CN106233514A - 锂电池用粘结剂 - Google Patents

锂电池用粘结剂 Download PDF

Info

Publication number
CN106233514A
CN106233514A CN201580020942.9A CN201580020942A CN106233514A CN 106233514 A CN106233514 A CN 106233514A CN 201580020942 A CN201580020942 A CN 201580020942A CN 106233514 A CN106233514 A CN 106233514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
formula
carbon number
represent
alkyl
alkylidene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580020942.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106233514B (zh
Inventor
驹场慎
驹场慎一
山际清史
青木翔子
冈本训明
清洲高广
森康嘉
松浦隆敏
佐藤道彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo University of Science
Fujifilm Wako Pure Chemical Corp
Original Assignee
Tokyo University of Science
Wako Pure Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo University of Science, Wako Pure Chemical Industries Ltd filed Critical Tokyo University of Science
Priority to CN202010206786.8A priority Critical patent/CN111253513A/zh
Publication of CN106233514A publication Critical patent/CN106233514A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106233514B publication Critical patent/CN106233514B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1806—C6-(meth)acrylate, e.g. (cyclo)hexyl (meth)acrylate or phenyl (meth)acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52—Amides or imides
    • C08F220/54—Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56—Acrylamide; Methacrylamide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明的课题在于提供一种电极，该电极即使在使用含有硅的活性物质的情况下，也能够得到优异的充放电容量。本发明涉及“一种锂电池用粘结剂，其以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自通式(I)、通式(II)或通式(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，包含利用选自下述通式[1]～[13]记载的化合物和下述通式[14]记载的聚合物中的交联剂进行交联而得到的聚合物”、“一种锂电池的电极制作用组合物，其包含1)含有硅的活性物质、2)导电助剂和3)上述电池用粘结剂而成”、“一种锂电池用的电极，其具有1)含有硅的活性物质、2)导电助剂、3)上述电池用粘结剂和4)集电体”。

