JP2023049606A - 非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023049606A JP2023049606A JP2021159439A JP2021159439A JP2023049606A JP 2023049606 A JP2023049606 A JP 2023049606A JP 2021159439 A JP2021159439 A JP 2021159439A JP 2021159439 A JP2021159439 A JP 2021159439A JP 2023049606 A JP2023049606 A JP 2023049606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- secondary battery
- polymer
- aqueous secondary
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 158
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 52
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims abstract description 22
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 20
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 68
- -1 aromatic vinyl compound Chemical class 0.000 claims description 60
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 claims description 57
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 claims description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 11
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 10
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 9
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 6
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 claims description 5
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 17
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 abstract 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 48
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 39
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 37
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 35
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 28
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 27
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 26
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 20
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 20
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 18
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 18
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 13
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 13
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 13
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 12
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical group NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- 150000002772 monosaccharides Chemical group 0.000 description 8
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 8
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 8
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 6
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 5
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 5
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 5
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 4
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical group N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 4
- IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N pivalic acid Chemical compound CC(C)(C)C(O)=O IUGYQRQAERSCNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical group [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N acetyl chloride Chemical compound CC(Cl)=O WETWJCDKMRHUPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012346 acetyl chloride Substances 0.000 description 3
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Chemical group 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 3
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 3
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Chemical group 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- LNETULKMXZVUST-UHFFFAOYSA-N 1-naphthoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=CC=CC2=C1 LNETULKMXZVUST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAJMKGZZBBTTOY-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-hydroxy-1-(3-hydroxyoctyl)-2,3,3a,4,9,9a-hexahydro-1h-cyclopenta[g]naphthalen-5-yl]oxy]acetic acid Chemical compound C1=CC=C(OCC(O)=O)C2=C1CC1C(CCC(O)CCCCC)C(O)CC1C2 PAJMKGZZBBTTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZEYHEAKUIGZSGI-UHFFFAOYSA-N 4-methoxybenzoic acid Chemical compound COC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ZEYHEAKUIGZSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical group [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910010707 LiFePO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical group [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical group BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012986 chain transfer agent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Chemical group 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- XAYGUHUYDMLJJV-UHFFFAOYSA-Z decaazanium;dioxido(dioxo)tungsten;hydron;trioxotungsten Chemical compound [H+].[H+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O XAYGUHUYDMLJJV-UHFFFAOYSA-Z 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940021013 electrolyte solution Drugs 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 2
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical class [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002641 lithium Chemical group 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 2
- FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N methacrylamide Chemical compound CC(=C)C(N)=O FQPSGWSUVKBHSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229950010765 pivalate Drugs 0.000 description 2
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N sodium metavanadate Chemical compound [Na+].[O-][V](=O)=O CMZUMMUJMWNLFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Chemical group 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003606 tin compounds Chemical class 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trihydroxyanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC(O)=C2C(=O)C3=CC(O)=CC(O)=C3C(=O)C2=C1 NAOLWIGVYRIGTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylimidazole Chemical compound C=CN1C=CN=C1 OSSNTDFYBPYIEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVSFQJZRHXAUGT-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylpropanoyl chloride Chemical compound CC(C)(C)C(Cl)=O JVSFQJZRHXAUGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)ethyl prop-2-enoate Chemical compound CN(C)CCOC(=O)C=C DPBJAVGHACCNRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HKEOCEQLCZEBMK-BQYQJAHWSA-N 2-[(e)-2-pyridin-2-ylethenyl]pyridine Chemical group C=1C=CC=NC=1/C=C/C1=CC=CC=N1 HKEOCEQLCZEBMK-BQYQJAHWSA-N 0.000 description 1
- YIJYFLXQHDOQGW-UHFFFAOYSA-N 2-[2,4,6-trioxo-3,5-bis(2-prop-2-enoyloxyethyl)-1,3,5-triazinan-1-yl]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCN1C(=O)N(CCOC(=O)C=C)C(=O)N(CCOC(=O)C=C)C1=O YIJYFLXQHDOQGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYUNTGBISCIYPW-UHFFFAOYSA-N 2-chloroprop-2-enenitrile Chemical compound ClC(=C)C#N OYUNTGBISCIYPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ITAOFLYRPQRJJW-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-3-(prop-2-enoylamino)propane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(O)CNC(=O)C=C ITAOFLYRPQRJJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOC(=O)C=C OMIGHNLMNHATMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JNDVNJWCRZQGFQ-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-N,N-bis(methylamino)hex-2-enamide Chemical compound CCCC=C(C)C(=O)N(NC)NC JNDVNJWCRZQGFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVONJMOVBKMLOM-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenebutanenitrile Chemical compound CCC(=C)C#N TVONJMOVBKMLOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCYVWWWTHPPJII-UHFFFAOYSA-N 2-methylidenepropanedinitrile Chemical compound N#CC(=C)C#N FCYVWWWTHPPJII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ROHTVIURAJBDES-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n-bis(prop-2-enyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N(CC=C)CC=C)=N1 ROHTVIURAJBDES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UOBYKYZJUGYBDK-UHFFFAOYSA-N 2-naphthoic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 UOBYKYZJUGYBDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 2-phenylethenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 AGBXYHCHUYARJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUYDVDHTTIQNMB-UHFFFAOYSA-N 3-(diethylamino)propyl prop-2-enoate Chemical compound CCN(CC)CCCOC(=O)C=C XUYDVDHTTIQNMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl Chemical group [CH2]CCO QOXOZONBQWIKDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-Methylstyrene Chemical compound CC1=CC=C(C=C)C=C1 JLBJTVDPSNHSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-1,1,1-trifluorobutane Chemical compound FC(F)(F)CCCBr DBCAQXHNJOFNGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXIFAEWFOJETOA-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxy-butyl Chemical group [CH2]CCCO SXIFAEWFOJETOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004217 4-methoxybenzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1OC([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- XCENPWBBAXQVCG-UHFFFAOYSA-N 4-phenylpiperidine-4-carbaldehyde Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1(C=O)CCNCC1 XCENPWBBAXQVCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KQROHCSYOGBQGJ-UHFFFAOYSA-N 5-Hydroxytryptophol Chemical compound C1=C(O)C=C2C(CCO)=CNC2=C1 KQROHCSYOGBQGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000006248 Broussonetia kazinoki Species 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 244000146553 Ceiba pentandra Species 0.000 description 1
- 235000003301 Ceiba pentandra Nutrition 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 description 1
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N D-Guluronic Acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BZINKQHNSA-N 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N D-mannomethylose Natural products CC1OC(O)C(O)C(O)C1O SHZGCJCMOBCMKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N D-mannopyranuronic acid Chemical compound OC1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-VANFPWTGSA-N 0.000 description 1
