JP4884021B2 - Method for manufacturing electrode for secondary battery - Google Patents

Method for manufacturing electrode for secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP4884021B2
JP4884021B2 JP2006032995A JP2006032995A JP4884021B2 JP 4884021 B2 JP4884021 B2 JP 4884021B2 JP 2006032995 A JP2006032995 A JP 2006032995A JP 2006032995 A JP2006032995 A JP 2006032995A JP 4884021 B2 JP4884021 B2 JP 4884021B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
conductive material
mass
secondary battery
carbon
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006032995A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007213992A (en
Inventor
康平 山本
淳 深谷
覚 鈴木
学 山田
敬之 滝
敦郎 冨田
洋人 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Adeka Corp
Denso Corp
Original Assignee
Adeka Corp
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adeka Corp, Denso Corp filed Critical Adeka Corp
Priority to JP2006032995A priority Critical patent/JP4884021B2/en
Publication of JP2007213992A publication Critical patent/JP2007213992A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4884021B2 publication Critical patent/JP4884021B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

本発明は、導電材を混合させた導電材含有ラジカル材料を電極中に含有することを特徴とする二次電池用電極、及び該電極を用いた、出力特性、特に低温特性に優れ、かつエネルギー密度が高い二次電池に関するものである。   The present invention relates to an electrode for a secondary battery characterized in that a conductive material-containing radical material mixed with a conductive material is contained in the electrode, and an output characteristic, particularly a low-temperature characteristic, using the electrode, and energy. The present invention relates to a secondary battery having a high density.

近年の携帯用パソコン、ハンディビデオカメラ等の携帯電子機器の普及に伴い、高電圧、高エネルギー密度を有する非水電解液二次電池が電源として広く用いられるようになった。また、環境問題の観点から、電池自動車や電力を動力の一部に利用したハイブリッド車の実用化が行われている。
なかでも、正極にリチウム含有金属酸化物、負極に炭素材料を用いたリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有する二次電池として種々の電子機器に利用されている。しかし、このリチウムイオン二次電池は、充放電時にリチウムイオンの挿入脱離反応を伴うため、大きな電流を流すと電池性能が著しく低下する。そのため、小型電子機器に利用した場合には、長い充電時間が必要となる。
With the spread of portable electronic devices such as portable personal computers and handy video cameras in recent years, non-aqueous electrolyte secondary batteries having high voltage and high energy density have been widely used as power sources. Also, from the viewpoint of environmental problems, battery cars and hybrid cars using electric power as a part of power have been put into practical use.
Among these, lithium ion secondary batteries using a lithium-containing metal oxide for the positive electrode and a carbon material for the negative electrode are used in various electronic devices as secondary batteries having a high energy density. However, since this lithium ion secondary battery is accompanied by a lithium ion insertion / release reaction during charging / discharging, the battery performance is significantly lowered when a large current is passed. Therefore, when used for a small electronic device, a long charging time is required.

一方、ポリ(2,2,6,6−テトラメチルピペリジノキシメタクリレート)(PTMA)に代表されるラジカル材料を正極に用いた二次電池は、イオンの吸脱着反応を利用しているため大電流を流すことが可能であり、サイクル特性も優れていることから、携帯電子機器や電気自動車に用いることが可能である。   On the other hand, a secondary battery using a radical material typified by poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidinoxymethacrylate) (PTMA) as a positive electrode utilizes an ion adsorption / desorption reaction. Since a large current can flow and the cycle characteristics are excellent, it can be used for portable electronic devices and electric vehicles.

しかしながら、ポリ(2,2,6,6−テトラメチルピペリジノキシメタクリレート)(PTMA)等のラジカル材料を電極に用いた二次電池では、ラジカル材料自体には導電性がほとんどないため、特許文献1に示されるように、電極ペースト作製時、ラジカル材に対して多量の導電材を添加しなければならず、電極の導電性を確保して出力特性に優れ、かつエネルギー密度が高い二次電池は未だに得られることはなかった。   However, in a secondary battery using a radical material such as poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidinoxymethacrylate) (PTMA) as an electrode, the radical material itself has almost no conductivity, so that As shown in Document 1, a large amount of conductive material must be added to the radical material when preparing the electrode paste, ensuring the conductivity of the electrode, excellent output characteristics, and high energy density. The battery has never been obtained.

そのため、電極の導電性を向上させるために、種々の方法が提案されている。特許文献2には、正極材と集電体との間にカーボンペーパーを挟み、導電性を向上させることが開示されている。この対策により一定の効果は見られるものの、通常の導電材を多量に含有した電極層のほかに、導電材の層を形成しており、エネルギー密度を低下させる欠点があった。
さらに特許文献3には、ヒンダードアミン構造を(メタ)アクリル酸エステルに組み込んだポリマー型のヒンダードアミン化合物を正極、負極またはセパレーターに添加することが提案されている。しかし、(メタ)アクリル酸エステル型ポリマーに組み込んだヒンダードアミン化合物は低分子量では電解液への溶解性が高く、高分子量分の粉末をカーボンに配合した正極材料は効果にバラツキが多く、実用的ではなかった。
Therefore, various methods have been proposed in order to improve the conductivity of the electrode. Patent Document 2 discloses that carbon paper is sandwiched between a positive electrode material and a current collector to improve conductivity. Although a certain effect can be seen by this countermeasure, in addition to the electrode layer containing a large amount of a normal conductive material, a conductive material layer is formed, which has the drawback of reducing the energy density.
Further, Patent Document 3 proposes that a polymer type hindered amine compound having a hindered amine structure incorporated in (meth) acrylic acid ester is added to the positive electrode, negative electrode or separator. However, hindered amine compounds incorporated in (meth) acrylic acid ester type polymers have high solubility in electrolytes at low molecular weights, and positive electrode materials with high molecular weight powders blended with carbon have a wide range of effects. There wasn't.

特開2004−200059号公報JP 2004-200059 A 特開2005−228705号公報JP 2005-228705 A 特開2001−210314号公報JP 2001-210314 A

従って、本発明の目的は、電極の導電性を確保し、出力特性、特に低温特性に優れ、かつエネルギー密度が高い二次電池を得ることができる二次電池用電極、及び該電極を用いた二次電池を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to use an electrode for a secondary battery that can secure a conductivity of the electrode, obtain a secondary battery having excellent output characteristics, particularly low temperature characteristics, and high energy density, and the electrode. It is to provide a secondary battery.

本発明者等は、かかる現状に鑑み種々の検討を重ねた結果、ラジカル材料を合成した直後に液相において導電材を混合し、ラジカル材料と導電材を共沈等の方法で取り出すことにより、ラジカル材料と導電材の接合面を増大させ導電性を確保することができ、この導電材含有ラジカル材料を電池に配した時に、出力特性、特に低温特性に優れ、かつエネルギー密度が高い二次電池が得られることを知見した。   As a result of various investigations in view of the present situation, the present inventors have mixed conductive materials in the liquid phase immediately after synthesizing the radical material, and by taking out the radical material and the conductive material by a method such as coprecipitation, The secondary battery can increase the bonding surface between the radical material and the conductive material to ensure conductivity. When this conductive material-containing radical material is placed in the battery, the secondary battery has excellent output characteristics, particularly low temperature characteristics, and high energy density. It was found that can be obtained.

本発明は、上記知見に基づきなされたもので、ラジカル材料を液相における重合反応によつて合成した直後に、該液相において導電材を混合させた導電材含有ラジカル材料を、電極中に含有することを特徴とする二次電池用電極を提供するものである。
また、本発明は、少なくとも正極、負極及び電解質を構成要素とする二次電池において、正極が上記二次電池用電極であることを特徴とする二次電池を提供するものである。
The present invention has been made based on the above findings, and immediately after the radical material is synthesized by a polymerization reaction in the liquid phase, the conductive material-containing radical material obtained by mixing the conductive material in the liquid phase is contained in the electrode. An electrode for a secondary battery is provided.
The present invention also provides a secondary battery characterized in that, in a secondary battery having at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte as constituent elements, the positive electrode is the electrode for a secondary battery.

本発明によれば、出力特性、特に低温特性に優れ、かつエネルギー密度が高い二次電池を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a secondary battery that is excellent in output characteristics, particularly low-temperature characteristics, and has a high energy density.

以下に本発明の二次電池用電極及び該電極を用いた二次電池について詳述する。
まず、本発明の二次電池用電極について説明する。
本発明で使用される導電材含有ラジカル材料は、液相におけるアニオン重合等の方法によってラジカル材料を合成し、その直後に液相において導電材を混合し、均一の混合物として共沈等の方法で取り出すことによって、効率よく均一な組成物として得ることができる。
The secondary battery electrode of the present invention and the secondary battery using the electrode will be described in detail below.
First, the electrode for a secondary battery of the present invention will be described.
The conductive material-containing radical material used in the present invention is synthesized by a method such as anionic polymerization in the liquid phase, and immediately after that, the conductive material is mixed in the liquid phase and co-precipitated as a uniform mixture. By taking out, it can obtain as a uniform composition efficiently.

上記ラジカル材料としては、下記化学式(1)の構造を有するニトロキシルラジカル化合物、下記一般式(2)で表されるニトロキシルラジカル化合物、下記一般式(3)で表される構成単位を有するニトロキシルラジカル化合物、下記一般式(4)又は下記一般式(5)で表される構造を有するピペリジル基含有高分子量重合体又は共重合体であるニトロキシルラジカル化合物を好適に挙げることができる。   Examples of the radical material include a nitroxyl radical compound having a structure represented by the following chemical formula (1), a nitroxyl radical compound represented by the following general formula (2), and a nitro having a structural unit represented by the following general formula (3). Preferable examples include a xyl radical compound, a nitroxyl radical compound which is a piperidyl group-containing high molecular weight polymer or copolymer having a structure represented by the following general formula (4) or the following general formula (5).

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
(上式においてR1 及びR2 は、各々独立に、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルケニル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、置換もしくは無置換の芳香族基、置換もしくは無置換のアラルキル基、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアシル基、カルボキシル基、置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基、シアノ基、置換もしくは無置換のアミノ基、置換もしくは無置換のアリールオキシ基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子、又は水素原子である。但し、R1 又はR2 が脂肪族基を含む場合、該脂肪族基は、飽和又は不飽和であってよく、置換又は無置換であってよく、鎖状、環状又は分岐状であってよく、1個以上の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素又はハロゲン原子を含んでもよい。R1 又はR2 が芳香族基を含む場合、該芳香族基は、置換又は無置換であってよく、1個以上の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素又はハロゲン原子を含んでもよい。R1 又はR2 がヒドロキシル基を含む場合、該ヒドロキシル基は金属原子と塩を形成していてもよい。R1 又はR2 がアルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基のいずれかを含む場合、これら置換基は、置換又は無置換であってよく、1個以上の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素又はハロゲン原子を含んでもよい。R1 とR2 は同一であっても異なっていてもよく、R1 とR2 とで環を形成してもよい。)
Figure 0004884021
(In the above formula, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted aromatic group, substituted Or unsubstituted aralkyl group, hydroxyl group, substituted or unsubstituted alkoxy group, substituted or unsubstituted acyl group, carboxyl group, substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group, cyano group, substituted or unsubstituted amino group, substituted Or an unsubstituted aryloxy group, a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group, a nitro group, a nitroso group, a halogen atom, or a hydrogen atom, provided that when R 1 or R 2 contains an aliphatic group, The group may be saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, chained, cyclic or branched. Well, if one or more oxygen, nitrogen, sulfur, silicon, phosphorus, may contain boron or halogen atom .R 1 or R 2 contains an aromatic group, aromatic group is a substituted or unsubstituted It may contain one or more oxygen, nitrogen, sulfur, silicon, phosphorus, boron or halogen atoms, and when R 1 or R 2 contains a hydroxyl group, the hydroxyl group forms a salt with the metal atom. When R 1 or R 2 contains any one of an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, and an amino group, these substituents may be substituted or unsubstituted, and one or more oxygen, nitrogen, sulfur, (It may contain a silicon, phosphorus, boron or halogen atom. R 1 and R 2 may be the same or different, and R 1 and R 2 may form a ring.)

