JP2013229319A - Electrode for sodium secondary battery and method for manufacturing the same - Google Patents

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慎一 駒場
Naoaki Yabuuchi
直明 藪内
Toru Ishikawa
徹 石川
Kenji Nakano
健志 中野
Yasuhiko Osawa
康彦 大澤
Junji Ito
淳史 伊藤
Sota Shibahara
壮太 柴原
Kenzo Oshihara
建三 押原
Shinji Yamamoto
伸司 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for a sodium secondary battery capable of achieving excellent initial discharge capacity and cycle durability, a method for manufacturing the same, and a sodium secondary battery.SOLUTION: An electrode for a sodium secondary battery includes an electrode mixture layer containing an electrode active material and a binder including polycarboxylic acid and/or alkali metal polycarboxylate. A content of the binder in the electrode mixture layer is less than 15 mass%. A method for manufacturing an electrode for a sodium secondary battery includes the steps of: (1) heating and drying an electrode active material; (2) manufacturing an electrode mixture slurry containing the heated and dried electrode active material and a binder including polycarboxylic acid and/or alkali metal polycarboxylate, the step being performed after the step (1); and (3) forming an electrode mixture layer using the manufactured electrode mixture slurry, the step being performed after the step (2).

Description

本発明は、ナトリウム二次電池用電極及びその製造方法に関する。更に詳細には、本発明は、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極、その製造方法及びナトリウム二次電池に関する。本発明におけるナトリウム二次電池としては、例えば、ナトリウムイオン二次電池やナトリウム金属二次電池などを挙げることができる。   The present invention relates to an electrode for a sodium secondary battery and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a sodium secondary battery electrode capable of realizing excellent initial discharge capacity and cycle durability, a method for producing the same, and a sodium secondary battery. Examples of the sodium secondary battery in the present invention include a sodium ion secondary battery and a sodium metal secondary battery.

近年、大気汚染や地球温暖化に対処するため、二酸化炭素排出量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵となるモータ駆動用二次電池の開発が盛んに行われている。モータ駆動用二次電池としては、高い理論エネルギを有するリチウムイオン二次電池が注目を集めており、現在急速に開発が進められている。しかしながら、リチウムは、例えばナトリウムと比較して資源的に豊富でないため、高価である。従って、電池の低コスト化及び安定的な供給のために、リチウムイオン二次電池に代わるナトリウムイオン二次電池についても、現在開発が進められている。   In recent years, in order to cope with air pollution and global warming, reduction of carbon dioxide emissions has been strongly desired. In the automobile industry, there is a great expectation for reducing carbon dioxide emissions by introducing electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV), and the development of secondary batteries for motor drive that will be the key to the practical application of these technologies is thriving. Has been done. As a secondary battery for driving a motor, a lithium ion secondary battery having a high theoretical energy is attracting attention, and is currently being developed rapidly. However, lithium is expensive because it is not resource-rich compared to, for example, sodium. Therefore, in order to reduce the cost of the battery and provide a stable supply, a sodium ion secondary battery that replaces the lithium ion secondary battery is currently under development.

従来、負極活物質として炭素材料を用いる場合であっても、過放電サイクル寿命低下を抑制するため、正極、負極及びナトリウムイオン非水電解質を備え、該負極が、負極活物質と、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる負極集電体とを有するナトリウムイオン電池が提案されている(特許文献1参照。)。   Conventionally, even when a carbon material is used as a negative electrode active material, in order to suppress a decrease in overdischarge cycle life, the negative electrode includes a negative electrode and a sodium ion non-aqueous electrolyte, and the negative electrode includes a negative electrode active material and aluminum or aluminum. A sodium ion battery having a negative electrode current collector made of an alloy has been proposed (see Patent Document 1).

また、特許文献1においては、結着剤としてフッ素化合物の重合体を適用することが好ましいことや、ポリフッ化ビニリデンを適用した実施例が記載されている。   Patent Document 1 describes that it is preferable to apply a polymer of a fluorine compound as a binder, and an example in which polyvinylidene fluoride is applied.

特開2010−225522号公報JP 2010-225522 A

しかしながら、本発明者らがナトリウム二次電池における放電容量やサイクル耐久性について検討したところ、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを適用した場合には、リチウムイオン電池と比較して水分の電池特性への悪影響が大きいという技術知見を得た。具体的には、ポリフッ化ビニリデンと水分とが反応してフッ化水素が生成し、生成したフッ化水素が電解液や活物質の分解の原因となるため、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現することができないという技術知見を得た。   However, when the present inventors examined the discharge capacity and cycle durability in a sodium secondary battery, when polyvinylidene fluoride was applied as a binder, the battery characteristics of moisture compared to a lithium ion battery were improved. The technical knowledge that the adverse effect is great was obtained. Specifically, polyvinylidene fluoride reacts with moisture to produce hydrogen fluoride, which causes decomposition of the electrolyte and active material, resulting in excellent initial discharge capacity and cycle durability The technical knowledge that it is not possible to realize.

本発明は、このような技術知見に基づいてなされたものである。そして、本発明の目的とするところは、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極、その製造方法及びナトリウム二次電池を提供することにある。   The present invention has been made based on such technical knowledge. And the place made into the objective of this invention is providing the electrode for sodium secondary batteries which can implement | achieve the outstanding initial discharge capacity and cycling durability, its manufacturing method, and a sodium secondary battery.

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。そして、その結果、電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有し、電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%未満である構成とすることなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to achieve the above object. And as a result, it has an electrode mixture layer containing an electrode active material and a binder containing polycarboxylic acid and / or alkali metal salt of polycarboxylic acid, and the content of the binder in the electrode mixture layer The present invention has been completed by finding that the above-mentioned object can be achieved by making the composition less than 15% by mass.

すなわち、本発明のナトリウム二次電池用電極は、電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有するものである。そして、本発明のナトリウム二次電池用電極においては、電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%未満である。   That is, the sodium secondary battery electrode of the present invention has an electrode mixture layer containing an electrode active material and a binder containing a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid alkali metal salt. And in the electrode for sodium secondary batteries of this invention, content of the binder in an electrode mixture layer is less than 15 mass%.

また、本発明のナトリウム二次電池用電極の製造方法は、電極活物質を加熱乾燥させる工程(1)と、工程(1)の後に実施され、加熱乾燥された電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤スラリーを作製する工程(2)と、工程(2)の後に実施され、作製された電極合剤スラリーを用いて電極合剤層を形成する工程(3)を含む製造方法である。   Moreover, the manufacturing method of the electrode for sodium secondary batteries of this invention is the process (1) which heat-drys an electrode active material, the electrode active material which was implemented after the process (1), and was heat-dried, and polycarboxylic acid And / or step (2) of producing an electrode mixture slurry containing a binder containing an alkali metal salt of polycarboxylic acid, and using the produced electrode mixture slurry after step (2). It is a manufacturing method including the process (3) which forms an electrode mixture layer.

更に、本発明のナトリウム二次電池は、上記本発明のナトリウム二次電池用電極を負極及び正極の少なくとも一方として有するものである。   Furthermore, the sodium secondary battery of this invention has the said electrode for sodium secondary batteries of this invention as at least one of a negative electrode and a positive electrode.

本発明によれば、電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有し、電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%未満である電極を適用することなどとした。そのため、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極及びナトリウム二次電池を提供することができる。また、電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤スラリーを作製する前に、電極活物質を加熱乾燥させることなどとした。そのため、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極の製造方法を提供することができる。   According to this invention, it has an electrode mixture layer containing an electrode active material and a binder containing a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid alkali metal salt, and contains the binder in the electrode mixture layer An electrode whose amount is less than 15% by mass was applied. Therefore, it is possible to provide a sodium secondary battery electrode and a sodium secondary battery that can realize excellent initial discharge capacity and cycle durability. In addition, the electrode active material was heated and dried before preparing an electrode mixture slurry containing the electrode active material and a binder containing polycarboxylic acid and / or alkali metal salt of polycarboxylic acid. Therefore, the manufacturing method of the electrode for sodium secondary batteries which can implement | achieve the outstanding initial stage discharge capacity and cycling durability can be provided.

本発明の一実施形態に係るナトリウムイオン二次電池の一例の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of an example of the sodium ion secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention. 比較例1の作用極の放射光を用いたX線光電子スペクトルである。3 is an X-ray photoelectron spectrum using the radiation of the working electrode of Comparative Example 1. FIG. 各例のナトリウム二次電池における充放電容量及び不可逆容量を示すグラフである。It is a graph which shows the charge / discharge capacity | capacitance and the irreversible capacity | capacitance in the sodium secondary battery of each example.

以下、本発明のナトリウム二次電池用電極、その製造方法及びナトリウム二次電池について詳細に説明する。なお、本発明のナトリウム二次電池用電極は、例えば、ナトリウム二次電池であるナトリウムイオン二次電池の負極として用いることが好適である。そこで、本発明の一実施形態に係るナトリウム二次電池用電極及びナトリウム二次電池については、それぞれナトリウムイオン二次電池用負極及びナトリウムイオン二次電池を例に挙げて説明する。   Hereinafter, the electrode for sodium secondary batteries, the manufacturing method thereof, and the sodium secondary battery of the present invention will be described in detail. In addition, it is suitable to use the electrode for sodium secondary batteries of this invention as a negative electrode of the sodium ion secondary battery which is a sodium secondary battery, for example. Therefore, the sodium secondary battery electrode and the sodium secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described by taking a sodium ion secondary battery negative electrode and a sodium ion secondary battery as examples.

まず、本発明の一実施形態に係るナトリウムイオン二次電池用負極及びナトリウムイオン二次電池について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   First, a negative electrode for a sodium ion secondary battery and a sodium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing quoted by the following embodiment is exaggerated on account of description, and may differ from an actual ratio.

[ナトリウムイオン二次電池の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係るナトリウムイオン二次電池の一例の概略を示す断面図である。図1に示すように、本実施形態のナトリウムイオン二次電池1は、正極タブ21及び負極タブ22が取り付けられた電池要素10が外装体30の内部に封入された構成を有している。そして、本実施形態においては、正極タブ21及び負極タブ22が、外装体30の内部から外部に向かって、反対方向に導出されている。なお、図示しないが、正極タブ及び負極タブが、外装体の内部から外部に向かって、同一方向に導出されていてもよい。また、このような正極タブ及び負極タブは、例えば超音波溶接や抵抗溶接などによって、後述する正極集電体及び負極集電体にそれぞれ取り付けることができる。
[Configuration of sodium ion secondary battery]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a sodium ion secondary battery according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the sodium ion secondary battery 1 of the present embodiment has a configuration in which a battery element 10 to which a positive electrode tab 21 and a negative electrode tab 22 are attached is enclosed in an exterior body 30. In the present embodiment, the positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 are led out in the opposite direction from the inside of the exterior body 30 to the outside. Although not shown, the positive electrode tab and the negative electrode tab may be led out in the same direction from the inside of the exterior body to the outside. Moreover, such a positive electrode tab and a negative electrode tab can each be attached to the positive electrode collector and negative electrode collector which are mentioned later by ultrasonic welding, resistance welding, etc., for example.

