JP6156823B2 - Binders, electrodes and electrochemical devices - Google Patents

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Description

本発明は、バインダ、電極および電気化学デバイスに関する。   The present invention relates to a binder, an electrode, and an electrochemical device.

近年、携帯電話機器、電気自動車に搭載される電気化学デバイス(例えば、電気化学キャパシタ、リチウムイオン二次電池等の蓄電デバイスが包含される)が開発されている。これらの電気化学デバイスは、充放電可能であり、大電流での充放電が可能である。これらの中でも、電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池は、例えば、ハイブリッド自動車での瞬停対策装置、瞬停補填装置等に使用可能であり、充放電によって電極が劣化し難く、充放電サイクルに優れるため、各種の電源に用いられている。   In recent years, electrochemical devices (for example, electric storage devices such as electrochemical capacitors and lithium ion secondary batteries) have been developed that are mounted on mobile phone devices and electric vehicles. These electrochemical devices can be charged and discharged, and can be charged and discharged with a large current. Among these, the electrochemical capacitor and the lithium ion secondary battery can be used for, for example, a power failure countermeasure device, a power failure compensation device, etc. in a hybrid vehicle. Since it is excellent, it is used for various power sources.

電気化学デバイスを構成する電極は、電気エネルギーの蓄電に直接係わる活物質、活物質間の導通パスを担う導電助剤、バインダ、および集電体から構成される。電気化学デバイスの特性は電極に大きく依存し、それぞれの材料自体の特性と材料の組み合わせ方に大きく影響を受ける。   The electrode constituting the electrochemical device is composed of an active material directly related to the storage of electric energy, a conductive auxiliary agent responsible for a conduction path between the active materials, a binder, and a current collector. The characteristics of electrochemical devices depend greatly on the electrodes, and are greatly influenced by the characteristics of each material itself and the way the materials are combined.

特にバインダは、活物質、導電助剤およびバインダを含む合材から得られた電極内にて存在比率が少ないこと、電気化学デバイスに供給される電解液との親和性に優れること、および、電極の電気抵抗を最小限にできることが要求される。また、高電圧作動に耐える安定性も重要である。   In particular, the binder has a small abundance ratio in an electrode obtained from a composite material containing an active material, a conductive additive, and a binder, has excellent affinity with an electrolyte solution supplied to an electrochemical device, and an electrode. It is required that the electrical resistance can be minimized. In addition, stability to withstand high voltage operation is also important.

このバインダは、大きく水系または非水系に分類される。水系バインダとしては、スチレン−ブタジエンラバー(SBR)水分散液(特許文献1等)、カルボキシメチルセルロース(CMC)(特許文献2〜4等)が挙げられる。また、これらのバインダの併用についても従来技術として提案されている(特許文献3、5、6等)。これらの水系バインダは、活物質および導電助剤との密着性が比較的高いため、合材における含有量が少なくて済むという利点がある。   This binder is roughly classified into an aqueous system or a non-aqueous system. Examples of the aqueous binder include styrene-butadiene rubber (SBR) aqueous dispersion (Patent Document 1, etc.) and carboxymethylcellulose (CMC) (Patent Documents 2-4, etc.). Moreover, the combined use of these binders has also been proposed as a prior art (Patent Documents 3, 5, 6, etc.). Since these water-based binders have relatively high adhesion to the active material and the conductive additive, there is an advantage that the content in the composite material can be reduced.

非水系バインダとしては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(特許文献7、8等)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液(特許文献9〜11等)が挙げられ、特に高圧作動型のデバイスには有利に働く点で利点がある。   Examples of the non-aqueous binder include polytetrafluoroethylene (PTFE) (Patent Documents 7 and 8, etc.) and an N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyvinylidene fluoride (PVdF) (Patent Documents 9 to 11 etc.). In particular, it has an advantage in that it works advantageously in a high-pressure operation type device.

一方、リチウムイオン二次電池用電極用のバインダとして、多糖類系天然高分子であるアルギン酸ナトリウムを用いることが開示されており、バインダとして適用可能であること、および、このバインダを用いたリチウムイオン二次電池用電極のサイクル耐久性が高いことが記載されている(非特許文献1)。同様の天然高分子を用いたバインダとして、キトサン誘導体を適用することも提案されている(特許文献12)。   On the other hand, it is disclosed that sodium alginate, which is a polysaccharide-based natural polymer, is used as a binder for an electrode for a lithium ion secondary battery, and can be applied as a binder, and lithium ion using this binder It is described that the cycle durability of the secondary battery electrode is high (Non-Patent Document 1). It has also been proposed to apply a chitosan derivative as a binder using a similar natural polymer (Patent Document 12).

また、アルギン酸を用いたバインダについては、本発明者らによって電気化学キャパシタおよびリチウムイオン二次電池等の蓄電デバイス用負極等に適用可能であることが発見されている(特許文献13、14、非特許文献2)。   Further, it has been discovered by the present inventors that a binder using alginic acid can be applied to an anode for an electricity storage device such as an electrochemical capacitor and a lithium ion secondary battery (Patent Documents 13 and 14, non-patent documents). Patent Document 2).

特許第3101775号明細書(2000年10月23日発行)Japanese Patent No. 3101775 (issued on October 23, 2000) 特許第3968771号明細書(2007年8月29日発行)Japanese Patent No. 3968771 (issued August 29, 2007) 特許第4329169号明細書(2009年9月9日発行)Patent No. 4329169 (issued on September 9, 2009) 特許第4244041号明細書(2009年3月25日発行)Patent No. 4244401 (issued on March 25, 2009) 特許第3449679号明細書(2003年9月22日発行)Japanese Patent No. 3449679 (issued on September 22, 2003) 特許第3958781号明細書(2007年8月15日発行)Patent No. 3958781 (issued on August 15, 2007) 特許第3356021号明細書(2002年12月9日発行)Japanese Patent No. 3356021 (issued on December 9, 2002) 特開平7−326357号公報(1995年12月12日公開)Japanese Patent Laid-Open No. 7-326357 (released on December 12, 1995) 特許第3619711号明細書(2005年2月16日発行)Japanese Patent No. 3619711 (issued February 16, 2005) 特許第3619870号明細書(2005年2月16日発行)Japanese Patent No. 3619890 (issued February 16, 2005) 特許第3668579号明細書(2005年7月6日発行)Japanese Patent No. 3668579 (issued July 6, 2005) 特許第5284896号明細書(2013年9月11日発行)Japanese Patent No. 5284896 (issued on September 11, 2013) 特開2013−161832号公報(2013年8月19日公開)JP 2013-161832 A (released on August 19, 2013) 特開2013−197055号公報(2013年9月30日公開)JP 2013-197055 A (published September 30, 2013)

I. Kovalenko et al., Science, Vol. 75, pp. 75-79 (2011)I. Kovalenko et al., Science, Vol. 75, pp. 75-79 (2011) M. Yamagata et al.,RSC Advances,Vol. 3, pp. 1037-1040 (2013)M. Yamagata et al., RSC Advances, Vol. 3, pp. 1037-1040 (2013)

しかしながら、従来のバインダは以下の問題点を有している。   However, the conventional binder has the following problems.

まず、水系バインダであるSBRを用いた合材では、活物質および導電助剤が不均一化し、均一性に欠けるため、蓄電デバイスの性能再現性が低い傾向にある。また、CMCは、活物質および導電助剤に対する接着力が乏しいため、電極におけるCMCの含有量を10重量%以上に増加させる必要があるが、その結果、活物質の含有率が低下してしまう。   First, in a composite material using SBR which is an aqueous binder, the active material and the conductive auxiliary agent become non-uniform and lack uniformity, so the performance reproducibility of the electricity storage device tends to be low. In addition, since CMC has poor adhesion to the active material and the conductive additive, it is necessary to increase the content of CMC in the electrode to 10% by weight or more. As a result, the content of the active material decreases. .

これらの欠点を解消するため、実用上、SBRとCMCとを併用する必要があるが、SBRは主鎖に二重結合を有するため、SBRを正極に使用した場合、デバイスの充放電に伴い酸化による劣化が生じる。さらに、SBRおよびCMCは、電解液と接触すると膨張する。これにより集電体から活物質が剥離し、脱落するため、SBRおよびCMCを併用した蓄電デバイスでは、サイクル耐久性および出力特性が低下するという問題がある。   In order to eliminate these disadvantages, it is necessary to use SBR and CMC in combination in practice. However, since SBR has a double bond in the main chain, when SBR is used for the positive electrode, it is oxidized along with charge / discharge of the device. Deterioration due to. Furthermore, SBR and CMC expand when in contact with the electrolyte. As a result, the active material peels off from the current collector and falls off, so that there is a problem that cycle durability and output characteristics are deteriorated in the electricity storage device using both SBR and CMC.

次に、非水系バインダであるPTFE、PVdF等のフッ素系ポリマーは、活物質に対する分子間力が低いため、十分な接着力を発現できない傾向がある。接着力不足を補填するため、バインダの含有比を増加させることにより電極の強度を確保可能であるが、この場合、電極の電気抵抗が増加する結果となり、特に充放電時の形状変化が大きい活物質等では、その活性点が失われる。また、活物質の含有率が低下し、蓄電デバイスの容量が低下する。さらには、PTFE、PVdFは、(1)活性炭等の炭素材料に対する親和性が低いため、得られる電極の再現性が低く、(2)炭素材料との均一な混合のために、分散剤が必要になるという問題がある。   Next, fluorine-based polymers such as PTFE and PVdF that are non-aqueous binders have a low intermolecular force on the active material, and thus there is a tendency that sufficient adhesive force cannot be exhibited. In order to compensate for insufficient adhesive strength, it is possible to ensure the strength of the electrode by increasing the binder content. In the case of a substance or the like, its active point is lost. Moreover, the content rate of an active material falls and the capacity | capacitance of an electrical storage device falls. Furthermore, PTFE and PVdF have (1) low reproducibility of the resulting electrode due to low affinity for carbon materials such as activated carbon, and (2) a dispersant is required for uniform mixing with the carbon material. There is a problem of becoming.

また、非特許文献1、2、および特許文献13、14では、アルギン酸を含むバインダを用いたケイ素系負極およびリチウムイオン二次電池用炭素負極等への適用可能性が確認されている。しかしながら、アルギン酸を含むバインダを正極へ適用することについては検討されていない。正極は、負極に比べて高い電位雰囲気にさらされる。よって、負極において使用できるバインダを単純に正極へ適用できるとは限らない。アルギン酸を含むバインダを用いた正極の特性、特に耐電圧性(高電位での電気化学的安定性)については不明である。   Further, in Non-Patent Documents 1 and 2, and Patent Documents 13 and 14, applicability to a silicon-based negative electrode using a binder containing alginic acid, a carbon negative electrode for a lithium ion secondary battery, and the like has been confirmed. However, application of a binder containing alginic acid to the positive electrode has not been studied. The positive electrode is exposed to a higher potential atmosphere than the negative electrode. Therefore, the binder that can be used in the negative electrode is not always applicable to the positive electrode. The characteristics of the positive electrode using a binder containing alginic acid, particularly withstand voltage (electrochemical stability at high potential), is unknown.

