JP2012221885A - Power storage device - Google Patents

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JP2012221885A
JP2012221885A JP2011089336A JP2011089336A JP2012221885A JP 2012221885 A JP2012221885 A JP 2012221885A JP 2011089336 A JP2011089336 A JP 2011089336A JP 2011089336 A JP2011089336 A JP 2011089336A JP 2012221885 A JP2012221885 A JP 2012221885A
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nitrogen
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negative electrode
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organic polymer
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Yusuke Sugiyama
佑介 杉山
Hideyuki Nakano
秀之 中野
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Toyota Central R&D Labs Inc
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new power storage device using anions as carriers.SOLUTION: The power storage device comprises a positive electrode, a negative electrode including a composite of a nitrogen-containing organic polymer supporting anions and a Si sheet having a basic skeleton composed of a chain of six-membered rings of silicon atoms, and an ion conducting medium intervening between the positive electrode and the negative electrode and conducting anions, and is charged and discharged by migration of anions. In the negative electrode, the composite may contain a nitrogen-containing organic polymer having a branched structure. In addition, the negative electrode may contain polyethylenimine as the nitrogen-containing organic polymer.

Description

本発明は、蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to an electricity storage device.

従来、蓄電デバイスとしては、アニオンホスト材料を含む正極及び負極による収容が可能なアニオン電化キャリアを用いる二次電気化学セルであって、正極にCF、負極にLaなどの金属、アニオンとしてF-を用いるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an electricity storage device, a secondary electrochemical cell using an anion charge carrier that can be accommodated by a positive electrode and a negative electrode containing an anion host material, CF as a positive electrode, a metal such as La as a negative electrode, and F as an anion. The one to be used has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特表2009−529222号公報Special table 2009-529222

しかしながら、上述の特許文献1の蓄電デバイスでは、正極にアニオン担持材料を使用し、負極には金属を用いる電池系であり、放電は負極で、充電は正極で化学反応が進行する電池系であるため、サイクル特性やレイト特性に問題が生じることがあり、新たな蓄電デバイスの開発が望まれていた。   However, in the electricity storage device of Patent Document 1 described above, an anion-supporting material is used for the positive electrode and a metal is used for the negative electrode, discharge is the negative electrode, and charging is a battery system in which a chemical reaction proceeds at the positive electrode. Therefore, problems may occur in cycle characteristics and rate characteristics, and the development of new power storage devices has been desired.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、アニオンをキャリアとして用いる新規の蓄電デバイスを提供することを主目的とする。   This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the novel electrical storage device which uses an anion as a carrier.

上述した目的を達成するために鋭意研究したところ、本発明者らは、含窒素有機ポリマーにアニオンを担持し、Siシートと複合化すると、アニオンをキャリアとして充放電を行うことができることを見いだし、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research to achieve the above-described object, the present inventors have found that when an anion is supported on a nitrogen-containing organic polymer and combined with an Si sheet, charging and discharging can be performed using the anion as a carrier, The present invention has been completed.

即ち、本発明の蓄電デバイスは、正極と、アニオンを担持する含窒素有機ポリマーとケイ素原子で構成された六員環が複数連なった構造を基本骨格とするSiシートとが複合化した複合体を含む負極と、前記正極と前記負極との間に介在し前記アニオンを伝導するイオン伝導媒体と、を備え、アニオンの移動により充放電するものである。   That is, the electricity storage device of the present invention comprises a composite comprising a positive electrode, a nitrogen-containing organic polymer supporting an anion, and a Si sheet having a basic skeleton having a structure in which a plurality of six-membered rings composed of silicon atoms are connected. And an ion conductive medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts the anion, and is charged and discharged by movement of the anion.

本発明の蓄電デバイスは、アニオンをキャリアとして充放電することができる。このような効果が得られる理由は明らかではないが、以下のように推測される。例えば、正極に炭素材料、負極にポリエチレンイミンを用いて複合体を作製した蓄電デバイスでは、負極反応は、次式(1)で表され、正極反応は、次式(2)で表すことができる。充電では、負極に担持されていたアニオンが正極へ移動し、放電では、正極に保持されたアニオンが再び負極へと移動する。このように、キャリアであるアニオンの移動が起こり、蓄電デバイスとして作用するものと推察される。   The electricity storage device of the present invention can be charged and discharged using anions as carriers. The reason why such an effect is obtained is not clear, but is presumed as follows. For example, in an electricity storage device in which a composite is manufactured using a carbon material for the positive electrode and polyethyleneimine for the negative electrode, the negative electrode reaction can be represented by the following formula (1), and the positive electrode reaction can be represented by the following formula (2). . In charging, the anion supported on the negative electrode moves to the positive electrode, and in discharging, the anion held on the positive electrode moves again to the negative electrode. As described above, it is presumed that the anion as a carrier moves and acts as an electricity storage device.

本発明の蓄電デバイスの作動原理を示す模式図。The schematic diagram which shows the operation | movement principle of the electrical storage device of this invention. Siシートと含窒素有機ポリマーとの複合体の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of the composite_body | complex of Si sheet | seat and nitrogen-containing organic polymer. Siシートを含む層状ポリシランの模式図。The schematic diagram of layered polysilane containing a Si sheet. 複合体のIRスペクトル。IR spectrum of the complex. 複合体のX線回折測定結果。The X-ray-diffraction measurement result of a composite_body | complex. 複合体の電子顕微鏡(SEM)写真。The electron microscope (SEM) photograph of a composite_body | complex. 複合体のEDX測定結果。The EDX measurement result of a composite_body | complex. 実施例1の蓄電デバイスの充放電曲線。2 is a charge / discharge curve of the electricity storage device of Example 1. FIG.