[正極タブ及び負極タブ]
上記正極タブ21及び負極タブ22は、例えば、アルミニウム(Al)や銅(Cu)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、これらの合金、ステンレス鋼(SUS)などの材料により構成されている。しかしながら、これらに限定されるものではなく、ナトリウムイオン二次電池用のタブとして用いることができる従来公知の材料を用いることができる。なお、正極タブ及び負極タブは、同一材質のものを用いてもよく、異なる材質のものを用いてもよい。また、本実施形態のように、別途準備したタブを後述する正極集電体及び負極集電体にそれぞれ接続してもよいし、後述する各正極集電体及び各負極集電体が箔状であれば、それぞれを延長することによってタブを形成してもよい。
[Positive electrode tab and negative electrode tab]
The positive electrode tab 21 and the negative electrode tab 22 are made of, for example, materials such as aluminum (Al), copper (Cu), titanium (Ti), nickel (Ni), alloys thereof, and stainless steel (SUS). However, the material is not limited to these, and a conventionally known material that can be used as a tab for a sodium ion secondary battery can be used. The positive electrode tab and the negative electrode tab may be made of the same material or different materials. In addition, as in the present embodiment, separately prepared tabs may be connected to a positive electrode current collector and a negative electrode current collector described later, respectively, and each positive electrode current collector and each negative electrode current collector described later are foil-shaped. If so, the tabs may be formed by extending each of them.

[外装体]
上記外装体30は、例えば、小型化、軽量化の観点から、フィルム状の外装材で形成されたものであることが好ましいが、これに限定されるものではなく、ナトリウムイオン二次電池用の外装体に使用可能な従来公知の材料で形成されたものを用いることができる。なお、自動車に適用する場合、自動車の熱源から効率よく熱を伝え、電池内部を迅速に電池動作温度まで加熱できるという観点から、例えば、熱伝導性に優れた高分子−金属複合ラミネートシートを用いることが好適である。
[Exterior body]
The exterior body 30 is preferably formed of a film-like exterior material from the viewpoint of miniaturization and weight reduction, but is not limited thereto, and is used for a sodium ion secondary battery. What was formed with the conventionally well-known material which can be used for an exterior body can be used. When applied to an automobile, for example, a polymer-metal composite laminate sheet having excellent thermal conductivity is used from the viewpoint of efficiently transferring heat from the automobile heat source and heating the inside of the battery to the battery operating temperature quickly. Is preferred.

[電池要素]
図1に示すように、本実施形態のナトリウムイオン二次電池1における電池要素10は、正極11と、電解質層13と、負極12とを複数積層した構成を有している。正極11は、正極集電体11Aの両方の表面に正極合剤層11Bが形成された構成を有している。また、負極12は、負極集電体12Aの両方の表面に負極合剤層12Bが形成された構成を有している。
[Battery element]
As shown in FIG. 1, the battery element 10 in the sodium ion secondary battery 1 of the present embodiment has a configuration in which a plurality of positive electrodes 11, electrolyte layers 13, and negative electrodes 12 are stacked. The positive electrode 11 has a configuration in which a positive electrode mixture layer 11B is formed on both surfaces of the positive electrode current collector 11A. The negative electrode 12 has a configuration in which a negative electrode mixture layer 12B is formed on both surfaces of the negative electrode current collector 12A.

このとき、一の正極11の正極集電体11Aの片方の表面に形成された正極合剤層11Bと該一の正極11に隣接する負極12の負極集電体12Aの片方の表面に形成された負極合剤層12Bとが電解質層13を介して向き合うように、正極、電解質層、負極の順に複数積層されている。   At this time, the positive electrode mixture layer 11B formed on one surface of the positive electrode current collector 11A of one positive electrode 11 and the negative electrode current collector 12A of the negative electrode 12 adjacent to the one positive electrode 11 are formed on one surface. A plurality of layers of a positive electrode, an electrolyte layer, and a negative electrode are laminated in order so that the negative electrode mixture layer 12 </ b> B faces the electrolyte layer 13.

これにより、隣接する正極合剤層11B、電解質層13及び負極合剤層12Bは、1つの単電池層14を構成する。従って、本実施形態のナトリウムイオン二次電池1は、単電池層14が複数積層されることにより、電気的に並列接続された構成を有するものとなる。なお、電池要素10の最外層に位置する負極集電体12aには、片面のみに、負極合剤層12Bが形成されている。   Thereby, the adjacent positive electrode mixture layer 11B, the electrolyte layer 13 and the negative electrode mixture layer 12B constitute one unit cell layer. Therefore, the sodium ion secondary battery 1 of the present embodiment has a configuration in which a plurality of the single battery layers 14 are stacked so that they are electrically connected in parallel. A negative electrode mixture layer 12B is formed on only one side of the negative electrode current collector 12a located in the outermost layer of the battery element 10.

また、単電池層の外周には、隣接する正極集電体や負極集電体の間を絶縁するための絶縁層(図示せず。)が設けられていてもよい。このような絶縁層は、電解質層などに含まれる電解質を保持し、単電池層の外周に、電解質の液漏れを防止する材料により形成されることが好ましい。具体的には、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリウレタン(PUR)、ポリアミド系樹脂(PA)、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)、ポリスチレン(PS)などの汎用プラスチックを使用することができる。また、熱可塑オレフィンゴムやシリコーンゴムなどを使用することもできる。   In addition, an insulating layer (not shown) for insulating between adjacent positive electrode current collectors and negative electrode current collectors may be provided on the outer periphery of the unit cell layer. Such an insulating layer is preferably formed of a material that retains the electrolyte contained in the electrolyte layer and the like and prevents electrolyte leakage from the outer periphery of the single cell layer. Specifically, general-purpose plastics such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyurethane (PUR), polyamide resin (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), polystyrene (PS), etc. Can be used. Moreover, thermoplastic olefin rubber, silicone rubber, etc. can also be used.

[正極集電体及び負極集電体]
上記正極集電体11A及び負極集電体12Aは、例えば、箔状又はメッシュ状のアルミニウム、銅、ステンレス(SUS)などの導電性の材料により構成されている。しかしながら、これらに限定されるものではなく、ナトリウムイオン二次電池用の集電体として使用可能な従来公知の材料を用いることができる。
[Positive electrode current collector and negative electrode current collector]
The positive electrode current collector 11A and the negative electrode current collector 12A are made of, for example, a conductive material such as foil-shaped or mesh-shaped aluminum, copper, and stainless steel (SUS). However, it is not limited to these, The conventionally well-known material which can be used as a collector for sodium ion secondary batteries can be used.

[負極合剤層]
上記負極合剤層12Bは、負極活物質と、結着剤としてのポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩とを含んでおり、必要に応じて、導電助剤を含んでいてもよい。また、負極合剤層12Bにおける結着剤の含有量は15質量%未満である。
[Negative electrode mixture layer]
The negative electrode mixture layer 12B contains a negative electrode active material and a polycarboxylic acid and / or alkali metal salt of a polycarboxylic acid as a binder, and may contain a conductive auxiliary agent as necessary. . Moreover, content of the binder in the negative mix layer 12B is less than 15 mass%.

このような負極とすることにより、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現できるナトリウムイオン二次電池となる。また、結着剤の含有量は、初期放電容量の高容量化及びサイクル耐久性の向上という観点から、負極合剤層において0.5質量%以上15質量%未満の割合で含むことが好ましく、1質量%以上10質量%以下の割合で含むことがより好ましく、1質量%以上5質量%以下の割合で含むことが更に好ましい。   By setting it as such a negative electrode, it becomes a sodium ion secondary battery which can implement | achieve the outstanding initial stage discharge capacity and cycling durability. Further, the content of the binder is preferably 0.5% by mass or less and less than 15% by mass in the negative electrode mixture layer from the viewpoint of increasing the initial discharge capacity and improving the cycle durability. More preferably, it is contained in a proportion of 1% by mass or more and 10% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less.

負極活物質としては、ナトリウムを吸蔵及び放出することができるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、詳しくは後述する加熱乾燥などにより、好ましくは水分量を500ppm以下、より好ましくは300ppm以下、より好ましくは100ppm以下、より好ましくは50ppm以下、更に好ましくは30ppm以下とした負極活物質を適用することが好ましい。含まれる水分量を少なくした負極活物質と吸水性のポリマーであるポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを用いて負極合剤層を形成することにより、水分による電解液の分解が抑制され、また、負極表面における分解物の堆積量を低減させることができるため、容量低下を抑制することができる。ここで、負極活物質の水分量は、例えば、電極形成前の負極活物質の粉末を測定対象としてカールフィッシャー水分計により測定することができる。また、負極活物質としては、例えば、炭素材料を挙げることができる。炭素材料としては、ハードカーボンを好適に用いることができる。ハードカーボンを適用すると、特に優れた初期放電容量を実現できる。また、ハードカーボンは加熱乾燥しても変質することがなく、ポリカルボン酸やポリカルボン酸アルカリ金属塩との相性がよいという利点もある。   The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release sodium. For example, a negative electrode active material having a moisture content of preferably 500 ppm or less, more preferably 300 ppm or less, more preferably 100 ppm or less, more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 30 ppm or less is applied by heating drying described below in detail. It is preferable. By forming a negative electrode mixture layer using a negative electrode active material with a reduced water content and a binder containing a polycarboxylic acid and / or polycarboxylic acid alkali metal salt that is a water-absorbing polymer, Since decomposition of the electrolytic solution is suppressed and the amount of decomposition products deposited on the negative electrode surface can be reduced, a decrease in capacity can be suppressed. Here, the moisture content of the negative electrode active material can be measured by, for example, a Karl Fischer moisture meter using the negative electrode active material powder before electrode formation as a measurement target. Moreover, as a negative electrode active material, a carbon material can be mentioned, for example. As the carbon material, hard carbon can be suitably used. When hard carbon is applied, a particularly excellent initial discharge capacity can be realized. In addition, hard carbon does not change in quality even when heated and dried, and has an advantage that it has good compatibility with polycarboxylic acids and polycarboxylic acid alkali metal salts.

なお、「ハードカーボン」とは、3000℃で焼成しても、黒鉛に移行せず、ランダムな構造を維持する難黒鉛化炭素のことである。これに対する「ソフトカーボン」とは、3000℃で焼成した場合、黒鉛に移行する易黒鉛化炭素のことである。これらは、低結晶性カーボンと分類されることもある。また、本発明において「ハードカーボンを含有する」には、「ハードカーボンのみからなる」という場合も含む意味に解釈しなければならない。   “Hard carbon” refers to non-graphitizable carbon that does not migrate to graphite and maintains a random structure even when fired at 3000 ° C. In contrast, “soft carbon” refers to graphitizable carbon that transitions to graphite when fired at 3000 ° C. These are sometimes classified as low crystalline carbon. Further, in the present invention, “containing hard carbon” should be interpreted to include the case of “consisting only of hard carbon”.

