JP2000012014A

JP2000012014A - 非水系二次電池

Info

Publication number: JP2000012014A
Application number: JP10162018A
Authority: JP
Inventors: Winter Martin; マルチン、ウィンター; Jurgen Otto Besenhard; ユルゲン、オットー、ベーゼンハルト; Yan Yun; ユン、ヤン
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】高容量を発現することができ、充放電に伴う
容量の減少が小さく、工業的生産に適した簡便な方法で
製造することができる非水系二次電池を提供すること。【解決手段】アルカリ金属イオンまたはアルカリ金属
原子を電気化学的に吸蔵および放出することができる平
均粒径１μｍ以下の金属粒子を結着材によって集電体上
に付着させてなる電極を負極とする非水系二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、小型、軽量の電気
機器や電気自動車の電源として好適な、リチウム二次電
池をはじめとする非水系二次電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化に伴って、二次
電池の容量を一段と大きくして電池の小型軽量化を図る
ことが望まれている。このため、ニッケル・カドミウム
電池やニッケル・水素電池よりもエネルギー密度が高い
リチウム二次電池が注目されている。リチウム二次電池
は、現に小型ビデオカメラ、ノートパソコン、携帯電話
等の携帯用電子通信機器などに使用されている。リチウ
ム二次電池の負極材料として当初はリチウム金属を用い
ることが試みられたが、充放電を繰り返すうちに負極に
析出するデンドライト状のリチウムがセパレータを貫通
して正極にまで達し、短絡による発火事故を起こす危険
性があることが判明した。

【０００３】このような安全上の問題に対処するため
に、結晶化度が高い黒鉛を電極として使用することが提
案されている（特開昭５７−２０８０７９号公報）。こ
の電極を使用すれば、充放電の際にリチウムイオンを黒
鉛結晶に可逆的に吸蔵および放出すること（インターカ
レーション／デインターカレーション）ができるため、
電極上に析出物が形成されることはない。しかしなが
ら、黒鉛を電極として使用しても最大リチウム導入化合
物であるＬｉＣ₆の理論容量（３７２ｍＡｈ／ｇ）以上
の容量を常温、常圧下で得ることは原理的に不可能であ
る。それどころか、黒鉛材料は電解液に対する濡れ性が
低いために、充放電初期のリチウム脱ドープ容量は３５
０ｍＡｈ／ｇにも達しないという実際上の問題もある。

【０００４】そこで、高容量を発現できる負極材料とし
て、リチウムとの合金化が可能な金属（Ａｌ、Ｓｉな
ど）を使用することが提案されている。しかしながら、
これまでに提案された材料は、充放電に伴うリチウムの
吸蔵と放出によって著しい体積変化が生じ、金属粒子間
の接触抵抗が増加し、粉末状の金属粒子が集電体から剥
がれ落ちるという問題がある。このため、充放電を繰り
返すことによる容量の低下が著しく、事実上二次電池用
の材料とすることには問題があった。このような容量低
下の問題を解決するために、金属塩の水溶液中に集電体
となる金属を挿入し、電解還元によって活物質となる金
属粒子を集電体表面上に電析させることによって作製し
た電極を、リチウム二次電池の負極とすることが提案さ
れている。しかしながら、この電極は大量に生産するこ
とが困難であり、工業的な実用性に欠けるという問題が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来技術の問題点を解決することを課題とした。すなわち
本発明は、充放電を行った場合に従来の黒鉛系電極材料
よりも高容量を発現することができ、充放電に伴う容量
の減少が従来の金属あるいは合金材料を用いた場合より
小さい非水系二次電池を提供することを解決すべき課題
とした。また本発明は、工業的生産に適した簡便な方法
で製造することができる非水系二次電池を提供すること
も解決すべき課題とした。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
解決のため鋭意検討した結果、平均粒径１μｍ以下の金
属粒子を結着材によって集電体上に付着させてなる電極
を負極とする非水系二次電池が所期の効果を示すととも
に優れた特性を有することを見出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、アルカリ金属イオンま
たはアルカリ金属原子を電気化学的に吸蔵および放出す
ることができる平均粒径１μｍ以下の金属粒子を結着材
によって集電体上に付着させてなる電極を負極とする非
水系二次電池を提供するものである。