本発明の蓄電デバイスは、正極と、アニオンを担持する含窒素有機ポリマーとケイ素原子で構成された六員環が複数連なった構造を基本骨格とするSiシートとが複合化した複合体を含む負極と、正極と負極との間に介在しアニオンを伝導するイオン伝導媒体と、を備えアニオンの移動により充放電するものである。図1は、本発明の蓄電デバイスの作動原理を示す模式図である。図1では、正極には炭素材料を用い、カチオンをA、アニオンをBとして表記し、含窒素有機ポリマーとしてポリエチレンイミン、アニオンとしてテトラフルオロホウ酸を一例として示した。なお、図中のm、n、xは任意の数である。この蓄電デバイスでは、放電時には負極にアニオンを吸蔵し、充電時には負極からアニオンを放出するものである。具体的には、例えば、放電時には含窒素有機ポリマーの窒素の部位にアニオンが結合して負極活物質が酸化され、充電時には含窒素有機ポリマーの窒素の部位からアニオンが脱離して負極活物質が還元されると考えられる。このとき、リザーブ型の反応を生じたり、電気二重層による静電容量を生じていてもよい。この蓄電デバイスでは、放電時には正極からアニオンを放出し、充電時には正極にアニオンを吸蔵すると考えられる。   The electricity storage device of the present invention includes a composite comprising a composite of a positive electrode, a nitrogen-containing organic polymer supporting an anion, and a Si sheet having a basic skeleton composed of a plurality of six-membered rings composed of silicon atoms. And an ion conductive medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts anions, and is charged and discharged by movement of the anions. FIG. 1 is a schematic view showing the operating principle of the electricity storage device of the present invention. In FIG. 1, a carbon material is used for the positive electrode, a cation is represented as A, an anion is represented as B, polyethyleneimine is illustrated as a nitrogen-containing organic polymer, and tetrafluoroboric acid is illustrated as an example. Note that m, n, and x in the figure are arbitrary numbers. In this electricity storage device, anions are occluded in the negative electrode during discharging, and anions are released from the negative electrode during charging. Specifically, for example, during discharge, anions bind to the nitrogen site of the nitrogen-containing organic polymer and the negative electrode active material is oxidized, and during charging, the anion is detached from the nitrogen site of the nitrogen-containing organic polymer and the negative electrode active material becomes It is considered to be reduced. At this time, a reserve-type reaction may be generated, or a capacitance due to the electric double layer may be generated. In this electricity storage device, it is considered that anions are released from the positive electrode during discharging and occluded in the positive electrode during charging.

本発明の蓄電デバイスにおいて、正極は、例えば正極活物質と導電材と結着材とを混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の正極材としたものを、集電体の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成してもよい。正極活物質は、アニオンを吸蔵放出可能なものであれば特に限定されず、例えば、炭素材料や金属酸化物などが挙げられる。炭素材料としては、黒鉛、カーボンブラック、活性炭などが挙げられ、黒鉛を主成分とするものであることが好ましい。ここで、「黒鉛を主成分とする」とは、黒鉛を50%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上含むものとすることができる。このようなものであれば、非晶質炭素を含んでいてもよいし、その他の活物質を含んでいてもよい。黒鉛としては、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛)や人造黒鉛などが挙げられるが、人造黒鉛であれば、蓄電デバイスの電位をより高めることができ、エネルギー密度を高めることができる点で好ましい。更に、アルカリ賦活した人造黒鉛を用いると、黒鉛の層間が広がりイオンの出入りが容易となり出力特性が向上するため、好ましい。具体的には、NaやKなどのアルカリを黒鉛に添加し、不活性雰囲気中、600℃〜1000℃の高温で処理することにより、アルカリ賦活することができる。正極活物質として炭素材料を用いれば、アニオンを可逆的に吸蔵放出しやすく、好ましい。   In the electricity storage device of the present invention, the positive electrode is prepared by, for example, mixing a positive electrode active material, a conductive material, and a binder, and adding a suitable solvent to form a paste-like positive electrode material on the surface of the current collector. However, it may be compressed to increase the electrode density as necessary. The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release anions, and examples thereof include carbon materials and metal oxides. Examples of the carbon material include graphite, carbon black, activated carbon, and the like, and those containing graphite as a main component are preferable. Here, “having graphite as a main component” means that graphite is contained in an amount of 50% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more. If it is such, it may contain amorphous carbon and may contain other active materials. Examples of graphite include natural graphite (scale-like graphite, scale-like graphite), artificial graphite, and the like, but artificial graphite is preferable in that the potential of the electricity storage device can be further increased and the energy density can be increased. . Furthermore, it is preferable to use artificial graphite activated with alkali, since the interlayer of graphite expands and ions easily enter and exit, and output characteristics are improved. Specifically, alkali activation can be performed by adding an alkali such as Na or K to graphite and treating the graphite at a high temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. in an inert atmosphere. Use of a carbon material as the positive electrode active material is preferable because it easily absorbs and releases anions reversibly.

