JP2000223126A - 電極及びその製造方法 - Google Patents

電極及びその製造方法

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JP2000223126A
JP2000223126A JP11024704A JP2470499A JP2000223126A JP 2000223126 A JP2000223126 A JP 2000223126A JP 11024704 A JP11024704 A JP 11024704A JP 2470499 A JP2470499 A JP 2470499A JP 2000223126 A JP2000223126 A JP 2000223126A
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JP
Japan
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compound
integer
group
hydrocarbon group
parts
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JP11024704A
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English (en)
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Kazuchiyo Takaoka
和千代 高岡
Koshiro Ikegami
幸史郎 池上
Kenji Hyodo
建二 兵頭
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Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、繰り返し特性に優れたリチウ
ム2次電池を提供することにある。 【解決手段】少なくとも、化合物(1−1)で示される
ポリシロキサン、化合物(2−1)で示されるポリアル
キレンオキサイド、及び化合物(3−1)で示される多
官能性化合物を反応して得られる架橋構造体を含有する
ことを特徴とする電極。 【化45】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電極及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】リチウム2次電池は多の2次電池に比
べ、理論エネルギー密度が高く、ポータブル電子機器電
源をはじめ、電気自動車、電力貯蔵用電源などその応用
範囲は広い。しかし、理論容量372mAh/gを有す
る炭素系材料も、実用的に120〜140mAh/g程
度の容量しか取り出せておらず、改良が急務である。
【0003】近年、更に理論容量の大きな電極活物質が
登場しているが、その充放電容量が増大するに従い、活
物質のリチウムイオンの吸蔵放出量が増大し、その結
果、充放電時に活物質の体積変化が大きくなり、電極構
造の変化、崩壊が進み、繰り返し特性が低下するとい事
態に陥っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、繰り
返し使用によっても充放電容量の低下しない、リチウム
2次電池に好適に用いられる電極及びその製造方法を提
供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】少なくとも、化合物(1
−1)で示されるポリシロキサン、化合物(2−1)で
示されるポリアルキレンオキサイド、及び化合物(3−
1)で示される多官能性化合物を反応して得られる架橋
構造体を含有することを特徴とする電極によって上記問
題を解決した。
【0006】
【化15】
【0007】式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和
を含まない一価の炭化水素基を示し、m1は0から50
0までの整数を示す。
【0008】
【化16】
【0009】式中、R21は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、aは2から4の整数を示し、n21
1以上の整数を示す。
【0010】
【化17】
【0011】式中、R31は水素原子或いはアルキル基を
示し、R32は二価の有機基又は直接結合を示す。l3
2以上の整数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換
基であってl3と同じ数の価数を持つ基である。
【0012】更に、少なくとも、化合物(1−1)で示
されるポリシロキサン、化合物(2−1)で示されるポ
リアルキレンオキサイド、及び化合物(3−1)で示さ
れる多官能性化合物を混合し、加熱成形することを特徴
とする電極の製造方法によって上記問題を解決した。
【0013】
【化18】
【0014】式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和
を含まない一価の炭化水素基を示し、m1は0から50
0までの整数を示す。
【0015】
【化19】
【0016】式中、R21は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、aは2から4の整数を示し、n21
1以上の整数を示す。