また、負極活物質は、二次電池として成立するのであれば、ハードカーボンに替えて又は加えて、他の負極活物質を適用してもよい。他の負極活物質としては、例えば、低結晶性カーボンの一例であるソフトカーボン、フラーレン、カーボンナノ材料全般、ポリアセンを挙げることができる。また、他の負極活物質としては、カーボンブラック(ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック等)、更に、他の負極活物質としては、例えば、Ge、Sn、Pb、In、Zn、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等のナトリウムと合金化する元素の単体や金属間化合物、これらの元素を含む酸化物(一酸化ケイ素(SiO)、SiO(0<x<2)、二酸化スズ(SnO)、SnO(0<x<2)、SnSiOなど)及び炭化物(炭化ケイ素(SiC)など)等を挙げることもできる。更にまた、他の負極活物質としては、例えば、各種二酸化チタンやナトリウム−チタン複合酸化物(チタン酸ナトリウム:NaTi、NaTi12)等のナトリウム−遷移金属複合酸化物を挙げることもできる。しかしながら、これらに限定されるものではなく、ナトリウムイオン二次電池用の負極活物質として使用可能な従来公知の材料を用いることができる。これらの負極活物質は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 In addition, if the negative electrode active material is formed as a secondary battery, another negative electrode active material may be applied instead of or in addition to the hard carbon. Examples of other negative electrode active materials include soft carbon, fullerene, carbon nanomaterials in general, and polyacene, which are examples of low crystalline carbon. Other negative electrode active materials include carbon black (Ketjen black, acetylene black, channel black, lamp black, oil furnace black, thermal black, etc.), and other negative electrode active materials include, for example, Ge, Sn , Pb, In, Zn, Ca, Sr, Ba, Ru, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au, Cd, Hg, Ga, Tl, C, N, Sb, Bi, O, S, Se, Te Elemental elements and intermetallic compounds alloyed with sodium such as Cl, oxides containing these elements (silicon monoxide (SiO), SiO x (0 <x <2), tin dioxide (SnO 2 ), SnO) x (0 <x <2), SnSiO 3 etc.) and carbides (silicon carbide (SiC) etc.) etc. can also be mentioned. Furthermore, as other negative electrode active materials, for example, various kinds of titanium dioxide and sodium-titanium composite oxide (sodium titanate: Na 2 Ti 3 O 7 , Na 4 Ti 5 O 12 ) and other sodium-transition metal composite oxides are used. You can also list things. However, the material is not limited to these, and a conventionally known material that can be used as a negative electrode active material for a sodium ion secondary battery can be used. These negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.

結着剤としては、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸アルカリ金属塩の少なくとも一方を適用する。ポリカルボン酸やポリカルボン酸アルカリ金属塩は、水素結合部位を多く有しており、水分を結着剤の内部に留めることができるため、水分による電解液の分解が抑制され、また、負極表面における分解物の堆積量を低減させることができるため、容量低下を抑制することができる。
ここで、「ポリカルボン酸」とは、ポリマーの構成単位(例えばモノマーなど)の平均10%以上にカルボキシル基が直接又は間接的に結合されたポリマーのことである。また、「ポリカルボン酸アルカリ金属塩」とは、ポリマー構成単位(例えばモノマーなど)の平均10%以上にカルボキシル基が直接又は間接的に結合され、更に、少なくとも一部のカルボキシル基がカルボン酸アルカリ金属塩に置換されたポリマーのことである。なお、アルカリ金属としては、ナトリウム(Na)に限定されるものではなく、リチウム(Li)、カリウム(K)など他のアルカリ金属であってもよい。また、ポリカルボン酸等におけるポリマーの主鎖(場合によっては更に側鎖)は、置換又は非置換肪族炭化水素基(例えばメチレン基)や置換又は非置換脂環式炭化水素基(例えばβ−グルコース)、置換又は非置換芳香族炭化水素基(例えばフェニレン基)などを構成単位とするものを適用することができる。ポリカルボン酸及びポリカルボン酸アルカリ金属塩は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。共重合体の場合には、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As the binder, at least one of polycarboxylic acid and alkali metal salt of polycarboxylic acid is applied. Polycarboxylic acids and polycarboxylic acid alkali metal salts have many hydrogen bonding sites and can keep moisture inside the binder, so that decomposition of the electrolyte due to moisture is suppressed, and the negative electrode surface Since the accumulation amount of decomposition products in can be reduced, a decrease in capacity can be suppressed.
Here, the “polycarboxylic acid” refers to a polymer in which a carboxyl group is directly or indirectly bonded to an average of 10% or more of polymer structural units (for example, monomers). In addition, “polycarboxylic acid alkali metal salt” means that a carboxyl group is directly or indirectly bonded to an average of 10% or more of polymer constituent units (for example, monomers), and at least a part of the carboxyl group is an alkali carboxylate. A polymer substituted with a metal salt. In addition, as an alkali metal, it is not limited to sodium (Na), Other alkali metals, such as lithium (Li) and potassium (K), may be sufficient. In addition, the main chain (in some cases, a side chain) of the polymer in polycarboxylic acid or the like is substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group (for example, methylene group) or substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group (for example, β- Glucose), a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group (for example, a phenylene group), and the like can be used. The polycarboxylic acid and the polycarboxylic acid alkali metal salt may be a homopolymer or a copolymer. In the case of a copolymer, any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, and a graft copolymer may be used.
These may be used alone or in combination of two or more.

例えば、ポリカルボン酸の好適例としてはポリアクリル酸やカルボキシメチルセルロースを挙げることができ、ポリカルボン酸アルカリ金属塩の好適例としては、ポリアクリル酸ナトリウム塩やカルボキシメチルセルロースナトリウム塩などを挙げることができる。これらを適用した場合、優れたサイクル耐久性を実現できる。その中でも、ポリアクリル酸を適用することが好ましい。   For example, as a suitable example of polycarboxylic acid, polyacrylic acid and carboxymethylcellulose can be mentioned, and as a suitable example of polycarboxylic acid alkali metal salt, polyacrylic acid sodium salt and carboxymethylcellulose sodium salt can be mentioned. . When these are applied, excellent cycle durability can be realized. Among these, it is preferable to apply polyacrylic acid.

導電助剤としては、例えば、アセチレンブラック等のカーボンブラック、グラファイト、炭素繊維などの炭素材料を挙げることができる。しかしながら、これらに限定されるものではなく、ナトリウムイオン二次電池用の導電助剤として使用可能な従来公知の材料を用いることができる。これらの導電助剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the conductive aid include carbon materials such as carbon black such as acetylene black, graphite, and carbon fiber. However, the material is not limited to these, and a conventionally known material that can be used as a conductive additive for a sodium ion secondary battery can be used. These conductive assistants may be used alone or in combination of two or more.

負極合剤層に含まれる水分量は、1100ppm以下であることが好ましく、1000ppm以下であることがより好ましく、900ppm以下であることが更に好ましい。水分量が1100ppm超である場合には、ポリフッ化ビニリデンを適用した場合とポリフッ化ビニリデンを適用した場合より初期放電容量やサイクル耐久性が悪化するおそれがある。負極合剤層の水分量は、例えば、電極形成前の負極合剤層を測定対象としてカールフィッシャー水分計により測定することができる。   The amount of water contained in the negative electrode mixture layer is preferably 1100 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, and still more preferably 900 ppm or less. When the amount of water exceeds 1100 ppm, the initial discharge capacity and cycle durability may be worse than when polyvinylidene fluoride is applied and when polyvinylidene fluoride is applied. The amount of water in the negative electrode mixture layer can be measured by, for example, a Karl Fischer moisture meter using the negative electrode mixture layer before electrode formation as a measurement target.

[正極合剤層]
上記正極合剤層11Bは、正極活物質として、ナトリウムを吸蔵及び放出することが可能な正極材料のいずれか1種又は2種以上を含んでおり、必要に応じて結着剤や導電助剤を含んでいてもよい。なお、結着剤や導電助剤は上記説明したものを適宜選択して用いることができる。
[Positive electrode mixture layer]
The positive electrode mixture layer 11B contains one or more positive electrode materials capable of occluding and releasing sodium as a positive electrode active material, and a binder or a conductive aid as necessary. May be included. In addition, as the binder and the conductive auxiliary agent, those described above can be appropriately selected and used.

ナトリウムを吸蔵及び放出することが可能な正極材料としては、例えば容量、出力特性の観点からナトリウム含有化合物が好ましい。ナトリウム含有化合物としては、例えば、層状酸化物系材料であるナトリウム鉄複合酸化物(NaFeO)、ナトリウムコバルト複合酸化物(NaCoO)、ナトリウムクロム複合酸化物(NaCrO)、ナトリウムマンガン複合酸化物(NaMnO)、ナトリウムニッケル複合酸化物(NaNiO)、ナトリウムニッケルチタン複合酸化物(NaNi1/2Ti1/2)、ナトリウムニッケルマンガン複合酸化物(NaNi1/2Mn1/2)、ナトリウム鉄マンガン複合酸化物(Na2/3Fe1/3Mn2/3)、ナトリウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(NaNi1/3Co1/3Mn1/3)、それらの固溶体や非化学量論組成の化合物などを挙げることができる。また、ナトリウム含有化合物としては、例えば、ナトリウムマンガン複合酸化物(Na2/3MnO、NaMn)、ナトリウムニッケルマンガン複合酸化物(Na2/3Ni1/3Mn2/3、NaNi1/2Mn3/2)などを挙げることもできる。更に、ナトリウム含有化合物としては、例えばオリビン系材料であるナトリウム鉄リン酸化合物(NaFePO)、ナトリウムマンガンリン酸化合物(NaMnPO)、ナトリウムコバルトリン酸化合物(NaCoPO)などを挙げることもできる。また、ナトリウム含有化合物としては、例えばフッ化オリビン系材料であるNaFePOF、NaMnPOF、NaCoPOFなどを挙げることもできる。更に、有機ラジカル電池で知られる、高分子ラジカル化合物、π共役系高分子などの有機活物質などを挙げることもできる。更にまた、固体の硫黄、硫黄・炭素複合材料などのナトリウムと化合物を作る元素も挙げることができる。しかしながら、これらに限定されるものではなく、ナトリウムを吸蔵及び放出することが可能なものであれば、その他のナトリウム含有遷移金属酸化物、ナトリウム含有遷移金属硫化物、ナトリウム含有遷移金属フッ化物などの従来公知の材料を用いることもできる。 As a positive electrode material capable of occluding and releasing sodium, for example, a sodium-containing compound is preferable from the viewpoint of capacity and output characteristics. Examples of sodium-containing compounds include layered oxide-based materials such as sodium iron composite oxide (NaFeO 2 ), sodium cobalt composite oxide (NaCoO 2 ), sodium chromium composite oxide (NaCrO 2 ), and sodium manganese composite oxide. (NaMnO 2 ), sodium nickel composite oxide (NaNiO 2 ), sodium nickel titanium composite oxide (NaNi 1/2 Ti 1/2 O 2 ), sodium nickel manganese composite oxide (NaNi 1/2 Mn 1/2 O) 2 ), sodium iron manganese composite oxide (Na 2/3 Fe 1/3 Mn 2/3 O 2 ), sodium nickel cobalt manganese composite oxide (NaNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), And their solid solutions and non-stoichiometric compounds. Examples of the sodium-containing compound include sodium manganese composite oxide (Na 2/3 MnO 2 , NaMn 2 O 4 ), sodium nickel manganese composite oxide (Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2). , NaNi 1/2 Mn 3/2 O 2 ) and the like. Furthermore, examples of the sodium-containing compound include olivine-based materials such as a sodium iron phosphate compound (NaFePO 4 ), a sodium manganese phosphate compound (NaMnPO 4 ), and a sodium cobalt phosphate compound (NaCoPO 4 ). As the sodium-containing compound, may be mentioned for example, fluoride olivine material Na 2 FePO 4 F, Na 2 MnPO 4 F, and Na 2 CoPO 4 F. Furthermore, organic active materials such as polymer radical compounds and π-conjugated polymers known from organic radical batteries can also be mentioned. Furthermore, the element which forms a compound with sodium, such as solid sulfur and sulfur-carbon composite material, can also be mentioned. However, the present invention is not limited to these, and other sodium-containing transition metal oxides, sodium-containing transition metal sulfides, sodium-containing transition metal fluorides, etc., as long as they can occlude and release sodium. Conventionally known materials can also be used.

