JP2024018249A - 正極およびリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】抵抗が低減された正極を提供すること。【解決手段】リチウムイオン二次電池用の正極であって、正極活物質層を含み、前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、前記正極活物質層における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.3質量%以上1.5質量%以下である、正極。【選択図】図1
Description
本開示は、正極およびリチウムイオン二次電池に関する。
特許文献1(特開2020-184490号公報)には、正極活物質と導電材とを少なくとも含むリチウムイオン二次電池用の正極であって、導電材として直径が12nm以下でアスペクト比が250以下であるカーボンナノチューブを含み、カーボンナノチューブは正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆している旨が開示されている。
電池の正極は、正極活物質を含む。正極活物質は、電子伝導性に乏しい傾向がある。正極活物質の電子伝導性を補うため、導電材が使用されている。一般に、導電材はカーボンナノチューブ等の導電性炭素材料を含む。
リチウムイオン二次電池の高容量化が進められている。高容量化に伴い、正極に含まれる導電材の量が低下している。正極に含まれる導電材の量が低下すると、正極の抵抗が増加するおそれがある。特許文献1では、正極に含まれる導電材の量が低下した場合であっても、正極の抵抗の増加を抑制する技術を開示している、しかし、特許文献1に開示された技術には改善の余地がある。
したがって、本開示の目的は、抵抗が低減された正極を提供することである。
以下、本開示の技術的構成および作用効果が説明される。ただし本明細書の作用メカニズムは推定を含む。作用メカニズムは本開示の技術的範囲を限定しない。
〔1〕 リチウムイオン二次電池用の正極であって、
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極活物質層における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.3質量%以上1.5質量%以下である、正極。
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極活物質層における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.3質量%以上1.5質量%以下である、正極。
カーボンナノチューブのアスペクト比が大きい程、カーボンナノチューブが正極活物質の間を這うように接触することができる。このため、アスペクト比の小さいカーボンナノチューブを同一量含有する場合よりも、カーボンナノチューブが正極活物質と接触する面積が大きくなり、抵抗の低減が期待される。また、カーボンナノチューブの含有量の低減に伴い、リチウムイオン二次電池のエネルギー密度の増大が期待される。
一方、カーボンナノチューブの含有量を低減させ過ぎると、導電パスが取りづらくなるため、抵抗が上昇するおそれがある。したがって、カーボンナノチューブの含有率を所定の範囲内とする必要があると考えられる。
〔2〕 前記カーボンナノチューブの直径は、10nm以下であり、
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上である、〔1〕に記載の正極。
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上である、〔1〕に記載の正極。
〔3〕 前記正極活物質の表面の前記カーボンナノチューブによる被覆率は、40%以上である、〔1〕または〔2〕に記載の正極。
〔4〕 〔1〕から〔3〕のいずれかに記載の正極を含む、リチウムイオン二次電池。
〔5〕 リチウムイオン二次電池用の正極であって、
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.5質量%以上1.3質量%以下であり、
前記カーボンナノチューブの直径は、10nm以下であり、
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上であり、
前記正極活物質の表面の前記カーボンナノチューブによる被覆率は、50%以上である、正極。
〔5〕 リチウムイオン二次電池用の正極であって、
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.5質量%以上1.3質量%以下であり、
前記カーボンナノチューブの直径は、10nm以下であり、
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上であり、
前記正極活物質の表面の前記カーボンナノチューブによる被覆率は、50%以上である、正極。
以下、本開示の実施形態(以下「本実施形態」と略記され得る。)、および本開示の実施例(以下「本実施例」と略記され得る。)が説明される。ただし、本実施形態および本実施例は、本開示の技術的範囲を限定しない。なお、本開示では、リチウムイオン二次電池のことを単に「電池」と称する。
<正極>
正極は、正極集電箔および正極活物質層を含む。正極集電箔は、例えば、アルミニウム(Al)箔等を含んでいてもよい。
正極は、正極集電箔および正極活物質層を含む。正極集電箔は、例えば、アルミニウム(Al)箔等を含んでいてもよい。
正極活物質層は、正極活物質を含む。正極活物質は、例えば、層状構造のリチウム複合酸化物を含んでいてもよい。層状構造のリチウム複合酸化物としては、例えば、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトアルミニウム系複合酸化物、リチウム鉄ニッケルマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物等が挙げられる。なかでも、抵抗特性が特に優れることから、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物が好ましい。
なお、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、マンガン(Mn)の他に、遷移金属元素や典型金属元素等の添加的な元素をさらに含んでいてもよい。添加的な元素は、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、ホウ素(B)、マグネシウム(Mg)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、カルシウム(Ca)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、チタン(Ti)、珪素(Si)、バナジウム(V)、クロム(Cr)およびゲルマニウム(Ge)からなる群より選択される少なくとも1種を示す。添加的な元素の含有量は、Liに対して0.1mol以下であることが好ましい。
リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物としては、下記式(1)で表される組成を有するものが好ましい。
Li1+zNi1-x-yCoxMnyMaO2 (1)
式(1)中、z、x、yおよびaは、それぞれ、-0.3<z<0.3、0<x≦0.4、0<y≦0.5、1-x>y、0≦a≦0.1を満たす。Mは、上述の添加的な元素を示す。
式(1)中、z、x、yおよびaは、それぞれ、-0.3<z<0.3、0<x≦0.4、0<y≦0.5、1-x>y、0≦a≦0.1を満たす。Mは、上述の添加的な元素を示す。
正極活物質は、二次粒子(一次粒子の集合体)であってもよい。二次粒子は、例えば、1~50μmの平均粒径(D50)を有していてもよいし、5~20μmのD50を有していてもよい。一次粒子は、例えば、0.1~3μmの最大フェレ径を有していてもよい。ここで、D50は、体積基準の粒子径分布において、粒子径が小さい側からの頻度の累積が50%に到達する粒子径を示す。D50は、レーザ回折法により測定され得る。
正極活物質は、例えば、多孔質粒子であってもよく、中実粒子であってもよい。正極活物質は、後述するカーボンナノチューブ(CNT)との接触面積が大きくなることから、多孔質粒子であることが好ましい。
正極活物質層における正極活物質の含有率は、95質量%以上であり、96質量%以上であってもよく、97質量%以上であってもよい。正極活物質層における正極活物質の含有率は、99質量%以下であり、98.5質量%以下であってもよく、98質量%以下であってもよい。
正極活物質層は、CNTを含む。CNTは、導電材である。CNTは、アスペクト比が400以上である。CNTが400以上のアスペクト比を有することにより、CNTが正極活物質と接触する面積が大きくなり、抵抗の低減が期待される。CNTは450以上のアスペクト比を有していてもよい。
アスペクト比は、直径に対する長さの比である。本明細書における「アスペクト比」は、CNTの平均長さがCNTの平均直径で除されることにより求められる。平均長さおよび平均直径は、それぞれ25本のCNTにおける測定値の算術平均値であり得る。個々のCNTの長さおよび直径は、SEM(scanning electron microscope)画像において測定される。SEM画像の倍率は、5000倍程度である。
CNTは、例えば、4μm以上の平均長さを有する。CNTの平均長さが4μm以上の場合、正極活物質と接触する面積が増加し、低い含有量でも効果を発揮することが期待される。CNTは、例えば、10nm以下の平均直径を有する。
CNTは、正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆する。CNTは、正極活物質の表面の全部を被覆していてもよい。被覆率は、例えば、30%以上であってもよく、40%以上であってもよく、50%以上であってもよい。被覆率が高い程、例えば、初期抵抗の低減が期待される。
被覆率は、正極活物質層の任意の断面のSEM画像において算出される。SEM画像は、正極活物質層の厚さ方向と平行な断面において取得される。SEM画像の倍率は、5000倍程度である。SEM画像が2値化されることにより、正極活物質と、正極活物質がCNTで被覆されていない部分(空隙)とが区別される。2値化は、正極活物質と空隙とを適正に分離できる閾値にて行う。SEM画像において、暗いコントラストを有する部分が空隙である。正極活物質の表面における空隙の面積比率から被覆率が算出される。
正極活物質層におけるCNTの含有率は、0.3質量%以上1.5質量%以下である。正極活物質層におけるCNTの含有率が0.3質量%未満の場合、導電パスが取りづらくなるため、抵抗が上昇するおそれがある。正極活物質層におけるCNTの含有率が1.5質量%を超える場合、エネルギー密度が低下するおそれがある。正極活物質層におけるCNTの含有率は、0.3質量%以上1.4質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上1.3質量%以下であることがより好ましい。
正極活物質層は、例えば、CNT以外の導電材、バインダ等をさらに含んでいてもよい。CNT以外の導電材は、例えば、アセチレンブラック(AB)等を含んでいてもよい。バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)等を含んでいてもよい。正極活物質層におけるCNT以外の導電材およびバインダの配合量は、例えば、0.1質量%以上5質量%以下であってもよい。
<リチウムイオン二次電池>
図1は、本実施形態のリチウムイオン二次電池の一例を示す概略図である。電池100は、ケース90を含む。ケース90は、任意の形態を有する。ケース90は、例えば、角形であってもよく、円筒形であってもよい。ケース90は、例えば、金属製であってもよく、アルミニウム(Al)ラミネートフィルム製のパウチ等であってもよい。ケース90に、正極端子91と負極端子92とが設けられていてもよい。
図1は、本実施形態のリチウムイオン二次電池の一例を示す概略図である。電池100は、ケース90を含む。ケース90は、任意の形態を有する。ケース90は、例えば、角形であってもよく、円筒形であってもよい。ケース90は、例えば、金属製であってもよく、アルミニウム(Al)ラミネートフィルム製のパウチ等であってもよい。ケース90に、正極端子91と負極端子92とが設けられていてもよい。
ケース90は、電極体50および電解液を収納している。電解液は、電極体50に含浸されている。電極体50は、正極端子91および負極端子92に接続されている。
図2は、本実施形態の電極体の一例を示す概略図である。電極体50は、正極20、セパレータ40および負極30を含む。電極体50は、任意の構造を有する。例えば、電極体50は、巻回型であってもよい。正極20、セパレータ40および負極120は、いずれも帯状のシートであってもよい。電極体50は、例えば、正極20とセパレータ40(1枚目)と負極30とセパレータ40(2枚目)とがこの順に積層されることにより、形成されていてもよい。巻回後、電極体50が扁平状に成形されてもよい。
《負極》
負極30は、負極集電箔および負極活物質層を含む。負極集電箔は、例えば、銅(Cu)箔等を含んでいてもよい。
負極30は、負極集電箔および負極活物質層を含む。負極集電箔は、例えば、銅(Cu)箔等を含んでいてもよい。
負極活物質層は、負極活物質を含む。負極活物質は、例えば、黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボンからなる群より選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。負極活物質層における負極活物質の含有率は、90質量%以上であり、95質量%以上98質量%以下であってもよい。
負極活物質層は、例えば、増粘材、バインダ等をさらに含んでいてもよい。増粘材は、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、メチルセルロース(MC)等を含んでいてもよい。バインダは、例えば、スチレンブタジエンラバー(SBR)、PVdF等を含んでいてもよい。負極活物質層における増粘材およびバインダの含有率は、例えば、0.1質量%以上10質量%以下であってもよい。
《セパレータ》
セパレータ40は、多孔質である。セパレータ40は、電解液を透過し得る。セパレータ40は、正極20と負極30とを分離している。セパレータ40は、電気絶縁性である。セパレータ40は、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂等を含んでいてもよい。セパレータ40は、例えば、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。セパレータ40は、例えば、実質的にPE層からなっていてもよく、PP層とPE層とPP層とがこの順に積層されることにより形成されていてもよい。セパレータ40の表面に、例えば、耐熱層が形成されていてもよい。
セパレータ40は、多孔質である。セパレータ40は、電解液を透過し得る。セパレータ40は、正極20と負極30とを分離している。セパレータ40は、電気絶縁性である。セパレータ40は、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系樹脂等を含んでいてもよい。セパレータ40は、例えば、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。セパレータ40は、例えば、実質的にPE層からなっていてもよく、PP層とPE層とPP層とがこの順に積層されることにより形成されていてもよい。セパレータ40の表面に、例えば、耐熱層が形成されていてもよい。
《電解液》
電解液は、溶媒およびLi塩を含む。溶媒は、非プロトン性である。溶媒は、任意の成分を含み得る。溶媒は、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。
電解液は、溶媒およびLi塩を含む。溶媒は、非プロトン性である。溶媒は、任意の成分を含み得る。溶媒は、例えば、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。
Li塩は、支持電解質である。Li塩は、溶媒に溶解している。Li塩は、例えば、LiPF6およびLiBF4からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。Li塩は、例えば、0.5mоl/L以上2.0mоl/L以下のモル濃度を有していてもよい。
電解液は、任意の添加剤をさらに含んでいてもよい。電解液は、例えば、0.01質量%以上5質量%以下の添加剤を含んでいてもよい。添加剤は、例えば、ビニレンカーボネート(VC)およびビニルエチレンカーボネート(VEC)等からなる群より選択される少なくとも一種を含んでいてもよい。
以下、実施例を用いて本実施形態を説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
《実施例1》
(正極)
正極集電箔としてAl箔(厚み:15μm)が、正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(多孔質粒子)が、導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTが、バインダとしてPVdFが、分散媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)が、それぞれ準備された。上記正極活物質と、CNTと、バインダと、分散媒とをプラネタリーミキサーを用いて混合することにより、正極ペーストが準備された。正極活物質とCNTとの質量比は表1に記載の通りであり、バインダの質量比は1.5質量%であった。正極ペーストを、ダイコータを用いて正極集電箔の両面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより正極シートを作製した。なお、表1に記載のCNTの外径および長さは、上述の方法により測定された。また、表1に記載の被覆率も、上述の方法により算出された。
(正極)
正極集電箔としてAl箔(厚み:15μm)が、正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(多孔質粒子)が、導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTが、バインダとしてPVdFが、分散媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)が、それぞれ準備された。上記正極活物質と、CNTと、バインダと、分散媒とをプラネタリーミキサーを用いて混合することにより、正極ペーストが準備された。正極活物質とCNTとの質量比は表1に記載の通りであり、バインダの質量比は1.5質量%であった。正極ペーストを、ダイコータを用いて正極集電箔の両面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより正極シートを作製した。なお、表1に記載のCNTの外径および長さは、上述の方法により測定された。また、表1に記載の被覆率も、上述の方法により算出された。
(負極)