【0017】
【化20】
【0018】式中、R31は水素原子或いはアルキル基を
示し、R32は二価の有機基又は直接結合を示す。l3
2以上の整数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換
基であってl3と同じ数の価数を持つ基である。
【0019】また、少なくとも、三つ以上のSi−H基
を有するポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド化
合物(2−1)又は(2−2)、及び化合物(3−1)
を反応して得られる架橋構造体を含有することを特徴と
する電極によって上記問題を解決した。
【0020】
【化21】
【0021】式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和
を含まない一価の炭化水素基を示し、m1は0から50
0までの整数を示す。
【0022】
【化22】
【0023】式中、R21は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、aは2から4の整数を示し、n21
1以上の整数を示す。
【0024】
【化23】
【0025】式中、R22は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、R23は水素原子、一価の飽和炭化水
素基またはアシル基を示し、bは2から4の整数を示
し、n22は1以上の整数を示す。
【0026】
【化24】
【0027】式中、R31は水素原子或いはアルキル基を
示し、R32は二価の有機基又は直接接合を示す。l3
2以上の整数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換
基であってl3と同じ価数を持つ基である。
【0028】更に、少なくとも、三つ以上のSi−H基
を有するポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド化
合物(2−1)又は(2−2)、及び化合物(3−1)
を混合し、電極として加熱成形することを特徴とする電
極の製造方法によって上記問題を解決した。
【0029】
【化25】
【0030】式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和
を含まない一価の炭化水素基を示し、m1は0から50
0までの整数を示す。
【0031】
【化26】
【0032】式中、R21は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、aは2から4の整数を示し、n21
1以上の整数を示す。
【0033】
【化27】
【0034】式中、R22は末端二重結合を有する一価の
炭化水素基を示し、R23は水素原子、一価の飽和炭化水
素基またはアシル基を示し、bは2から4の整数を示
し、n22は1以上の整数を示す。
【0035】
【化28】
【0036】式中、R31は水素原子或いはアルキル基を
示し、R32は二価の有機基又は直接接合を示す。l3
2以上の整数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換
基であってl3と同じ価数を持つ基である。
【0037】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明に係る架橋構造体は、電解質をゲル化させるため
に高次の架橋構造体或いは高分子量構造体を形成しうる
材料であって、これは優れた電極のバインダーとなり得
る。本発明に係る架橋構造体は、何れもモノマー或いは
オリゴマーの状態からヒドロシリル化反応によって重合
して、作製される。
【0038】ヒドロシリル化反応とは、アリル、ビニル
などのアルケニル基とSi−H基との付加反応であっ
て、その触媒としては白金、ルテニウム、ロジウム、パ
ラジウム、オスミウム、イリジウムなどの化合物が知ら
れている。しかし、迅速に反応が進行し、反応が完了す
るための高い活性を有すること、反応生成物と2次反応
を起こさないこと、電池特性に影響を与えないことなど
の条件が必要で、特に白金化合物が有用である。
【0039】白金化合物の例としては、塩化白金酸、白
金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラックなどの
坦体に固体白金を坦持させたもの、白金−ビニルシロキ
サン錯体、白金−フォスフィン錯体、白金−フォスファ
イト錯体、白金アルコラート触媒などが使用できる。ヒ
ドロシリル化反応の際、白金触媒は0.0001重量%
から0.1重量%程度添加される。また、この反応は反
応速度の温度依存性が大きいことから、加熱をして反応
を促進させることができる。これはヒドロシリル化反応
の大きな利点であって、反応物を適度な粘性で混合し、
成形した後加熱すれば、一気に所望の形状のゲル状物が
得られる。また、この時、水などの他の副生成物や、反
応直後の体積変動がほとんど無く、電池用のゲル化方法
としては優れた手法である。
【0040】ヒドロシリル化反応を利用して、ポリシロ
キサン構造とポリアルキレンオキサイド構造が交互に入
り込み、高分子である化合物が得られる。このような構
造物の合成方法としては、例えば、まず、ジメチルジク
ロロシランとジメチルクロロシランの加水分解や、ジメ
トキシジメチルシランとメトキシジメチルシランの加水