なお、上記以外の活物質を用いてもよく、例えばナトリウム金属やナトリウム合金を用いることもできる。ナトリウム金属を活物質として用いる場合、ナトリウム金属は例えばハードカーボンよりも電位が低いため、電池としてはナトリウム金属側が負極、ハードカーボン側が正極となる。   In addition, you may use active materials other than the above, for example, a sodium metal and a sodium alloy can also be used. When sodium metal is used as the active material, since sodium metal has a lower potential than, for example, hard carbon, the battery has a negative electrode on the sodium metal side and a positive electrode on the hard carbon side.

また、活物質それぞれ固有の効果を発現する上で、最適な粒径が異なる場合には、それぞれの固有の効果を発現する上で最適な粒径同士を混合して用いればよく、全ての活物質の粒径を均一化させる必要はない。例えば、負極活物質として粒子形態のハードカーボンを用いる場合、ハードカーボンの平均粒子径は、既存の負極合剤層に含まれる負極活物質の平均粒子径と同程度であればよく、特に制限されない。高出力化の観点からは、好ましくは1〜20μmの範囲であればよい。ただし、このような範囲に何ら制限されるものではなく、本実施形態の作用効果を有効に発現できるものであれば、この範囲を外れていてもよいことは言うまでもない。   In addition, when the optimum particle diameter is different in expressing the unique effect of each active material, the optimum particle diameters may be mixed and used for expressing each unique effect. There is no need to make the particle size of the material uniform. For example, when using hard carbon in the form of particles as the negative electrode active material, the average particle diameter of the hard carbon may be the same as the average particle diameter of the negative electrode active material contained in the existing negative electrode mixture layer, and is not particularly limited. . From the viewpoint of increasing the output, it is preferably in the range of 1 to 20 μm. However, it is not limited to such a range at all, and it goes without saying that it may be outside this range as long as the effects of the present embodiment can be expressed effectively.

[電解質層]
上記電解質層13としては、例えば、後述するセパレータに保持させた非水電解液や高分子ゲル電解質を用いて層構造を形成したもの、更には、高分子ゲル電解質を用いて積層構造を形成したものなどを挙げることができる。
非水電解液としては、例えば、通常ナトリウムイオン二次電池で用いられるものであることが好ましく、具体的には、有機溶媒である非水溶媒にナトリウム塩が溶解した形態、更に必要に応じて添加される添加剤が溶解した形態を有する。
ナトリウム塩としては、例えば、NaPF、NaBF、NaClO、NaAsF、NaTaF、NaAlCl、Na10Cl10等の無機酸陰イオン塩、NaCFSO、Na(CFSON、Na(CSON等の有機酸陰イオン塩の中から選ばれる、少なくとも1種類のナトリウム塩等を挙げることができる。
また、非水溶媒としては、例えば、飽和環状カーボネートからなる非水溶媒(但し、エチレンカーボネートのみからなる非水溶媒を除く。)や飽和環状カーボネート及び鎖状カーボネートからなる非水溶媒を適用することができる。
飽和環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)などを挙げることができる。
また、鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート(DMC)、メチルエチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)などを挙げることができる。
また、他の非水溶媒を含んでいてもよく、例えば、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン等のエーテル類;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトニトリル等のニトリル類;プロピオン酸メチル等のエステル類;ジメチルホルムアミド等のアミド類;酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる1種類又は2種以上を混合したものを使用することもできる。
なお、セパレータとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンからなる微多孔膜を挙げることができる。
高分子ゲル電解質としては、高分子ゲル電解質を構成するポリマーと非水電解液を従来公知の比率で含有したものを挙げることができる。
高分子ゲル電解質は、イオン導伝性を有する固体高分子電解質に、通常ナトリウムイオン二次電池で用いられる上記電解液を含有させたものであるが、これに限定されるものではなく、ナトリウムイオン導伝性を持たない高分子の骨格中に、同様の電解液を保持させたものも含まれる。
高分子ゲル電解質に用いられるナトリウムイオン導伝性を持たない高分子としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などが使用できる。
但し、これらに限られるわけではない。なお、PAN、PMMAなどは、どちらかと言うとイオン伝導性がほとんどない部類に入るものであるため、上記イオン伝導性を有する高分子とすることもできるが、ここでは高分子ゲル電解質に用いられるナトリウムイオン導伝性を持たない高分子として例示したものである。
固体高分子電解質としては、例えばポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)などに上記ナトリウム塩が溶解してなるものを挙げることができる。
電解質層の厚みは、内部抵抗を低減させるという観点からは薄い方が好ましい。電解質層の厚みは、通常1〜100μmであり、好ましくは5〜50μmである。
[Electrolyte layer]
As the electrolyte layer 13, for example, a layer structure is formed using a nonaqueous electrolytic solution or a polymer gel electrolyte held in a separator described later, and further, a laminated structure is formed using a polymer gel electrolyte. The thing etc. can be mentioned.
As the non-aqueous electrolyte, for example, it is preferable that it is usually used in a sodium ion secondary battery. Specifically, a form in which a sodium salt is dissolved in a non-aqueous solvent that is an organic solvent, and further if necessary The additive to be added has a dissolved form.
Examples of the sodium salt include inorganic acid anion salts such as NaPF 6 , NaBF 4 , NaClO 4 , NaAsF 6 , NaTaF 6 , NaAlCl 4 , Na 2 B 10 Cl 10 , NaCF 3 SO 3 , Na (CF 3 SO 2 ) 2 N, at least one sodium salt selected from organic acid anion salts such as Na (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N, and the like.
As the non-aqueous solvent, for example, a non-aqueous solvent composed of a saturated cyclic carbonate (excluding a non-aqueous solvent composed only of ethylene carbonate) or a non-aqueous solvent composed of a saturated cyclic carbonate and a chain carbonate is applied. Can do.
Examples of the saturated cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and the like.
Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (EMC), and diethyl carbonate (DEC).
In addition, other nonaqueous solvents may be included, for example, ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane; Use lactones such as butyrolactone; nitriles such as acetonitrile; esters such as methyl propionate; amides such as dimethylformamide; one or a mixture of two or more selected from methyl acetate and methyl formate You can also.
In addition, as a separator, the microporous film which consists of polyolefins, such as polyethylene and a polypropylene, can be mentioned, for example.
Examples of the polymer gel electrolyte include those containing a polymer constituting the polymer gel electrolyte and a non-aqueous electrolyte in a conventionally known ratio.
The polymer gel electrolyte is a solid polymer electrolyte having ion conductivity containing the above-mentioned electrolytic solution usually used in a sodium ion secondary battery, but is not limited to this. A structure in which a similar electrolyte solution is held in a polymer skeleton having no conductivity is also included.
Examples of polymers having no sodium ion conductivity used in polymer gel electrolytes include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl chloride (PVC), polyacrylonitrile (PAN), and polymethyl methacrylate (PMMA). it can.
However, it is not necessarily limited to these. Note that PAN, PMMA, etc. are in a class that has almost no ionic conductivity, and therefore can be a polymer having the above ionic conductivity, but here, they are used for a polymer gel electrolyte. This is exemplified as a polymer having no sodium ion conductivity.
Examples of the solid polymer electrolyte include those obtained by dissolving the sodium salt in polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), and the like.
The thickness of the electrolyte layer is preferably thinner from the viewpoint of reducing internal resistance. The thickness of the electrolyte layer is usually 1 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm.

次に、上述した本実施形態のナトリウムイオン二次電池の製造方法の一例について説明する。
まず、正極を作製する。例えば粒状の正極活物質を用いる場合には、正極活物質と必要に応じて導電助剤、結着剤及び粘度調整溶剤とを混合し、正極合剤スラリーを作製する。
次いで、この正極合剤スラリーを正極集電体に塗布し、乾燥させ、圧縮成型して正極合剤層を形成する。
Next, an example of the manufacturing method of the sodium ion secondary battery of this embodiment mentioned above is demonstrated.
First, a positive electrode is produced. For example, when a granular positive electrode active material is used, the positive electrode active material and, if necessary, a conductive additive, a binder, and a viscosity adjusting solvent are mixed to prepare a positive electrode mixture slurry.
Next, this positive electrode mixture slurry is applied to a positive electrode current collector, dried, and compression molded to form a positive electrode mixture layer.

また、負極を作製する。例えば粒状の負極活物質を用いる場合には、負極活物質と所定の結着剤と必要に応じて導電助剤及び粘度調整溶剤とを混合し、負極合剤スラリーを作製する。この後、この負極合剤スラリーを負極集電体に塗布し、乾燥させ、圧縮成型して負極合剤層を形成する。   Moreover, a negative electrode is produced. For example, when using a granular negative electrode active material, a negative electrode active material, a predetermined binder, and a conductive additive and a viscosity adjusting solvent as necessary are mixed to prepare a negative electrode mixture slurry. Thereafter, the negative electrode mixture slurry is applied to a negative electrode current collector, dried, and compression molded to form a negative electrode mixture layer.

次いで、正極に正極タブを取り付けるとともに、負極に負極タブを取り付けた後、正極、セパレータ及び負極を積層する。更に、積層したものを高分子−金属複合ラミネートシートで挟み、一辺を除く外周縁部を熱融着して袋状の外装体とする。   Next, the positive electrode tab is attached to the positive electrode and the negative electrode tab is attached to the negative electrode, and then the positive electrode, the separator, and the negative electrode are stacked. Further, the laminated product is sandwiched between polymer-metal composite laminate sheets, and the outer peripheral edge except one side is heat-sealed to form a bag-like exterior body.