さらに、キトサン誘導体を含むバインダについては、誘導体合成のプロセス、スラリー中の分散性を高めるための特殊な溶媒の利用が必須であり、適用可能な電極材料が制限される。また、キトサン誘導体を含むバインダの高電圧または高電位における作動については確認されていない。   Furthermore, for a binder containing a chitosan derivative, it is essential to use a special solvent for improving the dispersibility in the slurry and the process of synthesizing the derivative, and applicable electrode materials are limited. Moreover, the operation | movement in the high voltage or high potential of the binder containing a chitosan derivative is not confirmed.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、電気化学デバイスの正極へ適用可能であって、高電圧および高電位にて良好な充放電特性を示すバインダを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a binder that can be applied to a positive electrode of an electrochemical device and exhibits good charge / discharge characteristics at a high voltage and a high potential. There is.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、アルギン酸を含むバインダを電気化学デバイスの正極へ適用することにより、高電圧および高電位にて良好な充放電特性を示すバインダを実現できることを見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have realized a binder that exhibits good charge / discharge characteristics at high voltage and high potential by applying a binder containing alginic acid to the positive electrode of an electrochemical device. I found out that I can do it.

当業者であれば、このことがいかに驚くべきことであるか理解できるであろう。多糖類系の天然高分子は一般に、水酸基およびカルボキシル基といった極性官能基、並びに二重結合を多数含んでいる。このような極性官能基および二重結合は酸化によって容易に分解される。そのため、天然高分子を含むバインダは、高電位および高電圧での使用には耐えきれず、高電位で作動する正極に適用することは困難であるということが当該技術分野における技術常識であった。本発明者らは天然高分子の一種であるアルギン酸が電気化学デバイスの正極に適用可能であることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。   One skilled in the art will understand how surprising this is. Polysaccharide-based natural polymers generally contain a large number of polar functional groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups, and double bonds. Such polar functional groups and double bonds are easily broken down by oxidation. For this reason, it has been common technical knowledge in the technical field that a binder containing a natural polymer cannot withstand use at a high potential and a high voltage and is difficult to apply to a positive electrode that operates at a high potential. . The present inventors independently found that alginic acid, which is a kind of natural polymer, can be applied to the positive electrode of an electrochemical device, and completed the present invention.

すなわち、本発明に係るバインダは、上記の課題を解決するために、電気化学デバイス用正極の材料である活物質と導電助剤とを連結させるバインダにおいて、アルギン酸を含むことを特徴としている。   That is, the binder according to the present invention is characterized by containing alginic acid in a binder for connecting an active material, which is a material for a positive electrode for electrochemical devices, and a conductive additive, in order to solve the above-described problems.

上記バインダは、活物質および導電助剤と親和性が高く、これを用いた電気化学デバイス用正極から活物質および導電助剤の剥離が生じ難い。このため、当該正極を備える電気化学デバイスでは電極が劣化し難く、サイクル耐久性に優れた電気化学デバイスを提供できる。また、上記バインダは、活物質および導電助剤との親和性に優れるため、上記電気化学デバイス用正極では、各材料間の界面抵抗が従来の電極よりも低い。このため、当該正極を備える電気化学デバイスは、容量発現特性も優れている。よって、上記発明によれば、電気化学デバイスの正極へ適用可能であって、高電圧および高電位にて良好な充放電特性を示すバインダを提供できる。   The binder has high affinity with the active material and the conductive additive, and the active material and the conductive additive are unlikely to peel off from the positive electrode for an electrochemical device using the binder. For this reason, in an electrochemical device provided with the said positive electrode, an electrode does not deteriorate easily and can provide the electrochemical device excellent in cycle durability. Moreover, since the said binder is excellent in affinity with an active material and a conductive support agent, in the said positive electrode for electrochemical devices, the interface resistance between each material is lower than the conventional electrode. For this reason, the electrochemical device provided with the positive electrode has excellent capacity development characteristics. Therefore, according to the said invention, it can apply to the positive electrode of an electrochemical device, Comprising: The binder which shows a favorable charging / discharging characteristic at a high voltage and a high potential can be provided.

また、本発明に係るバインダでは、上記アルギン酸がアルギン酸塩であり、上記アルギン酸塩は、アルギン酸塩の1%(w/v)水溶液の20℃における粘度が300mPa・s以上、2000mPa・s以下であることが好ましく、350mPa・s以上、1000mPa・s以下であることがより好ましい。   In the binder according to the present invention, the alginic acid is an alginate, and the alginate has a viscosity at 20 ° C. of a 1% (w / v) aqueous solution of alginate of 300 mPa · s or more and 2000 mPa · s or less. It is preferably 350 mPa · s or more and 1000 mPa · s or less.

これにより、当該バインダを含む電気化学デバイス用正極による出力特性を向上させることができる。   Thereby, the output characteristic by the positive electrode for electrochemical devices containing the said binder can be improved.

また、本発明に係る電気化学デバイス用正極は、上記バインダを含むものである。   Moreover, the positive electrode for electrochemical devices which concerns on this invention contains the said binder.

また、本発明に係る電気化学デバイスは、正極および負極を備え、当該正極と当該負極との間に電解液を含む電気化学デバイスであって、上記正極は、本発明に係る電気化学デバイス用正極である。   The electrochemical device according to the present invention is an electrochemical device that includes a positive electrode and a negative electrode, and includes an electrolyte solution between the positive electrode and the negative electrode. The positive electrode is a positive electrode for an electrochemical device according to the present invention. It is.

また、本発明に係る電気化学デバイスでは、上記負極は、バインダを含んでおり、上記バインダは、アルギン酸を含んでいてもよい。   In the electrochemical device according to the present invention, the negative electrode contains a binder, and the binder may contain alginic acid.

本発明のバインダは、電気化学デバイス用正極の材料である活物質と導電助剤とを連結させるバインダにおいて、アルギン酸を含むものである。   The binder of the present invention contains alginic acid in a binder that connects an active material, which is a material for a positive electrode for electrochemical devices, and a conductive additive.

それゆえ、上記バインダは、活物質および導電助剤と親和性が高く、これを用いた電気化学デバイス用正極から活物質および導電助剤の剥離が生じ難い。このため、当該正極を備える電気化学デバイスでは電極が劣化し難く、サイクル耐久性に優れた電気化学デバイスを提供できる。また、上記バインダは、活物質および導電助剤との親和性に優れるため、上記電気化学デバイス用正極では、各材料間の界面抵抗が従来の電極よりも低い。このため、当該正極を備える電気化学デバイスは、容量発現特性も優れている。よって、上記発明によれば、電気化学デバイスの正極へ適用可能であって、高電圧および高電位にて良好な充放電特性を示すバインダを提供できるという効果を奏する。   Therefore, the binder has a high affinity with the active material and the conductive auxiliary, and the active material and the conductive auxiliary are not easily separated from the positive electrode for an electrochemical device using the binder. For this reason, in an electrochemical device provided with the said positive electrode, an electrode does not deteriorate easily and can provide the electrochemical device excellent in cycle durability. Moreover, since the said binder is excellent in affinity with an active material and a conductive support agent, in the said positive electrode for electrochemical devices, the interface resistance between each material is lower than the conventional electrode. For this reason, the electrochemical device provided with the positive electrode has excellent capacity development characteristics. Therefore, according to the said invention, it is applicable to the positive electrode of an electrochemical device, and there exists an effect that the binder which shows a favorable charging / discharging characteristic at a high voltage and a high potential can be provided.

(a)は実施例1における充放電曲線を示すグラフであり、(b)は比較例1における充放電曲線を示すグラフである。(A) is a graph which shows the charging / discharging curve in Example 1, (b) is a graph which shows the charging / discharging curve in the comparative example 1. FIG. 実施例1〜4および比較例1に係る充放電サイクル特性を示すグラフである。4 is a graph showing charge / discharge cycle characteristics according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1. 実施例1および比較例1に係る充放電レート特性を示すグラフである。4 is a graph showing charge / discharge rate characteristics according to Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1および比較例1における、低温環境下での充放電特性を示すグラフである。It is a graph which shows the charging / discharging characteristic in the low temperature environment in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1および比較例1における、交流インピーダンス法による内部抵抗評価の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of internal resistance evaluation by the alternating current impedance method in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例5および比較例2に係る充放電サイクル特性を示すグラフである。6 is a graph showing charge / discharge cycle characteristics according to Example 5 and Comparative Example 2. 実施例5および比較例2に係る充放電レート特性を示すグラフである。6 is a graph showing charge / discharge rate characteristics according to Example 5 and Comparative Example 2. 実施例6に係る充放電サイクル特性を示すグラフである。10 is a graph showing charge / discharge cycle characteristics according to Example 6;

以下、本発明の実施の形態の一例について詳細に説明するが、本発明は、これらに限定されない。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上、B以下」を意味する。   Hereinafter, although an example of an embodiment of the invention is explained in detail, the present invention is not limited to these. Unless otherwise specified in this specification, “A to B” indicating a numerical range means “A or more and B or less”.

〔電気化学デバイス用正極〕
本発明に係る電気化学デバイス用正極は、活物質、導電助剤およびバインダを含む合材、並びに集電体によって構成されている。当該正極に含まれる各材料について説明する。
[Positive electrode for electrochemical devices]
The positive electrode for electrochemical devices according to the present invention is composed of a composite material including an active material, a conductive additive and a binder, and a current collector. Each material contained in the positive electrode will be described.

<バインダ>
本発明に係るバインダは、電気化学デバイス用正極の材料である活物質と導電助剤とを連結させるバインダにおいて、アルギン酸を含むものである。
<Binder>
The binder which concerns on this invention is a binder which connects the active material which is the material of the positive electrode for electrochemical devices, and a conductive support agent, and contains alginic acid.

本発明に係るバインダは、活物質と導電助剤とを連結させるものであり、活物質と導電助剤とを覆うように存在し、活物質に対して導電助剤を固定するものである。アルギン酸は、β−D−マンヌロン酸と、α−L−グルロン酸とが1,4結合した高分子多糖類の基本分子構造を有するものである。なお、上記アルギン酸は、通常、コンブ、ワカメ、カジメ等の褐藻類植物由来のものである。   The binder which concerns on this invention connects an active material and a conductive support agent, exists so that an active material and a conductive support agent may be covered, and fixes a conductive support agent with respect to an active material. Alginic acid has a basic molecular structure of a high-molecular polysaccharide in which β-D-mannuronic acid and α-L-guluronic acid are linked by 1,4. The alginic acid is usually derived from brown algae plants such as kombu, wakame and kajime.