分解により合成し、両末端Si−H基を有するポリシロ
キサン化合物(1−1)を得る。この時、Si−H基を
有する単量体の仕込量を変えることによって、ポリシロ
キサン化合物の分子量を変えることができる。
【0041】
【化29】
【0042】ここで、R1は互いに独立して脂肪族不飽
和を含まない一価の炭化水素基を示す。m1は0から5
00までの整数であって、好ましくは2から100まで
の整数、更に好ましくは5から30程度の整数である。
化合物(1−1)の具体例としては、R1がメチル基、
1がそれぞれ20、12、4である化合物(1−1−
1)、化合物(1−1−2)、化合物(1−1−3)が
ある。
【0043】
【化30】
【0044】次に、エチレングリコールなどのジアルコ
ール体にエチレンオキサイドなどをエポキシ基の開環反
応にて連鎖重合させると、両末端に水酸基を有するポリ
アルキレングリコールが得られる。例えば、このように
得られたポリアルキレングリコールの両末端の水酸基を
ビニルオキシ基、アリルオキシ基、或いは2−メチルア
リルオキシ基などに置換し、両末端にアルキレン基を有
するポリアルキレンオキサイド化合物(2−1)を得
る。この際、ポリエチレンオキサイドのようにオキシエ
チレンユニット単独でもよいが、オキシエチレン基、メ
チルオキシエチレン基、エチルオキシエチレン基などの
ユニットを、ランダム或いはブロック状に重合し、これ
をポリアルキレンオキサイド化合物として用いることも
できる。
【0045】
【化31】
【0046】ここで、R21は末端二重結合を有する一価
の炭化水素基を示し、aは2から4の整数を示し、n21
は1以上の整数を示す。R21の具体例としては、CH2
=CHCH2−、CH2=CHCH2CH2−、CH2=C
H−、CH2=C(CH3)CH2−、CH2=CHC64
−などがあり、好ましくはCH2=CHCH2−である。
21の好ましい範囲としては4から20程度である。化
合物(2−1)の具体例としては、化合物(2−1−
1)、化合物(2−1−2)がある。
【0047】
【化32】
【0048】両末端にSi−H基を有するポリシロキサ
ン化合物(1−1)に、両末端にアルキレン基を有する
ポリアルキレンオキサイド化合物(2−1)と架橋構造
を形成するための多官能性化合物(3−1)を混合し、
ヒドロシリル化反応によって得られる構造体も、本発明
に係る架橋構造体である。この時、化合物(1−1)、
化合物(2−1)、化合物(3−1)の比率は、化合物
(1−1)のSi−H基を1として、化合物(2−1)
のアルケニル基が0.1から1.99程度、化合物(3
−1)のアルケニル基が0.01から1.9程度で反応
させて得られる。
【0049】多官能性化合物(3−1)は二つ以上の不
飽和炭化水素基を有し、化合物(1−1)或いは化合物
(1−1)と化合物(2−1)の反応物のSi−H基と
前記と同様のヒドロシリル化反応によって架橋構造体を
形成する。
【0050】
【化33】
【0051】ここで、R31は水素原子或いはメチル基、
エチル基などのアルキル基を示し、好ましくは水素原子
或いはメチル基である。R32は二価の有機基又は直接結
合を示し、二価の有機基の例としては、メチレン基、エ
チレン基、フェニレン基などがある。l3は2以上の整
数であり、好ましくは3または4である。Z31は炭素ま
たは窒素を含む置換基であり、l3と同じ価数を持つ基
である。化合物(3−1)の具体例としては、化合物
(3−1−1)、化合物(3−1−2)、化合物(3−
1−3)、化合物(3−1−4)、化合物(3−1−
5)、化合物(3−1−6)、化合物(3−1−7)、
化合物(3−1−8)、化合物(3−1−9)、化合物
(3−1−10)、化合物(3−1−11)、化合物
(3−1−12)などがある。
【0052】
【化34】
【0053】
【化35】
【0054】
【化36】
【0055】この架橋構造体を得る場合、分子量の関係
などから化合物(1−1)のポリシロキサン化合物、化
合物(2−1)のポリアルキレンオキサイド化合物、更
には多官能性化合物(3−1)の各化合物の相溶性が著
しく悪くなる場合がある。この場合、予め化合物(1−
1)の過剰な状態で化合物(2−1)をヒドロシリル化
反応によって反応させて、適度の分子量を持つ前駆体を
作製し、これに化合物(3−1)を作用させて、架橋構
造体を得ることもできる。具体的には、化合物(1−
1)のSi−H基1に対し、化合物(2−1)のアルケ
ニル基を0.1から1.99程度の比率で反応させて前
駆体を作製し、更に化合物(3−1)のアルケニル基を
0.01から1.9程度の比率で反応させて得られる。
【0056】化合物(2−2)の製造方法としては、例
えば、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアル
コールにエチレンオキサイドなどのエポキシ基を有する
化合物を、開環重合によって重合させて、一方の末端に
水酸基を有するポリアルキレンオキサイドを得る。この
ように得られたポリアルキレンオキサイドの一方の末端
の水酸基を、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、或いは
2−メチルアリルオキシ基などに置換し、一方にアルケ
ニル基を有し、片末端がアルコキシ変性されたポリアル
キレンオキサイド化合物(2−2)を得る。
【0057】
【化37】
【0058】ここで、R22は末端二重結合を有する炭化
水素基を示し、R23は水素原子、一価の飽和炭化水素基
