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公開番号2025072883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023183324
出願日2023-10-25
発明の名称非水電解液二次電池
出願人第一工業製薬株式会社,学校法人関西大学
代理人弁理士法人蔦田特許事務所
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250501BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来の一般的な負極活物質層を省略しつつクーロン効率を向上することができる非水電解液二次電池を提供する。
【解決手段】実施形態に係る非水電解液二次電池は、負極と、正極と、非水電解液とを備え、該非水電解液は、イオン性結晶がイオン液体に溶解した非水電解液である。該負極は、集電体と、前記集電体上に配置されたシリコンを含む層とを有し、該層が有機バインダーを含まないものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極と、正極と、非水電解液とを備える非水電解液二次電池であって、
前記非水電解液は、イオン性結晶がイオン液体に溶解した非水電解液であり、
前記負極は、集電体と、前記集電体上に配置されたシリコンを含む層とを有し、前記層が有機バインダーを含まない、非水電解液二次電池。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
前記層は炭素系導電材を含まない、請求項１に記載の非水電解液二次電池。
【請求項３】
前記層におけるシリコンの含有量が９０質量％以上である、請求項１又は２に記載の非水電解液二次電池。
【請求項４】
前記層の厚さが１ｎｍ以上１μｍ未満である、請求項１又は２に記載の非水電解液二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非水電解液二次電池に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの非水電解液二次電池は、高電圧、高エネルギー密度の蓄電デバイスとして、例えば電子機器の駆動用電源に用いられている。
【０００３】
非水電解液二次電池の負極は、通常、黒鉛や酸化シリコンなどの負極活物質と、カーボンナノチューブやアセチレンブラックなどの炭素系導電材と、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）などの有機バインダーとを含む混合物を、集電体上に塗布・乾燥して負極活物質層を形成することにより、作製されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１５３７１４号公報
特開２００７－１２３０９６号公報
特開２００７－１９４２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来一般的な負極活物質層は、負極活物質と炭素系導電材と有機バインダーを含み、その厚さが通常数十μｍ以上と厚いものである。そのため、このような負極活物質層を負極から省くことができれば、負極を薄くして軽量化を図ることができる。しかしながら、集電体をそのまま用いたのでは、クーロン効率が低くなる。
【０００６】
ところで、特許文献２及び３には、リチウムイオン二次電池の電極を形成する技術として、集電体上にシリコンを含む薄膜を真空蒸着法や高周波スパッタリングにより形成することが記載されている。このようにして形成される薄膜は、従来一般的な負極活物質層とは異なり、炭素系導電材や有機バインダーを含まない。そのため、炭素系導電材や有機バインダーを含まない層を集電体上に形成することは従来知られているが、これら特許文献２及び３には、当該電極を、イオン液体を含む非水電解液と組み合わせて電池を構成すること、及びそれによりクーロン効率が向上することは記載されていない。
【０００７】
本発明の実施形態は、従来の一般的な負極活物質層を省略しつつクーロン効率を向上することができる非水電解液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】
【０００８】
本発明は以下に示される実施形態を含む。
［１］負極と、正極と、非水電解液とを備える非水電解液二次電池であって、前記非水電解液は、イオン性結晶がイオン液体に溶解した非水電解液であり、前記負極は、集電体と、前記集電体上に配置されたシリコンを含む層とを有し、前記層が有機バインダーを含まない、非水電解液二次電池。
［２］前記層は炭素系導電材を含まない、［１］に記載の非水電解液二次電池。
［３］前記層におけるシリコンの含有量が９０質量％以上である、［１］又は［２］に記載の非水電解液二次電池。
［４］前記層の厚さが１ｎｍ以上１μｍ未満である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の非水電解液二次電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、従来の一般的な負極活物質層を省略しつつクーロン効率（充放電効率）を向上することができる非水電解液二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る非水電解液二次電池の模式図である。
実施例で使用した評価用セルの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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