Description

锂电池用粘结剂
技术领域
本发明涉及在锂电池中使用的粘结剂、电极制作用组合物和电极。
背景技术
锂离子电池作为二次电池被用作移动电话等各种便携设备的电源，近年来，正在积极进行假定为汽车用途等的大型电池的研究开发。因此，进一步增大目前的锂离子电池的能量密度是必不可少的。因此，使用高容量的硅材料代替碳系材料作为活性物质备受瞩目。作为硅为高容量的原因，认为是缘于硅在室温下能够在电化学上与锂发生合金反应，因此与使用碳的情况相比，带来高的电容量。
但是，在使用硅作为活性物质的情况下，已知在充放电时产生较大的体积变化(增大至3倍以上)。并且，由于该体积变化，在充放电时引起电极结构的破坏，从而导致电极的破坏。作为结果，具有充放电容量降低等问题。
另一方面，以电池的高容量化、稳定性能的提高为目的，进行了使用粘结剂的各种尝试(专利文献1、2)。但是，这些对象活性物质主要为碳材料，目的并不在于消除使用硅时的上述问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-80971
专利文献2：日本专利4851092号
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供一种解决上述问题的优异的粘结剂、使用了该粘结剂的电极。
用于解决课题的手段
为了解决使用硅作为活性物质时的上述问题，本发明人对于使用聚合物粘结剂的方法进行了各种研究。其结果发现，通过使用交联后的共聚物作为粘结剂，即使在使用含有硅的活性物质的情况下，也能够得到优异的充放电容量，从而完成了本发明。
即，本发明涉及“一种锂电池用粘结剂，其以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自下述通式(I)、通式(II)或通式(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，包含利用选自下述通式[1]～[13]记载的化合物和下述通式[14]记载的聚合物中的交联剂进行交联而得到的聚合物”、“一种锂电池的电极制作用组合物，其包含1)含有硅的活性物质、2)导电助剂和3)上述电池用粘结剂而成”、“一种锂电池用的电极，其具有1)含有硅的活性物质、2)导电助剂、3)上述电池用粘结剂和4)集电体”。
[式中，R1表示氢原子或甲基(其中，在R2为氢原子的情况下，R1表示甲基)，R2表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为6～10的芳基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为2～9的烷氧基烷基、碳原子数为3～9的烷氧基烷氧基烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、碳原子数为5～7的吗啉代烷基、碳原子数为3～9的三烷基甲硅烷基、具有氧或不具有氧的碳原子数为6～10的脂环式烃基、碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基、碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基、下述通式(IV)所表示的基团
(式中，R3表示具有羟基作为取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基，R4表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或苯基，v表示2～20的整数)、或下述通式(V)所表示的基团
(式中，R5～R7各自独立地表示碳原子数为1～3的烷基，R8表示碳原子数为1～3的亚烷基)]
(式中，R11表示氢原子或甲基，R12表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，R13表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基、或碳原子数为1～6的羟烷基)
(式中，R11与上述相同)
(式中，k表示1～6的整数)
[式中，R25和R26各自独立地表示氢原子或甲基，R20表示碳原子数为1～20的亚烷基、下述通式[2-1]所表示的基团
(式中，R21表示碳原子数为1～6的亚烷基，r表示1～6的整数)、
或下述通式[2-2]所表示的基团
(式中，R22和R23各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基，t表示1～12的整数)]
(式中，R27～R33各自独立地表示碳原子数为1～3的亚烷基)
(式中，R34～R37各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基，l表示1～6的整数，m表示0～6的整数，v1和v2各自独立地表示0或1的整数)
(式中，R38～R45各自独立地表示氢原子、乙烯基或乙烯基酮基，但它们中的至少2个以上为乙烯基或乙烯基酮基)
(式中，R46～R48各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基)
(式中，环Ar1表示苯环或萘环，R51表示碳原子数为1～6的亚烷基，q表示2～4的整数)
(式中，环Ar2和环Ar3各自独立地表示苯环或萘环，R52表示碳原子数为1～6的亚烷基)
(式中，环Ar4表示苯环或萘环)
(式中，p表示0～6的整数)
(式中，R53表示碳原子数为1～6的亚烷基)
[式中，R54表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的亚芳基、下述通式[12-A]所表示的基团
(式中，R55表示碳原子数为1～6的烷基，R56表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar5表示苯环或萘环，b表示0～4的整数)、或下述通式[12-B]所表示的基团
(式中，R57表示碳原子数为1～6的亚烷基，R55、R56、环Ar5、b与上述相同)]
[式中，R58各自独立地表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的芳基、或下述通式[13-A]所表示的基团
(式中，R59表示碳原子数为1～6的烷基，R60表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar6表示苯环或萘环，c表示0～5的整数)]
[式中，R61表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的亚芳基、下述通式[14-A]或[14-B]所表示的基团
(式中，R62表示碳原子数为1～6的烷基，R63表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar7表示苯环或萘环，a表示0～4的整数)、
或下述通式[14-C]所表示的基团
(式中，R64表示碳原子数为1～6的亚烷基，R62、R63、环Ar7、a与上述相同)，s表示10～10000的整数]
发明效果
通过使用本发明的粘结剂制造锂电极，即使在使用含有硅的活性物质的情况下，也能够提供高充放电容量、特别是高放电容量的电极。另外，该电极在初期循环中显示出高库伦效率，并且即使在反复充放电的情况下，也显示出高容量维持率，因此能够提供可长期保持高容量的电池。
具体实施方式
[通式(I)所表示的化合物]
通式(I)的R2中的碳原子数为1～20的烷基优选碳原子数为1～10，更优选碳原子数为1～6，可以为直链状、支链状、环状，优选直链状。具体可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、正庚基、异庚基、仲庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基、环十四烷基、环十八烷基等，其中，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基等，更优选甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基，进一步优选正丁基、正戊基、正己基，特别优选正己基。
作为通式(I)的R2中的经氟原子取代的碳原子数为1～20的烷基，优选末端部分经氟化的烷基，优选碳原子数为1～10，优选直链状。具体可以举出例如氟乙基、氟丙基、氟丁基、氟戊基、氟己基、氟庚基、氟辛基、全氟辛基、氟壬基、氟癸基、氟十二烷基、氟十四烷基、氟十五烷基、氟十六烷基、氟十七烷基、氟十八烷基、氟十九烷基、氟二十烷基、三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟己基)丙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、(全氟丁基)丙基、三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基等，其中，优选三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟己基)丙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、(全氟丁基)丙基、三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基等，更优选(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、三氟甲基、三氟乙基，特别优选(全氟己基)乙基。
作为通式(I)的R2中的经羟基取代的碳原子数为1～20的烷基，优选末端部分经羟基取代的烷基，优选1～2个氢经羟基取代的烷基，更优选1个氢经羟基取代的烷基。优选碳原子数为1～6，优选直链状。可以举出例如羟乙基、二羟乙基、羟丙基、二羟丙基、羟丁基、二羟丁基、羟戊基、二羟戊基、羟己基、二羟己基、羟庚基、羟辛基、羟壬基、羟癸基、羟十二烷基、羟十四烷基、羟十五烷基、羟十六烷基、羟十七烷基、羟十八烷基、羟十九烷基、羟二十烷基等，其中，优选羟甲基、羟乙基、二羟乙基、羟丙基、二羟丙基、羟丁基、二羟丁基、羟戊基、二羟戊基、羟己基、二羟己基，更优选羟甲基、羟乙基、羟丙基等，特别优选羟乙基。
作为通式(I)的R2中的经氰基取代的碳原子数为1～20的烷基，优选末端部分经氰基取代的烷基，优选1～2个氢经氰基取代的烷基，更优选1个氢经氰基取代的烷基。优选碳原子数为1～6，优选直链状。具体可以举出例如氰甲基、氰乙基、氰丙基、氰丁基、氰戊基、氰己基、氰庚基、氰辛基、氰壬基、氰癸基、氰十二烷基、氰十四烷基、氰十五烷基、氰十六烷基、氰十七烷基、氰十八烷基、氰十九烷基、氰二十烷基等，其中，优选氰甲基、氰乙基、氰丙基、氰丁基、氰戊基、氰己基，更优选氰甲基、氰乙基、氰丙基，特别优选氰乙基。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为6～10的芳基，可以举出苯基、萘基等，优选苯基。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为7～13的芳烷基，优选碳原子数为7～9，具体可以举出例如苄基、苯乙基、苯丙基、萘甲基、萘乙基、萘丙基等，优选苄基。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为2～9的烷氧基烷基，可以举出甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基己基、甲氧基庚基、甲氧基辛基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基丁基、乙氧基戊基、乙氧基己基、乙氧基庚基、丙氧基甲基、丙氧基乙基、丙氧基丙基、丙氧基丁基、丙氧基戊基、丙氧基己基等。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为3～9的烷氧基烷氧基烷基，可以举出甲氧基甲氧基甲基、甲氧基甲氧基乙基、甲氧基甲氧基丙基、乙氧基甲氧基甲基、乙氧基甲氧基乙基、乙氧基甲氧基丙基、丙氧基甲氧基甲基、丙氧基甲氧基乙基、丙氧基甲氧基丙基、乙氧基乙氧基甲基、乙氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基丙基、乙氧基乙氧基甲基、乙氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基丙基、丙氧基乙氧基甲基、丙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基丙基等。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为7～13的芳氧基烷基，优选碳原子数为7～9，具体可以举出例如苯氧基甲基、苯氧基乙基、苯氧基丙基、萘氧基甲基、萘氧基乙基、萘氧基丙基等，优选苯氧基甲基、苯氧基乙基、苯氧基丙基等，更优选苯氧基乙基。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为5～7的吗啉代烷基，可以举出例如吗啉基甲基、吗啉基乙基、吗啉基丙基等。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为3～9的三烷基甲硅烷基，可以举出例如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、二甲基乙基甲硅烷基、二乙基甲基甲硅烷基等。
作为通式(I)的R2中的具有氧原子的碳原子数为6～10的脂环式烃基，可以举出二环戊烯基氧基乙基等。
作为通式(I)的R2中的不具有氧原子的碳原子数为6～10的脂环式烃基，可以举出环己基、异冰片基、二环戊基等。
作为通式(I)的R2中的碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基，可以举出二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基甲基、二乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、二丙基氨基甲基、二丙基氨基乙基、二丙基氨基丙基等。
作为通式(I)的R2中的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基的烷基，通常碳原子数为1～6，优选碳原子数为1～3，优选直链状的烷基。作为碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基，可以举出例如2-六氢邻苯二甲酰亚胺甲基、2-六氢邻苯二甲酰亚胺乙基、2-六氢邻苯二甲酰亚胺丙基、2-六氢邻苯二甲酰亚胺丁基、2-六氢邻苯二甲酰亚胺戊基、2-六氢邻苯二甲酰亚胺己基等。
作为通式(IV)的R3中的具有羟基作为取代基的碳原子数为1～6的亚烷基，优选碳原子数为1～3，具体可以举出羟基亚甲基、羟基亚乙基、羟基亚正丙基、羟基亚正丁基、羟基亚正戊基、羟基亚正己基等，优选羟基亚甲基、羟基亚乙基、羟基亚正丙基，更优选羟基亚正丙基。
作为通式(IV)的R3中的无取代的碳原子数为1～6的亚烷基，优选碳原子数为1～3，具体可以举出亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基等，优选亚甲基、亚乙基、亚正丙基，更优选亚乙基。
通式(IV)的R3在上述具体例中优选无取代的碳原子数为1～6的亚烷基，优选无取代的碳原子数为1～3的亚烷基，特别优选亚乙基。
作为通式(IV)的R4中的碳原子数为1～6的烷基，优选碳原子数为1～3，可以为直链状、支链状、环状，优选直链状。具体可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基等，其中，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基，更优选甲基。
作为通式(IV)的R4，优选氢原子、碳原子数为1～3的烷基、苯基等，更优选氢原子、甲基等。
通式(IV)中的v优选为2～10，更优选为4～10。另外，v个-(R3-O)-基各自可以相同，也可以不同。
作为通式(IV)所表示的基团的具体例，可以举出聚乙二醇基、甲基聚乙二醇基、乙基聚乙二醇基、丙基聚乙二醇基等，其中，优选聚乙二醇基、甲基聚乙二醇基等。
作为通式(V)中的R5～R7中的碳原子数为1～3的烷基，可以举出甲基、乙基、丙基等，优选甲基。
作为通式(V)中的R8中的碳原子数为1～3的亚烷基，可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基等。
作为通式(V)所表示的基团的具体例，可以举出三甲基铵甲基、三甲基铵乙基、三乙基铵甲基、三乙基铵乙基等。
通式(I)的R2在上述之中优选碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、通式(IV)所表示的基团或氢原子，更优选经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、通式(IV)所表示的基团或氢原子，进一步优选经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子，特别优选经羟基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子。
作为上述通式(I)的优选的具体例，可以举出下述通式(I-I)所表示的化合物。
[式中，R101表示氢原子或甲基(其中，在R201为氢原子的情况下，R101表示甲基)，R201表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基或下述通式(IV-I)所表示的基团
