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NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE BATTERY, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND RECHARGEABLE BATTERY

Foreign code F200010212
File No. (N18037)
Posted date Aug 4, 2020
Country WIPO
International application number 2019JP045770
International publication number WO 2020105731
Date of international filing Nov 22, 2019
Date of international publication May 28, 2020
Priority data
  • P2018-219705 (Nov 22, 2018) JP
Title NEGATIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR RECHARGEABLE BATTERY, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND RECHARGEABLE BATTERY
Abstract This negative electrode active material for rechargeable battery comprises: a silicon composite containing a silicon compound and at least one carbon material selected from among graphite, graphitization-resistant carbon and soft carbon; a self-assembled monomolecular film which covers the surface of the silicon composite and which has an amino group; and a carbon compound containing carbon atoms as the principal component thereof, the carbon compound being bonded to the self-assembled monomolecular film with an amino group interposed therebetween.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Of the lithium ion battery to a high energy density, in place of the conventional graphite negative electrode material of the new material, such as silicon alloy material is drawing attention (for example, Non-Patent Document 1-3). Silicon, graphite is four times greater specific capacity than near the other hand, when the lithium ions of the large volume expansion. Therefore, the negative electrode of the secondary battery when using silicon as the material, charge-discharge cycles of the secondary battery of the active material particles with a fracture and, the contact failure between the conductive auxiliary agent known to cause a degradation of capacity. In addition, during the initial charging reaction of the film formation, further active material due to the fracture of the activation reaction, due to the occurrence of capacity due to the generation of the Li4SiO4 is disabled, the lithium ion in the positive electrode is reduced, deterioration of capacity which is known.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 シリコン化合物と黒鉛、難黒鉛化炭素、またはソフトカーボンのうち少なくとも一つの炭素材料とで構成されるシリコン複合体と、
 前記シリコン複合体の表面を覆い、アミノ基を有する自己組織化単分子膜と、
 前記アミノ基を介して前記自己組織化単分子膜と結合され、炭素原子を主成分として含む炭素化合物体と、を備えていることを特徴とする二次電池用負極活物質。

[請求項2]
 前記シリコン化合物は、前記シリコン複合体の体積の5%以上を占めていることを特徴とする請求項1に記載の二次電池用負極活物質。

[請求項3]
 前記シリコン化合物として、Si、SiO、SiO x(xは実数)のうち少なくとも一つが、前記シリコン複合体に含まれていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の二次電池用負極活物質。

[請求項4]
 前記炭素化合物体が、カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の二次電池用負極活物質。

[請求項5]
 前記炭素化合物体が、ポリイミドであることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の二次電池用負極活物質。

[請求項6]
 前記炭素化合物体が、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体、スチレン-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、カルボキシルメチルセルロース、フッ素ゴムのうち、少なくとも一つからなることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の二次電池用負極活物質。

[請求項7]
 請求項1~6のいずれか一項に記載の負極活物質を備えていることを特徴とする二次電池。

[請求項8]
 請求項1~6のいずれか一項に記載の二次電池用負極活物質の製造方法であって、
 カルボキシル基を備えた炭素化合物体を形成する工程と、
 アミノ基を備えたシリコン複合体を形成する工程と、
 前記炭素化合物体と前記シリコン複合体とを液体中で混合し、前記カルボキシル基と前記アミノ基とを結合させる工程と、を有することを特徴とする二次電池用負極活物質の製造方法。

[請求項9]
 前記液体に、縮合剤を加えることを特徴とする請求項8に記載の二次電池用負極活物質の製造方法。

[請求項10]
 前記縮合剤として、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩を用いること特徴とする請求項8または9のいずれかに記載の二次電池用負極活物質の製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • SHINSHU UNIVERSITY
  • Inventor
  • ZETTSU Nobuyuki
  • TESHIMA Katsuya
  • KIM Hyemin
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG
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