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電極用組成物、電極、その製造方法及び電池 NEW

国内特許コード P200016544
整理番号 (S2017-0295-N0)
掲載日 2020年1月15日
出願番号 特願2018-564652
出願日 平成30年1月26日(2018.1.26)
国際出願番号 JP2018002476
国際公開番号 WO2018139580
国際出願日 平成30年1月26日(2018.1.26)
国際公開日 平成30年8月2日(2018.8.2)
優先権データ
  • 特願2017-014066 (2017.1.30) JP
発明者
  • 金村聖志
  • 棟方裕一
  • 庄司真雄
出願人
  • 公立大学法人首都大学東京
  • 株式会社スリーダム
発明の名称 電極用組成物、電極、その製造方法及び電池 NEW
発明の概要 【課題】全固体型電池において十分に要求されている程度の電池特性を発揮できる電極、その製造方法、当該電極を製造するための電極用組成物、この電極を用いた電池を提供すること。
【解決手段】活物質、バインダー及びイオン伝導性物を含み、上記イオン伝導性物が、金属イオン系化合物を有する、溶媒和イオン伝導性物又はイオン伝導性溶体である、ことを特徴とする2次電池用の電極用組成物、活物質と、導電性助剤と、バインダー及びイオン伝導性物が複合化されてなるコンポジット材とを具備することを特徴とする電極、電極用組成物を用いた電極の製造方法であって、活物質とバインダーとを混合して第1混合物を得る第1混合工程と、上記第1混合物にイオン伝導性物を添加して混合し、第2混合物を得る第2混合工程と、を具備する、ことを特徴とする電極の製造方法。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

リチウム二次電池等の2次電池は、長寿命・高効率・高容量であり、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラなどの電源に利用されている。近年安全性等の観点から電解質も固体とした全固体型の電池の開発が進んでおり、それに応じて全固体型の電池に適した電極の開発が行われている。

たとえば、特許文献1には、電極材料の欠落や表面のひび割れを抑制しながら大面積化および薄膜化が可能で、かつ、イオン伝導性に優れた電極シートとして、シート状の多孔性基材と、粘着剤と、電極材料と、を備え、粘着剤は、少なくとも多孔性基材の空隙を囲む骨格部表面に付着し、電極材料は、固体電解質材料および電極活物質を含み、多孔性基材の空隙の内部に充填されているものが提案されている。
また、特許文献2には、導電性が高く、電池の内部抵抗低減、入出力特性を改善するために、活物質と金属源化合物を混合分散して、熱分解、気相還元、又は、液相還元、或いはそれらを組み合わせた化学的反応により金属粒子が活物質表面に析出した電極材料が提案されている。
また、特許文献3には、高分子固体電解質を用いた全固体リチウム二次電池において、電池抵抗の経時的な増加を抑制しサイクル寿命を向上させ、同時に内部抵抗の低減を行うことにより放電負荷特性も向上させ、電池の信頼性を高めるために、高分子固体電解質を用い、活物質、導電助材、高分子固体電解質、バインダー等の電極構成材料に固体電解質粉末を添加し、電極合材に対して、高分子固体電解質および無機固体電解質粉末が占める割合を体積分率で50%未満とする電極を用いた電池が提案されている。

産業上の利用分野

本発明は、電極用組成物、電極、その製造方法及び電池に関し、さらに詳細には、良好な電気化学特性を有し、全固体電池の電極として適した電極、その製造方法、当該電極用組成物並びにこの電極を用いた電池に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
活物質、バインダー及びイオン伝導性物を含み、
上記イオン伝導性物が、金属イオン系化合物を有する、溶媒和イオン伝導性物又はイオン伝導性溶体である、
ことを特徴とする2次電池用の電極用組成物。

【請求項2】
上記イオン伝導性物の上記活物質に対する配合割合が、重量比で、活物質:イオン伝導性物=1:0.01~0.3である、
ことを特徴とする請求項1記載の2次電池用の電極用組成物。

【請求項3】
活物質と、導電性助剤と、バインダー及びイオン伝導性物が複合化されてなるコンポジット材とを具備することを特徴とする電極。

【請求項4】
上記コンポジット材が電極の厚み方向全体に亘って、上記活物質及び上記導電性助剤と混合された状態で存在していることを特徴とする請求項3記載の電極。

【請求項5】
請求項1記載の電極用組成物を用いた電極の製造方法であって、
活物質とバインダーとを混合して第1混合物を得る第1混合工程と、
上記第1混合物にイオン伝導性物を添加して混合し、第2混合物を得る第2混合工程と、を具備する、
ことを特徴とする電極の製造方法。

【請求項6】
請求項3又は4記載の電極を、正極又は負極の少なくともいずれか一方として具備することを特徴とする電池。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018564652thum.jpg
出願権利状態 公開
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