- 241001265525 Edgeworthia chrysantha Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- PNNNRSAQSRJVSB-SLPGGIOYSA-N Fucose Natural products C[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)C=O PNNNRSAQSRJVSB-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N Galacturonsaeure Natural products O=CC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SHZGCJCMOBCMKK-DHVFOXMCSA-N L-fucopyranose Chemical compound C[C@@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O SHZGCJCMOBCMKK-DHVFOXMCSA-N 0.000 description 1
- 229910015044 LiB Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003253 LiB10Cl10 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001559 LiC4F9SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000552 LiCF3SO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011281 LiCoPO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N N-Acetyl-D-Galactosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N 0.000 description 1
- CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N N-Methylolacrylamide Chemical compound OCNC(=O)C=C CNCOEDDPFOAUMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N N-acetyl-D-galactosamine Natural products CC(=O)NC(C=O)C(O)C(O)C(O)CO MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 1
- OLUNPKFOFGZHRT-YGCVIUNWSA-N Naftifine hydrochloride Chemical compound Cl.C=1C=CC2=CC=CC=C2C=1CN(C)C\C=C\C1=CC=CC=C1 OLUNPKFOFGZHRT-YGCVIUNWSA-N 0.000 description 1
- 241001602876 Nata Species 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 240000009257 Phormium tenax Species 0.000 description 1
- 235000000422 Phormium tenax Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251555 Tunicata Species 0.000 description 1
- NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N [(1r,2s,4r,5r)-3-hydroxy-4-(4-methylphenyl)sulfonyloxy-6,8-dioxabicyclo[3.2.1]octan-2-yl] 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1S(=O)(=O)O[C@H]1C(O)[C@@H](OS(=O)(=O)C=2C=CC(C)=CC=2)[C@@H]2OC[C@H]1O2 NJSSICCENMLTKO-HRCBOCMUSA-N 0.000 description 1
- CBMCZKMIOZYAHS-NSCUHMNNSA-N [(e)-prop-1-enyl]boronic acid Chemical compound C\C=C\B(O)O CBMCZKMIOZYAHS-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- BOOKSTAPQSFAJS-RDRKJGRWSA-N [4-[(e)-2-pyridin-2-ylethenyl]phenyl]hydrazine;dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.C1=CC(NN)=CC=C1\C=C\C1=CC=CC=N1 BOOKSTAPQSFAJS-RDRKJGRWSA-N 0.000 description 1
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001447 alkali salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920013820 alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N ammonium formate Chemical compound [NH4+].[O-]C=O VZTDIZULWFCMLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 1
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 229940058905 antimony compound for treatment of leishmaniasis and trypanosomiasis Drugs 0.000 description 1
- 229940064004 antiseptic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005002 aryl methyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N benzoyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1 PASDCCFISLVPSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactopyranuronic acid Natural products OC1OC(C(O)=O)C(O)C(O)C1O AEMOLEFTQBMNLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004112 carboxyamino group Chemical group [H]OC(=O)N([H])[*] 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 description 1
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N cyclohexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC1CCCCC1 OIWOHHBRDFKZNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical compound CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N edma Chemical compound O1CCOC2=CC(CC(C)NC)=CC=C21 UJKWLAZYSLJTKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 235000010944 ethyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Substances CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 125000003976 glyceryl group Chemical group [H]C([*])([H])C(O[H])([H])C(O[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002337 glycosamines Chemical class 0.000 description 1
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229920013821 hydroxy alkyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 150000002596 lactones Chemical class 0.000 description 1
- 229910001547 lithium hexafluoroantimonate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910001537 lithium tetrachloroaluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical compound [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N maleamic acid Chemical compound NC(=O)\C=C/C(O)=O FSQQTNAZHBEJLS-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 229920003087 methylethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L molybdic acid Chemical compound O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- QRWZCJXEAOZAAW-UHFFFAOYSA-N n,n,2-trimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C(C)=C QRWZCJXEAOZAAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFENKTCEEGOWLB-UHFFFAOYSA-N n,n-bis(methylamino)-2-methylidenepentanamide Chemical compound CCCC(=C)C(=O)N(NC)NC DFENKTCEEGOWLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylprop-2-enamide Chemical compound CCN(CC)C(=O)C=C OVHHHVAVHBHXAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIXDQQGMRYRUQA-JXMROGBWSA-N n,n-dimethyl-4-[(e)-2-quinolin-4-ylethenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\C=C\C1=CC=NC2=CC=CC=C12 CIXDQQGMRYRUQA-JXMROGBWSA-N 0.000 description 1
- 229940088644 n,n-dimethylacrylamide Drugs 0.000 description 1
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OMNKZBIFPJNNIO-UHFFFAOYSA-N n-(2-methyl-4-oxopentan-2-yl)prop-2-enamide Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C OMNKZBIFPJNNIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNTMQTKDNSEIFO-UHFFFAOYSA-N n-(hydroxymethyl)-2-methylprop-2-enamide Chemical compound CC(=C)C(=O)NCO DNTMQTKDNSEIFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 1
- LQFLWKPCQITJIH-UHFFFAOYSA-N n-allyl-aniline Chemical compound C=CCNC1=CC=CC=C1 LQFLWKPCQITJIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHUCQDQRNUUMKY-UHFFFAOYSA-N n-benzylprop-2-en-1-amine Chemical compound C=CCNCC1=CC=CC=C1 RHUCQDQRNUUMKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N n-prop-2-enylprop-2-en-1-amine Chemical compound C=CCNCC=C DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910000489 osmium tetroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012285 osmium tetroxide Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N prop-2-ene-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC=C UIIIBRHUICCMAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N prop-2-enyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC=C FBCQUCJYYPMKRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M sodium;2-phenylethenesulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)C=CC1=CC=CC=C1 MNCGMVDMOKPCSQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OVYTZAASVAZITK-UHFFFAOYSA-M sodium;ethanol;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].CCO OVYTZAASVAZITK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000001256 steam distillation Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- BWMISRWJRUSYEX-SZKNIZGXSA-N terbinafine hydrochloride Chemical compound Cl.C1=CC=C2C(CN(C\C=C\C#CC(C)(C)C)C)=CC=CC2=C1 BWMISRWJRUSYEX-SZKNIZGXSA-N 0.000 description 1
- 125000001981 tert-butyldimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([H])(C([H])([H])[H])[*]C(C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N triallylamine Chemical compound C=CCN(CC=C)CC=C VPYJNCGUESNPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M trimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC(=C)C(=O)OCC[N+](C)(C)C RRHXZLALVWBDKH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000026 trimethylsilyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si]([*])(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N vinylsulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C=C NLVXSWCKKBEXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【課題】正極用スラリーの経時的なpH上昇を防ぐことで電極の腐食の発生を抑制するとともに、非水系二次電池用正極の密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池正極用組成物を提供する。【解決手段】本発明に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)と、液状媒体(C)と、を含有し、前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する。【選択図】なし
Description
本発明は、非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池に関する。
近年、電子機器の駆動用電源として、高電圧かつ高エネルギー密度を有する蓄電デバイスが要求されている。このような蓄電デバイスとしては、リチウムイオン電池やリチウムイオンキャパシタなどが期待されている。
このような蓄電デバイスに使用される電極は、活物質と、バインダーとして機能する重合体とを含有する組成物(蓄電デバイス電極用スラリー)を集電体の表面に塗布及び乾燥させることにより製造される。バインダーとして使用される重合体に要求される特性としては、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力、電極を巻き取る工程における耐擦性、その後の裁断などによっても、塗布・乾燥された組成物塗膜(以下、「活物質層」ともいう)から活物質の微粉などが脱落しない粉落ち耐性などを挙げることができる。このようなバインダー材料が良好な密着性を発現させて、該バインダー材料に起因する電池の内部抵抗を低減させることで、蓄電デバイスに良好な充放電特性を付与することができる。
なお、上記の活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力、並びに粉落ち耐性については、性能の良否がほぼ比例関係にあることが経験上明らかになっている。したがって、本明細書では、以下これらを包括して「密着性」という用語を用いて表す場合がある。
昨今、容量及び充放電サイクル特性に優れた電気化学デバイスを作製するために、水との反応性が高い正極活物質を使用することが研究されている。そして、正極活物質及びバインダーを含む正極用スラリーを製造する際、コスト、安全性及び環境負荷低減を目的として、水系バインダーの使用が検討されている。
こうした背景の下、正極用スラリーの諸問題を解決すべく、種々のバインダー材料が提案されている(例えば、特許文献1~2参照)。
しかしながら、上記特許文献1~2に開示されているバインダー材料を含む正極用スラリーを用いる場合、該正極用スラリー中の水と正極活物質とが反応して水酸化物イオン(OH-)を生じ、この水酸化物イオンによって電極が腐食することがあった。また、このような正極用スラリーを用いて作製された正極は、密着性や充放電耐久特性といった特性も十分ではなく、更なる改良が求められていた。
本発明に係る幾つかの態様は、正極用スラリーの経時的なpH上昇を防ぐことで電極の
腐食の発生を抑制するとともに、非水系二次電池用正極の密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池正極用組成物を提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、経時的なpH上昇を防ぐことで電極の腐食の発生を抑制するとともに、非水系二次電池用正極の密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池正極用スラリーを提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、腐食が抑制されるとともに、密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池用正極を提供する。さらに、本発明に係る幾つかの態様は、充放電耐久特性に優れた非水系二次電池を提供する。
腐食の発生を抑制するとともに、非水系二次電池用正極の密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池正極用組成物を提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、経時的なpH上昇を防ぐことで電極の腐食の発生を抑制するとともに、非水系二次電池用正極の密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池正極用スラリーを提供する。また、本発明に係る幾つかの態様は、腐食が抑制されるとともに、密着性及び充放電耐久特性を向上させることができる非水系二次電池用正極を提供する。さらに、本発明に係る幾つかの態様は、充放電耐久特性に優れた非水系二次電池を提供する。
