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公開番号
2025036343
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-03-14
出願番号
2024147730
出願日
2024-08-29
発明の名称
組成物、固体電池用合剤、硫化物固体電解質層、電極層、及び、二次電池
出願人
ダイキン工業株式会社
,
トヨタ自動車株式会社
代理人
弁理士法人WisePlus
主分類
H01B
1/06 20060101AFI20250306BHJP(基本的電気素子)
要約
【課題】硫化物固体電解質を有する電気化学デバイスの抵抗を低減可能な組成物、固体電池用合剤、硫化物固体電解質層、電極層、及び、二次電池を提供する。
【解決手段】下記式(1)~(3)のいずれかで表されるフルオロポリエーテルの少なくとも1種と、硫化物固体電解質とを含む組成物。
(1)R
1
-O-Ra
1
-Rb
1
-O-Ra
1
-R
1
(2)R
2
-Rb
2
-O-Ra
2
-Rb
2
-R
2
(3)R
3
-Rb
3
-O-Ra
3
-R
3
【選択図】 なし
特許請求の範囲
【請求項1】
下記式(1)~(3)のいずれかで表されるフルオロポリエーテルの少なくとも1種と、
硫化物固体電解質とを含む組成物。
(1)R1-O-Ra1-Rb1-O-Ra1-R1
(2)R2-Rb2-O-Ra2-Rb2-R2
(3)R3-Rb3-O-Ra3-R3
(式中、Ra1~Ra3は、それぞれ独立して、フッ素を含まないアルキレン単位及び/又はフッ素を含まないオキシアルキレン単位を含む基であり、
Ra1~Ra3のオキシアルキレン単位は、それぞれ独立して、-CH2CH2O-又は-CH2CH(J)O-であり、
Jは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基であり、
Rb1~Rb3は、それぞれ独立して、下記式(4)で表されるフルオロポリエ-テル基であり、
R1~R3は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、フッ素原子、炭素数1~3のアルキル基、アリール基、カルボン酸基又は炭素数1~3のフルオロアルキル基である。)
(4)-Rf1-Rf-O-Rf2-
(式中、Rf1及びRf2は、それぞれ独立して、フッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~16のアルキレン基であり、
Rfは、2価のフルオロポリエーテル基である。)
続きを表示(約 1,200 文字)
【請求項2】
前記Ra1~Ra3が、それぞれ独立して、下記式(Ra-I)で表されるポリオキシアルキレン基である請求項1記載の組成物。
(Ra-I):
-(CH2CH2O)r(CH2CH(CH3)O)s(CH2CH(CH2CH3)O)t(CH2CH(Ph)O)u-
(式中、r、s、t及びuは、それぞれ独立して、0又は1以上の整数であり、r+s+t+uは4~50である。)
【請求項3】
前記Ra1~Ra3の数平均分子量が40~4000である請求項1又は2記載の組成物。
【請求項4】
前記Rfが、それぞれ独立して、下記式(Rf-I)で表されるフルオロポリエ-テル基である請求項1又は2記載の組成物。
式(Rf-I):
-(OC6F12)a-(OC5F10)b-(OC4F8)c-(OC3Rc6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中、Rcは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
a、b、c、d、e及びfは、それぞれ独立して、0~200の整数であり、
a、b、c、d、e及びfの和は1以上であり、
a、b、c、d、e又はfが付された各繰り返し単位の順序は任意であり、
全てのRcが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは1以上である。)
【請求項5】
前記Rfが、それぞれ独立して、下記式(Rf-I-I)、又は、下記式(Rf-I-II)で表される基である請求項1又は2記載の組成物。
式(Rf-I-I):
-(OC3F6)d-(OC2F4)e-
(式中、dは、1~200の整数であり、eは、0又は1である。)
式(Rf-I-II):
-(OC4F8)c-(OC3F6)d-(OC2F4)e-(OCF2)f-
(式中、c及びdは、それぞれ独立して0~30の整数であり、
e及びfは、それぞれ独立して1~200の整数であり、
c、d、e及びfの和は2以上であり、
c、d、e又はfが付された各繰り返し単位の順序は任意である。)
【請求項6】
前記Rfが、それぞれ独立して、前記式(Rf-I-II)で表される基である請求項5記載の組成物。
【請求項7】
前記R1~R3が、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、トリフルオロメチル基又はペンタフルオロエチル基である請求項1又は2記載の組成物。
【請求項8】
前記硫化物固体電解質が、LiI-LiBr-Li2S-P2S5である請求項1又は2記載の組成物。
【請求項9】
アルカリ金属塩を含む請求項1又は2記載の組成物。
【請求項10】
