JP7457228B1 - Method for manufacturing composite for secondary battery electrode - Google Patents

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Abstract

【課題】電極作製時の溶剤除去に要する乾燥エネルギーの削減と、凝集力の高い繊維状炭素と活物質の均質な複合化を両立可能な複合粒子を提供し、電極中でも高い導電性を獲得できる二次電池電極用複合物を提供すること。【解決手段】電極活物質及び繊維状炭素を含む二次電池電極用複合物の製造方法であって、電極活物質と、繊維状炭素が溶媒に分散された繊維状炭素分散体とを、非スラリー状でメカノケミカル混合装置を用いて複合する工程及び、溶媒を除去し乾燥させる工程、を含むことを特徴とする二次電池電極用複合物の製造方法。【選択図】図1[Problem] To provide composite particles that can reduce the drying energy required for removing solvent during electrode production and achieve a homogeneous composite of fibrous carbon with high cohesive strength and active material, and achieve high conductivity even in the electrode. Provided is a composite for secondary battery electrodes. [Solution] A method for producing a composite for a secondary battery electrode containing an electrode active material and fibrous carbon, in which the electrode active material and a fibrous carbon dispersion in which fibrous carbon is dispersed in a solvent are mixed. 1. A method for producing a composite for a secondary battery electrode, the method comprising the steps of: compounding in slurry form using a mechanochemical mixing device; and removing a solvent and drying. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、二次電池電極用複合物の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a composite for secondary battery electrodes.

電気自動車の普及や携帯機器の小型軽量化及び高性能化に伴い、高いエネルギー密度を有する二次電池、さらに、その二次電池の高容量化が求められている。このような背景の下で高エネルギー密度、高電圧という特徴から非水系電解液を用いる非水電解質二次電池、特に、リチウムイオン二次電池が多くの機器に使われるようになっている。 BACKGROUND OF THE INVENTION With the spread of electric vehicles and the miniaturization, weight reduction, and performance improvement of portable devices, there is a demand for secondary batteries with high energy density and higher capacity of the secondary batteries. Against this background, non-aqueous electrolyte secondary batteries using non-aqueous electrolytes, especially lithium ion secondary batteries, are being used in many devices due to their high energy density and high voltage characteristics.

また、リチウムイオン二次電池の用途拡大に伴い、高容量化や高速充電、高寿命化といった電池性能の追求のみならず、電池コスト削減や、生産における環境負荷低減が求められている。特に、CO2排出量削減につながる環境負荷低減に対するニーズは高まっており、電気自動車の製造に必要なコストや消費エネルギーの多くを占めるリチウムイオン二次電池製造に係るエネルギー消費量削減が課題となっている。 In addition, as the uses of lithium-ion secondary batteries expand, there is a need not only to pursue battery performance such as higher capacity, faster charging, and longer life, but also to reduce battery costs and reduce the environmental impact of production. In particular, there is a growing need to reduce environmental impact by reducing CO2 emissions, and reducing energy consumption related to the production of lithium-ion secondary batteries, which accounts for much of the cost and energy consumption required to manufacture electric vehicles, has become an issue. There is.

上記課題に対して、合材スラリーを用いる従来の電極製造法では溶剤の除去に多量の乾燥エネルギーを要するため、合材スラリーを必要としない粉体成形によって電極を製造する方法が提案されている。粉体成形による電極製造においては生産性の向上や電極材の均一化が課題となるため、材料の流動性向上や粒子径分布の狭小化が期待できる活物質の複合粒子が利用されている。
例えば、特許文献1では、電極活物質と水溶性高分子、結着樹脂、分散媒を含む複合粒子用スラリーを噴霧、乾燥することにより作製した複合粒子の粒子径分布等を制御することにより、粉体成形時の低目付での厚み精度を上げる方法が開示されている。
また、特許文献2では正極活物質とカーボンブラック、セルロースナノファイバーを含むスラリーを噴霧造粒することで、粒子強度に優れる複合粒子を製造する例が開示されている。
また、活物質の複合粒子は粉体成形だけでなく、合材スラリーによる従来の製造プロセスにおいても活用が期待されている。二次電池の高容量化には電極中の活物質比率の増加が必須となるため、助剤成分の僅少化が求められる。そのため、導電剤としてはより少量添加で導電ネットワークの形成が可能な、外径が小さく、繊維長の大きい繊維状炭素の活用が有望視されているが、一方で凝集力の大きさと相反するため電極中に均一に分布させることが難しくなる。そこで予め活物質表面に繊維状炭素を吸着させた複合粒子を利用する方法が提案されている。
例えば、特許文献3では、正極活物質粒子と繊維状炭素を溶剤中で超音波分散機を用いて分散したスラリーを噴霧造粒することで材料が均一に混合された複合粒子を製造し、合材スラリーの調製を経て、電極化する例が開示されている。
また、特許文献4では、正極活物質とカーボンナノチューブを窒素雰囲気下でメカノケミカル処理により複合化させ、高電子伝導性と高機械的強度を有する正極活物質を製造する例が開示されている。
To address the above issues, conventional electrode manufacturing methods using composite slurry require a large amount of drying energy to remove the solvent, so a method has been proposed in which electrodes are manufactured by powder molding, which does not require composite slurry. . When manufacturing electrodes by powder molding, improving productivity and making the electrode material uniform are issues, so composite particles of active materials are used, which are expected to improve the fluidity of the material and narrow the particle size distribution.
For example, in Patent Document 1, by controlling the particle size distribution etc. of composite particles produced by spraying and drying a slurry for composite particles containing an electrode active material, a water-soluble polymer, a binder resin, and a dispersion medium, A method for increasing thickness accuracy at low basis weight during powder molding is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses an example in which composite particles having excellent particle strength are manufactured by spraying and granulating a slurry containing a positive electrode active material, carbon black, and cellulose nanofibers.
In addition, active material composite particles are expected to be used not only in powder molding but also in conventional manufacturing processes using composite slurry. In order to increase the capacity of secondary batteries, it is essential to increase the ratio of active materials in the electrodes, so it is necessary to minimize the amount of auxiliary components. Therefore, the use of fibrous carbon, which has a small outer diameter and a large fiber length, is considered promising as a conductive agent because it can form a conductive network with a smaller amount of addition. It becomes difficult to distribute it uniformly in the electrode. Therefore, a method has been proposed that uses composite particles in which fibrous carbon is adsorbed on the surface of an active material in advance.
For example, in Patent Document 3, composite particles in which the materials are uniformly mixed are manufactured by spraying and granulating a slurry in which positive electrode active material particles and fibrous carbon are dispersed in a solvent using an ultrasonic disperser. An example is disclosed in which electrodes are formed after preparing a material slurry.
Further, Patent Document 4 discloses an example in which a positive electrode active material and carbon nanotubes are combined by mechanochemical treatment in a nitrogen atmosphere to produce a positive electrode active material having high electronic conductivity and high mechanical strength.

