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公開番号2025161001
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024063812
出願日2024-04-11
発明の名称負極及びナトリウムイオン電池
出願人日本ゼオン株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01M 4/62 20060101AFI20251017BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ナトリウムイオン電池のサイクル特性を良好にしうる負極、及びこれを用いたナトリウムイオン電池を提供する。
【解決手段】集電体と、負極合材層とを備え、前記負極合材層が、ナトリウムイオンを挿入脱離可能な負極活物質と、第1の重合体を含有する結着材とを含む、負極であって、前記第1の重合体が、酸性基含有単量体単位を1重量%以上25重量%以下の割合で含む、負極。併せて前記負極を用いたナトリウムイオン電池を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
集電体と、負極合材層とを備え、
前記負極合材層が、ナトリウムイオンを挿入脱離可能な負極活物質と、第１の重合体を含有する結着材とを含む、負極であって、
前記第１の重合体が、酸性基含有単量体単位を１重量％以上２５重量％以下の割合で含む、負極。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記第１の重合体が、さらに（メタ）アクリル酸エステル単量体単位を含む、請求項１に記載の負極。
【請求項３】
前記第１の重合体が、さらに芳香族ビニル単量体単位を含む、請求項１に記載の負極。
【請求項４】
前記第１の重合体が、さらに脂肪族共役ジエン単量体単位を含む、請求項１に記載の負極。
【請求項５】
前記第１の重合体のガラス転移温度が－４０℃以上５０℃以下である、請求項１に記載の負極。
【請求項６】
前記負極合材層中の前記結着材の含有量が、５重量％未満である、請求項１に記載の負極。
【請求項７】
正極、負極及び電解液を備えるナトリウムイオン電池であって、
前記負極が、請求項１～６のいずれか一項に記載の負極である、ナトリウムイオン電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、負極及びこれを用いたナトリウムイオン電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
実用化されている電池の中でも、リチウムイオン電池は高いエネルギー密度を示し、特に小型電子機器に多く使用されている。また、リチウムイオン電池は、小型用途に加えて自動車向けへの展開も期待されている。
【０００３】
一方で、リチウムイオン電池は、希少金属元素であるリチウムが使用されることから、市場拡大に伴うリチウムの供給不足、これに伴うコスト増加が懸念されている。このような背景から、近年、資源量が豊富であるナトリウムを用いたナトリウムイオン電池の研究が進められている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１７／１１９１７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ナトリウムイオン電池の負極の表面には、通常、電解液が分解されることによってＳＥＩ（ＳｏｌｉｄＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＩｎｔｅｒｐｈａｓｅ）被膜が形成され、このＳＥＩ被膜により電解液の更なる分解が抑制されることが知られている。しかしながら、ナトリウムイオン電池においてはＳＥＩ被膜が溶解しやすい傾向にあり、十分なサイクル特性（耐久性）が得られない場合がある。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされた発明であり、ナトリウムイオン電池のサイクル特性を良好にしうる負極、及びこれを用いたナトリウムイオン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】
【０００７】
本発明者は、上記目的を達成するために検討を重ねたところ、負極に使用される結着材に、酸性基含有単量体単位を所定量含む重合体を用いることにより、ナトリウムイオン電池のサイクル特性が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
本発明は、以下のものを含む。
＜１＞集電体と、負極合材層とを備え、前記負極合材層が、ナトリウムイオンを挿入脱離可能な負極活物質と、第１の重合体を含有する結着材とを含む、負極であって、前記第１の重合体が、酸性基含有単量体単位を１重量％以上２５重量％以下の割合で含む、負極。
＜２＞前記第１の重合体が、さらに（メタ）アクリル酸エステル単量体単位を含む、＜１＞に記載の負極。
＜３＞前記第１の重合体が、さらに芳香族ビニル単量体単位を含む、＜１＞又は＜２＞に記載の負極。
＜４＞前記第１の重合体が、さらに脂肪族共役ジエン単量体単位を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載の負極。
＜５＞前記第１の重合体のガラス転移温度が－４０℃以上５０℃以下である、＜１＞～＜４＞のいずれか一項に記載の負極。
＜６＞前記負極合材層中の前記結着材の含有量が、５重量％未満である、＜１＞～＜５＞のいずれか一項に記載の負極。
＜７＞正極、負極及び電解液を備えるナトリウムイオン電池であって、前記負極が、＜１＞～＜６＞のいずれか一項に記載の負極である、ナトリウムイオン電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ナトリウムイオン電池のサイクル特性を良好にしうる負極、及びこれを用いたナトリウムイオン電池を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。以下に示す実施形態の構成要素は、適宜組み合わせうる。
（【００１１】以降は省略されています）

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