前記アルカリ金属塩が、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホンイミド)である請求項9記載の組成物。
(【請求項11】以降は省略されています)
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、組成物、固体電池用合剤、硫化物固体電解質層、電極層、及び、二次電池に関する。
続きを表示(約 2,500 文字)
【背景技術】
【0002】
近年の電気製品の軽量化、小型化にともない、高いエネルギー密度をもつリチウムイオン二次電池等の電気化学デバイスの開発が進められている。
【0003】
電気化学デバイスに関する技術として、特許文献1には、特定の(パー)フルオロポリエーテルと、特定のポリ(アルキレン)オキシドと、リチウム塩とを含有する固体電解質組成物が開示され、特許文献2には、無機固体電解質材料と、パーフルオロポリエーテル、シリコーンオイル等の液体とを含有し、かつ、バインダー樹脂の含有量を特定の範囲に調整した固体電解質スラリーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特表2022-506854号公報
特開2016-062709号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
二次電池等の電気化学デバイスを製造する際、電極等を高圧でプレスすることで、電極等の抵抗が低減されるものと考えられる。特に、硫化物固体電解質を有する電気化学デバイスを製造する場合に、高圧プレスによる抵抗低減効果が顕著となるものと考えられる。一方で、電気化学デバイスの製造工程の簡素化や製造コストの低減のためには、電極等を低圧でプレスすることが求められる。しかしながら、硫化物固体電解質を有する電気化学デバイスを製造する場合に低圧プレスを採用すると、上述の抵抗低減効果が得られ難い傾向がある。そのため、硫化物固体電解質を有する電気化学デバイスの抵抗を低減するための新たな技術が必要である。
【0006】
本開示は、前記課題を解決し、硫化物固体電解質を有する電気化学デバイスの抵抗を低減可能な組成物、固体電池用合剤、硫化物固体電解質層、電極層、及び、二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示(1)は、下記式(1)~(3)のいずれかで表されるフルオロポリエーテルの少なくとも1種と、
硫化物固体電解質とを含む組成物である。
(1)R
1
-O-Ra
1
-Rb
1
-O-Ra
1
-R
1
(2)R
2
-Rb
2
-O-Ra
2
-Rb
2
-R
2
(3)R
3
-Rb
3
-O-Ra
3
-R
3
(式中、Ra
1
~Ra
3
は、それぞれ独立して、フッ素を含まないアルキレン単位及び/又はフッ素を含まないオキシアルキレン単位を含む基であり、
Ra
1
~Ra
3
のオキシアルキレン単位は、それぞれ独立して、-CH
2
CH
2
O-又は-CH
2
CH(J)O-であり、
Jは、それぞれ独立して、アルキル基又はアリール基であり、
Rb
1
~Rb
3
は、それぞれ独立して、下記式(4)で表されるフルオロポリエ-テル基であり、
R
1
~R
3
は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、フッ素原子、炭素数1~3のアルキル基、アリール基、カルボン酸基又は炭素数1~3のフルオロアルキル基である。)
(4)-Rf
1
-Rf-O-Rf
2
-
(式中、Rf
1
及びRf
2
は、それぞれ独立して、フッ素原子により置換されていてもよい炭素数1~16のアルキレン基であり、
Rfは、2価のフルオロポリエーテル基である。)
【0008】
本開示(2)は、前記Ra
1
~Ra
3
が、それぞれ独立して、下記式(Ra-I)で表されるポリオキシアルキレン基である本開示(1)記載の組成物である。
(Ra-I):
-(CH
2
CH
2
O)r(CH
2
CH(CH
3
)O)s(CH
2
CH(CH
2
CH
3
)O)t(CH
2
CH(Ph)O)u-
(式中、r、s、t及びuは、それぞれ独立して、0又は1以上の整数であり、r+s+t+uは4~50である。)
【0009】
本開示(3)は、前記Ra
1
~Ra
3
の数平均分子量が40~4000である本開示(1)又は(2)記載の組成物である。
【0010】
本開示(4)は、前記Rfが、それぞれ独立して、下記式(Rf-I)で表されるフルオロポリエ-テル基である本開示(1)~(3)のいずれかに記載の組成物である。
式(Rf-I):
-(OC
6
F
12
)a-(OC
5
F
10
)b-(OC
4
F
8
)c-(OC
3
Rc
6
)d-(OC
2
F
4
)e-(OCF
2
)f-
(式中、Rcは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子又は塩素原子であり、
a、b、c、d、e及びfは、それぞれ独立して、0~200の整数であり、
a、b、c、d、e及びfの和は1以上であり、
a、b、c、d、e又はfが付された各繰り返し単位の順序は任意であり、
全てのRcが水素原子又は塩素原子である場合、a、b、c、e及びfの少なくとも1つは1以上である。)
(【0011】以降は省略されています)
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