特許6954424号公報Patent Publication No. 6954424 特許6380526号公報Patent No. 6380526 特許5377946号公報Patent No. 5377946 特開2016-201228号公報JP2016-201228A

特許文献1~3に開示の方法では、複合粒子を作製する際に噴霧造粒の工程が必要となる。材料が均一に分散されたスラリーを噴霧し加熱槽内で瞬時に乾燥、均質な複合粒子を作製可能であるが、スプレー状に噴霧するためにはスラリーを低粘度化する必要があり高固形分化には限界がある。そのため、従来の合材スラリーに使われる溶剤量よりも多くの溶剤量が必要となり、電極作製に係るエネルギー消費量削減効果は大きくない。
特許文献4に開示の方法では、粉体状態で混合するため溶剤を使用せずに複合粒子を作製可能だが、繊維状で絡み合ったカーボンナノチューブを複合化の過程で解すことが困難であり、カーボンナノチューブの活物質表面への均一な吸着には至らず不均一な複合粒子となり易く、電極中での均一な導電ネットワーク形成は困難である。
The methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 require a spray granulation step when producing composite particles. It is possible to spray a slurry with uniformly dispersed materials and instantly dry it in a heating tank to produce homogeneous composite particles, but in order to spray it into a spray, it is necessary to reduce the viscosity of the slurry, which requires high solidification. has its limits. Therefore, a larger amount of solvent is required than that used in conventional composite material slurry, and the effect of reducing energy consumption related to electrode production is not large.
In the method disclosed in Patent Document 4, composite particles can be produced without using a solvent because they are mixed in a powder state, but it is difficult to disentangle intertwined fibrous carbon nanotubes during the composite process, and carbon The nanotubes are not uniformly adsorbed onto the surface of the active material and tend to become non-uniform composite particles, making it difficult to form a uniform conductive network in the electrode.

本発明は前記問題点、すなわち電極作製時の溶剤除去に要する乾燥エネルギーの削減と、凝集力の高い繊維状炭素と活物質の均質な複合化を両立可能な複合粒子を提供し、電極中でも高い導電性を獲得できる二次電池電極用複合物を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems by providing composite particles that can both reduce the drying energy required for removing solvents during electrode production and achieve a homogeneous composite of fibrous carbon with high cohesive strength and an active material. The object of the present invention is to provide a composite for secondary battery electrodes that can obtain conductivity.

本発明は電極活物質及び繊維状炭素を含む二次電池電極用複合物の製造方法であって、電極活物質と、繊維状炭素が溶媒に分散された繊維状炭素分散体とを、非スラリー状でメカノケミカル混合装置を用いて複合する工程及び、溶媒を除去し乾燥させる工程、を含むことを特徴とする二次電池電極用複合物の製造方法に関する。 The present invention is a method for producing a composite for a secondary battery electrode containing an electrode active material and fibrous carbon, in which the electrode active material and a fibrous carbon dispersion in which fibrous carbon is dispersed in a solvent are prepared in a non-slurry manner. The present invention relates to a method for producing a composite for a secondary battery electrode, which comprises a step of combining the composite material using a mechanochemical mixing device, and a step of removing the solvent and drying it.

本発明は前記繊維状炭素分散体が、繊維状炭素と、分散剤と、溶媒と、を含み、
前記分散剤が、脂肪族炭化水素構造単位及びニトリル基含有構造単位を含有する共重合体を含む前記の二次電池電極用複合物の製造方法に関する。
The present invention relates to a fibrous carbon dispersion comprising fibrous carbon, a dispersant, and a solvent,
The present invention relates to a method for producing the above composite for a secondary battery electrode, wherein the dispersant comprises a copolymer containing an aliphatic hydrocarbon structural unit and a nitrile group-containing structural unit.

本発明は、前記共重合体が、
脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有構造単位、及びアルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位を含む共重合体を含有し、
前記脂肪族炭化水素構造単位が、アルキレン構造単位を含み、前記脂肪族炭化水素構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として40質量%以上85質量%未満であり、前記ニトリル基含有構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として15質量%以上50質量%以下であり、前記アルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として10質量%以下であり、
前記脂肪族炭化水素構造単位、前記ニトリル基含有構造単位、及び前記アルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位の合計の含有量が、前記共重合体の質量を基準として80質量%以上であり、
前記共重合体の重量平均分子量が、5,000以上400,000以下である前記の二次電池電極用複合物の製造方法に関する。
The present invention provides that the copolymer is
Containing a copolymer containing an aliphatic hydrocarbon structural unit, a nitrile group-containing structural unit, and an alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit,
The aliphatic hydrocarbon structural unit includes an alkylene structural unit, the content of the aliphatic hydrocarbon structural unit is 40% by mass or more and less than 85% by mass based on the mass of the copolymer, and the nitrile group The content of the structural unit contained is 15% by mass or more and 50% by mass or less based on the mass of the copolymer, and the content of the alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit is is 10% by mass or less based on the mass of
The total content of the aliphatic hydrocarbon structural unit, the nitrile group-containing structural unit, and the alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit is 80% by mass or more based on the mass of the copolymer. can be,
The present invention relates to the method for producing the composite for a secondary battery electrode, wherein the copolymer has a weight average molecular weight of 5,000 or more and 400,000 or less.

本発明は、前記共重合体が、前記共重合体の質量を基準として1質量%未満のカルボキシル基含有構造単位を更に含む、前記の二次電池電極用複合物の製造方法に関する。
に関する。
The present invention relates to the method for producing the composite for a secondary battery electrode, wherein the copolymer further contains less than 1 mass % of a carboxyl group-containing structural unit based on the mass of the copolymer.
Regarding.