(式中，R301表示具有羟基作为取代基或无取代的碳原子数为1～3的亚烷基，R401表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或苯基，v与上述相同)]
关于上述通式(I-I)的R201中的碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基和碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基，可以举出与上述通式(I)的R2中的碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基和碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基的段落中记载的基团相同的基团，优选的基团也相同。
作为通式(I-I)的R201，优选碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、通式(IV-I)所表示的基团或氢原子，更优选经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子，特别优选经羟基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子。
作为通式(IV-I)的R301中的具有羟基作为取代基或无取代的碳原子数为1～3的亚烷基，可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、羟基亚甲基、羟基亚乙基、羟基亚丙基等，其中，优选亚乙基、羟基亚丙基。
作为通式(IV-I)的R401中的碳原子数为1～6的烷基，可以举出与上述通式(IV)的R4的具体例相同的烷基，优选的烷基也相同。
作为上述通式(I)的更优选的具体例，可以举出下述通式(I-II)所表示的化合物。
[式中，R102表示氢原子或甲基(其中，在R202为氢原子的情况下，R102表示甲基)，R202表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基或下述通式(III-II)所表示的基团
(式中，R302表示碳原子数为1～3的亚烷基，R402表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，v与上述相同)]
作为通式(I-II)的R202中的碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基和碳原子数为7～13的芳氧基烷基，可以举出与上述通式(I)的R2中的碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基和碳原子数为7～13的芳氧基烷基的具体例相同的基团，优选的基团也相同。
作为通式(I-II)的R202，优选经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、通式(IV-II)所表示的基团、氢原子，更优选经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子，特别优选经羟基取代的碳原子数为1～20的烷基或氢原子。
作为通式(IV-II)的R302中的碳原子数为1～3的亚烷基，可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基，其中，优选亚乙基。
作为通式(IV-II)的R402中的碳原子数为1～6的烷基，可以举出与上述通式(IV)的R4的具体例相同的烷基，优选的烷基也相同。
作为上述通式(I)所表示的化合物的更具体的化合物，可以举出例如甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟戊酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸二羟丙酯、聚乙二醇单甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氰甲酯、(甲基)丙烯酸氰乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯等，其中，优选甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟戊酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯等，更优选甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯等。
上述通式(I)所表示的化合物可以为市售品，也可以利用本身公知的方法合成。
[通式(II)所表示的化合物]
通式(II)的R11优选氢原子。
作为通式(II)的R12和R13中的碳原子数为1～6的烷基，优选碳原子数为1～3的烷基。具体可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基等，其中，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基等，更优选异丙基。
作为通式(II)的R13中的碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基，优选碳原子数为3～6。作为其具体例，可以举出例如二甲基氨基甲基、二甲基氨基乙基、二甲基氨基丙基、二乙基氨基甲基、二乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、二丙基氨基甲基、二丙基氨基乙基、二丙基氨基丙基等。
作为通式(II)的R13中的碳原子数为1～6的羟烷基，优选碳原子数为1～3，优选1～2个氢原子经羟基取代的羟烷基，更优选1个氢原子经羟基取代的羟烷基。优选羟基为1个的羟烷基，具体可以举出例如羟甲基、羟乙基、羟丙基、羟丁基、羟戊基、羟己基等，优选羟乙基。
作为通式(II)的R12和R13，各自独立地优选氢原子或碳原子数为1～6的烷基，更优选氢原子或碳原子数为1～3的烷基，进一步优选二者为氢原子的情况。
作为通式(II)的优选的具体例，可以举出下述通式(II-I)所表示的化合物。
(式中，R111表示氢原子或甲基，R121表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，R131表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或碳原子数为1～6的羟烷基)
作为通式(II-I)的R121和R131中的碳原子数为1～6的烷基，可以举出与上述R12和R13中的碳原子数为1～6的烷基的具体例相同的烷基，优选的烷基也相同。
作为通式(II-I)的R131中的碳原子数为1～6的羟烷基，可以举出与上述R13中的碳原子数为1～6的羟烷基的具体例相同的羟烷基，优选的羟烷基也相同。
作为通式(II)的更优选的具体例，可以举出下述通式(II-II)所表示的化合物。
(式中，R112表示氢原子或甲基，R122和R132各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～3的烷基)
作为通式(II-II)的R122和R132中的碳原子数为1～3的烷基，可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基等，优选异丙基。
作为通式(II)所表示的化合物的更具体的化合物，可以举出(甲基)丙烯酰胺、N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-戊基(甲基)丙烯酰胺、N-己基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、羟乙基(甲基)丙烯酰胺等，优选(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺等，更优选(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺等，进一步优选(甲基)丙烯酰胺，特别优选丙烯酰胺。
上述通式(II)所表示的化合物可以为市售品，也可以利用本身公知的方法合成。
[通式(III)所表示的化合物]
通式(III)的R11优选氢原子。即，作为通式(III)所表示的化合物，可以举出丙烯腈、甲基丙烯腈等，优选丙烯腈。另外，通式(III)所表示的化合物可以为市售品，也可以为利用本身公知的方法合成的化合物。
[通式[1]～[13]记载的化合物和通式[14]记载的聚合物]
本发明的通式[1]中的k通常为1～6，优选为1～3，更优选为1。另外，k个-(CH2)-基各自可以相同，也可以不同。
作为本发明的通式[1]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[1-1]～[1-6]所表示的化合物等，特别优选式[1-1]。
本发明的通式[2]的R20中的碳原子数为1～20的亚烷基可以为直链状、支链状或环状，优选直链状。另外，优选碳原子数为1～12的亚烷基，更优选为1～6。具体可以举出例如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚正戊基、亚异戊基、亚仲戊基、亚叔戊基、亚新戊基、亚正己基、亚异己基、亚仲己基、亚叔己基、亚正庚基、亚异庚基、亚仲庚基、亚叔庚基、亚正辛基、亚仲辛基、亚叔辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚十四烷基、亚十五烷基、亚十六烷基、亚十七烷基、亚十八烷基、亚十九烷基、亚二十烷基、亚环丙基、亚环戊基、亚环己基、亚环庚基、亚环辛基、亚环壬基、亚环癸基、亚环十一烷基、亚环十二烷基、亚环十三烷基、亚环十六烷基、亚环十八烷基、亚环二十烷基等，其中，优选亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基、亚正庚基、亚正辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基等。
作为本发明的通式[2-1]或[2-2]的R21、R22和R23中的碳原子数为1～6的亚烷基，可以为直链状、支链状或环状，优选直链状。另外，优选碳原子数为1～3，更优选为2～3，特别优选为2。具体可以举出例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、甲基亚甲基、甲基亚乙基、乙基亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、亚环丙基、亚环戊基、亚环己基等，优选亚甲基、亚乙基、亚丙基，更优选亚乙基、亚丙基。
本发明的通式[2-1]中的r优选为2～6的整数，更优选为4～6的整数。r个-(R21-O-)-基可以相同，也可以不同。
本发明的通式[2-2]中的t优选为1～7的整数，更优选为1～5的整数，进一步优选为1～3的整数。t个-(R22-O-)-基可以相同，也可以不同。
作为本发明的通式[2-1]所表示的基团的优选的具体例，可以举出例如下述通式[2-1-1]～[2-1-3]所表示的化合物等，其中，优选[2-1-2]所表示的基团。
(式中，r与上述相同)
作为本发明的通式[2-2]所表示的基团的优选的具体例，可以举出例如下述通式[2-2-1]～[2-2-3]所表示的基团等。
(式中，t与上述相同)
作为本发明的通式[2]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出下述通式[2-01]～[2-14]所表示的化合物等，其中，优选通式[2-05]～[2-07]和[2-12]～[2-14]，更优选通式[2-06]和[2-13]，特别优选[2-06]。
(式中，u表示1～6的整数，优选为4～6，更优选为6)
(上式中，r均与上述相同)
(上式中，t均与上述相同)
(式中，u表示1～6的整数，优选为4～6，更优选为6)
(上式中，r均与上述相同)
(上式中，t均与上述相同)
作为本发明的通式[3]的R27～R32中的碳原子数为1～3的亚烷基，可以为直链状、支链状，优选直链状。另外，优选碳原子数为1～2的亚烷基，更优选为1。具体可以举出例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基等，优选亚甲基、亚乙基，更优选亚甲基。
作为本发明的通式[3]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[3-1]～[3-3]所表示的化合物等，特别优选式[3-1]。
本发明的通式[4]的R34～R37中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述通式[2-1]的R21中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
l表示1～6的整数，优选为1～4的整数。在l为2以上的情况下，多个R34各自可以相同，也可以不同。
m表示0～6的整数，优选为1～3的整数，更优选为1。在m为2以上的情况下，多个R35各自可以相同，也可以不同。需要说明的是，在m为0的情况下，-R35O-表示结合键(bond)。即，表示邻接的-O-与-(R37)v2-直接键合。以下，结合键表示同样的含义。
v1和v2各自独立地表示0或1的整数。需要说明的是，在v1为0的情况下，-R36-表示结合键(bond)，在v2为0的情况下，-R37-表示结合键(bond)。
作为本发明的通式[4]所表示的化合物的具体例，可以举出例如下述通式[4’]、通式[4”]等，其中，优选通式[4’]。
[式中，R34’和R35’表示亚甲基、亚乙基、亚正丙基(优选亚乙基)，l’表示1～2的整数，m’表示0～2的整数]
(式中，R34”表示亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基、亚正己基，l”表示1～4的整数)
作为通式[4]的优选的具体例，可以举出例如下式[4-1]～[4-10]所表示的化合物等，其中，优选式[4-1]～[4-4]。
本发明的通式[5]的R38～R45只要至少2个以上为乙烯基或乙烯基酮基即可，优选5～8个为乙烯基或乙烯基酮基，更优选5～7个为乙烯基或乙烯基酮基。
作为本发明的通式[5]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[5-1]～[5-6]所表示的化合物等。
本发明的通式[6]的R46～R48中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述通式[2-1]的R21中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。作为优选的亚烷基，在R46和R48中，优选亚甲基或亚乙基，更优选亚甲基。在R47中，优选亚环戊基、亚环己基，更优选亚环己基。
作为本发明的通式[6]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[6-1]～[6-3]所表示的化合物等，其中，优选式[6-1]。
本发明的通式[7]的R51中的碳原子数为1～6的亚烷基优选碳原子数为1～3的亚烷基。具体可以举出与上述通式[2-1]的R21中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。作为优选的亚烷基，优选亚甲基或亚乙基，更优选亚甲基。
本发明的通式[7]的环Ar1优选苯环。
q表示2～4的整数，优选为3～4的整数。另外，q个下述基团各自可以相同，也可以不同。
作为本发明的通式[7]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[7-1]～[7-2]所表示的化合物等。
本发明的通式[8]的环Ar2或环Ar3优选苯环。
本发明的通式[8]的R52中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述通式[2-1]的R21中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。作为优选的亚烷基，优选亚甲基或亚乙基，更优选亚乙基。
作为本发明的通式[8]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[8-1]～[8-2]所表示的化合物等，优选式[8-1]。
本发明的通式[9]的环Ar4优选苯环。
作为本发明的通式[9]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[9-1]～[9-2]所表示的化合物等，优选式[9-1]。
本发明的通式[10]中的p优选为0～2，特别优选为0。
作为本发明的通式[10]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[10-1]～[10-4]所表示的化合物等，优选式[10-1]。
本发明的通式[11]的R53中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述通式[2-1]的R21中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。作为优选的亚烷基，优选亚甲基、亚乙基、亚正丙基，更优选亚甲基。
作为本发明的通式[11]所表示的化合物的优选的具体例，可以举出例如下式[11-1]～[11-3]所表示的化合物等，优选式[11-1]。