Figure 0004884021
(式中、Xは、少なくとも1 つの脂肪族基、芳香族基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルデヒド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、ハロゲン原子、もしくは水素原子を含む置換基である。但し、Xが脂肪族基を含む場合、該脂肪族基は、飽和又は不飽和であってもよく、置換又は無置換であってもよく、鎖状、環状又は分岐状であってもよく、1個以上の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素又はハロゲン原子を含んでもよい。Xがヒドロキシル基を含む場合、該ヒドロキシル基は金属原子と塩を形成していてもよい。Xがアルコキシ基、アルデヒド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、ニトロソ基のいずれかを含む場合、これら置換基は、置換又は無置換であってよく、1個以上の酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素又はハロゲン原子を含んでもよい。Xが環を形成してもよい。)
Figure 0004884021
Wherein X is at least one aliphatic group, aromatic group, hydroxyl group, alkoxy group, aldehyde group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, cyano group, amino group, nitro group, nitroso group, halogen atom, or A substituent containing a hydrogen atom, provided that when X contains an aliphatic group, the aliphatic group may be saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, chained, cyclic Or it may be branched and may contain one or more oxygen, nitrogen, sulfur, silicon, phosphorus, boron or halogen atoms, and when X contains a hydroxyl group, the hydroxyl group forms a salt with the metal atom. When X contains any of an alkoxy group, an aldehyde group, a carboxyl group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, an amino group, a nitro group, and a nitroso group, Substituents may be substituted or unsubstituted, one or more oxygen, nitrogen, sulfur, silicon, phosphorus, may contain boron or halogen atom .X may form a ring.)

Figure 0004884021
(式中、R4 は、水素原子、メチル基又は−COOLiであり、R5 及びR6 は、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、R7 は、水素原子、アルカリ金属、炭素原子数1〜50のアルキル基、炭素原子数1〜50のアルケニル基、炭素原子数1〜50のアラルキル基、炭素原子数1〜50のハロゲン原子で置換されたアルキル基を示す。X1 及びX2 は、各々独立に、直接結合、−CO−、−COO−、−CONR8 −、−O−、−S−、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、又はこれらの基の二つ以上を結合させた2価の基を示す。R8 は、水素原子又は炭素原子数1〜18のアルキル基を示す。nは30以上の数を、mは0又は正の数を表す。)
Figure 0004884021
(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group or —COOLi, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 represents a hydrogen atom, an alkali metal, or a carbon atom. the number 1 to 50 alkyl group, an alkenyl group having a carbon number of 1 to 50, an aralkyl group having 1 to 50 carbon atom, an alkyl group substituted with a halogen atom having 1 to 50 carbon atom .X 1 and X 2 may each independently have a direct bond, —CO—, —COO—, —CONR 8 —, —O—, —S—, an alkylene group which may have a substituent, or a substituent. An arylene group or a divalent group formed by bonding two or more of these groups, R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, n represents a number of 30 or more, m Represents 0 or a positive number.)