しかる後、六フッ化リン酸ナトリウムなどのナトリウム塩と、プロピレンカーボネートなどの非水溶媒を含む非水電解液を準備し、外装体の開口部から内部に注入して、外装体の開口部を熱融着し封入する。これにより、ラミネート型のナトリウムイオン二次電池が完成する。   After that, prepare a non-aqueous electrolyte containing a sodium salt such as sodium hexafluorophosphate and a non-aqueous solvent such as propylene carbonate, and inject it into the interior of the exterior body through the opening of the exterior body. Heat seal and seal. Thereby, a laminate type sodium ion secondary battery is completed.

また、例えば、ナトリウム二次電池用電極を製造するに当たり、電極活物質を加熱乾燥させる工程(1)と、工程(1)の後に実施され、加熱乾燥された電極活物質と、ポリカルボン酸及びポリカルボン酸の少なくとも一方を含む結着剤とを含有する電極合剤スラリーを作製する工程(2)と、工程(2)の後に実施され、作製された電極合剤スラリーを用いて電極合剤層を形成する工程(3)とを含む製造方法を適用することが好ましい。電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤スラリーを作製する前に、電極活物質を加熱乾燥させることにより、水分による電解液の分解が抑制され、また、電極表面における分解物の堆積量を低減させることができるため、容量低下を抑制することができる。   In addition, for example, in manufacturing an electrode for a sodium secondary battery, the step (1) of heating and drying the electrode active material, the electrode active material that is performed after the step (1) and dried by heating, a polycarboxylic acid, and Step (2) for producing an electrode mixture slurry containing a binder containing at least one of polycarboxylic acids, and an electrode mixture using the produced electrode mixture slurry after step (2) It is preferable to apply a manufacturing method including the step (3) of forming a layer. Before producing an electrode mixture slurry containing an electrode active material and a binder containing a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid alkali metal salt, the electrode active material is heated and dried to obtain an electrolytic solution based on moisture. In addition, since the amount of decomposition products deposited on the electrode surface can be reduced, a decrease in capacity can be suppressed.

更に、例えば、電極活物質としてはハードカーボンを適用することが好ましい。ハードカーボンは加熱乾燥しても変質することがなく、ポリカルボン酸やポリカルボン酸アルカリ金属塩との相性がよいという利点がある。   Furthermore, for example, it is preferable to apply hard carbon as the electrode active material. Hard carbon does not change even when dried by heating, and has an advantage of good compatibility with polycarboxylic acid and polycarboxylic acid alkali metal salt.

また、例えば、ナトリウム二次電池用電極を製造するに当たり、上記工程(1)において、100℃以上600℃以下で加熱乾燥することが好ましく、150℃以上550℃以下で加熱乾燥することがより好ましく、200℃以上500℃以下で加熱乾燥することが更に好ましい。電極形成前に上記温度範囲内で電極活物質を加熱乾燥しておくことにより、電極作製後に加熱乾燥しても除去することができない水分の量を低減することができ、容量低下を抑制することができる。   In addition, for example, in the production of an electrode for a sodium secondary battery, in the step (1), it is preferably heat-dried at 100 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 550 ° C. or lower. It is further preferable to heat dry at 200 ° C. or higher and 500 ° C. or lower. By heating and drying the electrode active material within the above temperature range before forming the electrode, it is possible to reduce the amount of moisture that cannot be removed even if heated and dried after the electrode is manufactured, and suppress the decrease in capacity. Can do.

更に、例えば、ナトリウム二次電池用電極を製造するに当たり、上記工程(1)において、真空条件下で加熱乾燥することが好ましい。電極形成前に真空条件下で電極活物質を加熱乾燥しておくことによっても、電極作製後に加熱乾燥しても除去することができない水分の量を低減することができ、容量低下を抑制することができる。   Furthermore, for example, in manufacturing an electrode for a sodium secondary battery, it is preferable to heat and dry under vacuum conditions in the step (1). By heating and drying the electrode active material under vacuum conditions before forming the electrode, it is possible to reduce the amount of moisture that cannot be removed even if heated and dried after the electrode is manufactured, and suppress the decrease in capacity. Can do.

また、例えば、ナトリウム二次電池用電極を製造するに当たり、電極合剤と水とを含有し、電極合剤が、電極活物質とポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有し、電極合剤における結着剤の含有量が15質量%未満である電極合剤スラリーを用いて電極合剤層を形成すると、従来の懸念に反して、電池特性への悪影響が殆ど見られず、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極やナトリウム二次電池を得ることができる。また、溶媒として水を用いるため、製造工程における環境負荷を小さくすることができるという利点がある。   Further, for example, in manufacturing an electrode for a sodium secondary battery, an electrode mixture and water are contained, and the electrode mixture includes an electrode active material and a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid alkali metal salt. When the electrode mixture layer is formed using the electrode mixture slurry containing the binder and the binder content in the electrode mixture is less than 15% by mass, adversely affecting the battery characteristics, contrary to conventional concerns Thus, it is possible to obtain a sodium secondary battery electrode or a sodium secondary battery that can realize excellent initial discharge capacity and cycle durability. Moreover, since water is used as the solvent, there is an advantage that the environmental load in the production process can be reduced.

本発明においては、上記製造工程(1)〜(3)における条件を適宜選択することによって、所望の電極や電池を製造することができる。   In the present invention, a desired electrode or battery can be produced by appropriately selecting the conditions in the production steps (1) to (3).

なお、優れた初期放電容量とサイクル耐久性を実現し得るナトリウム二次電池用電極やナトリウム二次電池を得ることができる理由は、現時点では明らかでないが、結着剤によってハードカーボンの水吸収が抑制されたためと考えられる。また、従来、細孔構造が発達したハードカーボンは、一旦水を吸収してしまうと、通常の電極作製工程で曝される温度では除去することができず、電極特性への悪影響が懸念され、保管や製造工程での水分管理が大変であった。   The reason why it is possible to obtain a sodium secondary battery electrode or a sodium secondary battery that can achieve excellent initial discharge capacity and cycle durability is not clear at this time, but the binder absorbs hard carbon water. It is thought that it was suppressed. In addition, conventionally, hard carbon having a fine pore structure once absorbed water cannot be removed at the temperature exposed in the normal electrode manufacturing process, there is a concern about adverse effects on electrode characteristics, Water management during storage and manufacturing processes was difficult.

以上に説明したナトリウムイオン二次電池では、充電を行うと、正極合剤層からナトリウムイオンが放出され、電解質層を介して負極合剤層に吸蔵される。放電を行うと、負極合剤層からナトリウムイオンが放出され、電解質層を介して正極合剤層に吸蔵される。   In the sodium ion secondary battery described above, when charged, sodium ions are released from the positive electrode mixture layer and inserted in the negative electrode mixture layer through the electrolyte layer. When discharging is performed, sodium ions are released from the negative electrode mixture layer and inserted in the positive electrode mixture layer through the electrolyte layer.

以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

(実施例1−1)
粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリアクリル酸(シグマアルドリッチ社製、PAA(粘度平均分子量(Mv)=750,000))を5質量部添加し、更に、電極活物質としてのハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP)を95質量部添加し、脱泡混練装置で混合撹拌して、作用極合剤スラリーを得た。
得られた作用極合剤スラリーを、作用極集電体である銅箔上に塗布し、120℃の真空乾燥機内で乾燥させ、円形(φ15mm)に打ち抜いて、本例の作用極を得た。
一方、対極としては、ナトリウム金属箔(円形:φ16mm)を用いた。
また、セパレータとしては、ガラスフィルター(厚み:0.38mm)を用いた。
上記作用極と対極を、1枚のガラスフィルター(厚み:0.38mm)を介して、作用極、セパレータ、対極の順に積層して3層構造の単電池層を得た。
得られた単電池層をコイン型電池の一方のケース内に配置し、極間の絶縁性を保つためにガスケットを装着させ、シリンジを用いて下記の非水電解液を注液し、スプリング及びスペーサーを積層し、他方のケースを重ね合わせ、かしめを行って、本例のナトリウム二次電池を得た。なお、非水電解液としては、非水溶媒であるプロピレンカーボネート(PC)に、電解質塩としての過塩素酸ナトリウム(NaClO)を濃度が1mol/Lとなるように溶解させたものを用いた。
(Example 1-1)
5 parts by mass of polyacrylic acid (manufactured by Sigma-Aldrich, PAA (viscosity average molecular weight (Mv) = 750,000)) as a binder is added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is a viscosity adjusting solvent. Furthermore, 95 parts by mass of hard carbon (Carbotron P, manufactured by Kureha Co., Ltd.) as an electrode active material was added and mixed and stirred with a defoaming kneader to obtain a working electrode mixture slurry.
The obtained working electrode mixture slurry was applied onto a copper foil as a working electrode current collector, dried in a vacuum dryer at 120 ° C., and punched into a circle (φ15 mm) to obtain a working electrode of this example. .
On the other hand, sodium metal foil (circular: φ16 mm) was used as the counter electrode.
Further, a glass filter (thickness: 0.38 mm) was used as the separator.
The working electrode and the counter electrode were laminated in the order of the working electrode, the separator, and the counter electrode through one glass filter (thickness: 0.38 mm) to obtain a single cell layer having a three-layer structure.
The obtained single cell layer was placed in one case of a coin-type battery, a gasket was attached to maintain insulation between the electrodes, and the following non-aqueous electrolyte was injected using a syringe, Spacers were stacked, the other case was overlapped, and caulking was performed to obtain a sodium secondary battery of this example. As the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving sodium perchlorate (NaClO 4 ) as an electrolyte salt in propylene carbonate (PC) as a non-aqueous solvent so as to have a concentration of 1 mol / L was used. .

(実施例1−2)
作用極の作製に際して、粘度調整溶剤としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に替えて蒸留水を用いて得られた作用極合剤スラリーを用いたこと以外は、実施例1−1と同様の操作を繰り返して、本例のナトリウム二次電池を得た。
(Example 1-2)
In producing the working electrode, the working electrode mixture slurry obtained by using distilled water instead of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as the viscosity adjusting solvent was used, and the same as in Example 1-1. This operation was repeated to obtain a sodium secondary battery of this example.

(実施例1−3)
作用極の作製に際して、粘度調整溶剤である蒸留水に、結着剤としてのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(ダイセル化学工業株式会社製、CMC(粘度平均分子量(Mv)=1,000,000))を10質量部添加し、更に、電極活物質としてのハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を90質量部添加し、乳鉢と乳棒により混合して得られた作用極合剤スラリーを用いたこと以外は、実施例1−1と同様の操作を繰り返して、本例のナトリウム二次電池を得た。
(Example 1-3)
In the production of the working electrode, 10 ml of carboxymethylcellulose sodium salt (Daicel Chemical Industries, CMC (viscosity average molecular weight (Mv) = 1,000,000)) as a binder is added to distilled water which is a viscosity adjusting solvent. The working electrode mixture slurry obtained by adding 90 parts by mass of hard carbon (manufactured by Kureha Co., Ltd., Carbotron P (J)) as an electrode active material and mixing with a mortar and pestle is used. A sodium secondary battery of this example was obtained by repeating the same operation as in Example 1-1 except that the above was performed.

(実施例1−4)
作用極の作製に際して、粘度調整溶剤である蒸留水に、結着剤としてのポリアクリル酸ナトリウム塩(キシダ化学株式会社製、PAANa(粘度平均分子量(Mv)=22,000〜66,000)を5質量部添加し、更に、電極活物質としてのハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を95質量部添加し、乳鉢と乳棒により混合して得られた作用極合剤スラリーを用いたこと以外は、実施例1−1と同様の操作を繰り返して、本例のナトリウム二次電池を得た。
(Example 1-4)
In the production of the working electrode, polyacrylic acid sodium salt as a binder (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., PAANA (viscosity average molecular weight (Mv) = 22,000-66,000)) is added to distilled water which is a viscosity adjusting solvent. The working electrode mixture slurry obtained by adding 5 parts by mass and further adding 95 parts by mass of hard carbon (manufactured by Kureha Co., Ltd., Carbotron P (J)) as an electrode active material and mixing with a mortar and pestle. Except having used, the same operation as Example 1-1 was repeated, and the sodium secondary battery of this example was obtained.

(比較例1−1)
粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)を10質量部添加し、更に、電極活物質としてのハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を90質量部添加し、乳鉢と乳棒により混合して得られた作用極合剤スラリーを用いたこと以外は、実施例1−1と同様の操作を繰り返して、本例のナトリウム二次電池を得た。
(Comparative Example 1-1)
10 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder is added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is a viscosity adjusting solvent, and hard carbon (manufactured by Kureha Corporation, Carbotron P (J)) was added in an amount of 90 parts by mass, and the same procedure as in Example 1-1 was repeated except that a working electrode mixture slurry obtained by mixing with a mortar and pestle was used. Sodium secondary battery was obtained.

(比較例1−2)
粘度調整溶剤である蒸留水に、結着剤としての結着剤としてのポリアクリル酸(シグマアルドリッチ社製、PAA(粘度平均分子量(Mv)=750,000))を15質量部添加し、更に、電極活物質としてのハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP)を85質量部添加し、乳鉢と乳棒により混合して得られた作用極合剤スラリーを用いたこと以外は、実施例1−1と同様の操作を繰り返して、本例のナトリウム二次電池を得た。
各例のナトリウム二次電池における仕様の一部を表1に示す。
(Comparative Example 1-2)
15 parts by mass of polyacrylic acid (manufactured by Sigma-Aldrich, PAA (viscosity average molecular weight (Mv) = 750,000)) as a binder as a binder is added to distilled water which is a viscosity adjusting solvent. Example 1 except that 85 parts by mass of hard carbon (Carbotron P, manufactured by Kureha Co., Ltd.) as an electrode active material was added and a working electrode mixture slurry obtained by mixing with a mortar and pestle was used. The same operation as 1 was repeated to obtain the sodium secondary battery of this example.
Table 1 shows a part of the specifications of the sodium secondary battery of each example.

[性能評価]
(充放電サイクル試験)
各例のナトリウム二次電池に対して、電流密度25mA/g、電位範囲0.0〜2.0Vvs.Na/Naで定電流充放電を行った。この充放電を1サイクルとして、同じ充放電条件にて、20サイクルまで充放電を行って、各サイクルにおける放電容量を測定した。評価における初期放電容量の指標として、初回サイクルにおける放電容量(mAh/g)を用いた。放電容量はハードカーボン1g当たりに換算した結果である。また、評価におけるサイクル耐久性の指標として、初回サイクルにおける放電容量に対する20サイクル目における放電容量の割合である放電容量維持率(%)を用いた。得られた結果を表1に併記する。
[Performance evaluation]
(Charge / discharge cycle test)
For the sodium secondary battery of each example, a current density of 25 mA / g, a potential range of 0.0 to 2.0 Vvs. Constant current charging / discharging was performed with Na / Na + . This charging / discharging was made into 1 cycle, charging / discharging was performed to 20 cycles on the same charging / discharging conditions, and the discharge capacity in each cycle was measured. The discharge capacity (mAh / g) in the first cycle was used as an index of the initial discharge capacity in the evaluation. The discharge capacity is the result converted per 1 g of hard carbon. Further, as an index of cycle durability in the evaluation, a discharge capacity maintenance ratio (%) which is a ratio of the discharge capacity at the 20th cycle to the discharge capacity at the first cycle was used. The obtained results are also shown in Table 1.

Figure 2013229319
Figure 2013229319

表1の結果から分かるように、リチウムイオン二次電池で標準的に使用される結着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を用いた比較例1−1の場合には、放電容量維持率が低いことが分かる。また、結着剤としてポリアクリル酸を所定量を超えて用いた比較例1−2の場合には、放電容量維持率は優れるものの、初回放電容量が低いことが分かる。これらに比べて、結着剤としてポリアクリル酸やカルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリアクリル酸ナトリウム塩を用いた実施例1−1〜1−4の場合には、初期放電容量が226〜241mAh/gであり、更に放電容量維持率が90%以上であり、優れていることが分かる。なお、初期放電容量が優れているのはハードカーボンを用いているためと考えられる。また、ポリアクリル酸は電極合剤スラリーの溶媒としてNMPも水も両方使用でき、環境負荷のより小さい水溶液のスラリーから作製した電極でも特に大きな問題がなく、NMPを用いた場合と同様に優れた結果を示すことが分かる。従って、溶媒として水を用いることにより、製造工程における環境負荷をより小さくできることが分かる。   As can be seen from the results in Table 1, in the case of Comparative Example 1-1 using polyvinylidene fluoride (PVdF), which is a binder that is typically used in lithium ion secondary batteries, the discharge capacity retention rate is It turns out that it is low. Moreover, in the case of the comparative example 1-2 which used polyacrylic acid over the predetermined amount as a binder, although discharge capacity maintenance factor is excellent, it turns out that initial stage discharge capacity is low. Compared with these, in Examples 1-1 to 1-4 using polyacrylic acid, carboxymethylcellulose sodium salt, and polyacrylic acid sodium salt as the binder, the initial discharge capacity is 226 to 241 mAh / g. Furthermore, it can be seen that the discharge capacity retention rate is 90% or more, which is excellent. In addition, it is thought that the initial discharge capacity is excellent because hard carbon is used. In addition, polyacrylic acid can use both NMP and water as a solvent for the electrode mixture slurry, and there is no particular problem even with an electrode made from a slurry of an aqueous solution with a smaller environmental load, and it is as excellent as when NMP is used. It can be seen that the results are shown. Therefore, it turns out that the environmental load in a manufacturing process can be made smaller by using water as a solvent.

なお、比較例1−1において放電容量維持率が低い理由を調べるため、非水電解液として、非水溶媒であるプロピレンカーボネート(PC)に、電解質塩としての過塩素酸ナトリウム(NaClO)を濃度が1mol/Lとなるように溶解させたフッ素(F)を含まないものを用いて、充放電サイクル前後での作用極の放射光を用いたX線光電子分光(HAX−PES、測定深さが10nm程度で、通常のXPSの1nm程度より深い部分の物質の化学結合情報がわかる。)によるフッ素(F)スペクトルを測定した。得られた結果を図2に示す。図2に示すように、使用前には観察されなかったNaFに帰属されるスペクトルが、1サイクル後のサンプル電極では観察された。非水電解液にはフッ素(F)を含まないので、このNaFは結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)由来であることが推測される。このことは、NaFに帰属されるスペクトルの出現と同時に使用前のサンプル電極で観察されたポリフッ化ビニリデン(PVdF)のCFに帰属されるスペクトルは非常に弱くなっていることからも裏付けられる。 In addition, in order to investigate the reason why the discharge capacity retention rate is low in Comparative Example 1-1, sodium perchlorate (NaClO 4 ) as an electrolyte salt is added to propylene carbonate (PC) as a non-aqueous solvent as a non-aqueous electrolyte. X-ray photoelectron spectroscopy (HAX-PES, measurement depth) using synchrotron radiation from the working electrode before and after the charge / discharge cycle, using a solution that does not contain fluorine (F) dissolved so as to have a concentration of 1 mol / L. Is about 10 nm, and the chemical bond information of a substance deeper than about 1 nm of normal XPS is known.) The fluorine (F) spectrum was measured. The obtained results are shown in FIG. As shown in FIG. 2, a spectrum attributed to NaF that was not observed before use was observed at the sample electrode after one cycle. Since the non-aqueous electrolyte does not contain fluorine (F), it is assumed that this NaF is derived from polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder. This is supported by the fact that the spectrum attributed to CF of polyvinylidene fluoride (PVdF) observed at the sample electrode before use at the same time as the appearance of the spectrum attributed to NaF is very weak.

(実施例2−1)
まず、ハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を、真空条件下、350℃で12時間加熱乾燥して、本例で用いる電極活物質とした。次いで、粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリアクリル酸(シグマアルドリッチ社製、PAA(重量平均分子量(Mw)=約125万))を1質量部添加し、更に、加熱乾燥された電極活物質としてのハードカーボンを99質量部添加し、脱泡混練装置で混合撹拌して、電極合剤スラリーを作製した。更に、作製された電極合剤スラリーを、集電体であるアルミニウム箔上に電極目付けが3.5±5%mg/cm、電極密度が1.0g/ccとなるように塗布し、130℃で8時間乾燥させ、円形(φ=15mm)に打ち抜いて、本例の電極を得た。他方の電極としては、ナトリウム金属箔を用いた。また、セパレータとしては、ガラスフィルターを用いた。ガラスフィルターを2つの電極で挟持して単電池を得た。得られた単電池をコイン型電池(CR2032)の一方のケース内に配置し、極間の絶縁性を保つためにガスケットを装着させ、シリンジを用いて下記の非水電解液を注液し、スプリング及びスペーサーを積層し、他方のケースを重ね合わせ、かしめを行って、本例の負極ハーフセル(ナトリウム二次電池)を得た。なお、非水電解液としては、非水溶媒であるプロピレンカーボネート(PC)に、電解質塩としての六フッ化リン酸ナトリウム(NaPF)を濃度が1mol/Lとなるように溶解させたものを用いた。
(Example 2-1)
First, hard carbon (Carbotron P (J) manufactured by Kureha Co., Ltd.) was heated and dried at 350 ° C. for 12 hours under vacuum conditions to obtain an electrode active material used in this example. Subsequently, 1 mass of polyacrylic acid (manufactured by Sigma-Aldrich, PAA (weight average molecular weight (Mw) = about 1.25 million)) as a binder is added to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is a viscosity adjusting solvent. In addition, 99 parts by mass of hard carbon as an electrode active material that had been dried by heating was added, and the mixture was stirred with a defoaming kneader to prepare an electrode mixture slurry. Further, the prepared electrode mixture slurry was applied on an aluminum foil as a current collector so that the electrode basis weight was 3.5 ± 5% mg / cm 2 and the electrode density was 1.0 g / cc. It was dried at 0 ° C. for 8 hours and punched into a circle (φ = 15 mm) to obtain an electrode of this example. A sodium metal foil was used as the other electrode. A glass filter was used as the separator. A single cell was obtained by sandwiching a glass filter between two electrodes. The obtained unit cell is placed in one case of a coin-type battery (CR2032), a gasket is attached to maintain insulation between the electrodes, and the following non-aqueous electrolyte is injected using a syringe, A spring and a spacer were laminated, the other case was overlapped, and caulking was performed to obtain a negative electrode half cell (sodium secondary battery) of this example. As the non-aqueous electrolyte, a solution obtained by dissolving sodium hexafluorophosphate (NaPF 6 ) as an electrolyte salt in propylene carbonate (PC), which is a non-aqueous solvent, to a concentration of 1 mol / L. Using.

