JP6455123B2 - リチウムイオン二次電池用導電材料、リチウムイオン二次電池負極形成用組成物、リチウムイオン二次電池正極形成用組成物、リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
リチウムイオン二次電池用導電材料、リチウムイオン二次電池負極形成用組成物、リチウムイオン二次電池正極形成用組成物、リチウムイオン二次電池用負極、リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 Download PDFInfo
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Description
このため、不純物の捕捉剤又は吸着剤(以下、単に吸着剤という)の検討、及び正極の安定化の検討がなされている(例えば、特許文献2参照)。
<1> アルミニウムケイ酸塩と、
前記アルミニウムケイ酸塩の表面に配置される炭素と、
を有し、体積平均粒子径が20μm以下であるアルミニウムケイ酸塩複合体を含むリチウムイオン二次電池用導電材料。
前記集電体上に設けられ、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料及び負極活物質を含有する負極層と、
を有するリチウムイオン二次電池用負極。
前記集電体上に設けられ、前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料及び正極活物質を含有する正極層と、
を有するリチウムイオン二次電池用正極。
従って、本発明のリチウムイオン二次電池用導電材料は、アルミニウムケイ酸塩複合体によるSiとAlとによるイオン交換能と、炭素による導電性とにより、リチウムイオン二次電池の電気特性と寿命特性とを共に向上させる。
[アルミニウムケイ酸塩]
本発明におけるアルミニウムケイ酸塩は、アルミニウムとケイ素とを含む酸化物塩である。アルミニウムとケイ素とを含む酸化物塩とすることにより、上述したイオン交換能を発揮し得る。本発明におけるアルミニウムケイ酸塩は、アルミニウムとケイ素とを含む酸化物塩であれば、特に制限はなく、他の金属元素を含むものであってもよい。本発明におけるアルミニウムケイ酸塩としては、例えば、アロフェン、カオリン、ゼオライト、サポナイト、モンモリロナイト、アタパルジャイト、イモゴライト等が挙げられる。
本発明におけるアロフェンとは、元素モル比Si/Alが0.1〜1.0である非晶質のアルミニウムケイ酸塩であって、中空球の構造体を形成すると言われているアルミニウムケイ酸塩を意味する。このようなアロフェンとしては、例えば、nSiO2・Al2O3・mH2O[n=1〜2、m=2.5〜3]で示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるカオリンとは、層状構造をとるアルミニウムケイ酸塩であって、カオリナイト、ナクライト、ディッカイト、ハロイサイト、加水ハロイサイト等の1種又は2種以上から形成されるアルミニウムケイ酸塩を意味する。このようなカオリンとしては、例えば、Al2SiO5・(H2O)4・nH2O[n=0〜5]で示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるゼオライトとは、アルミニウム(Al)に対するケイ素(Si)の元素モル比Si/Alが1〜500であるアルミニウムケイ酸塩であり、塩としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み、沸石とも称される物質を意味する。このようなゼオライトとしては、例えば、X2/nO・Al2O3・ySiO2・zH2O[X=Na、K、Li等の金属カチオン、n=金属Xの原子価、y=2〜200、z=0以上]で示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるサポナイトとは、構造中にMg、Ca等の金属カチオンを含むスメクタイト族(3八面体型スメクタイト)の層状粘土化合物であるアルミニウムケイ酸塩を意味する。このようなサポナイトとしては、例えば、X0.33(Mg3)(Al0.33Si3.67)O10(OH)2・nH2O[X=Mg、Ca、Na、K、Li等の金属カチオン、n=0以上]で示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるモンモリロナイトとは、構造中にMg、Ca等の金属カチオンを含むスメクタイト族(2八面体型スメクタイト)の層状粘土化合物であるアルミニウムケイ酸塩を意味する。このようなモンモリロナイトとしては、例えば、(Na、Ca)0.33(Al1.67,Mg0.33)SiO4O10(OH)2:nH2Oで示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるアタパルジャイトとは、パリゴルスカイトとも称される、繊維状の結晶構造を有するアルミニウムケイ酸塩を意味する。このようなアタパルジャイトとしては、例えば、Mg(Al0.5〜1Fe0〜0.5)Si4O10(OH)・4H2Oで示される組成を有するものが挙げられる。
本発明におけるイモゴライトとは、アルミニウム(Al)に対するケイ素(Si)の元素モル比Si/Alが0.3〜1.0のアルミニウムケイ酸塩であって、上記以外のものを意味する。このようなイモゴライトは、例えば、nSiO2・Al2O3・mH2O[n=0.6〜2.0、m=0以上]で示される組成を有するものが挙げられる。
本発明に係るアルミニウムケイ酸塩複合体では、アルミニウムケイ酸塩の表面に、炭素が配置される。配置される炭素は、アルミニウムケイ酸塩複合体の表面の少なくとも一部又は全部に配置される。
図1では、炭素10がアルミニウムケイ酸塩20の表面全体を被覆している。図2では、炭素10がアルミニウムケイ酸塩20の表面全体を被覆しているが、炭素10の厚みにばらつきがある。また、図3では、炭素10がアルミニウムケイ酸塩20の表面に部分的に存在し、アルミニウムケイ酸塩20の表面には、炭素10で覆われていない部分がある。図4では、アルミニウムケイ酸塩20の表面に、アルミニウムケイ酸塩20よりも小さい粒径を有する炭素10の粒子が存在している。図5は、図4の変形例であり、炭素10の粒子形状が鱗片状となっている。なお、図1〜図5では、アルミニウムケイ酸塩20の形状は、模式的に球状(断面形状としては円)で表されているが、球状、ブロック状、鱗片状、断面形状が多角形の形状(角のある形状)等のいずれであってもよい。
また、微細なアルミニウムケイ酸塩が集合、結合又は凝集して粒子を形成している場合、粒子表面の少なくとも一部又は全部に炭素が配置されていればよく、集合、結合又凝集によって粒子内部に細孔を有する場合、細孔内の一部又は全部に炭素が配置されていてもよい。
すなわち、アルミニウムケイ酸塩の内部の状態は、試料を熱硬化性樹脂(エポキシ樹脂)に埋め込み硬化して成形加工した後、機械的に研磨することでアルミニウムケイ酸塩の内部を露出させ、内部にあたる部分を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することで確認することができる。アルミニウムケイ酸塩の内部に炭素が配置されているか否かは、上記のSEMから、エネルギー分散型X線分光法(EDX)にて確認することができる。
アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有比率は、0.1質量%〜50質量%であることが好ましい。炭素含有比率が0.1質量%以上であれば、アルミニウムケイ酸塩複合体の吸着水量が低減する傾向があり、50質量%以下であれば、アルミニウムケイ酸塩複合体の金属イオン吸着能をより有効に活用できる傾向がある。アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有比率は、0.5質量%〜40質量%であることがより好ましく、1質量%〜30質量%であることが更に好ましい。
アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有比率は、示差熱−熱重量分析装置(TG−DTA)を用いて、20℃/分の昇温速度で、800℃、20分保持での質量減少率にて測定される。
ここで、1360cm−1付近に現れるピークとは、通常、炭素の非晶質構造に対応すると同定されるピークであり、例えば、1300cm−1〜1400cm−1に観測されるピークを意味する。また1580cm−1付近に現れるピークとは、通常、炭素の結晶構造に対応すると同定されるピークであり、例えば、1530cm−1〜1630cm−1に観測されるピークを意味する。
なお、R値は、ラマンスペクトル測定装置(例えば、日本分光株式会社、NSR−1000型、励起波長532nm)を用い、測定範囲(830cm−1〜1940cm−1)全体をベースラインとして求めることができる。
アルミニウムケイ酸塩複合体の体積平均粒子径は、レーザー回折法を用いて測定される。レーザー回折法は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所、SALD3000J)を用いて行うことができる。
アルミニウムケイ酸塩複合体の製造方法は、アルミニウムケイ酸塩を得る工程と、得られたアルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する炭素付与工程とを含み、必要に応じて他の工程を含む。
アルミニウムケイ酸塩を得る工程は、炭素を付与する対象となるアルミニウムケイ酸塩を得ることができればよく、アルミニウムケイ酸塩を準備することを含む工程であってもよく、ケイ酸源とアルミニウム源とからアルミニウムケイ酸塩を製造することを含む工程であってもよい。アルミニウムケイ酸塩を製造する方法については、各種アルミニウムケイ酸塩に関して既述した方法を適用し得る。アルミニウムケイ酸塩を準備することとしては、市販品等を入手してそのまま用いることが挙げられる。
炭素付与工程では、アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する。これにより、アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素が配置される。アルミニウムケイ酸塩の表面に炭素を付与する方法としては、特に制限はなく、湿式混合法、乾式混合法、化学蒸着法等の方法が挙げられる。アルミニウムケイ酸塩の表面に付与される炭素の厚みを揃えやすく、かつ反応系の制御が容易で、大気圧下での処理が可能であるという点から、湿式混合法(「湿式法」ということがある)又は乾式混合法(「気相法」ということがある)が好ましい。
炭素源の溶液又は分散液における炭素源の含有率は、分散のし易さの観点から0.01質量%〜30質量%であることが好ましく、0.05質量%〜20質量%であることがより好ましく、0.1質量%〜10質量%であることが更に好ましい。アルミニウムケイ酸塩と炭素源との混合比(アルミニウムケイ酸塩:炭素源)としては、金属イオン吸着能と、より低い吸着水量との両立の観点から、質量比で100:1〜100:500であることが好ましく、100:5〜100:300であることがより好ましい。
アルミニウムケイ酸塩と炭素源とを固体同士で混合する際のアルミニウムケイ酸塩と炭素源との混合比(アルミニウムケイ酸塩:炭素源)としては、金属イオン吸着能と、より低い吸着水量との両立の観点から、質量比で100:1〜100:500であることが好ましく、100:5〜100:300であることがより好ましい。
本発明のリチウムイオン二次電池用導電材料は、アルミニウムケイ酸塩複合体の他に、任意の成分を含むことができる。リチウムイオン二次電池用導電材料に含有可能な他の成分としては、リチウムイオン二次電池用導電材料に一般的に含有可能な成分であれば特に制限されない。リチウムイオン二次電池用導電材料に含有可能な他の成分としては、カーボンブラック、グラファイト、アセチレンブラック、導電性を示す酸化物、導電性を示す窒化物等を挙げることができる。本発明のリチウムイオン二次電池用導電材料は、スラリーとしたときの使い勝手の良さの観点から、なかでも、アセチレンブラックを含むことが好ましい。
本発明のリチウムイオン二次電池負極形成用組成物は、上述のリチウムイオン二次電池用導電材料と、負極活物質と、結着剤と、を含有する。本発明のリチウムイオン二次電池負極形成用組成物は、更に、溶媒、増粘剤、導電助剤等を含有してもよい。
本発明のリチウムイオン二次電池正極形成用組成物は、上述のリチウムイオン二次電池用導電材料と、正極活物質と、結着剤と、を含有する。本発明のリチウムイオン二次電池正極形成用組成物は、更に、溶媒、増粘剤、導電助剤等を含有してもよい。
本発明のリチウムイオン二次電池用負極(以下「負極」と略称する場合がある)は、集電体と、前記集電体上に設けられ上述のリチウムイオン二次電池用導電材料及び負極活物質を含有する負極層と、を有する。
例えば、本発明のリチウムイオン二次電池用負極は、前述のリチウムイオン二次電池負極形成用組成物を調製し、このリチウムイオン二次電池負極形成用組成物を集電体に付与した後、任意で含まれる溶媒を除去し、加圧成形して負極層を形成することにより得られる。一般に、リチウムイオン二次電池負極形成用組成物は、混練後、シート状、ペレット状等の形状に成形される。
尚、リチウムイオン二次電池負極形成用組成物を用いて本発明のリチウムイオン二次電池用負極が製造された場合、負極層には結着剤が含有される。
本発明のリチウムイオン二次電池用正極(以下「正極」と略称する場合がある)は、集電体と、前記集電体上に設けられ上述のリチウムイオン二次電池用導電材料及び正極活物質を含有する正極層と、を有する。
リチウムイオン二次電池用正極における集電体としては、リチウムイオン二次電池用負極で説明した集電体を挙げることができる。リチウムイオン二次電池用正極は、前述のリチウムイオン二次電池用負極の製造方法において、リチウムイオン二次電池負極形成用組成物をリチウムイオン二次電池正極形成用組成物に置き換えることにより、同様の方法で製造することができる。
本発明のリチウムイオン二次電池は、上述のリチウムイオン二次電池用負極及び上述のリチウムイオン二次電池用正極のうち少なくとも一方を備える。上述のリチウムイオン二次電池用負極以外の負極を用いる場合には、リチウムイオン二次電池に用いられる通常の負極を適用することができる。また、上述のリチウムイオン二次電池用正極以外の正極を用いる場合には、リチウムイオン二次電池に用いられる通常の正極を適用することができる。
負極と正極とは、例えば、セパレータを介して対向して配置し、電解質を含む電解液を注入することにより、リチウムイオン二次電池とすることができる。
アルミニウムケイ酸塩複合体としてのサポナイト複合体Aを、以下のようにして作製した。
サポナイトとしては、製品名:スメクトンSA(クニミネ工業株式会社)を用いた。このサポナイトの各種物性は以下のとおりであった。なお、元素モル比Si/Al及び体積平均粒子径は、下記[評価1]の条件で測定した。
元素モル比Si/Al:11
体積平均粒子径:38.0μm
サポナイトを分級機付きの衝撃粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社、ラボジェット)を用いて、粉砕及び分級後のサポナイトの体積平均粒子径が5μm付近となるように粉砕及び分級をした。その後、250メッシュの篩にて粗粉を除去した。
次に、粉砕及び分級後のサポナイトとポリビニルアルコール粉末(和光純薬工業株式会社)とを100:70の質量比で混合し、窒素雰囲気下、850℃で1時間焼成した。これをサポナイト複合体Aとした。
得られたサポナイト複合体Aの炭素含有比率を、示差熱−熱重量分析装置(TG−DTA)を用いて、20℃/分の昇温速度で、800℃、20分保持での質量減少率にて測定したところ、10質量%であった。
また、得られたサポナイト複合体AのR値を、上記と同一の条件で測定したところ、1.0であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、サポナイト複合体の表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面全体のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態の炭素被覆が確認できた。
[実施例2]
アルミニウムケイ酸塩複合体としてのサポナイト複合体Bを、以下のようにして作製した。
サポナイトとしては、製品名:スメクトンSA(クニミネ工業株式会社)を用いた。このサポナイトの各種物性は以下のとおりであった。なお、元素モル比Si/Al及び体積平均粒子径は、下記[評価1]の条件で測定した。
元素モル比Si/Al:11
体積平均粒子径:38.0μm
サポナイトを分級機付きの衝撃粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社、ラボジェット)を用いて、粉砕及び分級後のサポナイトの体積平均粒子径が5.5μm付近となるように粉砕及び分級をした。その後、250メッシュの篩にて粗粉を除去した。
次に、粉砕及び分級後のサポナイトとポリビニルアルコール粉末(和光純薬工業株式会社)とを100:70の質量比で混合し、窒素雰囲気下、850℃で1時間焼成した。これをサポナイト複合体Bとした。
得られたサポナイト複合体Bの炭素含有比率を、示差熱−熱重量分析装置(TG−DTA)を用いて、20℃/分の昇温速度で、800℃、20分保持での質量減少率にて測定したところ、10質量%であった。
また、得られたサポナイト複合体BのR値を、上記と同一の条件で測定したところ、1.0であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、サポナイト複合体Bの表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面全体のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態の炭素被覆が確認できた。
[実施例3]
アルミニウムケイ酸塩複合体としてのサポナイト複合体Cを、以下のようにして作製した。
サポナイトとしては、製品名:スメクトンSA(クニミネ工業株式会社)を用いた。このサポナイトの各種物性は以下のとおりであった。なお、元素モル比Si/Al及び体積平均粒子径は、下記[評価1]の条件で測定した。
元素モル比Si/Al:11
体積平均粒子径:38.0μm
サポナイトを分級機付きの衝撃粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社、ラボジェット)を用いて、粉砕及び分級後のサポナイトの体積平均粒子径が6.5μm付近となるように粉砕及び分級をした。その後、250メッシュの篩にて粗粉を除去した。 次に、粉砕及び分級後のサポナイトとポリビニルアルコール粉末(和光純薬工業株式会社)とを100:70の質量比で混合し、窒素雰囲気下、850℃で1時間焼成した。これをサポナイト複合体とした。
得られたサポナイト複合体Cの炭素含有比率を、示差熱−熱重量分析装置(TG−DTA)を用いて、20℃/分の昇温速度で、800℃、20分保持での質量減少率にて測定したところ、10質量%であった。
また、得られたサポナイト複合体CのR値を、上記と同一の条件で測定したところ、1.0であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、サポナイト複合体Cの表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面全体のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態の炭素被覆が確認できた。
[比較例1]
アルミニウムケイ酸塩複合体としてのサポナイト複合体Dを、以下のようにして作製した。
サポナイトとしては、製品名:スメクトンSA(クニミネ工業株式会社)を用いた。このサポナイトの各種物性は以下のとおりであった。なお、元素モル比Si/Al及び体積平均粒子径は、下記[評価1]の条件で測定した。
元素モル比Si/Al:11
体積平均粒子径:38.0μm
得られたサポナイト複合体Dの炭素含有比率を、示差熱−熱重量分析装置(TG−DTA)を用いて、20℃/分の昇温速度で、800℃、20分保持での質量減少率にて測定したところ、10質量%であった。
また、得られたサポナイト複合体DのR値を、上記と同一の条件で測定したところ、1.0であった。ラマン分光測定法によるマッピングを行い、サポナイト複合体Dの表面の被覆状態を確認したところ、炭素により被覆されていない部分が非常に少なく、表面全体のほとんどの部分が炭素により被覆されている状態の炭素被覆が確認できた。
(1)元素モル比Si/Al
常法のICP発光分光分析(ICP発光分光装置:P−4010、株式会社日立製作所)から、Si及びAlの元素モル比を算出した。
試料の体積平均粒子径を以下の方法によって測定した。
試料(5mg)を界面活性剤(エソミンT/15、ライオン株式会社)0.01質量%水溶液中に入れ、振動攪拌機で分散した。得られた分散液をレーザー回折式粒度分布測定装置(SALD3000J、株式会社島津製作所)の試料水槽に入れ、超音波をかけながらポンプで循環させ、レーザー回折式で測定した。測定条件は下記の通りとした。得られた粒度分布の体積累積50%粒径(D50%)を体積平均粒子径とした。以下、実施例において、体積平均粒子径の測定は同様にして行った。
・光源:赤色半導体レーザー(690nm)
・吸光度:0.10〜0.15
・屈折率:2.00−0.20i
R値の測定には、ラマンスペクトル測定装置(日本分光株式会社、NSR−1000型)を用いた。得られたスペクトルは下記範囲をベースラインとした。測定条件は、下記のとおりとした。
・レーザー波長:532nm
・照射強度:1.5mW(レーザーパワーモニターでの測定値)
・照射時間:60秒
・照射面積:4μm2
・測定範囲:830cm−1〜1940cm−1
・ベースライン:1050cm−1〜1750cm−1
補正後に得られたラマンスペクトルの中で、1360cm−1付近に現れるピークの強度をId、1580cm−1付近に現れるピークの強度をIgとし、その両ピークの強度比Id/Ig(D/G)をR値として求めた。
(1) 粉体抵抗率及び導電率
粉体抵抗率及び導電率は、各試料3gを秤取り、粉体抵抗測定システム(ロレスターGP、三菱化学アナリテック株式会社製)を用いて、3842N/cm2(382kgf/cm2)の圧力を加えた状態にて測定した。
それぞれの結果を表1に示す。
実施例及び比較例で得られたサポナイト複合体について、金属イオン吸着能を以下のようにして評価した。
(3)充放電特性
それぞれ90質量部の、試料に対して、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)10質量部を添加して、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて混練して、スラリーを得た。得られたスラリーを銅箔上に塗布し、105℃で30分乾燥後、プレスを行い、電極を得た。得られた電極を負極とし、対極である金属リチウムとを20μmのポリプロピレン製セパレータを介して対向させ、電解液を注入することによりコインセル(ハーフセル)を作製した。電解液はエチルカーボネートとメチルエチルカーボネートの混合溶媒(体積比3対7)に、LiPF6を1mol/L、ビニレンカーボネートを0.5質量%の濃度になるように溶解させたものを使用した。
5質量部のサポナイト複合体Aに対して、アセチレンブラックを1質量部、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を3質量部、及び黒鉛を91質量部添加して、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて混練して、スラリーを得た。得られたスラリーを用いて銅箔上に塗布し、105℃で30分乾燥後、プレスを行い、負極Aを得た。サポナイト複合体B、C、D及びサポナイトEについても同様に、負極を作製し、それぞれ、負極B、C,D及びEを得た。比較として、アセチレンブラックを1質量部、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を3質量部、及び黒鉛を96質量部添加して、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて混練して、得たスラリーを用いて同様の手法で負極Xを得た。
サポナイト複合体Aの3質量部に対して、アセチレンブラックを5質量部、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を6質量部、及びスピネルマンガン(マンガン酸リチウム)を86質量部、添加して、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いて混練して、スラリーを得た。得られたスラリーを用いてアルミ箔上に塗布し、105℃で30分乾燥後、プレスを行い、正極Aを得た。サポナイト複合体B、C及びDについても同様に、正極を作製し、それぞれ、正極B、C及びDを得た。比較として、前記正極Xを用いた。なお、負極として前記負極Xを用いた。
前記の負極と正極をそれぞれ130℃にて6時間真空乾燥後、20μmのポリプロピレン製セパレータを介して対向させ、電解液を注入することによりコインセルを作製した。電解液はエチルカーボネートとメチルエチルカーボネートの混合溶媒(体積比3対7)に、LiPF6を1mol/L、ビニレンカーボネートを0.5質量%の濃度になるように溶解させたものを使用した。正極Aと負極Xとを用いて作製したコインセルをセルC−1とした。サポナイト複合体B、C及びDについても同様に、コインセルを作製し、それぞれ、セルC−2、セルC−3及びセルC−4セルとした。また、上記方法と同様にして、但し、負極Xと正極Xとを用いて標準セルを作製した。
セルA−1〜4、セルC−1〜4及び標準セルのそれぞれに対して、25℃の恒温槽内に入れた後、電圧が4.2V、電流が0.46mAの定電流定電圧充電にて0.0046Vまで充電し、その後、0.46mAの電流で2.7Vとなるまで放電した。次に、各セルに対して、電圧が4.2V、電流が0.46mAの定電流定電圧充電にて0.0046Vまで充電し、充電容量(放置前の初回充電容量)を得た。充電後の各セルを60℃の恒温槽内に入れ、7日間静置した。静置後の各セルに対して、0.46mAの電流で2.7Vとなるまで放電させて、放電容量(7日間放置後の初回放電容量)を得た。(7日間放置後の初回放電容量)/(放置前の初回充電容量)を容量維持率とした。
各々のセルの容量維持率を比較した結果、セルA−1〜4は標準セルと比較して容量維持率が0.5%向上した。また、セルC−1〜4は標準セルと比較して容量維持率が5%向上した。
(5)成膜性
上記の負極A〜D、正極A〜Dについて、成膜性を目視にて観察した。負極A〜C、正極A〜Cについては凹凸なく、良好な成膜性を示した。一方、負極D及び正極Dについては、凹凸が見られる結果となった。
20 アルミニウムケイ酸塩
Claims (9)
- アルミニウム(Al)に対するケイ素(Si)の元素モル比Si/Alが2〜50であるサポナイトと、前記サポナイトの表面に配置される炭素と、を有し、体積平均粒子径が20μm以下であるアルミニウムケイ酸塩複合体を含むリチウムイオン二次電池用導電材料。
- 前記アルミニウムケイ酸塩複合体における炭素含有比率が、0.1質量%〜50質量%である請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料。
- 前記アルミニウムケイ酸塩複合体のラマンスペクトル解析から得られるR値が、0.1〜5.0である請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料。
- 前記アルミニウムケイ酸塩複合体の粉体抵抗率が、0.001Ω・cm〜100Ω・cmである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料と、負極活物質と、結着剤と、を含有するリチウムイオン二次電池負極形成用組成物。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料と、正極活物質と、結着剤と、を含有するリチウムイオン二次電池正極形成用組成物。
- 集電体と、前記集電体上に設けられ、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料及び負極活物質を含有する負極層と、を有するリチウムイオン二次電池用負極。
- 集電体と、前記集電体上に設けられ、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用導電材料及び正極活物質を含有する正極層と、を有するリチウムイオン二次電池用正極。
- 請求項7に記載のリチウムイオン二次電池用負極及び請求項8に記載のリチウムイオン二次電池用正極のうち少なくとも一方を備えるリチウムイオン二次電池。
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