導電材は、電極性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば特に限定されず、例えば、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛)や人造黒鉛などの黒鉛、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウィスカ、ニードルコークス、炭素繊維、金属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金など)などの1種又は2種以上を混合したものを用いることができる。これらの中で、導電材としては、電子伝導性及び塗工性の観点より、カーボンブラック及びアセチレンブラックが好ましい。結着材は、活物質粒子及び導電材粒子を繋ぎ止める役割を果たすものであり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、或いはポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンマー(EPDM)、スルホン化EPDM、天然ブチルゴム(NBR)等を単独で、あるいは2種以上の混合物として用いることができる。活物質、導電材、結着材を分散させる溶剤としては、例えばN−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、エチレンオキシド、テトラヒドロフランなどの有機溶剤を用いることができる。また、水に分散剤、増粘剤等を加え、SBRなどのラテックスで活物質をスラリー化してもよい。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどの多糖類を単独で、あるいは2種以上の混合物として用いることができる。塗布方法としては、例えば、アプリケータロールなどのローラコーティング、スクリーンコーティング、ドクターブレイド方式、スピンコーティング、バーコータなどが挙げられ、これらのいずれかを用いて任意の厚さ・形状とすることができる。正極の集電体としては、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、鉄、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラスなどのほか、接着性、導電性及び耐酸化性向上の目的で、アルミニウムや銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀などで処理したものを用いることができる。これらについては、表面を酸化処理することも可能である。集電体の形状については、箔状、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の形成体などが挙げられる。集電体の厚さは、例えば1〜500μmのものが用いられる。   The conductive material is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not adversely affect the electrode performance. A mixture of one or more of black, carbon whisker, needle coke, carbon fiber, metal (copper, nickel, aluminum, silver, gold, etc.) can be used. Among these, as the conductive material, carbon black and acetylene black are preferable from the viewpoints of electron conductivity and coatability. The binder serves to bind the active material particles and the conductive material particles. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), fluorine-containing resin such as fluorine rubber, or polypropylene, Thermoplastic resins such as polyethylene, ethylene-propylene-dienemer (EPDM), sulfonated EPDM, natural butyl rubber (NBR) and the like can be used alone or as a mixture of two or more. Examples of the solvent for dispersing the active material, the conductive material, and the binder include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, and N, N-dimethylaminopropylamine. Organic solvents such as ethylene oxide and tetrahydrofuran can be used. Moreover, a dispersing agent, a thickener, etc. may be added to water, and an active material may be slurried with latex, such as SBR. As the thickener, for example, polysaccharides such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose can be used alone or as a mixture of two or more. Examples of the application method include roller coating such as applicator roll, screen coating, doctor blade method, spin coating, bar coater, and the like, and any of these can be used to obtain an arbitrary thickness and shape. Current collectors of the positive electrode include aluminum, titanium, stainless steel, nickel, iron, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, etc., as well as aluminum and titanium for the purpose of improving adhesion, conductivity and oxidation resistance. What processed the surface of copper etc. with carbon, nickel, titanium, silver, etc. can be used. For these, the surface can be oxidized. Examples of the shape of the current collector include foil, film, sheet, net, punched or expanded, lath, porous, foam, and formed fiber group. The thickness of the current collector is, for example, 1 to 500 μm.

本発明の蓄電デバイスにおいて、負極は、例えば負極活物質と導電材と結着材とを混合し、適当な溶剤を加えてペースト状の電極合材としたものを、集電体の表面に塗布乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成してもよい。負極活物質は、アニオンを担持する含窒素有機ポリマーとケイ素原子で構成された六員環が複数連なった構造を基本骨格とするSiシートとが複合化した複合体を含む。図2は、Siシートと含窒素有機ポリマーとの複合体の一例を示す模式図である。なお、図中のm、nは任意の数である。図2に示すように、複合体は、含窒素有機ポリマーとSiシートとが結合した構造を有するものとしてもよい。また、含窒素有機ポリマーの窒素にアニオンが結合した構造を有するものとしてもよい。含窒素有機ポリマーは、窒素を材料内に含むポリマーであれば特に限定されず、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリピリジン、ポリエチレンイミンなどが挙げられ、このうちアニオンの吸蔵密度の観点から、ポリエチレンイミンが好ましい。含窒素有機ポリマーは、アニオンを担持でき、Siシートと反応可能な部位(例えば−OH、−NHR、−CR1=CR2など)をもつことが好ましい。なお、R,R1,R2は、官能基であり、鎖状(直鎖でもよいし分岐鎖を有していてもよい)の炭化水素基や、環状の炭化水素基などが挙げられる。また、「アニオンを担持した含窒素有機ポリマー」とは、含窒素有機ポリマーにアニオンをドープさせてもよいし、アニオンドープポリマーを用いてもよい。また、含窒素有機ポリマーは、二重結合を有していてもよいし、有していないものとしてもよい。充電時の電荷はSiシートでバランスをとることができる。含窒素有機ポリマーの分子量は、特に限定されないが2000以上100000以下の範囲であることが好ましい。担持するアニオンの種類は、特に限定されず、例えば、ハロゲン、カルコゲン、テトラフルオロホウ酸、ヘキサフルオロリン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ビス(トリフルオロメタンスルホン酸)イミドなどが挙げられ、このうち、充放電時の移動性の観点からテトラフルオロホウ酸(BF4 -)がより好ましい。この含窒素有機ポリマーは、イオン伝導媒体(溶媒)に対して難溶化処理されているものが好ましい。難溶化処理としては、イオン伝導媒体への含窒素有機ポリマーの溶解性を低下させることができれば特に限定されず、例えば、ポリマーの加熱処理による熱分解や架橋剤による縮合などが挙げられ、このうち架橋剤による縮合処理がより好ましい。即ち、窒素含有ポリマーは、分枝構造を有するものとすることが好ましい。なお、難溶化処理として加熱処理を行う場合は、例えば100℃以上500℃以下の温度範囲で行うものとしてもよい。 In the electricity storage device of the present invention, the negative electrode is, for example, a mixture of a negative electrode active material, a conductive material, and a binder, and an appropriate solvent is added to form a paste electrode mixture on the surface of the current collector. It may be dried and compressed to increase the electrode density as necessary. The negative electrode active material includes a complex in which a nitrogen-containing organic polymer supporting an anion and a Si sheet having a basic skeleton with a structure in which a plurality of six-membered rings composed of silicon atoms are connected. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a composite of a Si sheet and a nitrogen-containing organic polymer. Note that m and n in the figure are arbitrary numbers. As shown in FIG. 2, the composite may have a structure in which a nitrogen-containing organic polymer and a Si sheet are bonded. Further, it may have a structure in which an anion is bonded to nitrogen of the nitrogen-containing organic polymer. The nitrogen-containing organic polymer is not particularly limited as long as it contains nitrogen in the material, and examples thereof include polyaniline, polypyrrole, polypyridine, polyethyleneimine, etc. Among these, polyethyleneimine is preferable from the viewpoint of the occlusion density of anions. . The nitrogen-containing organic polymer preferably has a site capable of supporting an anion and capable of reacting with the Si sheet (for example, —OH, —NHR, —CR 1 = CR 2, etc.). R, R 1 , and R 2 are functional groups, and examples thereof include a chain-like (which may be linear or branched) hydrocarbon group or a cyclic hydrocarbon group. The “nitrogen-containing organic polymer carrying an anion” may be a nitrogen-containing organic polymer doped with an anion or an anion-doped polymer. Further, the nitrogen-containing organic polymer may have a double bond or may not have a double bond. The charge during charging can be balanced by the Si sheet. The molecular weight of the nitrogen-containing organic polymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 2,000 to 100,000. The type of anion to be supported is not particularly limited, and examples thereof include halogen, chalcogen, tetrafluoroboric acid, hexafluorophosphoric acid, trifluoromethanesulfonic acid, bis (trifluoromethanesulfonic acid) imide, etc. From the viewpoint of mobility during discharge, tetrafluoroboric acid (BF 4 ) is more preferable. The nitrogen-containing organic polymer is preferably one that is hardly solubilized in the ion conductive medium (solvent). The slightly solubilizing treatment is not particularly limited as long as the solubility of the nitrogen-containing organic polymer in the ion conductive medium can be reduced, and examples thereof include thermal decomposition by heat treatment of the polymer and condensation by a crosslinking agent. A condensation treatment with a crosslinking agent is more preferred. That is, the nitrogen-containing polymer preferably has a branched structure. In addition, when performing heat processing as a poorly soluble process, it is good also as what is performed in the temperature range of 100 to 500 degreeC, for example.