前記繊維状炭素分散体が、前記共重合体の質量を基準として1質量%以上20質量%以下の塩基を含有する、前記の二次電池電極用複合物の製造方法に関する。 The present invention relates to the method for producing the composite for a secondary battery electrode, wherein the fibrous carbon dispersion contains a base in an amount of 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the mass of the copolymer.

前記二次電池電極用複合物が、酸素雰囲気下における熱重量-示差熱同時分析法で得られた繊維状炭素の発熱ピークの温度が520℃以下であることを特徴とする前記の二次電池電極用複合物の製造方法。 The above secondary battery, wherein the secondary battery electrode composite has an exothermic peak temperature of 520°C or less of fibrous carbon obtained by simultaneous thermogravimetric-differential thermal analysis in an oxygen atmosphere. A method for producing a composite for electrodes.

前記二次電池電極用複合物が、バインダー樹脂を含む前記の二次電池電極用複合物の製造方法に関する。 The present invention relates to the method for producing the composite for secondary battery electrodes, wherein the composite for secondary battery electrodes contains a binder resin.

前記の方法にしたがって二次電池用電極複合物を作製し、前記二次電池用電極複合物を用いて電極膜を形成することを含む、電極膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an electrode film, which includes producing an electrode composite for a secondary battery according to the method described above, and forming an electrode film using the electrode composite for a secondary battery.

前記の方法にしたがって二次電池用電極複合物を作製し、前記二次電池用電極複合物を用いて電極膜を形成することを含む、二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a secondary battery, which includes producing an electrode composite for a secondary battery according to the method described above, and forming an electrode film using the electrode composite for a secondary battery.

本発明の実施形態によれば、活物質上の繊維状炭素の分散状態を細かくコントロールすることで、導電性の優れる二次電池電極用複合物を提供することができる。本発明のさらに他の実施形態によれば、高出力、高寿命な非水電解質二次電池及びこれに用いられる電極膜を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, by finely controlling the state of dispersion of fibrous carbon on the active material, it is possible to provide a composite for a secondary battery electrode with excellent conductivity. According to still another embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-output, long-life nonaqueous electrolyte secondary battery and an electrode film used therein.

図1は、全反射測定法による赤外分光分析での共重合体1、分散剤1、及び分散剤3の赤外分光スペクトルである。FIG. 1 shows the infrared spectra of Copolymer 1, Dispersant 1, and Dispersant 3 in infrared spectroscopic analysis using total reflection measurement. 図2は、核磁気共鳴装置による分散剤1及び分散剤3の13C-NMR定量スペクトルである。FIG. 2 shows 13C-NMR quantitative spectra of Dispersant 1 and Dispersant 3 obtained using a nuclear magnetic resonance apparatus.

以下、本発明の実施形態である二次電池電極用複合物の製造方法について詳しく説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明には要旨を変更しない範囲において実施される実施形態も含まれる。 Hereinafter, a method for producing a composite for secondary battery electrodes, which is an embodiment of the present invention, will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and includes embodiments implemented without changing the gist.

本明細書において、カーボンナノチューブを「CNT」と表記することがある。水素化ニトリルゴムを「H-NBR」、N-メチル-2-ピロリドンを「NMP」と表記することがある。なお、本明細書では、カーボンナノチューブ分散体を単に「CNT分散体」または「分散液」という場合がある。また、二次電池電極用複合物を「電極用複合物」または、「複合物」をいう場合がある。 In this specification, carbon nanotubes may be referred to as "CNT". Hydrogenated nitrile rubber is sometimes written as "H-NBR", and N-methyl-2-pyrrolidone is sometimes written as "NMP". In addition, in this specification, a carbon nanotube dispersion may be simply referred to as a "CNT dispersion" or a "dispersion liquid." Further, the composite for secondary battery electrodes may be referred to as "composite for electrode" or "composite".

<二次電池電極用複合物の製造方法>
本発明の二次電池用電極複合物の製造方法は、電極活物質と繊維状炭素が溶媒に分散された繊維状炭素分散体を、非スラリー状態でメカノケミカル混合装置を用いて複合する工程及び、溶剤を除去し乾燥させる工程、を含むことを特徴とする。
<Method of manufacturing a composite for secondary battery electrode>
The method for producing an electrode composite for a secondary battery of the present invention is characterized by including a step of combining an electrode active material and a fibrous carbon dispersion in which fibrous carbon is dispersed in a solvent in a non-slurry state using a mechanochemical mixer, and a step of removing the solvent and drying the resulting mixture.

