JP2001223010A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

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JP2001223010A
JP2001223010A JP2000031300A JP2000031300A JP2001223010A JP 2001223010 A JP2001223010 A JP 2001223010A JP 2000031300 A JP2000031300 A JP 2000031300A JP 2000031300 A JP2000031300 A JP 2000031300A JP 2001223010 A JP2001223010 A JP 2001223010A
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positive electrode
secondary battery
electrolyte
active material
electrode active
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JP2000031300A
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Japanese (ja)
Inventor
Kaneyasu Chiyou
金保 趙
Tatsu Nagai
龍 長井
Hideki Nishihama
秀樹 西濱
Sachiko Takabayashi
祥子 高林
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Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable nonaqueous secondary battery with a high capacity and a little capacity reduction accompanied with the charge- discharge cycle. SOLUTION: A benzenoid aromatic compound which has the dichalcogenide bond with at least S, or with either element of S, Se or Te is used as a positive electrode active substance, and then a nonaqueous secondary battery is constituted. As the benzenoid aromatic compound, either of the derivative of naphthalene, anthracene, 1,2-benzanthracence, tetracene or pyrene is preferable, and as the electrolyte for battery, gel polyelectrolyte is preferable, and as the electrolyte salt which is made to be contained in the gel polyelectrolyte, fluorine-containing organolithium salt is preferable.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定元素とのジカ
ルコゲナイド結合を有するベンゼノイド芳香族化合物を
正極活物質として用いた非水二次電池に関するものであ
る。
The present invention relates to a non-aqueous secondary battery using a benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond with a specific element as a positive electrode active material.

【0002】[0002]

【従来の技術】市場における携帯式電子デバイスの急速
拡大に伴い、その電源として使用される電池の高性能化
への要求がますます強くなり、しかも、その一方で、よ
り環境に優しい電池の開発が要求されている。そのよう
な状況の中で、非水二次電池の正極活物質として、低コ
ストで環境負荷が小さく、しかも高容量であるイオウ
(硫黄)やその誘導体に対する期待が高まっている。
2. Description of the Related Art With the rapid expansion of portable electronic devices in the market, there is an increasing demand for higher performance of batteries used as power sources, and on the other hand, the development of more environmentally friendly batteries. Is required. Under such circumstances, expectations are growing for sulfur (sulfur) and its derivatives that are low-cost, have low environmental impact, and have high capacity as positive electrode active materials for non-aqueous secondary batteries.

【0003】イオウの二電子反応を電池に利用できるな
らば、理論的には元素イオウは1675Ah/kgの大
きなエネルギー密度を有する活物質となる。しかしなが
ら、イオウは絶縁性の高い絶縁体であるため、アルカリ
金属硫化物への還元反応を利用するアルカリ金属−イオ
ウ電池では、イオウと反応性を持たない導電助剤を共存
させる必要があり、そのため、実際には低い利用率しか
得られないのが現状である。また、イオウは可逆性に乏
しく、しかも、高温下のイオウやその誘導体は活性が高
いため電池ケースなどが侵食されるという問題があり、
民生用の小型電池への応用は困難であると言われてい
る。
If the two-electron reaction of sulfur can be used in a battery, theoretically elemental sulfur becomes an active material having a large energy density of 1675 Ah / kg. However, since sulfur is a highly insulating insulator, an alkali metal-sulfur battery utilizing a reduction reaction to an alkali metal sulfide requires the coexistence of a conductive auxiliary having no reactivity with sulfur. However, in reality, only a low utilization rate can be obtained. In addition, sulfur is poor in reversibility, and there is a problem that sulfur and its derivatives at high temperatures are highly active, so that the battery case and the like are eroded.
It is said that application to small consumer batteries is difficult.

【0004】また、1000〜1600Ah/kgとい
う高いエネルギー密度を有するポリカーボンサルファイ
ド(CSx n (xは2.3〜約50、nは2以上)な
どの有機イオウ化合物が非水二次電池の正極活物質とし
て注目され、スコタイム(Skotheim)らは室温
下でも高い容量を示すイオウ系非水二次電池を開発した
と発表している(特表平11−514128号公報、米
国特許第5,441,831号明細書など)。このポリ
カーボンサルファイドは、硫化ナトリウムと元素イオウ
とを反応させ、さらに有機クロライド化合物と反応させ
る方法、あるいは金属ナトリウムのアンモニア溶液中で
アセチレンと元素イオウとを反応させる方法、金属ナト
リウムを触媒として二硫化炭素とジチメルスルホンとを
反応させる方法などにより合成することができる。そし
て、このポリカーボンサルファイドの分子構造は、主と
して炭素を骨格とし、ポリサルファイドを側鎖とする共
役構造を有することを特徴としている。
Also, organic sulfur compounds such as polycarbon sulfide (CS x ) n (x is 2.3 to about 50, n is 2 or more) having a high energy density of 1000 to 1600 Ah / kg are used in non-aqueous secondary batteries. Skotheim et al. Have announced that they have developed a sulfur-based non-aqueous secondary battery exhibiting high capacity even at room temperature (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-514128, US Pat. 441,831). This polycarbon sulfide can be prepared by reacting sodium sulfide with elemental sulfur and further reacting with an organic chloride compound, or by reacting acetylene with elemental sulfur in an ammonia solution of metallic sodium, or by disulfide using metallic sodium as a catalyst. It can be synthesized by a method of reacting carbon and dithimelsulfone. The molecular structure of the polycarbon sulfide is characterized in that it has a conjugated structure having mainly carbon as a skeleton and polysulfide as a side chain.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
オウ系非水二次電池は次に示すような種々の問題を有し
ていた。すなわち、元素イオウを用いる場合は、前述の
問題のほか、それを分散できる溶媒がほとんどなく、正
極の形成が困難である上に、充放電過程でポリサルファ
イド金属塩が形成され、そのポリサルファイド金属塩が
電解液中に溶出することによって、サイクル寿命が短く
なるという問題があった。
However, the sulfur-based nonaqueous secondary battery has various problems as described below. That is, when elemental sulfur is used, in addition to the above-mentioned problems, there is almost no solvent capable of dispersing it, and it is difficult to form a positive electrode.In addition, a polysulfide metal salt is formed during the charge / discharge process, and the polysulfide metal salt is used. There is a problem that the cycle life is shortened due to elution into the electrolytic solution.

【0006】また、ポリカーボンサルファイドなどの有
機イオウ化合物を用いた電池では、現実に用いられてい
る有機イオウ化合物は液体状態のものであり、また、固
体のものでも融点の低い場合が多いため、本質的に電解
液への溶解性が高く、しかも、化合物中に−Sx −(x
は3以上)のポリサルファイドセグメントを有するた
め、元素イオウの場合と同様に、充放電過程でポリサル
ファイド金属塩が形成され、そのポリサルファイド金属
塩が電解液中に溶解することと正極の可逆性を阻害する
金属硫化物が形成されることによって、サイクル寿命が
短くなるという問題があった。
In a battery using an organic sulfur compound such as polycarbon sulfide, the organic sulfur compound actually used is in a liquid state, and even a solid one has a low melting point in many cases. It has essentially high solubility in the electrolytic solution, and has -S x- (x
Has 3 or more) polysulfide segments, so that a polysulfide metal salt is formed during the charge / discharge process, as in the case of elemental sulfur, and the polysulfide metal salt dissolves in the electrolyte and inhibits the reversibility of the positive electrode. There is a problem that the cycle life is shortened by the formation of metal sulfide.

【0007】従って、本発明は、上記のような従来のイ
オウ系非水二次電池の問題点を解決し、高容量でかつ充
放電サイクルに伴う容量低下が少なく信頼性の高い非水
二次電池を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional sulfur-based nonaqueous secondary battery, and has a high capacity and a highly reliable nonaqueous secondary battery with little reduction in capacity due to charge / discharge cycles. It is intended to provide a battery.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0009】本発明は、少なくともSとS、Se、Te
のいずれかの元素とのジカルコゲナイド結合を有するベ
ンゼノイド芳香族化合物を正極活物質として用いること
により、電解液への正極活物質の溶解を抑制し、充放電
サイクルに伴う容量低下を低減して、高容量化が達成で
きるイオウ系非水二次電池において信頼性を向上させ
て、上記課題を解決したものである。
The present invention provides at least S, S, Se, Te
By using a benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond with any of the elements as a positive electrode active material, dissolution of the positive electrode active material in the electrolytic solution is suppressed, and a reduction in capacity due to a charge / discharge cycle is reduced. It is an object of the present invention to improve the reliability of a sulfur-based nonaqueous secondary battery capable of achieving a high capacity and to solve the above-mentioned problems.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の非水二次電池は、正極活
物質が少なくともSとS、Se、Teのいずれかの元素
とのジカルコゲナイド結合を有するベンゼノイド芳香族
化合物であることを特徴としている。上記ベンゼノイド
芳香族化合物においてジカルコゲナイド結合を形成する
2つの原子(SとS、SとSe、SとTeの組み合わせ
のいずれか)は、充放電時の安定性を確保するため、ベ
ンゼノイド芳香環のC原子との結合を有していることが
好ましく、それぞれ互いに隣接するベンゼン環のC原子
との結合を有していることがより好ましい。また、本発
明において、ジカルコゲナイド結合を形成する2つの原
子の少なくとも一方をS原子に限定しているのは、上記
ベンゼノイド芳香族化合物に電気化学的な可逆性を付与
するためであり、特に単位重量あたりの容量の点から
は、S原子同士のジサルファイド結合であることが好ま
しい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The non-aqueous secondary battery of the present invention is characterized in that the positive electrode active material is a benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond between at least S and any of S, Se and Te. And In the benzenoid aromatic compound, two atoms forming a dichalcogenide bond (any one of a combination of S and S, S and Se, and S and Te) are used to secure stability during charge and discharge. It preferably has a bond with a C atom, and more preferably has a bond with a C atom of a benzene ring adjacent to each other. In the present invention, the reason why at least one of the two atoms forming the dichalcogenide bond is limited to the S atom is to impart electrochemical reversibility to the benzenoid aromatic compound, From the viewpoint of capacity per weight, disulfide bonds between S atoms are preferred.

【0011】上記ベンゼノイド芳香族化合物を構成する
ベンゼノイド芳香環としては、ナフタリン、アントラセ
ン、1,2−ベンズアントラセン、テトラセン、ピレン
などの芳香環が挙げられる。また、上記ベンゼノイド芳
香族化合物の水素原子をC、N、O、Sなどの原子かま
たはそれらの原子のいずれかを含む官能基で置換した誘
導体、あるいは前記ベンゼノイド芳香族化合物の芳香環
にN、O、Sなどのヘテロ原子を有する化合物も本発明
におけるベンゼノイド芳香族化合物の範疇に含まれ、正
極活物質として用いることができる。
Examples of the benzenoid aromatic ring constituting the benzenoid aromatic compound include aromatic rings such as naphthalene, anthracene, 1,2-benzanthracene, tetracene and pyrene. Further, a derivative in which a hydrogen atom of the benzenoid aromatic compound is substituted with an atom such as C, N, O, S or a functional group containing any of those atoms, or an aromatic ring of the benzenoid aromatic compound has N, Compounds having a hetero atom such as O and S are also included in the category of the benzenoid aromatic compound in the present invention, and can be used as the positive electrode active material.

【0012】また、上記ベンゼノイド芳香族化合物の分
子内の原子は、できる限り同一平面上に存在することが
好ましく、すべての原子が同一平面上に存在することが
より好ましい。すなわち、そのような特殊な分子構造を
とることにより、化合物が安定化して、電解液への溶解
が低減され、電気化学的な可逆性が向上する。
The atoms in the molecule of the benzenoid aromatic compound are preferably present on the same plane as much as possible, and more preferably all the atoms are present on the same plane. That is, by adopting such a special molecular structure, the compound is stabilized, the dissolution in the electrolytic solution is reduced, and the electrochemical reversibility is improved.

【0013】本発明における少なくともSとS、Se、
Teのいずれかの元素とのジカルコゲナイド結合を有す
るベンゼノイド芳香族化合物としては、例えば、ナフタ
リンジサルファイド(NDS)、ナフタリンセレノサル
ファイド(NSeS)、テトラチオールナフタリン(T
TN)、テトラチオールアントラセン(TTA)、テト
ラチオールテトラセン(TTT)、オクタチオールピレ
ン(OTP)などが挙げられる。上記ベンゼノイド芳香
族化合物名の後に括弧(カッコ)を付けて付記した記号
はそれらのベンゼノイド芳香族化合物の略号である。そ
して、上記ベンゼノイド芳香族化合物の化学構造式を示
すと次の通りである。化学構造式の下に上記ベンゼノイ
ド芳香族化合物名の略号を括弧(カッコ)に入れて付記
する。
In the present invention, at least S and S, Se,
Examples of the benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond with any element of Te include naphthalene disulfide (NDS), naphthaleneselenosulfide (NSeS), and tetrathiolnaphthalene (T
TN), tetrathiolanthracene (TTA), tetrathioltetracene (TTT), octathiolpyrene (OTP) and the like. The symbols added in parentheses after the names of the above benzenoid aromatic compounds are abbreviations of those benzenoid aromatic compounds. And, the chemical structural formula of the above benzenoid aromatic compound is as follows. Abbreviations of the above benzenoid aromatic compound names are added in parentheses (parentheses) below the chemical structural formulas.

【化1】 Embedded image

【0014】上記ベンゼノイド芳香族化合物はいずれ
も、分子内のすべての原子が同一平面上に存在している
ものである。また、これらの化合物は単分子のものとし
て用いることができるのはもちろんであるが、それを基
に形成された重合体であってもよい。なお、テトラチオ
ールナフタリンおよびオクタチオールピレンの理論容量
はそれぞれ425Ah/kgおよび476Ah/kgで
あり、従来のリチウムイオン二次電池における最も一般
的な正極活物質であるLiCoO2 (理論容量:137
Ah/kg)の3倍以上の容量を有する。
In each of the above benzenoid aromatic compounds, all atoms in the molecule are present on the same plane. In addition, these compounds can of course be used as monomolecular compounds, but may be polymers formed based on them. The theoretical capacities of tetrathiolnaphthalene and octathiopyrene are 425 Ah / kg and 476 Ah / kg, respectively, and LiCoO 2 (theoretical capacity: 137), which is the most common cathode active material in a conventional lithium ion secondary battery, is used.
(Ah / kg).

【0015】正極は、上記のジカルコゲナイド結合を有
するベンゼノイド芳香族化合物からなる正極活物質のほ
か、必要に応じて添加する導電助剤、バインダーなどで
構成されるが、上記導電助剤としては、例えば、黒鉛、
カーボンブラックのような炭素質材料や、導電性ポリマ
ーなどが好適に用いられる。また、上記導電性ポリマー
としては、例えば、ポリアセン、ポリアセチレン、ポリ
アニリン、ポリピロールなどのような共役構造を有する
ポリマーやそれらのメチル、ブチル、ベンジルなどの側
鎖を有する誘導体などが好適に用いられる。
The positive electrode is composed of a positive electrode active material comprising a benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond, as well as a conductive auxiliary and a binder which are added as necessary. For example, graphite,
A carbonaceous material such as carbon black, a conductive polymer, or the like is preferably used. As the conductive polymer, for example, polymers having a conjugated structure such as polyacene, polyacetylene, polyaniline, and polypyrrole, and derivatives thereof having side chains such as methyl, butyl, and benzyl are preferably used.

【0016】上記バインダーとしては、例えば、ポリフ
ッ化ビニリデン、無定形ポリエーテル、ポリアクリルア
ミド、溶媒に溶解性を有するポリアニリン、ポリピロー
ルまたはそれら化合物のコポリマーまたは架橋により形
成される化合物などが挙げられ、これらは正極活物質に
対して化学的に安定でかつ強い接着力を有する高分子化
合物であることが好ましい。
Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, amorphous polyether, polyacrylamide, polyaniline and polypyrrole having solubility in a solvent, a copolymer of these compounds and a compound formed by crosslinking, and the like. It is preferable that the polymer compound is chemically stable and has a strong adhesive force to the positive electrode active material.

【0017】正極は、例えば、上記ベンゼノイド芳香族
化合物からなる正極活物質に、必要に応じて、上記の導
電助剤やバインダーなどを加え、混合して正極合剤を調
製し、それを溶剤で分散させてペーストにし(バインダ
ーはあらかじめ溶剤に溶解させてから正極活物質などと
混合してもよい)、その正極合剤含有ペーストを金属箔
などからなる正極集電体に塗布し、乾燥して、正極集電
体の少なくとも一部に正極合剤層を形成する工程を経る
ことによって作製される。ただし、正極の作製方法は、
上記例示の方法に限られることなく、他の方法によって
もよい。
The positive electrode is prepared, for example, by adding the above-mentioned conductive auxiliary agent, binder and the like to the positive electrode active material comprising the above-mentioned benzenoid aromatic compound, if necessary, and mixing to prepare a positive electrode mixture. Disperse into a paste (the binder may be dissolved in a solvent in advance and then mixed with the positive electrode active material, etc.), and the positive electrode mixture-containing paste is applied to a positive electrode current collector made of metal foil or the like, and dried. The positive electrode current collector is formed through a step of forming a positive electrode mixture layer on at least a part of the positive electrode current collector. However, the manufacturing method of the positive electrode
The present invention is not limited to the method described above, but may be another method.

【0018】負極の活物質としては、例えば、リチウ
ム、ナトリウムなどのアルカリ金属、カルシウム、マグ
ネシウムなどのアルカリ土類金属、それらとアルミニウ
ムなどの合金、黒鉛などの炭素質材料、スズ(錫)また
はケイ素(珪素)を含む酸化物、リチウムコバルトの窒
素化合物、ポリアセン、ポリアセチレン、ポリアニリ
ン、ポリチオフィン、ポリピロールなどのような共役構
造を有するポリマーやそれらのメチル、ブチル、ベンジ
ルなどの側鎖を有する誘導体などからなる導電性ポリマ
ーなどが挙げられる。
Examples of the active material for the negative electrode include alkali metals such as lithium and sodium, alkaline earth metals such as calcium and magnesium, alloys thereof with aluminum and the like, carbonaceous materials such as graphite, tin (tin) and silicon. (Silicon) -containing oxides, nitrogen compounds of lithium cobalt, polymers having a conjugated structure such as polyacene, polyacetylene, polyaniline, polythiofin, polypyrrole, and derivatives thereof having side chains such as methyl, butyl, and benzyl. Examples include a conductive polymer.

【0019】負極の作製方法は、用いる負極活物質の種
類によって大別して2つに分けられる。その一つは、負
極活物質として金属や合金を用いる場合、金網、エキス
パンドメチル、パンチングメタルなどの金属多孔体から
なる負極集電体に負極活物質の金属や合金を圧着して負
極を作製する方法が採用される。そして、負極活物質と
して炭素質材料などを用いる場合は、上記炭素質材料な
どからなる負極活物質に、必要に応じて、正極の場合と
同様の導電助剤やバインダーなどを加え、混合して負極
合剤を調製し、それを溶剤に分散させてペーストにし
(バインダーはあらかじめ溶剤に溶解させておいてから
負極活物質などと混合してもよい)、その負極合剤含有
ペーストを銅箔などからなる負極集電体に塗布し、乾燥
して、負極集電体の少なくとも一部に負極合剤層を形成
する工程を経ることによって作製される。ただし、負極
の作製方法は上記例示の方法に限られることなく、他の
方法によってもよい。
The method for manufacturing the negative electrode is roughly classified into two methods depending on the type of the negative electrode active material used. One is to use a metal or alloy as the negative electrode active material, and press the metal or alloy of the negative electrode active material onto the negative electrode current collector made of a porous metal such as wire mesh, expanded methyl, or punched metal to produce a negative electrode. The method is adopted. When a carbonaceous material or the like is used as the negative electrode active material, the same conductive auxiliary agent or binder as in the case of the positive electrode is added to the negative electrode active material composed of the carbonaceous material, if necessary, and mixed. Prepare a negative electrode mixture, disperse it in a solvent to form a paste (the binder may be dissolved in the solvent before mixing with the negative electrode active material, etc.), and paste the negative electrode mixture-containing paste into a copper foil or the like. The negative electrode current collector is formed by applying to a negative electrode current collector, drying and forming a negative electrode mixture layer on at least a part of the negative electrode current collector. However, the method for producing the negative electrode is not limited to the method exemplified above, and may be another method.

【0020】電解質としては、液状電解質(以下、「電
解液」という)、ゲルポリマー電解質、固体電解質のい
ずれも用いることができる。
As the electrolyte, any of a liquid electrolyte (hereinafter, referred to as "electrolyte"), a gel polymer electrolyte, and a solid electrolyte can be used.

【0021】上記電解質として、まず、電解液から説明
すると、電解液は溶媒成分に電解質塩を溶解させること
によって構成される。
First, the electrolyte will be described from an electrolyte. The electrolyte is formed by dissolving an electrolyte salt in a solvent component.

【0022】電解液の溶媒成分としては、エーテル、エ
ステル、カーボネート類などが好適に用いられる。特に
誘電率が高いエステル(誘電率30以上)を混合して用
いることが好ましい。このような誘電率が高いエステル
としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラク
トン、エチレングリコールサルファイトなどのイオウ系
エステルなどが挙げられ、特に環状のエステルが好まし
く、とりわけエチレンカーボネートなどの環状カーボネ
ートが好ましい。
As the solvent component of the electrolytic solution, ethers, esters, carbonates and the like are preferably used. In particular, it is preferable to use a mixture of an ester having a high dielectric constant (dielectric constant of 30 or more). Examples of such high dielectric constant esters include, for example, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, sulfur-based esters such as ethylene glycol sulfite, and the like, and particularly preferred are cyclic esters, particularly ethylene carbonate. And the like are preferred.

【0023】また、溶媒成分としては、上記溶媒以外に
も、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、メチルエチルカーボネート、プロピオン酸メチル
などの鎖状のCOO−結合を有する有機溶媒やリン酸ト
リメチルなどの鎖状リン酸トリエステルなどを用いるこ
とができ、そのほか、1,2−ジメトキシエタン、1,
3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチル−
テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなども用いるこ
とができる。さらに、アミン系またはイミド系有機溶媒
やスルホランなどのイオウ系有機溶媒なども用いること
ができる。
As the solvent component, in addition to the above-mentioned solvents, for example, an organic solvent having a chain COO-bond such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propionate, or a chain such as trimethyl phosphate is used. Phosphoric acid triester and the like, and in addition, 1,2-dimethoxyethane, 1,1,
3-dioxolan, tetrahydrofuran, 2-methyl-
Tetrahydrofuran, diethyl ether and the like can also be used. Further, an amine-based or imide-based organic solvent, a sulfur-based organic solvent such as sulfolane, or the like can also be used.

【0024】また、添加剤としてC=C不飽和結合を有
する化合物を電解液中に添加すると、高容量化のために
負極合剤層を高密度に形成した場合でもサイクル特性の
低下を抑制できるので好ましい。このようなC=C不飽
和結合を有する化合物としては、特にフッ素化された化
合物が好ましく、さらにエステル結合を有するものがよ
り好ましく、その好適な具体例としては、例えば、H
(CF2 4 CH2 OOCCH=CH2 、F(CF2
8 CH2 CH2 OOCCH=CH2 などのC=C不飽和
結合を有するエステルが挙げられる。
Further, when a compound having a C = C unsaturated bond is added to the electrolyte as an additive, a decrease in cycle characteristics can be suppressed even when the negative electrode mixture layer is formed at a high density to increase the capacity. It is preferred. As such a compound having a C = C unsaturated bond, a fluorinated compound is particularly preferable, and a compound having an ester bond is more preferable.
(CF 2 ) 4 CH 2 OOCCH = CH 2 , F (CF 2 )
Esters having a C = C unsaturated bond such as 8 CH 2 CH 2 OOCCH = CH 2 are mentioned.

【0025】上記溶媒成分に溶解させる電解質塩として
は、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属やマグネ
シウムなどのアルカリ土類金属のハロゲン塩または過塩
素酸塩、トリフロロメタンスルホン酸塩を代表とする含
フッ素化合物の塩などが好適に用いられる。このような
電解質塩の具体例としては、例えば、LiF、LiC
l、LiClO4 、Mg(ClO4 2 、LiPF6
LiBF4 、LiAsF 6 、LiSbF6 、LiCF3
SO3 、LiC4 9 SO3 、LiCF3 CO2、Li
2 2 4 (SO3 2 、LiN(RfSO2 )(R
f′SO2 )、LiN(RfOSO2 )(Rf′OSO
2 )、LiC(RfSO2 3 、LiCn 2n+1SO3
(n≧2)、LiN(RfOSO2 2 〔ここでRfと
Rf′はフルオロアルキル基〕などが挙げられ、これら
はそれぞれ単独でまたは2種以上混合して用いることが
できる。そして、この電解質塩としては、特に炭素数2
以上の含フッ素有機リチウム塩が好ましい。つまり、上
記含フッ素有機リチウム塩はアニオン性が大きく、かつ
イオン分離しやすいので上記溶媒成分に溶解しやすいか
らである。電解液中における電解質塩の濃度は、特に限
定されることはないが、1mol/l以上が好ましく、
1.2mol/l以上がより好ましく、また、1.7m
ol/l以下が好ましく、1.5mol/l以下がより
好ましい。
As an electrolyte salt dissolved in the above solvent component
Are alkali metals such as lithium and sodium,
Halogen salts or persalts of alkaline earth metals such as calcium
Including citrate and trifluoromethanesulfonate
A salt of a fluorine compound or the like is preferably used. like this
Specific examples of the electrolyte salt include, for example, LiF, LiC
1, LiClOFour, Mg (ClOFour)Two, LiPF6,
LiBFFour, LiAsF 6, LiSbF6, LiCFThree
SOThree, LiCFourF9SOThree, LiCFThreeCOTwo, Li
TwoCTwoFFour(SOThree)Two, LiN (RfSOTwo) (R
f'SOTwo), LiN (RfOSO)Two) (Rf'OSO
Two), LiC (RfSOTwo)Three, LiCnF 2n + 1SOThree
(N ≧ 2), LiN (RfOSOTwo)Two[Where Rf
Rf 'is a fluoroalkyl group] and the like.
May be used alone or in combination of two or more.
it can. And, as this electrolyte salt, particularly, a carbon number 2
The above fluorinated organic lithium salts are preferred. In other words, above
The fluorine-containing organic lithium salt has a large anionic property, and
Is it easy to dissolve in the above solvent components because of easy ion separation?
It is. The concentration of electrolyte salt in the electrolyte is particularly limited.
Although not specified, it is preferably 1 mol / l or more,
1.2 mol / l or more is more preferable, and 1.7 m / l
ol / l or less is preferable, and 1.5 mol / l or less is more preferable.
preferable.

【0026】ゲルポリマー電解質は、上記電解液をゲル
化剤によってゲル化したものに相当する。そのゲル化に
あたっては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリア
クリルニトリルなどの直鎖状ポリマーまたはそれらのコ
ポリマー、紫外線の照射などによりポリマー化するモノ
マーや、アミン化合物の活性水素とウレタンのイソシア
ネート基との反応を利用してポリマー化するモノマーな
どが用いられる。ただし、モノマーの場合、モノマーそ
のものが電解液をゲル化させるのではなく、上記モノマ
ーをポリマー化したポリマーがゲル化剤として作用す
る。また、固体電解質としては、無機系のものと有機の
ものとがあり、無機系固体電解質としては、例えば、ナ
トリウムβアルミナ、60LiI−40Al2 3 、L
3 N、5LiI−4Li2 S−2P2 6 、Li3
−LiI、Li1.26Si0.365 0. 040.011.36など
が挙げられ、また、有機固体系電解質としては、例え
ば、無定形または低相転移温度(Tg)のポリエーテ
ル、無定形フッ化ビニリデンコポリマー、異種ポリマー
のブレンドした物などが挙げられる。
The gel polymer electrolyte corresponds to one obtained by gelling the above electrolytic solution with a gelling agent. In the gelation, for example, a linear polymer such as polyethylene oxide or polyacrylonitrile or a copolymer thereof, a monomer that is polymerized by irradiation with ultraviolet light, or a reaction between active hydrogen of an amine compound and an isocyanate group of urethane. Monomers that are polymerized by utilizing are used. However, in the case of a monomer, a polymer obtained by polymerizing the above-mentioned monomer acts as a gelling agent, instead of the monomer itself gelling the electrolytic solution. Solid electrolytes include inorganic and organic ones. Examples of inorganic solid electrolytes include sodium β-alumina, 60LiI-40Al 2 O 3 , L
i 3 N, 5LiI-4Li 2 S-2P 2 S 6, Li 3 N
-LiI, etc. Li 1.26 Si 0.365 O 0. 04 P 0.01 S 1.36 , and the like, Examples of the organic solid based electrolyte, for example, polyethers amorphous or low phase transition temperature (Tg), amorphous vinylidene fluoride Copolymers, blends of different polymers, and the like are included.

【0027】[0027]

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。また、以下の実施例において、
溶液または分散液の濃度を示す%や組成、収率などを示
す%は、特にその単位を付記しないかぎり重量%であ
る。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only these examples. Also, in the following examples,
The percentages indicating the concentration of the solution or the dispersion or the percentages indicating the composition, the yield, etc. are by weight unless otherwise specified.

【0028】実施例1 テトラチオールナフタリン(分子量、252)を正極活
物質として用い、下記に示すように正極を作製した。す
なわち、テトラチオールナフタリン10gと導電助剤と
してのグラファイト〔ロンザ社製、KS−6(商品
名)〕7.2gおよびアセチレンブラック0.8gを混
合用容器に入れ、乾式で10分間混合してからN−メチ
ル−2−ピロリドン50gを添加して30分間混合し
た。次いで、ポリフッ化ビニリデンを12%含有するN
−メチル−2−ピロリドン溶液16.7gを加え、さら
に1時間混合して正極合剤含有ペーストを調製した。
Example 1 A positive electrode was prepared as shown below using tetrathiol naphthalene (molecular weight: 252) as a positive electrode active material. That is, 10 g of tetrathiol naphthalene, 7.2 g of graphite (KS-6 (trade name, manufactured by Lonza)) and 0.8 g of acetylene black as a conductive auxiliary agent are put in a mixing vessel, and mixed for 10 minutes in a dry system. 50 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and mixed for 30 minutes. Next, N containing 12% of polyvinylidene fluoride
16.7 g of -methyl-2-pyrrolidone solution was added, and the mixture was further mixed for 1 hour to prepare a positive electrode mixture-containing paste.

【0029】得られた正極合剤含有ペーストを厚さ20
μmのアルミニウム箔(サイズ:250mm×220m
m)に塗布し、50℃のホットプレート上で10分間乾
燥したのち、さらに真空中で、120℃で10時間乾燥
して除去して正極合剤層を形成した。乾燥後の電極体を
100℃に加温して加圧成形し、正極合剤層の厚みが2
0μmの正極とした。
The obtained paste containing the positive electrode mixture was coated to a thickness of 20
μm aluminum foil (size: 250 mm x 220 m
m) and dried on a hot plate at 50 ° C. for 10 minutes, and then dried and removed at 120 ° C. for 10 hours in vacuum to form a positive electrode mixture layer. The electrode body after drying was heated to 100 ° C. and pressed, and the thickness of the positive electrode mixture layer was 2 mm.
A positive electrode of 0 μm was used.

【0030】負極は、アルゴンガス雰囲気中で厚さ20
0μmの金属リチウム箔をニッケル網(サイズ:250
mm×220mm)上に載せてローラーで加圧して金属
リチウム箔をニッケル網に圧着することによって作製し
た。
The negative electrode has a thickness of 20 in an argon gas atmosphere.
0 μm metallic lithium foil is coated on a nickel mesh (size: 250
mm × 220 mm) and pressed with a roller to press the metallic lithium foil against a nickel net.

【0031】これらの正極および負極と組み合わせて用
いる電解質としては、以下に示すようにして作製したゲ
ルポリマー電解質を用いた。
As an electrolyte used in combination with these positive and negative electrodes, a gel polymer electrolyte prepared as described below was used.

【0032】アミン化合物であるJeffamineX
TJ−502〔AHEW(活性水素当量)=525、商
品名、Huntsman corporation、U
SA〕100gを130gのPC/EC(1/1wt)
に溶かし、これに25.2gのエポキシ樹脂SR−8E
G〔商品名、坂木薬品社製、エポキシ当量=290〕を
添加して、室温下で攪拌しながら7日間反応させた。上
記PC/EC(1/1wt)はプロピレンカーボネート
(PC)とエチレンカーボネート(EC)との重量比
1:1の混合溶媒であることを示している。
Jeffamine X which is an amine compound
TJ-502 [AHEW (active hydrogen equivalent) = 525, trade name, Huntsman corporation, U
SA] 100 g to 130 g PC / EC (1/1 wt)
And 25.2 g of epoxy resin SR-8E
G (trade name, manufactured by Sakaki Yakuhin, epoxy equivalent = 290) was added, and the mixture was reacted at room temperature with stirring for 7 days. The PC / EC (1/1 wt) indicates that it is a mixed solvent of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) at a weight ratio of 1: 1.

【0033】上記JeffamineXTJ−502は
次の式で示され、
The above Jeffamine XTJ-502 is represented by the following equation:

【化2】 (式中、b=39.5、a+c=5.0である)Embedded image (Where b = 39.5 and a + c = 5.0)

【0034】上記エポキシ樹脂SR−8EGは次の式で
示される。
The epoxy resin SR-8EG is represented by the following formula.

【化3】 (式中、d=8である)Embedded image (Where d = 8)

【0035】そして、上記JeffamineXTJ−
502とエポキシ樹脂SR−8EGとの反応は、次の反
応式によって進行する。
Then, the above-mentioned Jeffamine XTJ-
The reaction between 502 and the epoxy resin SR-8EG proceeds according to the following reaction formula.

【0036】[0036]

【化4】 Embedded image

【0037】上記JeffamineXTJ−502と
エポキシ樹脂SR−8EGとの反応により得られた薄黄
色の透明溶液にLiCF3 SO3 を1.0Mになるよう
に加え、均一に溶解するまで攪拌した。一方、ウレタン
〔三井化学社製のAX−1043(商品名)、−NCO
の含率8.60%〕をMEC/EC(2/1wt)のL
ICF3 SO3 の1.0M溶液に溶解した。上記MEC
/EC(2/1wt)はメチルエチルカーボネート(M
EC)とエチレンカーボネート(EC)との重量比2:
1の混合溶媒であることを示す。
LiCF 3 SO 3 was added to the pale yellow transparent solution obtained by the reaction of the above Jeffamine XTJ-502 with the epoxy resin SR-8EG to a concentration of 1.0 M, and the mixture was stirred until it was uniformly dissolved. On the other hand, urethane [AX-1043 (trade name) manufactured by Mitsui Chemicals, Inc .;
8.60%] of MEC / EC (2/1 wt)
It was dissolved in a 1.0 M solution of ICF 3 SO 3 . MEC above
/ EC (2/1 wt) is methyl ethyl carbonate (M
EC) and ethylene carbonate (EC) in a weight ratio of 2:
1 is a mixed solvent.

【0038】上記JeffamineXTJ−502と
エポキシ樹脂SR−8EGとの反応により得られかつL
iCF3 SO3 を溶解させたアミン化合物溶液とウレタ
ン溶液とを、アミン化合物の活性水素とウレタンの−N
COのモル比が1.1:1.0になるように混合し、厚
さ80μmのポリブチレンテレフタレート不織布を上記
混合液中に浸漬し、引き上げ後2時間放置してポリブチ
レンテレフタレート不織布を支持体とするゲルポリマー
電解質を作製した。得られたゲルポリマー電解質につい
て、ポリマーの含率を12.5%、電解質塩のLiCF
3 SO3 の濃度を1Mに調整し、室温下でのイオン伝導
率を測定したところ1.0×10-3S・cm-1であっ
た。
The product obtained by the reaction between the above-mentioned Jeffamine XTJ-502 and the epoxy resin SR-8EG, and
An amine compound solution in which iCF 3 SO 3 is dissolved and a urethane solution are mixed with active hydrogen of an amine compound and -N of urethane.
The mixture was mixed so that the molar ratio of CO was 1.1: 1.0, and the polybutylene terephthalate nonwoven fabric having a thickness of 80 μm was immersed in the above-mentioned mixed solution. Was prepared. About the obtained gel polymer electrolyte, the polymer content was 12.5%, and the electrolyte salt LiCF was used.
The concentration of 3 SO 3 was adjusted to 1M, and the ionic conductivity at room temperature was measured to be 1.0 × 10 −3 S · cm −1 .

【0039】このゲルポリマー電解質を介して上記正極
と負極とをアルゴンガス雰囲気中で積層して積層電極体
を作製した。この積層電極体を図1に示す。
The above-mentioned positive electrode and negative electrode were laminated in an argon gas atmosphere via the gel polymer electrolyte to produce a laminated electrode body. This laminated electrode body is shown in FIG.

【0040】図1に示す積層電極体について説明する
と、正極1はアルミニウム箔からなる正極集電体1aの
一方の面に正極合剤層1bを形成することによって構成
され、負極2はニッケル網からなる負極集電体2aの一
方の面に金属リチウム箔2bを圧着することによって構
成され、これらの正極1と負極2とはその正極合剤層1
bと金属リチウム箔2bとがゲルポリマー電解質3を介
して対向するように積層されている。
Referring to the laminated electrode assembly shown in FIG. 1, the positive electrode 1 is formed by forming a positive electrode mixture layer 1b on one surface of a positive electrode current collector 1a made of aluminum foil, and the negative electrode 2 is made of nickel mesh. The positive electrode 1 and the negative electrode 2 are formed by pressing a metallic lithium foil 2b on one surface of a negative electrode current collector 2a
b and the metallic lithium foil 2b are laminated so as to face each other with the gel polymer electrolyte 3 interposed therebetween.

【0041】この積層電極体をナイロンフィルム−アル
ミニウム箔−変性ポリオレフィン樹脂フィルムの三層ラ
ミネートフィルムからなる包装体に入れ、密閉して非水
二次電池を作製した。この電池に、正極活物質1gあた
り40mAに相当する電流値で充放電を行い(放電の終
止電圧は1.5V)、これを20サイクル繰り返して、
充放電サイクルに伴う正極活物質1gあたりの放電容量
の変化を調べた。その結果を後記の表1に示す。
This laminated electrode assembly was placed in a package consisting of a three-layer laminate film of a nylon film-aluminum foil-modified polyolefin resin film, and sealed to produce a non-aqueous secondary battery. The battery was charged and discharged at a current value corresponding to 40 mA per 1 g of the positive electrode active material (the end voltage of the discharge was 1.5 V), and this was repeated for 20 cycles.
The change in the discharge capacity per 1 g of the positive electrode active material accompanying the charge / discharge cycle was examined. The results are shown in Table 1 below.

【0042】実施例2 実施例1と同様に、テトラチオールナフタリンを正極活
物質として用いた正極と金属リチウムを負極活物質とし
て用いた負極を作製した。そして、電解質としては、プ
ロピレンカーボネートとエチレンカーボネートとの重量
比1:1の混合溶媒にLiPF6 を濃度が1.4mol
/lになるよう溶解させた電解液を用いた。
Example 2 In the same manner as in Example 1, a positive electrode using tetrathiolnaphthalene as a positive electrode active material and a negative electrode using lithium metal as a negative electrode active material were produced. As an electrolyte, a mixed solvent of propylene carbonate and ethylene carbonate having a weight ratio of 1: 1 and a concentration of LiPF 6 of 1.4 mol was used.
/ L was used.

【0043】そして、上記正極と負極を、厚さ80μm
のポリプロピレン不織布からなるセパレータを介してア
ルゴンガス雰囲気中で積層し、その積層電極体を実施例
1と同様のラミネートフィルムからなる包装体に入れ、
上記電解液を注入した後、密閉して非水二次電池を作製
し、かつ実施例1と同様に充放電サイクルに伴う放電容
量の変化を調べた。その結果を後記の表1に示す。
Then, the positive electrode and the negative electrode were formed to a thickness of 80 μm.
Laminated in an argon gas atmosphere via a separator made of polypropylene non-woven fabric of the above, the laminated electrode body is placed in a package made of the same laminated film as in Example 1,
After injecting the above electrolyte, a non-aqueous secondary battery was sealed and a change in discharge capacity with a charge / discharge cycle was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.

【0044】実施例3 正極活物質としてテトラチオールナフタリンを用い、こ
のテトラチオールナフタリン10gと、導電助剤として
のグラファイト〔ロンザ社製、KS−6(商品名)〕
5.8gおよびアセチレンブラック0.6gを混合用容
器に入れ、乾式で10分間混合してからN−メチル−2
−ピロリドン50gを添加して30分間混合した。つい
で、ポリアニリン1.6gを含むN−メチル−2−ピロ
リドン溶液51.6gと、ポリフッ化ビニリデンを12
%含有するN−メチル−2−ピロリドン溶液16.8g
を順次加え、さらに1時間混合して正極合剤含有ペース
トを調製した。この正極合剤含有ペーストを用いた以外
は実施例2と同様に非水二次電池を作製し、かつ実施例
1と同様に充放電サイクルに伴う放電容量の変化を調べ
た。その結果を後記の表1に示す。
Example 3 Tetrathiol naphthalene was used as a positive electrode active material, and 10 g of the tetrathiol naphthalene was added to graphite (KS-6 (trade name, manufactured by Lonza)) as a conductive additive.
5.8 g and 0.6 g of acetylene black are put in a mixing container, mixed for 10 minutes in a dry system, and then mixed with N-methyl-2.
-50 g of pyrrolidone were added and mixed for 30 minutes. Next, 51.6 g of an N-methyl-2-pyrrolidone solution containing 1.6 g of polyaniline and 12 mL of polyvinylidene fluoride were added.
% -Containing N-methyl-2-pyrrolidone solution 16.8 g
Were successively added and mixed for another hour to prepare a positive electrode mixture-containing paste. A non-aqueous secondary battery was prepared in the same manner as in Example 2 except that this paste containing the positive electrode mixture was used, and a change in discharge capacity accompanying a charge / discharge cycle was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 below.

【0045】実施例4 オクタチオールピレン(分子量、450)を正極活物質
として用いた以外は実施例2と同様に非水二次電池を作
製し、かつ実施例1と同様に充放電サイクルに伴う放電
容量の変化を調べた。その結果を後記の表1に示す。
Example 4 A non-aqueous secondary battery was fabricated in the same manner as in Example 2 except that octathiolpyrene (molecular weight: 450) was used as the positive electrode active material. The change in discharge capacity was examined. The results are shown in Table 1 below.

【0046】比較例1 2,5−ジメチルカプタト−1,3,4−チアジアゾー
ル(分子量150)を正極活物質として用いた以外は実
施例2と同様に非水二次電池を作製し、かつ実施例1と
同様に充放電サイクルに伴う放電容量の変化を調べた。
その結果を後記の表1に示す。
Comparative Example 1 A non-aqueous secondary battery was prepared in the same manner as in Example 2 except that 2,5-dimethylcapto-1,3,4-thiadiazole (molecular weight: 150) was used as a positive electrode active material. In the same manner as in Example 1, a change in discharge capacity due to a charge / discharge cycle was examined.
The results are shown in Table 1 below.

【0047】比較例2 元素イオウを正極活物質として用いた以外は実施例1と
同様に非水二次電池を作製し、かつ実施例2と同様に充
放電サイクルに伴う放電容量の変化を調べた。その結果
を表1に示す。
Comparative Example 2 A non-aqueous secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that elemental sulfur was used as the positive electrode active material, and the change in discharge capacity accompanying the charge / discharge cycle was examined in the same manner as in Example 2. Was. Table 1 shows the results.

【0048】表1に上記実施例1〜4の電池および比較
例1〜2の電池の初期放電時の正極活物質1gあたりの
放電容量および充放電20サイクル目の正極活物質1g
あたりの放電容量を示し、その初期放電の放電容量と2
0サイクル目の放電容量との差によって充放電サイクル
に伴う放電容量の変化を評価する。
Table 1 shows the discharge capacity per 1 g of the positive electrode active material and the 1 g of the positive electrode active material at the 20th charge / discharge cycle during the initial discharge of the batteries of Examples 1 to 4 and the batteries of Comparative Examples 1 and 2.
Per discharge capacity, and the discharge capacity of the initial discharge and 2
The change in the discharge capacity due to the charge / discharge cycle is evaluated based on the difference from the discharge capacity at the 0th cycle.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】表1に示すように、実施例1〜4の電池の
放電容量は418〜482mAh/g(つまり、418
〜482Ah/kg)であり、これらの実施例1〜4の
電池に用いられている正極活物質は非水二次電池の正極
活物質として広く用いられているLiCoO2 (理論容
量:137Ah/kg)よりも高容量であった。また、
表1に示すように、実施例1〜4の電池は、初期の放電
容量と20サイクル目の放電容量との差が少なく、むし
ろ20サイクル目の放電容量の方が初期の放電容量より
大きくなるものもあり、実施例1〜4の電池は、充放電
サイクルに伴う容量低下が少なかった。
As shown in Table 1, the discharge capacities of the batteries of Examples 1-4 were 418-482 mAh / g (that is, 418 mAh / g).
482 Ah / kg), and the positive electrode active material used in the batteries of Examples 1 to 4 is LiCoO 2 (theoretical capacity: 137 Ah / kg) which is widely used as the positive electrode active material of non-aqueous secondary batteries. ). Also,
As shown in Table 1, in the batteries of Examples 1 to 4, the difference between the initial discharge capacity and the discharge capacity at the 20th cycle is small, and the discharge capacity at the 20th cycle is larger than the initial discharge capacity. In some of the batteries of Examples 1 to 4, there was little decrease in capacity due to charge / discharge cycles.

【0051】すなわち、実施例1〜4の電池は、高容量
であり、かつ従来のイオウ系非水二次電池に相当する比
較例2の電池より充放電サイクルに伴う容量低下が少な
く、信頼性が高かった。特にゲルポリマー電解質を用い
た実施例1の電池は、電解質がゲル状であることから、
電解液を用いた実施例2の電池に比べて正極活物質の電
解質中への溶出がより一層抑制され、電池内での安定性
がより向上して、充放電サイクルに伴う容量低下が認め
られなかった。また、正極の導電助剤として導電性ポリ
マーであるポリアニリンを用いた実施例3の電池は、正
極内の導電性が向上し、正極内での活物質の均一な反応
が可能になったため、電池内での安定性が向上し、充放
電サイクルに伴う容量低下が生じなかった。
That is, the batteries of Examples 1 to 4 had a high capacity, and had less capacity reduction due to charge / discharge cycles than the battery of Comparative Example 2 corresponding to a conventional sulfur-based nonaqueous secondary battery, and exhibited a high reliability. Was high. In particular, in the battery of Example 1 using the gel polymer electrolyte, since the electrolyte is in a gel state,
The elution of the positive electrode active material into the electrolyte is further suppressed as compared with the battery of Example 2 using the electrolytic solution, the stability in the battery is further improved, and a decrease in capacity due to charge / discharge cycles is observed. Did not. In addition, the battery of Example 3 using polyaniline, which is a conductive polymer, as the conductive auxiliary agent for the positive electrode improved the conductivity in the positive electrode and enabled a uniform reaction of the active material in the positive electrode. And the capacity was not reduced by the charge / discharge cycle.

【0052】これに対し、比較例1の電池では、正極活
物質として本発明とは異なる有機イオウ化合物を用いた
ため、実施例1〜4の電池より放電容量が小さく、ま
た、充放電サイクルの増加に伴って容量が低下し、信頼
性に劣っていた。また、元素イオウを用いた比較例2の
電池は、初期の放電容量こそ大きいものの、正極活物質
の電解液への溶出のため短いサイクルで放電できなくな
り、信頼性に欠けていた。
On the other hand, in the battery of Comparative Example 1, since the organic sulfur compound different from that of the present invention was used as the positive electrode active material, the discharge capacity was smaller than that of the batteries of Examples 1 to 4, and the charge / discharge cycle was increased. , The capacity was reduced, and the reliability was poor. Further, the battery of Comparative Example 2 using elemental sulfur had a large initial discharge capacity, but could not be discharged in a short cycle due to elution of the positive electrode active material into the electrolytic solution, and was lacking in reliability.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、電池
内での正極活物質の安定性を向上させ、高容量でかつ充
放電サイクルに伴う容量低下が少なく信頼性の高い非水
二次電池を提供することができた。
As described above, according to the present invention, the stability of a positive electrode active material in a battery is improved, and a non-aqueous secondary battery having a high capacity, a small capacity reduction due to charge / discharge cycles, and a high reliability is obtained. Battery could be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の非水二次電池における正極と負極と
をゲルポリマー電解質を介在させて積層した積層電極体
の要部を模式的に示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a main part of a laminated electrode body in which a positive electrode and a negative electrode in a non-aqueous secondary battery of Example 1 are laminated with a gel polymer electrolyte interposed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 1a 正極集電体 1b 正極合剤層 2 負極 2a 負極集電体 2b 金属リチウム箔 3 ゲルポリマー電解質 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 1a Positive electrode current collector 1b Positive electrode mixture layer 2 Negative electrode 2a Negative electrode current collector 2b Metal lithium foil 3 Gel polymer electrolyte

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西濱 秀樹 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 (72)発明者 高林 祥子 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内 Fターム(参考) 5H029 AJ05 AK15 AL02 AL12 AL16 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 EJ12 5H050 AA07 BA18 CA22 CB07 CB12 CB20 EA24 HA02  ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (72) Inventor Hideki Nishihama 1-88 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka Inside Hitachi Maxell Co., Ltd. (72) Shoko Takabayashi 1-188 Ushitora, Ibaraki-shi, Osaka F term in Hitachi Maxell, Ltd. (reference) 5H029 AJ05 AK15 AL02 AL12 AL16 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 EJ12 5H050 AA07 BA18 CA22 CB07 CB12 CB20 EA24 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともSとS、Se、Teのいずれ
かの元素とのジカルコゲナイド結合を有するベンゼノイ
ド芳香族化合物を正極活物質として用いたことを特徴と
する非水二次電池。
1. A non-aqueous secondary battery characterized in that a benzenoid aromatic compound having a dichalcogenide bond between at least S and any one of S, Se and Te is used as a positive electrode active material.
【請求項2】 ベンゼノイド芳香族化合物が、ナフタリ
ン、アントラセン、1,2−ベンズアントラセン、テト
ラセン、ピレンのいずれかの化合物またはその誘導体で
あることを特徴とする請求項1記載の非水二次電池。
2. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the benzenoid aromatic compound is any one of naphthalene, anthracene, 1,2-benzanthracene, tetracene and pyrene or a derivative thereof. .
【請求項3】 共役構造を有する導電性ポリマーまたは
その誘導体を正極に含有することを特徴とする請求項1
および2記載の非水二次電池。
3. A positive electrode comprising a conductive polymer having a conjugated structure or a derivative thereof in a positive electrode.
3. The non-aqueous secondary battery according to 2.
【請求項4】 電池の電解質として、ゲルポリマー電解
質を用いたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
記載の非水二次電池。
4. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein a gel polymer electrolyte is used as an electrolyte of the battery.
【請求項5】 ゲルポリマー電解質に含有されている電
解質塩が含フッ素有機リチウム塩であることを特徴とす
る請求項4記載の非水二次電池。
5. The non-aqueous secondary battery according to claim 4, wherein the electrolyte salt contained in the gel polymer electrolyte is a fluorine-containing organic lithium salt.
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