アルギン酸としては、例えば、架橋されていないアルギン酸(以下、アルギン酸非架橋物ともいう)、架橋されたアルギン酸(以下、アルギン酸架橋物ともいう)が挙げられる。   Examples of alginic acid include non-crosslinked alginic acid (hereinafter also referred to as non-alginate alginate) and cross-linked alginic acid (hereinafter also referred to as alginate cross-linked product).

上記アルギン酸非架橋物としては、例えば、イオン化していない遊離アルギン酸、またはアルギン酸一価塩等が挙げられる。上記アルギン酸一価塩としては、アルギン酸リチウム塩、アルギン酸カリウム塩、アルギン酸ナトリウム塩等のアルギン酸アルカリ金属塩;アルギン酸アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of the non-cross-linked alginate include non-ionized free alginic acid or monovalent salt of alginic acid. Examples of the monovalent salt of alginic acid include alginic acid alkali metal salts such as lithium alginate, potassium alginate, and sodium alginate; ammonium alginate and the like.

上記アルギン酸架橋物としては、例えば、遊離アルギン酸またはアルギン酸一価塩と、二価以上の金属イオンとの塩であるアルギン酸多価塩、遊離アルギン酸またはアルギン酸一価塩等を硫酸により架橋したアルギン酸硫酸架橋物等が挙げられる。アルギン酸多価塩としては、例えば、アルギン酸カルシウム塩、アルギン酸マグネシウム塩が挙げられる。   Examples of the alginic acid cross-linked product include, for example, alginic acid polyvalent salt, which is a salt of free alginic acid or monovalent salt of alginic acid and a divalent or higher metal ion, free alginic acid or monovalent alginic acid salt, etc. Thing etc. are mentioned. Examples of the alginic acid polyvalent salt include calcium alginate and magnesium alginate.

アルギン酸は、低分子量である方が、活物質および導電助剤に対してより密着し易く、より均一な合材を形成できると考えられるが、出力特性に寄与する活物質の量を増加させる観点から、ある程度の分子量を有することが好ましい。   Alginic acid has a lower molecular weight and is more likely to adhere to the active material and the conductive additive, and can form a more uniform compound. However, the viewpoint of increasing the amount of active material that contributes to output characteristics is considered. Therefore, it is preferable to have a certain molecular weight.

また、バインダとしての使用の便宜から、上記アルギン酸塩は、当該アルギン酸の1%(g/100ml)水溶液の20℃における粘度が300mPa・s以上、2000mPa・s以下であるものが好ましく、350mPa・s以上、1000mPa・s以下であるものがより好ましい。なお、上記粘度は、回転式粘度計(ブルックフィールド社製)により、RV−1スピンドルを用いて、20℃で回転数60rpm、測定時間1分の条件で測定したときの値である。   For convenience of use as a binder, the alginate preferably has a 1% (g / 100 ml) aqueous solution of alginic acid having a viscosity at 20 ° C. of 300 mPa · s to 2000 mPa · s, preferably 350 mPa · s. As mentioned above, what is 1000 mPa * s or less is more preferable. The viscosity is a value measured by a rotary viscometer (manufactured by Brookfield) using an RV-1 spindle at 20 ° C. under a rotation speed of 60 rpm and a measurement time of 1 minute.

上記アルギン酸は、アルギン酸一価塩またはアルギン酸多価塩の水溶液を用いて調製されたものが好ましい。また、上記アルギン酸は、0.5重量%以上、5.0重量%以下のアルギン酸一価塩またはアルギン酸多価塩の水溶液を用いて調製されたものであることが好ましく、2.0重量%以上、3.0重量%以下のアルギン酸一価塩またはアルギン酸多価塩の水溶液を用いて調製されたものであることがより好ましい。アルギン酸が0.5重量%以上、5.0重量%以下、より好ましくは2.0重量%以上、3.0重量%以下のアルギン酸一価塩またはアルギン酸多価塩の水溶液を用いて調製されたものであることにより、合材の混合を容易に行うことができる。   The alginic acid is preferably prepared using an aqueous solution of alginic acid monovalent salt or alginic acid polyvalent salt. The alginic acid is preferably prepared using an aqueous solution of 0.5% by weight or more and 5.0% by weight or less of an alginic acid monovalent salt or an alginic acid polyvalent salt, and is 2.0% by weight or more. More preferably, it is prepared using an aqueous solution of 3.0% by weight or less of an alginic acid monovalent salt or an alginic acid polyvalent salt. Alginic acid was prepared using an aqueous solution of alginic acid monovalent salt or alginic acid polyvalent salt of 0.5 wt% or more and 5.0 wt% or less, more preferably 2.0 wt% or more and 3.0 wt% or less. By being a thing, mixing of a compound material can be performed easily.

本発明に係るバインダはアルギン酸を含んでいればよいが、バインダにおけるアルギン酸の含有率は、50重量%以上、100重量%以下であることが好ましく、70重量%以上、100重量%以下であることがより好ましく、90重量%以上、100重量%以下であることが特に好ましく、100重量%であることが最も好ましい。アルギン酸の含有率が100重量%未満の場合、アルギン酸以外のバインダ成分としては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF);PVdFとヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体、パーフルオロメチルビニルエーテル(PFMV)とテトラフルオロエチレン(TFE)との共重合体などのPVdF共重合体樹脂;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴムなどのフッ素系樹脂;スチレン−ブタジエンラバー(SBR)、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)、スチレン−アクリロニトリル共重合体などのポリマーが挙げられ、カルボキシメチルセルロース(CMC)等の多糖類、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂などを併用することができるが、特に限定されるものではない。   The binder according to the present invention may contain alginic acid, but the content of alginic acid in the binder is preferably 50% by weight or more and 100% by weight or less, and is 70% by weight or more and 100% by weight or less. Is more preferably 90% by weight or more and 100% by weight or less, and most preferably 100% by weight. When the content of alginic acid is less than 100% by weight, binder components other than alginic acid include polyvinylidene fluoride (PVdF); a copolymer of PVdF and hexafluoropropylene (HFP), perfluoromethyl vinyl ether (PFMV) and tetra PVdF copolymer resins such as copolymers with fluoroethylene (TFE); fluorinated resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and fluororubber; styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene rubber (EPDM), Examples thereof include polymers such as styrene-acrylonitrile copolymers, and polysaccharides such as carboxymethyl cellulose (CMC), thermoplastic resins such as polyimide resins, and the like can be used together, but are not particularly limited.

また、合材における活物質、導電助剤およびバインダの含有比(重量%)は、特に限定されるものではないが、例えば、活物質:導電助剤:バインダ=80〜97:4〜10:2〜15とすることができる。なお、活物質、導電助剤およびバインダの含有比の合計は100である。すなわち、合材から得られた電気化学デバイス用正極におけるバインダの配合率は、2重量%以上、15重量%以下であることが好ましい。また、より好ましくは、5重量%以上、10重量%以下である。2重量%以上であれば、活物質、導電助剤およびバインダが均一に混合された合材を作製することが容易となり、15重量%以下であれば、バインダの配合率の増加に伴う活物質の配合率の低下を防ぐことができる。   Further, the content ratio (% by weight) of the active material, the conductive auxiliary agent and the binder in the composite material is not particularly limited. For example, the active material: conductive auxiliary agent: binder = 80 to 97: 4 to 10: 2-15. In addition, the sum total of the content ratio of an active material, a conductive support agent, and a binder is 100. That is, the blending ratio of the binder in the positive electrode for electrochemical devices obtained from the composite material is preferably 2% by weight or more and 15% by weight or less. More preferably, it is 5 wt% or more and 10 wt% or less. If it is 2% by weight or more, it becomes easy to produce a composite material in which the active material, conductive additive and binder are uniformly mixed, and if it is 15% by weight or less, the active material is associated with an increase in the binder content. Decrease in the blending ratio can be prevented.

上記合材は、活物質、導電助剤およびアルギン酸を混合することにより得られる。アルギン酸は水溶液の状態で配合してもよい。また、粘度調整のため、合材に水等を添加してもよい。本発明に係るバインダは活物質および導電助剤との親和性が高く、非常に均一な合材が得られる点が特徴であり、意匠的にも優れた電極が得られる。   The said compound material is obtained by mixing an active material, a conductive support agent, and alginic acid. You may mix | blend alginic acid in the state of aqueous solution. Moreover, you may add water etc. to a compound material for viscosity adjustment. The binder according to the present invention is characterized in that it has a high affinity with the active material and the conductive additive, and a very uniform composite material can be obtained, and an electrode excellent in design can be obtained.

<活物質>
正極における活物質としては、リチウムイオンの挿入または脱離が可能であるものであれば、特に制限されることはない。例えば、CuO、CuO、MnO、MoO、V、CrO、MoO、Fe、Ni、CoO等の遷移金属酸化物;LiCoO、LiNiO、LiMn、LiFePO等のリチウムと遷移金属とを含むリチウム複合酸化物;TiS、MoS、NbSe等の金属カルコゲン化物;ポリアセン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子化合物等が挙げられる。
<Active material>
The active material in the positive electrode is not particularly limited as long as it can insert or desorb lithium ions. For example, transition metal oxides such as CuO, Cu 2 O, MnO 2 , MoO 3 , V 2 O 5 , CrO 3 , MoO 3 , Fe 2 O 3 , Ni 2 O 3 , CoO 3 ; Li x CoO 2 , Li X NiO 2, Li X Mn 2 O 4, a lithium complex oxide containing lithium and a transition metal of LiFePO 4 or the like; TiS 2, MoS 2, NbSe 3 , etc. of metal chalcogenides; polyacene, polyparaphenylene, polypyrrole, polyaniline And the like, and the like.

上記の中でも、一般に高電圧系と呼ばれる、コバルト、ニッケル、マンガン等の遷移金属から選ばれる1種以上とリチウムとの複合酸化物がリチウムイオンの放出性や、高電圧が得られ易い点で好ましい。コバルト、ニッケル、マンガンとリチウムとの複合酸化物の具体例としては、LiCoO、LiMnO、LiMn、LiNiO、LiNiCo(1−X)、LiNiMn(2−X)、LiMnNiCo2(a+b+c=1)等が挙げられる。 Among them, a composite oxide of lithium and one or more kinds selected from transition metals such as cobalt, nickel, and manganese, which is generally called a high voltage system, is preferable in that lithium ions can be released and a high voltage can be easily obtained. . Specific examples of the composite oxide of cobalt, nickel, manganese and lithium include LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiNi X Co (1-X) O 2 , LiNi X Mn (2-X ) O 4 , LiMn a Ni b Co c O 2 (a + b + c = 1) and the like.

また、これらのリチウム複合酸化物に、少量のフッ素、ホウ素、アルミニウム、クロム、ジルコニウム、モリブデン、鉄等の元素をドープしたものや、リチウム複合酸化物の粒子表面を、炭素、MgO、Al、SiO等で表面処理したものも使用できる。上記活物質は単独で使用してもよいし、2種類以上を併用することも可能である。 Also, those lithium composite oxides doped with a small amount of elements such as fluorine, boron, aluminum, chromium, zirconium, molybdenum, iron, etc., and the lithium composite oxide particle surface is made of carbon, MgO, Al 2 O 3 , those treated with SiO 2 or the like can also be used. The above active materials may be used alone or in combination of two or more.

<導電助剤>
導電助剤としては、電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば使用することができる。通常、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックが使用されるが、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等)、人造黒鉛、カーボンウイスカー、炭素繊維粉末、金属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金等)粉末、金属繊維、導電性セラミックス材料等の導電性材料を使用してもよい。これらは単独で用いてもよく、2種類以上の混合物として用いることができる。
<Conductive aid>
Any electrically conductive material that does not adversely affect battery performance can be used as the conductive assistant. Usually, carbon black such as acetylene black and ketjen black is used, but natural graphite (scale-like graphite, scale-like graphite, earth-like graphite, etc.), artificial graphite, carbon whisker, carbon fiber powder, metal (copper, nickel, Conductive materials such as aluminum, silver, gold, etc.) powder, metal fibers, conductive ceramic materials, etc. may be used. These may be used alone or as a mixture of two or more.

<集電体>
本発明に係る電気化学デバイス用正極は、上記活物質、導電助剤、及びバインダ等からなる塗工液を集電体に塗布することにより製造することができる。
<Current collector>
The positive electrode for an electrochemical device according to the present invention can be produced by applying a coating liquid comprising the above active material, conductive additive, binder, and the like to a current collector.

正極用集電体として、構成された電池において悪影響を及ぼさない電子伝導体を使用可能である。例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス等を挙げることができる。接着性、導電性、耐酸化性等の向上の目的で、アルミニウム等の表面を、カーボン、ニッケル、チタンまたは銀等で処理した正極用集電体を用いてもよい。   As the current collector for the positive electrode, an electronic conductor that does not adversely affect the constructed battery can be used. For example, aluminum, titanium, stainless steel, nickel, baked carbon, conductive polymer, conductive glass, and the like can be given. For the purpose of improving adhesiveness, conductivity, oxidation resistance, etc., a positive electrode current collector in which the surface of aluminum or the like is treated with carbon, nickel, titanium, silver, or the like may be used.

これらの正極用集電体の表面を酸化処理することも可能である。また、正極用集電体の形状については、フォイル状の他、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされた物、ラス体、多孔質体、発泡体等の成形体であってもよい。厚みは特に限定されないが、1μm以上、100μm以下のものが通常用いられる。   It is also possible to oxidize the surface of these positive electrode current collectors. In addition to the foil shape, the shape of the positive electrode current collector may be a film shape, a sheet shape, a net shape, a punched or expanded material, a lath body, a porous body, a foamed body or the like. Good. The thickness is not particularly limited, but a thickness of 1 μm or more and 100 μm or less is usually used.

<電極の作製方法>
正極を得る一例を説明すると、正極用の塗工液は正極用集電体にそれぞれ所望の厚さにて塗布される。塗布法として、集電体に塗工液を塗布し、ドクターブレードにより余分な塗工液を除去する方式、集電体に塗工液を塗布し、ローラにより塗工液を圧延する方式等の公知の塗布法が挙げられる。
<Method for producing electrode>
An example of obtaining the positive electrode will be described. The positive electrode coating liquid is applied to the positive electrode current collector at a desired thickness. As a coating method, a method of applying a coating liquid to a current collector and removing excess coating liquid with a doctor blade, a method of applying a coating liquid to a current collector and rolling the coating liquid with a roller, etc. A known coating method may be mentioned.

塗工液を乾燥する温度は特に限定されず、塗工液中の各材料の配合率により適宜変更すればよいが、通常、70℃以上、100℃以下である。また、得られた正極の厚さは、電気化学デバイスの用途により適宜変更すればよい。   The temperature at which the coating liquid is dried is not particularly limited, and may be appropriately changed depending on the blending ratio of each material in the coating liquid, but is usually 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. Moreover, what is necessary is just to change the thickness of the obtained positive electrode suitably by the use of an electrochemical device.

〔電気化学デバイス〕
本発明に係る電気化学デバイスは、正極および負極を備え、正極と負極との間には、電解液を含んでいる。そして、当該正極は上述した本発明に係る電気化学デバイス用正極である。また、電気化学デバイスには、正極と負極との短絡を防止するために、正極と負極との間にセパレータが配置されている。正極および負極にはそれぞれ集電体が備えられており、両集電体は電源に接続されている。この電源の操作によって充放電の切り替えがなされる。
[Electrochemical devices]
The electrochemical device according to the present invention includes a positive electrode and a negative electrode, and includes an electrolytic solution between the positive electrode and the negative electrode. And the said positive electrode is a positive electrode for electrochemical devices which concerns on this invention mentioned above. In addition, in an electrochemical device, a separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode in order to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Each of the positive electrode and the negative electrode is provided with a current collector, and both current collectors are connected to a power source. Charging / discharging is switched by operating this power source.

なお、上記〔電気化学デバイス用正極〕にて既に説明した事項については、以下では説明を省略する。   In addition, about the matter already demonstrated in the said [positive electrode for electrochemical devices], description is abbreviate | omitted below.

本発明に係る電気化学デバイスの例としては、電気化学キャパシタ、リチウムイオン二次電池等が挙げられ、さらには非リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、色素増感型太陽電池等も包含される。当該電気化学デバイスは、高性能であり、且つ安全性の高い蓄電デバイスとして利用できる。よって、本発明に係る電気化学デバイスは、携帯電話機器、ノートパソコン、携帯情報端末(PDA)、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の小型電子機器;電動自転車、電動自動車、電車等の移動用機器(車両);火力発電、風力発電、水力発電、原子力発電、地熱発電等の発電用機器に搭載されてもよい。   Examples of the electrochemical device according to the present invention include an electrochemical capacitor, a lithium ion secondary battery, and the like, and further include a non-lithium ion battery, a lithium ion capacitor, a dye-sensitized solar cell, and the like. The electrochemical device can be used as an electricity storage device with high performance and high safety. Therefore, the electrochemical device according to the present invention is a small electronic device such as a mobile phone device, a notebook computer, a personal digital assistant (PDA), a video camera, and a digital camera; a mobile device such as an electric bicycle, an electric vehicle, and a train (vehicle) ); It may be mounted on power generation equipment such as thermal power generation, wind power generation, hydroelectric power generation, nuclear power generation, geothermal power generation.

<電気化学デバイス用負極>
電気化学デバイス用負極は、上述した電気化学デバイス用正極と同様に、活物質、導電助剤およびバインダを含む合材、並びに集電体によって構成されている。当該負極に含まれる各材料について説明する。
<Anode for electrochemical devices>
The negative electrode for electrochemical devices is composed of a mixture containing an active material, a conductive additive and a binder, and a current collector, like the positive electrode for electrochemical devices described above. Each material contained in the negative electrode will be described.

活物質としては、金属リチウムまたはリチウムイオンを挿入または脱離することができるものであれば特に制限されることはない。たとえば、天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等の炭素材料が挙げられる。また、金属リチウムや合金、スズ化合物等の金属材料;リチウム遷移金属窒化物;結晶性金属酸化物;非晶質金属酸化物;ケイ素材料;導電性ポリマー等も挙げられる。   The active material is not particularly limited as long as it can insert or desorb metallic lithium or lithium ions. Examples thereof include carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, non-graphitizable carbon, and graphitizable carbon. Moreover, metal materials, such as metallic lithium, an alloy, and a tin compound; lithium transition metal nitride; crystalline metal oxide; amorphous metal oxide; silicon material;

上記活物質は単独で使用してもよいし、2種類以上を併用することも可能である。活物質の量は、その用途等により異なり、特に限定されないが、通常、活物質、導電助剤およびバインダの総重量に対して、80重量%以上、100重量%以下である。   The above active materials may be used alone or in combination of two or more. The amount of the active material varies depending on its use and is not particularly limited, but is usually 80% by weight or more and 100% by weight or less with respect to the total weight of the active material, the conductive auxiliary agent and the binder.

本明細書において、活物質として炭素材料を90重量%以上、100重量%以下含む負極を炭素負極と称する。炭素負極は汎用性が高いため、作製が容易である。   In the present specification, a negative electrode containing 90% by weight or more and 100% by weight or less of a carbon material as an active material is called a carbon negative electrode. Since a carbon negative electrode has high versatility, it is easy to produce.

導電助剤としては、上述の電気化学デバイス用正極における導電助剤と同様のものを用いることができるが具体的に限定されるものではない。また、導電助剤の添加量は負極全重量に対して1重量%以上、20重量%以下であることが好ましく、2重量%以上、10重量%以下であることがより好ましい。   As the conductive aid, the same conductive aid as that in the above-described positive electrode for electrochemical devices can be used, but it is not specifically limited. Further, the addition amount of the conductive assistant is preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less, and more preferably 2% by weight or more and 10% by weight or less with respect to the total weight of the negative electrode.

負極に含まれるバインダとしては、ポリフッ化ビニリデン(PVdF);PVdFとヘキサフルオロプロピレン(HFP)との共重合体、パーフルオロメチルビニルエーテル(PFMV)とテトラフルオロエチレン(TFE)との共重合体等のPVdF共重合体樹脂;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴム等のフッ素系樹脂;スチレン−ブタジエンラバー(SBR)、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)、スチレン−アクリロニトリル共重合体等のポリマーが挙げられ、カルボキシメチルセルロース(CMC)等の多糖類、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂等を併用することができるが、負極のバインダはこれらの具体例に限定されるものではない。   Examples of the binder contained in the negative electrode include polyvinylidene fluoride (PVdF); a copolymer of PVdF and hexafluoropropylene (HFP), a copolymer of perfluoromethyl vinyl ether (PFMV) and tetrafluoroethylene (TFE), and the like. PVdF copolymer resin; fluorinated resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and fluororubber; polymers such as styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene-propylene rubber (EPDM), styrene-acrylonitrile copolymer, etc. Polysaccharides such as carboxymethyl cellulose (CMC), thermoplastic resins such as polyimide resins, and the like can be used in combination, but the binder of the negative electrode is not limited to these specific examples.

また、負極に含まれるバインダは、電気化学デバイス用正極と同様に、アルギン酸を含んでいてもよい。アルギン酸としては、上述の電気化学デバイス用正極におけるアルギン酸と同様のものを用いることができる。負極のバインダがアルギン酸を含んでいる場合、当該バインダは、活物質および導電助剤と親和性が高く、これを用いた電気化学デバイス用負極から活物質および導電助剤の剥離が生じ難い。このため、当該負極を備える電気化学デバイスでは電極が劣化し難く、サイクル耐久性に優れた電気化学デバイスを提供できる。   Moreover, the binder contained in a negative electrode may contain alginic acid similarly to the positive electrode for electrochemical devices. As alginic acid, the same thing as the alginic acid in the above-mentioned positive electrode for electrochemical devices can be used. In the case where the binder of the negative electrode contains alginic acid, the binder has high affinity with the active material and the conductive additive, and the active material and the conductive additive are not easily separated from the negative electrode for electrochemical devices using the binder. For this reason, in an electrochemical device provided with the said negative electrode, an electrode does not deteriorate easily and can provide the electrochemical device excellent in cycle durability.

また、上記バインダは、活物質および導電助剤との親和性に優れるため、当該負極を備える電気化学デバイスでは、電極における各材料間の界面抵抗が従来の電極よりも低い。このため、当該負極を備える電気化学デバイスは、出力特性も優れている。   Moreover, since the said binder is excellent in affinity with an active material and a conductive support agent, in an electrochemical device provided with the said negative electrode, the interface resistance between each material in an electrode is lower than the conventional electrode. For this reason, the electrochemical device provided with the said negative electrode is excellent also in the output characteristic.

<電解液>
電解液は公知のものを用いればよく特に限定されるものではないが、非水系電解液を用いることができる。非水系電解液は、従来公知の電気化学デバイスに用いられる非水系電解液であればよく、イオン液体を用いることもできる。
<Electrolyte>
The electrolyte solution is not particularly limited as long as a known one is used, but a non-aqueous electrolyte solution can be used. The non-aqueous electrolyte solution may be any non-aqueous electrolyte solution used in conventionally known electrochemical devices, and an ionic liquid can also be used.

ここでいう「イオン液体」とは、室温でも液体で存在する塩を意味する。このイオン液体のカチオンとしては、例えば、イミダゾリウム、ピリジニウム、ピロリジニウム、ピペリジニウム、テトラアルキルアンモニウム、ピラゾリウム、又はテトラアルキルホスホニウム等が挙げられる。   The “ionic liquid” here means a salt that exists in a liquid state even at room temperature. Examples of the cation of the ionic liquid include imidazolium, pyridinium, pyrrolidinium, piperidinium, tetraalkylammonium, pyrazolium, and tetraalkylphosphonium.

上記イミダゾリウムとしては、例えば、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム、1−アリル−3−エチルイミダゾリウム、1−アリル−3−ブチルイミダゾリウム、1,3−ジアリルイミダゾリウム等が挙げられる。   Examples of the imidazolium include 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-butyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-allyl-3-methylimidazolium, Examples include 1-allyl-3-ethylimidazolium, 1-allyl-3-butylimidazolium, 1,3-diallylimidazolium, and the like.

また、上記ピリジニウムとしては、例えば、1−プロピルピリジニウム、1−ブチルピリジニウム、1−エチル−3−(ヒドロキシメチル)ピリジニウム、1−エチル−3−メチルピリジニウム等が挙げられる。   Examples of the pyridinium include 1-propylpyridinium, 1-butylpyridinium, 1-ethyl-3- (hydroxymethyl) pyridinium, 1-ethyl-3-methylpyridinium, and the like.

上記ピロリジニウムとしては、例えば、N−メチル−N−プロピルピロリジニウム、N−メチル−N−ブチルピロリジニウム、N−メチル−N−メトキシメチルピロリジニウム等が挙げられる。   Examples of the pyrrolidinium include N-methyl-N-propylpyrrolidinium, N-methyl-N-butylpyrrolidinium, N-methyl-N-methoxymethylpyrrolidinium, and the like.

また、上記ピペリジニウムとしては、例えば、N−メチル−N−プロピルピペリジニウム等が挙げられる。   Moreover, as said piperidinium, N-methyl-N-propyl piperidinium etc. are mentioned, for example.

上記テトラアルキルアンモニウムとしては、例えば、N,N,N−トリメチル−N−プロピルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム等が挙げられる。   Examples of the tetraalkylammonium include N, N, N-trimethyl-N-propylammonium and methyltrioctylammonium.

上記ピラゾリウムとしては、例えば、1−エチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−プロピル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム、1−ブチル−2,3,5−トリメチルピラゾリウム等が挙げられる。   Examples of the pyrazolium include 1-ethyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-propyl-2,3,5-trimethylpyrazolium, 1-butyl-2,3,5-trimethylpyrazo Examples include lithium.

また、上記カチオンと組み合わされてイオン液体を構成するアニオンとしては、例えば、BF 、NO 、PF 、SbF 、CHCHOSO 、CHCO 、または;CFCO 、CFSO 、(CFSO[ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド]、(FSO[ビス(フルオロスルフォニル)イミド]、(CFSO等のフルオロアルキル基含有アニオンが挙げられる。 In addition, examples of the anion that forms an ionic liquid in combination with the above cation include, for example, BF 4 , NO 3 , PF 6 , SbF 6 , CH 3 CH 2 OSO 3 , CH 3 CO 2 , or ; CF 3 CO 2 -, CF 3 SO 3 -, (CF 3 SO 2) 2 N - [ bis (trifluoromethylsulfonyl) imide], (FSO 2) 2 N - [ bis (fluoro sulfonyl) imide, ( Fluoroalkyl group-containing anions such as CF 3 SO 2 ) 3 C can be mentioned.

上記イオン液体としては、これら各種アニオンの少なくとも1種とこれら各種カチオンの少なくとも1種とを組み合わせたものを採用することができる。電気化学デバイスがリチウムイオン二次電池である場合は、(FSO等のアニオンを含むイオン液体が好ましい。これらのイオン液体は、(1)蓄電デバイスにおける電気的特性がより優れたものとなりつつ該電気的特性の低下が抑制されるという点および(2)入手し易く電解液の有する電気的特性の低下が蓄電デバイスにおいてより抑制されるという点から好ましい。 As the ionic liquid, a combination of at least one of these various anions and at least one of these various cations can be employed. When the electrochemical device is a lithium ion secondary battery, an ionic liquid containing an anion such as (FSO 2 ) 2 N is preferable. These ionic liquids are (1) that the electrical characteristics of the electricity storage device are more excellent, and that the degradation of the electrical characteristics is suppressed, and (2) the electrical characteristics that the electrolyte solution has are easy to obtain. Is preferable in that it is more suppressed in the electricity storage device.

また、大気中での取り扱いが容易という点でも、リチウムイオン二次電池においては、(FSO等の含フッ素系アニオンを含むイオン液体が好ましい。 In view of easy handling in the air, an ionic liquid containing a fluorine-containing anion such as (FSO 2 ) 2 N is preferable in the lithium ion secondary battery.

また、上記イオン液体としては、比較的低粘度であり、イオン伝導性に優れ、電気化学的な安定性に優れるという点で、イミダゾリウムカチオン又はピロリジニウムカチオンを含むイオン液体が好ましい。   Further, the ionic liquid is preferably an ionic liquid containing an imidazolium cation or a pyrrolidinium cation from the viewpoint of relatively low viscosity, excellent ionic conductivity, and excellent electrochemical stability.

具体的には、上記イオン液体としては、アニオンとしてのビス(フルオロスルフォニル)イミドアニオンと、カチオンとしてのピロリジニウムなどの四級アンモニウムとの塩が好ましく、より具体的には、N,N−ジアルキルピロリジニウム ビス(フルオロスルフォニル)イミドが好ましい。また、テトラアルキルアンモニウム ビス(フルオロスルフォニル)イミドや1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(フルオロスルフォニル)イミドも好ましい非水系電解液として挙げられる。   Specifically, the ionic liquid is preferably a salt of a bis (fluorosulfonyl) imide anion as an anion and a quaternary ammonium such as pyrrolidinium as a cation, and more specifically, an N, N-dialkylpyrrole. Dinium bis (fluorosulfonyl) imide is preferred. Further, tetraalkylammonium bis (fluorosulfonyl) imide and 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide are also preferable non-aqueous electrolytes.

非水系電解液は、「イオン液体」に限らず、電気化学デバイスの非水系電解液に用いられる、有機系電解液であってもよい。このような有機系電解質はイオンキャリアとなる電解質塩を含み、それを溶解させる有機溶媒から構成される。   The non-aqueous electrolyte solution is not limited to the “ionic liquid”, and may be an organic electrolyte solution used for the non-aqueous electrolyte solution of the electrochemical device. Such an organic electrolyte includes an electrolyte salt that serves as an ion carrier, and is composed of an organic solvent that dissolves the electrolyte salt.

上記電解質塩として、上記イオン液体、四級オニウム塩、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等を用いることができる。   As the electrolyte salt, the ionic liquid, quaternary onium salt, alkali metal salt, alkaline earth metal salt, or the like can be used.

代表的な四級オニウム塩として、テトラアルキルアンモニウム塩やテトラアルキルホスホニウム塩等を挙げることができる。   Typical quaternary onium salts include tetraalkylammonium salts and tetraalkylphosphonium salts.

代表的なアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩として、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等を挙げることができる。   Typical alkali metal salts and alkaline earth metal salts include lithium salts, sodium salts, potassium salts, magnesium salts, calcium salts, and the like.

上記電解質塩のアニオンとして、例えば、BF 、NO 、PF 、SbF 、CHCHOSO 、CHCO 、または;CFCO 、CFSO 、(CFSO[ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド]、(CFSO等のフルオロアルキル基含有アニオンが挙げられる。 Examples of the anion of the electrolyte salt include BF 4 , NO 3 , PF 6 , SbF 6 , CH 3 CH 2 OSO 3 , CH 3 CO 2 , or CF 3 CO 2 , CF 3 SO 3 -, (CF 3 SO 2 ) 2 N - [ bis (trifluoromethylsulfonyl) imide], (CF 3 SO 2) 3 C - include fluoroalkyl group-containing anions such as.

特にリチウムイオン二次電池における電解質塩としては、例えば、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiPF4、LiBF4、LiB(C654、LiCl、LiBr、CH3SO3Li、CF3SO3Li等のリチウム塩を挙げることができる。 In particular, as an electrolyte salt in a lithium ion secondary battery, for example, LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiPF 4 , LiBF 4 , LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiCl, LiBr, CH 3 SO 3 Li, CF 3 A lithium salt such as SO 3 Li can be mentioned.