本発明の二次電池電極用複合物の製造過程においては、下記(1)~(3)を含むことが良好な抵抗特性を有する複合物を作製するために重要な要素となる。
(1)繊維状炭素の分散体を使用
(2)電極活物質と繊維状炭素が分散された分散体の混合物の状態の制御
(3)メカノケミカル混合装置での複合
以下上記の理由について説明する。
(1)繊維状炭素が解れた一次粒子やバンドル粒子の形態で活物質の表面に吸着させるためには、凝集力の強い繊維状炭素を上記状態まで解砕する必要があり、これには液相状態(スラリー)での分散が不可欠である。しかしながら、スラリー状態で活物質と複合すると電極製造に係る溶剤の乾燥エネルギーを削減することができない。よって、予め繊維状炭素の一次粒子またはバンドル粒子が均一に分散・安定化された繊維状炭素の分散体を使用する必要がある。
(2)高固形分濃度の非スラリー状での複合化することで、従来の合材スラリーを利用した電極製造に係る溶剤の乾燥エネルギーの総量よりも小さくすることが可能である。また、混合物が非スラリー状であると、液としての流動性を持たないため、一般的な合材スラリーよりも樹脂成分が少ない組成であっても乾燥時における成分の分離や繊維状炭素同士の乾燥凝集を抑制することができる。非スラリー状の混合物は、固形分濃度が80質量%以上であると好ましい。
混合物の形態は溶剤の含有量によって次のように変化する。溶剤の含有量が多い方からスラリー状(液の流動性あり)、粘土状(液の流動性なし、粘り気あり)、そぼろ状(液の流動性なし、粘り気無し)、パウダー状(絶乾)となる。本発明での非スラリー状とは粘土状又はそぼろ状を指す。これら形態の変化は見た目だけでなく、混合物の混合状態にも大きく影響を与える。本発明の複合物における混合物の形態は、溶剤除去過程における繊維状炭素の乾燥凝集を抑制できるため、そぼろ状での混合がより好ましい。
(3)非スラリー状で混合することで、乾燥凝集の抑制が期待できる一方で、液としての流動することができないため、活物質表面に対して繊維状炭素の分散体が濡れ広がり難く不均一になり易い。そのため、せん断力を掛けることが可能なメカノケミカル混合装置により、活物質表面に繊維状炭素の分散体を押し付け、濡れ広がりを促すことで、繊維状炭素を解しながら活物質表面に繊維状炭素をムラなく吸着させる効果が期待できる。
上記(1)~(3)により、電極作製時の乾燥エネルギーを削減し、繊維状炭素が解れた状態でムラなく活物質表面に吸着し、かつ、溶剤の濃縮・蒸発過程において含有成分の分離や繊維状炭素同士の乾燥凝集が起こりにくく、導電性の高い複合物及び電極得ることができる。
In the manufacturing process of the composite for secondary battery electrodes of the present invention, inclusion of the following (1) to (3) is an important element for producing a composite with good resistance characteristics.
(1) Using a dispersion of fibrous carbon (2) Controlling the state of the mixture of the electrode active material and the dispersion in which fibrous carbon is dispersed (3) Combining with a mechanochemical mixing device The reasons for the above will be explained below. .
(1) In order for fibrous carbon to be adsorbed onto the surface of the active material in the form of disintegrated primary particles or bundle particles, it is necessary to disintegrate the fibrous carbon, which has a strong cohesive force, to the above state. Dispersion in a phase state (slurry) is essential. However, if it is combined with an active material in a slurry state, it is not possible to reduce the drying energy of the solvent involved in electrode production. Therefore, it is necessary to use a fibrous carbon dispersion in which fibrous carbon primary particles or bundle particles are uniformly dispersed and stabilized in advance.
(2) By compounding in a non-slurry form with a high solid content concentration, it is possible to make the total amount of drying energy of the solvent smaller than that required for electrode production using a conventional composite material slurry. In addition, if the mixture is in the form of a non-slurry, it will not have fluidity as a liquid, so even if the composition has less resin components than a general composite slurry, the components will separate during drying and the fibrous carbon will not be able to separate from each other. Dry aggregation can be suppressed. The non-slurry mixture preferably has a solid content concentration of 80% by mass or more.
The form of the mixture changes as follows depending on the content of the solvent. In descending order of solvent content, slurry (liquid has fluidity), clay (liquid has no fluidity, viscosity), minced (liquid has no fluidity, no viscosity), and powder (absolutely dry) becomes. In the present invention, the non-slurry state refers to a clay-like or crumbly state. These changes in form greatly affect not only the appearance but also the mixing state of the mixture. As for the form of the mixture in the composite of the present invention, mixing in a crumbly form is more preferable because dry aggregation of fibrous carbon can be suppressed during the solvent removal process.
(3) By mixing in a non-slurry form, dry aggregation can be expected to be suppressed, but since it cannot flow as a liquid, the fibrous carbon dispersion is difficult to wet and spread on the active material surface, making it uneven. easy to become Therefore, by using a mechanochemical mixing device that can apply shear force to press the dispersion of fibrous carbon onto the surface of the active material and promoting wetting and spreading, the fibrous carbon is dissolved and the fibrous carbon is applied to the surface of the active material. It can be expected to have the effect of evenly adsorbing.
By (1) to (3) above, the drying energy during electrode production is reduced, the fibrous carbon is evenly adsorbed to the surface of the active material in a loosened state, and the contained components are separated during the concentration and evaporation process of the solvent. In this way, dry aggregation of fibrous carbon and fibrous carbon hardly occurs, and a highly conductive composite and electrode can be obtained.

<メカノケミカル混合装置を用いて複合する工程>
メカノケミカル混合装置としては、非スラリー状の混合物にせん断力を加えて混合できる装置であれば特に限定はされない。
例えば、ヘンシェルミキサーやスーパーミキサー等の高速攪拌機、ホソカワミクロン社製粒子複合化装置「ナノキュア」、「ノビルタ」、「メカノフュージョン」、奈良機械製作所社製粉体表面改質装置、「ミラーロ」、プライミクス社製「ハイビスミックス」ハイビスディパーミックス」、井上製作所社製混合機「プラネタリーミキサー」、「トリミックス」、アーステクニカ社製混合・造粒機「ハイスピードミキサー」等が挙げられる。
メカノケミカル混合装置の中では、せん断複合と材料の均一混合が可能なプラネタリーミキサーやトリミックス、メカノフュージョンが好ましい。
<Combined process using mechanochemical mixing equipment>
The mechanochemical mixing device is not particularly limited as long as it can mix a non-slurry mixture by applying shearing force.
For example, high-speed stirrers such as Henschel Mixer and Super Mixer, Hosokawa Micron's particle compounding devices "Nano Cure", "Nobilta", and "Mechano Fusion", Nara Kikai Seisakusho's powder surface modification device, "Mirror", and Primix Co., Ltd. Examples include "Hibismix" and "Hibis Depermix", mixers manufactured by Inoue Manufacturing Co., Ltd., "Planetary Mixer" and "Trimix", and mixing and granulating machines manufactured by Earth Technica, "High Speed Mixer".
Among mechanochemical mixing devices, planetary mixers, trimixes, and mechanofusions that can perform shear composite and uniform mixing of materials are preferred.