Figure 0004884021
(式中、R9 は、水素原子又はメチル基を示し、R10は、水素原子、アルカリ金属、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数1〜30のアルケニル基、炭素原子数1〜30のアリールアルキル基、炭素原子数1〜30のハロゲンで置換されたアルキル基を示す。X2 は、直接結合、−CO−、−COO−、−CONR8 −、−O−、−S−、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、およびこれらの基の二つ以上を結合させた2価の基を示す。R8 は、水素原子又は炭素原子数1〜18のアルキル基を示す。nは30以上の数を示す。)
Figure 0004884021
(In the formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 10 represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 carbon atom. An arylalkyl group having ˜30, or an alkyl group substituted with a halogen having 1 to 30 carbon atoms, X 2 is a direct bond, —CO—, —COO—, —CONR 8 —, —O—, —S; -Represents an alkylene group which may have a substituent, an arylene group which may have a substituent, and a divalent group formed by bonding two or more of these groups, R 8 represents a hydrogen atom or An alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and n represents a number of 30 or more.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアルキル基、上記一般式(4)のR7 で表される炭素原子数1〜50のアルキル基及びR8 で表される炭素原子数1〜18のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、2−エチルヘキシル、ノニル、イソノニル、デシル、ドデシル(ラウリル)、トリデシル、テトラデシル(ミリスチル)、ペンタデシル、ヘキサデシル(パルミチル)、ペプタデシル、オクタデシル(ステアリル)等が挙げられる。
上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアルケニル基又はアルコキシ基としては、上記アルキル基から誘導されるアルケニル基又はアルコキシ基が挙げられる。
上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のシクロアルキル基としては、シクロペンチル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等が挙げられる。
上記一般式(2)のR1 及びR2 並びに上記一般式(3)のXで表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアシル基としては、アセチル、プロピオニル、オクタノイル、アクリロイル、メタクリロイル、フェニルカルボニル(ベンゾイル)、フタロイル、4−トリフルオロメチルベンゾイル、サリチロイル、オキザロイル、1,4−ブタンジカルボニル、ジブチルカルバモイル、トリレンジカルバモイル、ヘキサメチレンジカルバモイル等が挙げられる。
A substituted or unsubstituted alkyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2), an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms represented by R 7 in the general formula (4), and R 8 Examples of the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, amyl, isoamyl, tert-amyl, hexyl, heptyl, isoheptyl, sec Triheptyl, n-octyl, isooctyl, tertiary octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, isononyl, decyl, dodecyl (lauryl), tridecyl, tetradecyl (myristyl), pentadecyl, hexadecyl (palmityl), peptadecyl, octadecyl (stearyl) Can be mentioned.
Examples of the substituted or unsubstituted alkenyl group or alkoxy group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) include an alkenyl group or an alkoxy group derived from the alkyl group.
Examples of the substituted or unsubstituted cycloalkyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) include cyclopentyl, cyclobutyl, cyclohexyl, cycloheptyl and the like.
Examples of the halogen atom represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) and X in the general formula (3) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
Examples of the substituted or unsubstituted acyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) include acetyl, propionyl, octanoyl, acryloyl, methacryloyl, phenylcarbonyl (benzoyl), phthaloyl, 4-trifluoromethylbenzoyl. , Salicyloyl, oxaloyl, 1,4-butanedicarbonyl, dibutylcarbamoyl, tolylenecarbamoyl, hexamethylenedicarbamoyl and the like.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換の芳香族基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9- フルオレニル基、1−アントリル基、2−アントリル基、9−アントリル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基、1−ナフタセニル基、2−ナフタセニル基、9−ナフタセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−ビフェニルイル基、3−ビフェニルイル基、4−ビフェニルイル基、p−ターフェニル−4−イル基、p−ターフェニル−3−イル基、p−ターフェニル−2−イル基、m−ターフェニル−4−イル基、m−ターフェニル−3−イル基、m−ターフェニル−2−イル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−t−ブチルフェニル基、p−(2−フェニルプロピル)フェニル基、3−メチル−2−ナフチル基、4−メチル−1−ナフチル基、4−メチル−1−アントリル基、4' −メチルビフェニルイル基、4" −t−ブチル−p−ターフェニル−4−イル基等の芳香族炭化水素基、1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基、ピラジニル基、2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニル基、1−インドリル基、2−インドリル基、3−インドリル基、4−インドリル基、5−インドリル基、6−インドリル基、7−インドリル基、1−イソインドリル基、2−イソインドリル基、3−イソインドリル基、4−イソインドリル基、5−イソインドリル基、6−イソインドリル基、7−イソインドリル基、2−フリル基、3−フリル基、2−ベンゾフラニル基、3−ベンゾフラニル基、4−ベンゾフラニル基、5−ベンゾフラニル基、6−ベンゾフラニル基、7−ベンゾフラニル基、1−イソベンゾフラニル基、3−イソベンゾフラニル基、4−イソベンゾフラニル基、5−イソベンゾフラニル基、6−イソベンゾフラニル基、7−イソベンゾフラニル基、2−キノリル基、3−キノリル基、4−キノリル基、5−キノリル基、6−キノリル基、7−キノリル基、8−キノリル基、1−イソキノリル基、3−イソキノリル基、4−イソキノリル基、5−イソキノリル基、6−イソキノリル基、7−イソキノリル基、8−イソキノリル基、2−キノキサリニル基、5−キノキサリニル基、6−キノキサリニル基、1−カルバゾリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、4−カルバゾリル基、9−カルバゾリル基、1−フェナンスリジニル基、2−フェナンスリジニル基、3−フェナンスリジニル基、4−フェナンスリジニル基、6−フェナンスリジニル基、7−フェナンスリジニル基、8−フェナンスリジニル基、9−フェナンスリジニル基、10−フェナンスリジニル基、1−アクリジニル基、2−アクリジニル基、3−アクリジニル基、4−アクリジニル基、9−アクリジニル基、1,7−フェナンスロリン−2−イル基、1,7−フェナンスロリン−3−イル基、1,7−フェナンスロリン−4−イル基、1,7−フェナンスロリン−5−イル基、1,7−フェナンスロリン−6−イル基、1,7−フェナンスロリン−8−イル基、1,7−フェナンスロリン−9−イル基、1,7−フェナンスロリン−10−イル基、1,8−フェナンスロリン−2−イル基、1,8−フェナンスロリン−3−イル基、1,8−フェナンスロリン−4−イル基、1,8−フェナンスロリン−5−イル基、1,8−フェナンスロリン−6−イル基、1,8−フェナンスロリン−7−イル基、1,8−フェナンスロリン−9−イル基、1,8−フェナンスロリン−10−イル基、1,9−フェナンスロリン−2−イル基、1,9−フェナンスロリン−3−イル基、1,9−フェナンスロリン−4−イル基、1,9−フェナンスロリン−5−イル基、1,9−フェナンスロリン−6−イル基、1,9−フェナンスロリン−7−イル基、1,9−フェナンスロリン−8−イル基、1,9−フェナンスロリン−10−イル基、1,10−フェナンスロリン−2−イル基、1,10−フェナンスロリン−3−イル基、1,10−フェナンスロリン−4−イル基、1,10−フェナンスロリン−5−イル基、2,9−フェナンスロリン−1−イル基、2,9−フェナンスロリン−3−イル基、2,9−フェナンスロリン−4−イル基、2,9−フェナンスロリン−5−イル基、2,9−フェナンスロリン−6−イル基、2,9−フェナンスロリン−7−イル基、2,9−フェナンスロリン−8−イル基、2,9−フェナンスロリン−10−イル基、2,8−フェナンスロリン−1−イル基、2,8−フェナンスロリン−3−イル基、2,8−フェナンスロリン−4−イル基、2,8−フェナンスロリン−5−イル基、2,8−フェナンスロリン−6−イル基、2,8−フェナンスロリン−7−イル基、2,8−フェナンスロリン−9−イル基、2,8−フェナンスロリン−10−イル基、2,7−フェナンスロリン−1−イル基、2,7−フェナンスロリン−3−イル基、2,7−フェナンスロリン−4−イル基、2,7−フェナンスロリン−5−イル基、2,7−フェナンスロリン−6−イル基、2,7−フェナンスロリン−8−イル基、2,7−フェナンスロリン−9−イル基、2,7−フェナンスロリン−10−イル基、1−フェナジニル基、2−フェナジニル基、1−フェノチアジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基、4−フェノチアジニル基、10−フェノチアジニル基、1−フェノキサジニル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、4−フェノキサジニル基、10−フェノキサジニル基、2−オキサゾリル基、4−オキサゾリル基、5−オキサゾリル基、2−オキサジアゾリル基、5−オキサジアゾリル基、3−フラザニル基、2−チエニル基、3−チエニル基、2−メチルピロール−1−イル基、2−メチルピロール−3−イル基、2−メチルピロール−4−イル基、2−メチルピロール−5−イル基、3−メチルピロール−1−イル基、3−メチルピロール−2−イル基、3−メチルピロール−4−イル基、3−メチルピロール−5−イル基、2−t−ブチルピロール−4−イル基、3−(2−フェニルプロピル)ピロール−1−イル基、2−メチル−1−インドリル基、4−メチル−1−インドリル基、2−メチル−3−インドリル基、4−メチル−3−インドリル基、2−t−ブチル−1−インドリル基、4−t−ブチル−1−インドリル基、2−t−ブチル−3−インドリル基、4−t−ブチル−3−インドリル基等が挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted aromatic group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 9-fluorenyl group, a 1-anthryl group, 2-anthryl group, 9-anthryl group, 1-phenanthryl group, 2-phenanthryl group, 3-phenanthryl group, 4-phenanthryl group, 9-phenanthryl group, 1-naphthacenyl group, 2-naphthacenyl group, 9-naphthacenyl group, 1-pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-biphenylyl group, 3-biphenylyl group, 4-biphenylyl group, p-terphenyl-4-yl group, p-terphenyl-3- Yl group, p-terphenyl-2-yl group, m-terphenyl-4-yl group, m-terphenyl-3-yl group, m-terphenyl-2-yl group, o-tri Group, m-tolyl group, p-tolyl group, pt-butylphenyl group, p- (2-phenylpropyl) phenyl group, 3-methyl-2-naphthyl group, 4-methyl-1-naphthyl group, 4 An aromatic hydrocarbon group such as -methyl-1-anthryl group, 4'-methylbiphenylyl group, 4 "-t-butyl-p-terphenyl-4-yl group, 1-pyrrolyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, pyrazinyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 4-pyridinyl group, 1-indolyl group, 2-indolyl group, 3-indolyl group, 4-indolyl group, 5-indolyl group, 6- Indolyl group, 7-indolyl group, 1-isoindolyl group, 2-isoindolyl group, 3-isoindolyl group, 4-isoindolyl group, 5-isoindolyl group, 6-isoindolyl group, 7-isoyl group Drill group, 2-furyl group, 3-furyl group, 2-benzofuranyl group, 3-benzofuranyl group, 4-benzofuranyl group, 5-benzofuranyl group, 6-benzofuranyl group, 7-benzofuranyl group, 1-isobenzofuranyl group 3-isobenzofuranyl group, 4-isobenzofuranyl group, 5-isobenzofuranyl group, 6-isobenzofuranyl group, 7-isobenzofuranyl group, 2-quinolyl group, 3-quinolyl group 4-quinolyl group, 5-quinolyl group, 6-quinolyl group, 7-quinolyl group, 8-quinolyl group, 1-isoquinolyl group, 3-isoquinolyl group, 4-isoquinolyl group, 5-isoquinolyl group, 6-isoquinolyl group 7-isoquinolyl group, 8-isoquinolyl group, 2-quinoxalinyl group, 5-quinoxalinyl group, 6-quinoxalinyl group, 1-carbazolyl group, -Carbazolyl group, 3-carbazolyl group, 4-carbazolyl group, 9-carbazolyl group, 1-phenanthridinyl group, 2-phenanthridinyl group, 3-phenanthridinyl group, 4-phenanthridinyl group 6-phenanthridinyl group, 7-phenanthridinyl group, 8-phenanthridinyl group, 9-phenanthridinyl group, 10-phenanthridinyl group, 1-acridinyl group, 2-acridinyl group , 3-acridinyl group, 4-acridinyl group, 9-acridinyl group, 1,7-phenanthrolin-2-yl group, 1,7-phenanthrolin-3-yl group, 1,7-phenanthrolin- 4-yl group, 1,7-phenanthrolin-5-yl group, 1,7-phenanthrolin-6-yl group, 1,7-phenanthrolin-8-yl group, 1,7-phenance Lorin -9-yl group, 1,7-phenanthrolin-10-yl group, 1,8-phenanthrolin-2-yl group, 1,8-phenanthrolin-3-yl group, 1,8-phen group Nansulolin-4-yl group, 1,8-phenanthrolin-5-yl group, 1,8-phenanthrolin-6-yl group, 1,8-phenanthrolin-7-yl group, 1,8 -Phenanthrolin-9-yl group, 1,8-phenanthrolin-10-yl group, 1,9-phenanthrolin-2-yl group, 1,9-phenanthrolin-3-yl group, 1 , 9-phenanthrolin-4-yl group, 1,9-phenanthrolin-5-yl group, 1,9-phenanthrolin-6-yl group, 1,9-phenanthrolin-7-yl group 1,9-phenanthrolin-8-yl group, 1,9-phenanthrolin-10-yl group, , 10-phenanthrolin-2-yl group, 1,10-phenanthrolin-3-yl group, 1,10-phenanthrolin-4-yl group, 1,10-phenanthrolin-5-yl group 2,9-phenanthrolin-1-yl group, 2,9-phenanthrolin-3-yl group, 2,9-phenanthrolin-4-yl group, 2,9-phenanthrolin-5- Yl group, 2,9-phenanthroline-6-yl group, 2,9-phenanthrolin-7-yl group, 2,9-phenanthrolin-8-yl group, 2,9-phenanthroline- 10-yl group, 2,8-phenanthrolin-1-yl group, 2,8-phenanthrolin-3-yl group, 2,8-phenanthrolin-4-yl group, 2,8-phenance Lorin-5-yl group, 2,8-phenanthrolin-6-yl group, 2,8-fluoro group Nansulolin-7-yl group, 2,8-phenanthroline-9-yl group, 2,8-phenanthrolin-10-yl group, 2,7-phenanthrolin-1-yl group, 2,7- Phenanthrolin-3-yl group, 2,7-phenanthrolin-4-yl group, 2,7-phenanthrolin-5-yl group, 2,7-phenanthrolin-6-yl group, 2, 7-phenanthrolin-8-yl group, 2,7-phenanthrolin-9-yl group, 2,7-phenanthrolin-10-yl group, 1-phenazinyl group, 2-phenazinyl group, 1-pheno Thiazinyl group, 2-phenothiazinyl group, 3-phenothiazinyl group, 4-phenothiazinyl group, 10-phenothiazinyl group, 1-phenoxazinyl group, 2-phenoxazinyl group, 3-phenoxazinyl group, 4-phenoxazinyl group 10-phenoxazinyl group, 2-oxazolyl group, 4-oxazolyl group, 5-oxazolyl group, 2-oxadiazolyl group, 5-oxadiazolyl group, 3-furazanyl group, 2-thienyl group, 3-thienyl group, 2-methylpyrrole -1-yl group, 2-methylpyrrol-3-yl group, 2-methylpyrrol-4-yl group, 2-methylpyrrol-5-yl group, 3-methylpyrrol-1-yl group, 3-methylpyrrole 2-yl group, 3-methylpyrrol-4-yl group, 3-methylpyrrol-5-yl group, 2-t-butylpyrrol-4-yl group, 3- (2-phenylpropyl) pyrrol-1- Yl group, 2-methyl-1-indolyl group, 4-methyl-1-indolyl group, 2-methyl-3-indolyl group, 4-methyl-3-indolyl group, 2-t-butyl-1 Indolyl group, 4-t-butyl-1-indolyl group, 2-t-butyl-3-indolyl group, and 4-t-butyl-3-indolyl group and the like.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアラルキル基としては、ベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニルイソプロピル基、2−フェニルイソプロピル基、フェニル−t−ブチル基、α−ナフチルメチル基、1−α−ナフチルエチル基、2−α−ナフチルエチル基、1−α−ナフチルイソプロピル基、2−α−ナフチルイソプロピル基、β−ナフチルメチル基、1−β−ナフチルエチル基、2−β−ナフチルエチル基、1−β−ナフチルイソプロピル基、2−β−ナフチルイソプロピル基、1−ピロリルメチル基、2−(1−ピロリル)エチル基、p−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、o−メチルベンジル基、p−クロロベンジル基、m−クロロベンジル基、o−クロロベンジル基、p−ブロモベンジル基、m−ブロモベンジル基、o−ブロモベンジル基、p−ヨードベンジル基、m−ヨードベンジル基、o−ヨードベンジル基、p−ヒドロキシベンジル基、m−ヒドロキシベンジル基、o−ヒドロキシベンジル基、p−アミノベンジル基、m−アミノベンジル基、o−アミノベンジル基、p−ニトロベンジル基、m−ニトロベンジル基、o−ニトロベンジル基、p−シアノベンジル基、m−シアノベンジル基、o−シアノベンジル基、1−ヒドロキシ−2−フェニルイソプロピル基、1−クロロ−2−フェニルイソプロピル基等が挙げられる。 Examples of the substituted or unsubstituted aralkyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) include a benzyl group, a 1-phenylethyl group, a 2-phenylethyl group, a 1-phenylisopropyl group, and 2-phenyl. Isopropyl group, phenyl-t-butyl group, α-naphthylmethyl group, 1-α-naphthylethyl group, 2-α-naphthylethyl group, 1-α-naphthylisopropyl group, 2-α-naphthylisopropyl group, β- Naphthylmethyl group, 1-β-naphthylethyl group, 2-β-naphthylethyl group, 1-β-naphthylisopropyl group, 2-β-naphthylisopropyl group, 1-pyrrolylmethyl group, 2- (1-pyrrolyl) ethyl group P-methylbenzyl group, m-methylbenzyl group, o-methylbenzyl group, p-chlorobenzyl group, m-chlorobenzyl group, o-chlorobenzyl P-bromobenzyl group, m-bromobenzyl group, o-bromobenzyl group, p-iodobenzyl group, m-iodobenzyl group, o-iodobenzyl group, p-hydroxybenzyl group, m-hydroxybenzyl group, o -Hydroxybenzyl group, p-aminobenzyl group, m-aminobenzyl group, o-aminobenzyl group, p-nitrobenzyl group, m-nitrobenzyl group, o-nitrobenzyl group, p-cyanobenzyl group, m-cyano Examples include benzyl group, o-cyanobenzyl group, 1-hydroxy-2-phenylisopropyl group, 1-chloro-2-phenylisopropyl group and the like.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基は、−COOX5 と表される基であり、置換基X5 としては前記の置換もしくは無置換のアルキル基、前記の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、前記の置換もしくは無置換のアラルキル基等が挙げられる。 The substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) is a group represented by —COOX 5 , and the substituent X 5 is the above-described substituted or unsubstituted group. Examples thereof include an alkyl group, the above substituted or unsubstituted cycloalkyl group, and the above substituted or unsubstituted aralkyl group.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアミノ基は、−NX12 と表される基であり、置換基X1 及びX2 はそれぞれ独立に水素原子、前記の置換もしくは無置換のアルキル基、前記の置換もしくは無置換のアルケニル基、前記の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、前記の置換もしくは無置換の芳香族基、前記の置換もしくは無置換のアラルキル基等が挙げられる。 The substituted or unsubstituted amino group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) is a group represented by —NX 1 X 2 , and the substituents X 1 and X 2 are each independently hydrogen. Atom, the above substituted or unsubstituted alkyl group, the above substituted or unsubstituted alkenyl group, the above substituted or unsubstituted cycloalkyl group, the above substituted or unsubstituted aromatic group, the above substituted or unsubstituted And an aralkyl group.

上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアリールオキシ基は、−OX4 と表される基であり、置換基X4 としては前記の置換もしくは無置換の芳香族基が挙げられる。
上記一般式(2)のR1 及びR2 で表される置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基は、−COOX6 と表される基であり、置換基X6 としては前記の置換もしくは無置換の芳香族基が挙げられる。
The substituted or unsubstituted aryloxy group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) is a group represented by —OX 4 , and the substituent X 4 is the above-described substituted or unsubstituted group. An aromatic group is mentioned.
The substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group represented by R 1 and R 2 in the general formula (2) is a group represented by —COOX 6 , and the substituent X 6 is the above substituted or unsubstituted group. Of the aromatic group.

上記一般式(3)のXで表されるアルコキシカルボニル基は、−COOX5 と表される基であり、置換基X5 としては前記の置換もしくは無置換のアルキル基、前記の置換もしくは無置換のシクロアルキル基、前記の置換もしくは無置換のアラルキル基等が挙げられる。
上記一般式(4)のR7 及び上記一般式(5)のR10で表されるアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムが挙げられる。
The alkoxycarbonyl group represented by X in the general formula (3) is a group represented by —COOX 5 , and the substituent X 5 includes the above substituted or unsubstituted alkyl group and the above substituted or unsubstituted group. And the above-mentioned substituted or unsubstituted aralkyl groups.
Examples of the alkali metal represented by R 7 in the general formula (4) and R 10 in the general formula (5) include lithium, sodium, and potassium.