【０００７】負極とする電極には、金属粒子として、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｇ、ＮａおよびＫから
なる群から選択される一種以上の金属粒子、またはその
群から選択される二種以上の金属からなる合金粒子を使
用するのが好ましい。本発明では、金属塩の溶液に還元
剤を添加することによって形成した金属を使用するのが
特に好ましい。

【０００８】

【課題の実施の形態】以下において、本発明の非水系二
次電池の実施形態について詳細に説明する。本発明の非
水系二次電池は、平均粒径１μｍ以下の金属粒子を結着
材によって集電体上に付着させてなる負極を使用するこ
とを構成上の特徴とする。本発明で使用する金属粒子
は、結着材によって集電体上に付着させたときにアルカ
リ金属イオンまたはアルカリ金属原子を電気化学的に吸
蔵および放出することができるものである限り、その種
類はとくに制限されない。本明細書において「アルカリ
金属イオンまたはアルカリ金属原子を電気化学的に吸蔵
および放出することができる」とは、電池の電極として
使用した場合に、アルカリ金属イオンまたはアルカリ金
属原子を電極に可逆的に出し入れすることができること
をいう。すなわち、インターカレーションおよびデイン
ターカレーションを可逆的に行うことができることをい
う。

【０００９】負極に使用することができる金属として、
具体的にはＡｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂ
ｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ｎ
ａ、Ｋなどを例示することができる。またこれらの金属
を構成元素とする合金を使用することもできる。好まし
い金属粒子として、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、ＣｕおよびＡｕ
からなる群から選択されるニ種以上の金属からなる合金
粒子とＳｎ粒子を挙げることができる。合金粒子として
は、Ｓｎ・Ｓｂ合金、Ｓｎ・Ａｇ合金、Ｃｕ・Ｓｂ合
金、Ａｕ・Ｓｂ合金を使用するのが好ましいが、これら
以外の合金も好適に使用することができる。なお、本明
細書でいう「合金」の中には金属間化合物も含まれる。

【００１０】負極に使用する金属粒子は、一種の金属か
ら構成されるものであってもよいし、ニ種以上の金属の
混合物であってもよい。ただし、本発明で使用する金属
粒子の平均粒径は１μｍ以下でなければならない。平均
粒径が１μｍを越える金属粒子を使用すると、充放電サ
イクルを繰り返すことによる容量劣化が大きくなり電極
としての有用性が損なわれる。使用する金属粒子の平均
粒径は、１〜１０００ｎｍの範囲内であるのが好まし
く、１０〜５００ｎｍの範囲内であるのがより好まし
く、３０〜４００ｎｍの範囲内であるのが最も好まし
い。また、粒径分布もこれらの範囲内にあるものが好ま
しい。

【００１１】負極に使用する金属粒子の製造方法は特に
制限されない。最も好ましい製造方法は、金属塩の溶液
に還元剤を添加することによって金属を形成させ、これ
を適度な粒径に粉砕する後述の方法である。この製造方
法を用いれば大量の金属粒子を簡便に作製することがで
き、しかもこの製造方法によって作製された金属粒子を
利用すればより好ましい特性を有する電極を製造するこ
とができる。

【００１２】この製造方法に使用する金属塩として、上
記金属粒子を構成する金属のハロゲン化物、金属炭酸
塩、硝酸塩、硫酸塩、ヨウ素酸塩、ピロリン酸塩、リン
酸塩、水酸化物、バナジン酸塩、クロム酸塩等ＶＩａ元
素の酸化物塩などを用いることができる。これらはニ種
以上の金属からなる複合金属塩であってもよい。使用す
る金属塩は一種であってもニ種以上の混合物であっても
よい。この製造方法に使用する還元剤は金属塩を金属に
還元する作用を有するものであれば特に制限されない
が、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチ
ウム、亜二チオン酸ナトリウムから選ばれる一種以上の
還元剤を使用するのが好ましい。