<電極活物質>
電極活物質は電気エネルギーを取り出すために必要な電池反応を起こす物質であり、特に限定されない。
正極活物質としては、例えば、二次電池用途は、リチウムイオンを可逆的にドーピングまたはインターカレーション可能な金属酸化物および金属硫化物等の金属化合物を使用することができる。例えば、リチウムマンガン複合酸化物(例えばLiMnまたはLiMnO)、リチウムニッケル複合酸化物(例えばLiNiO)、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)、リチウムニッケルコバルト複合酸化物(例えばLiNi1-yCo)、リチウムマンガンコバルト複合酸化物(例えばLiMnCo1-y)、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物(例えばLiNiCoMn1-y-z)、スピネル型リチウムマンガンニッケル複合酸化物(例えばLiMn2-yNi)等のリチウムと遷移金属との複合酸化物粉末、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物粉末(例えばLiFePO、LiFe1-yMnPO、LiCoPOなど)、酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、バナジウム酸化物(例えばV、V13)、酸化チタン等の遷移金属酸化物粉末、硫酸鉄(Fe(SO)、TiS、およびFeS等の遷移金属硫化物粉末等が挙げられる。ただし、x、y、zは、数であり、0<x<1、0<y<1、0<z<1、0<y+z<1である。これら正極活物質は、1種または複数を組み合わせて使用することもできる。これらの活物質の中でも、特に、Niおよび/またはMnを含有する活物質は(遷移金属中のNiおよび/またはMnの合計量が50mol%以上の場合は殊更)、原料由来成分または金属イオンの溶出によって、塩基性が高くなる傾向があり、その影響によってバインダー樹脂のゲル化や分散状態の悪化が起こりやすいことから、Niおよび/またはMnを含有する活物質を含有する電池の場合、本実施形態が特に有効である。
<Electrode active material>
The electrode active material is a material that causes a battery reaction necessary to extract electrical energy, and is not particularly limited.
As the positive electrode active material, for example, for secondary battery applications, metal compounds such as metal oxides and metal sulfides that are capable of reversibly doping or intercalating lithium ions can be used. For example, lithium manganese composite oxide (for example, Li x Mn 2 O 4 or Li x MnO 2 ), lithium nickel composite oxide (for example, Li x NiO 2 ), lithium cobalt composite oxide (Li x CoO 2 ), lithium nickel cobalt Composite oxide (for example, Li x Ni 1-y Co y O 2 ), lithium manganese cobalt composite oxide (for example, Li x Mny Co 1-y O 2 ), lithium nickel manganese cobalt composite oxide (for example, Li x Ni y Co z Mn 1-y-z O 2 ), spinel-type lithium manganese nickel composite oxide (e.g. Li x Mn 2-y Ni y O 4 ), and other composite oxide powders of lithium and transition metals, having an olivine structure. Lithium phosphorous oxide powder (e.g. Li x FePO 4 , Li x Fe 1-y Mny PO 4 , Li x CoPO 4 etc.), manganese oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, vanadium oxide (e.g. V 2 O 5 , V 6 O 13 ), transition metal oxide powders such as titanium oxide, transition metal sulfide powders such as iron sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 ), TiS 2 and FeS, and the like. However, x, y, and z are numbers, and 0<x<1, 0<y<1, 0<z<1, and 0<y+z<1. These positive electrode active materials can also be used alone or in combination. Among these active materials, active materials containing Ni and/or Mn (especially when the total amount of Ni and/or Mn in the transition metal is 50 mol% or more) are those containing raw material-derived components or metal ions. Basicity tends to increase due to elution, which tends to cause gelation of the binder resin and deterioration of the dispersion state. Therefore, in the case of batteries containing active materials containing Ni and/or Mn, this implementation The form is particularly effective.

負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを可逆的にドーピングまたはインターカレーション可能な金属Li、またはその合金、スズ合金、シリコン系材料(金属Si,Si合金、SiOxなど)、LiXTiO2、LiXFe2O3、LiXFe3O4、LiXWO2等の金属酸化物系、ポリアセチレン、ポリ-p-フェニレン等の導電性高分子、高黒鉛化炭素材料等の人造黒鉛、あるいは天然黒鉛等の炭素質粉末、樹脂焼成炭素材料を用いることができる。ただし、xは数であり、0<x<1である。これら負極活物質は、1種または複数を組み合わせて使用することもできる。特にシリコン系材料を用いる場合、理論容量が大きい反面、体積膨張が極めて大きいため、高黒鉛化炭素材料等の人造黒鉛、あるいは天然黒鉛等の炭素質粉末、樹脂焼成炭素材料等と組み合わせて用いるのが好ましい。 Examples of negative electrode active materials include metal Li, which can reversibly dope or intercalate lithium ions, or alloys thereof, tin alloys, silicon-based materials (metal Si, Si alloys, SiOx, etc.), LiXTiO2, LiXFe2O3, LiXFe3O4. , metal oxides such as LiXWO2, conductive polymers such as polyacetylene and poly-p-phenylene, artificial graphite such as highly graphitized carbon materials, carbonaceous powders such as natural graphite, and resin-sintered carbon materials. can. However, x is a number, and 0<x<1. These negative electrode active materials can also be used singly or in combination. In particular, when using silicon-based materials, although their theoretical capacity is large, their volumetric expansion is extremely large. is preferred.

<繊維状炭素>
繊維状炭素は繊維状の炭素材料であって、長軸方向のアスペクト比が高くカーボンブラックなどの粒子状炭素に比べて、導電ネットワークの形成が容易となる。
繊維状炭素にはカーボンファイバー(CNF)やカーボンナノチューブ(CNT)が挙げられる。
CNTは、平面的なグラファイトを円筒状に巻いた形状であり、単層CNT、二層CNT、薄層(数層)CNT、多層CNTを含み、これらが混在してもよい。単層CNTは一層のグラファイトが巻かれた構造を有する。多層CNTは、二または三以上の層のグラファイトが巻かれた構造を有する。また、CNTの側壁はグラファイト構造でなくともよい。また、例えば、アモルファス構造を有する側壁を備えるCNTも本明細書ではCNTである。
<Fibrous carbon>
Fibrous carbon is a fibrous carbon material that has a high aspect ratio in the long axis direction, making it easier to form a conductive network compared to particulate carbon such as carbon black.
Examples of fibrous carbon include carbon fiber (CNF) and carbon nanotube (CNT).
CNTs are shaped like planar graphite wound into a cylindrical shape, and include single-walled CNTs, double-walled CNTs, thin-walled (several-walled) CNTs, and multi-walled CNTs, and these may be mixed. Single-walled CNTs have a structure in which one layer of graphite is wound. Multi-walled CNTs have a structure in which two or more layers of graphite are wound. Furthermore, the sidewalls of the CNTs do not have to have a graphite structure. Also, for example, CNTs with sidewalls having an amorphous structure are also CNTs in this specification.

CNTの形状は限定されない。かかる形状としては、針状、円筒チューブ状、魚骨状(フィッシュボーン又はカップ積層型)、トランプ状(プレートレット)及びコイル状を含む様々な形状が挙げられる。中でも、CNTの形状は、針状、又は、円筒チューブ状であることが好ましい。CNTは、単独の形状、または2種以上の形状の組合せであってもよい。 The shape of CNT is not limited. Such shapes include a variety of shapes including needles, cylindrical tubes, fishbones or cup stacks, platelets, and coils. Among these, the shape of the CNT is preferably needle-like or cylindrical tube-like. The CNTs may have a single shape or a combination of two or more shapes.

CNTの形態は、例えば、グラファイトウィスカー、フィラメンタスカーボン、グラファイトファイバー、極細炭素チューブ、カーボンチューブ、カーボンフィブリル、カーボンマイクロチューブ及びカーボンナノファイバー等が挙げられる。カーボンナノチューブは、これらの単独の形態又は2種以上を組み合わせた形態を有していてもよい。 Examples of the forms of CNT include graphite whiskers, filamentous carbon, graphite fibers, ultrafine carbon tubes, carbon tubes, carbon fibrils, carbon microtubes, and carbon nanofibers. Carbon nanotubes may have a single form or a combination of two or more of these types.

繊維状炭素の平均外径は、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましい。平均外径が大きすぎると複合物と均一に複合化することが難しくなる場合がある。また、30nm以下であることが好ましく、20nm以下であることがより好ましく、13nm以下であることがさらに好ましい。また、1nm以上であることが好ましく、3nm以上であることがより好ましい。なお、繊維状炭素の平均外径は、透過型電子顕微鏡によって、繊維状炭素を観測するとともに撮像し、観測写真において、任意の300個の繊維状炭素を選び、それぞれの外径を計測することで算出できる。 The average outer diameter of the fibrous carbon is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. If the average outer diameter is too large, it may be difficult to form a composite uniformly. Moreover, it is preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and even more preferably 13 nm or less. Moreover, it is preferably 1 nm or more, and more preferably 3 nm or more. The average outer diameter of fibrous carbon can be determined by observing and imaging fibrous carbon using a transmission electron microscope, selecting 300 arbitrary fibrous carbons from the observation photograph, and measuring the outer diameter of each. It can be calculated by

<分散剤>
繊維状炭素分散体の分散剤は、繊維状炭素分散体中で繊維状炭素を分散安定化できるものが好ましい。分散剤は、樹脂型分散剤及び界面活性剤のいずれも使用することができるが、繊維状炭素への吸着力が強く良好な分散安定性が得られることから、樹脂型分散剤が好ましい。繊維状炭素の分散に要求される特性に応じて適宜好適な種類の分散剤を、好適な配合量で使用することができる。
<Dispersant>
The dispersant for the fibrous carbon dispersion is preferably one that can stabilize the dispersion of fibrous carbon in the fibrous carbon dispersion. As the dispersant, both a resin-type dispersant and a surfactant can be used, but a resin-type dispersant is preferable because it has a strong adsorption power to fibrous carbon and good dispersion stability can be obtained. A suitable type of dispersant can be used in a suitable amount depending on the characteristics required for dispersing the fibrous carbon.

樹脂型分散剤としては、(メタ)アクリル系ポリマー、エチレン性不飽和炭化水素由来のポリマー、セルロース系誘導体、これらのコポリマー等が使用できる。エチレン性不飽和炭化水素由来のポリマーとしては、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ニトリルゴム類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール、水酸基以外の官能基(例えば、アセチル基、スルホ基、カルボキシ基、カルボニル基、アミノ基)を有する変性ポリビニルアルコール、各種塩によって変性されたポリビニルアルコール、その他アニオン変性またはカチオン変性されたポリビニルアルコール、アルデヒド類によってアセタール変性(アセトアセタール変性またはブチラール変性等)されたポリビニルアセタール(ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラール等)等が挙げられる。ポリアクリロニトリル系樹脂としては、ポリアクリロニトリルのホモポリマー、ポリアクリロニトリルのコポリマー、これらの変性体等であってよく、ヒドロキシル基、カルボキシ基、1級アミノ基、2級アミノ基、及びメルカプト基等の活性水素基、塩基性基、(メタ)アクリル酸アルキルエステルまたはα―オレフィン等に由来して導入されるアルキル基等からなる群から選択される少なくとも1種を有するポリアクリロニトリル系樹脂等が好ましく、例えば特開2020-163362号公報記載のアクリロニトリル共重合体を用いることができる。ニトリルゴム類としては、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。セルロース系誘導体としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースブチレート、シアノエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等、またはこれらのコポリマー等が挙げられる。また、国際公開2008/108360号パンフレット、特開2018-192379号公報、特開2019-087304号公報、特許6524479号公報、特開2009-026744号公報に記載の分散剤を用いてよいが、これらに限定されるものではない。特にメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリロニトリルのホモポリマー、ポリアクリロニトリルのコポリマー、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴムが好ましい。これらのポリマーの一部に他の置換基を導入したポリマー、変性させたポリマー等を用いてもよい。樹脂型分散剤の重量平均分子量は、被分散物と分散媒との親和性バランスの観点および、電解液への耐性の観点から、500,000以下であることが好ましく、300,000以下であることがより好ましく、3,000以上であることが好ましく、5,000以上であることがより好ましい。樹脂型分散剤は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。 As resin-type dispersants, (meth)acrylic polymers, polymers derived from ethylenically unsaturated hydrocarbons, cellulose derivatives, copolymers thereof, etc. can be used. As polymers derived from ethylenically unsaturated hydrocarbons, polyvinyl alcohol resins, polyvinylpyrrolidone resins, polyacrylonitrile resins, nitrile rubbers, etc. can be used. As polyvinyl alcohol resins, polyvinyl alcohols modified with functional groups other than hydroxyl groups (e.g., acetyl groups, sulfo groups, carboxy groups, carbonyl groups, amino groups), polyvinyl alcohols modified with various salts, other anion-modified or cation-modified polyvinyl alcohols, polyvinyl acetals (polyvinyl acetoacetal, polyvinyl butyral, etc.) modified with acetal (acetoacetal-modified or butyral-modified, etc.) by aldehydes, etc. can be used. The polyacrylonitrile resin may be a homopolymer of polyacrylonitrile, a copolymer of polyacrylonitrile, or a modified product thereof. A polyacrylonitrile resin having at least one selected from the group consisting of active hydrogen groups such as hydroxyl groups, carboxy groups, primary amino groups, secondary amino groups, and mercapto groups, basic groups, (meth)acrylic acid alkyl esters, or alkyl groups derived from α-olefins, etc. is preferred. For example, the acrylonitrile copolymer described in JP-A-2020-163362 can be used. Examples of nitrile rubbers include acrylonitrile butadiene rubber and hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber. Examples of cellulose derivatives include cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, cellulose butyrate, cyanoethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, nitrocellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or copolymers thereof. In addition, the dispersants described in International Publication No. 2008/108360, JP 2018-192379 A, JP 2019-087304 A, Japanese Patent No. 6524479 A, and JP 2009-026744 A may be used, but are not limited thereto. In particular, methyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, homopolymer of polyacrylonitrile, copolymer of polyacrylonitrile, and hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber are preferred. Polymers in which other substituents have been introduced into a portion of these polymers, modified polymers, and the like may also be used. The weight average molecular weight of the resin-type dispersant is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, and more preferably 3,000 or more, and more preferably 5,000 or more, from the viewpoint of the balance of affinity between the dispersed substance and the dispersion medium and the resistance to the electrolyte. Resin-type dispersants may be used alone or in combination of two or more.

市販のポリビニルアルコール系樹脂としては、例えば、クラレポバール(クラレ製ポリビニルアルコール樹脂)、ゴーセノール、ゴーセネックス(日本合成化学工業製ポリビニルアルコール樹脂)、などの商品名で、種々のグレードを入手することができる。また、各種官能基を有する変性ポリビニルアルコールも同様に入手できる。市販のポリビニルピロリドン系樹脂としては、具体的には、ポリビニルピロリドンK30、K90(富士フィルム和光)、K120(DSP五経フード&ケミカル製)などが挙げられる。市販のニトリルゴム類としては、テルバン(Therban)(アランセオ製水素化ニトリルゴム)、バイモード(Baymod)(アランセオ製ニトリルゴム)、Zetpole(日本ゼオン製水素化ニトリルゴム)、NipoleNBR(日本ゼオン製ニトリルゴム)などの商品名で、ニトリル比率、水素化率、および分子量等が異なる種々のグレードを入手することができる。また、公知の合成方法で合成したものを用いてもよい。上記した樹脂型分散剤に代えて又は加えて界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤はアニオン性、カチオン性、両性のイオン性界面活性剤と、ノニオン性界面活性剤に分類される。 Commercially available polyvinyl alcohol resins are available in various grades under trade names such as Kuraray Poval (polyvinyl alcohol resin manufactured by Kuraray), Gohsenol, and Gohsenex (polyvinyl alcohol resin manufactured by Nippon Gosei Kagaku Kogyo). . Furthermore, modified polyvinyl alcohols having various functional groups are also available. Specific examples of commercially available polyvinylpyrrolidone resins include polyvinylpyrrolidone K30, K90 (Fuji Film Wako), and K120 (DSP Gokei Food & Chemical). Commercially available nitrile rubbers include Therban (hydrogenated nitrile rubber manufactured by Aranxeo), Baymod (nitrile rubber manufactured by Aranxeo), Zetpole (hydrogenated nitrile rubber manufactured by Nippon Zeon), and NipoleNBR (nitrile rubber manufactured by Nippon Zeon). Various grades with different nitrile ratios, hydrogenation rates, molecular weights, etc. are available under trade names such as rubber. Alternatively, those synthesized by a known synthesis method may be used. A surfactant may be used instead of or in addition to the resin-type dispersant described above. Surfactants are classified into anionic, cationic, amphoteric ionic surfactants, and nonionic surfactants.

樹脂型分散剤として、少なくとも脂肪族炭化水素構造単位、およびニトリル基含有構造単位を含む重合体を用いてもよい。重合体の脂肪族炭化水素構造単位は、アルキレン構造単位を含んでもよい。この重合体は水素添加されていてもよい。 As the resin type dispersant, a polymer containing at least an aliphatic hydrocarbon structural unit and a nitrile group-containing structural unit may be used. The aliphatic hydrocarbon structural units of the polymer may include alkylene structural units. This polymer may be hydrogenated.

分散剤としては、以下に挙げる脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有単位、及びカルバモイル基含有構造単位を含む共重合体を含有したものを使用すると、複合物の乾燥時に繊維状炭素の凝集を抑制できるため好ましい。
また、脂肪族炭化水素構造単位が、少なくともアルキレン構造単位を含む。脂肪族炭化水素構造単位の含有量は、共重合体の質量を基準として40質量%以上85質量%未満であり、ニトリル基含有単位の含有量は、共重合体の質量を基準として15質量%以上50質量%以下であり、カルバモイル基含有構造単位の含有量は、共重合体の質量を基準として10質量%以下である。共重合体の重量平均分子量は、5,000以上400,000以下であると、繊維状炭素の凝集力を効果的に抑え均質な複合物の作製に繋がるため、より好ましい。
If a dispersant containing a copolymer containing the following aliphatic hydrocarbon structural units, nitrile group-containing units, and carbamoyl group-containing structural units is used, the agglomeration of fibrous carbon during drying of the composite can be prevented. This is preferable because it can be suppressed.
Further, the aliphatic hydrocarbon structural unit includes at least an alkylene structural unit. The content of aliphatic hydrocarbon structural units is 40% by mass or more and less than 85% by mass based on the mass of the copolymer, and the content of nitrile group-containing units is 15% by mass based on the mass of the copolymer. The content of the carbamoyl group-containing structural unit is 10% by mass or less based on the mass of the copolymer. The weight average molecular weight of the copolymer is more preferably 5,000 or more and 400,000 or less because this effectively suppresses the cohesive force of the fibrous carbon and leads to the production of a homogeneous composite.

本明細書において、当該共重合体を「共重合体I」という場合がある。また、本明細書において、「置換又は非置換のカルバモイル基」(-CO-NR'2(R'は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基である。))を「アミド基」という場合がある。 In this specification, the copolymer may be referred to as "copolymer I". In addition, in this specification, a "substituted or unsubstituted carbamoyl group" (-CO-NR'2 (R' is each independently a hydrogen atom or a substituent)) is sometimes referred to as an "amide group." be.