上記一般式(4)のR7 で表される炭素原子数1〜50のアラルキル基としては、前記の置換もしくは無置換のアラルキル基が挙げられる。
上記一般式(4)のR7 で表される炭素原子数1〜50のハロゲン原子で置換されたアルキル基としては、前記の置換もしくは無置換のアルキル基の一部又は全部をハロゲン原子で置換したものが挙げられる。具体的にはフッ化アルキル基、臭化アルキル基、ヨウ化アルキル基、塩化アルキル基等が挙げられ、アルキル基は前記の例示の通りである。
As said C1-C50 aralkyl group represented by R < 7 > of the said General formula (4), the said substituted or unsubstituted aralkyl group is mentioned.
As the alkyl group substituted with a halogen atom having 1 to 50 carbon atoms represented by R 7 in the general formula (4), a part or all of the above substituted or unsubstituted alkyl group is substituted with a halogen atom. The thing which was done is mentioned. Specific examples include alkyl fluoride groups, alkyl bromide groups, alkyl iodide groups, alkyl chloride groups, and the like, and the alkyl groups are as described above.

上記一般式(4)においてX1 及びX2 で表される置換基を有してもよいアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、メチルエチレン、ブチレン、1−メチルプロピレン、2−メチルプロピレン、1,2−ジメチルプロピレン、1,3−ジメチルプロピレン、1−メチルブチレン、2−メチルブチレン、3−メチルブチレン、4−メチルブチレン、2,4−ジメチルブチレン、1,3−ジメチルブチレン、ペンチレン、へキシレン、ヘプチレン、オクチレン、エタン−1,1−ジイル、プロパン−2,2−ジイル、シクロプロパン−1,1−ジイル、シクロブタン−1,1−ジイル、2,4−ジメチルシクロブタン−1,1−ジイル、3−ジメチルシクロブタン−1,1−ジイル、シクロペンタン−1,1−ジイル、シクロヘキサン−1,1−ジイル等が挙げられ、置換基を有してもよいアリーレン基としては、1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、1,4−フェニレン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレン、ジフェニルメタン−4,4’−ジイル、2,2−ジフェニルプロパン−4,4’−ジイル、ジフェニルスルフィド−4,4’−ジイル、ジフェニルスルフォン−4,4’−ジイル等が挙げられる。 Examples of the alkylene group which may have a substituent represented by X 1 and X 2 in the general formula (4) include methylene, ethylene, propylene, methylethylene, butylene, 1-methylpropylene, 2-methylpropylene, 1,2-dimethylpropylene, 1,3-dimethylpropylene, 1-methylbutylene, 2-methylbutylene, 3-methylbutylene, 4-methylbutylene, 2,4-dimethylbutylene, 1,3-dimethylbutylene, pentylene, Hexylene, heptylene, octylene, ethane-1,1-diyl, propane-2,2-diyl, cyclopropane-1,1-diyl, cyclobutane-1,1-diyl, 2,4-dimethylcyclobutane-1,1 -Diyl, 3-dimethylcyclobutane-1,1-diyl, cyclopentane-1,1-diyl, cyclohex Examples of the arylene group that may have a substituent include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene, and 2,5-dimethyl-1. , 4-phenylene, diphenylmethane-4,4′-diyl, 2,2-diphenylpropane-4,4′-diyl, diphenyl sulfide-4,4′-diyl, diphenylsulfone-4,4′-diyl and the like. It is done.

上記の一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)、一般式(4)又は一般式(5)で表される好ましいニトロキシラジカル化合物としては、より具体的には以下の化合物No.1〜No.9が挙げられる。但し、本発明は以下の例示により何ら制限されるものではない。   As a preferable nitroxy radical compound represented by the above general formula (1), general formula (2), general formula (3), general formula (4) or general formula (5), more specifically, Compound No. 1-No. 9 is mentioned. However, this invention is not restrict | limited at all by the following illustrations.

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

Figure 0004884021
Figure 0004884021

本発明で使用されるラジカル材料の中で特にニトロシキルラジカル化合物が好ましく使用されるが、更に好ましくは、上記の一般式(3)、一般式(4)又は一般式(5)で表されるニトロシキルラジカル化合物である。   Of the radical materials used in the present invention, a nitroalkyl radical compound is particularly preferably used. More preferably, the radical compound is represented by the above general formula (3), general formula (4) or general formula (5). Nitroalkyl radical compound.

本発明で使用される導電材含有ラジカル材料は、液相におけるアニオン重合等の方法によってラジカル材料を合成し、その直後に液相において導電材を混合することにより得られるが、本発明で使用される上記導電材としては、カーボン材料又は導電性高分子が挙げられ、カーボン材料としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛の微粒子等のカーボンブラック、ニードルコークス等の無定形炭素の微粒子等、カーボンナノファイバー、グラファイト、カーボンナノチューブ、非晶質炭素等の炭素質材料等が挙げられる。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等が挙げられる。これらの中でも特にカーボン材料が好ましく、特にアセチレンブラック、ケッチェンブラックが好適に用いられる。   The conductive material-containing radical material used in the present invention can be obtained by synthesizing a radical material by a method such as anionic polymerization in the liquid phase and immediately after that, by mixing the conductive material in the liquid phase. Examples of the conductive material include a carbon material or a conductive polymer. Examples of the carbon material include carbon black such as acetylene black, ketjen black, and fine particles of graphite, and fine particles of amorphous carbon such as needle coke. Examples thereof include carbonaceous materials such as nanofibers, graphite, carbon nanotubes, and amorphous carbon. Examples of the conductive polymer include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyacene and the like. Among these, carbon materials are particularly preferable, and acetylene black and ketjen black are particularly preferably used.

上記導電材の混合量は、上記導電材含有ラジカル材料中、5〜80質量%であることが好ましく、さらに好ましくは25〜40質量%の範囲である。   The amount of the conductive material mixed is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 25 to 40% by mass in the conductive material-containing radical material.

上記ラジカル材料と上記導電材との混合方法は、アニオン重合直後のトルエンやキシレン等の重合溶媒に溶解した状態のラジカル材料に、導電材を添加、混合する方法が挙げられる。該ラジカル材料を単離した後に導電材と混合させる方法の場合、単離したラジカル材料が溶媒に不溶のため、導電材と混合することが困難であり、熱を加えて無理に混合した場合でも最終的にゲル化し、均一な混合物として取り出すことが困難である。   Examples of the method for mixing the radical material and the conductive material include a method in which a conductive material is added to and mixed with a radical material dissolved in a polymerization solvent such as toluene or xylene immediately after anionic polymerization. In the case of a method in which the radical material is isolated and then mixed with the conductive material, it is difficult to mix with the conductive material because the isolated radical material is insoluble in the solvent, and even when heated and forcibly mixed. It finally gels and is difficult to remove as a uniform mixture.

次に、本発明の二次電池について説明する。
本発明の二次電池は、少なくとも正極、負極及び電解液を構成要素とする二次電池において、正極が上記の本発明の二次電池用電極であることを特徴とする。
上記正極の活物質としては、上記導電材含有ラジカル材料を単独で用いるばかりでなく、リチウムイオンを挿入脱離する化合物を混合して用いることもできる。正極活物質中の上記導電材含有ラジカル材料の割合は、好ましくは2〜100質量%、より好ましくは3〜75質量%、さらに好ましくは5〜50質量%の範囲である。上記のリチウムイオンを挿入脱離する化合物としては、層状構造またはスピネル構造のリチウム−金属複合酸化物が挙げられ、具体的にはLi(1-X) NiO2 、Li(1-X) MnO2 、Li(1-X) Mn24 、Li(1-X) CoO2 、Li(1-X) FeO2 、LiFePO4 等である。これらの化学式中におけるXは0〜1の数を示す。各々にLi、Mg、Al、またはCo、Ti、Nb、Cr等の遷移金属を添加または置換した材料等であってもよい。また、これらのリチウム−金属複合酸化物を単独で用いるばかりでなく、これらを複数種類混合して用いることもできる。このなかでもリチウム−金属複合酸化物としては、層状構造またはスピネル構造のリチウムマンガン含有複合酸化物、リチウムニッケル含有複合酸化物およびリチウムコバルト含有複合酸化物のうちの1種以上であることが好ましい。正極は、上記の正極活物質を結着材、導電材等の公知の添加材と混合した後に金属箔等からなる集電体上に塗布され、正極合材層が形成されているものが好ましい。上記結着材としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、EPDM、SBR、NBR、フッ素ゴム等が挙げられる。
Next, the secondary battery of the present invention will be described.
The secondary battery of the present invention is a secondary battery having at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution as constituent elements, wherein the positive electrode is the above-described secondary battery electrode of the present invention.
As the positive electrode active material, not only the conductive material-containing radical material can be used alone, but also a compound that inserts and desorbs lithium ions can be mixed and used. The proportion of the conductive material-containing radical material in the positive electrode active material is preferably in the range of 2 to 100% by mass, more preferably 3 to 75% by mass, and still more preferably 5 to 50% by mass. Examples of the compound that inserts and desorbs lithium ions include a lithium-metal composite oxide having a layered structure or a spinel structure. Specifically, Li (1-X) NiO 2 , Li (1-X) MnO 2 Li (1-X) Mn 2 O 4 , Li (1-X) CoO 2 , Li (1-X) FeO 2 , LiFePO 4 and the like. X in these chemical formulas represents a number from 0 to 1. A material obtained by adding or substituting a transition metal such as Li, Mg, Al, or Co, Ti, Nb, or Cr may be used. Moreover, not only these lithium-metal composite oxides are used alone, but also a plurality of these can be mixed and used. Among these, the lithium-metal composite oxide is preferably at least one of a lithium manganese-containing composite oxide having a layered structure or a spinel structure, a lithium nickel-containing composite oxide, and a lithium cobalt-containing composite oxide. The positive electrode is preferably one in which the positive electrode active material is mixed with a known additive such as a binder or a conductive material and then applied onto a current collector made of a metal foil or the like to form a positive electrode mixture layer. . Examples of the binder include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, EPDM, SBR, NBR, and fluororubber.

上記負極の活物質としては、リチウムイオンを充電時には吸蔵し、かつ放電時には放出する化合物であれば、その材料構成で特に限定されるものではなく、公知の材料、構成のものを用いることができる。例えば、リチウム金属、グラファイト又は非晶質炭素等の炭素材料等、ケイ素、スズなどを含有する合金材料、Li4 Ti512、Nb25 等の酸化物材料である。上記酸化物材料は、単独で用いる以外に、これらを複数種類混合して用いてもよい。負極は、上記の負極活物質に必要に応じて導電材および結着材を混合して得られた負極合材が集電体に接合され負極合材層が形成されているものが好ましい。 The active material of the negative electrode is not particularly limited as long as it is a compound that occludes lithium ions during charge and releases during discharge, and any known material or configuration can be used. . Examples thereof include lithium metal, carbon materials such as graphite or amorphous carbon, alloy materials containing silicon, tin, and the like, and oxide materials such as Li 4 Ti 5 O 12 and Nb 2 O 5 . The above oxide materials may be used in a mixture of a plurality of types in addition to being used alone. The negative electrode is preferably one in which a negative electrode mixture obtained by mixing the negative electrode active material with a conductive material and a binder as necessary is bonded to a current collector to form a negative electrode mixture layer.

上記負極の集電体としては、通常、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が使用され、上記正極の集電体としては、通常、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等が使用される。   Usually, copper, nickel, stainless steel, nickel-plated steel or the like is used as the negative electrode current collector, and aluminum, stainless steel, nickel-plated steel or the like is usually used as the positive electrode current collector. .

上記電解液は、有機溶媒に支持塩を溶解させたもの、イオン液体、イオン液体に支持塩を溶解させたものである。   The electrolytic solution is prepared by dissolving a supporting salt in an organic solvent, an ionic liquid, or a supporting salt dissolved in an ionic liquid.

上記有機溶媒としては、非水電解液に通常用いられているものを1種又は2種以上組み合わせて用いることができるが、環状カーボネート化合物、環状エステル化合物、スルホン又はスルホキシド化合物、アマイド化合物、鎖状カーボネート化合物、鎖状又は環状エーテル化合物、及び鎖状エステル化合物からなる群から選ばれる1種以上を含有することが好ましい。特に、環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物をそれぞれ1種以上含有することが好ましく、この組み合わせを用いることで、サイクル特性に優れるばかりでなく、電解液の粘度、得られる電池の電気容量・出力等のバランスのとれた非水電解液が提供できる。   As said organic solvent, what is normally used for the non-aqueous electrolyte can be used 1 type or in combination of 2 or more types, but a cyclic carbonate compound, a cyclic ester compound, a sulfone or sulfoxide compound, an amide compound, a chain form It is preferable to contain at least one selected from the group consisting of a carbonate compound, a chain or cyclic ether compound, and a chain ester compound. In particular, it is preferable to contain at least one cyclic carbonate compound and a chain carbonate compound, and by using this combination, not only the cycle characteristics are excellent, but also the viscosity of the electrolyte, the electric capacity / output of the obtained battery, etc. A non-aqueous electrolyte with a good balance can be provided.

上記有機溶媒の中でも、環状カーボネート化合物、環状エステル化合物、スルホン又はスルホキシド化合物及びアマイド化合物は、比誘電率が高いため、電解液の誘電率を上げる役割を果たす。   Among the organic solvents, a cyclic carbonate compound, a cyclic ester compound, a sulfone or sulfoxide compound, and an amide compound have a high relative dielectric constant, and thus serve to increase the dielectric constant of the electrolytic solution.

具体的には、環状カーボネート化合物としては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ビニレンカーボネート(VC)、1,2−ブチレンカーボネート、イソブチレンカーボネート等が挙げられる。環状エステル化合物としては、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等が挙げられる。スルホン又はスルホキシド化合物としては、スルホラン、スルホレン、テトラメチルスルホラン、ジフェニルスルホン、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド等が挙げられ、これらの中でもスルホラン類が好ましい。アマイド化合物としては、N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミド、ジメチルアセトアミド等が挙げられる。   Specifically, examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), vinylene carbonate (VC), 1,2-butylene carbonate, and isobutylene carbonate. Examples of the cyclic ester compound include γ-butyrolactone and γ-valerolactone. Examples of the sulfone or sulfoxide compound include sulfolane, sulfolene, tetramethylsulfolane, diphenyl sulfone, dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, and the like. Among these, sulfolanes are preferable. Examples of the amide compound include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide and the like.

鎖状カーボネート化合物、鎖状又は環状エーテル化合物及び鎖状エステル化合物は、非水電解液の粘度を低くすることができる。そのため、電解質イオンの移動性を高くすることができる等、出力密度等の電池特性を優れたものにすることができる。また、低粘度であるため、低温での非水電解液の性能を高くすることができる。   The chain carbonate compound, the chain or cyclic ether compound, and the chain ester compound can lower the viscosity of the non-aqueous electrolyte. Therefore, battery characteristics such as power density can be improved, such as the mobility of electrolyte ions can be increased. Moreover, since it is low-viscosity, the performance of the non-aqueous electrolyte at low temperatures can be increased.

具体的には、鎖状カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチル−n−ブチルカーボネート、メチル−t−ブチルカーボネート、ジ−i−プロピルカーボネート、t−ブチル−i−プロピルカーボネート等が挙げられる。鎖状又は環状エーテル化合物としては、ジメトキシエタン(DME)、エトキシメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、1,2−ビス(メトキシカルボニルオキシ)エタン、1,2−ビス(エトキシカルボニルオキシ)エタン、1,2−ビス(エトキシカルボニルオキシ)プロパン、エチレングリコールビス(トリフルオロエチル)エーテル、i−プロピレングリコール(トリフルオロエチル)エーテル、エチレングリコールビス(トリフルオロメチル)エーテル、ジエチレングリコールビス(トリフルオロエチル)エーテル等が挙げられ、これらの中でもジオキソラン類が好ましい。鎖状エステル化合物としては、下記一般式(6)で表されるカルボン酸エステル化合物等が挙げられる。   Specifically, as the chain carbonate compound, dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl-n-butyl carbonate, methyl-t-butyl carbonate, di-i-propyl Examples thereof include carbonate and t-butyl-i-propyl carbonate. Examples of the chain or cyclic ether compound include dimethoxyethane (DME), ethoxymethoxyethane, diethoxyethane, tetrahydrofuran, dioxolane, dioxane, 1,2-bis (methoxycarbonyloxy) ethane, 1,2-bis (ethoxycarbonyloxy). ) Ethane, 1,2-bis (ethoxycarbonyloxy) propane, ethylene glycol bis (trifluoroethyl) ether, i-propylene glycol (trifluoroethyl) ether, ethylene glycol bis (trifluoromethyl) ether, diethylene glycol bis (tri Fluoroethyl) ether and the like. Among these, dioxolanes are preferable. Examples of the chain ester compound include a carboxylic acid ester compound represented by the following general formula (6).

Figure 0004884021
(式中、Rは炭素原子数1〜4のアルキル基を示す。nは0、1又は2を示す。)
Figure 0004884021
(In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. N represents 0, 1 or 2.)

上記一般式(6)における炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチルが挙げられ、具体的には、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸第二ブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等が挙げられる。その他、アセトニトリル、プロピオニトリル、ニトロメタンやこれらの誘導体を用いることもできる。   Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the general formula (6) include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl and tert-butyl. Specifically, methyl formate, ethyl formate, Examples include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, sec-butyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, and ethyl propionate. In addition, acetonitrile, propionitrile, nitromethane, and derivatives thereof can also be used.

また、イオン液体は、通常リチウム二次電池の電解液に用いられるイオン液体であれば特に限定されるものではなく、例えば、カチオン成分としては、導電性の高い1−メチル−3−エチルイミダゾリウムカチオン、ジメチルエチルメトキシアンモニウムカチオン等が挙げられ、アニオン成分としは、BF4 - 、LiN(SO2252 - 等が挙げられる。 Further, the ionic liquid is not particularly limited as long as it is an ionic liquid usually used for an electrolyte of a lithium secondary battery. For example, as a cation component, 1-methyl-3-ethylimidazolium having high conductivity is used. Examples of the anion component include BF 4 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 — and the like.

支持塩(電解質塩)は、その種類が特に限定されるものではないが、LiPF6 、LiBF4 、LiClO4 およびLiAsF6 から選ばれる無機塩、該無機塩の誘導体、LiSO3 CF3 、LiC(SO2 CF32 、LiN(SO2 CF32 、LiN(SO2252 およびLiN(SO2 CF3 )(SO249 )等から選ばれる有機塩、並びにその有機塩の誘導体の少なくとも1種であることが好ましい。支持塩の濃度についても特に限定されるものではなく、用途に応じ、支持塩および溶媒の種類を考慮して適切に選択することが好ましい。 上記支持塩は、電解液中の濃度が、0.1〜3.0モル/リットル、特に0.5〜2.0モル/リットルとなるように、上記有機溶媒に溶解することが好ましい。該支持塩の濃度が0.1モル/リットルより小さいと、充分な電流密度を得られないことがあり、3.0モル/リットルより大きいと、非水電解液の安定性を損なう恐れがある。 The kind of the supporting salt (electrolyte salt) is not particularly limited, but an inorganic salt selected from LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 and LiAsF 6 , a derivative of the inorganic salt, LiSO 3 CF 3 , LiC ( Organic salts selected from SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2, LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), etc., and The organic salt is preferably at least one of its derivatives. There is no particular limitation on the concentration of the supporting salt, and it is preferable to select appropriately in consideration of the types of the supporting salt and the solvent according to the use. The supporting salt is preferably dissolved in the organic solvent so that the concentration in the electrolytic solution is 0.1 to 3.0 mol / liter, particularly 0.5 to 2.0 mol / liter. If the concentration of the supporting salt is less than 0.1 mol / liter, a sufficient current density may not be obtained. If the concentration is greater than 3.0 mol / liter, the stability of the non-aqueous electrolyte may be impaired. .

本発明の二次電池は、通常、セパレータを有する。セパレータは、正極および負極を電気的に絶縁し、電解液を保持する役割を果たすものである。セパレータとしては、例えば、多孔性合成樹脂膜、特にポリオレフィン系高分子(ポリエチレン、ポリプロピレン)の多孔膜を用いればよい。なおセパレータは、正極と負極との絶縁を担保するため、正極および負極よりもさらに大きいものとするのが好ましい。   The secondary battery of the present invention usually has a separator. The separator plays a role of electrically insulating the positive electrode and the negative electrode and holding the electrolytic solution. As the separator, for example, a porous synthetic resin film, particularly a porous film of a polyolefin polymer (polyethylene, polypropylene) may be used. Note that the separator is preferably larger than the positive electrode and the negative electrode in order to ensure insulation between the positive electrode and the negative electrode.

上記セパレータとしては、通常用いられる高分子の微多孔フィルムを特に限定なく使用できる。該フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド等のポリエーテル類、カルボキシメチルセルロースやヒドロキシプロピルセルロース等の種々のセルロース類、ポリ(メタ)アクリル酸及びその種々のエステル類等を主体とする高分子化合物やその誘導体、これらの共重合体や混合物からなるフィルム等が挙げられる。これらのフィルムは、単独で用いてもよく、これらのフィルムを重ね合わせて複層フィルムとして用いてもよい。さらに、これらのフィルムには、種々の添加剤を用いてもよく、その種類や含有量は特に制限されない。これらのフィルムの中でも、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホンからなるフィルムが好ましく用いられる。   As the separator, a commonly used polymer microporous film can be used without particular limitation. Examples of the film include polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, polyacrylamide, polytetrafluoroethylene, polysulfone, polyethersulfone, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyethylene oxide and polypropylene oxide. Films composed of ethers, various celluloses such as carboxymethylcellulose and hydroxypropylcellulose, polymer compounds mainly composed of poly (meth) acrylic acid and various esters thereof, derivatives thereof, copolymers and mixtures thereof. Etc. These films may be used alone or may be used as a multilayer film by superimposing these films. Furthermore, various additives may be used for these films, and the type and content thereof are not particularly limited. Among these films, films made of polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, and polysulfone are preferably used.

これらのフィルムは、電解液がしみ込んでイオンが透過し易いように、微多孔化がなされている。この微多孔化の方法としては、高分子化合物と溶剤の溶液をミクロ相分離させながら製膜し、溶剤を抽出除去して多孔化する「相分離法」と、溶融した高分子化合物を高ドラフトで押し出し製膜した後に熱処理し、結晶を一方向に配列させ、さらに延伸によって結晶間に間隙を形成して多孔化をはかる「延伸法」等が挙げられ、用いられるフィルムによって適宜選択される。   These films are microporous so that the electrolyte can penetrate and ions can easily pass therethrough. The microporosity method includes a phase separation method in which a polymer compound and a solvent solution are formed into a film while microphase separation is performed, and the solvent is extracted and removed to make it porous. The film is extruded and then heat-treated, the crystals are aligned in one direction, and a gap is formed between the crystals by stretching to make it porous, and so on.

本発明に係る上記導電材含有ラジカル材料には、使用する用途に応じて、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)、紫外線吸収剤、リン系、フェノール系、硫黄系の抗酸化剤、造核剤、難燃剤、金属石けん、加工助剤、充填剤、分散剤、乳化剤、滑剤、着色染料、着色顔料、帯電防止剤、防腐剤、抗菌剤、防黴剤、可塑剤、消泡剤、粘度調整剤、レベリング剤、界面活性剤、蛍光増白剤、pH調整剤、増粘剤、凝集防止剤、香料等の一般に用いられている添加剤等を併用することができる。   The conductive material-containing radical material according to the present invention includes hindered amine light stabilizers (HALS), ultraviolet absorbers, phosphorus-based, phenol-based, sulfur-based antioxidants, nucleating agents, Flame retardants, metal soaps, processing aids, fillers, dispersants, emulsifiers, lubricants, colored dyes, colored pigments, antistatic agents, antiseptics, antibacterial agents, antifungal agents, plasticizers, antifoaming agents, viscosity modifiers Commonly used additives such as leveling agents, surfactants, fluorescent brighteners, pH adjusters, thickeners, anti-aggregation agents, and fragrances can be used in combination.

本発明の二次電池は、その形状には特に制限を受けず、コイン型、円筒型、角型等、種々の形状とすることができる。図1は本発明の二次電池のコイン型電池の一例を、図2及び図3は本発明の二次電池の円筒型電池の一例を、それぞれ示したものである。   The shape of the secondary battery of the present invention is not particularly limited, and can be various shapes such as a coin shape, a cylindrical shape, and a square shape. FIG. 1 shows an example of a coin type battery of the secondary battery of the present invention, and FIGS. 2 and 3 show an example of a cylindrical battery of the secondary battery of the present invention.

図1に示すコイン型の二次電池10において、1はリチウムイオンを放出できる正極、1aは正極集電体、2は正極から放出されたリチウムイオンを吸蔵、放出できる炭素質材料よりなる負極、2aは負極集電体、3は電解液、4はステンレス製の正極ケース、5はステンレス製の負極ケース、6はポリプロピレン製のガスケット、7はポリエチレン製のセパレータである。   In the coin-type secondary battery 10 shown in FIG. 1, 1 is a positive electrode capable of releasing lithium ions, 1a is a positive electrode current collector, 2 is a negative electrode made of a carbonaceous material capable of inserting and extracting lithium ions released from the positive electrode, 2a is a negative electrode current collector, 3 is an electrolytic solution, 4 is a stainless steel positive electrode case, 5 is a stainless steel negative electrode case, 6 is a polypropylene gasket, and 7 is a polyethylene separator.

また、図2及び図3に示す円筒型の二次電池10’において、11は負極、12は負極集電体、13は正極、14は正極集電体、15は電解液、16はセパレータ、17は正極端子、18は負極端子、19は負極板、20は負極リード、21は正極板、22は正極リード、23はケース、24は絶縁板、25はガスケット、26は安全弁、27はPTC素子である。   2 and 3, 11 is a negative electrode, 12 is a negative electrode current collector, 13 is a positive electrode, 14 is a positive electrode current collector, 15 is an electrolytic solution, 16 is a separator, 17 is a positive electrode terminal, 18 is a negative electrode terminal, 19 is a negative electrode plate, 20 is a negative electrode lead, 21 is a positive electrode plate, 22 is a positive electrode lead, 23 is a case, 24 is an insulating plate, 25 is a gasket, 26 is a safety valve, and 27 is a PTC. It is an element.

以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not restrict | limited by a following example.

〔実施例1〕
窒素雰囲気下、攪拌機を付けた2リットル4口フラスコに4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル135g(0.563モル)、エチレングリコールジメタクリレート6.75g(0.034モル)、n−ヘキシルメタクリレート1.35g(0.008モル)及び乾燥トルエン780mlを仕込み、−10℃まで冷却した。内温が−5℃を超えないようにシクロペンチルマグネシウムクロリドの2Mエーテル溶液14.0ml(0.028モル)をゆっくりと滴下した。そのまま−10℃で5時間攪拌してから、室温で5時間さらに攪拌した。反応溶液に酢酸34gとメタノール34gを添加して触媒を失活させてから、ケッチェンブラック12.7gを添加し
て、均一のスラリーとなるまで攪拌した。水/メタノール(1/9)の混合溶媒10リットルに攪拌しながらこのスラリーを滴下し、30分攪拌を続けた後にろ過および乾燥することによって濃灰色の粉体(ラジカル材料が化合物No.1からなる導電材含有ラジカル材料)127gを得た。ピペリジル基含有高分子量重合体の収率は80%であった。なお、得られた導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は10質量%である。
[Example 1]
Under a nitrogen atmosphere, a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer was charged with 135 g (0.563 mol) of 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 6.75 g of ethylene glycol dimethacrylate ( 0.034 mol), 1.35 g (0.008 mol) of n-hexyl methacrylate and 780 ml of dry toluene were charged and cooled to −10 ° C. 14.0 ml (0.028 mol) of a 2M ether solution of cyclopentylmagnesium chloride was slowly added dropwise so that the internal temperature did not exceed -5 ° C. The mixture was stirred as it was at −10 ° C. for 5 hours, and further stirred at room temperature for 5 hours. 34 g of acetic acid and 34 g of methanol were added to the reaction solution to deactivate the catalyst, and then 12.7 g of ketjen black was added and stirred until a uniform slurry was obtained. The slurry was added dropwise to 10 liters of a mixed solvent of water / methanol (1/9) while stirring, followed by stirring for 30 minutes, followed by filtration and drying to obtain a dark gray powder (radical material from compound No. 1). Thus, 127 g of a conductive material-containing radical material was obtained. The yield of the piperidyl group-containing high molecular weight polymer was 80%. In addition, content of the electrically conductive material of the obtained electrically conductive material containing radical material is 10 mass%.

(正極の作製)
LiNi0.82Co0.15Al0.032 を80質量部と、上記導電材含有ラジカル材料を5.56質量部(化合物No.1のラジカル材料5質量部、導電材0.56質量部)と、アセチレンブラックを12質量部と、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)を1質量部と、ポリエチレンオキシド(PEO)を1質量部とを、水80質量部に分散させ、さらに結着材としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を1質量部追加し分散させ、スラリーとした。このスラリーをアルミニウム製の正極集電体両面に塗布し、乾燥後、プレス成型して、正極板とした。その後、この正極板を所定の大きさにカットし、電流取り出し用のリードタブ溶接部となる部分の電極合剤を掻き取ることでシート状正極を作製した。
(Preparation of positive electrode)
80 parts by mass of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 , 5.56 parts by mass of the conductive material-containing radical material (5 parts by mass of the radical material of compound No. 1, 0.56 parts by mass of the conductive material), and acetylene black 12 parts by mass, 1 part by mass of carboxymethylcellulose sodium salt (CMC) and 1 part by mass of polyethylene oxide (PEO) are dispersed in 80 parts by mass of water, and polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder. ) Was added and dispersed to obtain a slurry. This slurry was applied to both sides of a positive electrode current collector made of aluminum, dried and press-molded to obtain a positive electrode plate. Then, this positive electrode plate was cut into a predetermined size, and a sheet-like positive electrode was produced by scraping off the electrode mixture at a portion that became a lead tab weld for extracting current.

(負極の作製)
負極活物質としての炭素材料粉末を98質量部と、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)を1質量部とを、水98質量部に分散させ、さらに結着材としてスチレンブタジエンゴム(SBR)を1質量部追加し分散させ、スラリーとした。このスラリーを銅製の負極集電体両面に塗布し、乾燥後、プレス成型して、負極板とした。その後、この負極板を所定の大きさにカットし、電流取り出し用のリードタブ溶接部となる部分の電極合材を掻き取ることでシート状負極を作製した。
(Preparation of negative electrode)
98 parts by mass of carbon material powder as a negative electrode active material, 1 part by mass of sodium carboxymethylcellulose (CMC) are dispersed in 98 parts by mass of water, and 1 mass of styrene butadiene rubber (SBR) is further used as a binder. Part was added and dispersed to form a slurry. This slurry was applied to both sides of a copper negative electrode current collector, dried and press-molded to obtain a negative electrode plate. Then, this negative electrode plate was cut into a predetermined size, and a sheet-like negative electrode was produced by scraping off the electrode composite material at a portion to be a lead tab weld for extracting current.

(電解液の調製)
エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを体積比3:7に混合し、該混合有機溶媒に、LiPF6 を1モル/リットルの濃度で溶解し、電解液とした。
(Preparation of electrolyte)
Ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a volume ratio of 3: 7, and LiPF 6 was dissolved in the mixed organic solvent at a concentration of 1 mol / liter to obtain an electrolytic solution.

(電池の組み立て)
以上で得られたシート状正極およびシート状負極を、セパレータとしての厚さ25μmの微孔ポリエチレン製のフィルムを介した状態で巻回させて、巻回型電極体を形成した。得られた巻回型電極体をケースの内部に挿入し、ケース内に保持した。このときシート状正極およびシート状負極のリードタブ溶接部に集電リードの一端を溶接し、その集電リードの他端のそれぞれをケースの正極端子及び負極端子に接合した。その後、巻回型電極体を保持したケース内に上記電解液を注入した後、ケースを密閉、封止した。
以上の手順により、φ18mm、軸方向の長さ65mmの円筒型二次電池を製作し本実施例の試験電池とした。
(Battery assembly)
The sheet-like positive electrode and the sheet-like negative electrode obtained above were wound with a 25 μm-thick microporous polyethylene film as a separator interposed therebetween to form a wound electrode body. The obtained wound electrode body was inserted into the case and held in the case. At this time, one end of the current collecting lead was welded to the lead tab weld portion of the sheet-like positive electrode and the sheet-like negative electrode, and the other end of the current collecting lead was joined to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the case. Then, after inject | pouring the said electrolyte solution in the case holding the winding type electrode body, the case was sealed and sealed.
Through the above procedure, a cylindrical secondary battery having a diameter of 18 mm and an axial length of 65 mm was manufactured and used as a test battery of this example.

(初期充放電)
作製した二次電池の初期充放電は、以下の条件により行った。まず、充電電流0.25mA/cm2 (1/4C相当の電流値、1Cは電池容量を1時間で放電する電流値)で3.9Vまで定電流充電し、放電電流0.33mA/cm2 (1/3C相当の電流値)で3.0Vまで定電流放電を行った。次に、充電電流1.1mA/cm2 (1C相当の電流値)で4.1Vまで定電圧定電流充電(1C相当の電流値)し、放電電流1.1mA/cm2 (1C相当の電流値)で3.0Vまで定電流放電した。同様に、5サイクル充放電を行い初期充放電とした。また、この初期充放電は20℃の雰囲気で行った。
(Initial charge / discharge)
The initial charge / discharge of the produced secondary battery was performed under the following conditions. First, the battery was charged at a constant current of 3.9 V at a charging current of 0.25 mA / cm 2 (current value corresponding to 1/4 C, 1 C is a current value that discharges the battery capacity in one hour), and the discharging current was 0.33 mA / cm 2. A constant current discharge was performed up to 3.0 V (current value corresponding to 1/3 C). Next, the battery was charged at a constant current and a constant current (current value corresponding to 1C) to 4.1V with a charging current 1.1mA / cm 2 (current value corresponding to 1C), and discharged current 1.1mA / cm 2 (current corresponding to 1C). Value) at a constant current of 3.0V. Similarly, five cycles of charge / discharge were performed to obtain initial charge / discharge. Moreover, this initial charge / discharge was performed in an atmosphere at 20 ° C.

(低温特性評価試験方法)
初期放電後、20℃に保ち、充電電流1000mAで3.618V(SOC40%)までCC−CV充電した。その後、−30℃の恒温槽にて、100mA、200mA、300mA、400mA、600mA、1000mAの順に2点をそれぞれ10秒間放電、10秒間充電を繰り返し、それぞれの点の電流値、閉回路電池電圧を測定し、3.0V前後の2点を結んだ直線が3.0Vと交差する点の電流値を読み取り、その電流値に3Vを乗ずることにより出力を求めた。出力値は、正極活物質がLiNiO2 のみから成る正極(比較例1)での出力を100とし、換算して求めた。その結果を表1に示した。
(Low temperature characteristic evaluation test method)
After the initial discharge, the temperature was kept at 20 ° C., and the battery was CC-CV charged to 3.618 V (SOC 40%) at a charging current of 1000 mA. Thereafter, in a constant temperature bath of −30 ° C., discharging 2 points for 10 seconds in order of 100 mA, 200 mA, 300 mA, 400 mA, 600 mA and 1000 mA, respectively, charging for 10 seconds is repeated, and the current value and the closed circuit battery voltage at each point are calculated. The current value at the point where the straight line connecting the two points around 3.0V intersected 3.0V was read, and the output was obtained by multiplying the current value by 3V. The output value was determined by converting the output at the positive electrode (Comparative Example 1) in which the positive electrode active material is composed solely of LiNiO 2 to 100. The results are shown in Table 1.

〔実施例2〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料5質量部及びケッチェンブラック1.67質量部からなる導電材含有ラジカル材料6.67質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は25質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
[Example 2]
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Except that 6.67 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 5 parts by mass of 1 radical material and 1.67 parts by mass of ketjen black (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 25% by mass) In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例3〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料5質量部及びケッチェンブラック2.5質量部からなる導電材含有ラジカル材料7.5質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は33質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 3
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Except for using 7.5 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 5 parts by mass of 1 radical material and 2.5 parts by mass of Ketjen Black (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 33% by mass) In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例4〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料5質量部及びケッチェンブラック3.33質量部からなる導電材含有ラジカル材料8.33質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は40質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 4
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Except for using 8.33 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 5 parts by mass of 1 radical material and 3.33 parts by mass of ketjen black (the conductive material content of the conductive material-containing radical material is 40% by mass). In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例5〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料5質量部及びケッチェンブラック5質量部からなる導電材含有ラジカル材料10質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は50質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 5
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Example 1 except that 10 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 5 parts by mass of the radical material 1 and 5 parts by mass of ketjen black (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 50% by mass) is used. In the same manner as described above, a secondary battery was manufactured and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例6〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料2質量部及びケッチェンブラック0.67質量部からなる導電材含有ラジカル材料2.67質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は25質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 6
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Except for using 2.67 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 2 parts by mass of 1 radical material and 0.67 parts by mass of ketjen black (the conductive material content of the conductive material-containing radical material is 25% by mass) In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例7〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料4質量部及びケッチェンブラック1.32質量部からなる導電材含有ラジカル材料5.32質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は25質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 7
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Except for using 5.32 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 4 parts by mass of 1 radical material and 1.32 parts by mass of ketjen black (the conductive material content of the conductive material-containing radical material is 25% by mass) In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例8〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料20質量部及びケッチェンブラック10質量部からなる導電材含有ラジカル材料30質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は33質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 8
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Example 1 except that 30 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 20 parts by mass of the radical material 1 and 10 parts by mass of ketjen black (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 33% by mass) is used. In the same manner as described above, a secondary battery was manufactured and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例9〕
導電材含有ラジカル材料として、化合物No.1のラジカル材料20質量部及びカーボンファイバー10質量部からなる導電材含有ラジカル材料30質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は33質量%)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 9
As a conductive material-containing radical material, Compound No. Example 1 except that 30 parts by mass of a conductive material-containing radical material consisting of 20 parts by mass of a radical material 1 and 10 parts by mass of carbon fiber (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 33% by mass) is used. Similarly, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例10〕
重量平均分子量8万のポリイソブチレン無水マレイン酸交互共重合体154gおよびジメチルアセトアミド1440gを仕込んだ2リットルの5口フラスコ中へ4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン163gをゆっくり滴下してから、オイルバス中で150℃まで昇温した。12時間後、室温に戻してからアセトン36リットルに攪拌しながら滴下することによってポリマーを析出させて、ろ過および真空乾燥によって、298gのイミドポリマーを得た。イミドポリマーの収率は96%であった。この298gのポリマーを5リットルの5口フラスコ中でエタノール1150gとイオン交換水580gの混合溶媒に混合して、60℃で溶解させた。この中にケイタングステン酸0.6gを加え、30%過酸化水素水272gを60℃に保ったままゆっくり滴下し、滴下後75℃で10時間維持して酸化反応を完結させた。室温に戻してからケッチェンブラック140gを添加し、30分混合することによって均一のスラリーとした。このスラリーを水20リットルに攪拌しながら滴下することによってポリマーを析出させた。30分攪拌を続けた後にろ過および乾燥することによって濃灰色の粉体(ラジカル材料が化合物No.2からなる導電材含有ラジカル材料)416gを得た。化合物No.2の高分子量重合体の収率は88%であった。なお、得られた導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は33質量%である。
導電材含有ラジカル材料として、上記導電材含有ラジカル材料30質量部(化合物No.2のラジカル材料20質量部、ケッチェンブラック10質量部)を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 10
163 g of 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine was slowly dropped into a 2-liter 5-neck flask charged with 154 g of a polyisobutylene maleic anhydride alternating copolymer having a weight average molecular weight of 80,000 and 1440 g of dimethylacetamide. Then, the temperature was raised to 150 ° C. in an oil bath. After 12 hours, the temperature was returned to room temperature and dropped into 36 liters of acetone while stirring to precipitate a polymer. By filtration and vacuum drying, 298 g of an imide polymer was obtained. The yield of imide polymer was 96%. This 298 g of polymer was mixed with a mixed solvent of 1150 g of ethanol and 580 g of ion-exchanged water in a 5-liter 5-neck flask and dissolved at 60 ° C. 0.6 g of silicotungstic acid was added thereto, and 272 g of 30% aqueous hydrogen peroxide was slowly dropped while maintaining the temperature at 60 ° C. After the dropping, the reaction was maintained at 75 ° C. for 10 hours to complete the oxidation reaction. After returning to room temperature, 140 g of ketjen black was added and mixed for 30 minutes to obtain a uniform slurry. The slurry was dropped into 20 liters of water while stirring to precipitate a polymer. Stirring was continued for 30 minutes, followed by filtration and drying to obtain 416 g of a dark gray powder (a conductive material-containing radical material in which the radical material is compound No. 2). Compound No. The yield of the high molecular weight polymer of 2 was 88%. In addition, content of the electrically conductive material of the obtained electrically conductive material containing radical material is 33 mass%.
In the same manner as in Example 1, except that 30 parts by mass of the conductive material-containing radical material (20 parts by mass of the radical material of Compound No. 2 and 10 parts by mass of Ketjen Black) were used as the conductive material-containing radical material. A secondary battery was fabricated and subjected to a low temperature characteristic evaluation test. The results are shown in Table 1.

〔実施例11〕
LiNi0.82Co0.15Al0.032 を40質量部と、実施例1で得られた導電材含有ラジカル材料を60質量部(化合物No.1のラジカル材料40質量部、ケッチェンブラック20質量部)と、アセチレンブラックを12質量部と、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)を2質量部と、ポリエチレンオキシド(PEO)を2質量部とを、水100質量部に分散させ、さらに結着材としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を2質量部追加し分散させ、スラリーとし、このスラリーを用いて正極を作製した以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 11
40 parts by mass of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 and 60 parts by mass of the conductive material-containing radical material obtained in Example 1 (40 parts by mass of the radical material of Compound No. 1 and 20 parts by mass of Ketjen Black) , 12 parts by mass of acetylene black, 2 parts by mass of sodium carboxymethylcellulose (CMC) and 2 parts by mass of polyethylene oxide (PEO) are dispersed in 100 parts by mass of water, and polytetrafluoro as a binder. A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that 2 parts by mass of ethylene (PTFE) was added and dispersed to form a slurry, and a positive electrode was produced using this slurry. . The results are shown in Table 1.

〔実施例12〕
実施例1で得られた導電材含有ラジカル材料を120質量部(化合物No.1のラジカル材料80質量部、ケッチェンブラック40質量部)と、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)を2質量部と、ポリエチレンオキシド(PEO)を2質量部とを、水80質量部に分散させ、さらに結着材としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を2質量部追加し分散させ、スラリーとし、このスラリーを用いて正極を作製した以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 12
120 parts by mass of the conductive material-containing radical material obtained in Example 1 (80 parts by mass of the radical material of Compound No. 1 and 40 parts by mass of ketjen black), 2 parts by mass of carboxymethylcellulose sodium salt (CMC), 2 parts by mass of polyethylene oxide (PEO) is dispersed in 80 parts by mass of water, and 2 parts by mass of polytetrafluoroethylene (PTFE) is further added and dispersed as a binder to form a slurry. A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the low-temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔実施例13〕
化合物No.1のラジカル材料80質量部及びケッチェンブラック120質量部からなる導電材含有ラジカル材料を200質量部(導電材含有ラジカル材料の導電材の含有量は60質量%)と、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMC)を2質量部と、ポリエチレンオキシド(PEO)を2質量部とを、水80質量部に分散させ、さらに結着材としてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を2質量部追加し分散させ、スラリーとし、このスラリーを用いて正極を作製した以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
Example 13
Compound No. 200 parts by mass of a conductive material-containing radical material composed of 80 parts by mass of 1 radical material and 120 parts by mass of ketjen black (the content of the conductive material of the conductive material-containing radical material is 60% by mass) and carboxymethylcellulose sodium salt (CMC 2 parts by mass) and 2 parts by mass of polyethylene oxide (PEO) are dispersed in 80 parts by mass of water, and 2 parts by mass of polytetrafluoroethylene (PTFE) is further added and dispersed as a binder to form a slurry. A secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a positive electrode was produced using this slurry, and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔比較例1〕
正極活物質としてLiNi0.82Co0.15Al0.032 のみを80質量部用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that only 80 parts by mass of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 was used as the positive electrode active material. A secondary battery was fabricated and subjected to a low temperature characteristic evaluation test. The results are shown in Table 1.

〔比較例2〕
窒素雰囲気下、攪拌機を付けた2リットル4口フラスコに4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル135g(0.563モル)、エチレングリコールジメタクリレート6.75g(0.034モル)、n−ヘキシルメタクリレート1.35g(0.008モル)及び乾燥トルエン780mlを仕込み、−10℃まで冷却した。内温が−5℃を超えないようにシクロペンチルマグネシウムクロリドの2Mエーテル溶液14.0ml(0.028モル)をゆっくりと滴下した。そのまま−10℃で5時間攪拌してから、室温で5時間さらに攪拌した。反応溶液に酢酸34gとメタノール34gを添加して触媒を失活させてから水/メタノール(1/9)の混合溶媒10リットルに攪拌しながらこのスラリーを滴下し、30分攪拌を続けた後にろ過および乾燥することによって橙色の粉体(化合物No.1のラジカル材料)113gを得た。ピペリジル基含有高分子量重合体の収率は79%であった。
正極活物質としてLiNi0.8 2Co0.15Al0.032 を80質量部と上記ラジカル材料を5質量部とを用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
Under a nitrogen atmosphere, a 2-liter 4-necked flask equipped with a stirrer was charged with 135 g (0.563 mol) of 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 6.75 g of ethylene glycol dimethacrylate ( 0.034 mol), 1.35 g (0.008 mol) of n-hexyl methacrylate and 780 ml of dry toluene were charged and cooled to −10 ° C. 14.0 ml (0.028 mol) of a 2M ether solution of cyclopentylmagnesium chloride was slowly added dropwise so that the internal temperature did not exceed -5 ° C. The mixture was stirred as it was at −10 ° C. for 5 hours, and further stirred at room temperature for 5 hours. After adding 34 g of acetic acid and 34 g of methanol to the reaction solution to deactivate the catalyst, this slurry was added dropwise with stirring to 10 liters of a mixed solvent of water / methanol (1/9), and stirring was continued for 30 minutes, followed by filtration. Then, 113 g of orange powder (Compound No. 1 radical material) was obtained by drying. The yield of the piperidyl group-containing high molecular weight polymer was 79%.
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by mass of LiNi 0.8 2 Co 0.15 Al 0.03 O 2 and 5 parts by mass of the radical material were used as the positive electrode active material. In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔比較例3〕
正極活物質としてLiNi0.82Co0.15Al0.032 のみを80質量部と、ケッチェンブラックを5質量部とを用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
[Comparative Example 3]
A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by mass of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 and 5 parts by mass of ketjen black were used as the positive electrode active material, and this positive electrode was used. In the same manner as in Example 1, a secondary battery was produced and a low temperature characteristic evaluation test was performed. The results are shown in Table 1.

〔比較例4〕
正極活物質として化合物No.1のラジカル材料のみを80質量部と、アセチレンブラックを40質量部とを用いた以外は実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、二次電池を作製し、低温特性評価試験を行った。その結果を表1に示した。
[Comparative Example 4]
As a positive electrode active material, Compound No. A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that 80 parts by mass of only one radical material and 40 parts by mass of acetylene black were used, and the same procedure as in Example 1 was conducted except that this positive electrode was used. A secondary battery was fabricated and subjected to a low temperature characteristic evaluation test. The results are shown in Table 1.

Figure 0004884021
Figure 0004884021

上記の〔表1〕からも明らかなように、ラジカル材料の合成段階で導電材を混合し合成した導電材含有ラジカル材料を正極中に含有する実施例の二次電池では、低温出力が大きく向上している。ラジカル材料単独で添加した比較例2の二次電池では、ラジカル材料なしの比較例1と比較して出力はわずかに向上するものの、ラジカル材料自身に導電性がほとんどないため十分な導電経路を確保できず、ラジカル材料の本来の性能を引き出せない。そのため、ラジカル材なしの比較例1と比較して出力向上はわずかである。
また、正極活物質として導電材含有ラジカル材料のみを含有する実施例12〜13の二次電池では、集電体との接着性を保つためにバインダー材を通常の2倍量添加しているものの、高い低温出力が得られることを確認できた。さらに、実施例の二次電池では、正極スラリー作製時にラジカル材料と導電材を単純に混合した比較例4の二次電池より大きな出力が得られ、エネルギー密度を向上できることも確認できた。
As is clear from the above [Table 1], in the secondary battery of the example containing the conductive material-containing radical material mixed and synthesized in the radical material synthesis stage in the positive electrode, the low temperature output is greatly improved. is doing. In the secondary battery of Comparative Example 2 added with the radical material alone, the output is slightly improved as compared with Comparative Example 1 without the radical material, but the radical material itself has almost no conductivity so that a sufficient conductive path is ensured. It is not possible to extract the original performance of the radical material. Therefore, output improvement is slight compared with the comparative example 1 without a radical material.
In addition, in the secondary batteries of Examples 12 to 13 containing only the conductive material-containing radical material as the positive electrode active material, the binder material was added twice the usual amount in order to maintain the adhesion to the current collector. It was confirmed that a high low-temperature output could be obtained. Furthermore, in the secondary battery of the example, it was confirmed that a larger output was obtained than the secondary battery of Comparative Example 4 in which the radical material and the conductive material were simply mixed when the positive electrode slurry was produced, and the energy density could be improved.

図1は、本発明の非水電解液二次電池のコイン型電池の構造の一例を概略的に示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an example of the structure of a coin-type battery of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention. 図2は、本発明の非水電解液二次電池の円筒型電池の基本構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a cylindrical battery of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention. 図3は、本発明の非水電解液二次電池の円筒型電池の内部構造を断面として示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the internal structure of the cylindrical battery of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention as a cross section.

符号の説明Explanation of symbols

1 正極
1a 正極集電体
2 負極
2a 負極集電体
3 電解液
4 正極ケース
5 負極ケース
6 ガスケット
7 セパレータ
10 コイン型の非水電解液二次電池
10円筒型の非水電解液二次電池
11 負極
12 負極集電体
13 正極
14 正極集電体
15 電解液
16 セパレータ
17 正極端子
18 負極端子
19 負極板
20 負極リード
21 正極板
22 正極リード
23 ケース
24 絶縁板
25 ガスケット
26 安全弁
27 PTC素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode 1a Positive electrode collector 2 Negative electrode 2a Negative electrode collector 3 Electrolyte solution 4 Positive electrode case 5 Negative electrode case 6 Gasket 7 Separator 10 Coin type nonaqueous electrolyte secondary battery 10 Cylindrical type nonaqueous electrolyte secondary battery 11 Negative electrode 12 Negative electrode current collector 13 Positive electrode 14 Positive electrode current collector 15 Electrolyte 16 Separator 17 Positive electrode terminal 18 Negative electrode terminal 19 Negative electrode plate 20 Negative electrode lead 21 Positive electrode plate 22 Positive electrode lead 23 Case 24 Insulating plate 25 Gasket 26 Safety valve 27 PTC element

Claims (5)

ラジカル材料を液相における重合反応によって合成した後に、該液相において導電材を混合させた導電材含有ラジカル材料を、電極中に含有させ、上記ラジカル材料が、下記一般式(4)又は下記一般式(5)で表される構造を有するピペリジル基含有高分子量重合体又は共重合体であるニトロキシルラジカル化合物であることを特徴とする二次電池用電極の製造方法。
Figure 0004884021
(式中、R4 は、水素原子、メチル基又は−COOLiであり、R5 及びR6 は、各々独立に、水素原子又はメチル基を示し、R7 は、水素原子、アルカリ金属、炭素原子数1〜50のアルキル基、炭素原子数1〜50のアルケニル基、炭素原子数1〜50のアラルキル基、炭素原子数1〜50のハロゲン原子で置換されたアルキル基を示す。X1 及びX2 は、各々独立に、直接結合、−CO−、−COO−、−CONR8 −、−O−、−S−、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、又はこれらの基の二つ以上を結合させた2価の基を示す。R8 は、水素原子又は炭素原子数1〜18のアルキル基を示す。nは30以上の数を、mは0又は正の数を表す。)
Figure 0004884021
(式中、R9 は、水素原子又はメチル基を示し、R10は、水素原子、アルカリ金属、炭素原子数1〜30のアルキル基、炭素原子数1〜30のアルケニル基、炭素原子数1〜30のアリールアルキル基、炭素原子数1〜30のハロゲン原子で置換されたアルキル基を示す。X2 は、直接結合、−CO−、−COO−、−CONR8 −、−O−、−S−、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基、又はこれらの基の二つ以上を結合させた2価の基を示す。R8 は、水素原子又は炭素原子数1〜18のアルキル基を示す。nは30以上の数を示す。)
After the radical material is synthesized by a polymerization reaction in a liquid phase, a conductive material-containing radical material obtained by mixing a conductive material in the liquid phase is contained in an electrode, and the radical material is represented by the following general formula (4) or the following general formula: A method for producing an electrode for a secondary battery, which is a nitroxyl radical compound which is a piperidyl group-containing high molecular weight polymer or copolymer having a structure represented by the formula (5).
Figure 0004884021
(In the formula, R 4 represents a hydrogen atom, a methyl group or —COOLi, R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 7 represents a hydrogen atom, an alkali metal, or a carbon atom. the number 1 to 50 alkyl group, an alkenyl group having a carbon number of 1 to 50, an aralkyl group having 1 to 50 carbon atom, an alkyl group substituted with a halogen atom having 1 to 50 carbon atom .X 1 and X 2 may each independently have a direct bond, —CO—, —COO—, —CONR 8 —, —O—, —S—, an alkylene group which may have a substituent, or a substituent. An arylene group or a divalent group formed by bonding two or more of these groups, R 8 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, n represents a number of 30 or more, m Represents 0 or a positive number.)
Figure 0004884021
(In the formula, R 9 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 10 represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 30 carbon atoms, or 1 carbon atom. An arylalkyl group having ˜30, or an alkyl group substituted with a halogen atom having 1 to 30 carbon atoms, X 2 is a direct bond, —CO—, —COO—, —CONR 8 —, —O—, — S— represents an alkylene group which may have a substituent, an arylene group which may have a substituent, or a divalent group formed by bonding two or more of these groups, R 8 represents a hydrogen atom Or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and n represents a number of 30 or more.)
上記導電材の混合量が、上記導電材含有ラジカル材料中、5〜80質量%であることを特徴とする請求項1記載の二次電池用電極の製造方法。   The method for producing an electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the amount of the conductive material mixed is 5 to 80% by mass in the conductive material-containing radical material. 上記導電材含有ラジカル材料の含有量が、該導電材含有ラジカル材料とその他の活物質材料との合計量中、2〜100質量%であることを特徴とする請求項1又は2記載の二次電池用電極の製造方法。   The secondary content according to claim 1 or 2, wherein the content of the conductive material-containing radical material is 2 to 100% by mass in the total amount of the conductive material-containing radical material and the other active material. Manufacturing method of battery electrode. 上記導電材が、カーボン材料から選ばれる請求項1〜3のいずれか1項に記載の二次電池用電極の製造方法。   The method for producing an electrode for a secondary battery according to claim 1, wherein the conductive material is selected from carbon materials. 上記カーボン材料が、カーボンブラックである請求項4記載の二次電池用電極の製造方法。 The method for producing an electrode for a secondary battery according to claim 4, wherein the carbon material is carbon black .
JP2006032995A 2006-02-09 2006-02-09 Method for manufacturing electrode for secondary battery Expired - Fee Related JP4884021B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006032995A JP4884021B2 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for manufacturing electrode for secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006032995A JP4884021B2 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for manufacturing electrode for secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007213992A JP2007213992A (en) 2007-08-23
JP4884021B2 true JP4884021B2 (en) 2012-02-22

Family

ID=38492227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006032995A Expired - Fee Related JP4884021B2 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for manufacturing electrode for secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4884021B2 (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4878859B2 (en) * 2006-02-09 2012-02-15 株式会社Adeka Method for producing conductive material mixture composition
US8475956B2 (en) * 2007-01-25 2013-07-02 Nec Corporation Polyradical compound-conductive material composite, method for producing the same, and battery using the same
JP5359278B2 (en) * 2007-02-15 2013-12-04 日本電気株式会社 Electrode forming slurry and battery
JP5103965B2 (en) * 2007-03-19 2012-12-19 日本電気株式会社 Polymer compound, polymer compound / carbon material composite and production method thereof, electrode and production method thereof, and secondary battery
JP5043551B2 (en) * 2007-08-01 2012-10-10 株式会社デンソー Nonaqueous electrolyte secondary battery using high molecular weight polymer containing nitroxy radical group
JP5332251B2 (en) * 2008-03-21 2013-11-06 日本電気株式会社 Polymer radical material / conductive material composite, method for producing the same, and power storage device
JP4657383B2 (en) * 2008-05-29 2011-03-23 Dic株式会社 Secondary battery, method for producing the same, and ink for electrode formation
JP5413710B2 (en) * 2008-06-11 2014-02-12 日本電気株式会社 Electrode active material, method for producing the same, and battery using the same
US20110129730A1 (en) * 2008-07-03 2011-06-02 Dic Corporation Secondary battery and carbon ink for conductive auxiliary layer of the same
JP5384130B2 (en) * 2009-02-03 2014-01-08 住友精化株式会社 Nitroxide radical cross-linked polymer composition
JP5516578B2 (en) * 2009-06-02 2014-06-11 日本電気株式会社 Power storage device
US20120171561A1 (en) * 2009-09-18 2012-07-05 Nec Corporation Polymer radical material-activated carbon-conductive material composite, method for producing conductive material composite, and electricity storage device
JP2013089413A (en) * 2011-10-17 2013-05-13 Canon Inc Electrode active material for secondary battery, and secondary battery
JP5957245B2 (en) * 2012-03-05 2016-07-27 住友精化株式会社 Manufacturing method of radical material composition, active material for secondary battery, electrode for secondary battery, and secondary battery
JPWO2014092128A1 (en) * 2012-12-14 2017-01-12 日本電気株式会社 Power storage device
JP6248947B2 (en) * 2013-01-22 2017-12-20 日本電気株式会社 Electrode material and secondary battery
EP3044821A1 (en) * 2013-09-09 2016-07-20 Université Catholique de Louvain Hybrid electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2015060636A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 日本電気株式会社 Secondary battery
ES2795276T3 (en) * 2016-09-06 2020-11-23 Evonik Operations Gmbh Procedure for enhanced oxidation of secondary amino groups
JP7107395B2 (en) * 2019-01-28 2022-07-27 日本電気株式会社 Secondary battery using radical polymer as electrode
JP7304032B2 (en) * 2019-06-12 2023-07-06 Eneos株式会社 Cathode materials and power storage devices
KR20230030993A (en) * 2021-08-26 2023-03-07 주식회사 쉐메카 Non-woven-type Organic Electrode and Stretchable Battery Using Same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4117470B2 (en) * 2003-02-26 2008-07-16 日本電気株式会社 Electricity storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007213992A (en) 2007-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4884021B2 (en) Method for manufacturing electrode for secondary battery
JP4435087B2 (en) Secondary battery
JP3687515B2 (en) battery
JP2003132891A (en) Secondary battery
JP2003022809A (en) Battery and electrode for battery
CN106062032B (en) Polythiofuran derivative, its production method, positive electrode active materials and secondary cell for secondary cell
JP4221550B2 (en) Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same
JP4218246B2 (en) Electrode active material for lithium secondary battery, electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2005011562A (en) Polymer, manufacturing method therefor, and secondary battery
JP4013032B2 (en) Electrodes and batteries
JP2010129279A (en) Electrode for secondary battery and secondary battery
JP4677706B2 (en) Secondary battery
JP4385246B2 (en) Polymer, method for producing the same, and secondary battery
JP3687534B2 (en) battery
EP3096369B1 (en) Organic solar cell and method for manufacturing same
JP4041973B2 (en) Secondary battery, monomer and polymer
JP3951105B2 (en) Electrode and battery using the same
JP4321015B2 (en) Secondary battery
JP4167450B2 (en) Secondary battery
JP4061490B2 (en) Secondary battery, monomer and polymer
JP2004026955A (en) Polymer, its manufacturing process, and secondary battery
US20130331583A1 (en) Functionalized anthracene-capped oligothiophenes and organic semiconductors based on the same, use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080911

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110809

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111025

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111104

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111206

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees