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公開番号2025068336
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178162
出願日2023-10-16
発明の名称非水電解質蓄電素子用正極、その製造方法及び非水電解質蓄電素子
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/134 20100101AFI20250421BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】硫黄系活物質が用いられた正極であって、非水電解質蓄電素子の初期の放電容量を大きくすることができる非水電解質蓄電素子用正極、並びにこのような正極の製造方法及びこのような正極を備える非水電解質蓄電素子を提供する。
【解決手段】本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子1用正極は、硫黄系活物質及びバインダを含む正極活物質層を備え、上記バインダが水溶性バインダを含み、上記バインダに対する上記水溶性バインダの含有量が50質量%以上であり、上記正極活物質層に対する上記バインダの含有量が1質量%以上10質量%未満である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
硫黄系活物質及びバインダを含む正極活物質層を備え、
上記バインダが水溶性バインダを含み、
上記バインダに対する上記水溶性バインダの含有量が５０質量％以上であり、
上記正極活物質層に対する上記バインダの含有量が１質量％以上１０質量％未満である、非水電解質蓄電素子用正極。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
上記バインダが水分散性ゴムをさらに含む、請求項１に記載の非水電解質蓄電素子用正極。
【請求項３】
上記バインダに対する上記水溶性バインダと上記水分散性ゴムとの合計含有量が９０質量％以上である、請求項２に記載の非水電解質蓄電素子用正極。
【請求項４】
上記水溶性バインダが、ポリ（メタ）アクリル酸及びその塩からなる群より選ばれる少なくとも１種である、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子用正極。
【請求項５】
上記水分散性ゴムがジエン系ゴムである、請求項２又は請求項３に記載の非水電解質蓄電素子用正極。
【請求項６】
上記正極活物質層が、上記硫黄系活物質との複合体を形成している多孔性炭素をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子用正極。
【請求項７】
硫黄系活物質、バインダ及び水を含む正極合剤ペーストを塗工することを備え、
上記バインダが水溶性バインダを含み、
上記バインダに対する上記水溶性バインダの含有量が５０質量％以上であり、
上記正極合剤ペーストにおける固形分に対する上記バインダの含有量が１質量％以上１０質量％未満である、非水電解質蓄電素子用正極の製造方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子用正極を備える、非水電解質蓄電素子。
【請求項９】
金属リチウムを含む負極をさらに備える、請求項８に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項１０】
カーボネートを主成分とする非水溶媒を含む非水電解質をさらに備える、請求項８に記載の非水電解質蓄電素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質蓄電素子用正極、その製造方法及び非水電解質蓄電素子に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間でリチウムイオン等の電荷輸送イオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。非水電解質二次電池以外の非水電解質蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ等も広く普及している。
【０００３】
非水電解質蓄電素子として、リチウム・硫黄電池（Ｌｉ－Ｓ電池）等、正極に硫黄系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子が知られている。特許文献１には、硫黄、硫黄系化合物又はこれらの混合物を含む正極活物質と、導電剤と、スチレン系ラバーを含むバインダとを含むリチウム－硫黄電池用正極が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２２３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
硫黄系活物質は、理論容量が大きく、正極に硫黄系活物質が用いられた非水電解質蓄電素子は、高エネルギー密度を有する蓄電素子として期待されている。しかし、硫黄系活物質が用いられた正極を備える非水電解質蓄電素子においても、放電容量等の更なる向上が期待される。
【０００６】
本発明の目的は、硫黄系活物質が用いられた正極であって、非水電解質蓄電素子の初期の放電容量を大きくすることができる非水電解質蓄電素子用正極、並びにこのような正極の製造方法及びこのような正極を備える非水電解質蓄電素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子用正極は、硫黄系活物質及びバインダを含む正極活物質層を備え、上記バインダが水溶性バインダを含み、上記バインダに対する上記水溶性バインダの含有量が５０質量％以上であり、上記正極活物質層に対する上記バインダの含有量が１質量％以上１０質量％未満である。
【０００８】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子用正極の製造方法は、硫黄系活物質、バインダ及び水を含む正極合剤ペーストを塗工することを備え、上記バインダが水溶性バインダを含み、上記バインダに対する上記水溶性バインダの含有量が５０質量％以上であり、上記正極合剤ペーストにおける固形分に対する上記バインダの含有量が１質量％以上１０質量％未満である。
【０００９】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子用正極を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のいずれかの一側面によれば、硫黄系活物質が用いられた正極であって、非水電解質蓄電素子の初期の放電容量を大きくすることができる非水電解質蓄電素子用正極、並びにこのような正極の製造方法及びこのような正極を備える非水電解質蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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