(実施例2−2)
ハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を、加熱乾燥することなく本例で用いる電極活物質とし、更に、粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリアクリル酸(シグマアルドリッチ社製、PAA(重量平均分子量(Mw)=約125万))を1質量部添加し、電極活物質としてのハードカーボンを99質量部添加し、脱泡混練装置で混合撹拌して、電極合剤スラリーを作製したこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の電極を得た。更に、本例の電極を用いたこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の負極ハーフセル(ナトリウム二次電池)を得た。
(Example 2-2)
Hard carbon (manufactured by Kureha Co., Ltd., Carbotron P (J)) is used as an electrode active material used in this example without being heated and dried, and further, is bonded to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is a viscosity adjusting solvent. 1 part by mass of polyacrylic acid (made by Sigma-Aldrich, PAA (weight average molecular weight (Mw) = about 1.25 million)) as an adhesive is added, 99 parts by mass of hard carbon as an electrode active material is added, and defoamed The electrode of this example was obtained by repeating the same operation as in Example 2-1, except that the electrode mixture slurry was prepared by mixing and stirring with a kneader. Furthermore, except having used the electrode of this example, operation similar to Example 2-1 was repeated and the negative electrode half cell (sodium secondary battery) of this example was obtained.

(比較例2−1)
ハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を、真空条件下、350℃で12時間加熱乾燥して、本例で用いる電極活物質とし、更に、粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(株式会社クレハ製、PVDF(#9200))を10質量部添加し、加熱乾燥された電極活物質としてのハードカーボンを90質量部添加し、脱泡混練装置で混合撹拌して、電極合剤スラリーを作製したこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の電極を得た。更に、本例の電極を用いたこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の負極ハーフセル(ナトリウム二次電池)を得た。
(Comparative Example 2-1)
Hard carbon (manufactured by Kureha Co., Ltd., Carbotron P (J)) is heated and dried at 350 ° C. for 12 hours under vacuum conditions to form an electrode active material used in this example. 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Co., Ltd., PVDF (# 9200)) as a binder is added to 2-pyrrolidone (NMP), and 90 parts by mass of hard carbon as an electrode active material dried by heating. The electrode of this example was obtained by repeating the same operation as in Example 2-1, except that the electrode mixture slurry was prepared by mixing and stirring with a defoaming kneader. Furthermore, except having used the electrode of this example, operation similar to Example 2-1 was repeated and the negative electrode half cell (sodium secondary battery) of this example was obtained.

(比較例2−2)
ハードカーボン(株式会社クレハ製、カーボトロンP(J))を、加熱乾燥することなく本例で用いる電極活物質とし、更に、粘度調整溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(株式会社クレハ製、PVDF(#9200))を10質量部添加し、電極活物質としてのハードカーボンを90質量部添加し、脱泡混練装置で混合撹拌して、電極合剤スラリーを作製したこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の電極を得た。更に、本例の電極を用いたこと以外は、実施例2−1と同様の操作を繰り返して、本例の負極ハーフセル(ナトリウム二次電池)を得た。
(Comparative Example 2-2)
Hard carbon (manufactured by Kureha Co., Ltd., Carbotron P (J)) is used as an electrode active material used in this example without being heated and dried, and further, is bonded to N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) which is a viscosity adjusting solvent. Add 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride as an adhesive (manufactured by Kureha Co., Ltd., PVDF (# 9200)), add 90 parts by mass of hard carbon as an electrode active material, mix and stir with a defoaming kneader, Except having produced the electrode mixture slurry, the same operation as Example 2-1 was repeated, and the electrode of this example was obtained. Furthermore, except having used the electrode of this example, operation similar to Example 2-1 was repeated and the negative electrode half cell (sodium secondary battery) of this example was obtained.

<カールフィッシャー法による水分量の測定>
上記実施例2−1、実施例2−2、比較例2−1及び比較例2−2において用いた電極活物質及び電極合剤層の水分量を下記条件下カールフィッシャー水分計を用いて測定した。得られた結果を表2に示す。なお、電極活物質は、真空条件下、350℃で12時間加熱乾燥したものとそうでないものを測定し、電極合剤層は、130℃で12時間加熱乾燥したものを測定した。
<Measurement of water content by Karl Fischer method>
The moisture content of the electrode active material and electrode mixture layer used in Example 2-1, Example 2-2, Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 was measured using a Karl Fischer moisture meter under the following conditions. did. The obtained results are shown in Table 2. In addition, the electrode active material measured what was heat-dried at 350 degreeC under vacuum conditions for 12 hours, and what was not so, and the electrode mixture layer measured what was heat-dried at 130 degreeC for 12 hours.

(測定条件)
・温度:300℃
・時間:20分間
・窒素流量:200mL/分
(Measurement condition)
・ Temperature: 300 ℃
・ Time: 20 minutes ・ Nitrogen flow rate: 200 mL / min

Figure 2013229319
Figure 2013229319

[性能評価]
(充放電試験)
上記実施例2−1、実施例2−2、比較例2−1及び比較例2−2のナトリウム二次電池を充放電試験機の恒温槽内に配置し、恒温槽内の温度を25℃に設定して充放電試験を行った。具体的には、充電過程(評価用電極へのNa挿入過程をいう。)で、定電流・定電圧モードとし、0.1Cにて2V(vs.Na/Na)から10mVまで充電した。その後、放電過程(評価用電極からのNa脱離過程をいう。)で、定電流モードとし、0.1Cにて10mVから2Vまで放電した。以上の充放電サイクルを1サイクルとして、同じ充放電条件にて、2サイクル(2サイクル目及び3サイクル目)の充放電試験を行った。なお、1サイクル目においては、ハードカーボンの理論容量を250mAh/gとし、1サイクルの充放電を繰り返し、得られた充電容量からそれぞれ真の0.1C(10時間で電池が満充電になる電流値)を算出した。なお、図3中、充放電容量は値を棒グラフで示し、不可逆容量は、値を折れ線グラフで示した。また、得られた結果はそれぞれ3つのサンプルの平均値である。
[Performance evaluation]
(Charge / discharge test)
The sodium secondary batteries of Example 2-1, Example 2-2, Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2 are placed in a thermostatic chamber of a charge / discharge tester, and the temperature in the thermostatic bath is 25 ° C. The charge / discharge test was conducted with Specifically, in a charging process (referring to a process of inserting Na into the electrode for evaluation), a constant current / constant voltage mode was set, and charging was performed from 2 V (vs. Na / Na + ) to 10 mV at 0.1 C. Thereafter, in a discharging process (referring to a Na desorption process from the electrode for evaluation), a constant current mode was set, and discharging was performed from 10 mV to 2 V at 0.1 C. The above charging / discharging cycle was made into 1 cycle, and the charging / discharging test of 2 cycles (2nd cycle and 3rd cycle) was done on the same charging / discharging conditions. In the first cycle, the theoretical capacity of hard carbon was set to 250 mAh / g, and charge / discharge of one cycle was repeated, and each of the obtained charge capacities was set to true 0.1 C (current at which the battery was fully charged in 10 hours). Value). In FIG. 3, the charge / discharge capacity is indicated by a bar graph, and the irreversible capacity is indicated by a line graph. The obtained results are average values of three samples.

表2及び図3より、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを適用した本発明外の比較例2−1及び比較例2−2においては、優れた初期放電容量が得られていないことが分かる。また、図3における不可逆容量の低下割合からサイクル耐久性が優れたものとならないことも分かる。これらの原因は、図2の結果も併せると、比較例2−1及び比較例2−2においては、電極合剤層の水分量を300ppm程度としてもポリフッ化ビニリデンと水分との反応によってフッ化水素が生成して、電解液の分解や活物質表面での分解物の堆積が起きているためと考えられる。また、表2及び図3より、結着剤としてポリアクリル酸を適用した本発明の実施例2−1及び実施例2−2においては、電極合剤層の水分量を800〜1100ppm程度としても優れた初期放電容量が得られていることが分かる。これは、結着剤としてのポリフッ化ビニリデンが撥水性を有するため、電極合剤層に含まれる水分が、相対的に活物質自体や結着剤の表面に多く存在する傾向があり、このような水分が電池の劣化に影響を及ぼす一方、結着剤としてのポリカルボン酸等は水素結合部位を多く有しており、吸水性を有するため、電極合剤層に含まれる水分が、相対的に結着剤の内部に多く存在する傾向があり、このような水分は電池特性に影響を及ぼさないためと考えられる。また、初期放電容量が優れているのはハードカーボンを用いているためとも考えられる。更に、実施例2−1及び実施例2−2、特に実施例2−1は図3の不可逆容量の低下割合からサイクル耐久性が優れたものとなることも分かる。なお、水分量が1100ppm以下であれば、水分量が少ないほど、ポリフッ化ビニリデンを適用した場合より初期放電容量やサイクル耐久性が優れることが分かるが、水分量を900ppm以下とすると特に優れた初期放電容量やサイクル耐久性となることが分かる。電極作製工程は無水条件下で行うことが望ましいが、例えば、真空条件下、150℃以上550℃以下で6〜12時間加熱乾燥することによって得られる電極活物質の粉末を、電極合剤スラリーの作製に用いることによって、得られる電極合剤層の水分量を900ppmとすることができる。   From Table 2 and FIG. 3, it can be seen that excellent initial discharge capacities were not obtained in Comparative Examples 2-1 and 2-2 outside the present invention in which polyvinylidene fluoride was applied as a binder. It can also be seen from the ratio of decrease in irreversible capacity in FIG. 3 that the cycle durability is not excellent. 2 together with the results shown in FIG. 2, in Comparative Example 2-1 and Comparative Example 2-2, even when the water content of the electrode mixture layer is about 300 ppm, fluorination is caused by the reaction between polyvinylidene fluoride and water. This is probably because hydrogen is generated, and decomposition of the electrolytic solution or deposition of decomposition products on the active material surface occurs. Further, from Table 2 and FIG. 3, in Example 2-1 and Example 2-2 of the present invention in which polyacrylic acid is applied as a binder, the water content of the electrode mixture layer may be about 800 to 1100 ppm. It can be seen that an excellent initial discharge capacity is obtained. This is because polyvinylidene fluoride as a binder has water repellency, so that the moisture contained in the electrode mixture layer tends to be relatively present on the surface of the active material itself or the binder. However, the moisture contained in the electrode mixture layer is relatively high because polycarboxylic acid as a binder has many hydrogen bonding sites and water absorption. This is probably because such moisture does not affect the battery characteristics. In addition, it is considered that the initial discharge capacity is excellent because hard carbon is used. Furthermore, it can also be seen that Example 2-1 and Example 2-2, especially Example 2-1 are excellent in cycle durability from the reduction ratio of the irreversible capacity in FIG. In addition, when the moisture content is 1100 ppm or less, it can be seen that the smaller the moisture content, the better the initial discharge capacity and cycle durability than when polyvinylidene fluoride is applied. It turns out that it becomes discharge capacity and cycle durability. The electrode preparation step is desirably performed under anhydrous conditions. For example, the electrode active material powder obtained by heating and drying at 150 ° C. or higher and 550 ° C. or lower for 6 to 12 hours under vacuum conditions is used for the electrode mixture slurry. By using it for preparation, the moisture content of the electrode mixture layer obtained can be 900 ppm.