負極集電箔としてCu箔(厚み:10μm)が、負極活物質として天然黒鉛が、増粘材としてCMCが、バインダとしてSBRが、分散媒としてイオン交換水が、それぞれ準備された。上記負極活物質と、増粘材と、バインダと、分散媒とをイオン交換水中で混合することにより、負極ペーストが準備された。負極活物質と増粘材とバインダとの混合比(質量比)は、98:1:1であった。負極ペーストを、ダイコータを用いて負極集電箔の両面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより負極シートを作製した。
負極集電箔としてCu箔(厚み:10μm)が、負極活物質として天然黒鉛が、増粘材としてCMCが、バインダとしてSBRが、分散媒としてイオン交換水が、それぞれ準備された。上記負極活物質と、増粘材と、バインダと、分散媒とをイオン交換水中で混合することにより、負極ペーストが準備された。負極活物質と増粘材とバインダとの混合比(質量比)は、98:1:1であった。負極ペーストを、ダイコータを用いて負極集電箔の両面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより負極シートを作製した。
(セパレータ)
16μmの厚さを有するセパレータシート(多孔質膜)が2枚準備された。このセパレータは、3層構造を有する。3層構造は、PP製の多孔質層、PE製の多孔質層およびPP製の多孔質層がこの順序で積層されることにより構成されている。
16μmの厚さを有するセパレータシート(多孔質膜)が2枚準備された。このセパレータは、3層構造を有する。3層構造は、PP製の多孔質層、PE製の多孔質層およびPP製の多孔質層がこの順序で積層されることにより構成されている。
(電解液)
EC、DMCおよびEMCが混合されることにより混合溶媒が調製された。ECとDMCとEMCとの混合比(体積比)は3:4:3であった。溶媒にLiPF6が溶解されることにより、電解液が調製された。LiPF6は、電解液中の濃度が1.0mоl/Lとなるように溶解された。
EC、DMCおよびEMCが混合されることにより混合溶媒が調製された。ECとDMCとEMCとの混合比(体積比)は3:4:3であった。溶媒にLiPF6が溶解されることにより、電解液が調製された。LiPF6は、電解液中の濃度が1.0mоl/Lとなるように溶解された。
(リチウムイオン二次電池)
正極シート、負極シートおよび2枚のセパレータシートを重ね合わせ、捲回して捲回電極体を作製した。捲回電極体の正極シートおよび負極シートにそれぞれ電極端子を溶接により取り付け、これを、注液口を有するケースに収容した。ケースに電解液が注入された。電解液の注入後、ケースが封止された。以上より、実施例1の電池が作製された。
正極シート、負極シートおよび2枚のセパレータシートを重ね合わせ、捲回して捲回電極体を作製した。捲回電極体の正極シートおよび負極シートにそれぞれ電極端子を溶接により取り付け、これを、注液口を有するケースに収容した。ケースに電解液が注入された。電解液の注入後、ケースが封止された。以上より、実施例1の電池が作製された。
《実施例2~3》
導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTに変更した点、および、正極活物質とCNTとの質量比を表1に記載の比率に変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で正極シートが作製された。その後、実施例1と同じ方法で、実施例2~3の電池が作製された。
導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTに変更した点、および、正極活物質とCNTとの質量比を表1に記載の比率に変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で正極シートが作製された。その後、実施例1と同じ方法で、実施例2~3の電池が作製された。
《比較例1~10》
導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTに変更した点、および、正極活物質とCNTとの質量比を表1に記載の比率に変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で正極シートが作製された。その後、実施例1と同じ方法で、比較例1~10の電池が作製された。
導電材として表1に記載の外径、長さおよびアスペクト比を有するCNTに変更した点、および、正極活物質とCNTとの質量比を表1に記載の比率に変更した点を除いては、実施例1と同じ方法で正極シートが作製された。その後、実施例1と同じ方法で、比較例1~10の電池が作製された。
<評価>
(初期抵抗)
上記作製した各電池を25℃の環境下に置いた。活性化(初回充電)は、定電流-定電圧方式とし、各電池を1/3Cの電流値で4.2Vまで定電流充電を行った後、電流値が1/50Cになるまで定電圧充電を行い、満充電状態にした。その後、各電池を1/3Cの電流値で3.0Vまで定電流放電した。なお、「C」は電流レートの単位である。「1C」は、1時間の充電により、充電率(SOC)が0~100%に到達する電流レートを示す。
(初期抵抗)
上記作製した各電池を25℃の環境下に置いた。活性化(初回充電)は、定電流-定電圧方式とし、各電池を1/3Cの電流値で4.2Vまで定電流充電を行った後、電流値が1/50Cになるまで定電圧充電を行い、満充電状態にした。その後、各電池を1/3Cの電流値で3.0Vまで定電流放電した。なお、「C」は電流レートの単位である。「1C」は、1時間の充電により、充電率(SOC)が0~100%に到達する電流レートを示す。
上記活性化した各電池を、3.70Vの開放電圧に調整した。これを、-10℃の温度環境下に置いた。10Cの電流値で10秒間放電し、電圧降下量ΔVを求めた。次に、かかる電圧降下量ΔVを放電電流値(10C)で除して、電池抵抗を算出し、これを初期抵抗とした。実施例1および3、比較例1~10については、実施例2の初期抵抗を1とした場合の、その他の実施例および比較例の初期抵抗の比を求めた。その結果を表1に示す。
(正極活物質層の抵抗)
実施例1~3および比較例1~10で作製した正極ペーストを、ダイコータを用いて正極集電箔の片面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより正極シートを作製した。各正極シートの正極活物質層の抵抗を、日置電機(株)製、電極抵抗測定システム「RM2610」を用いて測定した。実施例1および3、比較例1~10については、実施例2の正極活物質層の抵抗を1とした場合の、その他の実施例および比較例の正極活物質層の抵抗の比を求めた。その結果を表1に示す。なお、正極活物質層の抵抗は、正極活物質中の各材料の分散状態を表し、凝集せずに均一に分散していると該抵抗は低くなる。
実施例1~3および比較例1~10で作製した正極ペーストを、ダイコータを用いて正極集電箔の片面に塗布し、乾燥した後、プレスすることにより正極シートを作製した。各正極シートの正極活物質層の抵抗を、日置電機(株)製、電極抵抗測定システム「RM2610」を用いて測定した。実施例1および3、比較例1~10については、実施例2の正極活物質層の抵抗を1とした場合の、その他の実施例および比較例の正極活物質層の抵抗の比を求めた。その結果を表1に示す。なお、正極活物質層の抵抗は、正極活物質中の各材料の分散状態を表し、凝集せずに均一に分散していると該抵抗は低くなる。
<結果>
実施例1~3では、初期抵抗および正極活物質層の抵抗が低かった。
実施例1~3では、初期抵抗および正極活物質層の抵抗が低かった。
一方、比較例1~10では、初期抵抗および正極活物質層の抵抗のうち少なくとも一方が高かった。
本実施形態および本実施例は、全ての点で例示である。本実施形態および本実施例は、制限的ではない。本開示の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内における全ての変更を包含する。例えば、本実施形態および本実施例から、任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも当初から予定されている。
20 正極、30 負極、40 セパレータ、50 電極体、90 ケース、91 正極端子、92 負極端子、100 リチウムイオン二次電池。
Claims (5)
- リチウムイオン二次電池用の正極であって、
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極活物質層における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.3質量%以上1.5質量%以下である、正極。 - 前記カーボンナノチューブの直径は、10nm以下であり、
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上である、請求項1に記載の正極。 - 前記正極活物質の表面の前記カーボンナノチューブによる被覆率は、40%以上である、請求項1に記載の正極。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の正極を含む、リチウムイオン二次電池。
- リチウムイオン二次電池用の正極であって、
正極活物質層を含み、
前記正極活物質層は、正極活物質およびカーボンナノチューブを含み、
前記カーボンナノチューブは、アスペクト比が400以上であり、
前記カーボンナノチューブは、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆しており、
前記正極における前記カーボンナノチューブの含有率は、0.5質量%以上1.3質量%以下であり、
前記カーボンナノチューブの直径は、10nm以下であり、
前記カーボンナノチューブの長さは、4μm以上であり、
前記正極活物質の表面の前記カーボンナノチューブによる被覆率は、50%以上である、正極。
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