JP2010080419A - 導電性シートおよび電極用シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 素材が三次元的に絡み合った繊維状ネットワーク構造を有し、見掛け比重が0.05〜0.5g/cm3、表面抵抗が100Ω/□以下であることを特徴とする導電性シート。
【選択図】 なし
Description
1)バインダーによる導電性阻害がなくなる。
2)三次元的に絡み合った繊維状ネットワーク構造を有することで電極層全体にくまなく導電パスを確保できるため、助電剤の添加が不要となる。
3)粉体状活物質の直接充填が可能となり、工程簡略化が可能となる。
4)膨張性活物質の応力緩和、体積緩和の制御が容易に行える。
等の優れた効果を奏する。
本発明の導電性シートは、素材が三次元的に絡み合った繊維状ネットワーク構造を有する。素材としては特に制限はなく、例えば、繊維として安定に存在し、かつ導電性を有する有機または無機のポリマー素材、金属素材等が挙げられる。
(1)導電性有機ポリマーから繊維状物を製造し、これをシート状に集積して導電性繊維状物シートを得る方法、
(2)非導電性ポリマーに導電性フィラーを練り込み、得られた導電性フィラー混合ポリマーから繊維状物を製造し、これをシート状に集積して導電性シートを得る方法、
(3)非導電性ポリマーから繊維状物を製造し、これをシート状に集積した後、導電性塗料によるコーティング、めっきまたは蒸着等により、導電性金属層を繊維表面に形成して導電性シートを得る方法、
(4)炭化性有機ポリマーから繊維状物を製造し、これをシート状に集積して繊維状物シートを得た後、炭化、さらに必要に応じて賦活することで、導電性シートを得る方法、および、
(5)繊維状金属をシート状に集積して、導電性シートを得る方法、等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、例えば、非導電性ポリマーから繊維状物の束を製造し、この繊維束表面に導電性金属層を形成してからシートを形成してもよい。
導電性繊維状物シートを、温度20℃、湿度65%の条件下で24時間以上放置させて調湿した。このシートから長さ2cm×幅1cmの試験片を採取し、該試験片の両端間に、横河ヒューレットパッカード社製の抵抗値測定機「MULTIMETER」を使用して、10Vの電圧をかけてその抵抗値(Ω)を測定した。そして、以下の式により各試験片の表面抵抗値を求め、これを25試験片について行い、その平均値を試料の表面抵抗とした。
表面抵抗(Ω/□)=R×(W/L)
R:試験片の抵抗値(Ω)、W:試験片の幅(1cm)、L:試験片の長さ2cm)
Si粉末(200〜300mesh、純度99.999%)80部、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン10部、導電助剤としてのアセチレンブラック10部を混練した活物質層を銅箔上に塗布して得られた負極は、充放電時の膨張を緩和できず、数サイクルで劣化してしまい、サイクル性の不充分なものであった。
Niの蒸着厚みを200Åとする以外は実施例1と同様にして導電性シートを作製した。得られた導電性シートにおいて、表面抵抗は両面とも200Ω/□を示す部分があったが、場所によって抵抗値が不安定な部分があり、電極部材として不適切なものであった。
Claims (11)
- 素材が三次元的に絡み合った繊維状ネットワーク構造を有し、見掛け比重が0.05〜0.5g/cm3、表面抵抗が100Ω/□以下であることを特徴とする導電性シート。
- 請求項1に記載の導電性シートに粒子状の活物質が充填されてなる電極用シート。
- 前記活物質が活性炭である、請求項2に記載の電極用シート。
- 前記活物質がリチウムイオンを吸蔵・放出する負極活物質である、請求項2に記載の電極用シート。
- 前記負極活物質が、炭素質材料、ケイ素単体、ケイ素合金、ケイ素と酸素とを含む化合物、ケイ素と窒素とを含む化合物、ケイ素とフッ素とを含む化合物、スズ単体、スズ合金、スズと酸素とを含む化合物、スズと窒素とを含む化合物、およびスズとフッ素とを含む化合物からなる群より選ばれた少なくとも1つを含む、請求項4に記載の電極用シート。
- 請求項1に記載の導電性シートにおいて、前記繊維状ネットワークを形成する素材の表面に活物質が被覆されてなる電極用シート。
- 前記活物質がリチウムイオンを吸蔵・放出する負極活物質である、請求項6に記載の電極用シート。
- 前記活物質が、ケイ素単体、ケイ素合金、ケイ素と酸素とを含む化合物、ケイ素と窒素とを含む化合物、ケイ素とフッ素とを含む化合物、スズ単体、スズ合金、スズと酸素とを含む化合物、スズと窒素とを含む化合物、およびスズとフッ素とを含む化合物からなる群より選ばれた少なくとも1つを含む、請求項7に記載の電極用シート。
- 蓄電デバイス電極用である、請求項2または6に記載の電極用シート。
- 電気二重層キャパシタ分極性電極用である、請求項3に記載の電極用シート。
- リチウムイオン二次電池負極用である、請求項4、5、7および8のいずれか1項に記載の電極用シート。
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