以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
即ち、本発明のナトリウム二次電池用電極は、ナトリウムイオン二次電池の負極としてだけでなく、例えば、ナトリウム金属二次電池の正極として用いることもできる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with some embodiment and an Example, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.
That is, the sodium secondary battery electrode of the present invention can be used not only as a negative electrode of a sodium ion secondary battery but also as a positive electrode of a sodium metal secondary battery, for example.

また、本発明のナトリウム二次電池は、上述した所定の電極を備えたものであればよく、他の要件に関しては、特に限定されるものではない。   Moreover, the sodium secondary battery of this invention should just be provided with the predetermined electrode mentioned above, and it does not specifically limit regarding other requirements.

例えば、本発明は、上述したラミネート型電池やコイン(ボタン)型電池だけでなく、缶型電池など従来公知の形態・構造についても適用することができる。
また、例えば、本発明は、上述した積層型(扁平型)電池だけでなく、巻回型(円筒型)電池など従来公知の形態・構造についても適用することができる。
更に、例えば、本発明は、ナトリウムイオン二次電池内の電気的な接続形態(電極構造)で見た場合、上述した通常(内部並列接続タイプ)電池だけでなく、双極型(内部直列接続タイプ)電池など従来公知の形態・構造についても適用することができる。
なお、双極型電池における電池要素は、一般的に、集電体の一方の表面に負極活物質層が形成され、他方の表面に正極活物質層が形成された双極型電極と、電解質層とを複数積層した構成を有している。
For example, the present invention can be applied not only to the laminate type battery and coin (button) type battery described above, but also to conventionally known forms and structures such as a can type battery.
In addition, for example, the present invention can be applied not only to the above-described stacked type (flat type) battery but also to a conventionally known form / structure such as a wound type (cylindrical) battery.
Further, for example, the present invention is not only the above-described normal (internal parallel connection type) battery but also a bipolar type (internal series connection type) when viewed in terms of an electrical connection form (electrode structure) in a sodium ion secondary battery. ) Conventionally known forms and structures such as batteries can also be applied.
A battery element in a bipolar battery generally includes a bipolar electrode in which a negative electrode active material layer is formed on one surface of a current collector and a positive electrode active material layer is formed on the other surface, an electrolyte layer, A plurality of layers.

1 ナトリウムイオン二次電池
10 電池要素
11 正極
11A 正極集電体
11B 正極合剤層
12 負極
12A 負極集電体
12B 負極合剤層
13 電解質層
14 単電池層
21 正極タブ
22 負極タブ
30 外装体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sodium ion secondary battery 10 Battery element 11 Positive electrode 11A Positive electrode collector 11B Positive electrode mixture layer 12 Negative electrode 12A Negative electrode collector 12B Negative electrode mixture layer 13 Electrolyte layer 14 Single battery layer 21 Positive electrode tab 22 Negative electrode tab 30 Exterior body

Claims (12)

電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有し、
上記電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%未満である
ことを特徴とするナトリウム二次電池用電極。
An electrode mixture layer containing an electrode active material and a binder containing a polycarboxylic acid and / or a polycarboxylic acid alkali metal salt;
The sodium secondary battery electrode, wherein a content of the binder in the electrode mixture layer is less than 15% by mass.
上記電極活物質がハードカーボンを含有することを特徴とする請求項1に記載のナトリウム二次電池用電極。   The electrode for a sodium secondary battery according to claim 1, wherein the electrode active material contains hard carbon. 上記電極合剤層に含まれる水分量が1100ppm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のナトリウム二次電池用電極。   The sodium secondary battery electrode according to claim 1 or 2, wherein the amount of water contained in the electrode mixture layer is 1100 ppm or less. 上記電極合剤層に含まれる水分量が1000ppm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極。   The amount of water contained in the electrode mixture layer is 1000 ppm or less, and the electrode for a sodium secondary battery according to any one of claims 1 to 3. 上記ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩が、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アルカリ金属塩、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースアルカリ金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極。   The polycarboxylic acid and / or alkali metal salt of polycarboxylic acid contains at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, polyacrylic acid alkali metal salt, carboxymethylcellulose and carboxymethylcellulose alkali metal salt. The electrode for sodium secondary batteries as described in any one of Claims 1-4. 上記結着剤がポリアクリル酸を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極。   The electrode for a sodium secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the binder contains polyacrylic acid. 電極活物質を加熱乾燥させる工程(1)と、
上記工程(1)の後に実施され、加熱乾燥された電極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤スラリーを作製する工程(2)と、
上記工程(2)の後に実施され、作製された電極合剤スラリーを用いて電極合剤層を形成する工程(3)と、を含む
ことを特徴とするナトリウム二次電池用電極の製造方法。
A step (1) of heating and drying the electrode active material;
The process of producing the electrode mixture slurry which is implemented after the said process (1) and contains the electrode active material dried by heating, and the binder containing polycarboxylic acid and / or polycarboxylic acid alkali metal salt (2) )When,
And a step (3) of forming an electrode mixture layer using the prepared electrode mixture slurry after the step (2), and a method for producing an electrode for a sodium secondary battery.
上記電極活物質が、ハードカーボンを含有することを特徴とする請求項7に記載のナトリウム二次電池用電極の製造方法。   The method for manufacturing an electrode for a sodium secondary battery according to claim 7, wherein the electrode active material contains hard carbon. 上記工程(1)において、100℃以上600℃以下で加熱乾燥させることを特徴とする請求項7又は8に記載のナトリウム二次電池用電極の製造方法。   In the said process (1), it heat-drys at 100 degreeC or more and 600 degrees C or less, The manufacturing method of the electrode for sodium secondary batteries of Claim 7 or 8 characterized by the above-mentioned. 上記工程(1)において、150℃以上550℃以下で加熱乾燥させることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極の製造方法。   In the said process (1), it heat-drys at 150 degreeC or more and 550 degrees C or less, The manufacturing method of the electrode for sodium secondary batteries as described in any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned. 上記工程(1)において、真空条件下で加熱乾燥させることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極の製造方法。   In the said process (1), it heat-drys on vacuum conditions, The manufacturing method of the electrode for sodium secondary batteries of any one of Claims 7-10 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜6のいずれか1つの項に記載のナトリウム二次電池用電極を負極及び正極の少なくとも一方として有することを特徴とするナトリウム二次電池。   A sodium secondary battery comprising the sodium secondary battery electrode according to any one of claims 1 to 6 as at least one of a negative electrode and a positive electrode.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015152105A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 住友化学株式会社 Electrode mixture paste for sodium secondary cell, positive electrode for sodium secondary cell, and sodium secondary cell
JP2015213012A (en) * 2014-05-02 2015-11-26 住友電気工業株式会社 Sodium ion secondary battery
WO2016059907A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 学校法人東京理科大学 Negative electrode for potassium ion secondary batteries, negative electrode for potassium ion capacitors, potassium ion secondary battery, potassium ion capacitor, and binder for negative electrodes of potassium ion secondary batteries or negative electrodes of potassium ion capacitors
JP2016091723A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 国立大学法人鳥取大学 Negative electrode for sodium ion secondary battery, manufacturing method of the same, and sodium ion secondary battery
JP2016100077A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 日本電信電話株式会社 Sodium secondary battery
JPWO2015162885A1 (en) * 2014-04-25 2017-04-13 株式会社Gsユアサ Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2019079646A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 デンカ株式会社 Binder composition for negative electrode, slurry for negative electrode, negative electrode and sodium ion battery

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114400304B (en) * 2021-11-25 2023-12-05 成都新英能基科技有限公司 Negative electrode slurry for sodium ion battery, application and preparation process

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5463772B2 (en) * 2008-07-30 2014-04-09 住友化学株式会社 Sodium secondary battery
JP5651346B2 (en) * 2010-02-19 2015-01-14 日本エイアンドエル株式会社 Battery electrode composition
JP2012212648A (en) * 2011-03-24 2012-11-01 Tokyo Univ Of Science Electrode for sodium secondary battery, and sodium secondary battery

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015152105A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 住友化学株式会社 Electrode mixture paste for sodium secondary cell, positive electrode for sodium secondary cell, and sodium secondary cell
US10658653B2 (en) 2014-03-31 2020-05-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Electrode mixture paste for sodium secondary cell, positive electrode for sodium secondary cell, and sodium secondary cell
CN106104872A (en) * 2014-03-31 2016-11-09 住友化学株式会社 Sodium rechargeable battery electrode closes material slurry, sodium rechargeable battery positive pole and sodium rechargeable battery
JPWO2015152105A1 (en) * 2014-03-31 2017-04-13 住友化学株式会社 Electrode mixture paste for sodium secondary battery, positive electrode for sodium secondary battery and sodium secondary battery
JPWO2015162885A1 (en) * 2014-04-25 2017-04-13 株式会社Gsユアサ Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2015213012A (en) * 2014-05-02 2015-11-26 住友電気工業株式会社 Sodium ion secondary battery
US10593992B2 (en) 2014-10-15 2020-03-17 Tokyo University Of Science Foundation Negative electrode for potassium ion secondary batteries, negative electrode for potassium ion capacitors, potassium ion secondary battery, potassium ion capacitor, and binder for negative electrodes of potassium ion secondary batteries or negative electrodes of potassium ion capacitors
WO2016059907A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 学校法人東京理科大学 Negative electrode for potassium ion secondary batteries, negative electrode for potassium ion capacitors, potassium ion secondary battery, potassium ion capacitor, and binder for negative electrodes of potassium ion secondary batteries or negative electrodes of potassium ion capacitors
JPWO2016059907A1 (en) * 2014-10-15 2017-07-27 学校法人東京理科大学 Negative electrode for potassium ion secondary battery or negative electrode for potassium ion capacitor, potassium ion secondary battery or potassium ion capacitor and binder for negative electrode of potassium ion secondary battery or negative electrode for potassium ion capacitor
JP2016091723A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 国立大学法人鳥取大学 Negative electrode for sodium ion secondary battery, manufacturing method of the same, and sodium ion secondary battery
JP2016100077A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 日本電信電話株式会社 Sodium secondary battery
JP2019079646A (en) * 2017-10-23 2019-05-23 デンカ株式会社 Binder composition for negative electrode, slurry for negative electrode, negative electrode and sodium ion battery
JP7049625B2 (en) 2017-10-23 2022-04-07 デンカ株式会社 Binder composition for negative electrode, slurry for negative electrode, negative electrode and sodium ion battery

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