またはアシル基を示し、bは2から4の整数を示し、n
22は1以上の整数を示す。R22の具体例としては、CH
2=CHCH2−、CH2=CHCH2CH2−、CH2=C
H−、CH2=C(CH3)CH2−、CH2=CHC64
−などがあり、好ましくはCH2=CHCH2−やCH2
=C(CH3)CH2−などである。n22の好ましい範囲
としては、4から20程度である。R23における一価の
飽和炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基など
の炭素数1から18のアルキル基などが挙げられる。R
23の好ましい例としては、水素原子、メチル基、エチル
基、ブチル基、またはアシル基である。ポリアルキレン
オキサイド化合物(2−2)の具体例としては、化合物
(2−2−1)がある。
【0059】
【化38】
【0060】少なくとも、三つ以上のSi−H基を有す
るポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド化合物
(2−1)又は(2−2)、及び化合物(3−1)を反
応して得られる構造体も、本発明の架橋構造体である。
三つ以上のSi−H基を有するポリシロキサンとは、下
記化合物(1−2)で示される直鎖状ポリシロキサンや
化合物(1−3)で示される環状ポリシロキサン、更に
は化合物(1−4)で示されるラダー状ポリシロキサン
などがある。
【0061】
【化39】
【0062】ここで、R12は互いに独立して脂肪族不飽
和を含まない一価の炭化水素基または水素原子を示す
が、分子中のR12の3つ以上は水素原子であり、50個
以下が好ましく、更に好ましくは3から10程度であ
る。m12は0から500の整数を示す。m12の好ましい
範囲は2から100程度であって、更に好ましくは5か
ら30程度である。化合物(1−2)の具体例として
は、化合物(1−2−1)がある。
【0063】
【化40】
【0064】
【化41】
【0065】ここで、R13は水素原子または互いに独立
して脂肪族不飽和を含まない一価の炭化水素基を示し、
分子中のR13の3から8個は水素原子である。m13は3
から8の整数を示す。化合物(1−3)の具体例として
は、化合物(1−3−1)がある。
【0066】
【化42】
【0067】
【化43】
【0068】ここで、R14は水素原子または互いに独立
して脂肪族不飽和を含まない一価の炭化水素基を示し、
分子中のR14の3つ以上は水素原子であり、好ましくは
50個以下である。m14は1から50までの整数であっ
て、好ましくは2から30程度、更に好ましくは4から
20程度である。化合物(1−4)の具体例としては、
化合物(1−4−1)がある。
【0069】
【化44】
【0070】本発明のもう一つの架橋構造体は、このよ
うな3つ以上のSi−H基を有するポリシロキサンのS
i−H基1に対し、化合物(2−1)のアルケニル基が
0.1から0.99程度の比率で、化合物(2−2)の
アルケニル基が0.1から0.9程度の比率で、更に化
合物(3−1)のアルケニル基が0.01から0.8程
度の比率で反応させて得られる。先と同様に、予め3つ
以上のSi−H基を有するポリシロキサンと、化合物
(2−1)や化合物(2−2)をこのような比率で反応
させて前駆体を得、続いて化合物(3−1)と反応させ
て得ることもできる。
【0071】このようにして作製された架橋構造体は、
リチウム電池に使用される電解質、電解液などとの相溶
性が非常に高く、またゲル強度も高く、その粘弾性も自
由にコントロールできるために、特にリチウム電池のよ
うに、充放電によって各電極の体積が変動するような電
池では、この架橋構造体を利用することは特に有利であ
る。架橋は前駆体や触媒の濃度によっても異なるが、8
0℃から150℃程度に数分から1時間程度加熱して行
われる。
【0072】リチウム電池は正極、負極及びこの二極の
短絡を防止しかつリチウムイオン伝導性を有する隔壁部
よりなる。正極は、少なくとも正極活物質、導電剤及び
架橋構造体よりなる。正極活物質とは、LiCoO2
LiNiO2、スピネル型LiMn24、アモルファス
状V25、β−MnO2とLi2MnO3の混合物、スピ
ネル超格子構造のLi4/3Mn5/34、2,5−ジメル
カプト−3,4−チアジアゾールなどの有機ジスルフィ
ド化合物などである。導電剤は天然黒鉛や合成黒鉛など
の黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、炭素
繊維、金属粉末、金属繊維、或いは特開昭59−209
71号公報に記載されているポリフェニレン誘導体、ポ
リアニリン、ポリピロールなどが用いられるが、好まし
くはアセチレンブラックである。
【0073】負極は、金属リチウム、リチウム・アルミ
ニウム合金、Li・Pb・Cd・In合金など金属や、
負極活物質としてリチウム・黒鉛化合物、リチウム・難
黒鉛化炭素化合物、リチウム・非晶質錫複合酸化物、非
晶質コバルト置換窒化リチウムなどが用いられる。負極
活物質は正極と同様、少なくとも導電剤及び架橋構造体
よりなる。
【0074】隔壁部は電解質を有する。電解質として
は、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAs
6、LiCF3SO3、Li(CF3SO22N、Li
(CF3SO23C、LiBPh4(ここでPhはフェニ
ル基を示す)などのリチウム塩が使用できる。
