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公開番号2025097935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2024214642
出願日2024-12-09
発明の名称カーボンナノチューブ分散液、その製造方法、これを含む電極スラリー組成物及び二次電池
出願人エス・ケイ・インコーポレイテッド,SK INC.
代理人SK弁理士法人,個人,個人
主分類C01B 32/174 20170101AFI20250624BHJP(無機化学)
要約【課題】カーボンナノチューブ分散液、その製造方法、これを含む電極スラリー組成物及び二次電池を提供する。
【解決手段】カーボンナノチューブと、重量平均分子量が4,000g/mol～30,000g/molの非イオン性高分子を含む第1分散剤と、スルホン酸(塩)基を有するアニオン性高分子を含む第2分散剤と、を含み、前記第1分散剤及び前記第2分散剤の重量比は、5:1～1:5である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
カーボンナノチューブと、
重量平均分子量が４，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌの非イオン性高分子を含む第１分散剤と、
スルホン酸（塩）基を有するアニオン性高分子を含む第２分散剤と、
を含み、
前記第１分散剤及び前記第２分散剤の重量比は、５：１～１：５のものである、
カーボンナノチューブ分散液。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記カーボンナノチューブは、単一壁カーボンナノチューブのものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項３】
前記非イオン性高分子は、疎水性を示す主鎖（ｍａｉｎｃｈａｉｎ）と親水性を示す側鎖（ｓｉｄｅｃｈａｉｎ）とを含むランダムコイル（ＲａｎｄｏｍＣｏｉｌ）状のものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項４】
前記非イオン性高分子は、アミド基を含むものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブ分散液の総重量に対して、前記第１分散剤の含量が０．０１重量％～１０．００重量％のものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項６】
前記アニオン性高分子は、少なくとも２個以上の芳香族環を有するものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項７】
前記アニオン性高分子は、重量平均分子量が２００ｇ／ｍｏｌ～８，０００ｇ／ｍｏｌのものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブ分散液の総重量に対して、前記第２分散剤の含量が０．０１重量％～１０．００重量％のものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項９】
前記カーボンナノチューブ１００重量部に対して、前記第１分散剤及び第２分散剤の総含量が１００重量部～２００重量部のものである、
請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液。
【請求項１０】
カーボンナノチューブ、重量平均分子量が４，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌの非イオン性高分子を含む第１分散剤、スルホン酸（塩）基を有するアニオン性高分子を含む第２分散剤、及び水系溶媒を混合して混合物を製造する段階と、
前記混合物をミーリングして解砕する段階と、
前記混合物を分散する段階と、
を含み、
前記第１分散剤及び前記第２分散剤は、５：１～１：５の重量比で混合するものである、
カーボンナノチューブ分散液の製造方法。
（【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】
本発明は、カーボンナノチューブ分散液、その製造方法、これを含む電極スラリー組成物及び二次電池に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
化石燃料の使用の急増により、代替エネルギーや清浄エネルギーの使用に対する要求が増えている。現在、これらの電気化学的エネルギーを用いる電気化学素子の代表的な例としては二次電池が挙げられ、ますますその使用領域が拡大しつつある動きである。二次電池は、化学エネルギーが電気エネルギーに変換される放電と、逆方向の充電過程によって繰り返して使用することのできる電池である。二次電池は、正極、負極、電解液、及び分離膜を含むものであってもよい。正極及び負極は、一般に電極集電体と、電極集電体上に形成された電極活物質層と、を含むものであってもよい。電極活物質層は、電極活物質、導電材、バインダーなどを含む電極スラリー組成物を電極集電体上に塗布、乾燥した後に圧延する方式で製造されるものであってもよい。
【０００３】
導電材は、電極活物質の導電性を改善するためのものであって、従来は、カーボンブラックのような点状導電材が主に使用されていた。但し、点状導電材は、電気伝導性向上の効果が高くないことから、十分な効果を得るためには過量で使用すべきであり、これにより、電極活物質の含量が減少して、電池容量が低下するという問題があった。
【０００４】
かかる問題点を改善するために、導電材として導電性の高いカーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ，ＣＮＴ）を適用する試みが活発に行われている。
【０００５】
但し、カーボンナノチューブの特性上、スラリー内での分散性が落ちて、二次電池の製造工程性が低下しており、二次電池のサイクルが行われるほど導電性が低下して、二次電池の性能が低下する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、分散性に優れ、粘度の経時変化率が低く、二次電池の性能が向上するカーボンナノチューブ分散液、その製造方法、これを含む電極スラリー組成物及び二次電池を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるカーボンナノチューブ分散液は、カーボンナノチューブと、重量平均分子量が４，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌの非イオン性高分子を含む第１分散剤と、スルホン酸（塩）基を有するアニオン性高分子を含む第２分散剤と、を含み、前記第１分散剤及び前記第２分散剤の重量比は、５：１～１：５である。
【０００８】
本発明の一実施例において、前記カーボンナノチューブは、単一壁カーボンナノチューブであってもよい。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記非イオン性高分子は、疎水性を示す主鎖（ｍａｉｎｃｈａｉｎ）と親水性を示す側鎖（ｓｉｄｅｃｈａｉｎ）とを含むランダムコイル（ＲａｎｄｏｍＣｏｉｌ）状であってもよい。
【００１０】
本発明の一実施例において、前記非イオン性高分子は、アミド基を含むものであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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