また、上記有機溶媒として、例えば、エーテル類、ケトン類、ラクトン類、ニトリル類、アミン類、アミド類、硫黄化合物、塩素化炭化水素類、エステル類、カーボネート類、ニトロ化合物、リン酸エステル系化合物、スルホラン系化合物等を用いることができる。   Examples of the organic solvent include ethers, ketones, lactones, nitriles, amines, amides, sulfur compounds, chlorinated hydrocarbons, esters, carbonates, nitro compounds, and phosphate ester compounds. , Sulfolane compounds and the like can be used.

代表的な有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、アニソール、モノグライム、アセトニトリル、プロピオニトリル、4−メチル−2−ペンタノン、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、1,2−ジクロロエタン、γ−ブチロラクトン、ジメトキシエタン、メチルフォルメイト、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルチオホルムアミド、スルホラン、3−メチル−スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルおよびこれらの混合溶媒等を挙げることができる。   Typical organic solvents include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, anisole, monoglyme, acetonitrile, propionitrile, 4-methyl-2-pentanone, butyronitrile, valeronitrile, benzonitrile, 1,2 -Dichloroethane, γ-butyrolactone, dimethoxyethane, methyl formate, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dimethylthioformamide, sulfolane, 3-methyl-sulfolane, trimethyl phosphate, triethyl phosphate and these And the like.

これらの中でも、低粘度であり、イオン伝導性に優れ、電気化学的な安定性に優れる点で、プロピレンカーボネートが好ましい。上記非水系電解質は、単独又は2種以上が組み合わされて用いられ得る。   Among these, propylene carbonate is preferable because it has a low viscosity, excellent ionic conductivity, and excellent electrochemical stability. The non-aqueous electrolyte may be used alone or in combination of two or more.

また、リチウムイオン二次電池においては、ポリエチレンオキシド、ポリアクリルニトリル、ポリメチルメタクリレート等の公知のポリマー電解質を用いてもよい。   Moreover, in a lithium ion secondary battery, you may use well-known polymer electrolytes, such as a polyethylene oxide, a polyacrylonitrile, a polymethylmethacrylate.

<セパレータ>
本発明の電気化学デバイスでは、正極と負極との短絡を防止するため、これらの間にセパレータが備えられる。セパレータは公知のものを使用でき、特にされないが、具体的にはポリエチレンまたはポリプロピレン製フィルムの微多孔膜;多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンとの多層フィルム;ポリエステル繊維、アラミド繊維またはガラス繊維等からなる不織布が挙げられ、より好ましくは、それらの表面に、シリカ、アルミナ、チタニア等のセラミック微粒子を付着させたセパレータが挙げられる。
<Separator>
In the electrochemical device of the present invention, a separator is provided between them in order to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. A known separator can be used, and is not particularly limited. Specifically, the separator is a microporous film of polyethylene or polypropylene film; a multilayer film of porous polyethylene film and polypropylene; polyester fiber, aramid fiber, glass fiber, or the like. Nonwoven fabrics may be mentioned, and more preferred are separators in which ceramic fine particles such as silica, alumina, titania and the like are attached to the surface thereof.

上記セパレータは空隙率が70%以上ものが好ましく、80%以上、95%以下であるものがより好ましい。また、ガーレー試験法によって得られる透気度が200秒/100cc以下であることが好ましい。   The separator preferably has a porosity of 70% or more, more preferably 80% or more and 95% or less. The air permeability obtained by the Gurley test method is preferably 200 seconds / 100 cc or less.

ここで、空隙率はセパレータの見掛け密度と構成材料の固形分の真密度から、次式により算出した値である。
空隙率(%)=100−(セパレータの見掛け密度/材料固形分の真密度)×100
また、ガーレー透気度とは、JIS P 8117に規定されたガーレー試験機法による透気抵抗度である。
Here, the porosity is a value calculated by the following equation from the apparent density of the separator and the true density of the solid content of the constituent material.
Porosity (%) = 100− (apparent density of separator / true density of solid material content) × 100
The Gurley air permeability is an air resistance according to a Gurley tester method defined in JIS P 8117.

上記セパレータとしては、平均繊維径が1μm以下のガラス繊維を80重量%以上と、フィブリル化有機繊維を含む有機成分を20重量%未満とを含有し、ガラス繊維同士がフィブリル化有機繊維の絡み付きによって結合され、空隙率85%以上とされた湿式抄造シートが特に好適に用いられる。   The separator contains 80% by weight or more of glass fibers having an average fiber diameter of 1 μm or less and less than 20% by weight of organic components containing fibrillated organic fibers, and the glass fibers are entangled with the fibrillated organic fibers. A wet papermaking sheet bonded to a porosity of 85% or more is particularly preferably used.

フィブリル化有機繊維は、繊維を離解する装置、例えばダブルディスクリファイナーを用いることによって、叩解等による剪断力の作用を受け、単繊維が繊維軸方向に非常に細かく解裂して形成された多数のフィブリルを有する繊維であって、少なくとも50重量%以上が繊維径1μm以下にフィブリル化されているものであることが好ましく、100重量%が繊維径1μm以下にフィブリル化されているものであればより好ましい。   The fibrillated organic fiber is formed by a device that disaggregates fibers, for example, a double disc refiner, and is subjected to the action of shearing force by beating and the like, and a single fiber is formed by very finely cleaving in the fiber axis direction. It is preferable that at least 50% by weight or more of fibril-containing fibers are fibrillated to a fiber diameter of 1 μm or less, and more preferably 100% by weight is fibrillated to a fiber diameter of 1 μm or less. preferable.

フィブリル化有機繊維としては、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアミド繊維、セルロース繊維、レーヨン繊維、アクリル繊維等を使用できる。   As the fibrillated organic fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyamide fiber, cellulose fiber, rayon fiber, acrylic fiber and the like can be used.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明について、実施例および比較例、並びに図1〜図7に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。   The present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples and FIGS. 1 to 7, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.

〔実施例1〕
以下の材料を用いて、電気化学デバイス用正極を作製した。
[Example 1]
A positive electrode for an electrochemical device was produced using the following materials.

活物質 :LiNi0.5Mn1.5(以下ではLNMとも称する)
導電助剤 :カーボンブラック(KB、ライオン株式会社製)と気相法炭素繊維(VGCF(登録商標)、昭和電工株式会社製)との混合物
バインダ :アルギン酸マグネシウム(Alg−Mg)(株式会社キミカ製)
集電体 :アルミ箔
まず、5重量%のアルギン酸マグネシウム水溶液を調製した。また、活物質および導電助剤を乳鉢に入れ、約10分間混合した。次に、活物質および導電助剤の混合物に、アルギン酸マグネシウム水溶液を加えた。ここで、活物質、導電助剤およびアルギン酸マグネシウム水溶液を乾燥後の重量比(電極における含有比)が85:8:7となるように混合し、スラリーの塗工液を作製した。ドクターブレードにより塗工液を集電体に塗布し、ホットプレート上で塗工液を80℃で10分程度加熱した。その後、集電体に塗布された塗工液を、100℃の温度雰囲気下、10−1Paの減圧下で12時間乾燥させ、目的物である正極を得た。得られた電極は評価のために直径12mmのディスク状に打ち抜いた。
Active material: LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (hereinafter also referred to as LNM)
Conductive aid: Mixture of carbon black (KB, manufactured by Lion Corporation) and vapor grown carbon fiber (VGCF (registered trademark), manufactured by Showa Denko KK) Binder: Magnesium alginate (Alg-Mg) (produced by Kimika Corporation) )
Current collector: Aluminum foil First, a 5 wt% magnesium alginate aqueous solution was prepared. Moreover, the active material and the conductive assistant were put in a mortar and mixed for about 10 minutes. Next, an aqueous magnesium alginate solution was added to the mixture of the active material and the conductive additive. Here, the active material, the conductive additive, and the magnesium alginate aqueous solution were mixed so that the weight ratio after drying (content ratio in the electrode) was 85: 8: 7 to prepare a slurry coating solution. The coating liquid was applied to the current collector by a doctor blade, and the coating liquid was heated on a hot plate at 80 ° C. for about 10 minutes. Thereafter, the coating liquid applied to the current collector was dried under a reduced pressure of 10 −1 Pa for 12 hours in a temperature atmosphere of 100 ° C. to obtain a target positive electrode. The obtained electrode was punched into a disk shape having a diameter of 12 mm for evaluation.

さらに、この正極および下記負極を両側に配置し、両電極間にセパレータを配置し、電解液を注入して二電極式ハーフセルを作製した。なお、二電極式ハーフセルの材料としては、以下の材料を使用した。   Furthermore, this positive electrode and the following negative electrode were disposed on both sides, a separator was disposed between both electrodes, and an electrolyte was injected to produce a two-electrode half cell. The following materials were used as materials for the two-electrode half cell.

電解液 :1.0mol dm−3 LiPF/EC+DMC(電池グレード、キシダ化学株式会社製)
セパレータ :セラミックコートポリエチレン
負極 :金属リチウム箔(本城金属株式会社製)
LiPF =六フッ化リン酸リチウム
EC+DMC=エチレンカーボネートおよびジメチルカーボネートの1:1混合液
〔実施例2〕
バインダとして、アルギン酸マグネシウムに代えて、以下のバインダを使用した以外は、実施例1と同様にして二電極式ハーフセルを作製した。
Electrolyte solution: 1.0 mol dm −3 LiPF 6 / EC + DMC (battery grade, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.)
Separator: Ceramic coated polyethylene Negative electrode: Metallic lithium foil (Honjo Metal Co., Ltd.)
LiPF 6 = lithium hexafluorophosphate EC + DMC = 1: 1 mixture of ethylene carbonate and dimethyl carbonate [Example 2]
A two-electrode half cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following binder was used instead of magnesium alginate as the binder.

バインダ:アルギン酸ナトリウム(Alg−Na)(株式会社キミカ製)
〔実施例3〕
バインダとして、アルギン酸マグネシウムに代えて、以下のバインダを使用した以外は、実施例1と同様にして二極式ハーフセルを作製した。
Binder: Sodium alginate (Alg-Na) (Kimika Co., Ltd.)
Example 3
A bipolar half cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the following binder was used instead of magnesium alginate as the binder.

バインダ:アルギン酸リチウム(Alg−Li)(株式会社キミカ製)
〔実施例4〕
バインダとして、アルギン酸マグネシウムに代えて、以下のバインダを使用した以外は、実施例1と同様にして二電極式ハーフセルを作製した。
Binder: Lithium alginate (Alg-Li) (Kimika Co., Ltd.)
Example 4
A two-electrode half cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following binder was used instead of magnesium alginate as the binder.