【0075】また、リチウム塩を溶解させるための溶剤
も使用できる。使用できる溶剤としては、プロピレンカ
ーボネイト、エチレンカーボネイト、γ−ブチロラクト
ン、ジメチルカーボネイト、ジエチルカーボネイトなど
のカルボニル結合を有するエステル系化合物、テトラヒ
ドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−エト
キシエタン、1,3−ジオキサンなどのエーテル系化合
物などを単独で或いは混合して使用することができる。
【0076】更に、テトラエチレングリコールジメチル
エーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテ
ルなどのポリアルキレンオキサイド化合物、ポリアルキ
レンオキサイドを側鎖に有する変性ポリジメチルシロキ
サン、ポリアルキレンオキサイドを構造単位に持つ変性
ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化
ビニリデン、ポリアルキレンオキサイドを構造単位に持
つ変性ポリフォスファゼンなどのイオン導電性ポリマー
も混合できる。
【0077】架橋構造体は、既に述べたように加熱によ
って生成されるが、電極を形成し、加熱して電極構造体
を作製した後に隔壁部を設け、電池とすることができる
他に、電極を形成し、隔壁部を設けた後に加熱して、電
池構造体を作製することもできる。また、この架橋構造
体を隔壁部に用いることもできる。
【0078】
【実施例】以下、実施例により更に本発明を詳細に説明
するが、本発明の主旨を越えない限り、これらに限定さ
れるものではない。
【0079】実施例1 次の各材料を混合し、負極を作製した。 高結晶性天然黒鉛 50 重量部 アセチレンブラック 33.6重量部 化合物(1−1−1) 6.7重量部 化合物(2−1−1) 8.4重量部 化合物(3−1−1) 1.3重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0080】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、負極ペレットとした。
【0081】次の各材料を混合し、正極を得た。 LiCoO2 60 重量部 アセチレンブラック 23.6重量部 化合物(1−1−2) 6.7重量部 化合物(2−1−1) 8.4重量部 化合物(3−1−1) 1.3重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0082】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、正極ペレットとした。次に、溶
剤としてエチレンカーボネイトとジエチルカーボネイト
との当量混合液を用い、LiClO4を1mol/リッ
トルの濃度で混合し電解液とした。この電解液を浸漬し
たセパレータを挟んで、先に作製した負極及び正極を取
り付け電池を作製し、この繰り返し使用による充放電容
量の変化を測定した。充放電時の電流密度は0.1mA
/cm2で、初回の充放電容量は105mAh/gであ
り、100回後の充放電容量は初回の90%であった。
【0083】実施例2 次の各材料を混合し、負極を作製した。 ポリアセチレン 48 重量部 アセチレンブラック 33.4重量部 化合物(1−2−1) 4.3重量部 化合物(2−1−1) 5.0重量部 化合物(2−2−1) 7.2重量部 化合物(3−1−6) 2.1重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0084】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、負極ペレットとした。
【0085】次の各材料を混合し、正極を得た。 LiMn24 58 重量部 アセチレンブラック 23.4重量部 化合物(1−2−1) 4.3重量部 化合物(2−1−2) 5.0重量部 化合物(2−2−1) 7.2重量部 化合物(3−1−2) 2.1重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0086】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、正極ペレットとした。次に、溶
剤としてエチレンカーボネイトとジエチルカーボネイト
との当量混合液を用い、LiClO4を1mol/リッ
トルの濃度で混合し電解液とした。この電解液を浸漬し
たセパレータを挟んで、先に作製した負極及び正極を取
り付け電池を作製し、この繰り返し使用による充放電容
量の変化を測定した。充放電時の電流密度は0.1mA
/cm2で、初回の充放電容量は115mAh/gであ
り、100回後の充放電容量は初回の91%であった。
【0087】実施例3 次の各材料を混合し、負極を作製した。 高結晶性天然黒鉛 50 重量部 アセチレンブラック 33.6重量部 化合物(1−1−3) 6.7重量部 化合物(2−1−1) 8.4重量部 化合物(3−1−3) 1.3重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0088】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、負極ペレットとした。