負極に含まれる複合体は、例えば、層状ポリシラン(Si66)と、含窒素有機ポリマーとを混合して反応させて得るものとしてもよい。反応方法は、化学反応の種類(例えばアルコキシ化、アミノ化、ヒドロシリル化など)や、液相、固相などは特に問わない。この複合体では、例えば、層状ポリシランの積層構造が消失する、即ち層状ポリシランに含まれるSiシート構造がランダムな状態で固定化されているものとしてもよい。図3は、複数のSiシートからなる層状ポリシランの模式図である。層状ポリシランは、図3に示すように、ケイ素原子で構成された六員環が複数連なった構造を基本骨格とするシート構造が、層状に形成されたものである。層状ポリシランは、二ケイ化カルシウムを−30℃で濃塩酸処理することで得ることができる。この層状ポリシランにおいて、ケイ素原子と結合するのは、水素であることが好ましいが、一部が他の元素や官能基などであるものとしてもよい。層状ポリシランと含窒素有機ポリマーとを混合して反応させる際には、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)やアセトンなどの有機溶媒と混合してもよい。層状ポリシランの分散性をより高めることができるからである。この有機溶媒は無水物であることが好ましい。層状ポリシランは、水と反応しやすいからである。このようにして、複合体を得ることができる。 The composite contained in the negative electrode may be obtained, for example, by mixing and reacting layered polysilane (Si 6 H 6 ) and a nitrogen-containing organic polymer. The reaction method may be any kind of chemical reaction (eg, alkoxylation, amination, hydrosilylation, etc.), liquid phase, solid phase, and the like. In this composite, for example, the laminated structure of the layered polysilane may disappear, that is, the Si sheet structure included in the layered polysilane may be fixed in a random state. FIG. 3 is a schematic view of a layered polysilane composed of a plurality of Si sheets. As shown in FIG. 3, the layered polysilane is a sheet structure having a basic skeleton with a structure in which a plurality of six-membered rings composed of silicon atoms are continuous. The layered polysilane can be obtained by treating calcium disilicide with concentrated hydrochloric acid at -30 ° C. In this layered polysilane, hydrogen is preferably bonded to a silicon atom, but a part thereof may be another element, a functional group, or the like. When the layered polysilane and the nitrogen-containing organic polymer are mixed and reacted, they may be mixed with an organic solvent such as N, N-dimethylformamide (DMF) or acetone. This is because the dispersibility of the layered polysilane can be further improved. This organic solvent is preferably an anhydride. This is because layered polysilane easily reacts with water. In this way, a complex can be obtained.

負極に用いられる導電材、結着材、溶剤などは、それぞれ正極で例示したものを用いることができる。負極の集電体には、銅、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Al−Cd合金などのほか、接着性、導電性及び耐還元性向上の目的で、例えば銅などの表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀などで処理したものも用いることができる。これらについては、表面を酸化処理することも可能である。集電体の形状は、正極と同様のものを用いることができる。   As the conductive material, binder, solvent and the like used for the negative electrode, those exemplified for the positive electrode can be used. The negative electrode current collector includes copper, nickel, stainless steel, titanium, aluminum, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass, Al-Cd alloy, etc., as well as improved adhesion, conductivity and reduction resistance. For the purpose, for example, a copper surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like can be used. For these, the surface can be oxidized. The shape of the current collector can be the same as that of the positive electrode.

本発明の蓄電デバイスのイオン伝導媒体としては、アニオンを伝導可能なものを用いることができ、支持塩を含む非水系電解液や非水系ゲル電解液などを用いることができる。このイオン伝導媒体は、イオン液体やカーボネート系などの有機溶媒を含むものとしてもよく、負極活物質に含まれる含窒素有機ポリマーに担持されたものと同種のアニオンを含むものが好ましい。また、カーボネート系の有機溶媒を含むものとすれば、低温での凍結などを防止し、低温での出力特性などの低温特性をより良好にすることができる。また、カーボネート系の有機溶媒を添加すれば、粘度を低下させて出力特性を良好にすることができる。有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネートなどの環状カーボネート類や、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチル−n−ブチルカーボネート、メチル−t−ブチルカーボネート、ジ−i−プロピルカーボネート、t−ブチル−i−プロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート類、γ−ブチルラクトン、γ−バレロラクトンなどの環状エステル類、ギ酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酪酸メチルなどの鎖状エステル類、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジエトキシエタンなどのエーテル類、アセトニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル類、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、などのフラン類、スルホラン、テトラメチルスルホランなどのスルホラン類、1,3−ジオキソラン、メチルジオキソランなどのジオキソラン類などが挙げられる。このうち、環状カーボネート類と鎖状カーボネート類との組み合わせが好ましい。   As the ionic conduction medium of the electricity storage device of the present invention, those capable of conducting anions can be used, and non-aqueous electrolytes and non-aqueous gel electrolytes containing a supporting salt can be used. The ion conductive medium may contain an organic solvent such as an ionic liquid or a carbonate, and preferably contains an anion of the same type as that supported on the nitrogen-containing organic polymer contained in the negative electrode active material. In addition, if a carbonate-based organic solvent is included, freezing at low temperatures can be prevented, and low-temperature characteristics such as output characteristics at low temperatures can be improved. In addition, if a carbonate-based organic solvent is added, the viscosity can be reduced to improve the output characteristics. Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, vinylene carbonate, butylene carbonate, and chloroethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl-n-butyl carbonate, and methyl-t-. Chain carbonates such as butyl carbonate, di-i-propyl carbonate, t-butyl-i-propyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyllactone and γ-valerolactone, methyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, butyric acid Chain esters such as methyl, ethers such as dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane and diethoxyethane, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, tetrahydrofuran, Examples include furans such as methyltetrahydrofuran, sulfolanes such as sulfolane and tetramethylsulfolane, and dioxolanes such as 1,3-dioxolane and methyldioxolane. Among these, the combination of cyclic carbonates and chain carbonates is preferable.

イオン液体は、常温で溶融しているカチオンとアニオンとの塩であるが、カチオンとしては、イミダゾリウム、アンモニウム、コリン、ピリジニウム、ピペリジニウムなどが挙げられる。イミダゾリウムとしては、1−(ヒドロキシエチル)−3−メチルイミダゾリウム、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム等が挙げられ、アンモニウムとしては、N,N−ジメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等が挙げられ、ピリジニウムとしては、1−ブチル−3−メチルピリジニウムや1−ブチルピリジニウム等が挙げられ、ピペリジニウムとしては、1−エチル−1−メチルピペリジニウム等が挙げられる。また、アニオンとしては、TFSI-やBETI-等のイミドアニオンのほか、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、Br-、Cl-、F-等の無機アニオンが挙げられる。このうち、アニオンをテトラフルオロボレートとすれば、蓄電デバイスをより軽量化することができる。また、アニオンをTFSI-とすれば充放電特性をより高めることができる。アニオンをBF4 -とするものとしては、具体的には、ジエチルメチル(2メトキシエチル)アンモニウム・BF4などが挙げられる。アニオンをTFSIとするものとしては、具体的には、N−メチル−N−プロピルピペリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(略称:PP13TFSI)、1−エチル−3−メチル−イミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(略称:EMITFSI)、N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(略称:TMPATFSI)、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドなどが挙げられる。このうち、PP13TFSIが好ましい。イオン液体と有機溶媒とを混合して用いる場合、イオン液体の濃度は、0.5M以上2.0M以下が望ましい。 The ionic liquid is a salt of a cation and an anion melted at room temperature, and examples of the cation include imidazolium, ammonium, choline, pyridinium, piperidinium and the like. Examples of imidazolium include 1- (hydroxyethyl) -3-methylimidazolium and 1-methyl-3-octylimidazolium, and examples of ammonium include N, N-dimethylammonium and tetrabutylammonium. Examples of pyridinium include 1-butyl-3-methylpyridinium and 1-butylpyridinium, and examples of piperidinium include 1-ethyl-1-methylpiperidinium. As the anion, TFSI - and BETI - other imide anion, such as, BF 4 -, ClO 4 - , PF 6 -, Br -, Cl -, F - inorganic anions and the like. Among these, if the anion is tetrafluoroborate, the power storage device can be further reduced in weight. If the anion is TFSI , the charge / discharge characteristics can be further enhanced. Specific examples of the anion as BF 4 include diethylmethyl (2 methoxyethyl) ammonium and BF 4 . Specific examples of the anion used as TFSI include N-methyl-N-propylpiperidinium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (abbreviation: PP13TFSI), 1-ethyl-3-methyl-imidazolium bis (trifluoro) (Romethanesulfonyl) imide (abbreviation: EMITFSI), N, N, N-trimethyl-N-propylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (abbreviation: TMPATFSI), N, N-diethyl-N-methyl-N- (2- And methoxyethyl) ammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide. Of these, PP13TFSI is preferred. When the ionic liquid and the organic solvent are mixed and used, the concentration of the ionic liquid is preferably 0.5 M or more and 2.0 M or less.

本発明の蓄電デバイスに含まれている支持塩は、例えば、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23、LiSbF6、LiSiF6、LiAlF4、LiSCN、LiClO4、LiCl、LiF、LiBr、LiI、LiAlCl4などが挙げられる。このうち、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4などの無機塩、及びLiCF3SO3、LiN(CF3SO22、LiC(CF3SO23などの有機塩からなる群より選ばれる1種又は2種以上の塩を組み合わせて用いることが電気特性の点から見て好ましい。この支持塩は、非水電解液中の濃度が0.5mol/L以上2.0mol/L以下であることが好ましく、0.7mol/L以上1.5mol/L以下であることがより好ましい。支持塩の濃度が0.5mol/L以上では、十分な電流密度を得ることができ、2.0mol/L以下では、電解液をより安定させることができる。また、この非水電解液には、リン系、ハロゲン系などの難燃剤を添加してもよい。 The supporting salt contained in the electricity storage device of the present invention is, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiSbF 6. , LiSiF 6 , LiAlF 4 , LiSCN, LiClO 4 , LiCl, LiF, LiBr, LiI, LiAlCl 4 and the like. Among these, from the group consisting of inorganic salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiClO 4 , and organic salts such as LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3. It is preferable from the viewpoint of electrical characteristics to use a combination of one or two or more selected salts. The supporting salt preferably has a concentration in the non-aqueous electrolyte of 0.5 mol / L or more and 2.0 mol / L or less, and more preferably 0.7 mol / L or more and 1.5 mol / L or less. When the concentration of the supporting salt is 0.5 mol / L or more, a sufficient current density can be obtained, and when it is 2.0 mol / L or less, the electrolytic solution can be more stabilized. Moreover, you may add flame retardants, such as a phosphorus type and a halogen type, to this non-aqueous electrolyte.