作为本发明的通式[12]的R54中的碳原子数为1～6的亚烷基，可以为直链状、支链状或环状的任一种，具体可以举出例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、甲基亚甲基、甲基亚乙基、乙基亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、亚环丙基、亚环戊基、亚环己基等。
作为本发明的通式[12]的R54中的碳原子数为6～10的亚芳基，可以举出碳原子数优选为6的亚芳基，具体可以举出例如亚苯基、亚萘基等，优选亚苯基。
作为本发明的通式[12-A]和[12-B]的R55中的碳原子数为1～6的烷基，可以为直链状、支链状或环状，优选直链状。具体可以举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、新戊基、正己基等。
本发明的通式[12-A]和[12-B]的R56中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
本发明的通式[12-A]和[12-B]的环Ar5优选苯环。
本发明的通式[12-A]和[12-B]的b优选为0～1。b为0的情况表示环Ar5的苯环或萘环不具有取代基。
本发明的通式[12-B]的R57中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
作为通式[12]的优选的具体例，可以举出下述通式[12-1]～[12-4]等。
(式中，R55和b与上述相同)
(式中，R55、R56和b与上述相同)
(式中，R55、R56、R57和b与上述相同)
(式中，R57与上述相同)
本发明的通式[13]的R58中的碳原子数为1～6的烷基可以举出与上述本发明的[12-A]的R55中的碳原子数为1～6的烷基相同的烷基。
本发明的通式[13]的R58中的碳原子数为6～10的芳基可以举出与上述本发明的通式[7]的Ar1中的芳基中的碳原子数为6～10的芳基相同的芳基，取代基也可以举出相同的取代基。
作为本发明的通式[13-A]的R59中的碳原子数为1～6的烷基，可以举出与[12-A]的R55中的碳原子数为1～6的烷基相同的烷基。
本发明的通式[13-A]的R59中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
本发明的通式[13-A]的环Ar6优选苯环。
本发明的通式[13-A]的c表示0～5的整数，优选为0～2。c为0的情况是指环Ar6的苯环或萘环不具有取代基。
作为通式[13]的优选的具体例，可以举出下述通式[13-1]、[13-2]等。其中，优选通式[13-1]。通式[13-1]中，R59优选甲基、乙基、正丙基、异丙基等，更优选异丙基。通式[13-1]中，c优选为1～3，更优选为2。
(式中，R59表示碳原子数为1～6的烷基，c表示0～4的整数)
本发明的通式[14]的R61中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述本发明的通式[12]的R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基，取代基也可以举出相同的取代基。
本发明的通式[14]的R61中的碳原子数为6～10的亚芳基可以举出与上述本发明的通式[12]的R54中的碳原子数为6～10的亚芳基相同的亚芳基，取代基也可以举出相同的取代基。
作为本发明的通式[14-A]～[14-C]的R62中的碳原子数为1～6的烷基，可以举出与通式[12-A]的R55中的碳原子数为1～6的烷基相同的烷基。
本发明的通式[14-A]～[14-C]的R63中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
本发明的通式[14-A]～[14-C]的环Ar7优选苯环。
本发明的通式[14-A]～[14-C]的a优选为0～1。a为0的情况表示环Ar7的苯环或萘环不具有取代基。
本发明的通式[14-C]的R64中的碳原子数为1～6的亚烷基可以举出与上述R54中的碳原子数为1～6的亚烷基相同的亚烷基。
本发明的通式[14]的R61优选具有取代基的碳原子数为1～6的亚烷基、无取代的碳原子数为1～6的亚烷基、具有取代基的碳原子数为6～10的亚芳基或无取代的碳原子数为6～10的亚芳基，其中，更优选具有取代基的碳原子数为6～10的亚芳基，特别优选具有烷基作为取代基的碳原子数为6～10的亚芳基。
本发明的通式[14]的s通常为10～10000，优选为10～1000，更优选为10～100。
作为通式[14]的优选的具体例，可以举出下述通式[14-1]～[14-5]等。
(式中，R62、a和s与上述相同)
(式中，R63表示碳原子数为1～6的亚烷基，R62、a、s与上述相同)
(式中，R62、R63、a、s与上述相同)
(式中，R62、R63、a、s与上述相同，其中，2个R63各自独立，可以为不同的基团)
(式中，R65表示碳原子数为1～6的亚烷基，s与上述相同)
其中，优选通式[14-1]，更具体可以举出下述通式[14-1-1]～[14-1-3]等，优选通式[14-1-1]。
(上式中，s均与上述相同)
作为本发明的交联剂，在通式[1]～[13]记载的化合物和通式[14]记载的聚合物中，优选通式[2]、通式[3]、通式[4]、通式[9]、通式[10]和通式[11]记载的化合物以及通式[14]记载的聚合物，更优选通式[2]、通式[3]、通式[4]和通式[10]记载的化合物，其中，优选通式[4]记载的化合物。
上述本发明的交联剂可以为市售品，也可以利用本身公知的方法合成。
[本发明的聚合物]
本发明的聚合物包含在本发明的粘结剂中，该聚合物以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，利用选自下述通式[1]～[13]记载的化合物和下述通式[14]记载的聚合物中的交联剂进行交联而得到。需要说明的是，关于上述单体单元，是将丙烯酸单体、通式(I)、(II)或(III)中的双键成为单键而形成亚乙基的状态的结构作为1个单元。
关于本发明的聚合物中的来自丙烯酸的单体单元与来自通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物的单体单元的比例，以重量比计，通常为来自丙烯酸的单体单元/来自通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物的单体＝70/30～99/1，优选为75/25～99/1。
本发明的聚合物可以为经中和的聚合物。换言之，本发明的聚合物中的一部分羧基或全部羧基可以形成盐。作为经中和的本发明的聚合物，优选利用氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾等碱金属进行中和而得到的聚合物，更优选利用氢氧化钠进行中和而得到的聚合物。使用这样的经中和的本发明的聚合物时，电极部件的分散性提高，活性物质与导电性化合物均匀分布，因此能够进一步提高电极的电特性。此时的中和度通常为60～100％，优选为70～100％，更优选为70～90％。在对本发明的聚合物进行中和的情况下，通常对交联后的本发明的聚合物进行中和即可。也可以使用利用经中和的丙烯酸作为原料丙烯酸并使其交联而得到的本发明的聚合物。需要说明的是，中和的方法按照本身公知的方法进行即可。
关于本发明的聚合物的粘度，优选：其下限在旋转粘度计60rpm下通常为30mPa·S、优选为40mPa·S，其上限在旋转粘度计0.6rpm下为800000mPa·S、优选为450000mPa·S、更优选为400000mPa·S。需要说明的是，旋转粘度计60rpm使用上限粘度为10000mPa·S的聚合物，旋转粘度计0.6rpm使用下限粘度为10000mPa·S的聚合物。该粘度是在20～25℃下利用B型旋转粘度计对于将本发明的聚合物以1重量％的浓度分散(悬浮)在水中的所得物进行测定而得到的值。
本发明的聚合物的重均分子量通常为1,000～10,000,000，优选为10,000～5,000,000。
[本发明的聚合物的制造方法]
本发明的聚合物如下进行制造。即，将丙烯酸、1～2种通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物、通式[1]～[13]的化合物或通式[14]的聚合物根据需要在聚合引发剂的存在下进行聚合、交联反应，由此能够制造本发明的聚合物。
需要说明的是，通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物的使用量按照达到上述本发明的聚合物中的来自丙烯酸的单体单元与来自通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物的单体单元的重量比的方式适当设定即可。上述通式[1]～[11]的化合物的使用量相对于丙烯酸1mol通常为0.001～10mol％，优选为0.01～1mol％，更优选为0.05～0.5mol％，进一步优选为0.1～0.3mol％。通式[12]～[13]的化合物或通式[14]的聚合物的使用量相对于丙烯酸的重量通常为0.01～40重量％，优选为0.01～20重量％，更优选为0.1～10重量％。
上述聚合、交联反应按照本身公知的方法进行即可，具体而言，在适当的溶剂中，在通常30～200℃、优选70～180℃、更优选80～150℃下，使其反应通常0.1～10小时、优选0.1～5小时即可。作为在上述聚合反应中使用的聚合引发剂，可以举出例如偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-丙酸甲酯)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰等。聚合引发剂的使用量相对于反应物总量通常为0.01～30重量％。作为上述溶剂，只要是通常在该领域中使用的溶剂，则没有特别限定，可以举出例如甲苯、1,4-二噁烷、四氢呋喃、异丙醇、甲基乙基酮、丙二醇单甲醚乙酸酯等，其中，优选丙二醇单甲醚乙酸酯。其使用量相对于反应物的总容量为1～10倍容量。
在使用通式[12]或[13]的化合物或者通式[14]的聚合物作为交联剂的情况下，对于上述聚合、交联反应，可以在进行聚合反应后进行交联反应。该情况下的条件根据上述聚合、交联反应进行适当设定即可。
在对本发明的聚合物进行中和的情况下，在上述聚合、交联反应后，利用氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾等碱金属按照本身公知的方法进行中和即可。
本发明的聚合物具体如下制备。
即，将丙烯酸、1～2种相对于丙烯酸90～99重量份为10～1重量份的通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物、上述通式[1]～[13]的化合物或通式[14]的聚合物溶解或分散在相对于总容量为1～10倍容量的例如丙二醇单甲醚乙酸酯等溶剂中。之后，在80～150℃进行0.1～10小时的聚合反应和交联反应，制备本发明的聚合物。在使用上述通式[1]～[11]的化合物的情况下，相对于丙烯酸1mol，使用0.001～10mol％量，在使用通式[12]～[13]的化合物或通式[14]的聚合物的情况下，相对于丙烯酸的重量，使用0.01～20重量％。
在对本发明的聚合物进行中和的情况下，按照本身公知的方法进行中和即可。例如，相对于所得到的本发明的聚合物中的羧基1mol，添加0.6～1mol的量的氢氧化钠等碱金属进行中和即可。作为在该反应中使用的溶剂，可以举出溶解或分散上述本发明的聚合物的溶剂等。
在使用通式[12]或[13]的化合物或者通式[14]的聚合物作为交联剂的情况下，可以分别进行聚合反应和交联反应，其方法具体如下制备。
即，将丙烯酸、1～2种相对于丙烯酸90～99重量份为10～1重量份的通式(I)、(II)或(III)所表示的化合物溶解或分散在相对于总容量为1～10倍容量的例如丙二醇单甲醚乙酸酯等溶剂中。之后，在80～150℃进行0.1～10小时的聚合反应，制备本发明的共聚物。接着，将所得到的共聚物、相对于丙烯酸的重量为0.01～20重量％的上述通式[12]或[13]的化合物或者通式[14]的聚合物溶解或分散在相对于它们的总容量为1～10倍容量的例如丙二醇单甲醚乙酸酯等溶剂中，在80～150℃进行0.1～10小时的反应，由此制备本发明的聚合物。进行中和的情况下与上述同样地进行即可。
[本发明的粘结剂]
本发明的粘结剂包含上述本发明的聚合物。需要说明的是，本发明的粘结剂也包括下述粘结剂：在保存时含有本发明的共聚物和选自通式[12]的化合物、通式[13]的化合物、通式[14]的聚合物中的交联剂(非交联的粘结剂)，在使用时利用上述交联剂进行交联。
本发明的粘结剂优选将本发明的聚合物溶解或分散在溶剂中而得到的粘结剂，作为该溶剂，可以举出例如水、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃、γ-丁内酯、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二噁烷等，其中，优选水、NMP。特别是在对本发明的聚合物进行中和的情况下，优选水。本发明的粘结剂中的本发明的聚合物的浓度根据电极制备所用的浓度适当设定即可，通常为1～30mg/mL，优选为1～10mg/mL。
[含有硅的活性物质]
本发明的活性物质含有碳、锗、锡、铅、锌、铝、铟、锑、铋、硅、硅氧化物(SiO、SiO2等)、与金属结合的硅(SiM：M为镁、铁、钙、钴、镍、硼、铜、锰、银、钒、铈、锌等金属)、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质。其中，优选含有碳、锡、硅、硅氧化物、与金属结合的硅、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质，更优选含有碳、硅、硅氧化物、与金属结合的硅、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质，进一步优选含有碳、硅、硅氧化物、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质。本发明的活性物质特别优选含有硅或/和硅氧化物。
作为上述碳，可以举出例如天然石墨、人造石墨、膨胀石墨等石墨系碳材料(石墨)、炭黑、活性炭、碳纤维、焦炭、软质炭、硬质炭等。作为优选的碳，可以举出天然石墨、人造石墨、膨胀石墨等石墨。该天然石墨可以举出例如鳞片状石墨、块状石墨等。作为该人造石墨，可以举出块状石墨、气相生长石墨、鳞片状石墨、纤维状石墨。
本发明的活性物质的平均粒径根据活性物质的种类而不同，通常为1nm～100μm，优选为1nm～50μm，更优选为1nm～20μm。
本发明的活性物质中的硅含量通常为10～60重量％，优选为20～50重量％。
[导电助剂]
本发明的导电助剂可以举出例如乙炔黑、科琴黑、炉黑、热裂解炭黑等炭黑，其中，优选乙炔黑、科琴黑，更优选乙炔黑。
[电极制作用组合物]
本发明的电极制作用组合物含有1)本发明的含有硅的活性物质、2)本发明的导电助剂和3)本发明的聚合物而成。该组合物可以为阳极制作用，也可以为负极制作用，优选负极制作用。
本发明的电极制作用组合物中的本发明的含有硅的活性物质的含量相对于不含溶剂的电极制作用组合物的重量为60～98重量％，更优选为70～98重量％，进一步优选为80～98重量％。
本发明的电极制作用组合物中的本发明的导电助剂的含量相对于不含溶剂的电极制作用组合物的重量为1～20重量％，更优选为1～15重量％，进一步优选为1～10重量％。
本发明的电极制作用组合物中的本发明的聚合物的含量相对于不含溶剂的电极制作用组合物的重量为1～30重量％，更优选为1～20重量％，进一步优选为1～15重量％，特别优选为1～10重量％。通过在该范围内含有本发明的聚合物，能够在电极制作时使活性物质和导电助剂均匀地分散在集电体上，并且即使在硅膨胀时也能够维持电极结构。
本发明的电极制作用组合物中，除了本发明的含有硅的活性物质、本发明的导电助剂和本发明的聚合物以外，还可以含有例如支持盐、离子传导性聚合物、粘结剂(除本发明的聚合物以外)等。作为该支持盐，可以举出Li(C2F5SO2)2N(LiBETI)、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3等。作为该离子传导性聚合物，可以举出例如聚环氧乙烷(PEO)系和聚环氧丙烷(PPO)系的聚合物。作为上述粘结剂，可以举出例如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)、丙烯腈丁二烯共聚物(NBR)、丙烯腈(PAN)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯基醚、聚酰亚胺等。这些支持盐、离子传导性聚合物和粘结剂的含量按照通常在该领域中使用的量进行设定即可。
本发明的电极制作用组合物通过将本发明的含有硅的活性物质、本发明的导电助剂和本发明的聚合物在适当的溶剂中按照分别达到上述浓度范围的方式进行混合而得到。作为该溶剂，可以举出例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃、γ-丁内酯、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二噁烷等，优选NMP。