【0089】次の各材料を混合し、正極を得た。 LiCoO2 58 重量部 アセチレンブラック 23.4重量部 化合物(1−1−1) 4.3重量部 化合物(2−1−1) 5.0重量部 化合物(3−1−4) 7.2重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0090】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、正極ペレットとした。次に、溶
剤としてエチレンカーボネイトとジエチルカーボネイト
との当量混合液を用い、LiClO4を1mol/リッ
トルの濃度で混合し電解液とした。この電解液を浸漬し
たセパレータを挟んで、先に作製した負極及び正極を取
り付け電池を作製し、この繰り返し使用による充放電容
量の変化を測定した。充放電時の電流密度は0.1mA
/cm2で、初回の充放電容量は100mAh/gであ
り、100回後の充放電容量は初回の92%であった。
【0091】実施例4 次の各材料を混合し、負極を作製した。 高結晶性天然黒鉛 58 重量部 アセチレンブラック 23.4重量部 化合物(1−1−1) 4.3重量部 化合物(2−1−1) 5.0重量部 化合物(2−2−1) 7.2重量部 化合物(3−1−10) 2.1重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0092】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、負極ペレットとした。
【0093】次の各材料を混合し、正極を得た。 Li11/6Cr1/121/124 60 重量部 アセチレンブラック 23.6重量部 化合物(1−1−1) 6.7重量部 化合物(2−1−1) 8.4重量部 化合物(3−1−12) 1.3重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0094】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、正極ペレットとした。次に、溶
剤としてエチレンカーボネイトとジエチルカーボネイト
との当量混合液を用い、LiClO4を1mol/リッ
トルの濃度で混合し電解液とした。この電解液を浸漬し
たセパレータを挟んで、先に作製した負極及び正極を取
り付け電池を作製し、この繰り返し使用による充放電容
量の変化を測定した。充放電時の電流密度は0.1mA
/cm2で、初回の充放電容量は180mAh/gであ
り、100回後の充放電容量は初回の90%であった。
【0095】実施例6 次の各材料を混合し、負極を作製した。 高結晶性天然黒鉛 50 重量部 アセチレンブラック 33.6重量部 化合物(1−1−1) 6.7重量部 化合物(2−1−1) 8.4重量部 化合物(3−1−9) 1.3重量部 エチレンカーボネイト 5 重量部
【0096】更に触媒を少量加え、混練した後、フィル
ム状にし、加熱してゲル化させ、円形に打ち抜いて11
0℃で12時間加熱し、負極ペレットとした。
【0097】次の各材料を混練しフィルム状に圧延し
た。 Li11/6Cr1/121/124 60重量部 アセチレンブラック 35重量部 ポリテトラフルオロエチレン 5重量部
【0098】次に円形に打ち抜いて110℃で12時間
加熱し、正極ペレットとした。次に、溶剤としてエチレ
ンカーボネイトとジエチルカーボネイトとの当量混合液
を用い、LiClO4を1mol/リットルの濃度で混
合し電解液とした。この電解液を浸漬したセパレータを
挟んで、先に作製した負極及び正極を取り付け電池を作
製し、この繰り返し使用による充放電容量の変化を測定
した。充放電時の電流密度は0.1mA/cm2で、初
回の充放電容量は105mAh/gであり、100回後
の充放電容量は初回の88%であった。
【0099】比較例1 次の各材料を混練し、フィルム状に圧延した。 高結晶性天然黒鉛 60重量部 アセチレンブラック 35重量部 ポリテトラフルオロエチレン 5重量部
【0100】これを円形に打ち抜いて110℃で12時
間加熱し、負極ペレットとした。
【0101】次の各材料を混練し圧延してフィルム状に
した。 LiCoO2 60重量部 アセチレンブラック 35重量部 ポリテトラフルオロエチレン 5重量部
【0102】更に円形に打ち抜いて110℃で12時間
加熱し、正極ペレットとした。次に、溶剤としてエチレ
ンカーボネイトとジエチルカーボネイトとの当量混合液
を用い、LiClO4を1mol/リットルの濃度で混
合し電解液とした。この電解液を浸漬したセパレータを
挟んで、先に作製した負極及び正極を取り付け電池を作
製し、この繰り返し使用による充放電容量の変化を測定
した。充放電時の電流密度は0.1mA/cm2で、初
回の充放電容量は105mAh/gであり、100回後
の充放電容量は初回の80%であった。
【0103】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の電極によ
れば、繰り返し特性の優れたリチウム2次電池を得るこ
とができた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/04 H01M 4/04 A 10/40 10/40 Z Fターム(参考) 4J002 CH052 CP041 DA117 DD047 EC077 EH076 EU186 EX006 EZ007 FD157 GQ00 5H003 AA04 AA06 BA01 BB11 BD00 5H014 AA02 BB01 EE01 HH00 5H029 AJ05 AJ11 AK03 AK15 AL01 AL03 AL06 AL11 AM00 AM02 AM03 AM07 AM16 BJ03 CJ02 DJ08 EJ12 HJ02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、化合物(1−1)で示され
