JP6890736B1 - 電極バインダー用共重合体及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2019年9月5日に、日本に出願された特願2019−162188号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群から選択される少なくとも1種である単量体(B)由来の構造単位(b)と、
式(2)で表される単量体(C)由来の構造単位(c)と、
単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもなく、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0未満である親水性単量体(D)由来の構造単位(d)と、
単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもなく、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0以上である疎水性単量体(E)由来の構造単位(e)と、
を含む共重合体であって、
該共重合体に含まれる構造単位(b)をアクリル酸ナトリウム由来の構造単位に置き換えて算出した各成分の含有率を換算含有率とすると、
前記単量体(A)由来の構造単位(a)の換算含有率は0.5質量%以上20.0質量%以下であり、前記単量体(C)由来の構造単位(c)の換算含有率は0.3質量%以上18.0質量%以下であり、前記親水性単量体(D)由来の構造単位(d)の換算含有率は0.5質量%以上15.0質量%以下、及び前記疎水性単量体(E)由来の構造単位(e)の換算含有率は2.5質量%以上20.0質量%以下であり、
前記単量体(C)由来の構造単位(c)及び前記親水性単量体(D)由来の構造単位(d)を合わせた換算含有率は2.5質量%以上20.0質量%以下であることを特徴とする電極バインダー用共重合体。
[2] 前記親水性単量体(D)は、以下の(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である[1]に記載の電極バインダー用共重合体。
(i)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分の炭素原子の数は2以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、
(ii)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分は極性基を有する炭素原子の数が3以上の炭化水素鎖であり、かつ該炭化水素鎖において、極性基1個当たりの、極性基を形成する炭素原子を除く炭素原子の数は8個以下である(メタ)アクリル酸エステル、及び
(iii)(メタ)アクリロイル基及びアミド結合を有する化合物。
[3] 前記疎水性単量体(E)は、(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分の炭素数は3以上である(メタ)アクリル酸アルキルエステルである[1]または[2]に記載の電極バインダー用共重合体。
[4] 前記式(2)において、n+m≦500である、[1]〜[3]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体。
[5] 前記式(2)において、n+m≧30である、[1]〜[4]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体。
[6] 前記単量体(A)が、N−ビニルホルムアミドまたはN−ビニルアセトアミドである[1]〜[5]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体。
[7] 重量平均分子量が、100万以上1000万以下である[1]〜[6]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体。
[8] 前記単量体(B)由来の構造単位(b)の換算含有率は40.0質量%以上94.5質量%以下である[1]〜[7]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体と、
電極活物質と、
水性媒体と
を含む電極形成用スラリー。
[10] 前記電極活物質が、シリコン及びシリコン化合物の少なくともいずれかを含む[9]に記載の電極形成用スラリー。
[11] 前記電極バインダー用共重合体の含有率は、前記電極活物質と導電助剤と前記電極バインダー用共重合体とを合計した質量に対して、0.5質量%以上7.0質量%以下である[9]または[10]に記載の電極形成用スラリー。
[12] 集電体と、
前記集電体表面に形成された[1]〜[8]のいずれかに記載の電極バインダー用共重合体及び電極活物質を含む電極活物質層と
を有する電極。
[13] 前記電極活物質が、シリコン及びシリコン化合物の少なくともいずれかを含む[12]に記載の電極。
[14] [12]または[13]に記載の電極を備えるリチウムイオン二次電池。
本実施形態にかかる電極バインダー用共重合体(P)(以下、単に「共重合体(P)」あるいは「バインダー用共重合体(P)」とすることもある)は、後述する電極活物質同士、及び電極活物質と集電体とを結着させるために用いられる。本実施形態にかかる共重合体(P)は、後述する式(1)で表す単量体(A)由来の構造単位(a)と、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群から選択される少なくとも1種である単量体(B)由来の構造単位(b)と、後述する式(2)で表す単量体(C)由来の構造単位(c)と、親水性単量体(D)由来の構造単位(d)と、疎水性単量体(E)由来の構造単位(e)とを含む。また、共重合体(P)は、本発明の目的を達成できる範囲で、構造単位(a)(b)、(c)、(d)、および(e)のいずれにも該当しない他の化合物に由来する構造単位を含んでもよい。
単量体(A)は、以下の式(1)で表される化合物である。単量体(A)は、式(1)で表される複数の種類の化合物を含んでいてもよい。
単量体(B)は、(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群から選択される少なくとも1種である。pH調整のために、単量体(B)の主成分は、(メタ)アクリル酸塩であることが好ましい。(メタ)アクリル酸塩としては、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウム、(メタ)アクリル酸アンモニウムが好ましい。その中でも、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸アンモニウムがより好ましく、アクリル酸ナトリウムが最も好ましい。(メタ)アクリル酸塩は、例えば、(メタ)アクリル酸を水酸化物、及びアンモニア水等で中和して得られるが、中でも入手容易性の点から、水酸化ナトリウムで中和することが好ましい。なお、単量体(B)に含まれる主成分は、単量体(B)に60質量%以上含まれることが好ましく、80質量%以上含まれることがより好ましく、95質量%以上含まれることがさらに好ましい。
単量体(C)は、以下の式(2)で表される化合物である。単量体(C)は、式(2)で表される複数の種類の化合物を含んでいてもよい。
親水性単量体(D)は、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0未満の化合物である。また、親水性単量体(D)は、式(1)及び式(2)のいずれの構造も有さず、(メタ)アクリル酸及びその塩のいずれでもない。すなわち、親水性単量体(D)は、上記単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもない。親水性単量体(D)は、(メタ)アクリロイル基を有することが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基を有することがより好ましい。
(i)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分の炭素原子の数は2以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステル。
(ii)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分は極性基を有する炭素原子の数が3以上の炭化水素鎖であり、かつ該炭化水素鎖において、極性基1個当たりの、極性基を形成する炭素原子を除く炭素原子の数は8個以下である(メタ)アクリル酸エステル。
(iii)(メタ)アクリロイル基及びアミド結合を有する化合物。
疎水性単量体(E)は、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0以上の化合物である。また、疎水性単量体(E)は、式(1)及び式(2)のいずれの構造も有さず、(メタ)アクリル酸及びその塩のいずれでもない。すなわち、疎水性単量体(E)は、上記単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもない。疎水性単量体(E)は、(メタ)アクリロイル基を有することが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基を有することがより好ましい。疎水性単量体(E)においてラジカルが生成しやすくなり、重合反応を効率よく進ませることができ、結果として共重合体(P)の製造コストを低減できるためである。なお、疎水性単量体(E)は、以下の説明において、単量体(E)と表すこともある。
以下、共重合体(P)における各構造単位の含有率について説明する。ここで、共重合体(P)における各構造単位の含有率は、共重合体(P)に含まれる構造単位(b)をアクリル酸ナトリウム由来の構造単位に置き換えて算出した値である。以下、このように算出された含有率を換算含有率とする。例えば、構造単位(a)〜(e)の質量をMa〜Meとし、構造単位(b)をアクリル酸ナトリウム由来の構造単位に置き換えた質量をMb1とすると、共重合体(P)が構造単位(a)〜(e)からなる場合、構造単位(a)の換算含有率は、100×Ma/(Ma+Mb1+Mc+Md+Me)[質量%]となる。また、この場合の構造単位(b)の換算含有率は、100×Mb1/(Ma+Mb1+Mc+Md+Me)[質量%]となる。
共重合体(P)の合成は、水性媒体中におけるラジカル重合で行うことが好ましい。重合法としては、例えば、重合に使用する単量体を全て一括して仕込んで重合する方法、重合に使用する単量体を連続供給しながら重合する方法等が適用できる。共重合体(P)の合成に用いる全単量体中の各単量体の含有率は、共重合体(P)中のその単量体に対応する構造単位の含有率であると見なす。例えば、共重合体(P)の合成に用いる全単量体中の単量体(A)の含有率は、合成しようとする共重合体(P)中の構造単位(a)の含有率である。各構造単位の換算含有率は、重合に用いた単量体(B)と等モルのアクリル酸ナトリウムに置き換えて算出する。ラジカル重合は、30〜90℃の温度で行うことが好ましい。なお、共重合体(P)の重合方法の具体的な例は、後述の実施例において詳しく説明する。
本実施形態の電極バインダー組成物(Q)(以下、単に「バインダー組成物(Q)」とすることもある)は、電極バインダー用共重合体(P)と、水性媒体とを含む。電極バインダー組成物(Q)の固形分は、電極バインダーである。すなわち、本実施形態の電極バインダーは、電極バインダー用共重合体(P)を含む。本実施形態の電極バインダーは、電極バインダー用共重合体(P)であることが好ましい。
本実施形態の電極形成用スラリー(以下、単に「スラリー」とすることもある)では、バインダー用共重合体(P)と、電極活物質とが、水性媒体に溶解または分散している。バインダー用共重合体(P)は、水性媒体中に溶解していることが好ましい(バインダー用共重合体(P)と水性媒体とを含む組成物は、バインダー組成物(Q)である)。スラリーの乾燥後に、バインダー用共重合体(P)が、電極活物質の粒子表面で層を形成することができるためである。本実施形態のスラリーは、必要に応じて導電助剤、増粘剤等を含んでもよいが、スラリー作製工程を簡単化するためには、増粘剤を含まないほうが好ましい。スラリーを調製するための方法は、各材料が均一に溶解、分散すれば特に制限は無い。スラリーを調製する方法としては、特に限定されないが、例えば、攪拌式、回転式、または振とう式などの混合装置を使用して必要な成分を混合する方法が挙げられる。
スラリーに含まれるバインダー用共重合体(P)の含有率は、電極活物質(後述する)と導電助剤(後述する)とバインダー用共重合体(P)とを合計した質量に対して、0.5質量%以上であることが好ましく、1.0質量%以上であることがより好ましく、2.0質量%以上であることがさらに好ましい。バインダー用共重合体(P)により、電極活物質間、及び電極活物質と集電体と間の結着性を確保することができるためである。スラリーに含まれるバインダー用共重合体(P)の含有率は、電極活物質と導電助剤とバインダー用共重合体(P)とを合計した質量に対して、7.0質量%以下であることが好ましく、5.0質量%以下であることがより好ましく、4.0質量%以下であることがさらに好ましい。スラリーから形成される電極活物質層の充放電容量を大きくすることができ、電池としたときの内部抵抗も低くすることができるためである。
リチウムイオン二次電池の負極活物質の例として、導電性ポリマー、炭素材料、チタン酸リチウム、シリコン、シリコン化合物等が挙げられる。導電性ポリマーとして、ポリアセチレン、ポリピロール等が挙げられる。炭素材料としては、石油コークス、ピッチコークス、石炭コークス等のコークス;有機化合物の炭化物、カーボンファイバー、アセチレンブラック等のカーボンブラック;人造黒鉛、天然黒鉛等の黒鉛などが挙げられる。シリコン化合物としては、SiOx(0.1≦x≦2.0)等が挙げられる。また、電極活物質としては、Siと黒鉛とを含む複合材料(Si/黒鉛)等を用いてもよい。これら活物質の中でも、体積当たりのエネルギー密度が大きい点から、炭素材料、チタン酸リチウム、シリコン、シリコン化合物を用いることが好ましい。また、コークス、有機化合物の炭化物、黒鉛等の炭素材料、SiOx(0.1≦x≦2.0)、Si、Si/黒鉛等のシリコン含有材料であると、バインダー用共重合体(P)による結着性を向上させる効果が顕著である。例えば、人造黒鉛の具体例としては、SCMG(登録商標)−XRs(昭和電工(株)製)が挙げられる。なお、負極活物質として、ここで挙げた材料を2種類以上複合化してもよい。
スラリーの水性媒体は、水、水以外の水性媒体、またはこれらの混合物である。スラリーの水性媒体は、バインダー用共重合体(P)の重合に用いる水性媒体を用いることができる。バインダー用共重合体(P)の重合に用いる水性媒体をそのまま用いてもよく、重合に用いた水性媒体に加えてさらに水性媒体を添加してもよく、重合のための水性媒体を新たな水性媒体に置き換えてもよい。
本実施形態の電極は、集電体と、集電体の表面に形成された電極活物質層とを有する。電極の形状としては、例えば、積層体や捲回体が挙げられるが、特に限定されない。集電体は、厚さ0.001〜0.5mmのシート状の金属であることが好ましく、金属としては、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス等が挙げられるが、特に限定されない。
本実施形態にかかる電池の好ましい一例として、リチウムイオン二次電池について説明するが、電池の構成はここで説明したものに限られない。ここで説明する例にかかるリチウムイオン二次電池は、正極と、負極と、電解液と、必要に応じてセパレータ等の部品と、が外装体に収容されたものであり、正極と負極のうちの一方または両方に上記の方法により作製された電極を用いる。
電解液としては、イオン伝導性を有する非水系の液体を使用する。電解液としては、電解質を有機溶媒に溶解させた溶液、イオン液体等が挙げられるが、製造コストが低く、内部抵抗の低い電池が得られるため、前者が好ましい。
外装体としては、金属やアルミラミネート材などを適宜使用できる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角型、扁平型等、いずれの形状であってもよい。
実施例1〜4及び比較例1〜14で用いた単量体の構成を表2に示した。単量体の構成以外は実施例1〜4及び比較例1〜14における共重合体(P)の製造方法は同様である。単量体及び試薬の詳細は以下の通りである。単量体が溶液として用いられる場合、表中の単量体の使用量は、溶媒を含まないその単量体自体の量を示す。
単量体(B−1):アクリル酸ナトリウム(AaNa)(28.5質量%水溶液)
単量体(C−1):メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(EVONIK INDUSTRIES製;VISIOMER(登録商標)MPEG2005 MA W)(式(2)中のR3=CH3、R4=H、R6=CH3、n=45、m=0、m+n=45)の50.0質量%水溶液
親水性単量体(D−1):メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル(LogP=0.43)
親水性単量体(D−2):メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(共栄社化学株式会社製、ライトエステル130MA、式(2)中のR3=CH3、R4=H、R6=CH3、n=9、m=0、m+n=9)(LogP<2)
親水性単量体(D−3):アクリル酸エチル(LogP=1.32)
疎水性単量体(E−1):アクリル酸−n−ブチル(LogP=2.32)
重合開始剤:2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)2塩酸塩(和光純薬工業社製;V−50)及び過硫酸アンモニウム(和光純薬工業社製)
共重合体(P)及びバインダー組成物(Q)について以下の測定を行った。測定結果は表2に示したとおりである。
直径5cmのアルミ皿にバインダー組成物(Q)を1g秤量し、大気圧、乾燥器内で空気を循環させながら130℃で1時間乾燥させた。乾燥後の残分の質量を秤量し、乾燥前のサンプルの質量に対する割合(質量%)を算出した。
共重合体(P)の重量平均分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて以下の条件で測定した。
溶媒:0.1M NaNO3水溶液
サンプルカラム:Shodex Column Ohpak SB−806 HQ(8.0mmI.D. × 300mm) ×2
リファレンスカラム:Shodex Column Ohpak SB−800 RL(8.0mmI.D. x 300mm) ×2
カラム温度:40℃
サンプル濃度:0.1質量%
検出器:RI−71S(株式会社島津製作所製)
ポンプ:DU−H2000(株式会社島津製作所製)
圧力:1.3MPa
流量:1ml/min
分子量スタンダード:プルラン(P−5、P−10、P−20、P−50、P−100、P−200、P−400、P−800、P−1300、P−2500(昭和電工(株)製))
バインダー組成物(Q)の粘度を、ブルックフィールド型粘度計(東機産業製)により、液温23℃、回転数10rpm、No.5、No.6及びNo.7のうちいずれかのローターを用いて測定した。なお、ローターは、それぞれのサンプルの粘度に応じて選択する。
バインダー組成物(Q)のpHを、液温23℃の状態でpHメーター(東亜ディーケーケー製)を用いて計測した。
<3−1.電池の作製>
(負極用スラリーの調整)
黒鉛としてSCMG(登録商標)−XRs(昭和電工(株)製)を76.8質量部と、一酸化ケイ素(SiO)(Sigma−Aldrich製)を19.2質量部と、VGCF(登録商標)−H(昭和電工(株))を1質量部と、バインダー組成物(Q)を30質量部(共重合体(P)を3質量部、水を27質量部含む)と、及び水を20質量部と、を混合した。混合は、攪拌式混合装置(自転公転撹拌ミキサー)を用いて2000回転/分で4分間混錬することにより行われた。得られた混合物に、さらに水を53質量部加え、上記混合装置で、さらに2000回転/分で4分間混合し、負極用スラリーを調製した。
調製した負極用スラリーを、厚さ10μmの銅箔(集電体)の片面に、乾燥後の目付量が8mg/cm2となるようにドクターブレードを用いて塗布した。負極用スラリーが塗布された銅箔を、60℃で10分乾燥後、さらに100℃で5分乾燥して負極活物質層が形成された負極シートを作製した。この負極シートを、金型プレスを用いてプレス圧10kN/cm2でプレスした。プレスされた負極シートを22mm×22mmに切り出し、導電タブを取り付けて負極を作製した。
LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2を90質量部、アセチレンブラックを5質量部、及びポリフッ化ビニリデン5質量部を混合し、その後、N−メチルピロリドン100質量部を混合して正極用スラリーを調製した(固形分中のLiNi1/3Mn1/3Co1/3O2の割合は0.90)。
エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とフルオロエチレンカーボネート(FEC)とを体積比(混合前)30:60:10で混合した混合溶媒に、LiPF6を1.0mol/L、ビニレンカーボネート(VC)を1.0質量%の濃度になるように溶解して、電解液を調製した。
ポリオレフィン多孔性フィルムからなるセパレータを介して、正極と負極との活物質が互いに対向するように配して、アルミラミネート外装体(電池パック)の中に収納した。この外装体の中に電解液を注入し、真空ヒートシーラーでパッキングし、ラミネート型電池を得た。
各実施例及び比較例の負極用スラリー外観、電極性能、電池性能を評価した。評価方法は以下の通りで、評価結果は表2に示した通りである。
上記の電池作製にあたって調整した負極用スラリーを目視して外観を確認し、凝集物のサイズをマイクロメーターで測定した。スラリー10g中に最長寸法1mm以上の凝集物ある場合を×、ない場合を○とした。
負極シートの表面を目視して外観を確認し、5cm×20cmの長方形の範囲におけるクラックの数を数えた。
23℃において、負極シート上に形成された負極活物質層と、SUS板とを両面テープ(NITTOTAPE(登録商標) No5、日東電工(株)製)を用いて貼り合わせた。剥離幅25mm、剥離速度100mm/minで180°剥離して得られた値を剥離強度とした。
(初期効率)
電池の初期効率の測定を、25℃の条件下、以下の手順で行った。まず、4.2Vになるまで0.2Cの電流で充電し(CC充電)、次に、電流0.05Cになるまで4.2Vの電圧で充電した(CV充電)。30分放置後、電圧2.75Vになるまで0.2Cの電流で放電(CC放電)した。CC充電、CV充電、及びCC放電の一連の操作を1サイクルとして、5サイクル繰り返した。nサイクル目のCC充電及びCV充電における電流の時間積分値の和をnサイクル目の充電容量(mAh)、nサイクル目のCC放電における電流の時間積分値をnサイクル目の放電容量(mAh)とする。4サイクル目及び5サイクル目の放電容量の平均値を初期放電容量とし、以下の計算式[1]で初期効率を算出した。正極理論容量は、正極の作製の説明において求めた値である。
電池の充放電サイクル試験は、25℃の条件下、以下の手順で行った。まず、電圧4.2Vになるまで1Cの電流で充電し(CC充電)、次に、電流0.05Cになるまで4.2Vの電圧で充電した(CV充電)。30分放置後、電圧2.75Vになるまで1Cの電流で放電した(CC放電)。CC充電、CV充電、及びCC放電の一連の操作を1サイクルとする。nサイクル目のCC充電及びCV充電における電流の時間積分値の和をnサイクル目の充電容量(mAh)、nサイクル目のCC放電における電流の時間積分値をnサイクル目の放電容量(mAh)とする。電池のnサイクル目の放電容量維持率は、1サイクル目の放電容量に対するnサイクル目の放電容量の割合(%)である。本実施例及び比較例では、100サイクル目の放電容量維持率を評価した。
表2からわかるように、実施例1〜4で作製された電極バインダー用共重合体P1〜P4は、電極活物質を含むスラリー中の凝集物の発生を抑制し、集電体上に形成された電極活物質層のクラックの発生を抑制しつつ、電極活物質層の集電体に対する剥離強度を向上できていることがわかる。また、電極バインダー用共重合体P1〜P4を用いて作製された電池では、初期効率及び放電容量維持率の値は十分である。
Claims (14)
- 式(1)で表される単量体(A)由来の構造単位(a)と、
(メタ)アクリル酸及びその塩からなる群から選択される少なくとも1種である単量体(B)由来の構造単位(b)と、
式(2)で表される単量体(C)由来の構造単位(c)と、
単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもなく、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0未満である親水性単量体(D)由来の構造単位(d)と、
単量体(A)、(B)、(C)のいずれでもなく、エチレン性不飽和結合を1個のみ有し、n−オクタノール/水分配係数LogPが2.0以上である疎水性単量体(E)由来の構造単位(e)と、
を含む共重合体であって、
該共重合体に含まれる構造単位(b)をアクリル酸ナトリウム由来の構造単位に置き換えて算出した各成分の含有率を換算含有率とすると、
前記単量体(A)由来の構造単位(a)の換算含有率は0.5質量%以上20.0質量%以下であり、前記単量体(C)由来の構造単位(c)の換算含有率は0.3質量%以上18.0質量%以下であり、前記親水性単量体(D)由来の構造単位(d)の換算含有率は0.5質量%以上15.0質量%以下、及び前記疎水性単量体(E)由来の構造単位(e)の換算含有率は2.5質量%以上20.0質量%以下であり、
前記単量体(C)由来の構造単位(c)及び前記親水性単量体(D)由来の構造単位(d)を合わせた換算含有率は2.5質量%以上20.0質量%以下であることを特徴とする電極バインダー用共重合体。
- 前記親水性単量体(D)は、以下の(i)〜(iii)からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である請求項1に記載の電極バインダー用共重合体。
(i)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分の炭素原子の数は2以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステル、
(ii)(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分は極性基を有する炭素原子の数が3以上の炭化水素鎖であり、かつ該炭化水素鎖において、極性基1個当たりの、極性基を形成する炭素原子を除く炭素原子の数は8個以下である(メタ)アクリル酸エステル、及び
(iii)(メタ)アクリロイル基及びアミド結合を有する化合物。 - 前記疎水性単量体(E)は、(メタ)アクリロイルオキシ基以外の部分の炭素数は3以上である(メタ)アクリル酸アルキルエステルである請求項1または2に記載の電極バインダー用共重合体。
- 前記式(2)において、n+m≦500である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体。
- 前記式(2)において、n+m≧30である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体。
- 前記単量体(A)が、N−ビニルホルムアミドまたはN−ビニルアセトアミドである請求項1〜5のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体。
- 重量平均分子量が、100万以上1000万以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体。
- 前記単量体(B)由来の構造単位(b)の換算含有率は40.0質量%以上94.5質量%以下である請求項1〜7のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体と、
電極活物質と、
水性媒体と
を含む電極形成用スラリー。 - 前記電極活物質が、シリコン及びシリコン化合物の少なくともいずれかを含む請求項9に記載の電極形成用スラリー。
- 前記電極バインダー用共重合体の含有率は、前記電極活物質と導電助剤と前記電極バインダー用共重合体とを合計した質量に対して、0.5質量%以上7.0質量%以下である請求項9または10に記載の電極形成用スラリー。
- 集電体と、
前記集電体表面に形成された請求項1〜8のいずれか1項に記載の電極バインダー用共重合体及び電極活物質を含む電極活物質層と
を有する電極。 - 前記電極活物質が、シリコン及びシリコン化合物の少なくともいずれかを含む請求項12に記載の電極。
- 請求項12または13に記載の電極を備えるリチウムイオン二次電池。
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WO2023090367A1 (ja) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 株式会社村田製作所 | 二次電池、電池パック、電子機器、電動工具、電動式航空機、および電動車両 |
WO2023090370A1 (ja) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | 株式会社村田製作所 | 二次電池、電池パック、電子機器、電動工具、電動式航空機、および電動車両 |
CN114512716B (zh) * | 2022-01-20 | 2023-02-21 | 中南大学 | 一种凝胶电解质及其前驱电解液的制备和应用 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001352A (ja) * | 1998-04-13 | 2000-01-07 | Showa Denko Kk | セメント混和剤 |
WO2014196547A1 (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2015133492A1 (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | ダイソー株式会社 | 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池 |
JP2018527710A (ja) * | 2015-08-26 | 2018-09-20 | 深▲セン▼市貝特瑞新能源材料股▲ふん▼有限公司 | リチウムイオン電池用水性バインダー、調製方法及びその使用 |
WO2018173717A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池用バインダー組成物及び非水系二次電池用スラリー組成物 |
WO2019107187A1 (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | 昭和電工株式会社 | 非水系電池電極用スラリーの製造方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2013081152A1 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 三菱レイヨン株式会社 | 非水二次電池電極用バインダ樹脂、非水二次電池電極用バインダ樹脂組成物、非水二次電池電極用スラリー組成物、非水二次電池用電極、非水二次電池 |
JP6145707B2 (ja) | 2013-05-31 | 2017-06-14 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水電解質二次電池電極用バインダ樹脂、非水電解質二次電池電極用スラリー組成物、非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池 |
JP6237306B2 (ja) * | 2014-02-12 | 2017-11-29 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池正極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池 |
JP6217460B2 (ja) | 2014-03-04 | 2017-10-25 | 三菱ケミカル株式会社 | 非水二次電池電極用バインダ樹脂、非水二次電池電極用バインダ樹脂組成物、非水二次電池電極用スラリー組成物、非水二次電池用電極、および非水二次電池 |
US11101463B2 (en) * | 2016-03-04 | 2021-08-24 | Showa Denko K.K. | Copolymer for binders for nonaqueous battery electrodes, slurry for nonaqueous battery electrodes, nonaqueous battery electrode, and nonaqueous battery |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000001352A (ja) * | 1998-04-13 | 2000-01-07 | Showa Denko Kk | セメント混和剤 |
WO2014196547A1 (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2015133492A1 (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | ダイソー株式会社 | 電池電極用バインダー、およびそれを用いた電極ならびに電池 |
JP2018527710A (ja) * | 2015-08-26 | 2018-09-20 | 深▲セン▼市貝特瑞新能源材料股▲ふん▼有限公司 | リチウムイオン電池用水性バインダー、調製方法及びその使用 |
WO2018173717A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 日本ゼオン株式会社 | 非水系二次電池用バインダー組成物及び非水系二次電池用スラリー組成物 |
WO2019107187A1 (ja) * | 2017-12-01 | 2019-06-06 | 昭和電工株式会社 | 非水系電池電極用スラリーの製造方法 |
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