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下のいずれかの態様として実現することができる。
本発明に係る非水系二次電池正極用組成物の一態様は、
重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)と、液状媒体(C)と、を含有し、
前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する。
重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)と、液状媒体(C)と、を含有し、
前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する。
前記非水系二次電池正極用組成物の一態様において、
前記多糖(B)が、セルロースまたはアルギン酸に由来する構造を持っていてもよい。
前記多糖(B)が、セルロースまたはアルギン酸に由来する構造を持っていてもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記多糖(B)の保護基は、塩基の作用で脱保護するものであってもよい。
前記多糖(B)の保護基は、塩基の作用で脱保護するものであってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記多糖(B)の保護基は、アシル基であってもよい。
前記多糖(B)の保護基は、アシル基であってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)45~99質量%を更に含有してもよい。
前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)45~99質量%を更に含有してもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体(A)が、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)0.1~30質量%を更に含有してもよい。
前記重合体(A)が、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)0.1~30質量%を更に含有してもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体(A)を、体積分率1:1のプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとからなる溶媒に、70℃、24時間の条件で浸漬させたときの膨潤率が、130質量%以上350質量%以下であってもよい。
前記重合体(A)を、体積分率1:1のプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとからなる溶媒に、70℃、24時間の条件で浸漬させたときの膨潤率が、130質量%以上350質量%以下であってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体(A)について、JIS K7121に準拠して示差走査熱量測定(DSC)を行ったときに、-50℃~50℃の温度範囲において吸熱ピークが観測されるものであってもよい。
前記重合体(A)について、JIS K7121に準拠して示差走査熱量測定(DSC)を行ったときに、-50℃~50℃の温度範囲において吸熱ピークが観測されるものであってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体(A)が重合体粒子であり、
前記重合体粒子の数平均粒子径が50nm以上500nm以下であってもよい。
前記重合体(A)が重合体粒子であり、
前記重合体粒子の数平均粒子径が50nm以上500nm以下であってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記重合体粒子の表面酸量が0.05mmol/g以上6mmol/g以下であってもよい。
前記重合体粒子の表面酸量が0.05mmol/g以上6mmol/g以下であってもよい。
前記非水系二次電池正極用組成物のいずれかの態様において、
前記液状媒体(C)が水であってもよい。
前記液状媒体(C)が水であってもよい。
本発明に係る非水系二次電池正極用スラリーの一態様は、
前記いずれかの態様の非水系二次電池正極用組成物と、活物質と、を含有する。
前記いずれかの態様の非水系二次電池正極用組成物と、活物質と、を含有する。
本発明に係る非水系二次電池用正極の一態様は、
集電体と、前記集電体の表面に前記態様の非水系二次電池正極用スラリーが塗布及び乾燥されて形成された活物質層と、を備える。
集電体と、前記集電体の表面に前記態様の非水系二次電池正極用スラリーが塗布及び乾燥されて形成された活物質層と、を備える。
本発明に係る非水系二次電池の一態様は、
前記態様の非水系二次電池用正極を備える。
前記態様の非水系二次電池用正極を備える。
本発明に係る非水系二次電池正極用組成物によれば、正極用スラリーの経時的なpH上昇を防ぐことで電極の腐食の発生を抑制するとともに、密着性及び充放電耐久特性に優れた非水系二次電池用正極を製造することができる。
以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記に記載された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含むものとして理解されるべきである。
本明細書における「(メタ)アクリル酸~」とは、「アクリル酸~」及び「メタクリル酸~」の双方を包括する概念である。また、「~(メタ)アクリレート」とは、「~アクリレート」及び「~メタクリレート」の双方を包括する概念である。
本明細書における「多糖」とは、グリコシド結合によって一体に結合した単糖単位を含む炭水化物を意味する。多糖において、前記単糖単位が有する水酸基の水素原子の一部が、後述する保護基以外の基で置換されていてもよい。
1.非水系二次電池正極用組成物
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)(以下、単に「多糖(B)」ともいう)と、液状媒体(C)と、を含有し、前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する。以下、本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)(以下、単に「多糖(B)」ともいう)と、液状媒体(C)と、を含有し、前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する。以下、本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物に含まれる各成分について詳細に説明する。
1.1.重合体(A)
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)を含有する。重合体(A)は、該重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)(以下、単に「繰り返し単位(a1)」ともいう)を0.1~10質量%含有する。また、重合体(A)は、繰り返し単位(a1)の他に、それと共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)を含有する。重合体(A)は、該重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)(以下、単に「繰り返し単位(a1)」ともいう)を0.1~10質量%含有する。また、重合体(A)は、繰り返し単位(a1)の他に、それと共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物に含まれる重合体(A)は、液状媒体(C)中に分散されたラテックス状であってもよいし、液状媒体(C)中に溶解された状態であってもよいが、液状媒体(C)中に分散されたラテックス状であることが好ましい。重合体(A)が液状媒体(C)中に分散されたラテックス状であると、活物質と混合して作製される非水系二次電池正極用スラリー(以下、「正極用スラリー」ともいう)の安定性が良好となり、また該正極用スラリーの集電体への塗布性が良好となるため好ましい。
以下、重合体(A)を構成する繰り返し単位、重合体(A)の物性、製造方法の順に説明する。
1.1.1.重合体(A)を構成する繰り返し単位
1.1.1.1.不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)
重合体(A)は、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)を含有する。不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0.1~10質量%である。繰り返し単位(a1)の含有割合の下限は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.5質量%である。繰り返し単位(a1)の含有割合の上限は、好ましくは9質量%であり、より好ましくは8質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a1)を前記範囲で含有することにより、正極用スラリー調製時において重合体(A)の分散安定性が優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
1.1.1.1.不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)
重合体(A)は、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)を含有する。不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0.1~10質量%である。繰り返し単位(a1)の含有割合の下限は、好ましくは0.2質量%であり、より好ましくは0.5質量%である。繰り返し単位(a1)の含有割合の上限は、好ましくは9質量%であり、より好ましくは8質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a1)を前記範囲で含有することにより、正極用スラリー調製時において重合体(A)の分散安定性が優れるため、凝集物が生じにくい。また、経時的なスラリー粘度の上昇も抑えることができる。
不飽和カルボン酸としては、特に限定されないが、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の、モノカルボン酸及びジカルボン酸(無水物を含む)を挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、及びイタコン酸から選択される1種以上を使用することが好ましい。
1.1.1.2.その他の繰り返し単位
重合体(A)は、前記繰り返し単位(a1)の他に、これらと共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。このような繰り返し単位としては、例えば、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)(以下、単に「繰り返し単位(a2)」ともいう)、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)(以下、単に「繰り返し単位(a3)」ともいう)、α,β-不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位(a4)(以下、単に「繰り返し単位(a4)」ともいう)、(メタ)アクリルアミドに由来する繰り返し単位(a5)(以下、単に「繰り返し単位(a5)」ともいう)、スルホン酸基を有する化合物に由来する繰り返し単位(a6)(以下、単に「繰り返し単位(a6)」ともいう)、カチオン性単量体に由来する繰り返し単位等が挙げられる。
重合体(A)は、前記繰り返し単位(a1)の他に、これらと共重合可能な他の単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。このような繰り返し単位としては、例えば、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)(以下、単に「繰り返し単位(a2)」ともいう)、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)(以下、単に「繰り返し単位(a3)」ともいう)、α,β-不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位(a4)(以下、単に「繰り返し単位(a4)」ともいう)、(メタ)アクリルアミドに由来する繰り返し単位(a5)(以下、単に「繰り返し単位(a5)」ともいう)、スルホン酸基を有する化合物に由来する繰り返し単位(a6)(以下、単に「繰り返し単位(a6)」ともいう)、カチオン性単量体に由来する繰り返し単位等が挙げられる。
<不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)>
重合体(A)は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)を含有してもよい。繰り返し単位(a2)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、45~99質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a2)の含有割合の下限は、より好ましくは46質量%であり、特に好ましくは47質量%である。繰り返し単位(a2)の含有割合の上限は、より好ましくは98質量%であり、特に好ましくは97質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a2)を前記範囲で含有することにより、重合体(A)と電解液との親和性がより良好となり、非水系二次電池において重合体(A)が電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制することができる。また、重合体(A)が電解液を過大に吸収することに起因する、正極活
物質層と集電体との結着性の低下を効果的に抑制することができる。
重合体(A)は、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)を含有してもよい。繰り返し単位(a2)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、45~99質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a2)の含有割合の下限は、より好ましくは46質量%であり、特に好ましくは47質量%である。繰り返し単位(a2)の含有割合の上限は、より好ましくは98質量%であり、特に好ましくは97質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a2)を前記範囲で含有することにより、重合体(A)と電解液との親和性がより良好となり、非水系二次電池において重合体(A)が電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制することができる。また、重合体(A)が電解液を過大に吸収することに起因する、正極活
物質層と集電体との結着性の低下を効果的に抑制することができる。
不飽和カルボン酸エステルの中でも、(メタ)アクリル酸エステルを好ましく使用することができる。(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸n-アミル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n-オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール、ジ(メタ)アクリル酸プロピレングリコール、トリ(メタ)アクリル酸トリメチロールプロパン、テトラ(メタ)アクリル酸ペンタエリスリトール、ヘキサ(メタ)アクリル酸ジペンタエリスリトール、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸5-ヒドロキシペンチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、ジ(メタ)アクリル酸エチレングリコール及び(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチルから選択される1種以上が好ましく、(メタ)アクリル酸メチルが特に好ましい。
<芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)>
重合体(A)は、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)を含有してもよい。芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0.1~30質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a3)の含有割合の下限は、より好ましくは0.2質量%であり、特に好ましくは0.5質量%である。繰り返し単位(a3)の含有割合の上限は、より好ましくは27質量%であり、特に好ましくは25質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a3)を前記範囲で含有することにより、活物質層中に分散された重合体(A)同士の融着を抑制し、電解液の浸透性を向上できるため、良好な繰り返し充放電特性を示す非水系二次電池が得られる場合がある。さらに、活物質として用いられる三元系ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(以下、「NMC」ともいう)やニッケル酸リチウム(以下、「NCA」ともいう)等に対して良好な結着力を示すため、密着性に優れた非水系二次電池用正極が得られる場合がある。
重合体(A)は、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)を含有してもよい。芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0.1~30質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a3)の含有割合の下限は、より好ましくは0.2質量%であり、特に好ましくは0.5質量%である。繰り返し単位(a3)の含有割合の上限は、より好ましくは27質量%であり、特に好ましくは25質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a3)を前記範囲で含有することにより、活物質層中に分散された重合体(A)同士の融着を抑制し、電解液の浸透性を向上できるため、良好な繰り返し充放電特性を示す非水系二次電池が得られる場合がある。さらに、活物質として用いられる三元系ニッケルコバルトマンガン酸リチウム(以下、「NMC」ともいう)やニッケル酸リチウム(以下、「NCA」ともいう)等に対して良好な結着力を示すため、密着性に優れた非水系二次電池用正極が得られる場合がある。
芳香族ビニル化合物としては、特に限定されないが、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン等を挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。
<α,β-不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位(a4)>
重合体(A)は、α,β-不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位(a4)を含有してもよい。繰り返し単位(a4)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~60質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a4)の含有割合の下限は、より好ましくは0.5質量%であり、特に好ましくは1質量%である。繰り返し単位(a4)の含有割合の上限は、より好ましくは55質量%であり、特に好ましくは50質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a4)を前記範囲で含有することにより、該重合体(A)の電解液への溶解を低減することが可能となり、電解液による密着性の低下を抑制できる場合がある。また、非水系二次電池中で溶
解した重合体成分が電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制できる場合がある。
重合体(A)は、α,β-不飽和ニトリル化合物に由来する繰り返し単位(a4)を含有してもよい。繰り返し単位(a4)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~60質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a4)の含有割合の下限は、より好ましくは0.5質量%であり、特に好ましくは1質量%である。繰り返し単位(a4)の含有割合の上限は、より好ましくは55質量%であり、特に好ましくは50質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a4)を前記範囲で含有することにより、該重合体(A)の電解液への溶解を低減することが可能となり、電解液による密着性の低下を抑制できる場合がある。また、非水系二次電池中で溶
解した重合体成分が電気抵抗成分となることによる内部抵抗の上昇を抑制できる場合がある。
α,β-不飽和ニトリル化合物としては、特に限定されないが、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル、α-エチルアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等を挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。これらの中でも、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルよりなる群から選択される1種以上が好ましく、アクリロニトリルが特に好ましい。
