JP2015508220A - リチウム含有電池用カソード及びその無溶媒製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)ポリテトラフルオロエチレンと、電気化学的に不活性な導電性炭素材料と電気化学的に活性なカソード材料とを有する乾燥無溶媒組成物を提供する工程と、
(ii)前記乾燥無溶媒組成物に対するせん断力によって少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンを形成して、フィブリル化組成物を得る工程と、
(iii)前記フィブリル化組成物を成形してカソード箔を得る工程、
とを有する方法によって、本目的が達成される。
リン酸鉄リチウム(LiFePO4)、LiCoO2、LiNiO2、LiNi1−xCoxO2、LiNi0.85Co0.1Al0.05O2、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、LiMn2O4。
フィブリル化組成物を箔に変換するのに、当業者に周知の従来の成形技術を用いることが可能である。
(i)ポリテトラフルオロエチレンと、電気化学的に不活性な導電性炭素材料とを有する乾燥無溶媒組成物を提供する工程と、
(ii)前記乾燥無溶媒組成物に対するせん断力によって少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンを形成して、フィブリル化組成物を得る工程と、
(iii)前記フィブリル化組成物を成形して箔を得る工程と、
(iv)前記箔に電気化学的に活性なカソード材料を導入することでカソード箔を得る工程、とを有する方法によっても達成される。
− 少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンと、
− 電気化学的に不活性な導電性炭素材料と、
− 電気化学的に活性なカソード材料とを有する、カソード箔が提供される。
下記の乾燥無溶媒開始組成物を製造した。
電気化学的に活性なカソード材料として、硫黄を0.450g、
導電性炭素材料として、導電性カーボンブラック(Super C65、TIMCAL Ltd.Group)を0.050g、
ポリテトラフルオロエチレンを0.050g。
下記の乾燥無溶媒開始組成物を製造した。
電気化学的に活性なカソード材料として、硫黄を0.600g、
導電性炭素材料として、導電性カーボンブラック(SuperC65, TIMCAL Ltd. Group)を0.050g、
ポリテトラフルオロエチレンを0.050g。
下記の乾燥無溶媒開始組成物を製造した。
電気化学的に活性なカソード材料として、硫黄を0.500g、
導電性炭素材料として、カーボンナノチューブ(NC7000、Nanocyl社)を0.200g、
ポリテトラフルオロエチレンを0.050g。
下記の乾燥無溶媒開始組成物を提供した。
電気化学的に活性なカソード材料として、LiFePO4(P2、Phostech Lithium Inc.)を0.800g、
ポリテトラフルオロエチレンを0.050g。
Claims (11)
- リチウム含有電池のカソード箔を製造する方法であって、
(i)ポリテトラフルオロエチレンと、電気化学的に不活性な導電性炭素材料と電気化学的に活性なカソード材料とを有する乾燥無溶媒組成物を提供する工程と、
(ii)前記乾燥無溶媒組成物に対するせん断力によって少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンを形成して、フィブリル化組成物を得る工程と、
(iii)前記フィブリル化組成物を成形してカソード箔を得る工程、
とを有する方法。 - リチウム含有電池のカソード箔を製造する方法であって、
(i)ポリテトラフルオロエチレンと電気化学的に不活性な導電性炭素材料とを有する乾燥無溶媒組成物を提供する工程と、
(ii)前記乾燥無溶媒組成物に対するせん断力によって少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンを形成して、フィブリル化組成物を得る工程と、
(iii)前記フィブリル化組成物を成形して箔を得る工程と、
(iv)前記箔に電気化学的に活性なカソード材料を導入してカソード箔を得る工程、
とを有する方法。 - 前記リチウム含有電池がリチウム‐硫黄電池又はリチウムイオン電池である、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ポリテトラフルオロエチレン、前記電気化学的に不活性な導電性炭素材料及び前記電気化学的に活性なカソード材料を工程(i)で互いにブレンドして前記乾燥無溶媒組成物を得るか;又は、工程(i)において、前記電気化学的に不活性な導電性炭素材料及び前記電気化学的に活性なカソード材料を複合材料として導入し、前記ポリテトラフルオロエチレンとブレンドして前記乾燥無溶媒組成物を得る、請求項1又は3に記載の方法。
- 前記電気化学的に不活性な導電性炭素材料が、カーボンブラック、多孔質炭素、カーボンナノチューブ、グラフェン、黒鉛、炭素繊維及びそれらの組み合わせから選択される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 工程(ii)における前記少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンの形成が、粉砕処理、搬送スクリュー中でのブレンド、又はその組み合わせによって行われる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 工程(iii)における、前記箔又はカソード箔を得る前記フィブリル化組成物の成形が、圧延、押圧又は押出によって行われる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 工程(iii)又は工程(iv)で得られた前記カソード箔が自己支持型である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電気化学的に活性なカソード材料の前記箔への導入が、溶融相又は気相を介して行われる、請求項2〜3又は5〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ポリテトラフルオロエチレンが、前記カソード箔において2重量%〜50重量%の量で存在し、及び/又は、前記電気化学的に活性なカソード材料は前記カソード箔において40重量%〜90重量%の量で存在する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- リチウム含有電池のカソード箔であって、
− 少なくとも部分的にフィブリル化したポリテトラフルオロエチレンと、
− 電気化学的に不活性な導電性炭素材料と、
− 電気化学的に活性なカソード材料とを有する、カソード箔。
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