【００１３】還元反応は、室温浴、より好ましくは氷浴
中で金属塩と還元剤を混合し攪拌することによって行
う。反応温度は通常１〜２０℃の範囲内に設定し、２〜
５℃の範囲内に設定するのがより好ましい。反応後に、
不活性ガス雰囲気下で精製、乾燥、解砕、或いは酸やア
ルカリ溶液による洗浄を経た後、乾燥することによって
金属粒子を得ることができる。洗浄用の酸としては、塩
酸、硝酸、硫酸、酢酸およびトリクロロ酢酸などを用い
ることができる。また洗浄用のアルカリ溶液としては、
アルカリ水酸化物の水溶液を使用することができる。

【００１４】具体的には、例えば氷浴中にて塩化錫と塩
化アンチモンをクエン酸ナトリウム溶液中で攪拌し、還
元剤として水素化ホウ素ナトリウムを添加して合金微粒
子を析出させた後、窒素ガス下で濾過、水洗後、さらに
塩酸で洗浄し、アルゴン雰囲気下で乾燥することによっ
て金属粉体を得る。この金属粉体は凝集している場合が
あり、その場合は凝集を解す等の粉砕を行うのが好まし
い。負極に使用する該金属粒子は、平均粒径が２０〜７
００ｎｍの範囲内にあるのが好ましく、５０〜４００ｎ
ｍの範囲内にあるのがより好ましい。

【００１５】一方、負極に使用する結着材は、金属粒子
を集電体上に付着させるために用いるものであり、電極
形成時に使用する溶媒や電解液の溶媒に対して安定な材
料の中から選択する。具体的には結着材として、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、芳香族ポリアミド、セルロース等の樹脂系高分子；
スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエ
ンゴム、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子；
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およ
びその水素添加物、スチレン・エチレン・ブタジエン・
スチレンブロック共重合体およびその水素添加物；スチ
レン・イソプレン・スチレンブロック共重合体およびそ
の水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子；シン
ジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン（炭素
数２〜１２）共重合体等の軟質樹脂状高分子；ポリフッ
化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテト
ラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高
分子を例示することができる。

【００１６】また、結着材として、特にリチウムイオン
などのアルカリ金属イオン伝導性を有する高分子組成物
を使用することもできる。そのようなイオン伝導性を有
する高分子としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロ
ピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物、ポリ
エーテルの架橋高分子化合物、ポリエピクロルヒドリ
ン、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリビニル
ピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリアクリ
ロニトリル等の高分子化合物に、リチウム塩またはリチ
ウムを主体とするアルカリ金属塩を複合させた系、ある
いはこれにプロピレンカーボネート、エチレンカーボネ
ート、γ−ブチロラクトン等の高い誘電率を有する有機
化合物を配合した系を用いることができる。これらの材
料は組み合わせて使用してもよい。

【００１７】本発明の非水系二次電池用の負極は、金属
粒子と結着材を混合して集電体上に適用することによっ
て作製する。金属粒子に対する結着材の混合割合は、好
ましくは０．１〜３０重量％、より好ましくは、０．５
〜１０重量％である。結着材の混合割合を３０重量％以
下にすることによって、電極の内部抵抗をより好ましい
範囲内に抑えることができる。また、結着材の混合割合
を０．１重量％以上にすることによって、集電体と金属
粒子に適度な結着性を持たせることができる。

【００１８】金属粒子と結着材の混合方法は特に制限さ
れない。結着材の物理的性質に応じて、混合時に溶媒を
使用してもよい。使用する溶媒の種類と量は、結着材に
対する溶解性、結着材の粘度、金属粒子の分散性などを
考慮して適宜決定することができる。また、金属粒子と
結着材のほかにさらに添加剤を混合しておいてもよい。
混合物は、例えばスラリー状やペースト状にすることが
できる。

【００１９】金属粒子と結着材の混合物は、当業者に公
知の手段によって集電体上に適用する。混合物がスラリ
ー状である場合は、例えばダイコーターやドクターブレ
ードなどを用いて集電体上に塗布することができる。ま
た、混合物がペースト状である場合は、ローラーコーテ
ィングなどによって集電体上に塗布することができる。
溶媒を使用している場合は乾燥して溶媒を除去すること
によって、負極を作製することができる。

【００２０】金属粒子と結着材の混合物を適用する集電
体の形状は特に制限されず、負極の使用態様等に応じて
適宜決定することができる。例えば、円柱状、板状、コ
イル状の集電体を使用することができる。集電体の材質
は、金属であっても炭素であっても構わない。本発明で
は、集電体として特にニッケル箔、アルミニウム箔、銅
箔などの金属薄膜を使用するのが好ましい。中でも銅箔
を使用するのがより好ましい。

【００２１】集電体上に付着させた金属粒子と結着材の
形態は特に制限されず、各種の形態をとることができ
る。例えば、金属粒子と結着材粒子が均一または不均一
に混合した形態、繊維状の結着材が金属粒子に絡み合っ
た形態、結着材の層が金属粒子の表面に付着した形態な
どをとることができる。また、金属粒子を結着材で付着
させた集電体は、そのままロール成形、圧縮成形等によ
り任意の電極形状に成形することができる。電極の形状
は、製造する非水系二次電池の形状等に応じて適宜決定
する。

【００２２】このようにして作製した電極は、リチウム
イオンなどのアルカリ金属イオンを可逆的に吸蔵および
放出することができるうえ、高容量で且つ充放電サイク
ルの繰り返しによる容量の低下も小さいという利点を有
する。また、金属塩の溶液に還元剤を添加する上記製造
方法によれば、容易に大量生産することができるという
利点も有する。

【００２３】この電極を負極として用いた非水系二次電
池の構成および製法は、特に限定されず通常採用されて
いる態様の中から適宜選択することができる。非水系二
次電池は、少なくとも負極、正極および電解質を構成要
素として含み、さらに必要に応じてセパレータ、ガスケ
ット、封口板、セルケースなどを用いることができる。
その製法は、例えばセル床板上に本発明の電極を乗せ、
その上に電解液とセパレータを設け、さらに負極と対向
するように正極を乗せて、ガスケット、封口板と共にか
しめて二次電池にすることができる。二次電池の形状は
特に制限されず、筒型、角型、コイン型等にすることが
できる。

【００２４】本発明の非水系二次電池に用いる正極材料
は特に制限されず、従来から知られている二次電池の正
極材料の中から適宜選択して使用することができる。具
体的には、ＬｉＦｅＯ₂、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉ
Ｏ₂、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄およびこれらの非定比化合物、Ｍ
ｎＯ₂、ＴｉＳ₂、ＦｅＳ₂、Ｎｂ₃Ｓ₄、Ｍｏ
₃Ｓ₄、ＣｏＳ₂、Ｖ₂Ｏ₅、Ｐ₂Ｏ₅、ＣｒＯ₃、Ｖ
₃Ｏ₃、ＴｅＯ₂、ＧｅＯ₂等を用いることができる。

【００２５】本発明の非水系二次電池にはアルカリ金属
イオンまたは原子を吸蔵および放出することができる電
極を負極として使用することから、電解液として水やア
ルコールなどの活性プロトンを有する化合物を使用する
ことはできない。このため、本発明の非水系二次電池に
は、非水電解液または固体電解質を使用する。非水電解
液を使用する場合には、電気伝導度が高い非プロトン性
有機溶媒を用いるのが好ましい。例えば、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネー
ト、１，２−ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、
テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、
スルホラン、１，３−ジオキソラン、エチレンスルフィ
ド、ジメチルスルフィド、ジメチルスルホキシド、アセ
トニトリル等を好ましい溶媒として挙げることができ
る。非水電解液に用いる溶媒は、一種であっても、二種
以上を混合したものであってもよい。

【００２６】非水電解液を構成する電解質は、使用する
溶媒中において高解離度でイオン解離する化合物の中か
ら選択するのが好ましい。具体的な電解質としては、Ｌ
ｉＣｌＯ₄、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ
₃、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、Ｌｉ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、ＬｉＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃、
ＣＦ₃ＣＯＯＬｉ、ＬｉＡｌＣｌ₃等を例示することが
できる。電解質は一種のみを単独で用いてもよいし、ニ
種以上を組み合わせて用いてもよい。電解質の濃度は
０．５〜２．０Ｍ程度にするのが好ましい。

【００２７】また、本発明の非水系二次電池には、リチ
ウムイオン等のアルカリ金属イオンの導電体である固体
電解質を用いることもできる。例えば、過塩素酸リチウ
ム−ポリエチレンオキシドなどの高分子固体電解質や、
Ｌｉ₂Ｓ−ＳｉＳ₂などの無機固体電解質などを使用す
ることができる。

【００２８】本発明の二次電池を構成するセパレータ
は、正極と負極が物理的に接触しないように分離するも
のであり、イオン透過性が高く、電気抵抗が低いもので
あるのが好ましい。セパレータは電解液に対して安定な
材料の中から選択される。具体的には、ポリオレフィン
系樹脂などの樹脂系多孔膜や上記ゲル状固体電解質など
を用いることができる。

【００２９】このようにして製造した本発明の非水系二
次電池は、高容量であり且つ充放電を繰り返しても容量
の減少が少ないという利点を有する。また、極めて簡便
な方法で大量生産することができるため産業上の利用性
も極めて高い。特に、小型ビデオカメラ、ノートパソコ
ン、携帯電話などの携帯用電子通信機器や電気自動車の
電源など小型軽量化が求められている分野に使用すれば
有用である。また、本発明の非水系二次電池は、エネル
ギー貯蔵の手段として有効に利用することもできる。例
えば、夜間や週末などの余剰電力の貯蔵、太陽光発電エ
ネルギーや風力発電エネルギーのように間欠的に生み出
されるエネルギーの貯蔵に効果的に利用することができ
る。

【００３０】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに具体的に説明する。以下に示す材料、使用量、割
合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変
更することができる。したがって、本発明の範囲は以下
に示す具体例に制限されるものではない。また、以下の
実施例および比較例では半電池を作製して評価を行って
いるが、正極として上記の正極材を用いても同様の効果
を期待することができる。

【００３１】（実施例１）塩化錫（II）二水和物７ｇお
よびクエン酸ナトリウム二水和物１４ｇを、純水５００
ｍｌに氷浴中３℃で溶解させた。これとは別に、水酸化
ナトリウム２ｇおよび水素化ホウ素ナトリウム２．５ｇ
を純水４００ｍｌに氷浴中で溶解させた。両液を氷浴中
で混合し撹拌機により３時間激しく攪拌し、溶液が灰色
を呈し、錫金属の微粒子が生成してきたところで反応を
停止した。得られた微粒子を窒素雰囲気下で濾過し、純
水で水洗後、０．３Ｎ塩酸で洗浄した。さらに水および
アセトンで洗浄し、１３０℃で４時間加熱真空乾燥し
た。放冷後、得られた粉体を軽く解砕し、粒径を３００
ｎｍに整えた金属粒子を得た。

【００３２】この金属粒子１ｇに、ポリフッ化ビニリデ
ン（ＰＶｄＦ）のＮーメチルピロリドン溶液を固形分換
算で８重量％加えて撹拌し、スラリーを得た。このスラ
リーをステンレス箔上に塗布し、８０℃で予備乾燥を行
った。さらに圧着させたのち、直径２０ｍｍの円盤状に
打ち抜き、１１０℃で減圧乾燥して電極とした。得られ
た電極に電解液を含浸させたポリプロピレン製セパレー
ターをはさみ、リチウム金属電極を対向させたコイン型
セルを作製した。電解液には、プロピレンカーボネート
に過塩素酸リチウムを１．０ｍｏｌ／ｌで溶解させた溶
液を用いた。

【００３３】この方法により製造した３個のコイン型セ
ルを用いて充放電試験を行った。充放電試験は、電流密
度０．３ｍＡ／ｃｍ²で極間電位差が０Ｖになるまでド
ープを行い、電流密度０．３ｍＡ／ｃｍ²でＬｉと活物
質の極間電位差が１．５Ｖになるまで脱ドープするサイ
クルを繰り返すことによって行った。初回、第５回目、
第１０回目の脱ドープ容量を測定して、以下の式で表わ
されるサイクル容量回復率を求めた。結果を表１に示
す。