<(メタ)アクリルアミドに由来する繰り返し単位(a5)>
重合体(A)は、(メタ)アクリルアミドに由来する繰り返し単位(a5)を含有してもよい。繰り返し単位(a5)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~10質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a5)の含有割合の下限は、より好ましくは1質量%であり、特に好ましくは2質量%である。繰り返し単位(a5)の含有割合の上限は、より好ましくは8質量%であり、特に好ましくは5質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a5)を前記範囲で含有することにより、スラリー中の活物質の分散性が良好となる場合がある。また、得られる活物質層の柔軟性が適度となり、集電体と活物質層との密着性が向上する場合がある。さらに、NMCやNCA等の活物質同士の結合能力を高めることができるため、柔軟性や集電体に対する密着性がより良好な活物質層が得られる場合がある。
重合体(A)は、(メタ)アクリルアミドに由来する繰り返し単位(a5)を含有してもよい。繰り返し単位(a5)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~10質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a5)の含有割合の下限は、より好ましくは1質量%であり、特に好ましくは2質量%である。繰り返し単位(a5)の含有割合の上限は、より好ましくは8質量%であり、特に好ましくは5質量%である。重合体(A)が繰り返し単位(a5)を前記範囲で含有することにより、スラリー中の活物質の分散性が良好となる場合がある。また、得られる活物質層の柔軟性が適度となり、集電体と活物質層との密着性が向上する場合がある。さらに、NMCやNCA等の活物質同士の結合能力を高めることができるため、柔軟性や集電体に対する密着性がより良好な活物質層が得られる場合がある。
(メタ)アクリルアミドとしては、特に限定されないが、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、N,N-ジエチルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、アクリルアミドtert-ブチルスルホン酸等を挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。
<スルホン酸基を有する化合物に由来する繰り返し単位(a6)>
重合体(A)は、スルホン酸基を有する化合物に由来する繰り返し単位(a6)を含有してもよい。繰り返し単位(a6)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~10質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a6)の含有割合の下限は、より好ましくは0.5質量%であり、特に好ましくは1質量%である。繰り返し単位(a6)の含有割合の上限は、より好ましくは8質量%であり、特に好ましくは5質量%である。
重合体(A)は、スルホン酸基を有する化合物に由来する繰り返し単位(a6)を含有してもよい。繰り返し単位(a6)の含有割合は、重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、0~10質量%であることが好ましい。繰り返し単位(a6)の含有割合の下限は、より好ましくは0.5質量%であり、特に好ましくは1質量%である。繰り返し単位(a6)の含有割合の上限は、より好ましくは8質量%であり、特に好ましくは5質量%である。
スルホン酸基を有する化合物としては、特に限定されないが、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレート、スルホプロピル(メタ)アクリレート、スルホブチル(メタ)アクリレート、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、2-ヒドロキシ-3-アクリルアミドプロパンスルホン酸、3-アリロキシ-2-ヒドロキシプロパンスルホン酸等の化合物、及びこれらのアルカリ塩等が挙げられ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。
<カチオン性単量体に由来する繰り返し単位>
重合体(A)は、カチオン性単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。カチオン性単量体としては、特に限定されないが、第二級アミン(塩)、第三級アミン(塩)、及び第四級アンモニウム塩よりなる群から選択される少なくとも1種の単量体であることが好ましい。これらカチオン性単量体の具体例としては、特に限定されないが、(メタ)
アクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート塩化メチル4級塩、(メタ)アクリル酸2-(ジエチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸3-(ジメチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(ジエチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸4-(ジメチルアミノ)フェニル、(メタ)アクリル酸2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル、(メタ)アクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸2-(1-アジリジニル)エチル、メタクロイルコリンクロリド、イソシアヌル酸トリス(2-アクリロイルオキシエチル)、2-ビニルピリジン、キナルジンレッド、1,2-ジ(2-ピリジル)エチレン、4’-ヒドラジノ-2-スチルバゾール二塩酸塩水和物、4-(4-ジメチルアミノスチリル)キノリン、1-ビニルイミダゾール、ジアリルアミン、ジアリルアミン塩酸塩、トリアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジクロルミド、N-アリルベンジルアミン、N-アリルアニリン、2,4-ジアミノ-6-ジアリルアミノ-1,3,5-トリアジン、N-trans-シンナミル-N-メチル-(1-ナフチルメチル)アミン塩酸塩、trans-N-(6,6-ジメチル-2-ヘプテン-4-イニル)-N-メチル-1-ナフチルメチルアミン塩酸塩等が挙げられ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。
重合体(A)は、カチオン性単量体に由来する繰り返し単位を含有してもよい。カチオン性単量体としては、特に限定されないが、第二級アミン(塩)、第三級アミン(塩)、及び第四級アンモニウム塩よりなる群から選択される少なくとも1種の単量体であることが好ましい。これらカチオン性単量体の具体例としては、特に限定されないが、(メタ)
アクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート塩化メチル4級塩、(メタ)アクリル酸2-(ジエチルアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸3-(ジメチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸3-(ジエチルアミノ)プロピル、(メタ)アクリル酸4-(ジメチルアミノ)フェニル、(メタ)アクリル酸2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル、(メタ)アクリル酸2-(0-[1’-メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、(メタ)アクリル酸2-(1-アジリジニル)エチル、メタクロイルコリンクロリド、イソシアヌル酸トリス(2-アクリロイルオキシエチル)、2-ビニルピリジン、キナルジンレッド、1,2-ジ(2-ピリジル)エチレン、4’-ヒドラジノ-2-スチルバゾール二塩酸塩水和物、4-(4-ジメチルアミノスチリル)キノリン、1-ビニルイミダゾール、ジアリルアミン、ジアリルアミン塩酸塩、トリアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジクロルミド、N-アリルベンジルアミン、N-アリルアニリン、2,4-ジアミノ-6-ジアリルアミノ-1,3,5-トリアジン、N-trans-シンナミル-N-メチル-(1-ナフチルメチル)アミン塩酸塩、trans-N-(6,6-ジメチル-2-ヘプテン-4-イニル)-N-メチル-1-ナフチルメチルアミン塩酸塩等が挙げられ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。
1.1.2.重合体(A)の物性
1.1.2.1.ガラス転移温度(Tg)
重合体(A)は、JIS K7121に準拠する示差走査熱量測定(DSC)によって測定を行ったときに、-50℃~50℃の温度範囲において吸熱ピークを有するものであることが好ましい。この吸熱ピークの温度(すなわちガラス転移温度(Tg))の下限は、-48℃であることがより好ましく、-45℃であることが特に好ましい。Tgの上限は48℃であることがより好ましく、45℃であることが特に好ましい。DSC分析における重合体(A)の吸熱ピークが1つのみであり、かつ、該ピーク温度が前記範囲にある場合、重合体(A)は良好な密着性を示すとともに、活物質層により良好な柔軟性及び粘着性を付与できるため好ましい。
1.1.2.1.ガラス転移温度(Tg)
重合体(A)は、JIS K7121に準拠する示差走査熱量測定(DSC)によって測定を行ったときに、-50℃~50℃の温度範囲において吸熱ピークを有するものであることが好ましい。この吸熱ピークの温度(すなわちガラス転移温度(Tg))の下限は、-48℃であることがより好ましく、-45℃であることが特に好ましい。Tgの上限は48℃であることがより好ましく、45℃であることが特に好ましい。DSC分析における重合体(A)の吸熱ピークが1つのみであり、かつ、該ピーク温度が前記範囲にある場合、重合体(A)は良好な密着性を示すとともに、活物質層により良好な柔軟性及び粘着性を付与できるため好ましい。
1.1.2.2.膨潤率
重合体(A)を体積分率1:1のプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとからなる溶媒に、70℃、24時間の条件で浸漬させたときの膨潤率は、130質量%以上350質量%以下であることが好ましい。膨潤率の下限は、より好ましくは150質量%であり、特に好ましくは170質量%である。膨潤率の上限は、より好ましくは320質量%であり、特に好ましくは300質量%である。膨潤率が前記範囲内にあると、重合体(A)は電解液に対して適度に膨潤することができる。その結果、溶媒和したリチウムイオンが容易に活物質へ到達することができ、電極の内部抵抗を低減させて、より良好な繰り返し充放電特性を実現できる。また、前記範囲の膨潤率であれば、大きな体積変化が発生しないため密着性にも優れる。重合体(A)の膨潤率は、後述の実施例に記載された方法により測定することができる。
重合体(A)を体積分率1:1のプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとからなる溶媒に、70℃、24時間の条件で浸漬させたときの膨潤率は、130質量%以上350質量%以下であることが好ましい。膨潤率の下限は、より好ましくは150質量%であり、特に好ましくは170質量%である。膨潤率の上限は、より好ましくは320質量%であり、特に好ましくは300質量%である。膨潤率が前記範囲内にあると、重合体(A)は電解液に対して適度に膨潤することができる。その結果、溶媒和したリチウムイオンが容易に活物質へ到達することができ、電極の内部抵抗を低減させて、より良好な繰り返し充放電特性を実現できる。また、前記範囲の膨潤率であれば、大きな体積変化が発生しないため密着性にも優れる。重合体(A)の膨潤率は、後述の実施例に記載された方法により測定することができる。
1.1.2.3.数平均粒子径
重合体(A)が粒子である場合、該粒子の数平均粒子径は、50nm以上500nm以下であることが好ましい。数平均粒子径の下限は、より好ましくは60nmであり、特に好ましくは70nmである。数平均粒子径の上限は、より好ましくは450nmであり、特に好ましくは400nmである。重合体(A)の粒子の数平均粒子径が前記範囲にあると、活物質の表面に重合体(A)の粒子が吸着しやすくなるので、活物質の移動に伴って重合体(A)の粒子も追従して移動することができる。その結果、マイグレーションすることを抑制できるので、電気的特性の劣化を低減できる場合がある。重合体(A)の数平均粒子径は、後述の実施例に記載された方法により測定することができる。
重合体(A)が粒子である場合、該粒子の数平均粒子径は、50nm以上500nm以下であることが好ましい。数平均粒子径の下限は、より好ましくは60nmであり、特に好ましくは70nmである。数平均粒子径の上限は、より好ましくは450nmであり、特に好ましくは400nmである。重合体(A)の粒子の数平均粒子径が前記範囲にあると、活物質の表面に重合体(A)の粒子が吸着しやすくなるので、活物質の移動に伴って重合体(A)の粒子も追従して移動することができる。その結果、マイグレーションすることを抑制できるので、電気的特性の劣化を低減できる場合がある。重合体(A)の数平均粒子径は、後述の実施例に記載された方法により測定することができる。
1.1.2.4.表面酸量
重合体(A)が粒子である場合、該粒子の表面酸量は、0.05mmol/g以上6mmol/g以下であることが好ましい。表面酸量の下限は、より好ましくは0.06mmol/gであり、特に好ましくは0.07mmol/gである。表面酸量の上限は、より好ましくは5.8mmol/gであり、特に好ましくは5.5mmol/gである。重合体(A)の粒子の表面酸量が前記範囲であると、安定かつ均質なスラリーを作製することができる。このような均質なスラリーを用いて活物質層を作製すると、活物質と重合体(A)の粒子とが均一に分散した、厚さのばらつきが小さい活物質層が得られる。その結果、電極内での充放電特性のばらつきを抑制できるため、良好な充放電特性を示す非水系二次電池が得られる。
重合体(A)が粒子である場合、該粒子の表面酸量は、0.05mmol/g以上6mmol/g以下であることが好ましい。表面酸量の下限は、より好ましくは0.06mmol/gであり、特に好ましくは0.07mmol/gである。表面酸量の上限は、より好ましくは5.8mmol/gであり、特に好ましくは5.5mmol/gである。重合体(A)の粒子の表面酸量が前記範囲であると、安定かつ均質なスラリーを作製することができる。このような均質なスラリーを用いて活物質層を作製すると、活物質と重合体(A)の粒子とが均一に分散した、厚さのばらつきが小さい活物質層が得られる。その結果、電極内での充放電特性のばらつきを抑制できるため、良好な充放電特性を示す非水系二次電池が得られる。
1.1.3.重合体(A)の製造方法
重合体(A)の製造方法については、特に限定されないが、例えば公知の乳化剤(界面活性剤)、連鎖移動剤、重合開始剤などの存在下で行う乳化重合法によることができる。乳化剤(界面活性剤)、連鎖移動剤、及び重合開始剤としては、特許第5999399号公報等に記載された化合物を用いることができる。
重合体(A)の製造方法については、特に限定されないが、例えば公知の乳化剤(界面活性剤)、連鎖移動剤、重合開始剤などの存在下で行う乳化重合法によることができる。乳化剤(界面活性剤)、連鎖移動剤、及び重合開始剤としては、特許第5999399号公報等に記載された化合物を用いることができる。
重合体(A)を合成するための乳化重合法は、一段重合で行ってもよく、二段重合以上の多段重合で行ってもよい。
重合体(A)の合成を一段重合によって行う場合、上記の単量体の混合物を、適当な乳化剤、連鎖移動剤、重合開始剤などの存在下で、好ましくは40~80℃において、好ましくは4~36時間の乳化重合によることができる。
重合体(A)の合成を二段重合によって行う場合、各段階の重合は以下のように設定することが好ましい。
一段目重合に使用する単量体の使用割合は、単量体の全質量(一段目重合に使用する単量体の質量と二段目重合に使用する単量体の質量との合計)に対して、20~100質量%の範囲とすることが好ましく、25~100質量%の範囲とすることがより好ましい。一段目重合をこのような単量体の使用割合で行うことにより、分散安定性に優れ、凝集物が生じ難い重合体(A)の粒子を得ることができるとともに、非水系二次電池正極用組成物の経時的な粘度上昇も抑制されることとなり好ましい。
二段目重合に使用する単量体の種類及びその使用割合は、一段目重合に使用する単量体の種類及びその使用割合と同じであってもよく、異なっていてもよい。
各段階の重合条件は、得られる重合体(A)の粒子の分散性の観点から、以下のようにすることが好ましい。
・一段目重合;好ましくは40~80℃の温度:好ましくは2~36時間の重合時間:好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上の重合転化率。
・二段目重合;好ましくは40~80℃の温度;好ましくは2~18時間の重合時間。
・一段目重合;好ましくは40~80℃の温度:好ましくは2~36時間の重合時間:好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上の重合転化率。
・二段目重合;好ましくは40~80℃の温度;好ましくは2~18時間の重合時間。
乳化重合における全固形分濃度を50質量%以下とすることにより、得られる重合体(A)の粒子の分散安定性が良好な状態で重合反応を進行させることができる。この全固形分濃度は、好ましくは48質量%以下であり、より好ましくは45質量%以下である。
重合体(A)の合成を一段重合として行う場合であっても、二段重合法による場合であっても、乳化重合終了後には重合混合物に中和剤を添加することにより、pHを5~10程度、好ましくは6~9.5、より好ましくは6.5~9に調整することが好ましい。こ
こで使用する中和剤としては、特に限定されないが、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの金属水酸化物;アンモニア等が挙げられる。上記のpH範囲に設定することにより、重合体(A)の安定性が良好となる。中和処理を行った後に、重合混合物を濃縮することにより、重合体(A)の良好な安定性を維持しながら固形分濃度を高くすることができる。
こで使用する中和剤としては、特に限定されないが、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの金属水酸化物;アンモニア等が挙げられる。上記のpH範囲に設定することにより、重合体(A)の安定性が良好となる。中和処理を行った後に、重合混合物を濃縮することにより、重合体(A)の良好な安定性を維持しながら固形分濃度を高くすることができる。
1.1.4.重合体(A)の含有割合
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物における重合体(A)の含有割合は、重合体成分100質量%中、好ましくは10~90質量%であり、より好ましくは25~85質量%であり、特に好ましくは50~80質量%である。ここで、重合体成分には、重合体(A)、後述する多糖(B)、重合体(A)以外の重合体、増粘剤等が含まれる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物における重合体(A)の含有割合は、重合体成分100質量%中、好ましくは10~90質量%であり、より好ましくは25~85質量%であり、特に好ましくは50~80質量%である。ここで、重合体成分には、重合体(A)、後述する多糖(B)、重合体(A)以外の重合体、増粘剤等が含まれる。
1.2.多糖(B)
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)を含有する。正極用スラリーを作製する際に水を主成分とする液状媒体を使用すると、水と正極活物質とが反応して水酸化物イオンが発生し、pHが塩基性側へシフトすることによって電極が腐食するという課題があった。本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、多糖(B)を含有しており、多糖(B)の保護基が塩基である水酸化物イオンを捕捉して脱保護されることで、系内の水酸化物イオンが消費され、正極用スラリーの経時的なpH上昇を防ぐことができる。これにより、電極の腐食の発生を効果的に抑制することができる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)を含有する。正極用スラリーを作製する際に水を主成分とする液状媒体を使用すると、水と正極活物質とが反応して水酸化物イオンが発生し、pHが塩基性側へシフトすることによって電極が腐食するという課題があった。本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、多糖(B)を含有しており、多糖(B)の保護基が塩基である水酸化物イオンを捕捉して脱保護されることで、系内の水酸化物イオンが消費され、正極用スラリーの経時的なpH上昇を防ぐことができる。これにより、電極の腐食の発生を効果的に抑制することができる。
前記多糖(B)を構成する多糖としては、2以上の単糖類がグリコシド結合を介して結合した構造を持つ炭水化物であれば特に限定されるものではない。前記単糖類としては、グルコース、マンノース、キシロース、ガラクトース、マンノース、フコース等の炭素原子、水素原子及び酸素原子のみから構成された糖;N-アセチルグルコサミン、N-アセチルガラクトサミン等のアミノ糖;サッカリン酸、マンヌロン酸、グルロン酸等の糖酸等が挙げられる。前記多糖は一種類の前記単糖類のみから構成されていてもよいし、二種類以上の前記単糖類から構成されていてもよい。一種類の前記単糖類のみから構成される多糖としては、アミロース、セルロース、カードラン、キチン等を挙げることができる。また、二種類以上の前記単糖類から構成される多糖としては、アガロース、ヒアルロン酸、アルギン酸等を挙げることができる。
