JP6960717B2 - 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池 - Google Patents

非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池 Download PDF

Info

Publication number
JP6960717B2
JP6960717B2 JP2015206475A JP2015206475A JP6960717B2 JP 6960717 B2 JP6960717 B2 JP 6960717B2 JP 2015206475 A JP2015206475 A JP 2015206475A JP 2015206475 A JP2015206475 A JP 2015206475A JP 6960717 B2 JP6960717 B2 JP 6960717B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
active material
sulfonate
negative electrode
vinyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015206475A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016091998A (ja
Inventor
輝之 岡安
雄也 有川
梨恵 藤田
鉄夫 笠井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Publication of JP2016091998A publication Critical patent/JP2016091998A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6960717B2 publication Critical patent/JP6960717B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、非水系電解液の分解によるガス発生が少なく、サイクル特性に優れ、電池内抵抗が抑制された非水系二次電池の製造に有用な非水系二次電池負極用活物質に関する。本発明はさらに、前記活物質を用いて得られる非水系二次電池用負極及び前記負極を備える非水系二次電池に関する。
近年、電気自動車等の開発等を背景に、高エネルギー密度型電池として、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池の研究が盛んに行なわれている。リチウムイオン二次電池については、負極用活物質として、黒鉛等の炭素材料を使用することが知られている。
中でも、黒鉛化度の大きい黒鉛は、リチウムイオン二次電池用の負極用活物質として用いた場合、黒鉛のリチウム吸蔵の理論容量である372mAh/gに近い容量が得られ、さらに、コスト・耐久性にも優れることから、負極用活物質として好ましいことが知られている。
上記のような炭素材料を、リチウムイオン二次電池の負極用活物質として使用した場合、通常、炭素材料の表面に、結着剤等に用いられる高分子化合物や非水系電解液との反応によってSEI(Solid Electrolyte Interface)と呼ばれる保護被膜が形成される。SEIにより、炭素材料と非水系電解液との接触が防がれ、活性な炭素材料による非水系電解液の分解等が抑制される。その結果、負極表面の化学的安定性が保たれることも知られている。
しかしながら、炭素材料を負極用活物質として使用したリチウムイオン二次電池においては、SEI被膜生成や、副反応生成物としてのガス発生によって、初期サイクル時の充放電不可逆容量が増大し、結果として、高容量化に至らないといった課題があった。さらには、SEI被膜が形成されることで、負極における界面抵抗(負極抵抗)が上昇し、電池の入出力特性が低下するという課題や電池を繰り返し充放電することによるSEI被膜の剥離とSEI被膜の再形成により保存特性が低下するという課題があった。
上記の問題を解決するために、電池内で生成するラジカルを捕捉する材料を、負極用活物質である炭素材料に対して添着する技術や電解質中に溶解する形で添加する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、電解質中に、スルホニル基と不飽和結合とを有する不飽和鎖状スルホン化合物などを含有させることにより、高温特性、保存特性あるいはサイクル特性などを向上させる技術が提案されている。
また特許文献2には、黒鉛の粉砕時に黒鉛表面にフリーラジカルが生成し、非水系電解液を分解する活性点になるという考えのもと、微粒子化した黒鉛に対して、不飽和結合性単量体、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合停止剤といったラジカル反応試薬をマスキング材として作用後、余剩のマスキング剤を溶剤で洗浄・除去し、次いで得られた黒鉛粒子を充分乾燥することにより、充電時の非水系電解液の分解抑制による初期サイクル時にみられる充放電不可逆容量を抑制させる技術が提案されている。
また特許文献3には、負極、正極あるいは電解質に、エダラボンあるいはヒンダードフェノールから少なくとも1つの水素基が脱離した基、またはその誘導体を有し、それに1つあるいは2つ以上のカルボン酸金属塩基あるいはスルホン酸金属塩基が導入された化合物を含有させることにより、非水系電解液の分解を抑制し、サイクル特性を向上させる技
術が提案されている。
また、特許文献4には、炭素材料に、25℃におけるpKaが5.6以上の有機酸のアルカリ金属塩及び/又は該有機酸の重合物のアルカリ金属塩を添着することにより、炭素材料表面と非水系電解液との反応を抑制し、特にプロピレンカーボネート溶媒を電解液として使用した際の初期サイクル時にみられる充放電不可逆容量を抑制させる技術が提案されている。
特開2007−273395号公報 特開平11−111292号公報 特開2010−44957号公報 特開2011−210683号公報
しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献1に開示されている電解質に溶解する添加剤では、電池内で生成するラジカルの捕捉および被膜形成によって保存特性あるいはサイクル特性が向上すると記載されているものの、実際には負極表面のみならず電池系内全体で作用してしまうため、非水系電解液中に生成した添加剤の還元重合物によるセパレータの多孔膜の孔の封鎖や抵抗上昇、正極にて酸化分解することによる容量の低下など、改善する余地のある技術であった。
特許文献2に開示されている技術では、ラジカルと反応性のある不飽和結合性単量体、ラジカル重合開始剤、ラジカル重合停止剤などのマスキング材を黒鉛と接触・反応させることによって、黒鉛表面のフリーラジカル由来の活性点を低減させ、非水系電解液の還元分解を抑制すると記載されているものの、電池作製後、初期の充放電時の電池内で生成するラジカルを抑制することはできないため、非水系電解液と接触する黒鉛表面での非水系電解液の還元分解の抑制は十分ではなかった。
特許文献3に開示されている技術では、ラジカル捕捉能を有する低分子化合物を用いることで、電池内で生成するラジカルを捕捉し、サイクル特性が向上すると記載されているものの、示されている化合物はラジカル捕捉後も常に低分子のまま存在するため、負極満充電時のような非常に強い還元雰囲気を示す状態での負極表面と非水系電解液の接触自体は抑制できず、サイクル特性の向上に対する改善効果は十分ではなかった。また、電解液分解物由来のSEIを抑制することができないことから、抵抗上昇についても改善する余地のある技術であった。
特許文献4に開示されている技術では、25℃におけるpKaが5.6以上の有機酸のアルカリ金属塩として、マレイン酸リチウム塩を添着することで、初期サイクル時にみられる充放電不可逆容量が低減すると記載されているが、一方で、酸接触処理によって生じる無機リチウム塩は炭素材料との表面接着性が十分ではないため、無機リチウム塩が剥離し非水系電解液と炭素材料が接触することにより非水系電解液の還元分解やSEI被膜の再形成を繰り返すことから、サイクル特性に対する改善効果は十分ではなかった。
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、非水系二次電池において、非水系電解液の分解によるSEI形成とそれによって生じる電池内抵抗の上昇を抑制しつつ、サイクル特性に優れた非水系二次電池負極用活物質を提供することを課題とする。
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、「リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)」(以下、「活物質(A)」ともいう。)、と化合物(B)及び/又は該化合物(B)の重合体とを含有する非水系二次電池負極用活物質を用いることにより、電池内抵抗が増大することなく、ガス発生抑制効果及びサイクル特性が向上した優れた非水系二次電池が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明において化合物(B)は「分子構造中にラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体」である。
ここで本発明に係る非水系二次電池負極用活物質が前記効果を奏する詳細は不明であるが、発明者らの検討の結果、優れた電池特性は次のような効果によると考えられる。
すなわち、非水系二次電池負極用活物質層中に活物質(A)、化合物(B)を含有させると、化合物(B)が活物質(A)表面の活性を抑制するとともに、電池内で生成するラジカルと反応することにより、非水系電解液の還元分解を抑制する効果がある。
加えて、電池内で生成したラジカルによって化合物(B)自体がラジカル重合することにより、活物質(A)表面に非水系電解液に膨潤しない、緻密で高い化学的安定性を有する電子絶縁被膜を形成し、その化合物(B)由来の形成被膜が活物質(A)と非水系電解液との接触を大幅に低減可能なため、活物質(A)と非水系電解液との接触による還元反応を抑制し、サイクル特性を向上させると考えられる。単独重合性が低い化合物(B)の場合にも、電池内で生成したラジカルによって、活物質(A)表面に電解液の還元分解物を効果的に捕捉し、強固な被膜を形成することで、活物質(A)と非水系電解液との接触による還元反応を抑制するとともに、電解液の還元分解物が電解液中に溶出し、正極側での副反応を起こすことも同時に抑制するため、サイクル特性を向上させると考えられる。
さらに、本発明の化合物(B)は活物質表面上にて、場合によっては電解液還元分解物を取り込みながら、電池内で生成したラジカルによって被膜形成することにより、リチウムイオン伝導パスを選択的に確保した形で被膜を形成するため、活物質表面を被覆するにも関わらず、抵抗上昇を効果的に抑制出来ると考えられる。
すなわち、本発明の要旨は、リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)と、化合物(B)及び/又は該化合物(B)の重合体とを含有する非水系二次電池負極用活物質であって、該化合物(B)は、分子構造中にラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体である、非水系二次電池負極用活物質に存する。
また、本発明の他の要旨は、上記非水系二次電池負極用炭素材を用いて形成されることを特徴とする、非水系二次電池用負極に存する。
また、本発明の他の要旨は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに、電解質を備えると共に、該負極が上記非水系二次電池用負極であることを特徴とする非水系二次電池に存する。
本発明によれば、化合物(B)によって抵抗上昇を伴わない形で非水系電解液の還元分解の抑制がされ、充放電サイクル特性に優れた非水系二次電池の製造に有用な、優れた非水系二次電池負極用活物質を提供することができる。また、前記非水系二次電池負極用活物質を用いた非水系二次電池用負極及び当該負極を備える非水系二次電池を提供することができる。
以下、本発明の内容を詳細に述べる。なお、以下の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの形態に特定されるものではない。
[非水系二次電池負極用活物質]
本発明の非水系二次電池負極用活物質は少なくとも活物質(A)及び、化合物(B)及び/又は該化合物の重合体を含有する。
<活物質(A)>
活物質(A)は、その骨格中にリチウムイオンを吸蔵・放出することができる材料であれば特に制限されない。
その例としては、黒鉛、非晶質炭素、黒鉛化度の小さい炭素質物に代表される種々の炭素材料、シリコン系材料、スズ系材料が挙げられる。これらについては詳述するが、中でも人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、シリコン、及びシリコン酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがリチウム貯蔵容量、サイクル特性、コストバランスの点から好ましい。またこれらを非晶質炭素や黒鉛化物で被覆したものを用いても良い。
本発明ではこれらを単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記材料には酸化物やその他金属を含んでいてもよい。
前記活物質(A)の形状は特に制限されず、球状、薄片状、繊維状、不定形粒子、複数の粒子が非平行に集合又は結合させてなる粒子などから適宜選択して用いることができる。本発明の好ましい態様の一つとしては、球状である。
前記炭素材料の種類としては、人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、黒鉛化度の小さい炭素質物等が挙げられるが、低コストと電極作製のし易さの点から、人造黒鉛または天然黒鉛が好ましく、天然黒鉛がより好ましい。
これら炭素材料は、不純物の少ないものが好ましく、必要に応じて種々の精製処理を施して用いる。
前記天然黒鉛としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土壌黒鉛等が挙げられる。前記鱗状黒鉛の産地は、主にスリランカであり、前記鱗片状黒鉛の産地は、主にマダガスカル、中国、ブラジル、ウクライナ、カナダ等であり、前記土壌黒鉛の主な産地は、朝鮮半島、中国、メキシコ等である。
これらの天然黒鉛の中で、土壌黒鉛は一般に粒径が小さいうえ、純度が低い。これに対して、鱗片状黒鉛や鱗状黒鉛は、黒鉛化度が高く不純物量が低い等の長所があるため、本発明において好ましく使用することができる。
前記天然黒鉛の形状は、本発明の効果を発揮する観点から、好ましくは球形であり、活物質(A)として特に好ましくは球形化天然黒鉛である。
更に具体的には、高純度化した鱗片状の天然黒鉛に球形化処理を施して得られた球形化天然黒鉛である。前記球形化処理の方法については後述する。
前記人造黒鉛としては、例えば、コールタールピッチ、石炭系重質油、常圧残油、石油系重質油、芳香族炭化水素、窒素含有環状化合物、硫黄含有環状化合物、ポリフェニレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、天然高分子、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、フルフリルアルコール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、イミド樹脂などの黒鉛化可能な有機物を焼成し、黒鉛化したものやバルクメソフェーズを黒鉛化したものが挙げられる。
また、バルクメソフェーズ等の黒鉛化可能な骨材又は黒鉛と、黒鉛化可能な有機物とに黒鉛化触媒を添加して混合し、焼成した後、粉砕することにより得た造粒型人造黒鉛を用いることもできる。
焼成温度は、2500℃以上、3200℃以下の範囲とすることができ、焼成の際、珪素含有化合物やホウ素含有化合物などを黒鉛化触媒として用いることもできる。
前記非晶質炭素としては、例えば、バルクメソフェーズを焼成した粒子や、炭素前駆体を不融化処理し、焼成した粒子が挙げられる。
前記黒鉛化度の小さい炭素質物としては、有機物を通常2500℃未満の温度で焼成したものが挙げられる。有機物としては、コールタールピッチ、乾留液化油などの石炭系重質油;常圧残油、減圧残油などの直留系重質油;原油、ナフサなどの熱分解時に副生するエチレンタール等の分解系重質油などの石油系重質油;アセナフチレン、デカシクレン、アントラセンなどの芳香族炭化水素;フェナジンやアクリジンなどの窒素含有環状化合物;チオフェンなどの硫黄含有環状化合物;アダマンタンなどの脂肪族環状化合物;ビフェニル、テルフェニルなどのポリフェニレン;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラールなどのポリビニルエステル類;ポリビニルアルコールなどの熱可塑性高分子などが挙げられる。
前記炭素質物の黒鉛化度の程度に応じて、焼成温度は通常600℃以上とすることができ、好ましくは900℃以上、より好ましくは950℃以上であり、通常2500℃未満とすることができ、好ましくは2000℃以下、より好ましくは1400℃以下の範囲である。
焼成の際、有機物にリン酸、ホウ酸、塩酸などの酸類や、水酸化ナトリウム等のアルカリ類などを混合することもできる。
前記シリコン系材料としては、シリコン、シリコン酸化物等が挙げられる。具体的には、SiO、SiC、(式中x及びyは任意の割合でも可)シリコン−酸化シリコン複合体、またはシリコンとその他金属との合金のうち何れを用いてもよい。中でもリチウム貯蔵容量とサイクル特性の点からシリコン(Si)及びシリコン酸化物が好ましい。
シリコン系材料としては、小粒径、薄膜、多孔質構造などリチウム挿入、脱離時の体積膨張収縮を緩和可能な形態が好ましく、必要に応じて炭素材料やその他活物質材料と複合化して用いることができる。
前記スズ系材料としては、錫、酸化第一錫、酸化第二錫、または錫アモルファス合金のうち何れを用いてもよい。スズ系材料としては、小粒径、薄膜、多孔質構造などリチウム挿入、脱離時の体積膨張収縮を緩和可能な形態が好ましく、必要に応じて種々の炭素材料やその他、活物質材料と複合化して用いる。
次に、活物質(A)の各種物性について説明する。活物質(A)は、下記物性のうち、少なくとも1つ以上を満たすことが好ましい。
(平均粒子径(d50))
活物質(A)の平均粒子径(d50)は、通常1μm以上、50μm以下である。この範囲であれば、負極製造時において極板化した際に、負極形成材料の筋引きなど、工程上の不都合が生ずることを防止することができる。
平均粒子径(d50)は、好ましくは4μm以上、より好ましくは10μm以上であり、また、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下である。
なお、本願明細書において、平均粒子径(d50)とは、体積基準のメジアン径を意味する。具体的には、界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液10mLに、試料0.01gを懸濁させ、市販のレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置に導入し、28kHzの超音波を出力60Wで1分間照射した後、測定装置における体積基準のメジアン径として測定した値として得ることができる。
(タップ密度)
活物質(A)のタップ密度は、通常0.7g/cm以上であり、1.0g/cm以上が好ましい。また、通常1.3g/cm以下であり、1.1g/cm以下が好ましい。
タップ密度が低すぎると、非水系二次電池用の負極に用いた場合に高速充放電特性に劣り、一方タップ密度が高すぎると、負極を構成する材料である粒子内における活物質(A)の密度が高く、負極形成材料の圧延性に欠け、高密度の負極シートを形成することが難しくなる場合がある。
本発明において、タップ密度は、粉体密度測定器を用い、直径1.6cm、体積容量20cmの円筒状タップセルに、目開き300μmの篩を通して試料を落下させてセルに満杯に充填した後、ストローク長10mmのタップを1000回行ない、該タップ後の体積と試料の重量から求めた密度をタップ密度として定義する。
(BET法比表面積(SA))
活物質(A)のBET法で測定した比表面積(BET法比表面積)は、通常1m/g以上、11m/g以下である。この範囲であれば、Liイオンが出入りする部位が十分であるため、非水系二次電池用の負極に用いた場合でも良好な高速充放電特性・出力特性が得られ、活物質の非水系電解液に対する活性を制御し、初期不可逆容量を小さくし、さらには高容量化を容易に図ることができる。
BET比表面積は、好ましくは1.2m/g以上、より好ましくは、1.5m/g以上であり、また、好ましくは10m/g以下、より好ましくは9m/g以下、さらに好ましくは8m/g以下である。
なお、本願明細書において、BET法比表面積は、比表面積測定装置を用いて、窒素ガス吸着流通法によりBET5点法にて測定した値とする。
(X線パラメータ)
活物質(A)が炭素材料である場合、該炭素材のX線広角回折法による(002)面の面間隔d002は、通常0.335nm以上、0.340nm未満、好ましくは0.339nm以下であり、より好ましくは0.337nm以下である。d002値が0.340nm未満であれば、適切な結晶性が得られ、非水系二次電池用の負極に用いた場合に初期不可逆容量の増加が抑制できる。なお、0.335nmは黒鉛の理論値である。
(ラマンR値)
活物質(A)が炭素材料である場合、該炭素材のラマンR値は、1580cm−1付近のピークPの強度Iと、1360cm−1付近のピークPの強度Iとを測定し、その強度比R(R=I/I)を算出して定義する。
R値は通常0.01以上、1以下であり、0.6以下が好ましい。ラマンR値がこの範囲を下回ると、粒子表面の結晶性が高くなり過ぎて、高密度化した場合に電極板と平行方向に結晶が配向し易くなり、負荷特性の低下を招く傾向がある。一方、この範囲を上回ると、粒子表面の結晶性が乱れ、非水系電解液との反応性が増し、非水系二次電池用の負極に用いた場合に効率の低下やガス発生の増加を招く傾向がある。
ラマンスペクトルはラマン分光器で測定できる。具体的には、測定対象粒子を測定セル内へ自然落下させることで試料を充填し、測定セル内にアルゴンイオンレーザー光を照射しながら、測定セルを照射したレーザー光と垂直な面内で回転させながら測定を行なう。
アルゴンイオンレーザー光の波長 :532nm
試料上のレーザーパワー :25mW
分解能 :4cm−1
測定範囲 :1100cm−1〜1730cm−1
ピーク強度測定、ピーク半値幅測定:バックグラウンド処理、スムージング処理(単純平均によるコンボリューション5ポイント)
(活物質(A)の製造方法)
以上説明した活物質(A)は種々の公知の方法により製造可能であり、その製造方法は特に制限されない。ここでは、本発明において活物質(A)として好ましく用いられる球形化天然黒鉛について、天然黒鉛からの製造方法について説明する。
球形化天然黒鉛は天然黒鉛を球形化することで得られるものである。その球形化処理としては、例えば、流動層造粒法、噴霧乾燥造粒法、撹拌造粒法や衝撃力を主体に粒子の相互作用も含めた圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を繰り返し粒子に与える処理法が挙げられ、好ましくは衝撃力を主体に粒子の相互作用も含めた圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を繰り返し粒子に与える処理法である。
具体的に用いる装置としては、ケーシング内部に多数のブレードを設置したローターを有し、そのローターが高速回転することによって、内部に導入された天然黒鉛原料に対して衝撃圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を与え、表面処理を行なう装置が好ましい。
上記装置を用いて球形化処理を施すことにより、鱗片状の天然黒鉛が折りたたまれるか、もしくは周囲エッジ部分が球形粉砕されて、母体粒子は球状となる。その母体粒子に、粉砕により生じた主に5μm以下の微粉が付着する。なお、球形化処理後の天然黒鉛の表面官能基量O/C値が通常1%以上、4%以下となる条件で、球形化処理を行うことが好ましい。
この際には、機械的処理のエネルギーにより天然黒鉛表面の酸化反応を進行させ、天然黒鉛表面に酸性官能基を導入することができるよう、活性雰囲気下で球形化処理を行うことが好ましい。例えば前述の装置を用いて処理する場合には、回転するローターの周速度を通常30m/秒以上100m/秒以下、40m/秒以上100m/秒以下にすることが好ましく、50m/秒以上100m/秒以下にすることがより好ましい。
(被覆処理)
本発明に使用される活物質(A)は、その表面の少なくとも一部が炭素質物によって被覆されていてもよい。この被覆の態様は走査型電子顕微鏡(SEM)写真等で確認することができる。
なお、被覆処理に用いる炭素質物としては非晶質炭素及び黒鉛化物が挙げられるが、それらは後述する被覆処理における焼成温度の相違によって、得られるものが異なる。
具体的には、前記炭素質物の炭素前駆体として、以下の(1)又は(2)に記載の材料が好ましい。
(1)石炭系重質油、直流系重質油、分解系石油重質油、芳香族炭化水素、N環化合物、S環化合物、ポリフェニレン、有機合成高分子、天然高分子、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1つ以上の炭化可能な有機物。
(2)上記(1)に示した炭化可能な有機物を低分子有機溶媒に溶解させたもの。
上記(1)及び(2)の中でも石炭系重質油、直流系重質油、若しくは分解系石油重質油、またはこれらを低分子有機溶媒に溶解させたものが、焼成後の炭素質物が均一に被覆されるのでより好ましい。
被覆処理においては、例えば活物質(A)として球形化天然黒鉛を用いて核黒鉛とした場合に、炭素質物を得るための炭素前駆体を被覆原料として、これらを混合、焼成することで、炭素質物が被覆された活物質(A)が得られる。
焼成温度は、通常600℃以上、好ましくは700℃以上、より好ましくは900℃以上、通常2000℃以下、好ましくは1500℃以下、より好ましくは1200℃以下で熱処理を行うと炭素質物として非晶質が得られ、通常2000℃以上、好ましくは2500℃以上、通常3200℃以下で熱処理を行うと炭素質物として黒鉛質が得られる。
また、焼成後に適宜分級や解砕処理を行っても良い。
<化合物(B)>
本発明の非水系二次電池負極用活物質は化合物(B)および化合物(B)の重合体由来の形成被膜を含有させることにより、活物質(A)表面と非水系電解液との反応を抑制し、抵抗上昇を伴わない形で、充放電サイクルにおける容量維持率を向上することができる。
本発明に用いられる化合物(B)は、分子構造中にラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体であることを特徴とする。
ラジカル重合可能な不飽和結合とは、炭素−炭素結合であり、その結合が二重結合及び三重結合より選ばれる少なくとも一種の不飽和結合であれば特に限定されないが、中でも化合物の安定性に伴うハンドリング性の観点から炭素−炭素二重結合が好ましい。
炭素−炭素二重結合(アルケン)を有するものとしてはビニル基(HC=CH−)、アリール基(HC=CH−CH−)、アクリロイル基(HC=CH−C(=O)−)、メタクリロイル基(HC=C(CH)−C(=O)−)、炭素−炭素三重結合(アルキン)を有するものとしてはアセチレン基、プロピン基、ブチン基、ペンチン基、プロパルギル基が挙げられるが、これに限られるものではなく、炭素−炭素二重結合及び/又は炭素−炭素三重結合の構造を有していれば如何なるものでもよい。
炭素−炭素二重結合を有するものとしては、イソプレンを構成単位とする非環式テルペン類に該当する構造を有するものも含まれる。非環式テルペン類としては、ヘミテルペン類に該当する構造を有するHC−CH=CH−CH−、(HC)−CH=CH−CH−、HC−CH=CH(CH)−CH−、
やこれらのイソプレン構造を複数持つ重合性を有するモノテルペン類に該当する構造を有するものが挙げられる。
これらの構造を有していれば特に限定されないが、これらの中でも、化学的安定性と系内での効率的な重合性の両者の観点から、ビニル基(HC=CH−)、アリール基(HC=CH−CH−)、アクリロイル基(HC=CH−C(=O)−)、メタクリロイル基(HC=C(CH)−C(=O)−)、HC−CH=CH−CH−、(HC)−CH=CH−CH−が好ましく、ビニル基(HC=CH−)、アリール基(HC=CH−CH−)、HC−CH=CH−CH−がより好ましい。
上記構造を有するものであれば本発明の化合物(B)は特に限定されないが、本発明の化合物(B)および化合物(B)の重合体由来の形成被膜は、非水系電解液に対する難溶性やリチウムイオン伝導性・配位性の観点から、分子構造中にカルボニル基、エーテル基、スルホニル基、ホスホノ基、及びホウ素含有基からなる群より選ばれる少なくとも1種の化学構造を有する有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体であることが好ましい。これらの化学構造を有する有機酸誘導体により、本発明の非水系二次電池負極用活物質の非水系電解液に対する耐性が向上し、活物質(A)に吸着されている化合物(B)および化合物(B)の重合体由来の形成被膜が非水系電解液に溶出しにくくなるとともに、イオン伝導性が担保され、抵抗
が上昇しにくくなる。
分子構造中にカルボニル基、エーテル基、スルホニル基、ホスホノ基、及びホウ素含有基からなる群より選ばれる少なくとも1種の化学構造を有する有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体としては、カルボン酸無水物、スルホン酸無水物、ホスホン酸無水物、ボロン酸無水物、炭酸エステル、カルボン酸エステル、環状カルボン酸エステル、ヒドロキシ酸エステル、カルバミン酸エステル、イソシアン酸エステル、イソチオシアン酸エステル、チオエステル、硫酸エステル、スルホン酸エステル、環状スルホン酸エステル、スルフィン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、ボロン酸エステル、ボリン酸エステル、アミド、環状アミド、及びアミド誘導体が挙げられ、これらの構造を有していれば特に限定されないが、リチウムイオン伝導性の観点から、カルボン酸無水物、炭酸エステル、カルボン酸エステル、カルバミン酸エステル、イソシアン酸エステル、スルホン酸無水物、スルホン酸エステル、ボロン酸エステル、ボリン酸エステル、スルホンアミド及びスルホンアミド誘導体が好ましく、非水系電解液に対する難溶性の観点から、カルボン酸無水物、スルホン酸無水物、スルホン酸エステル、ボロン酸エステルがさらに好ましい。また、有機酸無水物については、異なる2種類のカルボン酸、あるいはカルボン酸とスルホン酸など、違う種類の酸が脱水縮合した構造を有する混合酸無水物であってもよい。
なお、本明細書において、「非水系電解液に難溶」とは化合物(B)および化合物(B)の重合体をエチルカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを3:7の体積比で混合した溶媒に24時間浸漬し、浸漬前後における乾燥重量減少率が10質量%以下であることと定義する。
また、化合物(B)は、ラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体であるものであれば、低分子化合物であっても、高分子化合物(マクロモノマー)であってもよい。電池内負極活物質表面での緻密な重合被膜形成の点から低分子化合物が特に好ましい。
以下に本発明の化合物(B)の具体的な態様について詳述する。
化合物(B)の低分子化合物の例としては、
マレイン酸無水物、メタクリル酸無水物、アリルマレイン酸無水物、アリルメタクリル酸無水物、スチレンマレイン酸無水物、ビニルコハク酸無水物、アリルコハク酸無水物、桂皮酸無水物、クロトン酸無水物、イソクロトン酸無水物、アンゲリカ酸無水物、チグリン酸無水物、ソルビン酸無水物、2−アリル−3−ヘキシルマレイン酸無水物等のカルボン酸無水物;
ビニルスルホン酸無水物、アリルスルホン酸無水物、スチレンスルホン酸無水物、メタクリルスルホン酸無水物、2−アクリルアミドエタンスルホン酸無水物、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸無水物、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸無水物、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸無水物、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸無水物、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸無水物、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸無水物、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸無水物、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸無水物、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸無水物、アセチレンスルホン酸無水物、プロパルギルスルホン酸無水物、プロピンスルホン酸無水物、ブチンスルホン酸無水物、ペンチンスルホン酸無水物、
ビニルナフタレンスルホン酸無水物、アリルナフタレンスルホン酸無水物、メタクリロイルオキシナフタレンスルホン酸無水物、アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸無水
物、ビニルアミノベンゼンスルホン酸無水物、アリルアミノベンゼンスルホン酸無水物、アセチレンナフタレンスルホン酸無水物、プロパルギルナフタレンスルホン酸無水物、プロピンナフタレンスルホン酸無水物、ブチンナフタレンスルホン酸無水物、ペンチンナフタレンスルホン酸無水物等のスルホン酸無水物;
ビニルホスホン酸無水物、2−アクリロイルオキシメチルホスホン酸無水物、2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸無水物、2−メタクロイルオキシメチルホスホン酸無水物、2−メタクロイルオキシエチルホスホン酸無水物、アセチレンホスホン酸無水物、プロパルギルホスホン酸無水物、プロピンホスホン酸無水物、ブチンホスホン酸無水物、ペンチンホスホン酸無水物等のホスホン酸無水物;
トリビニルボロキシン、ジビニル−メチル−ボロキシン、ジビニル−エチル−ボロキシン、ビニル−ジメチル−ボロキシン、ビニル−ジエチル−ボロキシン、トリアリルボロキシン、ジアリル−メチル−ボロキシン、ジアリル−エチル−ボロキシン、アリル−ジメチル−ボロキシン、アリル−ジエチル−ボロキシン、トリビニルフェニルボロキシン、ジビニルフェニル−メチル−ボロキシン、ジビニルフェニル−エチル−ボロキシン、ビニルフェニル−ジメチル−ボロキシン、ビニルフェニル−ジエチル−ボロキシン、トリメタクリルボロキシン、ジメタクリル−メチル−ボロキシン、ジメタクリル−エチル−ボロキシン、メタクリル−ジメチル−ボロキシン、メタクリル−ジエチル−ボロキシン、トリアクリルボロキシン、ジアクリル−メチル−ボロキシン、ジアクリル−エチル−ボロキシン、アクリル−ジメチル−ボロキシン、アクリル−ジエチル−ボロキシン、トリアクリルアミドボロキシン、ジアクリルアミド−メチル−ボロキシン、ジアクリルアミド−エチル−ボロキシン、アクリルアミド−ジメチル−ボロキシン、アクリルアミド−ジエチル−ボロキシン、トリアクリロキシメチルボロキシン、トリアクリロキシエチルボロキシン、トリメタクリロイロキシメチルボロキシン、トリメタクリロイロキシエチルボロキシン等のボロン酸無水物;
アクリル酸−酢酸の混合酸無水物、アクリル酸−ギ酸の混合酸無水物、アクリル酸−プロピオン酸の混合酸無水物、アクリル酸−酪酸の混合酸無水物、アクリル酸−安息香酸の混合酸無水物、アクリル酸−フタル酸の混合酸無水物、アクリル酸−テレフタル酸の混合酸無水物、メタクリル酸−酢酸の混合酸無水物、メタクリル酸−ギ酸の混合酸無水物、メタクリル酸−プロピオン酸の混合酸無水物、メタクリル酸−酪酸の混合酸無水物、メタクリル酸−安息香酸の混合酸無水物、メタクリル酸−フタル酸の混合酸無水物、メタクリル酸−テレフタル酸の混合酸無水物、メタクリル酸−アクリル酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−酢酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−ギ酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−プロピオン酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−酪酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−安息香酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−フタル酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−テレフタル酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−アクリル酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−メタクリル酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−クロトン酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−アンゲリカ酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−チグリン酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−ソルビン酸の混合酸無水物、アクリル酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、メタクリル酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、スチレンカルボン酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、クロトン酸−酢酸の混合酸無水物、クロトン酸−ギ酸の混合酸無水物、クロトン酸−プロピオン酸の混合酸無水物、クロトン酸−酪酸の混合酸無水物、クロトン酸−安息香酸の混合酸無水物、クロトン酸−フタル酸の混合酸無水物、クロトン酸−テレフタル酸の混合酸無水物、クロトン酸−アクリル酸の混合酸無水物、クロトン酸−メタクリル酸の混合酸無水物、クロトン酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、
アンゲリカ酸−酢酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−ギ酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−プロピオン酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−酪酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−安息香酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−フタル酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−テレフタル酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−アクリル酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−メタクリル酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−クロトン酸の混合酸無水物、アンゲリカ酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、
チグリン酸−酢酸の混合酸無水物、チグリン酸−ギ酸の混合酸無水物、チグリン酸−プロピオン酸の混合酸無水物、チグリン酸−酪酸の混合酸無水物、チグリン酸−安息香酸の混合酸無水物、チグリン酸−フタル酸の混合酸無水物、チグリン酸−テレフタル酸の混合酸無水物、チグリン酸−アクリル酸の混合酸無水物、チグリン酸−メタクリル酸の混合酸無水物、チグリン酸−クロトン酸の混合酸無水物、チグリン酸−アンゲリカ酸の混合酸無水物、チグリン酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物、
ソルビン酸−酢酸の混合酸無水物、ソルビン酸−ギ酸の混合酸無水物、ソルビン酸−プロピオン酸の混合酸無水物、ソルビン酸−酪酸の混合酸無水物、ソルビン酸−安息香酸の混合酸無水物、ソルビン酸−フタル酸の混合酸無水物、ソルビン酸−テレフタル酸の混合酸無水物、ソルビン酸−アクリル酸の混合酸無水物、ソルビン酸−メタクリル酸の混合酸無水物、ソルビン酸−クロトン酸の混合酸無水物、ソルビン酸−アンゲリカ酸の混合酸無水物、ソルビン酸−トリフルオロメタンスルホン酸の混合酸無水物等の混合酸無水物;
炭酸ジアリル、炭酸ビニレン、ピロ炭酸ジアリル、炭酸アリルメチル、炭酸アリルエチル、炭酸アリルプロピル、炭酸アリルブチル、炭酸アリルエチルヘキシル、炭酸アリル-
N-スクシンイミジル、炭酸プロパルギル等の炭酸エステル含有モノマー;アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸トリフルオロエチル、アクリル酸プロパルギル、安息香酸ビニル、安息香酸プロパルギル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸 2-(O-[1'-メチル
プロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル、2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチルメタクリレート、メタクリル酸2−イソブチリルメチル、メタクリル
酸2−イソブチリルエチル、メタクリル酸プロパルギル、
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジプロピル、イタコン酸ジブチル、イタコン酸ジエチルヘキシル、イタコン酸ジヒドロキシエチル、イタコン酸ジアリル、イタコン酸ジプロパルギル、
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジエチルヘキシル、マレイン酸ジヒドロキシエチル、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジプロパルギル、
フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジエチルヘキシル、フマル酸ヒドロキシエチル、フマル酸ジアリル、フマル酸ジプロパルギル、
ビニルナフタレンカルボン酸メチル、ビニルナフタレンカルボン酸エチル、ビニルナフタレンカルボン酸プロピル、ビニルナフタレンカルボン酸ブチル、ビニルナフタレンカルボン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレンカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレンカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレンカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレンカルボン酸ビニル、ビニルナフタレンカルボン酸アリル、ビニルナフタ
レンカルボン酸プロパルギル、
ビニルナフタレンジカルボン酸メチル、ビニルナフタレンジカルボン酸エチル、ビニルナフタレンジカルボン酸プロピル、ビニルナフタレンジカルボン酸ブチル、ビニルナフタレンジカルボン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレンジカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレンジカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレンジカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレンジカルボン酸ビニル、ビニルナフタレンジカルボン酸アリル、ビニルナフタレンジカルボン酸プロパルギル、
ビニルナフタレントリカルボン酸メチル、ビニルナフタレントリカルボン酸エチル、ビニルナフタレントリカルボン酸プロピル、ビニルナフタレントリカルボン酸ブチル、ビニルナフタレントリカルボン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレントリカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレントリカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレントリカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレントリカルボン酸ビニル、ビニルナフタレントリカルボン酸アリル、ビニルナフタレントリカルボン酸プロパルギル、
ジビニルナフタレンカルボン酸メチル、ジビニルナフタレンカルボン酸エチル、ジビニルナフタレンカルボン酸プロピル、ジビニルナフタレンカルボン酸ブチル、ジビニルナフタレンカルボン酸エチルヘキシル、ジビニルナフタレンカルボン酸ジメチルアミノエチル、ジビニルナフタレンカルボン酸ビニル、ジビニルナフタレンカルボン酸アリル、ジビニルナフタレンカルボン酸プロパルギル、ジビニルナフタレンカルボン酸ヒドロキシエチル、ジビニルナフタレンカルボン酸トリフルオロエチル、
ビニルアントラセンカルボン酸メチル、ビニルアントラセンカルボン酸エチル、ビニルアントラセンカルボン酸プロピル、ビニルアントラセンカルボン酸ブチル、ビニルアントラセンカルボン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセンカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセンカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセンカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセンカルボン酸ビニル、ビニルアントラセンカルボン酸アリル、ビニルアントラセンカルボン酸プロパルギル、
ジビニルアントラセンカルボン酸メチル、ジビニルアントラセンカルボン酸エチル、ジビニルアントラセンカルボン酸プロピル、ジビニルアントラセンカルボン酸ブチル、ジビニルアントラセンカルボン酸エチルヘキシル、ジビニルアントラセンカルボン酸ジメチルアミノエチル、ジビニルアントラセンカルボン酸ヒドロキシエチル、ジビニルアントラセンカルボン酸トリフルオロエチル、ジビニルアントラセンカルボン酸ビニル、ジビニルアントラセンカルボン酸アリル、ジビニルアントラセンカルボン酸プロパルギル、
ビニルアントラセンジカルボン酸メチル、ビニルアントラセンジカルボン酸エチル、ビニルアントラセンジカルボン酸プロピル、ビニルアントラセンジカルボン酸ブチル、ビニルアントラセンジカルボン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセンジカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセンジカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセンジカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセンジカルボン酸ビニル、ビニルアントラセンジカルボン酸アリル、ビニルアントラセンジカルボン酸プロパルギル、
ビニルアントラセントリカルボン酸メチル、ビニルアントラセントリカルボン酸エチル、ビニルアントラセントリカルボン酸プロピル、ビニルアントラセントリカルボン酸ブチル、ビニルアントラセントリカルボン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセントリカルボン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセントリカルボン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセントリカルボン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセントリカルボン酸ビニル、ビニルアントラセントリカルボン酸アリル、ビニルアントラセントリカルボン酸
プロパルギル、
4−ビニル安息香酸メチル、4−ビニル安息香酸エチル、4−ビニル安息香酸プロピル、4−ビニル安息香酸ブチル、4−ビニル安息香酸エチルヘキシル、4−ビニル安息香酸ジメチルアミノエチル、4−ビニル安息香酸ヒドロキシエチル、4−ビニル安息香酸トリフルオロエチル、4−ビニル安息香酸ビニル、4−ビニル安息香酸アリル、4−ビニル安息香酸プロパルギル、
3,5−ジビニル安息香酸メチル、3,5−ジビニル安息香酸エチル、3,5−ジビニル安息香酸プロピル、3,5−ジビニル安息香酸ブチル、3,5−ジビニル安息香酸エチルヘキシル、3,5−ジビニル安息香酸ジメチルアミノエチル、3,5−ジビニル安息香酸ヒドロキシエチル、3,5−ジビニル安息香酸トリフルオロエチル、3,5−ジビニル安息香酸ビニル、3,5−ジビニル安息香酸アリル、3,5−ジビニル安息香酸プロパルギル、
クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸ブチル、クロトン酸エチルヘキシル、クロトン酸ジメチルアミノエチル、クロトン酸ヒドロキシエチル、クロトン酸トリフルオロエチル、クロトン酸ビニル、クロトン酸アリル、クロトン酸プロパルギル
ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸メチルエチル、ケイ皮酸メチルプロピル、ケイ皮酸メチルブチル、ケイ皮酸メチルエチルヘキシル、ケイ皮酸メチルジメチルアミノエチル、ケイ皮酸メチルヒドロキシエチル、ケイ皮酸アリル、ケイ皮酸トリフルオロエチル、ケイ皮酸ビニル、ケイ皮酸アリル、ケイ皮酸プロパルギル、
フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、リンゴ酸ジアリル、乳酸アリル、クエン酸トリアリル、サリチル酸アリル、没食子酸アリル、シュウ酸ジアリル、マロン酸ジアリル、ジアリルマロン酸ジエチル、2,2−ジアリルマロン酸ジアリル、コハク酸ジアリル等のカルボン酸エステル含有モノマー;
4-ヒドロキシ-3-ペンテン酸γ-ラクトン、2-オキソ-2,5-ジヒドロフラン、エチルフェヌグリークラクトン、α-メチレン-γ-ブチロラクトン、α-メチレン-γ-バレロラクトン、α-メチレン-γ-バレロラクトン、4-ヒドロキシ-3-メチル-2-ブテン酸 γ-ラクト
ン、メバロン酸ラクトンアクリラート、メバロン酸ラクトンメタクリラート等の環状カルボン酸エステル含有モノマー;
ヒドロキシ桂皮酸メチル、ヒドロキシ桂皮酸エチル、ヒドロキシ桂皮酸プロピル、ヒドロキシ桂皮酸ブチル、ヒドロキシ桂皮酸エチルヘキシル、ヒドロキシ桂皮酸アリル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸メチル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸エチル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸プロチル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸ブチル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸エチルヘキシル、ヒドロキシメトキシ桂皮酸アリル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸メチル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸エチル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸プロピル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸ブチル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸エチルヘキシル、ジメトキシヒドロキシ桂皮酸アリル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸メチル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸エチル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸プロピル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸ブチル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸ジメチルアミノエチル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシエチル、4−ビニル-ヒドロキシ安息香酸トリフルオロエチル、ヒドロキシ桂皮酸ビニル、ヒドロキシ桂皮酸アリル、ヒドロキシ桂皮酸プロパルギル、
3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸メチル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸エチル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸プロピル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ
安息香酸ブチル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸エチルヘキシル、3,5−ジビ
ニル-ヒドロキシ安息香酸ジメチルアミノエチル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸ヒドロキシエチル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸トリフルオロエチル、3,5
−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸ビニル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸アリル、3,5−ジビニル-ヒドロキシ安息香酸プロパルギル等のヒドロキシ酸エステル含有モノ
マー;
カルバミン酸ビニル、カルバミン酸アリル、カルバミン酸プロパルギル、ジメチルジチオカルバミン酸アリル、ジメチルジチオカルバミン酸ビニル、ジメチルジチオカルバミン酸プロパルギル、ピロリジノジチオカルバミン酸ビニル、ピロリジノジチオカルバミン酸アリル、ピロリジノジチオカルバミン酸プロパルギル、[3-(2-ニトロベンゼンスルホンアミド)プロピル]カルバミン酸ビニル、[3-(2-ニトロベンゼンスルホンアミド)プロピ
ル]カルバミン酸アリル、[3-(2-ニトロベンゼンスルホンアミド)プロピル]カルバミン
酸プロパルギル、tert-ブチル (3-アリル-4-メトキシピリジン-2-イル)カルバマート
、3−トリメトキシシリルプロピルビニルカルバマート、1-エチニルシクロヘキサノー
ルカルバマート、N-アリルカルバミン酸メチル、N-アリルカルバミン酸エチル、N-ア
リルカルバミン酸プロピル、N-アリルカルバミン酸ブチル、N-アリルカルバミン酸エチルヘキシル、N-アリルカルバミン酸ビニル、N-アリルカルバミン酸プロパルギル、2-
プロピニルカルバミン酸メチル、2-プロピニルカルバミン酸エチル、2-プロピニルカルバミン酸プロピル、2-プロピニルカルバミン酸ブチル、2-プロピニルカルバミン酸エチルヘキシル、2-プロピニルカルバミン酸アリル、2-プロピニルカルバミン酸ビニル、2-プロピニルカルバミン酸プロパルギル、カルバモイル硫酸アリル、カルバモイル硫酸ビ
ニル、カルバモイル硫酸プロパルギル、カルバモイルリン酸ジアリル、カルバモイルリン酸ジビニル、カルバモイルリン酸ジプロパルギル等のカルバミン酸エステル含有モノマー;
イソシアン酸アリル、イソシアン酸プロパルギル、アクリロイルオキシエチルイソシアネート、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、トリアリルイソシアヌレート等のイソシアン酸エステル含有モノマー;
イソチオシアン酸アリル、イソチオシアン酸プロパルギル、アクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、メタクリロイルオキシエチルイソチオシアネート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソチオシアネート等のイソチオシアン酸エステル含有モノマー;メタクリル酸2-チオキソ-1,3-オキサチオラン-5-イルメチル等のチオエステル含有モノマー;
硫酸ジアリル、硫酸ジプロパルギル、硫酸ビニレン、ピロ硫酸ジアリル、硫酸アリルメチル、硫酸アリルエチル、硫酸アリルプロピル、硫酸アリルブチル、硫酸アリルエチルヘキシル等の硫酸エステル含有モノマー;
ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチル、ビニルスルホン酸プロピル、ビニルスルホン酸ブチル、ビニルスルホン酸エチルヘキシル、ビニルスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルスルホン酸アリル、ビニルスルホン酸プロパルギル、ジビニルスルホン、スチレンスルホン酸メチル、スチレンスルホン酸エチル、スチレンスルホン酸プロピル、スチレンスルホン酸ブチル、スチレンスルホン酸エチルヘキシル、スチレンスルホン酸アリル、スチレンスルホン酸プロパルギル、スチレンスルホン酸ジメチルアミノエチル、スチレンスルホン酸ヒドロキシエチル、スチレンスルホン酸トリフルオロエチル、ジビニルベンゼンスルホン酸メチル、ジビニルベンゼンスルホン酸エチル、ジビニルベンゼンスルホン酸プロピル、ジビニルベンゼンスルホン酸ブチル、ジビニルベンゼンスルホン酸エチルヘキシル、ジビニルベンゼンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジビニルベンゼンスルホン酸ヒ
ドロキシエチル、ジビニルベンゼンスルホン酸トリフルオロエチル、ジビニルベンゼンスルホン酸ビニル、ジビニルベンゼンスルホン酸アリル、ジビニルベンゼンスルホン酸プロパルギル、
ジアリルベンゼンスルホン酸メチル、ジアリルベンゼンスルホン酸エチル、ジアリルベンゼンスルホン酸プロピル、ジアリルベンゼンスルホン酸ブチル、ジアリルベンゼンスルホン酸エチルヘキシル、ジアリルベンゼンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジアリルベンゼンスルホン酸ヒドロキシエチル、ジアリルベンゼンスルホン酸トリフルオロエチル、ジアリルベンゼンスルホン酸ビニル、ジアリルベンゼンスルホン酸アリル、ジアリルベンゼンスルホン酸プロパルギル、
ビニルナフタレンスルホン酸メチル、ビニルナフタレンスルホン酸エチル、ビニルナフタレンスルホン酸プロピル、ビニルナフタレンスルホン酸ブチル、ビニルナフタレンスルホン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレンスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレンスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレンスルホン酸ビニル、ビニルナフタレンスルホン酸アリル、ビニルナフタレンスルホン酸プロパルギル、
ビニルナフタレンジスルホン酸メチル、ビニルナフタレンジスルホン酸エチル、ビニルナフタレンジスルホン酸プロピル、ビニルナフタレンジスルホン酸ブチル、ビニルナフタレンジスルホン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレンジスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレンジスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレンジスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレンジスルホン酸ビニル、ビニルナフタレンジスルホン酸アリル、ビニルナフタレンジスルホン酸プロパルギル、
ビニルナフタレントリスルホン酸メチル、ビニルナフタレントリスルホン酸エチル、ビニルナフタレントリスルホン酸プロピル、ビニルナフタレントリスルホン酸ブチル、ビニルナフタレントリスルホン酸エチルヘキシル、ビニルナフタレントリスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルナフタレントリスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルナフタレントリスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルナフタレントリスルホン酸ビニル、ビニルナフタレントリスルホン酸アリル、ビニルナフタレントリスルホン酸プロパルギル、
ジビニルナフタレンスルホン酸メチル、ジビニルナフタレンスルホン酸エチル、ジビニルナフタレンスルホン酸プロピル、ジビニルナフタレンスルホン酸ブチル、ジビニルナフタレンスルホン酸エチルヘキシル、ジビニルナフタレンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジビニルナフタレンスルホン酸ヒドロキシエチル、ジビニルナフタレンスルホン酸トリフルオロエチル、ジビニルナフタレンスルホン酸ビニル、ジビニルナフタレンスルホン酸アリル、ジビニルナフタレンスルホン酸プロパルギル、
ビニルアントラセンスルホン酸メチル、ビニルアントラセンスルホン酸エチル、ビニルアントラセンスルホン酸プロピル、ビニルアントラセンスルホン酸ブチル、ビニルアントラセンスルホン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセンスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセンスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセンスルホン酸ビニル、ビニルアントラセンスルホン酸アリル、ビニルアントラセンスルホン酸プロパルギル、
ビニルアントラセンジスルホン酸メチル、ビニルアントラセンジスルホン酸エチル、ビニルアントラセンジスルホン酸プロピル、ビニルアントラセンジスルホン酸ブチル、ビニルアントラセンジスルホン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセンジスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセンジスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセン
ジスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセンジスルホン酸ビニル、ビニルアントラセンジスルホン酸アリル、ビニルアントラセンジスルホン酸プロパルギル、
ビニルアントラセントリスルホン酸メチル、ビニルアントラセントリスルホン酸エチル、ビニルアントラセントリスルホン酸プロピル、ビニルアントラセントリスルホン酸ブチル、ビニルアントラセントリスルホン酸エチルヘキシル、ビニルアントラセントリスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアントラセントリスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルアントラセントリスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルアントラセントリスルホン酸ビニル、ビニルアントラセトリンスルホン酸アリル、ビニルアントラセントリスルホン酸プロパルギル、
ジビニルアントラセンスルホン酸メチル、ジビニルアントラセンスルホン酸エチル、ジビニルアントラセンスルホン酸プロピル、ジビニルアントラセンスルホン酸ブチル、ジビニルアントラセンスルホン酸エチルヘキシル、ジビニルアントラセンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジビニルアントラセンスルホン酸ヒドロキシエチル、ジビニルアントラセンスルホン酸トリフルオロエチル、ジビニルアントラセンスルホン酸ビニル、ジビニルアントラセンスルホン酸アリル、ジビニルアントラセンスルホン酸プロパルギル、
アリルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸エチル、アリルスルホン酸プロピル、アリルスルホン酸ブチル、アリルスルホン酸エチルヘキシル、アリルスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルスルホン酸トリフルオロエチル、アリルスルホン酸ビニル、アリルスルホン酸アリル、アリルスルホン酸プロパルギル、
アリルナフタレンスルホン酸メチル、アリルナフタレンスルホン酸エチル、アリルナフタレンスルホン酸プロピル、アリルナフタレンスルホン酸ブチル、アリルナフタレンスルホン酸エチルヘキシル、アリルナフタレンスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルナフタレンスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルナフタレンスルホン酸トリフルオロエチル、アリルナフタレンスルホン酸ビニル、アリルナフタレンスルホン酸アリル、アリルナフタレンスルホン酸プロパルギル、
アリルナフタレンジスルホン酸メチル、アリルナフタレンジスルホン酸エチル、アリルナフタレンジスルホン酸プロピル、アリルナフタレンジスルホン酸ブチル、アリルナフタレンジスルホン酸エチルヘキシル、アリルナフタレンジスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルナフタレンジスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルナフタレンジスルホン酸トリフルオロエチル、アリルナフタレンジスルホン酸ビニル、アリルナフタレンジスルホン酸アリル、アリルナフタレンジスルホン酸プロパルギル、
アリルナフタレントリスルホン酸メチル、アリルナフタレントリスルホン酸エチル、アリルナフタレントリスルホン酸プロピル、アリルナフタレントリスルホン酸ブチル、アリルナフタレントリスルホン酸エチルヘキシル、アリルナフタレントリスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルナフタレントリスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルナフタレントリスルホン酸トリフルオロエチル、アリルナフタレントリスルホン酸ビニル、アリルナフタレントリスルホン酸アリル、アリルナフタレントリスルホン酸プロパルギル、
ジアリルナフタレンスルホン酸メチル、ジアリルナフタレンスルホン酸エチル、ジアリルナフタレンスルホン酸プロピル、ジアリルナフタレンスルホン酸ブチル、ジアリルナフタレンスルホン酸エチルヘキシル、ジアリルナフタレンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジアリルナフタレンスルホン酸ヒドロキシエチル、ジアリルナフタレンスルホン酸トリフルオロエチル、ジアリルナフタレンスルホン酸ビニル、ジアリルナフタレンスルホン酸アリル、ジアリルナフタレンスルホン酸プロパルギル、
アリルアントラセンスルホン酸メチル、アリルアントラセンスルホン酸エチル、アリルアントラセンスルホン酸プロピル、アリルアントラセンスルホン酸ブチル、アリルアントラセンスルホン酸エチルヘキシル、アリルアントラセンスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルアントラセンスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルアントラセンスルホン酸トリフルオロエチル、アリルアントラセンスルホン酸ビニル、アリルアントラセンスルホン酸アリル、アリルアントラセンスルホン酸プロパルギル、
アリルアントラセンジスルホン酸メチル、アリルアントラセンジスルホン酸エチル、アリルアントラセンジスルホン酸プロピル、アリルアントラセンジスルホン酸ブチル、アリルアントラセンジスルホン酸エチルヘキシル、アリルアントラセンジスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルアントラセンジスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルアントラセンジスルホン酸トリフルオロエチル、アリルアントラセンジスルホン酸ビニル、アリルアントラセンジスルホン酸アリル、アリルアントラセンジスルホン酸プロパルギル、
アリルアントラセントリスルホン酸メチル、アリルアントラセントリスルホン酸エチル、アリルアントラセントリスルホン酸プロピル、アリルアントラセントリスルホン酸ブチル、アリルアントラセントリスルホン酸エチルヘキシル、アリルアントラセントリスルホン酸ジメチルアミノエチル、アリルアントラセントリスルホン酸ヒドロキシエチル、アリルアントラセントリスルホン酸トリフルオロエチル、アリルアントラセントリスルホン酸ビニル、アリルアントラセントリスルホン酸アリル、アリルアントラセントリスルホン酸プロパルギル、
ジアリルアントラセンスルホン酸メチル、ジアリルアントラセンスルホン酸エチル、ジアリルアントラセンスルホン酸プロピル、ジアリルアントラセンスルホン酸ブチル、ジアリルアントラセンスルホン酸エチルヘキシル、ジアリルアントラセンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ジアリルアントラセンスルホン酸ヒドロキシエチル、ジアリルアントラセンスルホン酸トリフルオロエチル、ジアリルアントラセンスルホン酸ビニル、ジアリルアントラセンスルホン酸アリル、ジアリルアントラセンスルホン酸プロパルギル、
メタクリルスルホン酸メチル、メタクリルスルホン酸エチル、メタクリルスルホン酸プロピル、メタクリルスルホン酸ブチル、メタクリルスルホン酸エチルヘキシル、メタクリルスルホン酸ジメチルアミノエチル、メタクリルスルホン酸ヒドロキシエチル、メタクリルスルホン酸トリフルオロエチル、メタクリルスルホン酸ビニル、メタクリルスルホン酸アリル、メタクリルスルホン酸プロパルギル、
2−アクリルアミドエタンスルホン酸メチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸エチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸プロピル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸ブチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸エチルヘキシル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸トリフルオロエチル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸ビニル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸アリル、2−アクリルアミドエタンスルホン酸プロパルギル、
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸エチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸プロピル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ブチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸エチルヘキシル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸トリフルオロエチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ビニル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸アリル、2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸プロパルギル、
2−メタクリルアミドエタンスルホン酸メチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸エチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸プロピル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸ブチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸エチルヘキシル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸トリフルオロエチル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸ビニル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸アリル、2−メタクリルアミドエタンスルホン酸プロパルギル、
2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸エチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸プロピル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ブチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸エチルヘキシル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸トリフルオロエチル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチルビニル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチルアリル、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸メチルプロパルギル、
2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸メチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸エチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸プロピル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸ブチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸エチルヘキシル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸トリフルオロエチル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸ビニル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸アリル、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸プロパルギル、
3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸メチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸エチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸プロピル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸ブチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸エチルヘキシル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸ジメチルアミノエチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸ヒドロキシエチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸トリフルオロエチル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸ビニル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸アリル、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸プロパルギル、
4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸メチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸エチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸プロピル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸ブチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸エチルヘキシル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸ヒドロキシエチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸トリフルオロエチル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸ビニル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸アリル、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸プロパルギル、
2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸メチル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸エチル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸プロピル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸ブチル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸エチルヘキシル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸ヒドロキシエチル、2−メタクリロイルオキシエタ
ンスルホン酸トリフルオロエチル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸ビニル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸アリル、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸プロパルギル、
3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸メチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸エチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸プロピル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸ブチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸エチルヘキシル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸ジメチルアミノエチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸ヒドロキシエチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸トリフルオロエチル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸ビニル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸アリル、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸プロパルギル
4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸メチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸エチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸プロピル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸ブチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸エチルヘキシル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸ジメチルアミノエチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸ヒドロキシエチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸トリフルオロエチル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸ビニル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸アリル、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸プロパルギル、
ビニルアミノベンゼンスルホン酸メチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸エチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸プロピル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸ブチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸エチルヘキシル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸ジメチルアミノエチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸ヒドロキシエチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸トリフルオロエチル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸ビニル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸アリル、ビニルアミノベンゼンスルホン酸プロパルギル等のスルホン酸エステル含有モノマー;
1-プロペン-1,3-スルトン、1-ブテン-1,4-スルトン、2-ブテン-2,4-スルトン等の環状スルホン酸エステル含有モノマー;
スチレンスルフィン酸メチル、スチレンスルフィン酸エチル、スチレンスルフィン酸プロピル、スチレンスルフィン酸ブチル、スチレンスルフィン酸エチルヘキシル、スチレンスルフィン酸ジメチルアミノエチル、スチレンスルフィン酸ヒドロキシエチル、スチレンスルフィン酸トリフルオロエチル、スチレンスルフィン酸ビニル、スチレンスルフィン酸アリル、スチレンスルフィン酸プロパルギル、
アリルフェニルスルフィン酸メチル、アリルフェニルスルフィン酸エチル、アリルフェニルスルフィン酸プロピル、アリルフェニルスルフィン酸ブチル、アリルフェニルスルフィン酸エチルヘキシル、アリルフェニルスルフィン酸ジメチルアミノエチル、アリルフェニルスルフィン酸ヒドロキシエチル、アリルフェニルスルフィン酸トリフルオロエチル、アリルフェニルスルフィン酸ビニル、アリルフェニルスルフィン酸アリル、アリルフェニルスルフィン酸プロパルギル、
アクリロイルフェニルスルフィン酸メチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸エチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸プロピル、アクリロイルフェニルスルフィン酸ブチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸エチルヘキシル、アクリロイルフェニルスルフィン酸ジメチルアミノエチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸ヒドロキシエチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸トリフルオロエチル、アクリロイルフェニルスルフィン酸
ビニル、アクリロイルフェニルスルフィン酸アリル、アクリロイルフェニルスルフィン酸プロパルギル、
メタクリロイルフェニルスルフィン酸メチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸エチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸プロピル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸ブチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸エチルヘキシル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸ジメチルアミノエチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸ヒドロキシエチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸トリフルオロエチル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸ビニル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸アリル、メタクリロイルフェニルスルフィン酸プロパルギル等のスルフィン酸エステル含有モノマー;
リン酸トリアリル、リン酸トリプロパルギル、アリルリン酸ジメチル、アリルリン酸ジエチル、アリルリン酸ジプロピル、アリルリン酸ジブチル、アリルリン酸ジエチルヘキシル、
アリルリン酸ジヒドロキシエチル、アリルリン酸ジフェニル、アリルリン酸ジビニル、
ビニルホスホン酸ジメチル、ビニルホスホン酸ジエチル、ビニルホスホン酸ジプロピル、ビニルホスホン酸ジブチル、ビニルホスホン酸ジエチルヘキシル、ビニルホスホン酸ジヒドロキシエチル、ビニルホスホン酸ジフェニル、ビニルホスホン酸ジアリル、ビニルホスホン酸ジプロパルギル、
アクリロイルホスホン酸ジメチル、アクリロイルホスホン酸ジエチル、アクリロイルホスホン酸ジプロピル、アクリロイルホスホン酸ジブチル、アクリロイルホスホン酸ジエチルヘキシル、アクリロイルホスホン酸ジヒドロキシエチル、アクリロイルホスホン酸ジアリル、アクリロイルホスホン酸ジプロパルギル、
メタクリロイルホスホン酸ジメチル、メタクリロイルホスホン酸ジエチル、メタクリロイルホスホン酸ジプロピル、メタクリロイルホスホン酸ジブチル、メタクリロイルホスホン酸ジエチルヘキシル、メタクリロイルホスホン酸ジヒドロキシエチル、メタクリロイルホスホン酸ジアリル、メタクリロイルホスホン酸ジプロパルギル、
メタクリロキシホスホン酸ジメチル、メタクリロキシホスホン酸ジエチル、メタクリロキシホスホン酸ジプロピル、メタクリロキシホスホン酸ジブチル、メタクリロキシホスホン酸ジエチルヘキシル、メタクリロキシホスホン酸ジヒドロキシエチル、メタクリロキシホスホン酸ジアリル、メタクリロキシホスホン酸ジプロパルギル等のリン酸エステル含有モノマーおよびホスホン酸エステル含有モノマー;
ビニルボロン酸ジメチル、ビニルボロン酸ジエチル、ビニルボロン酸ジプロピル、ビニルボロン酸ジブチル、ビニルボロン酸ジエチルヘキシル、ビニルボロン酸ジヒドロキシエチル、ビニルボロン酸ピナコラート、ビニルボロン酸ジアリル、ビニルボロン酸ジプロパルギル、
アリルボロン酸ジメチル、アリルボロン酸ジエチル、アリルボロン酸ジプロピル、アリルボロン酸ジブチル、アリルボロン酸ジエチルヘキシル、アリルボロン酸ジヒドロキシエチル、アリルボロン酸ピナコラート、アリルボロン酸ジアリル、アリルボロン酸ジプロパルギル、
アクリルアミドフェニルボロン酸ジメチル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジエチル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジプロピル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジブチル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジエチルヘキシル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジヒドロキシエチル、アクリルアミドフェニルボロン酸ピナコラート、アクリルアミドフェニルボロン酸ジアリル、アクリルアミドフェニルボロン酸ジプロパルギル、
ビニルフェニルボロン酸ジメチル、ビニルフェニルボロン酸ジエチル、ビニルフェニル
ボロン酸ジプロピル、ビニルフェニルボロン酸ジブチル、ビニルフェニルボロン酸ジエチルヘキシル、ビニルフェニルボロン酸ジヒドロキシエチル、ビニルフェニルボロン酸ピナコラート、ビニルフェニルボロン酸ジアリル、ビニルフェニルボロン酸ジプロパルギル
ジビニルフェニルボロン酸ジメチル、ジビニルフェニルボロン酸ジエチル、ジビニルフェニルボロン酸ジプロピル、ジビニルフェニルボロン酸ジブチル、ジビニルフェニルボロン酸ジエチルヘキシル、ジビニルフェニルボロン酸ジヒドロキシエチル、ジビニルフェニルボロン酸ピナコラート、ジビニルフェニルボロン酸ジアリル、ジビニルフェニルボロン酸ジプロパルギル、
アクリロイロキシフェニルボロン酸ジメチル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジエチル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジプロピル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジブチル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジエチルヘキシル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジヒドロキシエチル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ピナコラート、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジアリル、アクリロイロキシフェニルボロン酸ジプロパルギル、
3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジメチル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジメチルジエチル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジメチルジプロピル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジメチルジブチル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジメチルジエチルヘキシル、3−(メタクリロ
イルアミノ)フェニルボロン酸ジメチルジヒドロキシエチル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ピナコラート、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジアリ
ル、3−(メタクリロイルアミノ)フェニルボロン酸ジプロパルギル
4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジメチル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジエチル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジプロピル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジブチル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジエチルヘキシル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジヒドロキシエチル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ピナコラート、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジアリル、4−アクリロイルアミノフェニルボロン酸ジプロパルギル等のボロン酸エステル含有モノマー;
ビニルメチルボリン酸メチル、ビニルメチルボリン酸エチル、ビニルメチルボリン酸プロピル、ビニルメチルボリン酸ブチル、ビニルメチルボリン酸ジエチルヘキシル、ビニルメチルボリン酸フェニル、ビニルエチルボリン酸メチル、ビニルエチルボリン酸エチル、ビニルエチルボリン酸プロピル、ビニルエチルボリン酸ブチル、ビニルエチルボリン酸ジエチルヘキシル、ビニルエチルボリン酸フェニル、ビニルメチルボリン酸アリル、ビニルメチルボリン酸プロパルギル、
ジビニルボリン酸メチル、ジビニルボリン酸エチル、ジビニルボリン酸プロピル、ジビニルボリン酸ブチル、ジビニルボリン酸ジエチルヘキシル、ジビニルボリン酸フェニル、ジビニルボリン酸アリル、ジビニルボリン酸プロパルギル、
アリルメチルボリン酸メチル、アリルメチルボリン酸エチル、アリルメチルボリン酸プロピル、アリルメチルボリン酸ブチル、アリルメチルボリン酸ジエチルヘキシル、アリルメチルボリン酸フェニル、アリルメチルボリン酸ビニル、アリルメチルボリン酸プロパルギル、
アリルエチルボリン酸メチル、アリルエチルボリン酸エチル、アリルエチルボリン酸プロピル、アリルエチルボリン酸ブチル、アリルエチルボリン酸ジエチルヘキシル、アリルエチルボリン酸フェニル、アリルエチルボリン酸ビニル、アリルエチルボリン酸プロパルギル、
ジアリルボリン酸メチル、ジアリルボリン酸エチル、ジアリルボリン酸プロピル、ジアリルボリン酸ブチル、ジアリルボリン酸ジエチルヘキシル、ジアリルボリン酸フェニル、ジアリルボリン酸ビニル、ジアリルボリン酸プロパルギル、
アクリロイルメチルボリン酸メチル、アクリロイルメチルボリン酸エチル、アクリロイルメチルボリン酸プロピル、アクリロイルメチルボリン酸ブチル、アクリロイルメチルボリン酸ジエチルヘキシル、アクリロイルメチルボリン酸フェニル、アクリロイルエチルボリン酸メチル、アクリロイルエチルボリン酸エチル、アクリロイルエチルボリン酸プロピル、アクリロイルエチルボリン酸ブチル、アクリロイルエチルボリン酸ジエチルヘキシル、アクリロイルエチルボリン酸フェニル、アクリロイルメチルボリン酸ビニル、アクリロイルメチルボリン酸アリル、アクリロイルメチルボリン酸プロパルギル、
ジアクリロイルボリン酸メチル、ジアクリロイルボリン酸エチル、ジアクリロイルボリン酸プロピル、ジアクリロイルボリン酸ブチル、ジアクリロイルボリン酸ジエチルヘキシル、ジアクリロイルボリン酸フェニル、ジアクリロイルボリン酸ビニル、ジアクリロイルボリン酸アリル、ジアクリロイルボリン酸プロパルギル、
メタクリロイルメチルボリン酸メチル、メタクリロイルメチルボリン酸エチル、メタクリロイルメチルボリン酸プロピル、メタクリロイルメチルボリン酸ブチル、メタクリロイルメチルボリン酸ジエチルヘキシル、メタクリロイルメチルボリン酸フェニル、メタクリロイルメチルボリン酸ビニル、メタクリロイルメチルボリン酸アリル、メタクリロイルメチルボリン酸プロパルギル、
メタクリロイルエチルボリン酸メチル、メタクリロイルエチルボリン酸エチル、メタクリロイルエチルボリン酸プロピル、メタクリロイルエチルボリン酸ブチル、メタクリロイルエチルボリン酸ジエチルヘキシル、メタクリロイルエチルボリン酸フェニル、メタクリロイルエチルボリン酸ビニル、メタクリロイルエチルボリン酸アリル、メタクリロイルエチルボリン酸プロパルギル、
ジメタクリロイルボリン酸メチル、ジメタクリロイルボリン酸エチル、ジメタクリロイルボリン酸プロピル、ジメタクリロイルボリン酸ブチル、ジメタクリロイルボリン酸ジエチルヘキシル、ジメタクリロイルボリン酸フェニル、ジメタクリロイルボリン酸ビニル、ジメタクリロイルボリン酸アリル、ジメタクリロイルボリン酸プロパルギル等のボリン酸エステル含有モノマー;
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロイルグリシンアミド、アクリロイルチロシンアミド、メタクリロイルグリシンアミド、メタクリロイルチロシンアミド、ヘキシルオキシメチルメタクリルアミド、エチレンビス(ビニルスルホニルアセトアミド)、N-ビ
ニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N'-(1,2-ジヒドロキシエチレン)ビスアクリルアミド、(+)-N,N'-ジアリル-L-酒石酸ジアミド、N-(ブトキシメチル)アクリルアミド、N-メチルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-[3-(ジメチルアミノ)プロピル]アクリルアミド、N-(3-ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、N-(2-ヒドロキシ
メチル)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N-イソプロピルアクリルアミド、N-ドデシルアクリルアミド、N-フェニルアクリルアミド、N-フェニル
メタクリルアミド、N,N'-メチレンビスアクリルアミド、N,N'-メチレンビスメタクリルアミド、N-tert-ブチルアクリルアミド、N-tert-ブチルメタクリルアミド、N,N-ジエチルアクリルアミド、
ビニルベンゼンスルホンアミド、ビニルスルホンアミド、ジビニルベンゼンスルホンアミド、アリルスルホンアミド、ビニルナフタレンスルホンアミド、ビニルナフタレンジス
ルホンアミド、ジビニルナフタレンスルホンアミド、ジビニルナフタレンジスルホンアミド、ビニルアントラセンスルホンアミド、ビニルアントラセンジスルホンアミド、ジビニルアントラセンスルホンアミド、ジビニルアントラセンジスルホンアミド、4−ビニルベンゼンスルホンアミド、2-アリルベンゼンスルホンアミド、4−アリルベンゼンスルホ
ンアミド、N-アリルメタンスルホンアミド、N-アリル-2-プロペン-1-スルホンアミド、N-アリルベンゼンスルホンアミド、N-アリル-p-トルエンスルホンアミド、N-プレ
ニル-N-アリルベンゼンスルホンアミド、N-アリルオキシカルボニルベンゼンスルホン
アミド、N-アリル-1-ヘキセン-1-スルホンアミド、N-アリル-N-フェニル-1-ヘキセン-1-スルホンアミド、N-アリル-N-ベンジル-2-プロペン-1-スルホンアミド、N-アリル-N‐(2-オキソエチル)ピリジン-2-スルホンアミド、N,N‐ジメチル‐4‐(2
‐メチルアリル)‐5‐アリル‐1H‐イミダゾール‐1‐スルホンアミド、N,N-ジメチル-4-(1-ヒドロキシ-2-プロペニル)-5-アリル-1H-イミダゾール-1-スルホンア
ミド、N‐[2‐(メタクリロイルオキシ)エチル]トリフルオロメタンスルホンアミド、
ホスホルアミド酸ジビニルホスホルアミド酸ジアリル、ホスホルアミド酸ジアクリル、ホスホルアミド酸ジメタクリル、メチルホスホンアミド酸ビニル、メチルホスホンアミド酸アリル、エチルホスホンアミド酸ビニル、エチルホスホンアミド酸アリル、フェニルホスホンアミド酸ビニル、フェニルホスホンアミド酸アリル、ジフェニルホスホンアミド酸ビニル、ジフェニルホスホンアミド酸アリル、p-スチリルホスホンアミド酸メチル、p-スチリルホスホンアミド酸エチル、p-スチリルホスホンアミド酸アリル等のアミドおよ
びその誘導体含有モノマー;
N-ビニル-ε-カプロラクタム、N-アリル-ε-カプロラクタム、N-アクリロイル-ε-
カプロラクタム、N-メタクリロイル-ε-カプロラクタム等の環状アミド含有モノマー等
が挙げられるが、これ以外でも上記の条件を満たす構造を有する低分子化合物であれば、いかなるものでも良い。
中でもその反応性の高さから、マレイン酸無水物、メタクリル酸無水物、ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチル、アリルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸エチル、スチレンスルホン酸メチル、スチレンスルホン酸エチル、ジビニルスルホン酸メチル、ジビニルスルホン酸エチル、リン酸トリアリルが好ましく、反応生成物の非水系電解液への難溶性・非膨潤性等の観点から、マレイン酸無水物、メタクリル酸無水物、ビニルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸メチル、スチレンスルホン酸メチル、ジビニルスルホン酸メチル、リン酸トリアリルがより好ましい。
化合物(B)の高分子化合物の例としては、ラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体の構造に加えて、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、多糖、ポリエーテル、ポリアクリレート、ポリスチレンといった構造を有するものが好ましく、特にそれらが水溶性を有するものが電解液への膨潤や溶解を抑制する点から好ましい。
ここで高分子化合物の定義は重量平均分子量が500以上あるいは粘度平均分子量が1000以上であるとする。なお、本明細書において重量平均分子量とは、溶媒テトラヒドロフラン(THF)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量あるいは、溶媒が水系、ジメチルホルムアミド(DMF)又はジメチルスルホキシド(DMSO)のGPCにより測定した標準ポリエチレングリコール換算の重量平均分子量である。
粘度平均分子量は特に制限されないが、通常1000以上10万以下の範囲が好ましい。なお、本明細書において粘度平均分子量とは、ウベローデ粘度計あるいは他の毛細管粘度計を用いて測定した固有粘度(極限粘度)の値からMark・Kuhn・Houwink式を用いて算出された粘度平均分子量である。
化合物(B)が高分子化合物である場合、その重量平均分子量は、前述の定義に則っていれば特に制限されないが、通常500以上100万以下の範囲であり、活物質(A)に被覆する際のハンドリングの点や電解液に対する難溶性、電池内での不飽和結合基を活用した緻密な被膜形成の観点から、500以上5万以下の範囲が好ましく、より好ましくは1万以下、更に好ましくは6千以下、特に好ましくは3千以下の範囲である。
粘度平均分子量は特に制限されないが、通常1000以上10万以下の範囲が好ましい。
以上説明した化合物(B)は、市販されているものを使用してもよいし、公知の方法により合成することもできる。
なお、本発明において化合物(B)は1種の化合物を単独で又は2種以上の化合物を組み合わせて使用することができる。
<その他の成分>
また、本発明に係る非水系二次電池負極用活物質には、負極の安定性や導電性を向上させるために、導電剤、無機塩、無機酸化物、無機窒化物、無機硫化物、ラジカルを開始剤としない多官能性架橋剤等を含有させてもよい。
導電剤は、特に限定されず、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラックや、平均粒径1μm以下のCu、Ni又はこれらの合金からなる微粉末などを使用することができる。
前記導電剤の添加量は、本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましく、1質量%以下であることが特に好ましい。
無機塩の具体例としては、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸リチウム、硫酸カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素リチウム、リン酸水素カルシウム、メタホウ酸ナトリウム、メタホウ酸リチウム、メタホウ酸カリウム、四ホウ酸ナトリウム、四ホウ酸リチウム、四ホウ酸カリウム、八ホウ酸二ナトリウム、八ホウ酸二リチウム、八ホウ酸二カリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、テトラフルオロホウ酸カリウム臭化リチウムが挙げられ、水酸化リチウム、炭酸リチウム、硫酸リチウム、リン酸二水素リチウム、メタホウ酸ナトリウム、メタホウ酸リチウム、メタホウ酸カリウムが好ましく、より好ましくは電池内での化学的安定性と化合物(B)との親和性や電子絶縁性の点から硫酸リチウム、リン酸二水素リチウム、メタホウ酸ナトリウム、メタホウ酸カリウムが挙げられ、これらを2種以上組み合わせた、混合物、反応生成物であっても良い。
無機酸化物、無機窒化物、および無機硫化物の具体例としては、酸化ホウ素、メタホウ酸、オルトホウ酸、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、硫化ホウ素が挙げられ、酸化ホウ素、メタホウ酸が好ましく、より好ましくは電池内での化学的安定性、電解液耐性、Liイオン伝導性の点から、酸化ホウ素、メタホウ酸、窒化ホウ素が挙げられ、これらを2種以上組み合わせた混合物、反応生成物であっても良い。
ラジカルを開始剤としない多官能性架橋剤は、グリシジル基またはエポキシ基を有し、その重量平均分子量は特に制限されないが、通常50以上、好ましくは150以上、より好ましくは300以上、更に好ましくは350以上である。一方前記重量平均分子量は、通常100万以下、好ましくは50万以下、より好ましくは1万以下、更に好ましくは5
000以下である。具体的には、ポリオキシエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ブトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル等が挙げられる。
<非水系二次電池負極用活物質の製造方法>
本発明の非水系二次電池負極用活物質は、活物質(A)、化合物(B)を含むものであり、その製造方法は特に限定されないが、例えば溶液混合乾燥法、スラリー添加法、吸着ろ過法、スプレードライ法、溶融混合法、パウダーブレンド法などが挙げられる。具体的な方法としては以下のような方法が挙げられる。
溶液混合乾燥法では、活物質(A)に化合物(B)の溶液、または分散液を添加し、混合、乾燥する。
スラリー添加法では、活物質(A)の電極塗工用の水系または有機系スラリーに化合物(B)を添加、混合し、塗工、乾燥を行うこともできる。
吸着ろ過法では、化合物(B)を溶解させた溶液に活物質(A)を分散させ、混合、吸着が起こった後に、濾過して、洗浄後、乾燥する。
スプレードライ法では、活物質(A)にスプレードライ法により、化合物(B)溶液を吹き付け、乾燥させる。
溶融混合法では、活物質(A)を溶融させた化合物(B)を混合する。この時、溶媒としては、水や任意の有機溶媒を用いることができる。
パウダーブレンド法では、活物質(A)に化合物(B)を所定量添加して、乾燥状態で混合する。
これらの中でも、活物質(A)への均一な添着が可能となることで、製造コストの観点から、溶液混合乾燥法、吸着ろ過法が好ましい。また、添加する化合物(B)の材に応じて、二種類以上の方法を組み合わせても良い。
化合物(B)を、有機溶媒、水又はこれらの混合溶媒に加え、その溶液を、活物質(A)と混合した後、加熱又は/及び減圧によって乾燥させることによって得ることができる。
なお、上記、溶液または分散液において使用する溶媒は、化合物(B)が溶解すれば、特に限定されないが、好ましくは水やエチルメチルケトン、トルエン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、メタノール等が挙げられ、中でも水、エチルメチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、メタノールがコストや乾燥のし易さでより好ましい。
活物質(A)と混合する際の、溶媒中の化合物(B)の濃度は、通常0.01質量%以上、70質量%以下である。この範囲であれば、非水系二次電池負極用活物質中、化合物(B)が活物質(A)の表面に均一に存在することが期待でき、効率的に効果が得られる。
前記溶液の濃度は、好ましくは0.03質量%以上であり、より好ましくは0.05質量%以上であり、また、好ましくは60質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下である。
また、化合物(B)の使用量は適宜調整可能であり、好ましくは上記で説明した、本発明の非水系二次電池負極用活物質中における好ましい含有量となるように配合量を調節する。
加熱により乾燥を行なう場合、温度は、通常50℃以上、250℃以下である。この範囲であれば、乾燥効率が十分であり、かつ溶媒残存による電池性能の低下が避けられ、か
つ化合物(B)の分解防止や、活物質(A)と化合物(B)との相互作用が弱くなることによる効果の低減防止を容易に図ることができる。前記温度は、化合物(B)の有する不飽和結合が熱重合を起こすことを防止する点から、好ましくは200℃以下であり、また、好ましくは80℃以上である。
減圧により乾燥を行なう場合、圧力は、ゲージ圧表記で通常0MPa以下、−0.2MPa以上である。この範囲であれば、比較的効率よく乾燥を行うことができる。圧力は、好ましくは−0.03MPa以下であり、また、好ましくは−0.15MPa以上である。
乾燥に先立ち、活物質(A)、化合物(B)を含む溶液を濾過してもよい。これにより活物質(A)に付着していない化合物(B)の除去効果が期待できる。
なお、本発明の非水系二次電池負極用活物質にその他の成分を含有させる場合には、これも化合物(B)と同様、有機溶媒、水又はこれらの混合溶媒に加え、その溶液を、活物質(A)と混合した後、加熱又は/及び減圧によって乾燥させる。
化合物(B)の溶液と別途その他の成分の溶液を用意してもよいし、これらの化合物を同一の溶媒に加えて溶液を用意してもよい。
<化合物(B)の含有量>
本発明の非水系二次電池負極用活物質は、活物質(A)及び化合物(B)を含有していれば、特に限定されないが、化合物(B)の含有量は、活物質(A)に対して、通常0.01質量%以上、10質量%以下である。この範囲であれば、化合物(B)の添加によって、負極抵抗が上昇して充電速度が遅くなる、あるいは充放電が不可能になるといった事態を容易に回避することができ、また、化合物(B)の添加による炭素材料の比表面積の低下効果が十分で、良好なサイクル特性・充電速度が容易に得られる。化合物(B)の含有量が少なすぎると、電池内で生成するラジカルを用いた重合被膜が活物質(A)に十分に形成させることが困難な場合があり、その効果が見えにくくなってしまうため、化合物(B)の含有量は、好ましくは0.05質量%以上であり、また、好ましくは8質量%以下、より好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、最も好ましくは2質量%以下である。
化合物(B)の含有量は、製造時に化合物(B)を含んだ溶液を乾燥させた場合、原則として製造時における化合物(B)の添加量とすることができるが、例えば、濾過を行なった場合は、得られた炭素材料のTG−DTA分析における重量減少、又は濾液に含まれる化合物(B)の量から算出することができる。
本発明の非水系二次電池負極用活物質における、化合物(B)の溶出性は、塩を含まない非水系溶媒に、室温(25℃)で炭素材料を5時間浸漬した際に、溶液への化合物(B)の溶出量を測定することにより評価することができる。溶出量は、非水系二次電池負極用活物質に含有される化合物(B)の通常20質量%以下とすることができ、好ましくは15質量%以下であり、より好ましくは10質量%以下である。極板の強度の観点から5質量%以下であることが特に好ましい。
上記溶出性の評価で使用される非水系溶媒は、非水電解液の溶媒として公知の非水系溶媒の中から適宜選択して用いることができ、例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類;1,2−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル類;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、1,3−ジオキソラン等の環状エーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類が挙げられる。非水系溶媒は、単独でも、又は二種以上を併用してもよい
。混合溶媒の場合は、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含む混合溶媒の組み合わせが好ましく、環状カーボネートが、エチレンカーボネートであることが好ましい。
化合物(B)の溶出量の定量方法としては、炭素材料を非水系溶媒成分に浸漬した後、上澄みを回収して乾燥して溶媒を飛ばし、NMRやGPCにおける100%溶出した場合のピーク強度に対する、溶出成分のピーク強度の割合で算出する方法が挙げられる。
(平均粒子径(d50))
また、本発明の非水系二次電池負極用活物質の平均粒子径(d50)は、通常50μm以下とすることができ、また、1μm以上とすることができる。この範囲であれば、負極製造の際に、極板化した際に、負極形成材料の筋引きなどの工程上の不都合が生ずることを防止することができる。
平均粒子径(d50)は、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下であり、また、好ましくは4μm以上、より好ましくは10μm以上である。なお、平均粒子径(d50)の測定方法は、前述した通りである。また、本発明の非水系二次電池負極用活物質の平均粒子径(d50)は、その原料である活物質(A)の平均粒子径(d50)を変更することによって、調整することができる。
(面間隔(d002))
非水系二次電池負極用活物質のX線広角回折法による002面の面間隔(d002)は、通常0.337nm以下、好ましくは0.336nm以下である。d値が大きすぎると結晶性が低下し、放電容量が低下する傾向がある。一方、下限値である0.3356nmは黒鉛の理論値である。
また、非水系二次電池負極用活物質の結晶子サイズ(Lc)は、通常30nm以上、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上の範囲である。この範囲を下回ると、結晶性が低下し、電池の放電容量が低下する傾向がある。
(表面官能基量)
非水系二次電池負極用活物質は、下記式(1)で表される表面官能基量O/C値が通常2%以上であり、好ましくは3%、より好ましくは4%、一方通常30%以下、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下である。
この表面官能基量O/C値が小さすぎると、ポリマー偏在、被覆不足であることを示しており、非水系電解液接触防止効果が乏しくなり初期効率・サイクル特性が低下、ガス量が増大する傾向がある。一方、表面官能基量O/C値が大きすぎると、ポリマーの過剰被覆状態を示しており、抵抗の増大を招き、入出力特性が低下する傾向がある。
式(1)
O/C値(%)={X線光電子分光法(XPS)分析におけるO1sのスペクトルのピーク面積に基づいて求めたO原子濃度/XPS分析におけるC1sのスペクトルのピーク面積に基づいて求めたC原子濃度}×100
本発明における表面官能基量O/C値はX線光電子分光法(XPS)を用いて以下のように測定することができる。
X線光電子分光法測定としてX線光電子分光器を用い、測定対象を表面が平坦になるように試料台に載せ、アルミニウムのKα線をX線源とし、マルチプレックス測定により、C1s(280〜300eV)とO1s(525〜545eV)のスペクトルを測定する。得られたC1sのピークトップを284.3eVとして帯電補正し、C1sとO1sのスペクトルのピーク面積を求め、更に装置感度係数を掛けて、CとOの表面原子濃度をそれぞれ算出する。得られたそのOとCの原子濃度比O/C(O原子濃度/C原子濃度)を
試料(鱗片状複合粒子(A))の表面官能基量O/C値と定義する。
(BET比表面積(SA))
非水系二次電池負極用活物質のBET法で測定した比表面積については、通常0.1m/g以上、好ましくは0.7m/g以上、より好ましくは1m/g以上である。また、通常20m/g以下、好ましくは15m/g以下、より好ましくは12m/g以下、更に好ましくは11m/g以下、特に好ましくは8m/g以下である。また、非水系二次電池負極用活物質の比表面積は、通常、活物質(A)の比表面積より大きくなる傾向がある。
比表面積が小さすぎると、リチウムイオンが出入りする部位が少なく、高速充放電特性及び出力特性に劣り、一方、比表面積が大きすぎると、活物質の非水系電解液に対する活性が過剰になり、初期不可逆容量が大きくなるため、高容量電池を製造できない傾向がある。
なおBET比表面積の測定方法は、比表面積測定装置を用いて、窒素ガス吸着流通法によりBET1点法にて測定する。
(タップ密度)
非水系二次電池負極用活物質のタップ密度は、通常0.5g/cm以上、0.6g/cm以上が好ましく、0.7g/cm以上がより好ましい。また、通常1.5g/cm以下、1.2g/cm以下が好ましく、1.1g/cm以下がより好ましい。
タップ密度が低すぎると、高速充放電特性に劣り、タップ密度が高すぎると、導電パス切れ抑制効果の低減によりサイクル特性の低下を招く場合がある。
また、非水系二次電池負極用活物質のタップ密度は、通常、活物質(A)のタップ密度と同程度またはそれより小さくなる傾向がある。
[非水系二次電池用負極]
本発明の非水系二次電池用負極は、集電体と、集電体上に形成された活物質層を備え、かつ前記活物質層が少なくとも本発明の非水系二次電池負極用活物質を含有するものである。前記活物質層は、好ましくは、さらにバインダを含有する。
前記バインダは、特に限定されないが、分子内にオレフィン性不飽和結合を有するものが好ましい。その具体例としては、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体などが挙げられる。
このようなオレフィン性不飽和結合を有するバインダを用いることにより、活物質層の非水系電解液に対する膨潤性を低減することができる。中でも入手の容易性から、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。
このような分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダと、本発明の非水系二次電池負極用活物質とを組み合わせて用いることにより、負極板の機械的強度を高くすることができる。負極板の機械的強度が高いと、充放電による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命を長くすることができる。
分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダは、分子量が大きいもの及び/又は不飽和結合の割合が大きいものが好ましい。
バインダの分子量としては、重量平均分子量は通常1万以上、100万以下である。この範囲であれば、機械的強度及び可撓性の両面を良好な範囲に制御できる。重量平均分子量は、好ましくは5万以上であり、また、好ましくは30万以下の範囲である。
バインダの分子内のオレフィン性不飽和結合の割合としては、全バインダ1g当たりの
オレフィン性不飽和結合のモル数は通常2.5×10−7モル以上、5×10−6モル以下である。この範囲であれば、強度向上効果が十分に得られ、可撓性も良好である。前記モル数は、好ましくは8×10−7以上であり、また、好ましくは1×10−6以下である。
また、オレフィン性不飽和結合を有するバインダについては、その不飽和度は通常15%以上、90%以下である。不飽和度は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上であり、また、好ましくは80%以下である。本願明細書において、不飽和度とは、ポリマーの繰り返し単位数に対する二重結合の割合(%)を表す。
バインダとして、オレフィン性不飽和結合を有さないバインダも、使用することができる。分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダにオレフィン性不飽和結合を有さないバインダを併用することによって、本発明の活物質やバインダを含有する負極形成材料の塗布性等の向上が期待できる。
オレフィン性不飽和結合を有するバインダに対する、オレフィン性不飽和結合を有さないバインダの混合比率は、活物質層の強度が低下することを抑制するため、通常150質量%以下、好ましくは120質量%以下である。
前記オレフィン性不飽和結合を有さないバインダの例としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、澱粉、カラギナン、プルラン、グアーガム、ザンサンガム(キサンタンガム)等の増粘多糖類;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル類;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のビニルアルコール類;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のポリ酸又はこれらポリマーの金属塩;ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのアルカン系ポリマー又はこれらの共重合体などが挙げられる。
本発明に係る非水系二次電池用負極は、本発明の非水系二次電池負極用活物質と、場合によってバインダや導電剤を分散媒に分散させてスラリー(負極形成材料)とし、これを集電体に塗布、乾燥することにより形成することができる。前記分散媒としては、アルコールなどの有機溶媒や、水を用いることができる。
スラリー調製の際には、活物質(A)に、バインダ等とともに化合物(B)を添加・混合して、本発明の非水系二次電池負極用活物質の製造及び負極作製用スラリーの調製を同時に行ってもよい。
前記バインダは、本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して通常は0.1質量%以上、好ましくは0.2質量%以上用いる。バインダの割合を本発明の活物質に対して0.1質量%以上とすることで、活物質相互間や活物質と集電体との結着力が十分となり、負極から本発明の活物質が剥離することによる電池容量の減少およびサイクル特性の悪化を防ぐことができる。
また、バインダは本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して通常10質量%以下、7質量%以下とすることが好ましい。バインダの割合を本発明の活物質に対して10質量%以下とすることにより、負極の容量の減少を防ぎ、かつ非水系二次電池がリチウムイオン電池であって場合のリチウムイオンの活物質への出入が妨げられるなどの問題を防ぐことができる。
これらの構成成分を混合した後、必要に応じて脱泡を行い、負極形成材料であるスラリーを得る。
上記負極集電体としては、従来この用途に用い得ることが知られている公知の物を用いることができる。例えば、銅、銅合金、ステンレス鋼、ニッケル、チタンおよび炭素などを用いることができる。
前記集電体の形状は通常はシート状であり、その表面に凹凸をつけたもの、ネット又はパンチングメタルなどを用いるものも好ましい。
二次電池用の負極とした際の本発明の活物質層の密度は、用途により異なるが、車載用途やパワーツール用途などの入出力特性を重視する用途においては、通常1.1g/cm以上、1.65g/cm以下である。この範囲であれば、密度が低すぎることによる粒子同士の接触抵抗の増大を回避することができ、一方、密度が高すぎることによるレート特性の低下も抑制することができる。
前記密度は、好ましくは1.2g/cm以上、さらに好ましくは1.25g/cm以上である。
一方携帯電話やパソコンといった携帯機器用途などの容量を重視する用途では、活物質層の密度は通常1.45g/cm以上、1.9g/cm以下である。この範囲であれば、密度が低すぎることによる単位体積あたりの電池の容量低下を回避することができ、一方、密度が高すぎることによるレート特性の低下も抑制することができる。
前記密度は、好ましくは1.55g/cm以上、さらに好ましくは1.65g/cm以上、特に好ましくは1.7g/cm以上である。
<非水系二次電池>
本発明に係る非水系二次電池の基本的構成は、例えば、公知のリチウムイオン二次電池と同様とすることができ、通常、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備え、前記負極は上述した本発明に係る非水系二次電池用負極である。
<正極>
正極は、集電体と、集電体上に形成された活物質層とを備えることができる。活物質層は、正極用活物質の他に、好ましくはバインダを含有する。
正極用活物質としては、リチウムイオンなどのアルカリ金属カチオンを充放電時に吸蔵、放出できる金属カルコゲン化合物などが挙げられる。中でもリチウムイオンを吸蔵・放出可能な金属カルコゲン化合物が好ましい。
金属カルコゲン化合物としては、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、マンガン酸化物、クロム酸化物、チタン酸化物、タングステン酸化物などの遷移金属酸化物;バナジウム硫化物、モリブデン硫化物、チタン硫化物、CuSなどの遷移金属硫化物;NiPS、FePS等の遷移金属のリン−硫黄化合物;VSe、NbSeなどの遷移金属のセレン化合物;Fe0.250.75、Na0.1CrSなどの遷移金属の複合酸化物;LiCoS、LiNiSなどの遷移金属の複合硫化物等が挙げられる。
中でも、リチウムイオンの吸蔵・放出の観点から、V、V13、VO、Cr、MnO、TiO、MoV、LiCoO、LiNiO、LiMn、TiS、V、Cr0.250.75、Cr0.50.5などが好ましく、LiCoO、LiNiO、LiMnや、これらの遷移金属の一部を他の金属で置換したリチウム遷移金属複合酸化物が特に好ましい。
これらの正極活物質は、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。
正極用のバインダは、特に限定されず、公知のものを任意に選択して用いることができる。例としては、シリケート、水ガラス等の無機化合物や、テフロン(登録商標)、ポリフッ化ビニリデン等の不飽和結合を有さない樹脂などが挙げられる。中でも好ましいのは、酸化反応時に分解しにくいため、不飽和結合を有さない樹脂である。
バインダの重量平均分子量は、通常1万以上とすることができ、また、通常300万以
下とすることができる。重量平均分子量は、好ましくは10万以上であり、また、好ましくは100万以下である。
正極活物質層中には、正極の導電性を向上させるために、導電助剤を含有させてもよい。導電助剤は、特に限定されず、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などの炭素粉末、各種の金属の繊維、粉末、箔などが挙げられる。
本発明の正極は、上述したような負極の製造方法と同様にして、活物質と、場合によりバインダ及び/又は導電助剤を分散媒に分散させてスラリーとし、これを集電体表面に塗布することにより形成することができる。正極の集電体は、特に限定されず、アルミニウム、ニッケル、ステンレススチール(SUS)などが挙げられる。
<電解質>
電解質(「非水系電解液」と称することもある。)は、特に限定されず、非水系溶媒に電解質としてリチウム塩を溶解させた非水系電解液や、該非水系電解液に有機高分子化合物等を添加することによりゲル状、ゴム状、または固体シート状にしたものなどが挙げられる。
非水系電解液に使用される非水系溶媒は、特に限定されず、公知の非水系溶媒を用いることができる。
例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類;1,2−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル類;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、1,3−ジオキソラン等の環状エーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類などが挙げられる。
非水系溶媒は、単独でも、2種以上を併用してもよい。混合溶媒の場合は、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含む混合溶媒の組み合わせが導電性と粘度のバランスから好ましく、環状カーボネートが、エチレンカーボネートであることが好ましい。
非水系電解液に使用されるリチウム塩も特に制限されず、公知のリチウム塩を用いることができる。例えば、LiCl、LiBrなどのハロゲン化物;LiClO、LiBrO、LiClOなどの過ハロゲン酸塩;LiPF、LiBF、LiAsFなどの無機フッ化物塩などの無機リチウム塩;LiCFSO、LiCSOなどのパーフルオロアルカンスルホン酸塩;Liトリフルオロメタンスルフォニルイミド((CFSONLi)などのパーフルオロアルカンスルホン酸イミド塩などの含フッ素有機リチウム塩などが挙げられる。中でもLiClO、LiPF、LiBFが好ましい。
リチウム塩は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。非水系電解液中におけるリチウム塩の濃度は、0.5mol/L以上、2.0mol/L以下の範囲とすることができる。
上述の非水系電解液に有機高分子化合物を含ませることで、ゲル状、ゴム状、或いは固体シート状にして使用する場合、有機高分子化合物の具体例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物;ポリエーテル系高分子化合物の架橋体高分子;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニルアルコール系高分子化合物;ビニルアルコール系高分子化合物の不溶化物;ポリエピクロルヒドリン;ポリフォスファゼン;ポリシロキサン;ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリアクリロニトリルなどのビニル系高分子化合物;ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート)、ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート−co−メチルメタクリレート)、ポリ(ヘキサフルオロプロピレン−フッ化
ビニリデン)等のポリマー共重合体などが挙げられる。
上述の非水系電解液は、さらに被膜形成剤を含んでいてもよい。
被膜形成剤の具体例としては、ビニレンカーボネート、ビニルエチルカーボネート、メチルフェニルカーボネートなどのカーボネート化合物;エチレンサルファイド、プロピレンサルファイドなどのアルケンサルファイド;1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトンなどのスルトン化合物;マレイン酸無水物、コハク酸無水物などの酸無水物などが挙げられる。
非水系電解液にはさらに、ジフェニルエーテル、シクロヘキシルベンゼン等の過充電防止剤が添加されていてもよい。
上記各種添加剤を用いる場合、初期不可逆容量の増加や低温特性、レート特性の低下等、他の電池特性に悪影響を及ぼさないようにするために、添加剤の総含有量は非水系電解液全体に対して通常10質量%以下とすることができ、中でも8質量%以下、さらには5質量%以下、特に2質量%以下の範囲が好ましい。
また、電解質として、リチウムイオン等のアルカリ金属カチオンの導電体である高分子固体電解質を用いることもできる。
高分子固体電解質としては、前述のポリエーテル系高分子化合物にLi塩を溶解させたものや、ポリエーテルの末端水酸基がアルコキシドに置換されているポリマーなどが挙げられる。
<その他>
正極と負極との間には、通常、電極間の短絡を防止するために、多孔膜や不織布などの多孔性のセパレータを介在させることができ、非水系電解液は、多孔性のセパレータに含浸させて用いることが便利である。セパレータの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエーテルスルホンなどが用いられ、好ましくはポリオレフィンである。
非水系二次電池の形態は特に限定されず、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ;ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ;ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。また、これらの形態の電池を任意の外装ケースに収めることにより、コイン型、円筒型、角型等の任意の形状及び大きさにして用いることができる。
非水系二次電池を組み立てる手順も特に限定されず、電池の構造に応じて適切な手順で組み立てることができる。例えば、外装ケース上に負極を乗せ、その上に非水系電解液とセパレータを設け、さらに負極と対向するように正極を乗せて、ガスケット、封口板と共にかしめて電池にすることができる。
次に実施例により本発明の具体的態様をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。以下における平均粒子径(d50)は、界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液10mLに、試料0.01gを懸濁させ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(商品名:HORIBA製LA−920)に導入し、28kHzの超音波を出力60Wで1分間照射した後、測定装置における体積基準のメジアン径として測定した値である。
<実施例1>
(1)非水系二次電池負極用活物質の調製
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と添着化合物(B)(和光純薬工業株式会社製マレイン酸無水物)0.1gにアセトン49.9gを添加して溶解させたものをオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温して溶媒を留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質aを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製
減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施した。
(2)スラリー調製
上記で調製した非水系二次電池負極用活物質a20gとカルボキシメチルセルロース水溶液(1質量%)20.2gを混合し、混練機(あわとり練太郎,株式会社シンキー製)によって混練した後(混練:2000rpm,5min;脱泡:2200rpm,1min)、SBR-水分散液(40質量%)0.5gを加え、再び上記と同様の条件で混練を行って活
物質スラリーAを調製した。
(3)極板作製
銅箔(厚さ18μm)をテスター産業製Auto Film Applicatorにのせ、陰圧により吸着させた。実施例及び比較例で作製した炭素材料スラリーを銅箔上に適量のせ、テスター産業製フィルムアプリケータを10mm/secの速さで掃引させることにより、前記活物質スラリーAを塗布した。
活物質スラリーAを塗布した銅箔をイナートオーブン(EPEC−75,株式会社いす
ゞ製作所製)中で乾燥させた(140℃,50min,窒素気流10L/min)。
その後、極板をプレス機(3tメカ式精密ロールプレス)に通して活物質層を圧縮し、活物質層の密度が1.60±0.03g/cmになるよう調整し、電極シートを得た。得られた電極シートは、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて120℃、−0.1MPaの条件下にて14時間の加熱減圧乾燥を実施した。
(4)ラミネートセル作製
正極活物質としてニッケルマンガンコバルト酸リチウム(LiNi1/3Mn1/3Co1/3)を用い、これに導電剤とバインダとしてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)を混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミ箔に塗布して乾燥し、プレス機で圧延したものを、正極活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm及び集電用の未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。正極活物質層の密度は2.6g/cmであった。
負極は、上記<極板作製>で作製した電極シートを活物質層のサイズとして幅32mm、長さ42mm及び集電部タブ溶接部として未塗工部を有する形状に切り出し、負極とした。この時の負極の活物質層の密度は1.6g/cmであった。
正極1枚と負極1枚をそれぞれの活物質面が対向するように配置し、電極の間に多孔製ポリエチレンシートのセパレータが挟まれるようにした。この際、正極活物質面が負極活物質面内から外れないよう対面させた。
この正極と負極それぞれについての未塗工部に集電タブを溶接して電極体としたものを、ポリプロピレンフィルム、厚さ0.04mmのアルミニウム箔、及びナイロンフィルムをこの順に積層したラミネートシート(合計厚さ0.1mm)を用いて、内面側に前記ポリプロピレンフィルムがくるようにしてラミネートシートではさみ、非水系電解液を注入するための一辺を除いて、電極のない領域をヒートシールした。
その後、活物質層に非水系電解液(エチレンカーボネート(EC)/ジメチルカーボネ
ート(DMC)/エチルメチルカーボネート(EMC)=3/3/4(体積比)に1.0mol/Lの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を溶解させたもの)を200μL注入して、電極に充分浸透させ、密閉して、ラミネートセルを作製した。この電池の定格容量は34mAhである。
(5)ラミネートセルの初期コンディショニング時の充放電効率
25℃環境下で、電圧範囲4.2〜3.0V、電流値0.2C(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1Cとする、以下同様)にて初期コンディショニングを4サイクルの充放電を行った。この初期コンディショニング時の充放電効率とは、初期コンディショニングの各サイクルにおける通電量からそれぞれの充電容量と放電容量を求め、次式を用いて計算したものである。初期充放電効率(%)=第4サイクルにおける放電容量/(第4サイクルにおける放電容量+第1・2・3・4サイクルにおける容量ロス(=充電容量−放電容量))×100(%)
(6)電池内抵抗の測定
(5)を終えたラミネートセルをフル充電の状態で恒温槽に入れ、ラミネートセルの85℃24時間のエイジング処理を実施後、インピーダンス測定を行った。測定結果からCole−Coleプロットを作製し、プロットに現れる円弧の径を読み取って電池内の抵抗値とした。
(7)250サイクル後の容量維持率の測定
(6)までの試験を終えたラミネートセルを25度環境下で、1サイクル目に0.2Cの条件でのCC−CV充電と0.2Cの条件でのCC放電を実施後、2〜50サイクルまでは各サイクル毎に0.7Cの条件でのCC−CV充電と1Cの条件でのCC放電の充放電プログラムを実施した。51サイクル目以降は以上のプログラムを繰り返し実施し、最終的に250サイクルまで充放電を行い、250サイクルでの放電容量を用いて、250サイクル後容量維持率(%)を算出した。
250サイクル後の容量維持率(%)=250サイクル後放電容量/2サイクル目放電容量×100
<実施例2>
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と添着化合物(B)(シグマ アルドリッチ ジャパン株式会社製メタクリル酸無水物)0.1gにアセトン49.9gを添加して溶解させたものをオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温してアセトンを留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質bを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し、実施例1と同様にして評価を実施した。
<実施例3>
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と添着化合物(B)(東京化成株式会社製リン酸トリアリル)0.1gにアセトン49.9gを添加して溶解させたものをオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温してアセトンを留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質cを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製
減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し実施例1と同様にして評価を実施した。
<実施例4>
実施例1で得られた粉末状の非水系二次電池負極用活物質a(10g)を用い、その黒鉛
に対して、その他の成分として酸化ホウ素(東京化成株式会社製参加ホウ素)0.05gに水24.5gを添加して溶解させたものをオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温して水を留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質dを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し、実施例1と同様にして評価を実施した。
<比較例1>
化合物(B)を含有せず、活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)のみからなる非水系二次電池負極用活物質eを用い、実施例1と同様にして評価を実施した。
<比較例2>
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と化合物(B)としてラジカル重合可能な不飽和結合を有する基を有さないラジカル捕捉高分子化合物の水溶液(Alfa Aesar社製オキシニトロックス(
R)S100(CAS No.91993−31−6), フリーラジカル MW2250
)0.1gに蒸留水19.9gを添加して希釈したもの)をオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温して水を留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質fを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し、実施例1と同様にして評価を実施した。
<比較例3>
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と化合物(B)としてラジカル重合可能な不飽和結合を有する基を有さないラジカル捕捉高分子化合物の水溶液(川崎化成工業株式会社製キノパワー(R)(CAS No.60990−87−6)0.2gに蒸留水19.8gを添加して希釈したもの)をオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温して水を留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質gを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し、実施例1と同様にして評価を実施した。
<比較例4>
活物質(A)として球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)17μm)粒子(20g)を用い、その黒鉛と化合物(B)としてポリマーであるポリアリルアミンの水溶液(日東紡株式会社製PAA−03、重量平均分子量3000、20%水溶液)0.5gに蒸留水19.5gを添加して希釈したもの)をオイルバスに浸したフラスコに入れた。攪拌しながらオイルバスを95℃に加温して水を留去し、粉末状の非水系二次電池負極用活物質hを得た。得られた粉末状の活物質は、減圧乾燥器(ヤマト科学株式会社製 減圧乾燥器DP33)にて150℃、−0.1MPaの条件下にて8時間の加熱減圧乾燥を実施し、実施例1と同様にして評価を実施した。
以上の評価結果を下記表−1に示す。
Figure 0006960717
活物質(A)、ラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体を有する化合物(B)及び/又はその反応生成物を含有した非水系二次電池負極用活物質(実施例1、2、3、4)は、活物質(A)のみである比較例1や、活物質(A)とラジカル捕捉剤を含有した比較例2と比較して、電池内抵抗が抑制されていることが分かった。
この電池内抵抗の抑制は、化合物(B)のラジカル重合可能な不飽和結合が、電池コンディショニングの初期からエイジング過程にて、ラジカルを活用した重合性の形成被膜を負極表面でリチウムイオンの出入りを阻害することなく、効果的に形成したためと考えられる。さらに、化合物(B)及び/又はその反応生成物がエーテル部位などのリチウムイオン配位部や一部の電解液還元分解物を効果的に活物質表面に有することで、化合物(B)及び/又はその反応生成物が電池内のリチウムイオンの脱溶媒和ユニットとして、効果的に作用していることも電池内の抵抗を抑制した一つの要因であると考えられる。また、上記の化合物(B)及び/又はその反応生成物由来の電池内のリチウムイオンの脱溶媒和ユニットに加えて、酸化ホウ素のような酸素原子やホウ素原子など、リチウムイオンの配位・脱離能力を有する原子を内包する無機化合物を複合化することで、その脱溶媒和ユニットの能力は、電池内の抵抗抑制において、より効果的に作用すると考えられる(実施例4)。
初期コンディショニング時の充放電効率は、実施例1(84.0%)、実施例2(81.3%)、実施例3(83.5%)、実施例4(82.2%)ともに比較例1(79.7%)を上回っており、電池内にてラジカルを活用した重合性被膜を緻密に負極表面に形成することで、通常、結着剤等に用いられる高分子化合物や非水系電解液との反応を効果的に抑制することが可能となるため、化合物(B)及び/又はその反応生成物は、初期の容量損失の抑制面での電池性能の向上にも高い寄与をもたらす。
さらに、250サイクル後の容量維持率は、実施例1(91.8%),2(91.5%)ともに比較例1(90.1%)を上回っており、サイクル特性が向上していることがわ
かった。これについても化合物(B)及び/又はその反応生成物が負極表面と電解液との副反応による還元分解を効果的に抑制できているとともに、化合物(B)及び/又はその反応生成物が電池内で電解液成分に溶出抑制しているためと考えられる。
比較例2のように、ラジカル重合可能な不飽和結合を有する基を有さないラジカル捕捉高分子化合物を被覆した場合には、被覆によって電池内の抵抗上昇が起こってしまう。比較例3も同様に、キノンベースのラジカル重合可能な不飽和結合を有する基を有さないラジカル捕捉高分子化合物を被覆した場合でも同様に、被覆によって抵抗上昇が起こってしまうとともに、250サイクル後の容量維持率(54.9%)は顕著に悪かった。これらの材では電池内で生成するラジカルを捕捉することはできるが、その構造自体が電解液に膨潤もしくは溶解してしまうため、負極表面と非水系電解液の接触を十分に抑制できず、長期の充放電サイクル時には徐々に電解液中にその電解液還元分解物や被覆した材自体が溶出してしまい、正極側にて酸化分解することでサイクル劣化が起こっていると考えられる。さらに、比較例2、3のようなラジカル重合可能な不飽和結合を有する基を有さないラジカル捕捉高分子化合物ではリチウムイオン配位性を有さないため、被覆による抵抗上昇を引き起こしてしまっていると考えられる。
比較例4のように、電解質に難溶性のポリマーをあらかじめ活物質に被覆した場合には、活物質へのリチウムイオンの出入りを阻害してしまうため、電池内の抵抗が上昇してしまい、さらに、リチウムイオンの出入りが追従できなくなることによって250サイクル後の容量維持率(86.3%)の低下が見られた。
以上のことから、分子構造中にラジカル重合可能な不飽和結合を有し、且つ有機酸無水物、有機酸エステル、及び有機酸アミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の有機酸誘導体である化合物(B)を活物質(A)表面に被覆することが電池性能向上に非常に有益であることがわかる。

Claims (4)

  1. リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)と、化合物(B)及び/又は該化合物(B)の重合体とを含有する非水系二次電池負極用活物質であって、
    該活物質(A)が天然黒鉛であり、
    該化合物(B)がマレイン酸無水物、メタクリル酸無水物である、
    非水系二次電池負極用活物質。
  2. 前記化合物(B)及び/又は該化合物(B)の重合体が、前記活物質(A)に対して、総量で0.01〜10質量%含まれる、請求項1に記載の非水系二次電池負極用活物質。
  3. 更に導電剤、無機塩、無機酸化物、無機窒化物、無機硫化物、ラジカルを開始剤としない多官能性架橋剤からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1または2に非水系二次電池負極用活物質。
  4. リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに、電解質を備える非水系二次電池であって、前記負極は、集電体と、集電体上に形成された活物質層を備え、かつ前記活物質層が請求項1〜3のいずれか一項に記載の非水系二次電池用活物質を含有する、非水系二次電池。
JP2015206475A 2014-10-30 2015-10-20 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池 Active JP6960717B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014221969 2014-10-30
JP2014221969 2014-10-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016091998A JP2016091998A (ja) 2016-05-23
JP6960717B2 true JP6960717B2 (ja) 2021-11-05

Family

ID=56019839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015206475A Active JP6960717B2 (ja) 2014-10-30 2015-10-20 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6960717B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11552334B1 (en) * 2021-09-01 2023-01-10 Enevate Corporation Nitrogen-containing compounds as additives for silicon-based Li-ion batteries
CN112582671B (zh) * 2020-12-10 2022-07-12 中国科学院长春应用化学研究所 一种碳酸丙烯酯电解液及其制备方法和应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003208896A (ja) * 2002-01-15 2003-07-25 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2004071517A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Kee:Kk 変性ポリフッ化ビニリデン含有負極用コンパウンド
US9118062B2 (en) * 2007-06-13 2015-08-25 Sony Corporation Anode and method of manufacturing the same, and battery and method of manufacturing the same
JP2009176719A (ja) * 2007-12-26 2009-08-06 Sony Corp 電解液、二次電池およびスルホン化合物
JP2009272170A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
US8597837B2 (en) * 2009-08-24 2013-12-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for producing nonaqueous electrolyte lithium-ion secondary battery
JP5564007B2 (ja) * 2011-04-07 2014-07-30 三井化学株式会社 電気化学セル用水性ペースト、電気化学セル用水分散体および電気化学セル用極板
JP5699805B2 (ja) * 2011-05-26 2015-04-15 三菱化学株式会社 リチウムイオン二次電池用炭素材料、負極及びリチウムイオン二次電池
WO2013122146A1 (ja) * 2012-02-17 2013-08-22 日本電気株式会社 リチウム二次電池及びリチウム二次電池用電解液
JP5637316B2 (ja) * 2012-02-29 2014-12-10 新神戸電機株式会社 リチウムイオン電池
WO2014119377A1 (ja) * 2013-02-04 2014-08-07 日本電気株式会社 二次電池用負極およびその製造方法、それを用いた二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016091998A (ja) 2016-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101395403B1 (ko) 리튬 이온 2차 전지용 부극 활물질 및 그 제조 방법, 및 그것을 이용한 리튬 이온 2차 전지용 부극 및 리튬 이온 2차 전지
KR102107373B1 (ko) 비수계 이차 전지 부극용 활물질 그리고 그것을 사용한 부극 및 비수계 이차 전지
KR100790833B1 (ko) 탄소 나노튜브 함유 복합체 바인더 및 이를 포함하는 리튬이차전지
WO2006008930A1 (ja) リチウム二次電池用負極材料及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP5610161B2 (ja) 非水電解質二次電池電極用活物質及び非水電解質二次電池
JP6476627B2 (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP6728855B2 (ja) 非水系電解液二次電池
JP2007042285A (ja) リチウム二次電池用負極材料及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
WO2013122114A1 (ja) 非水系二次電池負極用活物質、それを用いた負極及び非水系二次電池
JP6534835B2 (ja) 負極活物質層及びその負極活物質層を具備する蓄電装置
JP2013157339A (ja) リチウムイオン二次電池用負極合剤
JP2015187934A (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP6960717B2 (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP6264925B2 (ja) 炭素材、非水系二次電池用負極、非水系二次電池、及び、炭素材の製造方法
JP2015035316A (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP2015035315A (ja) 非水系二次電池負極用活物質の製造方法、及びその製造方法にて製造された非水系二次電池用活物質、非水系二次電池用負極並びに、非水系二次電池
JP4996827B2 (ja) リチウムイオン二次電池負極用金属−黒鉛系複合粒子およびその製造方法、リチウムイオン二次電池用負極材料および負極ならびにリチウムイオン二次電池
JP6728567B2 (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP2004063423A (ja) 電極製造に用いる塗布液、それを用いて製造した電極及び電池
JP6221255B2 (ja) 非水系二次電池負極用炭素材、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池
Hasegawa et al. Thermogravimetric evolved gas analysis and microscopic elemental mapping of the solid electrolyte interphase on silicon incorporated in free-standing porous carbon electrodes
JP2015173103A (ja) 非水系二次電池負極用活物質並びにそれを用いた負極及び非水系二次電池
JP2014067641A (ja) 非水系二次電池負極用炭素材料、非水系二次電池用負極および非水系二次電池
JP6167547B2 (ja) 非水系二次電池負極用活物質、それを用いた負極及び非水系二次電池
JP6607184B2 (ja) 非水系二次電池負極用炭素材、及び、該非水系二次電池負極用炭素材の製造方法、並びに非水系二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170424

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190619

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190830

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200204

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200417

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20200417

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20200417

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20200428

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20200512

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20200710

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20200714

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210216

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210413

C13 Notice of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13

Effective date: 20210629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210818

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210914

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20211012

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20211012

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211012

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6960717

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150