    るポリシロキサン、化合物(2−1)で示されるポリア
    ルキレンオキサイド、及び化合物(3−1)で示される
    多官能性化合物を反応して得られる架橋構造体を含有す
    ることを特徴とする電極。 【化1】 (式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和を含まない
    一価の炭化水素基を示し、m1は0から500までの整
    数を示す。) 【化2】 (式中、R21は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、aは2から4の整数を示し、n21は1以上の整
    数を示す。) 【化3】 (式中、R31は水素原子或いはアルキル基を示し、R32
    は二価の有機基又は直接結合を示す。l3は2以上の整
    数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換基であって
    3と同じ数の価数を持つ基である。)
  2. 【請求項2】 少なくとも、化合物(1−1)で示され
    るポリシロキサン、化合物(2−1)で示されるポリア
    ルキレンオキサイド、及び化合物(3−1)で示される
    多官能性化合物を混合し、加熱成形することを特徴とす
    る電極の製造方法。 【化4】 (式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和を含まない
    一価の炭化水素基を示し、m1は0から500までの整
    数を示す。) 【化5】 (式中、R21は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、aは2から4の整数を示し、n21は1以上の整
    数を示す。) 【化6】 (式中、R31は水素原子或いはアルキル基を示し、R32
    は二価の有機基又は直接結合を示す。l3は2以上の整
    数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換基であって
    3と同じ数の価数を持つ基である。)
  3. 【請求項3】 少なくとも、三つ以上のSi−H基を有
    するポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド化合物
    (2−1)又は(2−2)、及び化合物(3−1)を反
    応して得られる架橋構造体を含有することを特徴とする
    電極。 【化7】 (式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和を含まない
    一価の炭化水素基を示し、m1は0から500までの整
    数を示す。) 【化8】 (式中、R21は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、aは2から4の整数を示し、n21は1以上の整
    数を示す。) 【化9】 (式中、R22は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、R23は水素原子、一価の飽和炭化水素基または
    アシル基を示し、bは2から4の整数を示し、n22は1
    以上の整数を示す。) 【化10】 (式中、R31は水素原子或いはアルキル基を示し、R32
    は二価の有機基又は直接接合を示す。l3は2以上の整
    数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換基であって
    3と同じ価数を持つ基である。)
  4. 【請求項4】 少なくとも、三つ以上のSi−H基を有
    するポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド化合物
    (2−1)又は(2−2)、及び化合物(3−1)を混
    合し、加熱成形することを特徴とする電極の製造方法。 【化11】 (式中、R1は互いに独立して脂肪族不飽和を含まない
    一価の炭化水素基を示し、m1は0から500までの整
    数を示す。) 【化12】 (式中、R21は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、aは2から4の整数を示し、n21は1以上の整
    数を示す。) 【化13】 (式中、R22は末端二重結合を有する一価の炭化水素基
    を示し、R23は水素原子、一価の飽和炭化水素基または
    アシル基を示し、bは2から4の整数を示し、n22は1
    以上の整数を示す。) 【化14】 (式中、R31は水素原子或いはアルキル基を示し、R32
    は二価の有機基又は直接接合を示す。l3は2以上の整
    数であり、Z31は炭素または窒素を含む置換基であって
    3と同じ価数を持つ基である。)
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