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公開番号2025065444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2025020277,2023070676
出願日2025-02-10,2014-01-31
発明の名称酸化グラフェン
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類C01B 32/198 20170101AFI20250410BHJP(無機化学)
要約【課題】溶媒への分散性が充分な酸化グラフェンであり、且つ当該酸化グラフェンを還元
したグラフェンの電気伝導性が高い酸化グラフェンを提供する。
【解決手段】X線光電子分校分析における炭素原子と酸素原子の比(C/O)が2.5以
上4以下である酸化グラフェンを提供する。当該酸化グラフェンは、溶媒への適度な分散
性を有し、且つ当該酸化グラフェンを還元することで得られるグラフェンは電気伝導度が
高く、二次電池の活物質層に用いられる導電助剤として好適である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
波長３０００ｃｍ
－１
から１３００ｃｍ
－１
までのＦＴ－ＩＲピークを有し、
ＸＰＳ分析において、Ｃ＝Ｃ（ｓｐ２結合）に帰属される炭素原子が炭素原子全体の１０％以上である、酸化グラフェン。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
赤外線吸収スペクトルにおいて、波長３０００ｃｍ
－１
から１３００ｃｍ
－１
にわたって１つのピークを有する赤外吸収成分を有し、
ＸＰＳ分析において、Ｃ＝Ｃ（ｓｐ２結合）に帰属される炭素原子が炭素原子全体の１０％以上であり、かつ、炭素原子と酸素原子の比（Ｃ／Ｏ）が２．５以上４以下である、酸化グラフェン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化グラフェンに関する。なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定さ
れない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法
に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ
、または、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関するものである。そのため、よ
り具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装
置、液晶表示装置、発光装置、照明装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、また
は、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話、スマートフォン、電子書籍（電子ブック）、携帯型ゲーム機等の携帯型
電子機器の著しい普及に伴い、その駆動電源である二次電池の小型化・大容量化の要求が
高まっている。携帯型電子機器に用いられる二次電池として、高いエネルギー密度、大容
量といった利点を有するリチウム二次電池に代表される二次電池が広く利用されている。
【０００３】
二次電池の中でも高エネルギー密度を有することで広く普及しているリチウム二次電池は
、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ
２
）やリン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ
４
）などの活
物質を含む正極と、リチウムイオンの吸蔵・放出が可能な黒鉛等の炭素材料からなる負極
と、エチレンカーボネートやジエチルカーボネートなどの有機溶媒に、ＬｉＢＦ
４
やＬｉ
ＰＦ
６
等のリチウム塩からなる電解質を溶解させた非水電解液などにより構成される。リ
チウム二次電池の充放電は、二次電池中のリチウムイオンが非水電解液を介して正極－負
極間を移動し、正極負極の活物質にリチウムイオンが挿入脱離することにより行われる。
【０００４】
正極又は負極には、活物質と活物質や活物質と集電体とを結着させるために、結着剤（バ
インダともいう。）を混入する。結着剤は、絶縁性のＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）
等の高分子有機化合物が一般的であるため電気伝導性が極めて低い。このため、活物質量
に対して結着剤の混入量の割合を増加させると、電極中の活物質量が相対的に低下するた
め、結果として二次電池の放電容量が低下してしまう。
【０００５】
そこで、アセチレンブラック（ＡＢ）やグラファイト（黒鉛）粒子などの導電助剤を混合
することで活物質間又は活物質－集電体間の電気伝導性を向上させている。これにより電
気伝導性の高い正極活物質の提供を可能としている（特許文献１参照）。また、グラフェ
ンを導電助剤として用いる報告もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００２－１１０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
溶媒への分散性が充分な酸化グラフェンであり、且つ当該酸化グラフェンを還元したグラ
フェンの電気伝導性が高い酸化グラフェンを提供することを目的の一とする。または、溶
媒への分散性が充分な酸化グラフェンを提供することを目的の一とする。または、酸化グ
ラフェンを還元したグラフェンの電子伝導性が高い酸化グラフェンを提供することを目的
の一とする。または、新規な酸化グラフェンを提供することを目的の一とする。または、
新規な材料を提供することを目的の一とする。または、新規な蓄電装置を提供することを
目的の一とする。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。
なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの課題の全てを解決する必要はない。なお、
これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるもので
あり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能で
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様はＸ線光電子分光分析における炭素原子と酸素原子の比（Ｃ／Ｏ）が２．
５以上４以下である酸化グラフェンである。
【０００９】
本発明の他の一態様は、上記構成において、炭素原子と酸素原子の比（Ｃ／Ｏ）が３以上
４以下である酸化グラフェンである。
【００１０】
本発明の他の一態様は、上記構成において、炭素原子と酸素原子の比（Ｃ／Ｏ）が３以上
３．７以下である酸化グラフェンである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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