前記多糖において、前記多糖が含有する水酸基の水素原子の一部が、後述する保護基以外の基(R1)で置換されていてもよい。R1としては、メチル基、エチル基等のアルキル基;2-ヒドロキシエチル基等のヒドロキシアルキル基;カルボキシメチル基等のカルボキシアルキル基;グリセリル基、アルキルグリセリル基等を挙げることができる。R1を有する多糖としては、例えば、メチルセルロース、メチルグリセリルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
前記多糖が分子内にカルボキシ基を有する場合、カルボキシ基を構成する水素原子の一部又は全部が金属イオンで置換されていてもよい。前記金属イオンの例として、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、周期表第3族~第12族に位置する元素のイオン、アルミニウムイオンを挙げることができる。
前記多糖の重量平均分子量(Mw)は、スラリー粘度を適切に保つために、好ましくは1万~400万、より好ましくは10万~300万、更に好ましくは30万~200万である。
多糖(B)の保護基としては、水酸基の保護基として使用可能な基であれば特に限定さ
れないが、塩基の作用で加水分解されて脱保護するものであることが好ましい。このような保護基としては、例えば、ベンジル基、4-メトキシベンジル基等のアリールメチル基;トリメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等のトリヒドロカルビルシリル基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を挙げることができる。これらの中でも、前記多糖への導入を容易にするために、アシル基であることが好ましい。
れないが、塩基の作用で加水分解されて脱保護するものであることが好ましい。このような保護基としては、例えば、ベンジル基、4-メトキシベンジル基等のアリールメチル基;トリメチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等のトリヒドロカルビルシリル基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル基等を挙げることができる。これらの中でも、前記多糖への導入を容易にするために、アシル基であることが好ましい。
アシル基としては、脂肪族アシル基及び芳香族アシル基が挙げられる。脂肪族アシル基は、直鎖でも分岐鎖でもよく、有機溶媒への溶解性及び水溶性の両方を向上させるために、直鎖が好ましい。また、脂肪族アシル基は、飽和でも不飽和でもよく、酸化耐性を向上させるために、飽和が好ましい。脂肪族アシル基の炭素数としては、有機溶媒への溶解性及び水溶性の両方を向上させるために、2~20が好ましく、2~15がより好ましく、2~10が更に好ましい。脂肪族アシル基中の脂肪族炭化水素基は、酸素、窒素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ケイ素等のヘテロ原子を有してもよい。脂肪族アシル基の具体例としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、ピバル酸等の脂肪酸由来のアシル基が挙げられる。また、芳香族アシル基は、芳香族カルボン酸由来のアシル基であれば特に限定されるものではない。芳香族アシル基の炭素数としては、有機溶媒への溶解性及び水溶性の両方を向上させるために、6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~10が更に好ましい。芳香族アシル基中の芳香族炭化水素基は、酸素、窒素、硫黄、フッ素、塩素、臭素、ケイ素等のヘテロ原子を有してもよい。芳香族アシル基の具体例としては、例えば、安息香酸、4-メトキシ安息香酸、ナフタレン1-カルボン酸、ナフタレン2-カルボン酸などの芳香族カルボン酸由来のアシル基が挙げられる。
多糖(B)は、前記多糖が有する少なくとも一部の水酸基の水素原子が前記保護基で置換された化合物であれば特に限定されるものではなく、前記多糖及び前記保護基の中から任意の組み合わせを選択することができる。また、前記保護基は、1種単独で用いてもよく、2種以上の組み合わせを選択してもよい。
多糖(B)が有する水酸基の保護基による置換率(以下、「水酸基の置換率」ともいう)は、スラリーpHの上昇を抑制させるために、30モル%以上が好ましく、45モル%以上がより好ましく、65モル%以上が特に好ましい。そして、合成を簡便にするために、99モル%以下が好ましく、98モル%以下がより好ましく、97モル%以下が特に好ましい。水酸基の置換率は、ガスクロマトグラフィーを用いて算出でき、具体的には、実施例に記載の方法により算出できる。
多糖(B)の重量平均分子量は、スラリー粘度を適切に保つために、10万以上が好ましく、12万以上がより好ましく、20万以上が更に好ましく、30万以上が更により好ましく、50万以上が特に好ましい。そして、同様の観点から、500万以下が好ましく、400万以下がより好ましく、300万以下が更に好ましく、200万以下が更により好ましい。重量平均分子量は、同様の観点から、10万以上500万以下が好ましく、12万以上400万以下がより好ましく、20万以上400万以下が更に好ましく、30万以上300万以下が更により好ましく、50万以上200万以下が更により好ましい。
多糖(B)は、前記多糖と、前記保護基を導入できる化合物とを反応させることで製造することができる。前記保護基がアシル基である場合は、前記多糖と、直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、又はアリール基を有する酸ハライドとを反応させ、多糖の水酸基の水素原子を置換(アシル化)することで、製造することができる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物における多糖(B)の含有割合は、重合体成分を100質量%としたときに、好ましくは10~90質量%であり、より好ましくは15~80質量%であり、特に好ましくは20~70質量%である。ここで、重合体成
分には、前記重合体(A)、前記多糖(B)、後述する重合体(A)以外の重合体、増粘剤等が含まれる。
分には、前記重合体(A)、前記多糖(B)、後述する重合体(A)以外の重合体、増粘剤等が含まれる。
1.3.液状媒体(C)
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、液状媒体(C)を含有する。液状媒体(C)としては、水を含有する水系媒体であることが好ましく、水であることがより好ましい。前記水系媒体には、水以外の非水系媒体を含有させることができる。この非水系媒体としては、例えばアミド化合物、炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、アミン化合物、ラクトン、スルホキシド、スルホン化合物などを挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、液状媒体(C)として水系媒体を使用することにより、環境に対して悪影響を及ぼす程度が低くなり、取扱作業者に対する安全性も高くなる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、液状媒体(C)を含有する。液状媒体(C)としては、水を含有する水系媒体であることが好ましく、水であることがより好ましい。前記水系媒体には、水以外の非水系媒体を含有させることができる。この非水系媒体としては、例えばアミド化合物、炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、アミン化合物、ラクトン、スルホキシド、スルホン化合物などを挙げることができ、これらの中から選択される1種以上を使用することができる。本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、液状媒体(C)として水系媒体を使用することにより、環境に対して悪影響を及ぼす程度が低くなり、取扱作業者に対する安全性も高くなる。
前記水系媒体中に含まれる非水系媒体の含有割合は、前記水系媒体100質量%中、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。ここで、「実質的に含有しない」とは、液状媒体(C)として非水系媒体を意図的に添加しないという程度の意味であり、非水系二次電池正極用組成物を調製する際に不可避的に混入する非水系媒体を含んでいてもよい。
1.4.その他の添加剤
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、必要に応じて上述した成分以外の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、例えば重合体(A)以外の重合体、防腐剤、増粘剤等が挙げられる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、必要に応じて上述した成分以外の添加剤を含有することができる。このような添加剤としては、例えば重合体(A)以外の重合体、防腐剤、増粘剤等が挙げられる。
1.4.1.重合体(A)以外の重合体
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)以外の重合体を含有してもよい。このような重合体としては、特に限定されないが、不飽和カルボン酸エステル又はこれらの誘導体を構成単位として含むアクリル系重合体、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等のフッ素系重合体等が挙げられる。これらの重合体は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。これらの重合体を含有することにより、柔軟性や密着性がより向上する場合がある。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、重合体(A)以外の重合体を含有してもよい。このような重合体としては、特に限定されないが、不飽和カルボン酸エステル又はこれらの誘導体を構成単位として含むアクリル系重合体、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等のフッ素系重合体等が挙げられる。これらの重合体は、1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。これらの重合体を含有することにより、柔軟性や密着性がより向上する場合がある。
1.4.2.防腐剤
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、防腐剤を含有してもよい。防腐剤を含有することにより、非水系二次電池正極用組成物を貯蔵した際に、細菌や黴などが増殖して異物が発生することを抑制できる場合がある。防腐剤の具体例としては、特許第5477610号公報等に記載された化合物が挙げられる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、防腐剤を含有してもよい。防腐剤を含有することにより、非水系二次電池正極用組成物を貯蔵した際に、細菌や黴などが増殖して異物が発生することを抑制できる場合がある。防腐剤の具体例としては、特許第5477610号公報等に記載された化合物が挙げられる。
1.4.3.増粘剤
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、増粘剤を含有してもよい。増粘剤を含有することにより、スラリーの塗布性や得られる非水系二次電池の充放電特性等をさらに向上できる場合がある。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物は、増粘剤を含有してもよい。増粘剤を含有することにより、スラリーの塗布性や得られる非水系二次電池の充放電特性等をさらに向上できる場合がある。
増粘剤の具体例としては、例えばカルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース化合物;ポリ(メタ)アクリル酸;前記セルロース化合物又は前記ポリ(メタ)アクリル酸のアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩;ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体等のポリビニルアルコール系(共)重合体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸とビニルエステルとの共重合体の鹸化物等の水溶性ポリマーを挙げることができる。これらの中でも、カルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩、
ポリ(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩等が好ましい。
ポリ(メタ)アクリル酸のアルカリ金属塩等が好ましい。
これら増粘剤の市販品としては、例えばCMC1120、CMC1150、CMC2200、CMC2280、CMC2450(以上、株式会社ダイセル製)等のカルボキシメチルセルロースのアルカリ金属塩を挙げることができる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物が増粘剤を含有する場合、増粘剤の含有割合は、非水系二次電池正極用組成物の全固形分量100質量%に対して、5質量%以下であることが好ましく、0.1~4質量%であることがより好ましい。
1.5.非水系二次電池正極用組成物のpH
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物のpHは、好ましくは5.0~10.5であり、より好ましくは6.0~10.0であり、特に好ましくは6.5~9.5である。pHが前記範囲内にあれば、レベリング性不足や液ダレ等の問題の発生を抑制することができ、良好な電気的特性と密着性とを両立させた非水系二次電池用正極を製造することが容易となる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用組成物のpHは、好ましくは5.0~10.5であり、より好ましくは6.0~10.0であり、特に好ましくは6.5~9.5である。pHが前記範囲内にあれば、レベリング性不足や液ダレ等の問題の発生を抑制することができ、良好な電気的特性と密着性とを両立させた非水系二次電池用正極を製造することが容易となる。
本明細書における「pH」とは、以下のようにして測定される物性をいう。25℃で、pH標準液として中性リン酸塩標準液及びほう酸塩標準液で校正したガラス電極を用いたpH計で、JIS Z8802:2011に準拠して測定した値である。このようなpH計としては、例えば東亜ディーケーケー株式会社製「HM-7J」や株式会社堀場製作所製「D-51」等が挙げられる。
なお、非水系二次電池正極用組成物のpHは、重合体(A)を構成する単量体組成に影響を受けることを否定しないが、単量体組成のみで定まるものではないことを付言しておく。すなわち、一般的に同じ単量体組成であっても重合条件等で非水系二次電池正極用組成物のpHが変化することが知られており、本願明細書の実施例はその一例を示しているに過ぎない。
例えば、同じ単量体組成であっても、重合反応液に最初から不飽和カルボン酸を全て仕込み、その後他の単量体を順次添加して加える場合と、不飽和カルボン酸以外の単量体を重合反応液へ仕込み、最後に不飽和カルボン酸を添加する場合とでは、得られる重合体の表面に露出する不飽和カルボン酸に由来するカルボキシ基の量は異なる。このように重合方法で単量体を加える順番を変更するだけでも、非水系二次電池正極用組成物のpHは大きく異なると考えられる。
2.非水系二次電池正極用スラリー
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、上述の非水系二次電池正極用組成物と、活物質とを含有するものである。上述の非水系二次電池正極用組成物は、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力並びに粉落ち耐性を向上させた非水系二次電池用正極(活物質層)を作製するための材料として使用される。非水系二次電池用正極は、上述の非水系二次電池正極用スラリーを集電体の表面に塗布した後、乾燥させて、集電体表面上に活物質層を形成することにより製造される。
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、上述の非水系二次電池正極用組成物と、活物質とを含有するものである。上述の非水系二次電池正極用組成物は、活物質同士の結合能力及び活物質と集電体との密着能力並びに粉落ち耐性を向上させた非水系二次電池用正極(活物質層)を作製するための材料として使用される。非水系二次電池用正極は、上述の非水系二次電池正極用スラリーを集電体の表面に塗布した後、乾燥させて、集電体表面上に活物質層を形成することにより製造される。
一般的に、非水系二次電池正極用スラリーは、密着性を向上させるために、SBR系共重合体などのバインダー成分と、カルボキシメチルセルロース等の増粘剤とを含有することが多い。一方、本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、重合体成分として上述した重合体(A)のみを含有する場合であっても柔軟性及び密着性を向上させることができる。もちろん、本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、さらに密着性を向上させるために、重合体(A)以外の重合体や増粘剤を含有してもよい。
以下、本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーに含まれる成分について説明する。
2.1.非水系二次電池正極用組成物
非水系二次電池正極用組成物については、上述した通りであるので説明を省略する。
非水系二次電池正極用組成物については、上述した通りであるので説明を省略する。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリー中の重合体成分の含有割合は、活物質100質量部に対し、好ましくは1~8質量部であり、より好ましくは1~7質量部であり、特に好ましくは1.5~6質量部である。重合体成分の含有割合が前記範囲にあると、スラリー中の活物質の分散性が良好となり、スラリーの塗布性も優れたものとなる。ここで、重合体成分には、重合体(A)、多糖(B)、重合体(A)以外の重合体、及び増粘剤等が含まれる。
2.2.活物質
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーに使用される活物質としては、例えばリチウム原子を含む酸化物、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物、ポリアセン等の導電性高分子、AXBYOZ(但し、Aはアルカリ金属又は遷移金属、Bはコバルト、ニッケル、アルミニウム、スズ、マンガン等の遷移金属から選択される少なくとも1種、Oは酸素原子を表し、X、Y及びZはそれぞれ1.10>X>0.05、4.00>Y>0.85、5.00>Z>1.5の範囲の数である)で表される複合金属酸化物や、その他の金属酸化物等が挙げられる。これらの具体例としては、特許第5999399号公報等に記載された化合物が挙げられる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーに使用される活物質としては、例えばリチウム原子を含む酸化物、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物、ポリアセン等の導電性高分子、AXBYOZ(但し、Aはアルカリ金属又は遷移金属、Bはコバルト、ニッケル、アルミニウム、スズ、マンガン等の遷移金属から選択される少なくとも1種、Oは酸素原子を表し、X、Y及びZはそれぞれ1.10>X>0.05、4.00>Y>0.85、5.00>Z>1.5の範囲の数である)で表される複合金属酸化物や、その他の金属酸化物等が挙げられる。これらの具体例としては、特許第5999399号公報等に記載された化合物が挙げられる。
前記リチウム原子を含む酸化物としては、例えば、下記一般式(1)で表され、かつ、オリビン型結晶構造を有するリチウム原子含有酸化物(オリビン型リチウム含有リン酸化合物)から選択される1種以上が挙げられる。
Li1-xMx(AO4) ・・・・・(1)
(式(1)中、Mは、Mg、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、Ge及びSnよりなる群から選択される少なくとも1種の金属のイオンであり、Aは、Si、S、P及びVよりなる群から選択される少なくとも1種であり、xは0<x<1の関係を満たす数である。)
なお、前記一般式(1)におけるxの値は、M及びAの価数に応じて、前記一般式(1)全体の価数が0価となるように選択される。
(式(1)中、Mは、Mg、Ti、V、Nb、Ta、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、Ge及びSnよりなる群から選択される少なくとも1種の金属のイオンであり、Aは、Si、S、P及びVよりなる群から選択される少なくとも1種であり、xは0<x<1の関係を満たす数である。)
なお、前記一般式(1)におけるxの値は、M及びAの価数に応じて、前記一般式(1)全体の価数が0価となるように選択される。
オリビン型リチウム含有リン酸化合物としては、例えば、LiFePO4、LiCoPO4、LiMnPO4、Li0.90Ti0.05Nb0.05Fe0.30Co0.30Mn0.30PO4などが挙げられる。これらのうち、特にLiFePO4(リン酸鉄リチウム)は、原料となる鉄化合物の入手が容易であるとともに安価であるため好ましい。
オリビン型リチウム含有リン酸化合物の平均粒子径は、1~30μmの範囲にあることが好ましく、1~25μmの範囲にあることがより好ましく、1~20μmの範囲にあることが特に好ましい。
また、活物質層中には、以下に例示する活物質を含んでもよい。例えばポリアセン等の導電性高分子;AXBYOZ(但し、Aはアルカリ金属又は遷移金属、Bはコバルト、ニッケル、アルミニウム、スズ、マンガン等の遷移金属から選択される少なくとも1種、Oは酸素原子を表し、X、Y及びZはそれぞれ1.10>X>0.05、4.00>Y>0
.85、5.00>Z>1.5の範囲の数である)で表される複合金属酸化物や、その他の金属酸化物等が挙げられる。
.85、5.00>Z>1.5の範囲の数である)で表される複合金属酸化物や、その他の金属酸化物等が挙げられる。
前記複合金属酸化物としては、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、マンガン酸リチウム、三元系ニッケルコバルトマンガン酸リチウム等が挙げられる。