在使用通式[12]或[13]所表示的化合物或者通式[14]的聚合物作为本发明的聚合物中的交联剂的情况下，本发明的电极制作用组合物可以通过将本发明的含有硅的活性物质、本发明的导电助剂、本发明的共聚物以及通式[12]或[13]所表示的化合物或者通式[14]的聚合物如上所述分散或溶解在适当的溶剂中、然后进行交联反应来制造。即，可以在利用交联剂(通式[12]或[13]所表示的化合物或者通式[14]的聚合物)进行本发明的共聚物的交联的同时，制造电极制作用组合物。对于上述交联反应的条件等，可以举出与[锂电池用粘结剂]的本发明的聚合物的制备方法中所述的条件相同的条件。此时所使用的本发明的共聚物的重均分子量通常为1,000～10,000,000，优选为10,000～5,000,000。该情况下的本发明的共聚物的使用量按照所得到的本发明的电极制作用组合物中的本发明的聚合物含量达到上述范围的方式进行适当设定即可。另外，交联剂的使用量相对于该本发明的共聚物通常为0.01～40重量％，优选为0.01～20重量％，更优选为0.1～10重量％。另外，在上述方法中对本发明的聚合物进行中和的情况下，使用预先进行了中和的本发明的共聚物制造本发明的电极制作用组合物即可。
[集电体]
本发明的集电体由使用了镍、铜、不锈钢(SUS)等导电性材料的箔、网状物、膨胀删格(膨胀金属)、冲孔金属等构成。网状物的孔径、线径、目数等没有特别限制，可以使用现有公知的网状物。集电体的优选的厚度为5～30μm。但是，也可以使用厚度在该范围之外的集电体。
集电体的尺寸根据电池的使用用途而确定。若制作在大型电池中使用的大型电极，则使用面积大的集电体。若制作小型电极，则使用面积小的集电体。
[本发明的电极]
本发明的电极具有1)本发明的含有硅的活性物质、2)本发明的导电助剂、3)本发明的聚合物和4)本发明的集电体。具体而言，本发明的电极具有本发明的集电体和形成于集电体表面的包含本发明的含有硅的活性物质、本发明的导电助剂、本发明的聚合物的活性物质层(本发明的电极制作用组合物)。本发明的电极在负极、阳极中均可以使用，优选作为负极使用。
在上述活性物质层中，本发明的聚合物与含有硅的活性物质和导电助剂均匀地分散、且保持良好的被覆性，因此本发明的电极的可逆性优异。此外，本发明的聚合物通过适当的交联度使活性物质之间或活性物质与集电体之间的粘结力大幅增加，因此本发明的电极的循环特性也优异。
活性物质层的厚度(涂布层的厚度)通常为1～500μm，优选为1～300μm，更优选为1～150μm。
本发明的电极的制造方法除了使用上述本发明的电极制作用组合物以外，可以按照本身公知的方法进行制造，例如，通过将上述本发明的电极制作用组合物(包含(1)含有硅的活性物质、2)导电助剂、3)本发明的聚合物)涂布在集电体上、使其干燥后进行压制来制作。本发明的电极制作用组合物使用干燥后达到上述厚度的量即可。需要说明的是，在使用通式[12]或[13]所表示的化合物或者通式[14]的聚合物作为本发明的聚合物中的交联剂的情况下，可以通过将含有本发明的共聚物和这些交联剂的溶液代替本发明的聚合物涂布在集电体上、在集电体上使其交联并进行干燥、压制来制作本发明的电极。或者，也可以将含有交联度低的本发明的聚合物的电极制作用组合物涂布在集电体上，在集电体上使其进行交联反应，从而进一步提高交联度。
作为将本发明的电极制作用组合物涂布在集电体上的方法，可以使用例如自动推进式涂布机、喷墨法、刮刀法、喷涂法或它们的组合，优选可形成较薄的层的刮刀法、喷墨法，更优选刮刀法。
干燥按照本身公知的方法进行即可，通常利用加热处理进行干燥。加热时的干燥条件(是否真空、干燥时间、干燥温度)根据本发明的电极制作用组合物的涂布量、挥发速度适当设定即可。
关于压制方法，也按照本身公知的方法进行即可，可以举出例如压延辊、平板压制等，优选压延辊法。
上述本发明的电极可以用于锂电池，只要是由正极、电解质、负极构成的通常的电池，则均可以使用。
作为该电解质，优选含有碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙烯酯、甲基碳酸亚乙烯酯、氟代甲基碳酸亚乙烯酯、乙基碳酸亚乙烯酯、丙基碳酸亚乙烯酯、丁基碳酸亚乙烯酯、二丙基碳酸亚乙烯酯、4,5-二甲基碳酸亚乙烯酯、4,5-二乙基碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯、碳酸二乙烯基亚乙酯、碳酸苯基亚乙酯、碳酸二烯丙酯、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、儿茶酚碳酸酯、1,3-丙磺酸内酯和丁磺酸内酯等添加剂的电解质，其中，特别优选含有氟代碳酸亚乙酯(FEC)的电解质。电解质中的添加剂的含量通常为0.5％～15％，优选为0.5～5％。
以下，通过实施例详细地对本发明进行说明，但本发明并不限定于此。
实施例
合成例1交联共聚物P-01的合成
向具备搅拌装置、冷凝管、温度计、氮气导入管的200ml圆底烧瓶中加入丙二醇单甲醚乙酸酯10g(和光纯药工业株式会社制)，在氮气气流下加热至内温为90℃。接着，将丙烯酸9.2g(0.13mol、和光纯药工业株式会社制)、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g(6.7mmol、东京化成公司制)、二乙二醇二烯丙基醚0.03g(0.18mmol、和光纯药工业株式会社制)和丙二醇单甲醚乙酸酯13g混合而成的溶液用时2小时滴加至圆底烧瓶中。之后，使所得到的溶液在90℃反应2小时。反应后，冷却至室温，加入丙二醇单甲醚乙酸酯30g进行稀释，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-01(丙烯酸/丙烯酸-2-羟乙酯＝95/5)。
合成例2交联共聚物P-02的合成
使用二甲基丙烯酰胺0.68g(6.8mmol、和光纯药工业株式会社制)代替丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-02(丙烯酸/二甲基丙烯酰胺＝95/5)。
合成例3交联共聚物P-03的合成
使用丙烯酸7.5g(0.10mol)、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯2.5g(5.4mmol、新仲村化学公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-03(丙烯酸/甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯＝95/5)。
合成例4交联共聚物P-04的合成
使用丙烯酸-2-氰乙酯0.84g(6.7mmol、东京化成公司制)代替丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-04(丙烯酸/丙烯酸-2-氰乙酯＝95/5)。
合成例5交联共聚物P-05的合成
使用丙烯酸7.6g(0.11mol)、丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯2.3g(5.6mmol、Unimatec公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-05(丙烯酸/丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯＝95/5)。
合成例6交联共聚物P-06的合成
使用丙烯酸7.6g(0.11mol)、丙烯酸己酯1.0g(0.12mol)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-06(丙烯酸/丙烯酸己酯＝95/5)。
合成例7交联共聚物P-07的合成
使用丙烯酸8.8g(0.12mol)、丙烯酸苯氧基乙酯1.2g(6.4mmol、东京化成公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-07(丙烯酸/丙烯酸苯氧基乙酯＝95/5)。
合成例8交联共聚物P-08的合成
使用丙烯酸42.0g(0.58mol)、N-异丙基丙烯酰胺3.5g(30.7mmol、和光纯药工业公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-08(丙烯酸/N-异丙基丙烯酰胺＝95/5)。
合成例9交联共聚物P-09的合成
使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、丙烯酰胺11.25g(0.16mol、和光纯药工业公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-09(丙烯酸/丙烯酰胺＝80/20)。
合成例10交联共聚物P-10的合成
使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、丙烯腈11.25g(0.21mol、和光纯药工业公司制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-10(丙烯酸/丙烯腈＝75/25)。
合成例11交联共聚物P-11的合成
使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、BLEMMER AE-200 11.25g(0.04mol、日油制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-11(丙烯酸/BLEMMER AE-200＝94/6)。
合成例12交联共聚物P-12的合成
使用丙烯酸35.0g(0.49mol)、甲基丙烯酸10.45g(0.10mol、和光纯药工业制)代替丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的共聚物。将其作为交联共聚物P-12(丙烯酸/甲基丙烯酸＝80/20)。
实施例1使用了本发明的电极的电池的制造
(1)粘结剂的制备
将2.3g交联共聚物P-01加入230ml水中，搅拌2小时使其分散。向所得到的分散液中加入18％氢氧化钠，将pH调整为6.8，得到1wt％的经中和的共聚物的凝胶溶液。将所得到的共聚物的凝胶溶液作为粘结剂。
(2)电极制作用组合物的制造
使用行星式球磨机(Pulverisette7、Fritsch公司制)将纳米尺寸化的硅粉末18mg(颗粒尺寸：100nm、Sigma-Aldrich公司制)、天然石墨30mg(颗粒尺寸：3μm、SEC Carbon公司制)和科琴黑6mg(KB、Lion公司制)以600rpm充分混合12小时。将所得到的混合物(以重量比计Si:石墨:KB＝30:50:10)作为电极材料。接着，向(1)中得到的粘结剂0.5g中加入上述电极材料0.045g，添加水0.4g并在室温下混合20分钟，制作电极制作用浆料。该电极制作用浆料中，在浆料900μL中分别含有硅15mg、石墨25mg、KB 5mg、交联共聚物5mg。即，通过将电极制作用浆料涂布在集电体上后使其干燥，形成含有30wt％的硅、50wt％的石墨、10wt％的KB、10wt％的交联共聚物的覆膜。
(3)锂电池用电极的制造
使用刮刀将(2)中得到的电极制作用浆料涂布在铜的集电体上。之后，在空气中于80℃进行干燥，接着在真空下于150℃干燥24小时。需要说明的是，在使用前利用辊进行压制，将所得物作为电极(CLPAH01电极)。需要说明的是，集电体上的膜的厚度利用游标卡尺进行测定，约为10～15μm。
(4)纽扣型电池的制造
在以氩气充满的手套箱中组装纽扣型电池。此处，组装成由(3)中得到的电极、锂箔电极、含有1M的LiPF6的碳酸亚乙酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)(以体积比计为1:1)溶液和隔膜构成的纽扣型电池。
实施例2～8使用了本发明的电极的电池的制造
分别使用交联共聚物P-02～P-08代替实施例1中的交联共聚物P-01，除此之外，利用与实施例1同样的方法制造各种锂电池用电极和纽扣型电池。将使用交联共聚物P-02～P-08得到的电极分别作为CLPAH02电极、CLPAH03电极、CLPAH04电极、CLPAH05电极、CLPAH06电极、CLPAH07电极、CLPAH08电极。
比较例1使用了交联均聚物作为粘结剂的电池的制造
(1)交联均聚物CLPA-07的合成
使用将丙烯酸9.65g(0.14mol、和光纯药工业株式会社制)、二乙二醇二烯丙基醚0.03g(0.18mmol)和丙二醇单甲醚乙酸酯13g混合而成的溶液代替将丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羟乙酯0.78g、二乙二醇二烯丙基醚0.03g和丙二醇单甲醚乙酸酯13g混合而成的溶液，除此之外，利用与合成例1同样的方法进行聚合反应，得到交联后的均聚物。将其作为交联均聚物CLPA-07。
(2)使用了交联均聚物的电池的制造
使用交联均聚物CLPA-07代替实施例1中的交联共聚物P-01，除此之外，利用与实施例1同样的方法制造锂电池用电极和纽扣型电池。将使用交联均聚物CLPA-07得到的电极作为CLPA-07电极。
实验例1使用了各种电极的充放电试验
使用CLPAH01～08电极和CLPA-07电极的各电极，在下述条件下进行恒定电流充放电试验。对于使用各电极的初次充放电的结果和第10次充放电的结果，将其充放电容量、库伦效率和维持率示于表1。
·反电极：Li箔
·电解液：1M LiPF6 EC/DMC混合溶液(体积比1:1)
·测定装置：ABE1024-5V0.1A-4充放电试验装置(Electro field公司制)
·电位和电流密度
初次循环
电位范围2.0-0.0V(对Li/Li+)
电流密度50mA g-1
第2次循环以后
电位范围2.0-0.0V(对Li/Li+)
电流密度100mA g-1
[表1]
需要说明的是，CLPAH01～08中的除了丙烯酸以外所使用的单体的结构式如下。
由表1的结果可知，与使均聚物交联而得到的CLPA-07相比，使用使共聚物交联而得到的本发明的粘结剂时，初次充放电和第10次充放电容量均显示出高值。认为这是因为通过制成共聚物，作为活性物质的硅、石墨在电极表面的分散性得到改善，活性物质的有效表面积增加，容量提高。
实施例9
此处，制作与实施例1～8的电池相比可期待制成更高容量的电池的、活性物质层厚的电极。
(1)粘结剂的制备
将5.0g交联共聚物P-01加入61ml水中。进一步，加入5M氢氧化钠水溶液10.4ml，搅拌12小时进行分散，得到10wt％的经中和的共聚物的凝胶溶液。将所得到的共聚物的凝胶溶液作为粘结剂。
(2)电极制作用组合物的制造
使用行星式球磨机(Pulverisette7、Fritsch公司制)将(1)中得到的粘结剂4.50g、离子交换水4.5g、硅粉末1.35g(Silgrain e-Si400、颗粒尺寸：2.4μm、ELKEM公司制)、天然石墨2.25g(颗粒尺寸：3μm、SEC Carbon公司制)和乙炔黑0.045g(DENKA BLACK、电气化学工业公司制)以600rpm充分混合30分钟。将所得到的混合物作为电极制作用浆料。该电极制作用浆料中，在浆料总量中分别含有硅1.35g、石墨2.25g、乙炔黑0.045g、交联共聚物0.45g。即，通过将电极制作用浆料涂布在集电体上后使其干燥，形成含有33wt％的硅、55wt％的石墨、1wt％的乙炔黑、11wt％的交联共聚物的覆膜。
(3)锂电池用电极的制造
使用刮刀将(2)中得到的电极制作用浆料涂布在铜的集电体上。之后，在空气中于80℃干燥12小时，接着在真空下于150℃干燥24小时。需要说明的是，在使用前利用辊进行压制，将所得物作为电极(CLPAH01-2电极)。需要说明的是，集电体上的膜的厚度利用游标卡尺进行测定，约为30～70μm。
(4)纽扣型电池的制造
使用CLPAH01-2作为电极，除此之外，利用与实施例1(4)同样的方法组装成纽扣型电池。
实施例10～18使用了本发明的电极的电池的制造
分别使用交联共聚物P-02、P-05～P-12代替实施例9中的交联共聚物P-01，除此之外，利用与实施例1同样的方法制造各种锂电池用电极和纽扣型电池。将使用交联共聚物P-02、P-05～P-12得到的电极分别作为CLPAH02-2电极、CLPAH05-2电极、CLPAH06-2电极、CLPAH07-2电极、CLPAH08-2电极、CLPAH09-2电极、CLPAH10-2电极、CLPAH11-2电极、CLPAH12-2电极。
比较例4使用了交联均聚物作为粘结剂的电池的制造
使用了交联均聚物的电池的制造
使用交联均聚物CLPA-07代替实施例9中的交联共聚物P-01，除此之外，利用与实施例9同样的方法制造锂电池用电极和纽扣型电池。将使用交联均聚物CLPA-07得到的电极作为CLPA-07-2电极。
实验例9使用了各种电极的充放电试验
使用CLPAH01-2～02-2、05-2～12-2电极和CLPA-07-2电极的各电极，在与实施例1同等的条件下进行了恒定电流充放电试验。
[表2]
需要说明的是，CLPAH01-2、02-2、05-2～12-2中的除了丙烯酸以外所使用的单体的结构式如下。
由表2的结果可知，与使均聚物交联而得到的CLPA-07-2相比，使用使共聚物交联而得到的本发明的粘结剂时，初次充放电容量均显示出高值。认为这是因为通过制成共聚物，作为活性物质的硅、石墨在电极表面的分散性得到改善，活性物质的有效表面积增加，容量提高。
进一步，对于CLPAH01-2、CLPAH07-2、CLPAH09-2、CLPAH10-2、CLPAH12-2和CLPA07-2，对10次循环后的放电容量也进行了确认。其10次循环后的放电容量分别为CLPAH01-2：1104mAh/g、CLPAH07-2：1006mAh/g、CLPAH09-2：1164mAh/g、CLPAH10-2：1020mAh/g、CLPAH12-2：1027mAh/g，可知显示出高于CLPA07-2的结果(974mAh/g)的值。认为这些之中，CLPAH01-2、CLPAH09-2、CLPAH10-2通过氢键、π电子相互作用而与活性物质发生强相互作用，由此抑制电极的崩解，CLPAH12-2通过在共聚物中含有玻璃化转变温度高的甲基丙烯酸的结构而使粘结剂变硬，由此抑制电极的崩解，从而分别提高了容量。

