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公開番号2025110525
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004405
出願日2024-01-16
発明の名称負極およびリチウムイオン二次電池
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01M 4/13 20100101AFI20250722BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】初期抵抗の増加を抑制すること。
【解決手段】負極であって、負極集電体および負極活物質層を含み、前記負極活物質層は、第1活物質、第2活物質およびゲル電解質を含み、前記ゲル電解質は、ポリマーおよび導電材を含み、前記負極活物質層は、前記第1活物質の周囲に前記ゲル電解質を含み、前記第1活物質の周囲における前記ゲル電解質の濃度は、前記負極活物質層の前記第1活物質の周囲以外の領域における前記ゲル電解質の濃度よりも高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
負極集電体および負極活物質層を含み、
前記負極活物質層は、第１活物質、第２活物質およびゲル電解質を含み、
前記ゲル電解質は、ポリマーおよび導電材を含み、
前記負極活物質層は、前記第１活物質の周囲に前記ゲル電解質を含み、
前記第１活物質の周囲における前記ゲル電解質の濃度は、前記負極活物質層の前記第１活物質の周囲以外の領域における前記ゲル電解質の濃度よりも高い、負極。
続きを表示（約 180 文字）【請求項２】
前記ポリマーは、ポリ（フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン）共重合体である、請求項１に記載の負極。
【請求項３】
前記負極活物質層における前記第１活物質の含有率は、５質量％以上２０質量％以下である、請求項１に記載の負極。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか１項に記載の負極を含む、リチウムイオン二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、負極およびリチウムイオン二次電池に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２１－４８１０６号公報（特許文献１）には、負極活物質であるケイ素を極性ポリマーであるポリエチレンオキサイドで被覆し、導電材を含む負極合材とすることで、十分な容量と良好なサイクル特性とを有する二次電池用活物質が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－４８１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ケイ素を含む活物質は、充放電に伴う膨張収縮が大きい。このため、負極活物質としてケイ素を含む活物質を使用する場合、膨張収縮に伴って電解液が流動し、電極内で電解液に偏りが生じる結果、抵抗の増大に繋がるおそれがある。
【０００５】
特許文献１では、ケイ素をポリエチレンオキサイドで被覆することで、繰り返しの充放電に伴う抵抗の増大に関してはある程度抑制されている。一方、極性ポリマーで負極活物質を被覆しているため、イオン伝導性が低くなる。そのため、初期抵抗の増大に関しては改善の余地がある。
【０００６】
本開示の目的は、初期抵抗の増加を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］負極集電体および負極活物質層を含み、
前記負極活物質層は、第１活物質、第２活物質およびゲル電解質を含み、
前記ゲル電解質は、ポリマーおよび導電材を含み、
前記負極活物質層は、前記第１活物質の周囲に前記ゲル電解質を含み、
前記第１活物質の周囲における前記ゲル電解質の濃度は、前記負極活物質層の前記第１活物質の周囲以外の領域における前記ゲル電解質の濃度よりも高い、負極。
【０００８】
充放電に伴う膨張収縮が大きい第１活物質の周囲に、流動性の小さいゲル電解質を配置することで、膨張収縮に伴う電解液の偏りが抑制される結果、繰り返しの充放電に伴う抵抗の増大が抑制される。また、ゲル電解質の使用が第１活物質の周囲に限定されているため、初期抵抗の増加の抑制も期待される。
【０００９】
［２］前記ポリマーは、ポリ（フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン）共重合体である、［１］に記載の負極。
【００１０】
［３］前記負極活物質層における前記第１活物質の含有率は、５質量％以上２０質量％以下である、［１］または［２］に記載の負極。
（【００１１】以降は省略されています）

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