正極用スラリーを作製する際に水を主成分とする液状媒体を使用すると、充放電特性に劣るという課題があった。正極活物質は水との反応性が高いことが知られており、正極活物質と水との反応によって生じた水酸化物イオンが、正極表面を腐食することが要因の一つであると考えられる。
しかしながら、本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーを用いて作製された非水系二次電池用正極は、正極用スラリーの液状媒体として水を主成分とする液状媒体を使用した場合でも上述のような問題が発生することなく、良好な充放電特性を示すことができる。この理由としては、多糖(B)の保護基が、正極活物質と水との反応によって生じた水酸化物イオンと反応して脱保護されることで、系内の水酸化物イオンが消費され、正極表面の腐食を抑制できたためであると考えられる。
活物質の形状は、粒子状であることが好ましい。活物質の平均粒子径は、0.1~100μmであることが好ましく、1~20μmであることがより好ましい。ここで、活物質の平均粒子径とは、レーザー回折法を測定原理とする粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定し、その粒度分布から算出される体積平均粒子径のことをいう。このようなレーザー回折式粒度分布測定装置としては、例えばHORIBA LA-300シリーズ、HORIBA LA-920シリーズ(以上、株式会社堀場製作所製)等が挙げられる。
活物質の使用割合は、活物質100質量部に対する重合体(A)の含有割合が、0.5~8質量部となるような割合で使用することが好ましく、1~6質量部となるような割合で使用することがより好ましく、2~4質量部となるような割合で使用することが特に好ましい。このような使用割合とすることにより、密着性により優れ、しかも電極抵抗が小さく充放電特性により優れた電極を製造することができる。
2.3.その他の成分
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、上述した成分以外に、必要に応じてその他の成分を添加してもよい。このような成分としては、例えば重合体(A)以外の重合体、増粘剤、液状媒体、導電付与剤、pH調整剤、腐食防止剤、セルロースファイバー等が挙げられる。重合体(A)以外の重合体及び増粘剤としては、前記「1.4.その他の添加剤」の項で例示した化合物の中から適宜選択して、同様の目的及び含有割合で用いることができる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、上述した成分以外に、必要に応じてその他の成分を添加してもよい。このような成分としては、例えば重合体(A)以外の重合体、増粘剤、液状媒体、導電付与剤、pH調整剤、腐食防止剤、セルロースファイバー等が挙げられる。重合体(A)以外の重合体及び増粘剤としては、前記「1.4.その他の添加剤」の項で例示した化合物の中から適宜選択して、同様の目的及び含有割合で用いることができる。
<液状媒体>
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、非水系二次電池正極用組成物からの持ち込み分に加えて、液状媒体を更に添加してもよい。添加される液状媒体は、非水系二次電池正極用組成物に含まれていた液状媒体(C)と同種であってもよく、異なってもよいが、前記「1.3.液状媒体(C)」の項で例示した液状媒体の中から選択して使用されることが好ましい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、非水系二次電池正極用組成物からの持ち込み分に加えて、液状媒体を更に添加してもよい。添加される液状媒体は、非水系二次電池正極用組成物に含まれていた液状媒体(C)と同種であってもよく、異なってもよいが、前記「1.3.液状媒体(C)」の項で例示した液状媒体の中から選択して使用されることが好ましい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーにおける液状媒体(非水系二次電池正極用組成物からの持ち込み分を含む)の含有割合は、スラリー中の固形分濃度(スラリー中の液状媒体以外の成分の合計質量がスラリーの全質量に占める割合をいう。以下同じ。)が、30~85質量%となる割合とすることが好ましく、40~80質量%となる割合
とすることがより好ましい。
とすることがより好ましい。
<導電付与剤>
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、導電性を付与するとともに、リチウムイオンの出入りによる活物質の体積変化を緩衝させることを目的として、導電付与剤を更に添加してもよい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、導電性を付与するとともに、リチウムイオンの出入りによる活物質の体積変化を緩衝させることを目的として、導電付与剤を更に添加してもよい。
導電付与剤の具体例としては、活性炭、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、黒鉛、炭素繊維、フラーレン、カーボンナノチューブ等のカーボンが挙げられる。これらの中でも、アセチレンブラック又はカーボンナノチューブを好ましく使用することができる。導電付与剤の含有割合は、活物質100質量部に対して、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは1~15質量部であり、特に好ましくは2~10質量部である。
<pH調整剤・腐食防止剤>
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、活物質の種類に応じて集電体の腐食を抑制することを目的として、pH調整剤もしくは腐食防止剤又はその両方を更に添加してもよい。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、活物質の種類に応じて集電体の腐食を抑制することを目的として、pH調整剤もしくは腐食防止剤又はその両方を更に添加してもよい。
pH調整剤としては、例えば、塩酸、リン酸、硫酸、酢酸、ギ酸、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸アンモニウム、塩化アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げることができ、これらの中でも、硫酸、硫酸アンモニウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好ましい。また、重合体(A)の製造方法中に記載した中和剤の中から選択して使用することもできる。
腐食防止剤としては、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸カリウム、メタタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸ナトリウム、メタタングステン酸カリウム、パラタングステン酸アンモニウム、パラタングステン酸ナトリウム、パラタングステン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム等を挙げることができ、これらの中でもパラタングステン酸アンモニウム、メタバナジン酸アンモニウム、メタバナジン酸ナトリウム、メタバナジン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウムが好ましい。
<セルロースファイバー>
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、セルロースファイバーを更に添加してもよい。セルロースファイバーを添加することにより、活物質の集電体に対する密着性を向上できる場合がある。繊維状のセルロースファイバーが線接着又は線接触によって隣接する活物質同士を繊維状結着させることにより、活物質の脱落を防止できるとともに、集電体に対する密着性を向上できると考えられる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーには、セルロースファイバーを更に添加してもよい。セルロースファイバーを添加することにより、活物質の集電体に対する密着性を向上できる場合がある。繊維状のセルロースファイバーが線接着又は線接触によって隣接する活物質同士を繊維状結着させることにより、活物質の脱落を防止できるとともに、集電体に対する密着性を向上できると考えられる。
セルロースファイバーの平均繊維長は、0.1~1000μmの広い範囲から選択でき、例えば、好ましくは1~750μm、より好ましくは1.3~500μm、更に好ましくは1.4~250μm、特に好ましくは1.8~25μmである。平均繊維長が前記範囲にあれば、表面平滑性(塗膜均一性)が良好となり、集電体に対する活物質の密着性が向上する場合がある。
セルロースファイバーの繊維長は均一であってもよく、繊維長の変動係数([繊維長の標準偏差/平均繊維長]×100)は、例えば、好ましくは0.1~100、より好ましくは0.5~50、特に好ましくは1~30である。セルロースファイバーの最大繊維長は、例えば、好ましくは500μm以下、より好ましくは300μm以下、更に好ましく
は200μm以下、更により好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。
は200μm以下、更により好ましくは100μm以下、特に好ましくは50μm以下である。
セルロースファイバーの平均繊維長を活物質層の平均厚みに対して5倍以下とすると、表面平滑性(塗膜均一性)、及び活物質の集電体に対する密着性が更に向上するため有利である。セルロースファイバーの平均繊維長は、活物質層の平均厚みに対して、好ましくは0.01~5倍、より好ましくは0.02~3倍、特に好ましくは0.03~2倍である。
セルロースファイバーの平均繊維径は、好ましくは1nm~10μm、より好ましくは5nm~2.5μm、更に好ましくは20nm~700nm、特に好ましくは30nm~200nmである。平均繊維径が前記範囲にあると、繊維の占有体積が大きくなりすぎず、活物質の充填密度を高めることができる場合がある。そのため、セルロースファイバーは、平均繊維径がナノメートルサイズのセルロースナノファイバー(例えば、平均繊維径が10nm~500nm、好ましくは25nm~250nm程度のセルロースナノファイバー)であることが好ましい。
セルロースファイバーの繊維径も均一であり、繊維径の変動係数([繊維径の標準偏差/平均繊維径]×100)は、好ましくは1~80、より好ましくは5~60、特に好ましくは10~50である。セルロースファイバーの最大繊維径は、好ましくは30μm以下、より好ましくは5μm以下、特に好ましくは1μm以下である。
セルロースファイバーの平均繊維径に対する平均繊維長の比(アスペクト比)は、例えば、好ましくは10~5000、より好ましくは20~3000、特に好ましくは50~2000である。アスペクト比が前記範囲にあると、集電体に対する活物質の密着性が良好となるとともに、繊維の破断強度を弱めることなく、電極の表面平滑性(塗膜均一性)が良好となる場合がある。
本発明において、平均繊維長、繊維長分布の標準偏差、最大繊維長、平均繊維径、繊維径分布の標準偏差、及び最大繊維径は、電子顕微鏡写真に基づいて測定した繊維(n=20程度)から算出した値であってもよい。
セルロースファイバーの材質は、β-1,4-グルカン構造を有する多糖類で形成されていればよい。セルロースファイバーとしては、例えば、高等植物由来のセルロース繊維(例えば、木材繊維(針葉樹、広葉樹などの木材パルプなど)、竹繊維、サトウキビ繊維、種子毛繊維(例えば、コットンリンター、ボンバックス綿、カポックなど)、ジン皮繊維(例えば、麻、コウゾ、ミツマタなど)、葉繊維(例えば、マニラ麻、ニュージーランド麻など)などの天然セルロース繊維(パルプ繊維)など)、動物由来のセルロース繊維(例えば、ホヤセルロースなど)、バクテリア由来のセルロース繊維(例えば、ナタデココに含まれるセルロースなど)、化学的に合成されたセルロース繊維(例えば、レーヨン、セルロースエステル(セルロースアセテートなど)、セルロースエーテル(例えば、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、ヒドロキシプロピルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロースなどのアルキルセルロースなどのセルロース誘導体など))などが挙げられる。これらのセルロースファイバーは、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。
これらのセルロースファイバーの中でも、適度なアスペクト比を有するナノファイバーを調製し易い点から、高等植物由来のセルロース繊維、例えば、木材繊維(針葉樹、広葉樹などの木材パルプなど)や種子毛繊維(コットンリンターパルプなど)などのパルプ由来のセルロース繊維が好ましい。
セルロースファイバーの製造方法は、特に限定されず、目的の繊維長及び繊維径に応じて、慣用の方法、例えば、特公昭60-19921号公報、特開2011-26760号公報、特開2012-25833号公報、特開2012-36517号公報、特開2012-36518号公報、特開2014-181421号公報などに記載された方法を利用してもよい。
2.4.非水系二次電池正極用スラリーの調製方法
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、上述の非水系二次電池正極用組成物及び活物質を含有するものである限り、どのような方法によって製造されたものであってもよい。より良好な分散性及び安定性を有するスラリーを、より効率的かつ安価に製造する観点から、非水系二次電池正極用組成物に、活物質及び必要に応じて用いられる任意添加成分を加え、これらを混合することにより製造することが好ましい。具体的な製造方法としては、例えば特許第6544150号公報等に記載された方法が挙げられる。
本実施形態に係る非水系二次電池正極用スラリーは、上述の非水系二次電池正極用組成物及び活物質を含有するものである限り、どのような方法によって製造されたものであってもよい。より良好な分散性及び安定性を有するスラリーを、より効率的かつ安価に製造する観点から、非水系二次電池正極用組成物に、活物質及び必要に応じて用いられる任意添加成分を加え、これらを混合することにより製造することが好ましい。具体的な製造方法としては、例えば特許第6544150号公報等に記載された方法が挙げられる。
3.非水系二次電池用正極
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池用正極は、集電体と、前記集電体の表面に上述の非水系二次電池正極用スラリーが塗布及び乾燥されて形成された活物質層と、を備えるものである。かかる非水系二次電池用正極は、金属箔などの集電体の表面に、上述の非水系二次電池正極用スラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜を乾燥して活物質層を形成することにより製造することができる。このようにして製造された非水系二次電池用正極は、集電体の表面に、上述の重合体(A)、多糖(B)、活物質、及び必要に応じて添加された任意成分を含有する活物質層が結着されてなるものであるため、電極表面の腐食の発生が抑制されるとともに、密着性に優れ、蓄電デバイスの充放電耐久特性を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池用正極は、集電体と、前記集電体の表面に上述の非水系二次電池正極用スラリーが塗布及び乾燥されて形成された活物質層と、を備えるものである。かかる非水系二次電池用正極は、金属箔などの集電体の表面に、上述の非水系二次電池正極用スラリーを塗布して塗膜を形成し、次いで該塗膜を乾燥して活物質層を形成することにより製造することができる。このようにして製造された非水系二次電池用正極は、集電体の表面に、上述の重合体(A)、多糖(B)、活物質、及び必要に応じて添加された任意成分を含有する活物質層が結着されてなるものであるため、電極表面の腐食の発生が抑制されるとともに、密着性に優れ、蓄電デバイスの充放電耐久特性を向上させることができる。
集電体としては、導電性材料からなるものであれば特に制限されないが、非水系二次電池用正極をリチウムイオン二次電池に用いる場合は、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等の金属製の集電体を使用することができ、特に、アルミニウム又は銅製の集電体が好ましい。
非水系二次電池用正極をニッケル水素二次電池に用いる場合は、例えば、パンチングメタル、エキスパンドメタル、金網、発泡金属、網状金属繊維焼結体、金属メッキ樹脂板等からなる集電体を使用することができる。
集電体の形状及び厚さは特に制限されないが、例えば、厚さ0.001~0.5mm程度のシート状の集電体が好ましい。非水系二次電池正極用スラリーを集電体の表面に塗布する場合、その塗布方法は特に制限されない。塗布方法としては、例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、浸漬法、ハケ塗り法等を適宜用いることができる。
非水系二次電池正極用スラリーの塗布量は特に制限されない。非水系二次電池正極用スラリーを塗布し、液状媒体(水及び任意的に使用される非水系媒体の双方を包含する概念である)を除去した後に形成される正極活物質層の厚さが、0.005~5mmとなる塗布量が好ましく、0.01~2mmとなる塗布量がより好ましい。
正極活物質層の厚さが前記範囲内にあることによって、正極活物質層に効率的に電解液を染み込ませることができる。その結果、正極活物質層中の正極活物質と電解液との充放電に伴う金属イオンの授受が容易に行われるため、正極の内部抵抗をより低下させることができる。
また、正極活物質層の厚さが前記範囲内にあることで、正極を折り畳んだり、捲回する等して加工する場合においても、正極活物質層と集電体との密着性が良好であり、正極活物質層が集電体から剥離し難い。すなわち、柔軟性に富む非水系二次電池用正極を得ることができる。
非水系二次電池正極用スラリーを塗布して成る塗膜の乾燥方法(水及び任意的に使用される非水系媒体の除去方法)は特に制限されない。例えば、温風、熱風、低湿風による乾燥;真空乾燥;(遠)赤外線、電子線等の照射による乾燥等の方法を用いることができる。
非水系二次電池正極用スラリーを塗布して成る塗膜を乾燥させるときの乾燥速度は、例えば、応力集中によって正極活物質層に亀裂が入ったり、正極活物質層が集電体から剥離したりしない条件の下で、できるだけ早く液状媒体が除去できるように、適宜設定することができる。
非水系二次電池正極用スラリーを塗布して成る塗膜の乾燥後、非水系二次電池用正極をプレスすることにより、正極活物質層の密度を高め、密度及び正極活物質層における空孔率を以下に示す範囲に調整することが好ましい。
プレス後における正極活物質層の密度は、2.2~3.6g/cm3であることが好ましく、2.3~3.5g/cm3であることがより好ましく、2.4~3.4g/cm3であることがさらに好ましく、2.5~3.3g/cm3であることが特に好ましい。正極活物質層の密度を前記範囲とすれば、集電体と正極活物質層との間の結着性が良好であり、粉落ち性に優れ、かつ電気的特性にも優れた非水系二次電池用正極を得ることができる。
プレス後における正極活物質層の空孔率は、10~50%であることが好ましく、15~45%であることがより好ましく、20~40%であることが特に好ましい。正極活物質層の空孔率を前記範囲とすれば、集電体と正極活物質層との間の結着性が良好であり、粉落ち性に優れ、かつ電気的特性にも優れる非水系二次電池用正極を得ることができる。
また、正極活物質層の空孔率を前記範囲とすれば、正極活物質層内部へ電解液を十分に染み込ませることができ、正極活物質表面と電解液とが十分に接触する。その結果、正極活物質と電解液との間でリチウムイオンの授受が容易となり、良好な充放電特性を発現できる。
プレス方法としては、例えば、金型プレスやロールプレス等の方法が挙げられる。プレスの条件は、使用するプレス機器の種類や、正極活物質層の空孔率及び密度の所望値等に応じて適宜設定することができる。プレスの条件は、当業者による少数回の予備実験により、容易に設定することができる。
ロールプレスの方法を用いる場合のプレス条件は、例えば、以下のようにすることができる。
・ロールプレス機の線圧力:0.1~10(t/cm)、好ましくは0.5~5(t/cm)。
・ロール温度:20~100℃。
・非水系二次電池用正極の送り速度(ロールの回転速度):0.5~50m/min、好ましくは1~30m/min。
・ロールプレス機の線圧力:0.1~10(t/cm)、好ましくは0.5~5(t/cm)。
・ロール温度:20~100℃。
・非水系二次電池用正極の送り速度(ロールの回転速度):0.5~50m/min、好ましくは1~30m/min。
4.非水系二次電池
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池は、上述の非水系二次電池用正極を備え、さらに、例えば、電解液を含有し、セパレータや非水系二次電池用負極等の部品を備える。
本発明の一実施形態に係る非水系二次電池は、上述の非水系二次電池用正極を備え、さらに、例えば、電解液を含有し、セパレータや非水系二次電池用負極等の部品を備える。
具体的な製造方法としては、例えば、非水系二次電池用負極と非水系二次電池用正極とをセパレータを介して重ね合わせ、これを電池の形状に応じて巻く、折る等して電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口する方法が挙げられる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型等、適宜設定できる。
電解液は、電解質を適当な溶媒に溶解した溶液である。電解液は、液状でもゲル状でもよい。電解液は、正極活物質の種類に応じて、非水系二次電池に用いられる公知の電解液の中から、非水系二次電池としての機能を効果的に発現するものを選択すればよい。
前記電解質としては、非水系二次電池の技術分野で公知の電解質の中から適宜選択できる。非水系二次電池がリチウムイオン二次電池の場合、電解質として、従来から公知のリチウム塩を適宜選択して使用することができ、その具体例としては、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiB10Cl10、LiAlCl4、LiCl、LiBr、LiB(C2H5)4、LiCF3SO3、LiCH3SO3、LiC4F9SO3、Li(CF3SO2)2N、低級脂肪酸カルボン酸リチウム等が挙げられる。