バインダ:アルギン酸アンモニウム(Alg−NH)(株式会社キミカ製)
〔比較例1〕
バインダとして、アルギン酸マグネシウムに代えて、以下のバインダを使用した以外は、実施例1と同様にして二電極式ハーフセルを作製した。
Binder: Ammonium alginate (Alg-NH 4 ) (Kimika Co., Ltd.)
[Comparative Example 1]
A two-electrode half cell was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following binder was used instead of magnesium alginate as the binder.

バインダ:ポリフッ化ビニリデン(PVdF)(N−メチルピロリドン溶液として使用)
〔充放電特性評価〕
実施例1〜4および比較例1で得られた二電極式ハーフセルを用いて、以下の条件にて充放電特性を評価した。
Binder: Polyvinylidene fluoride (PVdF) (used as N-methylpyrrolidone solution)
[Charge / discharge characteristics evaluation]
Using the two-electrode half cells obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, charge / discharge characteristics were evaluated under the following conditions.

充電:定電流−定電圧(CC−CVモード。なお、CVモードでは電流値がCCモードでの設定電流値の10分の1になった時点で終了。)
放電:定電流(CCモード)
1時間率(1Cレート)=142.3mA g−1
電圧範囲:3.5〜4.9V
<充放電曲線および充放電サイクル特性>
上記条件下にて、充放電を100サイクル行った。なお、1サイクル目については充電および放電をともに0.1Cレートにて行い、2サイクル目以降は充電および放電をともに1.0Cレートにて行った。
Charging: Constant current-constant voltage (CC-CV mode. Note that in CV mode, it ends when the current value becomes 1/10 of the set current value in CC mode.)
Discharge: Constant current (CC mode)
1 hour rate (1C rate) = 142.3 mA g −1
Voltage range: 3.5-4.9V
<Charge / discharge curve and charge / discharge cycle characteristics>
Under the above conditions, 100 cycles of charging and discharging were performed. In the first cycle, both charging and discharging were performed at a 0.1 C rate, and after the second cycle, both charging and discharging were performed at a 1.0 C rate.

図1は、充放電を1、2、10、20、50、70および100サイクル行った場合の放電容量と電極電圧との関係を示している。図1(a)は実施例1における充放電曲線を示すグラフであり、図1(b)は比較例1における充放電曲線を示すグラフである。図1において、曲線に添えられた数字はサイクル数を表している。図1(a)においては、充放電曲線が重なり合っており、各サイクルにおける放電容量と電極電圧との関係が安定していることがわかる。これに対し、図1(b)においては、サイクル数の増加に伴って放電容量が低下している。この結果は、アルギン酸を含んでいるバインダを用いた系では、PVdFをバインダとして用いた系よりも変化が少なく、安定した充放電が可能であることを示している。また、実施例1においては、3.5〜4.9Vという非常に高い電圧範囲においても安定的に作動していることがわかる。   FIG. 1 shows the relationship between the discharge capacity and the electrode voltage when charge / discharge is performed for 1, 2, 10, 20, 50, 70 and 100 cycles. 1A is a graph showing a charge / discharge curve in Example 1, and FIG. 1B is a graph showing a charge / discharge curve in Comparative Example 1. FIG. In FIG. 1, the number attached to the curve represents the number of cycles. In FIG. 1A, the charge / discharge curves overlap, and it can be seen that the relationship between the discharge capacity and the electrode voltage in each cycle is stable. On the other hand, in FIG.1 (b), discharge capacity is falling with the increase in the number of cycles. This result shows that the system using the binder containing alginic acid has less change than the system using PVdF as the binder, and stable charging / discharging is possible. Moreover, in Example 1, it turns out that it is operate | moving stably also in the very high voltage range of 3.5-4.9V.

図2は、実施例1〜4および比較例1に係る充放電サイクル特性を示すグラフであり、サイクル数による放電容量の推移を示している。この結果は、アルギン酸を含んでいるバインダを用いた系では、PVdFをバインダとして用いた系よりも変化が少なく、安定した充放電が可能であることを示している。また、バインダとして、アルギン酸アンモニウムを用いた場合は、アルギン酸リチウムを用いた場合に比べて優れた効果が得られた。さらに、バインダとしてアルギン酸マグネシウムまたはアルギン酸ナトリウムを用いた場合に最も優れた効果が得られた。   FIG. 2 is a graph showing the charge / discharge cycle characteristics according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, and shows the transition of the discharge capacity depending on the number of cycles. This result shows that the system using the binder containing alginic acid has less change than the system using PVdF as the binder, and stable charging / discharging is possible. Further, when ammonium alginate was used as the binder, an excellent effect was obtained as compared with the case where lithium alginate was used. Furthermore, the most excellent effect was obtained when magnesium alginate or sodium alginate was used as the binder.

<充放電レート特性>
上記条件下にて、充電レートおよび放電レートを、0.1C、1.0C、2.0C、3.0C、5.0C、8.0C、10.0C、20.0C、30.0C、50.0Cに設定し、放電容量を測定した。なお、各レートにおいて、5サイクルの充放電を行った。
<Charge / discharge rate characteristics>
Under the above conditions, the charge rate and discharge rate were 0.1 C, 1.0 C, 2.0 C, 3.0 C, 5.0 C, 8.0 C, 10.0 C, 20.0 C, 30.0 C, 50 The discharge capacity was measured at a setting of 0.0C. At each rate, 5 cycles of charge / discharge were performed.

図3は、実施例1および比較例1に係る充放電レート特性を示すグラフであり、レートおよびサイクル数による放電容量の推移を示している。実施例1においては、8.0Cおよび10.0Cにおける速い充放電が可能であった。また、実施例1においては、各レートにおける5サイクル中の放電容量の変化も少なく、安定した充放電を維持できている。   FIG. 3 is a graph showing charge / discharge rate characteristics according to Example 1 and Comparative Example 1, and shows changes in discharge capacity according to the rate and the number of cycles. In Example 1, fast charge / discharge at 8.0C and 10.0C was possible. Moreover, in Example 1, the change of the discharge capacity in 5 cycles in each rate is also small, and the stable charge / discharge can be maintained.

<低温環境下での充放電特性>
上記条件下にて、充放電を60サイクル行った。なお、1〜10サイクルにおいては室温(25℃)にて充放電を行い、11〜60サイクルにおいては低温(0℃)にて充放電を行った。また、1サイクル目については充電および放電をともに0.1Cレートにて行い、2サイクル目以降は充電および放電をともに1.0Cレートにて行った。
<Charge / discharge characteristics in low temperature environment>
Under the above conditions, 60 cycles of charge / discharge were performed. In addition, in 1-10 cycles, it charged / discharged at room temperature (25 degreeC), and in 11-60 cycles, it charged / discharged at low temperature (0 degreeC). In the first cycle, both charging and discharging were performed at a 0.1 C rate, and in the second and subsequent cycles, both charging and discharging were performed at a 1.0 C rate.

図4は、実施例1および比較例1における、低温環境下での充放電特性を示すグラフであり、温度およびサイクル数による放電容量の推移を示している。実施例1では、比較例1に比べると低温環境下においても高い放電容量が維持されている。よって、アルギン酸を使用した場合、PVdFを用いた系を上回る低温特性を示すことがわかる。   FIG. 4 is a graph showing the charge / discharge characteristics under a low temperature environment in Example 1 and Comparative Example 1, and shows the transition of the discharge capacity depending on the temperature and the number of cycles. In Example 1, compared with Comparative Example 1, a high discharge capacity is maintained even in a low temperature environment. Therefore, when alginic acid is used, it turns out that the low temperature characteristic which exceeds the system using PVdF is shown.

〔交流インピーダンス法による内部抵抗評価〕
実施例1および比較例1で得られた二電極式ハーフセルを用いて、交流インピーダンス法によって以下の条件にて内部抵抗を評価した。
[Evaluation of internal resistance by AC impedance method]
Using the two-electrode half cell obtained in Example 1 and Comparative Example 1, internal resistance was evaluated under the following conditions by the AC impedance method.

周波数範囲:500kHz〜10mHz
交流信号の振幅:10mVp−0
図5は、実施例1および比較例1における、交流インピーダンス法による内部抵抗評価の結果を示すグラフである。当該結果はCole−Coleプロットとして示されている。実施例1では、比較例1に比べて内部抵抗が低減されていることがわかる。つまり、アルギン酸の使用により、内部抵抗の低減に成功している。本発明は、特に半円部分の電荷移動抵抗の低減に非常に効果的であると言える。
Frequency range: 500 kHz to 10 mHz
AC signal amplitude: 10 mV p-0
FIG. 5 is a graph showing the results of internal resistance evaluation by the AC impedance method in Example 1 and Comparative Example 1. The result is shown as a Cole-Cole plot. In Example 1, it can be seen that the internal resistance is reduced as compared with Comparative Example 1. In other words, the use of alginic acid has succeeded in reducing internal resistance. The present invention can be said to be very effective especially for reducing the charge transfer resistance in the semicircular portion.

〔実施例5〕
負極として、金属リチウム箔に代えて、グラファイト負極を使用した以外は、実施例1の二電極式ハーフセルと同様の方法により、二電極式フルセル(実用セル)を作製した。なお、グラファイト負極の材料としては、以下の材料を使用した。
Example 5
A two-electrode full cell (practical cell) was produced in the same manner as the two-electrode half cell of Example 1 except that a graphite negative electrode was used instead of the metal lithium foil as the negative electrode. The following materials were used as materials for the graphite negative electrode.

活物質 :グラファイト
導電助剤 :鱗片状グラファイトと気相法炭素繊維(VGCF(登録商標)、昭和電工株式会社製)との混合物
バインダ :アルギン酸マグネシウム(株式会社キミカ製)
集電体 :アルミ箔
具体的には、まず、5重量%のアルギン酸マグネシウム水溶液を調製した。また、活物質および導電助剤を乳鉢に入れ、約10分間混合した。次に、活物質および導電助剤の混合物に、アルギン酸マグネシウム水溶液を加えた。ここで、活物質、導電助剤およびアルギン酸マグネシウム水溶液を乾燥後の重量比(電極における含有比)が91:3:6となるように混合し、スラリーの塗工液を作製した。ドクターブレードにより塗工液を集電体に塗布し、ホットプレート上で塗工液を80℃で10分程度加熱した。その後、集電体に塗布された塗工液を、100℃の温度雰囲気下、10−1Paの減圧下で12時間乾燥させ、目的物である負極を得た。得られた電極は評価のために直径12mmのディスク状に打ち抜いた。
Active material: Graphite Conductive auxiliary agent: Mixture of flaky graphite and vapor grown carbon fiber (VGCF (registered trademark), manufactured by Showa Denko KK) Binder: Magnesium alginate (manufactured by Kimika Co., Ltd.)
Current collector: Aluminum foil Specifically, first, a 5 wt% magnesium alginate aqueous solution was prepared. Moreover, the active material and the conductive assistant were put in a mortar and mixed for about 10 minutes. Next, an aqueous magnesium alginate solution was added to the mixture of the active material and the conductive additive. Here, the active material, the conductive additive, and the magnesium alginate aqueous solution were mixed so that the weight ratio after drying (content ratio in the electrode) was 91: 3: 6 to prepare a slurry coating solution. The coating liquid was applied to the current collector by a doctor blade, and the coating liquid was heated on a hot plate at 80 ° C. for about 10 minutes. Thereafter, the coating liquid applied to the current collector was dried in a temperature atmosphere of 100 ° C. under a reduced pressure of 10 −1 Pa for 12 hours to obtain a target negative electrode. The obtained electrode was punched into a disk shape having a diameter of 12 mm for evaluation.