Claims (11)

1.一种锂电池用粘结剂，其以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自下述通式(I)、通式(II)或通式(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，包含利用选自下述通式[1]～[13]记载的化合物和下述通式[14]记载的聚合物中的交联剂进行交联而得到的聚合物，
式(I)中，R1表示氢原子或甲基，其中，在R2为氢原子的情况下，R1表示甲基；R2表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为6～10的芳基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为2～9的烷氧基烷基、碳原子数为3～9的烷氧基烷氧基烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、碳原子数为5～7的吗啉代烷基、碳原子数为3～9的三烷基甲硅烷基、具有氧或不具有氧的碳原子数为6～10的脂环式烃基、碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基、碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基、下述通式(IV)所表示的基团、或下述通式(V)所表示的基团，
式(IV)中，R3表示具有羟基作为取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基，R4表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或苯基，v表示2～20的整数、
式(V)中，R5～R7各自独立地表示碳原子数为1～3的烷基，R8表示碳原子数为1～3的亚烷基；
式(II)中，R11表示氢原子或甲基，R12表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，R13表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、碳原子数为3～9的二烷基氨基烷基或碳原子数为1～6的羟烷基；
式(III)中，R11与上述相同；
式[1]中，k表示1～6的整数；
式[2]中，R25和R26各自独立地表示氢原子或甲基，R20表示碳原子数为1～20的亚烷基、下述通式[2-1]所表示的基团、或下述通式[2-2]所表示的基团，
式[2-1]中，R21表示碳原子数为1～6的亚烷基，r表示1～6的整数，
式[2-2]中，R22和R23各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基，t表示1～12的整数；
式[3]中，R27～R33各自独立地表示碳原子数为1～3的亚烷基；
式[4]中，R34～R37各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基，l表示1～6的整数，m表示0～6的整数，v1和v2各自独立地表示0或1的整数；
式[5]中，R38～R45各自独立地表示氢原子、乙烯基或乙烯基酮基，但它们中的至少2个以上为乙烯基或乙烯基酮基；
式[6]中，R46～R48各自独立地表示碳原子数为1～6的亚烷基；
式[7]中，环Ar1表示苯环或萘环，R51表示碳原子数为1～6的亚烷基，q表示2～4的整数；
式[8]中，环Ar2和环Ar3各自独立地表示苯环或萘环，R52表示碳原子数为1～6的亚烷基；
式[9]中，环Ar4表示苯环或萘环；
式[10]中，p表示0～6的整数；
式[11]中，R53表示碳原子数为1～6的亚烷基；
式[12]中，R54表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的亚芳基、下述通式[12-A]所表示的基团、或下述通式[12-B]所表示的基团，
式[12-A]中，R55表示碳原子数为1～6的烷基，R56表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar5表示苯环或萘环，b表示0～4的整数，
式[12-B]中，R57表示碳原子数为1～6的亚烷基，R55、R56、环Ar5、b与上述相同；
式[13]中，R58各自独立地表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的芳基、或下述通式[13-A]所表示的基团，
式[13-A]中，R59表示碳原子数为1～6的烷基，R60表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar6表示苯环或萘环，c表示0～5的整数；
式[14]中，R61表示具有取代基或无取代的碳原子数为1～6的亚烷基、具有取代基或无取代的碳原子数为6～10的亚芳基、下述通式[14-A]或[14-B]所表示的基团、或下述通式[14-C]所表示的基团，s表示10～10000的整数，
式[14-A]、[14-B]中，R62表示碳原子数为1～6的烷基，R63表示碳原子数为1～6的亚烷基，环Ar7表示苯环或萘环，a表示0～4的整数，
式[14-C]中，R64表示碳原子数为1～6的亚烷基，R62、R63、环Ar7、a与上述相同。
2.如权利要求1～3中任一项所述的粘结剂，其中，
聚合物以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自下述通式(I-I)、通式(II-I)或通式(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，
式(I-I)中，R101表示氢原子或甲基，其中，在R201为氢原子的情况下，R101表示甲基；R201表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、碳原子数为9～15的六氢邻苯二甲酰亚胺-N-烷基、或下述通式(IV-I)所表示的基团，
式(IV-I)中，R301表示具有羟基作为取代基或无取代的碳原子数为1～3的亚烷基，R401表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基或苯基，v与上述相同；
式(II-I)中，R111表示氢原子或甲基，R121表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，R131表示氢原子、碳原子数为1～6的烷基、或碳原子数为1～6的羟烷基；
式(III)中，R11与上述相同。
3.如权利要求1～3中任一项所述的粘结剂，其中，
聚合物以来自丙烯酸的单体单元和1～2种来自下述通式(I-II)、通式(II-II)或通式(III)所表示的化合物的单体单元作为构成成分，
式(I-II)中，R102表示氢原子或甲基，其中，在R202为氢原子的情况下，R102表示甲基；R202表示氢原子、碳原子数为1～20的烷基、经氟原子、羟基或氰基取代的碳原子数为1～20的烷基、碳原子数为7～13的芳氧基烷基、或下述通式(IV-II)所表示的基团，
式(IV-II)中，R302表示碳原子数为1～3的亚烷基，R402表示氢原子或碳原子数为1～6的烷基，v与上述相同；
式(II-II)中，R112表示氢原子或甲基，R122和R132各自独立地表示氢原子或碳原子数为1～3的烷基；
式(III)中，R11与上述相同。
4.如权利要求1所述的粘结剂，其中，交联剂为通式[1]、通式[3]、通式[9]、通式[10]、通式[11]或通式[14]。
5.如权利要求1所述的粘结剂，其中，交联剂为通式[1]、通式[3]或通式[10]。
6.一种锂电池的电极制作用组合物，其包含1)含有硅的活性物质、2)导电助剂和3)权利要求1所述的电池用粘结剂而成。
7.如权利要求6所述的组合物，其中，含有硅的活性物质含有碳、硅、硅氧化物、与金属结合的硅、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质。
8.如权利要求7所述的组合物，其中，电极为负极。
9.一种锂电池用的电极，其具有1)含有硅的活性物质、2)导电助剂、3)权利要求1所述的电池用粘结剂和4)集电体。
10.如权利要求9所述的电极，其中，含有硅的活性物质含有碳、硅、硅氧化物、与金属结合的硅、或者将这些之中的至少2种以上混合而成的物质。
11.如权利要求10所述的电极，其中，电极为负极。
CN201580020942.9A 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂 Expired - Fee Related CN106233514B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010206786.8A CN111253513A (zh) 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂在制造包含含有硅的活性物质的锂电池用电极中的用途