電解液に含まれる溶媒は特に制限されない。その溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート化合物;γ-ブチロラクトン等のラクトン化合物;トリメトキシメタン、1,2-ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、2-エトキシエタン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン等のエーテル化合物;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド化合物等から選択される1種以上が挙げられる。電解液中の電解質の濃度は、好ましくは0.5~3.0モル/Lであり、より好ましくは0.7~2.0モル/Lである。
本実施形態に係る非水系二次電池が備える負極は、例えば、集電体と、その表面上に形成された負極活物質層とを備える。負極活物質層は負極活物質を含む。前記負極は、例えば、負極活物質を含み、負極製造に用いられる負極用スラリーを集電体の表面に塗布及び乾燥し、負極活物質層を形成することで製造することができる。
前記負極活物質は特に制限されず、目的とする非水系二次電池の種類により適宜適当な負極活物質を選択することができる。負極活物質としては、例えば、炭素材料、ケイ素材料、リチウム原子を含む酸化物、鉛化合物、錫化合物、砒素化合物、アンチモン化合物、アルミニウム化合物等を挙げることができる。
前記炭素材料としては、例えば、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、ピッチ系炭素繊維等、負極活物質として公知のものが挙げられる。
前記ケイ素材料としては、例えば、ケイ素単体、ケイ素酸化物、ケイ素合金等、負極活物質として公知のものを挙げることができる。また、活物質としてケイ素材料を用いる場合には、ケイ素材料以外の活物質を併用することが好ましく、リチウムの吸蔵及び放出に伴う体積変化が小さいことから、炭素材料を併用することが好ましい。
負極用スラリーは、前記負極活物質のほか、前記「2.3.その他の成分」の項で述べ
たその他の重合体、増粘剤、液状媒体、導電付与剤、pH調整剤、腐食防止剤、セルロースファイバー等を含むことができる。
たその他の重合体、増粘剤、液状媒体、導電付与剤、pH調整剤、腐食防止剤、セルロースファイバー等を含むことができる。
5.実施例
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。重合例、合成例、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。なお、本明細書において、重合例1で得られた重合体(A)を「重合体(A-1)」と呼称し、同様に、重合例2で得られた重合体(A)を「重合体(A-2)」などと呼称する。
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。重合例、合成例、実施例、比較例中の「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。なお、本明細書において、重合例1で得られた重合体(A)を「重合体(A-1)」と呼称し、同様に、重合例2で得られた重合体(A)を「重合体(A-2)」などと呼称する。
5.1.重合体(A)の重合例及び物性評価
5.1.1.重合体(A)の重合例
<重合例1>
攪拌機を備えた温度調節可能なオートクレーブ中に、水200質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.9質量部、過硫酸カリウム1.0質量部、重亜硫酸ナトリウム0.5質量部、α-メチルスチレンダイマー0.2質量部、ドデシルメルカプタン0.2質量部、及び表1における「重合例1」の列に示す単量体成分を一括して仕込み、70℃に昇温して2時間重合反応させた。その後、残留モノマーを水蒸気蒸留で処理し、減圧下で固形分50%まで濃縮することで、重合体(A-1)を50%含有する水系分散体を得た。なお、重合体(A-1)は、水系媒体中に粒子状で分散していた。
5.1.1.重合体(A)の重合例
<重合例1>
攪拌機を備えた温度調節可能なオートクレーブ中に、水200質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.9質量部、過硫酸カリウム1.0質量部、重亜硫酸ナトリウム0.5質量部、α-メチルスチレンダイマー0.2質量部、ドデシルメルカプタン0.2質量部、及び表1における「重合例1」の列に示す単量体成分を一括して仕込み、70℃に昇温して2時間重合反応させた。その後、残留モノマーを水蒸気蒸留で処理し、減圧下で固形分50%まで濃縮することで、重合体(A-1)を50%含有する水系分散体を得た。なお、重合体(A-1)は、水系媒体中に粒子状で分散していた。
<重合例2~13>
仕込んだ単量体成分を表1に示す単量体に変更した以外は、重合例1と同様の方法により反応させて、重合体(A-2)~重合体(A-13)を得た。
仕込んだ単量体成分を表1に示す単量体に変更した以外は、重合例1と同様の方法により反応させて、重合体(A-2)~重合体(A-13)を得た。
5.1.2.重合体(A)の物性評価
上記で得られた重合体(A-1)~重合体(A-13)について、ガラス転移温度(Tg)、膨潤率、pH、数平均粒子径、及び表面酸量を測定した。pH、平均粒子径及び表面酸量の測定においては、重合体(A)の水系分散体を測定試料とした。結果を表1に示す。
上記で得られた重合体(A-1)~重合体(A-13)について、ガラス転移温度(Tg)、膨潤率、pH、数平均粒子径、及び表面酸量を測定した。pH、平均粒子径及び表面酸量の測定においては、重合体(A)の水系分散体を測定試料とした。結果を表1に示す。
<ガラス転移温度(Tg)>
上記得られた重合体(A)を室温で乾燥し、JIS K7121に準拠して示差走査熱量計(DSC、NETZSCH社製、DSC204F1 Phoenix)によってガラス転移温度(Tg)を測定した。
上記得られた重合体(A)を室温で乾燥し、JIS K7121に準拠して示差走査熱量計(DSC、NETZSCH社製、DSC204F1 Phoenix)によってガラス転移温度(Tg)を測定した。
<膨潤率>
上記で得られた重合体(A)を、85℃の恒温槽で24時間乾燥させてフィルムを作製した。このフィルム1gを、プロピレンカーボネート(PC)及びジエチルカーボネート(DEC)からなる混合液(PC/DEC=1/1(体積比)、以下この混合液を「PC/DEC」という)20mL中に浸漬して、70℃において24時間振とうした。次いで、300メッシュの金網で濾過して不溶分を分離した後、溶解分のPC/DECを蒸発除去して得た残存物の重量(Y(g))を測定した。また、上記の濾過で分離した不溶分(フィルム)の表面に付着したPC/DECを紙に吸収させて取り除いた後、該不溶分(フィルム)の重量(Z(g))を測定した。下記式より重合体(A)の膨潤率を求めた。
膨潤率(質量%)=(Z/(1-Y))×100
上記で得られた重合体(A)を、85℃の恒温槽で24時間乾燥させてフィルムを作製した。このフィルム1gを、プロピレンカーボネート(PC)及びジエチルカーボネート(DEC)からなる混合液(PC/DEC=1/1(体積比)、以下この混合液を「PC/DEC」という)20mL中に浸漬して、70℃において24時間振とうした。次いで、300メッシュの金網で濾過して不溶分を分離した後、溶解分のPC/DECを蒸発除去して得た残存物の重量(Y(g))を測定した。また、上記の濾過で分離した不溶分(フィルム)の表面に付着したPC/DECを紙に吸収させて取り除いた後、該不溶分(フィルム)の重量(Z(g))を測定した。下記式より重合体(A)の膨潤率を求めた。
膨潤率(質量%)=(Z/(1-Y))×100
<pH>
上記で得られた重合体(A)の水系分散体について、pHメーター(株式会社堀場製作所製)を用いて25℃におけるpHを測定した。
上記で得られた重合体(A)の水系分散体について、pHメーター(株式会社堀場製作所製)を用いて25℃におけるpHを測定した。
<数平均粒子径>
上記で得られた重合体(A)の水分散体を0.1wt%に希釈したラテックスをコロジオン支持膜上にピペットで1滴滴下し、更に0.02wt%の四酸化オスミウム溶液をピペットでコロジオン支持膜上に1滴滴下し、12時間風乾させ試料を準備した。このようにして準備した試料を、透過型電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番「H-7650」)を用いて、倍率を10K(倍率)で観察し、HITACHI EMIPのプログラムにより画像解析を実施し、ランダムに選択した50個の重合体(A)の粒子の数平均粒子径を算出した。
上記で得られた重合体(A)の水分散体を0.1wt%に希釈したラテックスをコロジオン支持膜上にピペットで1滴滴下し、更に0.02wt%の四酸化オスミウム溶液をピペットでコロジオン支持膜上に1滴滴下し、12時間風乾させ試料を準備した。このようにして準備した試料を、透過型電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型番「H-7650」)を用いて、倍率を10K(倍率)で観察し、HITACHI EMIPのプログラムにより画像解析を実施し、ランダムに選択した50個の重合体(A)の粒子の数平均粒子径を算出した。
<表面酸量>
上記で得られた重合体(A)の粒子の表面酸量を以下のようにして測定した。まず、電位差滴定装置(京都電子工業株式会社製、型式「AT-510」)の滴定ビュレット・本体上部の試薬ビン内に0.005mol/Lの硫酸が充填されていることを確認し、超純水の導電率が2μS以下であることを確認した。次いで、ビュレット内の空気抜きのため、パージを行い、さらにノズルの泡抜きを行った。その後、上記で得られた重合体(A)を固形分換算で約1gを300mLビーカーに採取し、そのサンプル重量を記録しておいた。そこに超純水を加えて200mLまで希釈した後、1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を滴下した。終点を迎えたら、30秒ほど攪拌させ、伝導度が落ち着いたことを確認した。測定プログラムのRESETボタンを押し、測定待機状態にした。測定プログラムのSTARTボタンを押し、0.005mol/Lの硫酸による測定を開始した。終点に達すると自動的に終了されファイルが保存されるので、得られた曲線を解析し、使用した硫酸量から下記式より表面酸量を求めた。
表面酸量(mmol/g)=粒子表面のカルボン酸区域で使用した酸量[mL]×酸の濃度[mol/L]×電離度/サンプル重量[g]/1000
上記で得られた重合体(A)の粒子の表面酸量を以下のようにして測定した。まず、電位差滴定装置(京都電子工業株式会社製、型式「AT-510」)の滴定ビュレット・本体上部の試薬ビン内に0.005mol/Lの硫酸が充填されていることを確認し、超純水の導電率が2μS以下であることを確認した。次いで、ビュレット内の空気抜きのため、パージを行い、さらにノズルの泡抜きを行った。その後、上記で得られた重合体(A)を固形分換算で約1gを300mLビーカーに採取し、そのサンプル重量を記録しておいた。そこに超純水を加えて200mLまで希釈した後、1mol/L水酸化ナトリウム水溶液を滴下した。終点を迎えたら、30秒ほど攪拌させ、伝導度が落ち着いたことを確認した。測定プログラムのRESETボタンを押し、測定待機状態にした。測定プログラムのSTARTボタンを押し、0.005mol/Lの硫酸による測定を開始した。終点に達すると自動的に終了されファイルが保存されるので、得られた曲線を解析し、使用した硫酸量から下記式より表面酸量を求めた。
表面酸量(mmol/g)=粒子表面のカルボン酸区域で使用した酸量[mL]×酸の濃度[mol/L]×電離度/サンプル重量[g]/1000
なお、表1における各成分の略称は、それぞれ以下の意味である。
<不飽和カルボン酸>
・TA:イタコン酸
・AA:アクリル酸
・MAA:メタクリル酸
<不飽和カルボン酸エステル>
・MMA:メタクリル酸メチル
・BA:アクリル酸ブチル
・2EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
・CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
・EDMA:ジメタクリル酸エチレングリコール
・EA:アクリル酸エチル
・AMA:メタクリル酸アリル
・HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
・HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
<芳香族ビニル化合物>
・ST:スチレン
・DVB:ジビニルベンゼン
<α,β-不飽和ニトリル化合物>
・AN:アクリロニトリル
<(メタ)アクリルアミド>
・AAM:アクリルアミド
・MAM:メタクリルアミド
<スルホン酸基を有する化合物>
・NASS:スチレンスルホン酸ナトリウム
<不飽和カルボン酸>
・TA:イタコン酸
・AA:アクリル酸
・MAA:メタクリル酸
<不飽和カルボン酸エステル>
・MMA:メタクリル酸メチル
・BA:アクリル酸ブチル
・2EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
・CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
・EDMA:ジメタクリル酸エチレングリコール
・EA:アクリル酸エチル
・AMA:メタクリル酸アリル
・HEMA:メタクリル酸2-ヒドロキシエチル
・HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
<芳香族ビニル化合物>
・ST:スチレン
・DVB:ジビニルベンゼン
<α,β-不飽和ニトリル化合物>
・AN:アクリロニトリル
<(メタ)アクリルアミド>
・AAM:アクリルアミド
・MAM:メタクリルアミド
<スルホン酸基を有する化合物>
・NASS:スチレンスルホン酸ナトリウム
5.2.多糖(B)の合成例
<合成例1>
撹拌機、ジムロート還流器、温度計を備えた4つ口セパラブルフラスコ中、カルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gをクロロホルム720gに溶解した。ピリジン100g、4-ジメチルアミノピリジン0.35gを添加し、50℃まで昇温した。塩化アセチル55gを30分かけて添加し、50℃で15時間反応させた。エタノールで洗浄後、乾燥して、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロース酢酸エステル(B-1)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は95%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例1>
撹拌機、ジムロート還流器、温度計を備えた4つ口セパラブルフラスコ中、カルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gをクロロホルム720gに溶解した。ピリジン100g、4-ジメチルアミノピリジン0.35gを添加し、50℃まで昇温した。塩化アセチル55gを30分かけて添加し、50℃で15時間反応させた。エタノールで洗浄後、乾燥して、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロース酢酸エステル(B-1)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は95%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例2>
合成例1において塩化アセチル55gの代わりに塩化ベンゾイル100gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロース安息香酸エステル(B-2)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は60%であり、重量平均分子量は90万であった。
合成例1において塩化アセチル55gの代わりに塩化ベンゾイル100gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロース安息香酸エステル(B-2)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は60%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例3>
合成例1において塩化アセチル55gの代わりに塩化ピバロイル84gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロースピバル酸エステル(B-3)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は25%であり、重量平均分子量は90万であった。
合成例1において塩化アセチル55gの代わりに塩化ピバロイル84gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のカルボキシメチルセルロースピバル酸エステル(B-3)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は25%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例4>
合成例1においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、商品名「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸酢酸エステル(B-4)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は95%であり、重量平均分子量は90万であった。
合成例1においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、商品名「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸酢酸エステル(B-4)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は95%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例5>
合成例2においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸安息香酸エステル(B-5)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は60%であり、重量平均分子量は90万であった。
合成例2においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸安息香酸エステル(B-5)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は60%であり、重量平均分子量は90万であった。
<合成例6>
合成例3においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸ピバル酸エステル(B-6)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は12%であり、重量平均分子量は90万であった。
合成例3においてカルボキシメチルセルロース(株式会社ダイセル製、商品名「CMC2200」)10gの代わりにアルギン酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製、「アルギン酸ナトリウム80~120」)10gを使用した以外は合成例1の通り実施し、淡い黄色無臭のアルギン酸ピバル酸エステル(B-6)約13gを得た。得られた化合物の水酸基の保護率は12%であり、重量平均分子量は90万であった。
<置換率(水酸基の保護率)の測定>
多糖(B)0.2gに、トルエン20gと0.5N水酸化ナトリウムエタノール溶液6gを加え、100℃で7時間加熱撹拌し、エステル結合を切断した。溶液1gを測り取り、リン酸エタノール溶液1gを加えて中和した後、溶液をフィルターろ過した。溶液中に含まれるカルボン酸量をガスクロマトグラフィーにより定量することで水酸基の保護率を算出した。
多糖(B)0.2gに、トルエン20gと0.5N水酸化ナトリウムエタノール溶液6gを加え、100℃で7時間加熱撹拌し、エステル結合を切断した。溶液1gを測り取り、リン酸エタノール溶液1gを加えて中和した後、溶液をフィルターろ過した。溶液中に含まれるカルボン酸量をガスクロマトグラフィーにより定量することで水酸基の保護率を算出した。
5.3.実施例1
5.3.1.非水系二次電池正極用スラリーの調製及び物性評価
<非水系二次電池正極用スラリーの調製>
二軸型プラネタリーミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「TKハイビスミックス 2P-03」)に、重合体(A-1)を2質量部(固形分換算値、上記で得られた重合体(A-1)の水系分散体として添加)、多糖(B-4)を1.5質量部、正極活物質としてNMC622(商品名「ME-8A」、北京当升社製)100質量部、アセチレンブラック5質量部、増粘剤(商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製)1質量部、及び水20質量部を投入し、60rpmで1時間攪拌を行った。また、前記NMC622は、正極活物質の一例である。
5.3.1.非水系二次電池正極用スラリーの調製及び物性評価
<非水系二次電池正極用スラリーの調製>
二軸型プラネタリーミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「TKハイビスミックス 2P-03」)に、重合体(A-1)を2質量部(固形分換算値、上記で得られた重合体(A-1)の水系分散体として添加)、多糖(B-4)を1.5質量部、正極活物質としてNMC622(商品名「ME-8A」、北京当升社製)100質量部、アセチレンブラック5質量部、増粘剤(商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製)1質量部、及び水20質量部を投入し、60rpmで1時間攪拌を行った。また、前記NMC622は、正極活物質の一例である。
その後、更に1時間攪拌してペーストを得た。得られたペーストに水を加えて固形分濃度を70%に調整した後、攪拌脱泡機(株式会社シンキー製、商品名「あわとり練太郎」)を使用して、200rpmで2分間、1,800rpmで5分間、さらに真空下(約5.0×103Pa)において1,800rpmで1.5分間攪拌混合することにより、正極用スラリーを調製した。この正極用スラリーは、表2における「実施例1」の列に示す組成を有する。
<pHの評価>
上記で得られた非水系二次電池正極用スラリーを、25℃で4日間放置した。1日後及び4日後の時点での25℃におけるpHをpHメーター(株式会社堀場製作所製)によって測定したところ、それぞれ、8.9及び9.8であった。評価結果を表2に示す。
上記で得られた非水系二次電池正極用スラリーを、25℃で4日間放置した。1日後及び4日後の時点での25℃におけるpHをpHメーター(株式会社堀場製作所製)によって測定したところ、それぞれ、8.9及び9.8であった。評価結果を表2に示す。
5.3.2.非水系二次電池用正極の作製及び物性評価
<非水系二次電池用正極の作製>
厚み20μmのアルミニウム箔からなる集電体の表面に、上記のように調製した非水系二次電池正極用スラリーを、乾燥後の膜厚が100μmとなるように、ドクターブレード法によって均一に塗布し、120℃で20分間乾燥した。その後、形成された膜(正極活物質層)の密度が3.0g/cm3になるように、ロールプレス機を用いてプレス加工することにより、非水系二次電池用正極を得た。
<非水系二次電池用正極の作製>
厚み20μmのアルミニウム箔からなる集電体の表面に、上記のように調製した非水系二次電池正極用スラリーを、乾燥後の膜厚が100μmとなるように、ドクターブレード法によって均一に塗布し、120℃で20分間乾燥した。その後、形成された膜(正極活物質層)の密度が3.0g/cm3になるように、ロールプレス機を用いてプレス加工することにより、非水系二次電池用正極を得た。
<密着強度の評価>
上記で得られた非水系二次電池用正極の表面に、ナイフを用いて正極活物質層から集電体に達する深さまでの切り込みを2mm間隔で縦横それぞれ10本入れて碁盤目の切り込みを作った。この切り込みに幅18mmの粘着テープ(ニチバン(株)製、商品名「セロテープ」(登録商標)JIS Z1522に規定)を貼り付けて直ちに引き剥がし、活物質の脱落の程度を目視判定で評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表2に示す。
(評価基準)
・5点:活物質層の脱落が0個である。
・4点:活物質層の脱落が1~5個である。
・3点:活物質層の脱落が6~20個である。
・2点:活物質層の脱落が21~40個である。
・1点:活物質層の脱落が41個以上である。
上記で得られた非水系二次電池用正極の表面に、ナイフを用いて正極活物質層から集電体に達する深さまでの切り込みを2mm間隔で縦横それぞれ10本入れて碁盤目の切り込みを作った。この切り込みに幅18mmの粘着テープ(ニチバン(株)製、商品名「セロテープ」(登録商標)JIS Z1522に規定)を貼り付けて直ちに引き剥がし、活物質の脱落の程度を目視判定で評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果を表2に示す。
(評価基準)
・5点:活物質層の脱落が0個である。
・4点:活物質層の脱落が1~5個である。
・3点:活物質層の脱落が6~20個である。
・2点:活物質層の脱落が21~40個である。
・1点:活物質層の脱落が41個以上である。
5.3.3.非水系二次電池の作製及び物性評価
<非水系二次電池用負極の作製>
二軸型プラネタリーミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「TKハイビスミックス 2P-03」)に、増粘剤(商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製)1質量部(固形分換算)、負極活物質としてのグラファイト100質量部(固形分換算)、及び水68質量部を投入し、60rpmで1時間攪拌を行った。
<非水系二次電池用負極の作製>
二軸型プラネタリーミキサー(プライミクス株式会社製、商品名「TKハイビスミックス 2P-03」)に、増粘剤(商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製)1質量部(固形分換算)、負極活物質としてのグラファイト100質量部(固形分換算)、及び水68質量部を投入し、60rpmで1時間攪拌を行った。
次に、SBR(商品名「TRD105A」、JSR株式会社製)を2質量部(固形分換算)に相当する量だけ加え、さらに1時間攪拌し、ペーストを得た。得られたペーストに水を投入し、固形分を50%に調整した後、攪拌脱泡機(株式会社シンキー製、商品名「泡とり練太郎」)を使用して、200rpmで2分間、1,800rpmで5分間、さらに真空下において1,800rpmで1.5分間攪拌混合することにより、非水系二次電池負極用スラリーを調製した。
次に、厚み20μmの銅箔よりなる集電体の表面に、上記のように調製した非水系二次電池負極用スラリーを、乾燥後の膜厚が80μmとなるように、ドクターブレード法によって均一に塗布し、120℃で20分間乾燥処理した。その後、形成された膜(負極活物質層)の密度が1.6g/cm3になるように、ロールプレス機を用いてプレス加工することにより、非水系二次電池用負極を得た。
<リチウムイオン電池の組立て>
露点が-80℃以下となるようAr置換されたグローブボックス内で、上記で得られた非水系二次電池用負極を直径15.95mmの円形に打ち抜き成形したものを、2極式コインセル(宝泉株式会社製、商品名「HSフラットセル」)上に載置した。
露点が-80℃以下となるようAr置換されたグローブボックス内で、上記で得られた非水系二次電池用負極を直径15.95mmの円形に打ち抜き成形したものを、2極式コインセル(宝泉株式会社製、商品名「HSフラットセル」)上に載置した。
次に、直径24mmの円形に打ち抜いたポリプロピレン製多孔膜からなるセパレータ(セルガード株式会社製、商品名「セルガード#2400」)を、非水系二次電池用負極の上に重ねて載置した。
さらに、空気が入らないように電解液を500μL注入した後、上記で得られた非水系二次電池用正極を直径16.16mmの円形に打ち抜き成形したものを、セパレータの上に重ねて載置し、前記2極式コインセルの外装ボディーをネジで閉めて封止することにより、リチウムイオン電池セル(非水系二次電池の一例)を組み立てた。ここで使用した電解液は、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/1(質量比)の溶媒に、LiPF6を1モル/Lの濃度で溶解した溶液である。
<サイクル特性の評価>
上記で製造したリチウムイオン電池につき、45℃に調温された恒温槽にて、定電流(1.0C)にて充電を開始し、電圧が4.2Vになった時点で引き続き定電圧(4.2V)にて充電を続行し、電流値が0.01Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。その後、定電流(1.0C)にて放電を開始し、電圧が3.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)とし、1サイクル目の放電容量を算出した。このようにして200回充放電を繰り返した。下記式により容量保持率を計算し、下記の基準で評価した。評価結果を表2に示す。
容量保持率(%)=(200サイクル目の放電容量)/(1サイクル目の放電容量)
(評価基準)
・5点:容量保持率が95%以上。
・4点:容量保持率が90%以上~95%未満。
・3点:容量保持率が85%以上~90%未満。
・2点:容量保持率が80%以上~85%未満。
・1点:容量保持率が75%以上~80%未満。
・0点:容量保持率が75%未満。
上記で製造したリチウムイオン電池につき、45℃に調温された恒温槽にて、定電流(1.0C)にて充電を開始し、電圧が4.2Vになった時点で引き続き定電圧(4.2V)にて充電を続行し、電流値が0.01Cとなった時点を充電完了(カットオフ)とした。その後、定電流(1.0C)にて放電を開始し、電圧が3.0Vになった時点を放電完了(カットオフ)とし、1サイクル目の放電容量を算出した。このようにして200回充放電を繰り返した。下記式により容量保持率を計算し、下記の基準で評価した。評価結果を表2に示す。
容量保持率(%)=(200サイクル目の放電容量)/(1サイクル目の放電容量)
(評価基準)
・5点:容量保持率が95%以上。
・4点:容量保持率が90%以上~95%未満。
・3点:容量保持率が85%以上~90%未満。
・2点:容量保持率が80%以上~85%未満。
・1点:容量保持率が75%以上~80%未満。
・0点:容量保持率が75%未満。
5.4.実施例2~13、比較例1~6
上記「5.3.1.非水系二次電池正極用スラリーの調製及び物性評価」の項において、使用した成分の種類及び量をそれぞれ表2又は表3に記載の通りとした以外は同様にして、非水系二次電池正極用スラリーをそれぞれ得てpH評価を行った。このようにして得られた非水系二次電池正極用スラリーを使用した以外は、上記実施例1と同様に非水系二次電池用正極及び非水系二次電池をそれぞれ作製し、上記実施例1と同様に評価した。
上記「5.3.1.非水系二次電池正極用スラリーの調製及び物性評価」の項において、使用した成分の種類及び量をそれぞれ表2又は表3に記載の通りとした以外は同様にして、非水系二次電池正極用スラリーをそれぞれ得てpH評価を行った。このようにして得られた非水系二次電池正極用スラリーを使用した以外は、上記実施例1と同様に非水系二次電池用正極及び非水系二次電池をそれぞれ作製し、上記実施例1と同様に評価した。
5.5.評価結果
表2及び表3に、実施例1~13及び比較例1~6で使用した非水系二次電池正極用スラリー組成、及び各評価結果を示す。なお、表2又は表3中に示された重合体(A)、多糖(B)、及びその他の成分を表す数値は、それぞれ質量部を表す。
表2及び表3に、実施例1~13及び比較例1~6で使用した非水系二次電池正極用スラリー組成、及び各評価結果を示す。なお、表2又は表3中に示された重合体(A)、多糖(B)、及びその他の成分を表す数値は、それぞれ質量部を表す。
なお、表2及び表3中のその他の成分には、それぞれ以下の製品を使用した。
<その他の成分>
・CMC:商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製、カルボキシメチルセルロースナトリウム
・アルギン酸ナトリウム:商品名「アルギン酸ナトリウム80~120」、富士フイルム和光純薬株式会社製
<その他の成分>
・CMC:商品名「CMC2200」、株式会社ダイセル製、カルボキシメチルセルロースナトリウム
・アルギン酸ナトリウム:商品名「アルギン酸ナトリウム80~120」、富士フイルム和光純薬株式会社製
上表2~上表3から明らかなように、実施例1~13及び比較例1~4に示した非水系二次電池正極用組成物を用いて調製された非水系二次電池正極用スラリーは、4日後のpHを10.2までに抑えることができた。この理由は、以下のように考えられる。液状媒体として水を使用しているので、水と正極活物質とが反応して水酸化物イオンが発生し、pHは経時的に塩基性側へシフトしやすい。しかしながら、実施例1~13及び比較例1~4の非水系二次電池正極用組成物は、多糖(B)を含有しており、多糖(B)の保護基が塩基である水酸化物イオンを捕捉し脱保護されることで、系内の水酸化物イオンが消費され、正極用スラリーのpHの経時変化を抑制したものと考えられる。その結果、非水系二次電池用正極の腐食の発生を効果的に抑制できたと推測される。
また、実施例1~13に示した非水系二次電池正極用組成物を用いて調製された非水系二次電池正極用スラリーは、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する重合体(A)と多糖(B)とを併用することにより、活物質同士を好適に結着させることができることがわかる。また、実施例1~13に示した非水系二次電池正極用組成物を用いて調製された非水系二次電池正極用スラリーは、良好な結着性を有するとともに、非水系二次電池用正極の腐食の発生が抑制されて低抵抗となることができたので、良好な充放電耐久特性を示したと推測される。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を包含する。また本発明は、上記の実施形態で説明した構成の本質的でない部分を他の構成に置き換えた構成を包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成をも包含する。さらに本発明は、上記の実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成をも包含する。
Claims (14)
- 重合体(A)と、水酸基の少なくとも一部が保護基で保護された多糖(B)と、液状媒体(C)と、を含有し、
前記重合体(A)中に含まれる繰り返し単位の合計を100質量%としたときに、前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸に由来する繰り返し単位(a1)0.1~10質量%を含有する、非水系二次電池正極用組成物。 - 前記多糖(B)が、セルロースまたはアルギン酸に由来する構造を持つ、請求項1に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記多糖(B)の保護基は、塩基の作用で脱保護する、請求項1または請求項2に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記多糖(B)の保護基は、アシル基である、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記重合体(A)が、不飽和カルボン酸エステルに由来する繰り返し単位(a2)45~99質量%を更に含有する、請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記重合体(A)が、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位(a3)0.1~30質量%を更に含有する、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記重合体(A)を、体積分率1:1のプロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとからなる溶媒に、70℃、24時間の条件で浸漬させたときの膨潤率が、130質量%以上350質量%以下である、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記重合体(A)について、JIS K7121に準拠して示差走査熱量測定(DSC)を行ったときに、-50℃~50℃の温度範囲において吸熱ピークが観測される、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記重合体(A)が重合体粒子であり、
前記重合体粒子の数平均粒子径が50nm以上500nm以下である、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。 - 前記重合体粒子の表面酸量が0.05mmol/g以上6mmol/g以下である、請求項9に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 前記液状媒体(C)が水である、請求項1ないし請求項10のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物。
- 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の非水系二次電池正極用組成物と、活物質と、を含有する非水系二次電池正極用スラリー。
- 集電体と、前記集電体の表面に請求項12に記載の非水系二次電池正極用スラリーが塗布及び乾燥されて形成された活物質層と、を備える非水系二次電池用正極。
- 請求項13に記載の非水系二次電池用正極を備える非水系二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021159439A JP2023049606A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021159439A JP2023049606A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023049606A true JP2023049606A (ja) | 2023-04-10 |
Family
ID=85802207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021159439A Pending JP2023049606A (ja) | 2021-09-29 | 2021-09-29 | 非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023049606A (ja) |
-
2021
- 2021-09-29 JP JP2021159439A patent/JP2023049606A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6197863B2 (ja) | 二次電池用バインダー組成物、二次電池用スラリー組成物、二次電池用負極、および、二次電池 | |
US10403896B2 (en) | Binder composition for storage device electrode, slurry for storage device electrode, storage device electrode, and storage device | |
EP3214675B1 (en) | Binder composition for positive electrode for lithium-ion rechargeable battery, slurry composition for positive electrode for lithium-ion rechargeable battery, positive electrode of lithium-ion rechargeable battery, and lithium-ion rechargeable battery | |
JP6980217B2 (ja) | セルロース系伝導性高分子を含む活物質組成物用バインダー及びこれから製造されたリチウムイオン電池 | |
KR20180075436A (ko) | 리튬 이온 2차 전지의 음극용 바인더, 음극용 슬러리 조성물 및 음극 및 리튬 이온 2차 전지 | |
JP7493913B2 (ja) | 蓄電デバイス用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス | |
JP2017069108A (ja) | リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極およびリチウムイオン二次電池 | |
JP6544150B2 (ja) | 正極用スラリー、蓄電デバイス正極、蓄電デバイス正極の製造方法、蓄電デバイス、及び蓄電デバイスの製造方法 | |
EP4144772A1 (en) | Binder composition for power storage device, slurry for power storage device electrode, power storage device electrode, and power storage device | |
WO2020203042A1 (ja) | 全固体二次電池用バインダー、全固体二次電池用バインダー組成物、全固体二次電池用スラリー、全固体二次電池用固体電解質シート及びその製造方法、並びに全固体二次電池及びその製造方法 | |
JP7493912B2 (ja) | 蓄電デバイス用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス | |
WO2016052048A1 (ja) | 正極用スラリー、蓄電デバイス正極、及び蓄電デバイス | |
US20230312906A1 (en) | Power storage device binder composition, power storage device electrode slurry, power storage device electrode, and power storage device | |
JP2023049606A (ja) | 非水系二次電池正極用組成物、非水系二次電池正極用スラリー、非水系二次電池用正極、及び非水系二次電池 | |
EP4024534A1 (en) | Binder composition for electricity storage devices, slurry for electricity storage device electrodes, electricity storage device electrode, and electricity storage device | |
JP2023049608A (ja) | 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス | |
EP3968417A1 (en) | Binder composition for electricity storage devices, slurry for electricity storage device electrodes, electricity storage device electrode, and electricity storage device | |
JP2023049607A (ja) | 蓄電デバイス用組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス | |
EP4391116A1 (en) | Power storage device binder composition, power storage device electrode slurry, power storage device electrode, and power storage device | |
WO2022220169A1 (ja) | 蓄電デバイス用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス | |
WO2024058064A1 (ja) | 蓄電デバイス用バインダー組成物、蓄電デバイス電極用スラリー、蓄電デバイス電極、及び蓄電デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20220506 |