そして、実施例1で得られた正極および上記負極を両側に配置し、両電極間にセパレータを配置し、電解液を注入して二電極式フルセルを作製した。   And the positive electrode obtained in Example 1 and the said negative electrode were arrange | positioned on both sides, the separator was arrange | positioned between both electrodes, electrolyte solution was inject | poured, and the 2 electrode type full cell was produced.

〔比較例2〕
バインダとして、アルギン酸マグネシウムに代えて、以下のバインダを使用した以外は、実施例5と同様にして二電極式フルセルを作製した。
[Comparative Example 2]
A two-electrode full cell was produced in the same manner as in Example 5 except that the following binder was used instead of magnesium alginate as the binder.

バインダ:ポリフッ化ビニリデン(N−メチルピロリドン溶液として使用)
〔充放電特性〕
実施例5および比較例2で得られた二電極式フルセルを用いて、以下の条件にて充放電特性を評価した。
Binder: Polyvinylidene fluoride (used as N-methylpyrrolidone solution)
(Charge / discharge characteristics)
Using the two-electrode full cell obtained in Example 5 and Comparative Example 2, charge / discharge characteristics were evaluated under the following conditions.

充電:定電流−定電圧(CC−CVモード。なお、CVモードでは電流値がCCモードでの設定電流値の10分の1になった時点で終了。)
放電:定電流(CCモード)
1時間率(1Cレート)=142.3mA g−1
電圧範囲:3.5〜4.9V
<充放電サイクル特性>
上記条件下にて、充放電を100サイクル行った。なお、1サイクル目については充電および放電をともに0.1Cレートにて行い、2サイクル目以降は充電および放電をともに1.0Cレートにて行った。
Charging: Constant current-constant voltage (CC-CV mode. Note that in CV mode, it ends when the current value becomes 1/10 of the set current value in CC mode.)
Discharge: Constant current (CC mode)
1 hour rate (1C rate) = 142.3 mA g −1
Voltage range: 3.5-4.9V
<Charge / discharge cycle characteristics>
Under the above conditions, 100 cycles of charging and discharging were performed. In the first cycle, both charging and discharging were performed at a 0.1 C rate, and after the second cycle, both charging and discharging were performed at a 1.0 C rate.

図6は、実施例5および比較例2に係る充放電サイクル特性を示すグラフであり、サイクル数による放電容量の推移を示している。この結果は、実施例5では、比較例2よりも変化が少なく、安定した充放電が可能であることを示している。つまり、実用セルの正極および負極に、アルギン酸を含んでいるバインダを適用することによって、PVdFを用いた系に比べて安定な電池の構築に成功した。   FIG. 6 is a graph showing charge / discharge cycle characteristics according to Example 5 and Comparative Example 2, and shows a change in discharge capacity depending on the number of cycles. This result shows that in Example 5, there is less change than in Comparative Example 2, and stable charging / discharging is possible. In other words, by applying a binder containing alginic acid to the positive and negative electrodes of a practical cell, a battery that is more stable than a system using PVdF was successfully constructed.

<充放電レート特性>
上記条件下にて、充電レートおよび放電レートを、0.1C、1.0C、2.0C、3.0C、5.0C、8.0C、10.0Cに設定し、放電容量を測定した。なお、各レートにおいて、5サイクルの充放電を行った。
<Charge / discharge rate characteristics>
Under the above conditions, the charge rate and discharge rate were set to 0.1 C, 1.0 C, 2.0 C, 3.0 C, 5.0 C, 8.0 C, 10.0 C, and the discharge capacity was measured. At each rate, 5 cycles of charge / discharge were performed.

図7は、実施例5および比較例2に係る充放電レート特性を示すグラフであり、レートおよびサイクル数による放電容量の推移を示している。実施例5においては、8.0Cおよび10.0Cにおける速い充放電が可能であった。また、実施例5においては、各レートにおける5サイクル中の放電容量の変化も少なく、安定した充放電を維持できている。   FIG. 7 is a graph showing the charge / discharge rate characteristics according to Example 5 and Comparative Example 2, and shows the change in discharge capacity according to the rate and the number of cycles. In Example 5, fast charge / discharge at 8.0C and 10.0C was possible. Moreover, in Example 5, the change of the discharge capacity in 5 cycles in each rate is also small, and stable charge / discharge can be maintained.

以上の実施例および比較例から、本発明に係るバインダは、アルギン酸を含むことによって、電気化学デバイスの正極へ適用することができ、高電圧および高電位(例えば3.5〜4.9V)にて良好な充放電特性を示すことがわかる。   From the above Examples and Comparative Examples, the binder according to the present invention can be applied to the positive electrode of the electrochemical device by containing alginic acid, and can be applied to a high voltage and a high potential (for example, 3.5 to 4.9 V). It can be seen that good charge / discharge characteristics are exhibited.

〔実施例6〕
電解液として、以下に示す電解液(イオン液体)を使用した以外は、実施例1と同様に、二電極式ハーフセルを作製した。
Example 6
A two-electrode half cell was produced in the same manner as in Example 1 except that the following electrolytic solution (ionic liquid) was used as the electrolytic solution.

電解液 :1.46mol dm−3 LiFSI/MPPyFSI(第一工業製薬株式会社製)
LiFSI =リチウムビス(フルオロスルフォニル)イミド
MPPyFSI =N,N−メチルプロピルピロリジニウム ビス(フルオロスルフォニル)イミド
〔充放電特性〕
実施例1と同様の条件下において、充電1.0Cレート、放電1.0Cレートの充放電を100サイクル行い、充放電サイクル特性を評価した。
Electrolyte solution: 1.46 mol dm −3 LiFSI / MPPyFSI (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
LiFSI = lithium bis (fluorosulfonyl) imide MPPyFSI = N, N-methylpropylpyrrolidinium bis (fluorosulfonyl) imide [Charge / Discharge characteristics]
Under the same conditions as in Example 1, 100 cycles of charge / discharge at a charge 1.0C rate and a discharge 1.0C rate were performed, and charge / discharge cycle characteristics were evaluated.

図8は、実施例6に係る充放電サイクル特性を示すグラフであり、サイクル数による放電容量の推移を示している。この結果により、本発明に係るバインダを、従来型の有機溶媒系電解液だけではなく、イオン液体系電解液と組み合わせた場合であっても安定な充放電が可能であることが明らかになった。   FIG. 8 is a graph showing the charge / discharge cycle characteristics according to Example 6, and shows the transition of the discharge capacity according to the number of cycles. As a result, it became clear that stable charging and discharging is possible even when the binder according to the present invention is combined with not only a conventional organic solvent electrolyte but also an ionic liquid electrolyte. .

本発明は、電気化学デバイスの材料となるバインダに関するものであり、コンデンサ業界、自動車業界、電池業界、家電業界等にて利用可能である。   The present invention relates to a binder as a material for an electrochemical device, and can be used in the capacitor industry, the automobile industry, the battery industry, the home appliance industry, and the like.

Claims (5)

電気化学デバイス用正極の材料である活物質と導電助剤とを連結させるバインダにおいて、
アルギン酸マグネシウムを含むことを特徴とするバインダ。
In the binder that connects the active material that is the material of the positive electrode for the electrochemical device and the conductive additive,
A binder comprising magnesium alginate.
記アルギン酸マグネシウムの1%(w/v)水溶液の20℃における粘度が300mPa・s以上、2000mPa・s以下であることを特徴とする請求項1に記載のバインダ。 1% magnesium upper Kia alginic acid (w / v) viscosity at 20 ° C. of the aqueous solution 300 mPa · s or more, the binder according to claim 1, characterized in that not more than 2000 mPa · s. 請求項1または2に記載のバインダを含むことを特徴とする電気化学デバイス用正極。   A positive electrode for electrochemical devices, comprising the binder according to claim 1. 正極および負極を備え、当該正極と当該負極との間に電解液を含む電気化学デバイスであって、
上記正極は、請求項3に記載の電気化学デバイス用正極であることを特徴とする電気化学デバイス。
An electrochemical device comprising a positive electrode and a negative electrode, and containing an electrolyte solution between the positive electrode and the negative electrode,
The said positive electrode is a positive electrode for electrochemical devices of Claim 3, The electrochemical device characterized by the above-mentioned.
上記負極は、バインダを含んでおり、
上記バインダは、アルギン酸を含んでいることを特徴とする、請求項4に記載の電気化学デバイス。
The negative electrode includes a binder,
The electrochemical device according to claim 4, wherein the binder contains alginic acid.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018068662A1 (en) * 2016-10-11 2018-04-19 Grst International Limited Cathode slurry for lithium ion battery
CN115244738A (en) 2020-03-06 2022-10-25 学校法人东京理科大学 Binder for lithium ion battery positive electrode, slurry for forming lithium ion battery positive electrode mixture layer, lithium ion battery positive electrode, and lithium ion battery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101931073B (en) * 2009-06-23 2012-11-07 中国科学院化学研究所 Preparation method of lithium iron phosphate/carbon composite cathode material
CN102280642A (en) * 2011-07-07 2011-12-14 苏州大学 Application of alginate serving as adhesive in preparing electrode sheet
JP2013161832A (en) * 2012-02-01 2013-08-19 Kansai Univ Binder, electrode, electrochemical capacitor, and lithium ion secondary battery
JP2014026777A (en) * 2012-07-25 2014-02-06 Toyota Motor Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing positive electrode for the secondary battery
JP2014096238A (en) * 2012-11-08 2014-05-22 Fuji Heavy Ind Ltd Process of manufacturing positive electrode for power storage device and positive electrode
JP2014195018A (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Toyota Central R&D Labs Inc Electric power storage device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111320005B (en) * 2020-02-26 2022-02-11 中航锂电科技有限公司 Base band winding drum, unwinding and winding changing device and unwinding method

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