本発明の蓄電デバイスは、負極と正極との間にセパレータを備えていてもよい。セパレータとしては、蓄電デバイスの使用範囲に耐えうる組成であれば特に限定されないが、例えば、ガラス繊維製のガラスフィルタや、ポリプロピレン製不織布、ポリフェニレンスルフィド製不織布などの高分子不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の薄い微多孔膜が挙げられる。このうち、ガラスフィルタであれば、例えばBF4
のイオン液体などの電解液との濡れ性が良好であり、アニオンの移動を円滑にすることができる。これらは単独で用いてもよいし、複数を混合して用いてもよい。
The electricity storage device of the present invention may include a separator between the negative electrode and the positive electrode. The separator is not particularly limited as long as it is a composition that can withstand the use range of the electricity storage device. For example, glass fiber glass filters, polypropylene nonwoven fabrics, polymer nonwoven fabrics such as polyphenylene sulfide nonwoven fabrics, polyethylene and polypropylene, etc. A thin microporous film of an olefin resin can be mentioned. Among these, a glass filter has good wettability with an electrolytic solution such as a BF 4 -based ionic liquid, and can smoothly move the anion. These may be used alone or in combination.

本発明の蓄電デバイスの形状は、特に限定されないが、例えばコイン型、ボタン型、シート型、積層型、円筒型、偏平型、角型などが挙げられる。また、電気自動車等に用いる大型のものなどに適用してもよい。   The shape of the electricity storage device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a coin type, a button type, a sheet type, a laminated type, a cylindrical type, a flat type, and a square type. Moreover, you may apply to the large sized thing etc. which are used for an electric vehicle etc.

以上詳述した本実施形態の蓄電デバイスでは、アニオンを担持した含窒素有機ポリマーとSiシートとが複合化した複合体を負極に含んでおり、アニオンの移動により充放電することができる。また、本発明の蓄電デバイスでは、アニオンをキャリアとして用いる蓄電デバイスであるため、例えばLiイオン電池などに比して、過負荷によるショートなどの発生を著しく低くすることができる。更に、蓄電系はキャパシタ的な挙動でアニオンの出し入れを行うため、高出力が期待される。容量は含窒素有機ポリマーに担持する量や用いるアニオンによって変化させることも容易に可能であり、高容量蓄電デバイスの構築も可能である。更にまた、構成される電極はいずれも大気中で安定であるため、その製造過程も非常に容易である。そしてまた、電極の構成元素に金属および金属酸化物材料を使用しなければ、電池の廃棄時の処理に関しても簡便に行うことができると考えられる。   In the electricity storage device of the present embodiment described in detail above, the negative electrode contains a complex in which the nitrogen-containing organic polymer supporting an anion and the Si sheet are combined, and can be charged and discharged by the movement of the anion. In addition, since the electricity storage device of the present invention is an electricity storage device using anions as carriers, the occurrence of a short circuit due to overload can be significantly reduced as compared with, for example, a Li ion battery. Furthermore, since the electricity storage system takes in and out anions in a capacitor-like manner, high output is expected. The capacity can be easily changed depending on the amount supported on the nitrogen-containing organic polymer and the anion used, and a high-capacity electricity storage device can be constructed. Furthermore, since all the configured electrodes are stable in the atmosphere, the manufacturing process is very easy. Moreover, it is considered that the processing at the time of disposal of the battery can be easily performed if a metal and a metal oxide material are not used as the constituent elements of the electrode.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various modes as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

以下には、本発明の蓄電デバイスを具体的に作製した例を実施例として説明する。   Below, the example which produced the electrical storage device of this invention concretely is demonstrated as an Example.

[実施例1]
まず、複合体の合成に用いる層状ポリシラン(Si66)を以下のように合成した。この合成は、−30℃に冷却した濃塩酸100ml中へ二ケイ化カルシウム(CaSi2)3gを添加し、1週間、−30℃の暗室で静置した。この処理で、黒色の二ケイ化カルシウムは黄色へ変化した。この黄色固体をAr雰囲気下で加圧ろ過し、脱気塩酸(−30℃)で洗浄し、脱気HF(フッ化水素)水溶液(−30℃)で洗浄し、さらに脱気アセトン(−30℃)で洗浄し、110℃で一晩減圧乾燥して層状ポリシランを合成した。合成した層状ポリシランを以下の実施例の合成に用いた。この層状ポリシランの合成の化学反応式を式(3)に示す。
[Example 1]
First, layered polysilane (Si 6 H 6 ) used for synthesis of the composite was synthesized as follows. In this synthesis, 3 g of calcium disilicide (CaSi 2 ) was added to 100 ml of concentrated hydrochloric acid cooled to −30 ° C., and allowed to stand in a dark room at −30 ° C. for 1 week. This treatment turned the black calcium disilicide to yellow. The yellow solid was filtered under pressure in an Ar atmosphere, washed with degassed hydrochloric acid (−30 ° C.), washed with degassed HF (hydrogen fluoride) aqueous solution (−30 ° C.), and further degassed acetone (−30 The layered polysilane was synthesized by washing at 110 ° C. overnight under reduced pressure. The synthesized layered polysilane was used for the synthesis of the following examples. The chemical reaction formula for the synthesis of this layered polysilane is shown in Formula (3).