【００３４】

【数１】ｎ＝５、１０

【００３５】（実施例２）塩化アンチモン (III) １．
６ｇ、塩化錫（II）二水和物５ｇおよびクエン酸ナトリ
ウムニ水和物１９ｇを純水５００ｍｌに氷浴中３℃で溶
解させた。これとは別に、水酸化ナトリウム２ｇおよび
水素化ホウ素ナトリウム２ｇを純水２５０ｍｌ同じく氷
浴中で溶解させた。両液を氷冷下で混合し、その後は実
施例１と同じ操作を行った。得られた金属粒子に対して
Ｘ線回折を行った結果、この金属粒子はＳｎ・Ｓｂ複合
合金であることが確認された。粒径は３００ｎｍであっ
た。実施例１に記載される方法で第５回目および第１０
回目のサイクル容量回復率を測定した結果を表１に示
す。

【００３６】（比較例１）実施例１における金属粒子の
代わりに、市販の錫金属（粒径３５μｍ：アルドリッチ
製）を酸洗浄を施さずにそのまま使用した。それ以外の
操作は実施例１と同様に行った。実施例１に記載される
方法で第５回目および第１０回目のサイクル容量回復率
を測定した結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明の二次電池は、黒鉛の理論容量を
上回る容量の発現が可能であり、且つ長期にわたり高効
率でアルカリ金属イオンまたはアルカリ金属原子の吸蔵
および放出を行うことができる。また、本発明の非水系
二次電池は、簡便な方法で大量に製造することが可能で
あり工業的生産に適している。したがって、本発明によ
れば高容量のリチウムイオン電池等を大量に提供するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マルチン、ウィンターオーストリア国ザイエルスベルグ、シュタインガッセ、６ (72)発明者ユルゲン、オットー、ベーゼンハルトオーストリア国グラーツ、ツゼルタールガッセ、62 (72)発明者ユン、ヤン三重県津市一身田中野338−１ライオン江戸橋301号Ｆターム(参考） 5H003 AA02 AA08 BA02 BA07 BB02 BB11 BC01 BD02 5H014 AA02 AA04 EE05 HH00 5H029 AJ03 AJ14 AK02 AK03 AL11 AM01 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM12 AM16 BJ03 CJ12 CJ14 CJ22 DJ07 DJ08 DJ16 EJ12 EJ14 HJ05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属イオンまたはアルカリ金属
原子を電気化学的に吸蔵および放出することができる平
均粒径１μｍ以下の金属粒子を結着材によって集電体上
に付着させてなる電極を負極とする非水系二次電池。
【請求項２】前記金属粒子が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ
ｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｍｇ、ＮａおよびＫからなる群から選択され
る一種以上の金属粒子である請求項１記載の非水系二次
電池。
【請求項３】前記金属粒子が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐ
ｂ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｍｇ、ＮａおよびＫからなる群から選択され
る二種以上の金属からなる合金粒子である請求項１記載
の非水系二次電池。
【請求項４】前記金属粒子が、Ｓｎ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｃ
ｕおよびＡｕからなる群から選択されるニ種類以上の金
属からなる合金粒子またはＳｎ粒子である請求項１記載
の非水系二次電池。
【請求項５】前記金属粒子が、金属塩の溶液に還元剤
を添加することによって形成した金属である請求項１〜
４のいずれかに記載の非水系二次電池。
【請求項６】前記金属粒子が、金属塩の溶液に還元剤
を添加することによって形成した金属を酸または塩基で
洗浄したものである請求項５に記載の非水系二次電池。
【請求項７】前記結着材が、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミ
ド、セルロース、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレ
ンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体およ
びその水素添加物、スチレン・エチレン・ブタジエン・
スチレンブロック共重合体およびその水素添加物、スチ
レン・イソプレン・スチレンブロック共重合体およびそ
の水素添加物、シンジオタクチック１，２−ポリブタジ
エン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α
−オレフィン（炭素数２〜１２）共重合体、ポリフッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンおよびポリテ
トラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群か
ら選択される一種以上の材料を含む請求項１〜６のいず
れかに記載の非水系二次電池。