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-087747 2014-04-21
JP2014087747 2014-04-21
PCT/JP2015/062049 WO2015163302A1 (ja) 2014-04-21 2015-04-21 リチウム電池用結着剤

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010206786.8A Division CN111253513A (zh) 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂在制造包含含有硅的活性物质的锂电池用电极中的用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106233514A true CN106233514A (zh) 2016-12-14
CN106233514B CN106233514B (zh) 2020-04-21

Family

ID=54332466

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580020942.9A Expired - Fee Related CN106233514B (zh) 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂
CN202010206786.8A Pending CN111253513A (zh) 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂在制造包含含有硅的活性物质的锂电池用电极中的用途

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010206786.8A Pending CN111253513A (zh) 2014-04-21 2015-04-21 锂电池用粘结剂在制造包含含有硅的活性物质的锂电池用电极中的用途

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10854881B2 (zh)
EP (1) EP3136483B1 (zh)
JP (1) JP6581568B2 (zh)
KR (1) KR20160145672A (zh)
CN (2) CN106233514B (zh)
HU (1) HUE039113T2 (zh)
PL (1) PL3136483T3 (zh)
TW (1) TWI635646B (zh)
WO (1) WO2015163302A1 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108063256A (zh) * 2017-12-13 2018-05-22 广州鹏辉能源科技股份有限公司 锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池
CN109716566A (zh) * 2017-03-31 2019-05-03 株式会社Lg化学 二次电池用粘合剂组合物以及包含其的二次电池用电极和锂二次电池
CN109728305A (zh) * 2018-08-31 2019-05-07 郑州中科新兴产业技术研究院 一种用于硅碳负极材料的复合型粘结剂及其制备方法
CN109880017A (zh) * 2019-01-14 2019-06-14 浙江大学 一种含氟聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN109904454A (zh) * 2019-01-14 2019-06-18 浙江大学 一种含硅聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN109923711A (zh) * 2017-02-03 2019-06-21 富士胶片和光纯药株式会社 锂电池用粘结剂组合物
CN109937500A (zh) * 2017-02-03 2019-06-25 富士胶片和光纯药株式会社 锂电池电极用粘结剂组合物和使用了该粘结剂组合物的电极
CN109962239A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种粘结剂，使用该粘结剂的电极极片及二次电池
CN111095634A (zh) * 2017-09-15 2020-05-01 株式会社Lg化学 硅电极粘合剂
CN111712952A (zh) * 2018-02-27 2020-09-25 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池用浆料组合物和锂离子二次电池用电极
CN111801824A (zh) * 2018-07-24 2020-10-20 株式会社Lg化学 负极浆料组合物
CN112703211A (zh) * 2018-09-07 2021-04-23 魁北克电力公司 用于硅或硅-石墨复合电极的聚合物粘合剂及其在电化学电池中的用途
CN113258065A (zh) * 2020-01-28 2021-08-13 株式会社理光 用于形成电化学装置的液体组合物、电极制造方法、电化学装置制造方法和电极

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6729603B2 (ja) * 2016-01-29 2020-07-22 東亞合成株式会社 非水電解質二次電池電極用バインダー及びその製造方法、並びに、その用途
WO2017170961A1 (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 和光純薬工業株式会社 共重合体、該共重合体を含有する増粘剤および該共重合体を配合した化粧料
WO2018213160A1 (en) * 2017-05-18 2018-11-22 3M Innovative Properties Company Materials for electrochemical cells and methods of making and using same
JP6638747B2 (ja) * 2018-02-08 2020-01-29 東亞合成株式会社 二次電池電極用バインダー及びその用途
JP7211418B2 (ja) * 2018-04-17 2023-01-24 東亞合成株式会社 二次電池電極用バインダー及びその利用
JP7147331B2 (ja) * 2018-07-27 2022-10-05 荒川化学工業株式会社 リチウムイオン電池電極用スラリー及びその製造方法、リチウムイオン電池用電極、並びにリチウムイオン電池
JP6783412B2 (ja) * 2018-09-28 2020-11-11 松本油脂製薬株式会社 二次電池負極用スラリー組成物、二次電池負極スラリー用分散剤組成物、二次電池用負極、及び二次電池
WO2020110847A1 (ja) * 2018-11-27 2020-06-04 東亞合成株式会社 二次電池電極用バインダー、二次電池電極合剤層用組成物及び二次電池電極
US20220059845A1 (en) 2018-12-18 2022-02-24 Toagosei Co. Ltd. Binder for a secondary battery electrode and use thereof
JP6929490B2 (ja) 2019-04-22 2021-09-01 第一工業製薬株式会社 電極用結着剤組成物、電極用塗料組成物、蓄電デバイス用電極、および蓄電デバイス
JP6941637B2 (ja) 2019-04-22 2021-09-29 第一工業製薬株式会社 電極用結着剤組成物、電極用塗料組成物、蓄電デバイス用電極、および蓄電デバイス
CN111933864B (zh) * 2019-04-25 2022-12-20 聚电材料股份有限公司 能量储存装置
US11575133B2 (en) 2019-04-26 2023-02-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Binder for non-aqueous electrolyte rechargeable battery, negative electrode slurry for rechargeable battery including the same, negative electrode for rechargeable battery including the same, and rechargeable battery including the same
KR102495827B1 (ko) * 2019-06-10 2023-02-06 주식회사 엘지화학 신규한 가교제 화합물 및 이를 이용하여 제조되는 중합체
WO2020251227A1 (ko) * 2019-06-10 2020-12-17 주식회사 엘지화학 신규한 가교제 화합물 및 이를 이용하여 제조되는 중합체
CN112094372B (zh) * 2019-06-17 2023-07-14 荒川化学工业株式会社 锂离子电池用粘合剂水溶液、负极用浆料、负极、负极用材料以及锂离子电池及其制造方法
CN113711393A (zh) * 2019-08-29 2021-11-26 富士胶片和光纯药株式会社 改善导电助剂的分散性的蓄电器件用粘结剂
US11749805B2 (en) * 2020-01-28 2023-09-05 Ricoh Company, Ltd. Liquid composition for forming electrochemical device, method of manufacturing electrodes, method of manufacturing electrochemical device and electrodes
US20220059811A1 (en) * 2020-08-18 2022-02-24 Industrial Technology Research Institute Negative electrode active material, negative electrode and battery
US11824196B2 (en) 2020-10-14 2023-11-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Negative electrode slurry, negative electrode, and rechargeable battery
KR20230124934A (ko) 2020-12-25 2023-08-28 도아고세이가부시키가이샤 이차전지 전극용 바인더 및 그 이용
KR20240101799A (ko) * 2021-11-22 2024-07-02 솔베이 스페셜티 폴리머스 이태리 에스.피.에이. 실리콘 애노드 결합제
WO2023089133A1 (en) 2021-11-22 2023-05-25 Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. Silicon anode binder
CN114388795B (zh) * 2021-12-01 2024-02-20 广州理文科技有限公司 锂离子电池硅碳负极粘结剂及其制备方法
KR20230112434A (ko) * 2022-01-20 2023-07-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4748220A (en) * 1986-03-22 1988-05-31 Basf Aktiengesellschaft Preparation of finely divided pulverulent crosslinked copolymers
CN1212275A (zh) * 1997-09-19 1999-03-31 中国科学院化学研究所 一种电池用粘合剂及其制备方法和用途
CN102439769A (zh) * 2009-04-03 2012-05-02 东洋油墨Sc控股株式会社 非水系二次电池电极用粘结剂组合物
CN102939676A (zh) * 2010-06-16 2013-02-20 Lg化学株式会社 用于具有优异循环特性的二次电池的粘合剂
WO2013176232A1 (ja) * 2012-05-25 2013-11-28 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2013180103A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 ダイソー株式会社 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池
WO2014051067A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389282B2 (ja) * 1998-12-28 2009-12-24 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物およびその利用
JP2001093575A (ja) * 1999-09-24 2001-04-06 Oji Paper Co Ltd ポリマー電池用ゲル電解質
JP4682401B2 (ja) * 2000-07-31 2011-05-11 日本ゼオン株式会社 二次電池電極用バインダー、二次電池電極および二次電池
JP2003268053A (ja) * 2002-03-13 2003-09-25 Hitachi Chem Co Ltd 電池用バインダ樹脂、これを含有する電極及び電池
TW200410439A (en) 2002-11-22 2004-06-16 Kureha Chemical Ind Co Ltd Binder composition for electrode of nonaqueous electrolyte battery, and use thereof
KR101237766B1 (ko) 2004-09-13 2013-02-28 다우 코닝 코포레이션 실리콘 주형을 사용하는 리소그래피 기술
JP5252386B2 (ja) 2007-09-25 2013-07-31 学校法人東京理科大学 リチウムイオン電池用負極
KR101529758B1 (ko) * 2009-02-25 2015-06-17 제온 코포레이션 리튬 이온 2 차 전지용 전극
EP2441778A1 (en) * 2009-06-08 2012-04-18 Sanyo Chemical Industries, Ltd. Photosensitive composition
JP5701519B2 (ja) * 2010-05-19 2015-04-15 昭和電工株式会社 リチウムイオン二次電池電極用バインダー、これら電極用バインダーを用いて得られるスラリー、これらスラリーを用いて得られる電極およびこれら電極を用いて得られるリチウムイオン二次電池
KR101135500B1 (ko) * 2010-11-25 2012-04-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN103782426B (zh) * 2011-08-30 2016-03-30 日本瑞翁株式会社 二次电池负极用粘合剂组合物、二次电池用负极、负极用浆料组合物、制造方法及二次电池
WO2014157715A1 (ja) 2013-03-27 2014-10-02 Jsr株式会社 蓄電デバイス用バインダー組成物
WO2014196547A1 (ja) * 2013-06-04 2014-12-11 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池
WO2015064570A1 (ja) 2013-10-29 2015-05-07 ダイソー株式会社 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4748220A (en) * 1986-03-22 1988-05-31 Basf Aktiengesellschaft Preparation of finely divided pulverulent crosslinked copolymers
CN1212275A (zh) * 1997-09-19 1999-03-31 中国科学院化学研究所 一种电池用粘合剂及其制备方法和用途
CN102439769A (zh) * 2009-04-03 2012-05-02 东洋油墨Sc控股株式会社 非水系二次电池电极用粘结剂组合物
CN102939676A (zh) * 2010-06-16 2013-02-20 Lg化学株式会社 用于具有优异循环特性的二次电池的粘合剂
WO2013176232A1 (ja) * 2012-05-25 2013-11-28 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池
WO2013180103A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 ダイソー株式会社 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池
WO2014051067A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109923711A (zh) * 2017-02-03 2019-06-21 富士胶片和光纯药株式会社 锂电池用粘结剂组合物
CN109937500B (zh) * 2017-02-03 2023-04-11 富士胶片和光纯药株式会社 锂电池电极用粘结剂组合物和使用了该粘结剂组合物的电极
CN109937500A (zh) * 2017-02-03 2019-06-25 富士胶片和光纯药株式会社 锂电池电极用粘结剂组合物和使用了该粘结剂组合物的电极
CN109716566A (zh) * 2017-03-31 2019-05-03 株式会社Lg化学 二次电池用粘合剂组合物以及包含其的二次电池用电极和锂二次电池
US11611080B2 (en) 2017-09-15 2023-03-21 Lg Energy Solution, Ltd. Silicon electrode binder
CN111095634A (zh) * 2017-09-15 2020-05-01 株式会社Lg化学 硅电极粘合剂
CN111095634B (zh) * 2017-09-15 2023-03-24 株式会社Lg新能源 硅电极粘合剂
CN108063256A (zh) * 2017-12-13 2018-05-22 广州鹏辉能源科技股份有限公司 锂离子电池负极材料、锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池
CN109962239A (zh) * 2017-12-22 2019-07-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种粘结剂，使用该粘结剂的电极极片及二次电池
CN111712952B (zh) * 2018-02-27 2023-11-03 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池用浆料组合物和锂离子二次电池用电极
CN111712952A (zh) * 2018-02-27 2020-09-25 日本瑞翁株式会社 锂离子二次电池用浆料组合物和锂离子二次电池用电极
CN111801824A (zh) * 2018-07-24 2020-10-20 株式会社Lg化学 负极浆料组合物
CN111801824B (zh) * 2018-07-24 2023-08-04 株式会社Lg新能源 负极浆料组合物
CN109728305A (zh) * 2018-08-31 2019-05-07 郑州中科新兴产业技术研究院 一种用于硅碳负极材料的复合型粘结剂及其制备方法
CN112703211A (zh) * 2018-09-07 2021-04-23 魁北克电力公司 用于硅或硅-石墨复合电极的聚合物粘合剂及其在电化学电池中的用途
CN109904454B (zh) * 2019-01-14 2020-12-25 浙江大学 一种含硅聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN109904454A (zh) * 2019-01-14 2019-06-18 浙江大学 一种含硅聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN109880017B (zh) * 2019-01-14 2020-07-21 浙江大学 一种含氟聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN109880017A (zh) * 2019-01-14 2019-06-14 浙江大学 一种含氟聚合物粘结剂及其制备方法和在硅基电极锂离子电池中的应用
CN113258065A (zh) * 2020-01-28 2021-08-13 株式会社理光 用于形成电化学装置的液体组合物、电极制造方法、电化学装置制造方法和电极

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160145672A (ko) 2016-12-20
EP3136483A1 (en) 2017-03-01
EP3136483A4 (en) 2017-03-01
US10854881B2 (en) 2020-12-01
PL3136483T3 (pl) 2018-12-31
CN111253513A (zh) 2020-06-09
JP6581568B2 (ja) 2019-09-25
WO2015163302A1 (ja) 2015-10-29
TW201607130A (zh) 2016-02-16
EP3136483B1 (en) 2018-08-01
TWI635646B (zh) 2018-09-11
US20170040612A1 (en) 2017-02-09
HUE039113T2 (hu) 2018-12-28
JPWO2015163302A1 (ja) 2017-04-20
CN106233514B (zh) 2020-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106233514A (zh) 锂电池用粘结剂
JP6457043B2 (ja) リチウム電池用結着剤、電極作製用組成物および電極
CN110573544B (zh) 用于锂离子电池的复合粘结剂及其制备方法
CN111635478B (zh) 一种低阻抗粘结剂及其制备方法和用途
JP6536564B2 (ja) リチウムイオン二次電池用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池多孔膜用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極、及びリチウムイオン二次電池
US11038158B2 (en) Method for manufacturing a binder composition for lithium-ion secondary battery electrode
Nguyen et al. Application of a new acrylonitrile/butylacrylate water-based binder for negative electrodes of lithium-ion batteries
CN109937500A (zh) 锂电池电极用粘结剂组合物和使用了该粘结剂组合物的电极
CN107919496A (zh) 一种利用原位聚合法制备半互穿网络结构的类单离子固态聚合物电解质的方法
JP6795814B2 (ja) リチウムイオン二次電池の負極用バインダー、負極用スラリー組成物及び負極並びにリチウムイオン二次電池
JP2016181422A (ja) リチウムイオン二次電池シリコン系負極用バインダー組成物およびリチウムイオン二次電池シリコン系負極用スラリー組成物
WO2014120970A1 (en) Organometallic-inorganic hybrid electrodes for lithium-ion batteries
CN101595580A (zh) 聚自由基化合物-导电材料的复合体、及其制备方法和使用其的电池
TWI637551B (zh) 能量裝置電極用黏結樹脂材料、能量裝置電極及能量裝置
CN109923711A (zh) 锂电池用粘结剂组合物
CN111801821B (zh) 非水系二次电池电极用粘结剂组合物、导电材料糊组合物、浆料组合物、电极和电池
US11069894B2 (en) Crosslinked polymer binders for electrochemical energy storage devices
CN108441146A (zh) 一种硅碳负极材料的粘结剂及其制备方法
JP6923689B1 (ja) 二次電池用結着剤
JP6907505B2 (ja) 二次電池負極用バインダー組成物、二次電池負極及び二次電池
CN117866577A (zh) 一种用于锂离子电池的阻燃水性粘合剂及其制备方法
CN102332605A (zh) 锂离子电池及其电解质

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Osaka Japan

Applicant after: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

Applicant after: TOKYO University OF SCIENCE FOUNDATION

Address before: Osaka Japan

Applicant before: WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.

Applicant before: TOKYO University OF SCIENCE FOUNDATION

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200421

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee