JP2002157995A - Polarizable electrode - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化還元反応に伴
う電子授受を電気エネルギーとして取り出すことが可能
である有機化合物粉末と炭素材料粉末との混合材料によ
り構成される、エネルギー貯蔵デバイスで使用される分
極性電極に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used in an energy storage device composed of a mixed material of an organic compound powder and a carbon material powder capable of extracting electron transfer accompanying an oxidation-reduction reaction as electric energy. A polarizable electrode.
【０００２】[0002]
【従来の技術】酸化還元反応に伴う電子授受を電気エネ
ルギーとして取り出すことが可能である有機化合物粉末
を分極性電極として用いた電気エネルギー貯蔵デバイス
としては、たとえばπ共役系導電性高分子であるポリア
セチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェ
ンなどを電極活物質として用いた例が検討されている。
しかしながら、π共役系導電性高分子のみでは、モノマ
ーユニットあたり０．５〜１電子反応のため、容量が限
定される傾向にある。2. Description of the Related Art As an electric energy storage device using as a polarizable electrode an organic compound powder capable of extracting electron transfer accompanying an oxidation-reduction reaction as electric energy, for example, a polyacetylene, which is a π-conjugated conductive polymer, is used. Examples of using polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and the like as an electrode active material have been studied.
However, only the π-conjugated conductive polymer tends to have a limited capacity due to a 0.5 to 1 electron reaction per monomer unit.
【０００３】そのため、容量を大きくするため、酸化還
元反応を起こすキノン系化合物を添加することによる複
合電極も検討されている。たとえば、ポリアニリンとベ
ンゾキノンとの複合電極が報告されている。しかしなが
ら、このような複合電極の場合、充放電サイクルを重ね
た場合、それぞれの電極が離れ、容量が減少する場合が
あるという欠点がある。[0003] Therefore, in order to increase the capacity, a composite electrode by adding a quinone-based compound that causes an oxidation-reduction reaction has been studied. For example, a composite electrode of polyaniline and benzoquinone has been reported. However, in the case of such a composite electrode, when the charge / discharge cycle is repeated, the electrodes may be separated from each other and the capacity may be reduced.
【０００４】一方、炭素材料粉末を分極性電極の活物質
層に用いた電気エネルギー貯蔵デバイスの代表的なもの
としては、電気二重層コンデンサやリチウムイオン二次
電池があげられる。たとえば、特開平６−４５１８９号
公報などに示されたように、電気二重層コンデンサは固
体活性炭を分極性電極として使用しており、瞬時大電流
供給用の補助電源としての用途が期待され、かつ充放電
サイクル寿命に関しては、その回数は数万〜数十万回と
なっており、その用途は拡大している。また、特開平７
−３０２６１６号公報に示されたように、リチウムイオ
ン二次電池は負極活物質層に天然黒鉛、人造黒鉛および
表面が低結晶性またはアモルファスのグラファイトなど
の炭素材料を用いており、その体積容量密度および重量
容量密度は電気二重層コンデンサに比べると、数十倍以
上高い。On the other hand, typical electric energy storage devices using a carbon material powder for an active material layer of a polarizable electrode include an electric double layer capacitor and a lithium ion secondary battery. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-45189, an electric double layer capacitor uses solid activated carbon as a polarizable electrode, and is expected to be used as an auxiliary power supply for instantaneously supplying a large current. Regarding the charge / discharge cycle life, the number of times is tens of thousands to hundreds of thousands times, and its use is expanding. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
As disclosed in JP-A-302616, a lithium ion secondary battery uses a carbon material such as natural graphite, artificial graphite and low-crystalline or amorphous graphite for the negative electrode active material layer, and has a volume capacity density of And the weight capacity density is several tens of times higher than the electric double layer capacitor.
【０００５】しかしながら、電気二重層コンデンサはそ
の体積容量密度および重量容量密度が低いために、大電
量供給において供給時間が短くなるという問題点があげ
られる。また、リチウムイオン二次電池は、充放電のく
り返しにおけるリサイクル寿命が５００回程度と、安定
性に劣る問題がある。However, since the electric double layer capacitor has a low volume capacity density and a low weight capacity density, there is a problem that the supply time is short in supplying a large amount of electricity. In addition, the lithium ion secondary battery has a problem of poor stability when the recycle life in repeated charge and discharge is about 500 times.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解決するためのものであり、高い容量を保持しなが
ら、サイクル特性においても優れており、しかも、安定
して得ることができる分極性電極を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an excellent cycle characteristic while maintaining a high capacity. It is an object to provide a polar electrode.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る分極性電極
は、請求項１に記載のように、集電体と、前記集電体上
に形成される活物質層からなり、前記活物質層を構成す
る活物質が、酸化還元反応に伴う電子授受を電気エネル
ギーとして取り出すことが可能である有機化合物粉末
と、炭素材料粉末と、の混合物であることを特徴とする
分極性電極である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a polarizable electrode comprising a current collector and an active material layer formed on the current collector. The polarizable electrode is characterized in that the active material forming the layer is a mixture of an organic compound powder capable of extracting electron transfer accompanying an oxidation-reduction reaction as electric energy and a carbon material powder.
【０００８】また、本発明に係る分極性電極は、請求項
２に記載のように、請求項１記載の発明において、前記
有機化合物粉末が５〜９５重量％であり、前記炭素材料
粉末が５〜９５重量％である分極性電極である。According to a second aspect of the present invention, there is provided a polarizable electrode according to the first aspect, wherein the organic compound powder is 5 to 95% by weight and the carbon material powder is 5 to 95% by weight. ~ 95% by weight of the polarizable electrode.
【０００９】また、本発明に係る分極性電極は、請求項
３に記載のように、請求項１または２記載の発明におい
て、前記有機化合物粉体は、π共役系のｐ−ｄｏｐｅ型
の第一導電性高分子、π共役系のｎ−ｄｏｐｅ型の第二
導電性高分子、もしくは、モノマー単位の一部分が酸化
還元されることに伴う電子授受を電気エネルギーとして
取り出すことが可能な第三導電性高分子、のうち少なく
ともいずれか一つを含む導電性高分子である分極性電極
である。The polarizable electrode according to the present invention is, as described in claim 3, in the invention according to claim 1 or 2, wherein the organic compound powder is a π-conjugated p-dope type organic compound. A single conductive polymer, a π-conjugated n-dope type second conductive polymer, or a third conductive polymer capable of extracting electron transfer associated with partial oxidation and reduction of monomer units as electric energy. The polarizable electrode is a conductive polymer including at least one of a conductive polymer.
【００１０】また、本発明に係る分極性電極は、請求項
４に記載のように、請求項１〜３のいずれかに記載の発
明において、前記炭素材料粉末は、活性炭、天然黒鉛、
人造黒鉛、アセチレンブラック、ポリアセン、アモルフ
ァスカーボン、もしくは、表面が低結晶性またはアモル
ファスのグラファイト、のうち少なくともいずれか一つ
含まれるものである分極性電極である。The polarizable electrode according to the present invention is, as described in claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon material powder is activated carbon, natural graphite,
It is a polarizable electrode whose surface contains at least one of artificial graphite, acetylene black, polyacene, amorphous carbon, and low-crystalline or amorphous graphite.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明者は、集電体と、前記集電
体上に形成される活物質層からなり、前記活物質層を構
成する活物質が、酸化還元反応に伴う電子授受を電気エ
ネルギーとして取り出すことが可能である有機化合物粉
末と、炭素材料粉末と、の混合物である分極性電極が、
高い容量を保持しながら、サイクル特性においても優れ
ており、しかも、安定して得ることができるという新知
見に基づいて本発明を完成させた。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventor has proposed that an active material comprising a current collector and an active material layer formed on the current collector, wherein the active material constituting the active material layer exchanges electrons with a redox reaction. Is a mixture of an organic compound powder capable of taking out as electric energy and a carbon material powder,
The present invention has been completed on the basis of the new finding that it is excellent in cycle characteristics while maintaining a high capacity and can be obtained stably.
【００１２】前記有機化合物粉末と、前記炭素材料粉末
との配合比は、（有機化合物粉末）／（炭素材料粉末）
＝５／９５〜９５／５（重量比）であることが好適であ
る。（有機化合物粉末）／（炭素材料粉末）が５／９５
（重量比）よりも小さい場合、分極性電極の容量が小さ
くなるからであり、一方、（有機化合物粉末）／（炭素
材料粉末）が９５／５（重量比）よりも大きい場合、電
極の抵抗が大きくなるからである。なお、（有機化合物
粉末）／（炭素材料粉末）＝２０／８０〜８０／２０
（重量比）であればより好適である。The compounding ratio of the organic compound powder and the carbon material powder is (organic compound powder) / (carbon material powder)
= 5/95 to 95/5 (weight ratio). (Organic compound powder) / (carbon material powder) 5/95
When the ratio is smaller than (weight ratio), the capacity of the polarizable electrode is reduced. On the other hand, when (organic compound powder) / (carbon material powder) is larger than 95/5 (weight ratio), the resistance of the electrode is reduced. Is larger. In addition, (organic compound powder) / (carbon material powder) = 20 / 80-80 / 20
(Weight ratio) is more preferable.
【００１３】前記有機化合物粉末としては、π共役系の
ｐ−ｄｏｐｅ型の第一導電性高分子、π共役系のｎ−ｄ
ｏｐｅ型の第二導電性高分子、もしくは、モノマー単位
の一部分が酸化還元されることに伴う電子授受を電気エ
ネルギーとして取り出すことが可能な第三導電性高分子
を使用することが可能である。The organic compound powder includes a π-conjugated p-dope type first conductive polymer, a π-conjugated n-d
It is possible to use an op-type second conductive polymer, or a third conductive polymer capable of taking out, as electric energy, electron transfer resulting from partial oxidation / reduction of a monomer unit.
【００１４】π共役系のｐ−ｄｏｐｅ型の第一導電性高
分子としてはポリチオフェンまたはその誘導体を好適に
使用することができる。また、π共役系のｎ−ｄｏｐｅ
型の導電性高分子としてはポリチオフェンまたはポリパ
ラフェニレン、もしくはそれらの誘導体を好適に使用す
ることができる。また、モノマー単位の一部分が酸化還
元されることに伴う電子授受を電気エネルギーとして取
り出すことが可能な第三導電性高分子としては、キノン
類またはその誘導体を好適に使用することが可能であ
る。As the π-conjugated p-dope type first conductive polymer, polythiophene or a derivative thereof can be suitably used. Also, n-dope of a π conjugate system
As the type conductive polymer, polythiophene or polyparaphenylene, or a derivative thereof can be suitably used. In addition, as the third conductive polymer capable of extracting electron transfer resulting from partial oxidation and reduction of monomer units as electric energy, quinones or derivatives thereof can be suitably used.
【００１５】なお、π共役系のｐ−ｄｏｐｅ型の第一導
電性高分子を構成することができるモノマー単位とドー
パントとの組合せを下記の表１に記載する。また、π共
役系のｎ−ｄｏｐｅ型の第二導電性高分子を構成するこ
とができるモノマー単位とドーパントとの組合せを下記
の表１に記載する。Table 1 below shows combinations of monomer units and dopants that can constitute the π-conjugated p-dope type first conductive polymer. In addition, Table 1 below shows combinations of monomer units and dopants that can constitute the n-dope type second conductive polymer of a π-conjugated system.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】モノマー単位の一部分が酸化還元されるこ
とに伴う電子授受を電気エネルギーとして取り出すこと
が可能な第三導電性高分子としては、たとえばジアミノ
アントラキノンに過塩素酸イオン（ＣｌＯ4 -）をドーパ
ントとして使用した導電性ポリジアミノアントラキノン
を用いることができる。この導電性ポリジアミノアント
ラキオンを、二次電池の正極／負極として用いる場合、
充放電時において、二次電池の正極では、電解液（たと
えば、ＴＥＡ−ＣｌＯ4 -：過塩素酸−テトラエチルアン
モニウムのＰＣ溶液）中の陰イオンが正極にドープ／脱
ドープされる。なおＰＣとはプロピレンカーボネート
（炭酸プロピレン）である。一方、充放電時において、
二次電池の負極では、陽イオンがドープ／脱ドープされ
るのではなく、モノマー単位の一部分（具体的には、酸
素が結合している部分）が酸化還元されて、それに伴う
電子授受が電気エネルギーとして取り出されると考えら
れる。このように、導電性ポリジアミノアントラキノン
は、π共役系のｎ−ｄｏｐｅ型の第二導電性高分子には
なりえないと思われるが、酸化還元反応に伴う電子授受
を電気エネルギーとして取り出すことができるので、二
次電池の負極材として使用することができるのである。As the third conductive polymer capable of taking out electron transfer as a result of oxidation and reduction of a part of a monomer unit as electric energy, for example, diaminoanthraquinone is added with a perchlorate ion (ClO 4 − ) as a dopant. The conductive polydiaminoanthraquinone used as the above can be used. When this conductive polydiaminoanthracion is used as a positive electrode / negative electrode of a secondary battery,
At the time of charge / discharge, in the positive electrode of the secondary battery, an anion in an electrolytic solution (for example, a PC solution of TEA-ClO 4 − : tetraethylammonium perchlorate) is doped / dedoped to the positive electrode. PC is propylene carbonate (propylene carbonate). On the other hand, during charging and discharging,
In the negative electrode of the secondary battery, cations are not doped / dedoped, but a part of the monomer unit (specifically, a part to which oxygen is bound) is redox-reduced, and the resulting electron transfer is performed by electricity. It is considered to be extracted as energy. As described above, the conductive polydiaminoanthraquinone cannot be considered to be a π-conjugated n-dope type second conductive polymer, but the electron transfer accompanying the oxidation-reduction reaction can be extracted as electric energy. Therefore, it can be used as a negative electrode material of a secondary battery.
【００１８】前記第一導電性高分子、前記第二導電性高
分子、もしくは、前記第三導電性高分子の有機化合物粉
末を炭素材料粉末と混合させる場合、前記第一導電性高
分子、前記第二導電性高分子、もしくは、前記第三導電
性高分子を各々単独で混合してもよいし、２種以上を混
合させて電極を作製してもかまわない。When the first conductive polymer, the second conductive polymer, or the organic compound powder of the third conductive polymer is mixed with a carbon material powder, the first conductive polymer, The second conductive polymer or the third conductive polymer may be mixed alone, or two or more kinds may be mixed to form an electrode.
【００１９】前記炭素材料粉末としては、一般に電気二
重層コンデンサやリチウムイオン二次電池に使用されて
いる材料が使用できるが、その中でも活性炭、天然黒
鉛、人造黒鉛、アセチレンブラック、ポリアセン、アモ
ルファスカーボンおよび表面が低結晶性またはアモルフ
ァスのグラファイトが好ましい。As the carbon material powder, materials generally used for electric double layer capacitors and lithium ion secondary batteries can be used. Among them, activated carbon, natural graphite, artificial graphite, acetylene black, polyacene, amorphous carbon and amorphous carbon can be used. Graphite having a low crystalline or amorphous surface is preferred.
【００２０】前記炭素材料粉末を有機化合物粉末と混合
させる場合、炭素材料粉末は１種のみを混合してもよい
し、場合によっては、２種以上を混合させて、電極を作
製しても構わない。When the carbon material powder is mixed with the organic compound powder, only one type of carbon material powder may be mixed, or in some cases, two or more types may be mixed to form an electrode. Absent.
【００２１】前記有機化合物粉体と前記炭素材料粉体と
の混合方法には、前記有機化合物粉体と前記炭素材料粉
体との各々の粉体を乾式または湿式で混合する方法や、
前記有機化合物粉体の化学重合中に炭素材料粉体を混合
させる方法や、炭素材料粉体上に有機化合物を電気化学
重合させる方法などがあげられる。The method of mixing the organic compound powder and the carbon material powder includes a method of mixing the respective powders of the organic compound powder and the carbon material powder in a dry or wet manner,
Examples include a method of mixing a carbon material powder during the chemical polymerization of the organic compound powder, and a method of electrochemically polymerizing an organic compound on the carbon material powder.
【００２２】[0022]
【実施例】（実施例１）有機化合物粉末としてポリチオ
フェン粉末（以下、ＰＴｈと省略する。）を使用した。
炭素材料粉末として活性炭（以下、ＡＣと省略する。）
を使用した。ＰＴｈとＡＣとを、重量比でＰＴｈ／ＡＣ
＝７０／３０となるように、乾式混合した。この乾式混
合した粉末と、有機バインダーとしてのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）を１０ｗｔ％と、導電補助剤を５ｗ
ｔ％と、Ｎ−メチルピロリドンと、を用いて混合し、ス
ラリーを作製した。次にこの作製したスラリーを集電体
上に塗布し、１２０℃で１時間減圧乾燥させて、分極性
電極を作製した。集電体としてはアルミ箔を使用した。
分極性電極の厚さは、集電体の厚さを含めて１２０μｍ
とした。得られた電極シートを正負極両極に用い、電解
液に１ＭＴＥＡ−ＢＦ4／ＰＣを用いた。なお、ＴＥＡ
−ＢＦ4／ＰＣとは、四フッ化ホウ素イオン−テトラエ
チルアンモニウムのＰＣ溶液のことである。そして、電
極間には絶縁性の多孔質セパレータをはさみ、評価用の
セルを作製した。評価用のセルの寸法はφ６．８（ｍ
ｍ）、高さが２．２（ｍｍ）のコイン型セルであった。
このセルに対して、容量、サイクル特性について評価を
行った。EXAMPLES (Example 1) Polythiophene powder (hereinafter abbreviated as PTh) was used as an organic compound powder.
Activated carbon (hereinafter abbreviated as AC) as a carbon material powder
It was used. PTh and AC are expressed by weight ratio of PTh / AC
= 70/30. This dry-mixed powder, 10 wt% of polyvinylidene fluoride (PVDF) as an organic binder, and 5 w
The slurry was prepared by mixing t% and N-methylpyrrolidone. Next, the prepared slurry was applied on a current collector and dried under reduced pressure at 120 ° C. for 1 hour to prepare a polarizable electrode. Aluminum foil was used as a current collector.
The thickness of the polarizing electrode is 120 μm including the thickness of the current collector.
And The obtained electrode sheet was used for both positive and negative electrodes, and 1MTEA-BF 4 / PC was used for the electrolytic solution. In addition, TEA
-BF 4 / PC is a PC solution of boron tetrafluoride ion-tetraethylammonium. Then, an insulating porous separator was sandwiched between the electrodes to prepare a cell for evaluation. The size of the cell for evaluation is φ6.8 (m
m) and a coin cell having a height of 2.2 (mm).
This cell was evaluated for capacity and cycle characteristics.
【００２３】（実施例２）エチレンジオキシチオフェン
モノマー（ＥＤＴ）に、ドーパントとしてパラトルエン
スルホン酸鉄を添加し、化学重合法にて、エチレンジオ
キシチオフェンのポリマー（ＰＥＤＴ）を作製し、これ
を有機化合物粉末とした。なお、ＰＥＤＴを化学重合さ
せているときに、炭素材料粉末であるＡＣを加え、有機
化合物粉末と炭素材料粉末との混合物を作製した。炭素
材料粉末の混合量は、有機化合物粉末と炭素材料粉末の
重量比が６０／４０になるように考慮し、混合した。そ
の後の電極作製条件や手法、ならびに評価方法について
は、上述した実施例１と同じとした。Example 2 Iron para-toluenesulfonate was added as a dopant to an ethylenedioxythiophene monomer (EDT), and a polymer of ethylenedioxythiophene (PEDT) was prepared by a chemical polymerization method. Organic compound powder was obtained. During the chemical polymerization of PEDT, AC as a carbon material powder was added to prepare a mixture of an organic compound powder and a carbon material powder. The mixing amount of the carbon material powder was mixed in consideration of the weight ratio of the organic compound powder and the carbon material powder being 60/40. The subsequent electrode preparation conditions and method, and the evaluation method were the same as those in Example 1 described above.
【００２４】（比較例１）有機化合物材料としてのＰＴ
ｈ粉末のみを使用して分極性電極を作製した。分極性電
極の作製工程およびその分極性電極の評価手法は、上述
した実施例１と同様の方法であった。Comparative Example 1 PT as Organic Compound Material
A polarizable electrode was prepared using only the h powder. The manufacturing process of the polarizable electrode and the method of evaluating the polarizable electrode were the same as those in Example 1 described above.
【００２５】（比較例２）炭素材料粉末としてのＡＣ粉
末のみを使用して分極性電極を作製した。分極性電極の
作製工程およびその分極性電極の評価手法は、上述した
実施例１と同様の方法であった。Comparative Example 2 A polarizable electrode was produced using only AC powder as a carbon material powder. The manufacturing process of the polarizable electrode and the method of evaluating the polarizable electrode were the same as those in Example 1 described above.
【００２６】実施例１、実施例２、比較例１および比較
例２で作製された分極性電極を用いたセルについての放
電容量とサイクル特性に関する結果をそれぞれ表２に示
す。Table 2 shows the results regarding the discharge capacity and the cycle characteristics of the cells using the polarizable electrodes manufactured in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively.
【００２７】[0027]
【表２】 [Table 2]
【００２８】放電容量はセル電圧１．２Ｖまで放電を行
った際の容量である。サイクル特性は初期容量値の７０
％まで低下した時の回数である。充放電条件は、１Ｃ定
電流にて充放電を行った。The discharge capacity is a capacity at the time of discharging to a cell voltage of 1.2V. The cycle characteristics were 70% of the initial capacity value.
%. The charge / discharge conditions were 1 C constant current.
【００２９】比較例１のセルは、放電容量が０．３８Ｆ
であり、サイクル特性は２０以下であった。すなわち、
比較例１におけるセルは、放電容量は比較的大きいとい
えるものの、サイクル特性が極端に悪い傾向にあった。The cell of Comparative Example 1 had a discharge capacity of 0.38 F
And the cycle characteristics were 20 or less. That is,
Although the cell in Comparative Example 1 had a relatively large discharge capacity, the cycle characteristics tended to be extremely poor.
【００３０】また、比較例２のセルは、放電容量が０．
０９Ｆであり、サイクル特性は１５０００以上であっ
た。すなわち比較例２におけるセルは、サイクル特性は
非常に良好であるといえるものの、放電容量が極端に小
さい。The cell of Comparative Example 2 had a discharge capacity of 0.5.
09F, and the cycle characteristics were 15,000 or more. That is, although the cell in Comparative Example 2 can be said to have very good cycle characteristics, the discharge capacity is extremely small.
【００３１】一方、実施例１のセルは、放電容量が１．
５０Ｆであり、サイクル特性は１３０００以上であっ
た。すなわち実施例１におけるセルは、サイクル特性に
おいて非常に良好であるといえるとともに、放電容量に
おいても大きいものと評価できる。On the other hand, the cell of Example 1 has a discharge capacity of 1.
50F, and the cycle characteristics were 13,000 or more. That is, it can be said that the cell in Example 1 is very good in cycle characteristics, and can be evaluated as having a large discharge capacity.
【００３２】また、実施例２のセルは、放電容量が０．
６２Ｆであり、サイクル特性は１１０００以上であっ
た。すなわち実施例２におけるセルは、実施例１におけ
るセルと同様に、サイクル特性において非常に良好であ
るといえるとともに、放電容量においても大きいものと
評価できる。The cell of Example 2 has a discharge capacity of 0.1.
62F, and the cycle characteristics were 11,000 or more. That is, similarly to the cell in Example 1, the cell in Example 2 can be said to be very good in cycle characteristics, and can be evaluated as having a large discharge capacity.
【００３３】なお、今回開示された実施の形態および実
施例はすべての点で例示であって制限的なものではない
と考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明
ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の
範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含ま
れることが意図される。It should be noted that the embodiments and examples disclosed this time are illustrative in all aspects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００３４】[0034]
【発明の効果】本発明に係る分極性電極は、集電体と、
前記集電体上に形成される活物質層からなり、前記活物
質層を構成する活物質が、酸化還元反応に伴う電子授受
を電気エネルギーとして取り出すことが可能である有機
化合物粉末と、炭素材料粉末と、の混合物である分極性
電極である。従来の分極性電極では、放電容量が小さい
もしくはサイクル特性が悪いという少なくともいずれか
一方が電極として用いた際に欠点として現れてしまう問
題があった。しかしながら、本発明に係る分極性電極で
は、体積容量密度および重量容量密度が高く、高い放電
容量を保持しながら、しかもサイクル特性においても優
れた分極性電極である。さらに、本発明に係る分極性電
極は、活物質層を構成する活物質を、有機化合物粉末と
炭素材料粉末とを混合して作製することができる。した
がって、本発明に係る分極性電極は簡易に製造すること
ができるといえる。The polarizable electrode according to the present invention comprises: a current collector;
An organic material powder comprising an active material layer formed on the current collector, wherein the active material constituting the active material layer is capable of extracting electron transfer accompanying an oxidation-reduction reaction as electric energy, and a carbon material. And a powdered electrode. The conventional polarizable electrode has a problem that at least one of a small discharge capacity or poor cycle characteristics appears as a defect when used as an electrode. However, the polarizable electrode according to the present invention has a high volume capacity density and a high weight capacity density, maintains a high discharge capacity, and has excellent cycle characteristics. Furthermore, the polarizable electrode according to the present invention can be prepared by mixing an active material constituting an active material layer with an organic compound powder and a carbon material powder. Therefore, it can be said that the polarizable electrode according to the present invention can be easily manufactured.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ａ (72)発明者 大村 誠司 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 (72)発明者 寺司 和生 大阪府大東市三洋町１番１号 三洋電子部 品株式会社内 Ｆターム(参考） 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AK15 AK16 AL02 AL03 AL15 AL16 AM03 AM07 DJ08 DJ16 5H050 AA07 AA08 BA15 CA20 CA22 CB20 CB22 DA10 EA10 EA24 FA17 FA19 FA20 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // H01M 10/40 H01G 9/00 301A (72) Inventor Seiji Omura 1-1, Sanyocho, Daito-shi, Osaka No. Sanyo Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Terashi 1-1, Sanyocho, Daito-shi, Osaka Sanyo Electronics Co., Ltd. F-term (reference) 5H029 AJ03 AJ05 AK02 AK03 AK15 AK16 AL02 AL03 AL15 AL16 AM03 AM07 DJ08 DJ16 5H050 AA07 AA08 BA15 CA20 CA22 CB20 CB22 DA10 EA10 EA24 FA17 FA19 FA20
Claims (4)
物質層からなり、 前記活物質層を構成する活物質が、酸化還元反応に伴う
電子授受を電気エネルギーとして取り出すことが可能で
ある有機化合物粉末と、炭素材料粉末と、の混合物であ
ることを特徴とする分極性電極。1. An active material comprising a current collector and an active material layer formed on the current collector, wherein the active material constituting the active material layer can take out electron transfer accompanying an oxidation-reduction reaction as electric energy. A polarizable electrode, which is a mixture of a possible organic compound powder and a carbon material powder.
あり、前記炭素材料粉末が５〜９５重量％である請求項
１記載の分極性電極。2. The polarizable electrode according to claim 1, wherein the organic compound powder is 5 to 95% by weight, and the carbon material powder is 5 to 95% by weight.
ｄｏｐｅ型の第一導電性高分子、π共役系のｎ−ｄｏｐ
ｅ型の第二導電性高分子、もしくは、モノマー単位の一
部分が酸化還元されることに伴う電子授受を電気エネル
ギーとして取り出すことが可能な第三導電性高分子、の
うち少なくともいずれか一つを含む導電性高分子である
請求項１または２記載の分極性電極。3. The organic compound powder is a π-conjugated p-
dope type first conductive polymer, π-conjugated n-dop
e-type second conductive polymer, or at least one of a third conductive polymer capable of taking out electron transfer as a result of redox of a part of a monomer unit as electric energy. 3. The polarizable electrode according to claim 1, wherein the polarizable electrode is a conductive polymer.
鉛、人造黒鉛、アセチレンブラック、ポリアセン、アモ
ルファスカーボン、もしくは、表面が低結晶性またはア
モルファスのグラファイト、のうち少なくともいずれか
一つ含まれるものである請求項１〜３のいずれかに記載
の分極性電極。4. The carbon material powder contains at least one of activated carbon, natural graphite, artificial graphite, acetylene black, polyacene, amorphous carbon, and low-crystalline or amorphous graphite on the surface. The polarizable electrode according to claim 1.
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