(化3)
3CaSi2+6HCl→Si66+3CaCl2 …(3)
(Chemical formula 3)
3CaSi 2 + 6HCl → Si 6 H 6 + 3CaCl 2 (3)

ポリエチレンイミン50%水溶液1.0gを氷浴で0℃に設定し、テトラフルオロホウ酸(HBF4)1.558gをゆっくり滴下した。これを室温に昇温し、18時間撹拌した。得られた混合物から水を真空除去することでBF4 -が担持された含窒素有機ポリマーを得た。次に、上記合成した層状ポリシラン50mgと上記BF4 -担持含窒素有機ポリマー75mgとに不活性雰囲気下でN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)を加え、60℃、18時間、加熱撹拌した。得られた混合物からDMFを真空除去し、その後110℃で30分加熱を行うことで、実施例1のSiシート/含窒素有機ポリマー複合体を120mg得た。 1.0 g of a 50% aqueous solution of polyethyleneimine was set at 0 ° C. in an ice bath, and 1.558 g of tetrafluoroboric acid (HBF 4 ) was slowly added dropwise. This was warmed to room temperature and stirred for 18 hours. The water from the resulting mixture by vacuum removal BF 4 - was obtained nitrogen-containing organic polymers which is carried. Next, the synthesized layered polysilane 50mg and the BF 4 - carrying nitrogen-containing organic polymers 75mg and the N under an inert atmosphere, N- dimethylformamide (DMF) was added, 60 ° C., 18 h, the mixture was heated with stirring. DMF was removed from the obtained mixture under vacuum, and then heated at 110 ° C. for 30 minutes to obtain 120 mg of the Si sheet / nitrogen-containing organic polymer composite of Example 1.

[IRスペクトル測定]
図4は、実施例1の複合体のIRスペクトルである。IRスペクトルは、IR測定装置(ニコレー社製Magna760型フーリエ赤外分光計)を用いてKBr法で行った。図4に示すIRスペクトルでは、Si−N結合の伸縮振動が925cm-1に観測されたことから、本材料はSi−N結合によって複合化された材料であることが示された。またSi−H結合やN−H結合があることから、すべての反応点が反応したわけではないことが示された。アニオンを担持するアンモニウム由来のN+−H結合の伸縮振動も3200cm-1に観測されていることから、アニオンが担持されていることが示唆された。
[IR spectrum measurement]
FIG. 4 is an IR spectrum of the composite of Example 1. The IR spectrum was measured by the KBr method using an IR measuring device (Magna 760 type Fourier infrared spectrometer manufactured by Nicorey). In the IR spectrum shown in FIG. 4, the stretching vibration of the Si—N bond was observed at 925 cm −1 , indicating that this material is a material compounded by the Si—N bond. Moreover, since there exist Si-H bond and N-H bond, it was shown that not all the reaction points reacted. The stretching vibration of the N + -H bond derived from ammonium carrying an anion is also observed at 3200 cm −1 , suggesting that the anion is carried.

[X線回折測定]
図5は、実施例1の複合体のX線回折測定結果である。X線回折は、リガク社製RINT−TTRにより、線源にはCuKα線を用いて行った。図5に示すように、得られた複合体のXRDを測定したところ、アモルファス構造を示し、層状ポリシラン特有の積層構造に由来する(00l)の回折ピークを確認することができなかった。以上のことから、Siシートは含窒素有機ポリマーの中にランダムに固定化されていることが示唆された。
[X-ray diffraction measurement]
FIG. 5 shows the result of X-ray diffraction measurement of the composite of Example 1. X-ray diffraction was performed by RINT-TTR manufactured by Rigaku Corporation using CuKα rays as a radiation source. As shown in FIG. 5, when the XRD of the obtained composite was measured, it showed an amorphous structure, and a diffraction peak (001) derived from a layered structure unique to layered polysilane could not be confirmed. From the above, it was suggested that the Si sheet was randomly fixed in the nitrogen-containing organic polymer.

[電子顕微鏡(SEM)観察]
Siシート/含窒素有機ポリマー複合体のSEM像を観測した。SEM観察は、HITACHI社製S−3600Nを用いて行った。図6は、実施例1の複合体の電子顕微鏡(SEM)写真である。図6に示すように、板状の構造物を確認できることから、Siシートの構造そのものは維持されていることを確認した。また、SEM観察時に、Siシート/含窒素有機ポリマー複合体のEDX組成分析を行った。図7は、実施例1の複合体のEDX測定結果である。EDX組成分析では、Siシート由来のケイ素、含窒素有機ポリマー由来の窒素のほか、アニオン由来のフッ素を観測した。以上の事から、Siシート/アニオン担持含窒素有機ポリマー複合体の合成に成功したことを確認した。
[Electron microscope (SEM) observation]
An SEM image of the Si sheet / nitrogen-containing organic polymer composite was observed. SEM observation was performed using HITACHI S-3600N. 6 is an electron microscope (SEM) photograph of the composite of Example 1. FIG. As shown in FIG. 6, since the plate-like structure can be confirmed, it was confirmed that the structure of the Si sheet itself was maintained. Further, during SEM observation, EDX composition analysis of the Si sheet / nitrogen-containing organic polymer composite was performed. FIG. 7 shows EDX measurement results of the composite of Example 1. In the EDX composition analysis, in addition to silicon derived from Si sheet and nitrogen derived from nitrogen-containing organic polymer, anion-derived fluorine was observed. From the above, it was confirmed that the synthesis of the Si sheet / anion-supporting nitrogen-containing organic polymer composite was successful.

[蓄電デバイスの作製]
実施例1のSiシート/アニオン担持含窒素有機ポリマー複合体7mg、活性炭(ECP)2.5mg、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)0.5mgを混合して集電体であるメッシュに押しつけることで負極とした。正極は、集電体であるアルミ箔に20mgのグラファイトをバインダーに塗布、加熱処理して作製した。電解液はLiBF4を支持塩として、炭酸プロピレンに溶解させ、1mol/Lの濃度に調製したものを用いた。セパレータはグラスフィルターを使用した。作製したセルを実施例1の蓄電デバイスとした。図8は、実施例1の蓄電デバイスの充放電曲線である。図8に示すように、実施例1の蓄電デバイスは、充放電し、且つサイクルを重ねるごとに容量が安定していき、20サイクル後の充電が活物質あたり400mAh/g、放電が120mAh/gという容量を示した。この充放電は、上述した式(1)の負極反応及び式(2)の正極反応により行われるものと推察された。このように、アニオンを用いる新規な蓄電デバイスを開発することができた。
[Production of electricity storage device]
The negative electrode by mixing 7 mg of the Si sheet / anion-supporting nitrogen-containing organic polymer composite of Example 1, 2.5 mg of activated carbon (ECP), and 0.5 mg of polytetrafluoroethylene (PTFE) and pressing the mixture against the mesh as the current collector It was. The positive electrode was produced by applying 20 mg of graphite to a binder on an aluminum foil as a current collector and heat-treating it. The electrolyte used was LiBF 4 as a supporting salt, dissolved in propylene carbonate and adjusted to a concentration of 1 mol / L. A glass filter was used as the separator. The produced cell was used as the electricity storage device of Example 1. FIG. 8 is a charge / discharge curve of the electricity storage device of Example 1. As shown in FIG. 8, the electricity storage device of Example 1 was charged and discharged, and the capacity was stabilized as the cycle was repeated. The charge after 20 cycles was 400 mAh / g per active material, and the discharge was 120 mAh / g. The capacity was shown. This charging / discharging was presumed to be carried out by the negative electrode reaction of formula (1) and the positive electrode reaction of formula (2). Thus, a novel electricity storage device using an anion could be developed.

Claims (3)

正極と、
アニオンを担持する含窒素有機ポリマーとケイ素原子で構成された六員環が複数連なった構造を基本骨格とするSiシートとが複合化した複合体を含む負極と、
前記正極と前記負極との間に介在し前記アニオンを伝導するイオン伝導媒体と、を備え、
アニオンの移動により充放電する、蓄電デバイス。
A positive electrode;
A negative electrode including a composite of a nitrogen-containing organic polymer supporting an anion and a Si sheet having a basic skeleton having a structure in which a plurality of six-membered rings composed of silicon atoms are linked;
An ion conductive medium that is interposed between the positive electrode and the negative electrode and conducts the anion,
An electricity storage device that is charged and discharged by the movement of anions.
前記負極は、前記複合体が分枝構造を有する前記含窒素有機ポリマーを含む、請求項1に記載の蓄電デバイス。   The electricity storage device according to claim 1, wherein the negative electrode includes the nitrogen-containing organic polymer in which the composite has a branched structure. 前記負極は、ポリエチレンイミンを前記含窒素有機ポリマーとして含む、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス。   The electricity storage device according to claim 1, wherein the negative electrode contains polyethyleneimine as the nitrogen-containing organic polymer.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014128814A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 株式会社豊田自動織機 Negative-electrode active substance, method for manufacturing same, and electrical storage device in which same is used
WO2015050086A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 住友ゴム工業株式会社 Sulfur-based positive electrode active material and lithium ion secondary battery
WO2016024594A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Electrolyte for nonaqueous secondary cell and nonaqueous secondary cell using same
JP2016110897A (en) * 2014-12-09 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 Lamellar silicon material having silicon-nitrogen bond
JP2016154086A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社豊田中央研究所 Coordination structure and power storage device
US10879015B2 (en) 2017-12-08 2020-12-29 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Viologen compound, method for producing the same, negative electrode active material, and electricity storage device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014128814A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 株式会社豊田自動織機 Negative-electrode active substance, method for manufacturing same, and electrical storage device in which same is used
US10230100B2 (en) 2013-02-22 2019-03-12 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Negative-electrode active material, production process for the same and electric storage apparatus
US10008722B2 (en) 2013-10-04 2018-06-26 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Sulfur-based positive-electrode active material and lithium-ion secondary battery
WO2015050086A1 (en) * 2013-10-04 2015-04-09 住友ゴム工業株式会社 Sulfur-based positive electrode active material and lithium ion secondary battery
JP2015092449A (en) * 2013-10-04 2015-05-14 住友ゴム工業株式会社 Sulfur-based positive electrode active material, and lithium ion secondary battery
WO2016024594A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Electrolyte for nonaqueous secondary cell and nonaqueous secondary cell using same
CN106575793A (en) * 2014-08-12 2017-04-19 国立研究开发法人产业技术综合研究所 Electrolyte for nonaqueous secondary cell and nonaqueous secondary cell using same
JPWO2016024594A1 (en) * 2014-08-12 2017-06-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Non-aqueous secondary battery electrolyte and non-aqueous secondary battery using the same
US10340551B2 (en) 2014-08-12 2019-07-02 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Electrolyte for nonaqueous secondary battery and nonaqueous secondary battery using the same
CN106575793B (en) * 2014-08-12 2019-11-22 国立研究开发法人产业技术综合研究所 Non-aqueous secondary batteries electrolyte and the non-aqueous secondary batteries for using it
JP2016110897A (en) * 2014-12-09 2016-06-20 株式会社豊田自動織機 Lamellar silicon material having silicon-nitrogen bond
JP2016154086A (en) * 2015-02-20 2016-08-25 株式会社豊田中央研究所 Coordination structure and power storage device
US10879015B2 (en) 2017-12-08 2020-12-29 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Viologen compound, method for producing the same, negative electrode active material, and electricity storage device

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