脂肪族炭化水素構造単位は、脂肪族炭化水素構造を含む構造単位であり、好ましくは脂肪族炭化水素構造のみからなる構造単位である。脂肪族炭化水素構造は、飽和脂肪族炭化水素構造を少なくとも含み、不飽和脂肪族炭化水素構造を更に含んでもよい。脂肪族炭化水素構造は、直鎖状脂肪族炭化水素構造を少なくとも含むことが好ましく、分岐状脂肪族炭化水素構造を更に含んでもよい。 The aliphatic hydrocarbon structural unit is a structural unit that contains an aliphatic hydrocarbon structure, and is preferably a structural unit that consists only of an aliphatic hydrocarbon structure. The aliphatic hydrocarbon structure contains at least a saturated aliphatic hydrocarbon structure, and may further contain an unsaturated aliphatic hydrocarbon structure. The aliphatic hydrocarbon structure preferably contains at least a linear aliphatic hydrocarbon structure, and may further contain a branched aliphatic hydrocarbon structure.

脂肪族炭化水素構造単位の例として、アルキレン構造単位、アルケニレン構造単位、アルキル構造単位、アルカントリイル構造単位、アルカンテトライル構造単位等が挙げられる。脂肪族炭化水素構造単位は、少なくともアルキレン構造単位を含む。 Examples of aliphatic hydrocarbon structural units include alkylene structural units, alkenylene structural units, alkyl structural units, alkantriyl structural units, alkanetetrayl structural units, and the like. The aliphatic hydrocarbon structural unit includes at least an alkylene structural unit.

アルキレン構造単位は、アルキレン構造を含む構造単位であり、好ましくはアルキレン構造のみからなる構造単位である。アルキレン構造は、直鎖状アルキレン構造又は分岐状アルキレン構造であることが好ましい。 The alkylene structural unit is a structural unit that contains an alkylene structure, and is preferably a structural unit that consists only of an alkylene structure. The alkylene structure is preferably a linear alkylene structure or a branched alkylene structure.

アルキレン構造単位は、下記一般式(1A)で表される構造単位を含むことが好ましい。 It is preferable that the alkylene structural unit includes a structural unit represented by the following general formula (1A).

一般式(1A)
General formula (1A)

一般式(1A)中、nは、1以上の整数を表す。nは、2以上の整数であることが好ましく、3以上の整数であることがより好ましく、4以上の整数であることが特に好ましい。nは、6以下の整数であることが好ましく、5以下の整数であることがより好ましい。特に、nは、4であることが好ましい。本明細書において「*」は、他の構造との結合部を表す。 In general formula (1A), n represents an integer of 1 or more. n is preferably an integer of 2 or more, more preferably an integer of 3 or more, particularly preferably an integer of 4 or more. n is preferably an integer of 6 or less, more preferably an integer of 5 or less. In particular, n is preferably 4. In this specification, "*" represents a bonding part with another structure.

アルキレン構造単位は、下記一般式(1B)で表される構造単位を含むことが好ましい。 It is preferable that the alkylene structural unit includes a structural unit represented by the following general formula (1B).

一般式(1B)
General formula (1B)

一般式(1B)中、nは、1以上の整数を表す。nは、2以上の整数であることが好ましく、3以上の整数であることがより好ましい。nは、5以下の整数であることが好ましく、4以下の整数であることがより好ましい。特に、nは、3であることが好ましい。 In general formula (1B), n represents an integer of 1 or more. n is preferably an integer of 2 or more, more preferably an integer of 3 or more. n is preferably an integer of 5 or less, more preferably an integer of 4 or less. In particular, n is preferably 3.

アルキレン構造単位は、下記一般式(1C)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The alkylene structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (1C).

一般式(1C)
General formula (1C)

一般式(1C)中、nは、1以上の整数を表す。nは、4以下の整数であることが好ましく、3以下の整数であることがより好ましく、2以下の整数であることが更に好ましい。特に、nは、2であることが好ましい。 In general formula (1C), n represents an integer of 1 or more. n is preferably an integer of 4 or less, more preferably an integer of 3 or less, and even more preferably an integer of 2 or less. In particular, n is preferably 2.

共重合体Iへのアルキレン構造単位の導入方法は、特に限定はされないが、例えば以下の(1a)又は(1b)の方法が挙げられる。 The method of introducing the alkylene structural unit into the copolymer I is not particularly limited, and examples thereof include the following method (1a) or (1b).

(1a)の方法では、共役ジエン単量体を含有する単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製する。調製した共重合体は、共役ジエン単量体に由来する単量体単位を含む。本発明において、「共役ジエン単量体に由来する単量体単位」を「共役ジエン単量体単位」という場合があり、他の単量体に由来する単量体単位についても同様に省略する場合がある。次いで、共役ジエン単量体単位に水素添加することで、共役ジエン単量体単位の少なくとも一部をアルキレン構造単位に変換する。以下、「水素添加」を「水素化」という場合がある。最終的に得られる共重合体Iは、共役ジエン単量体単位を水素化した単位をアルキレン構造単位として含む。 In method (1a), a copolymer is prepared by a polymerization reaction using a monomer composition containing a conjugated diene monomer. The prepared copolymer contains monomer units derived from conjugated diene monomers. In the present invention, a "monomer unit derived from a conjugated diene monomer" is sometimes referred to as a "conjugated diene monomer unit", and monomer units derived from other monomers are similarly omitted. There are cases. Next, by hydrogenating the conjugated diene monomer units, at least a portion of the conjugated diene monomer units are converted into alkylene structural units. Hereinafter, "hydrogenation" may be referred to as "hydrogenation". The copolymer I finally obtained contains a hydrogenated conjugated diene monomer unit as an alkylene structural unit.

なお、共役ジエン単量体単位は、炭素-炭素二重結合を1つ持つ単量体単位を少なくとも含む。例えば、共役ジエン単量体単位である1,3-ブタジエン単量体単位は、cis-1,4構造を持つ単量体単位、trans-1,4構造を持つ単量体単位、及び1,2構造を持つ単量体単位からなる群から選択される少なくとも1種の単量体単位を含み、2種以上の単量体単位を含んでいてもよい。また、共役ジエン単量体単位は、炭素-炭素二重結合を持たない単量体単位であって、分岐点を含む単量体単位を更に含んでいてもよい。本明細書において、「分岐点」とは分岐ポリマーにおける分岐点をいい、共役ジエン単量体単位が分岐点を含む単量体単位を含む場合、上記の調製した共重合体及び共重合体Iは分岐ポリマーである。 Note that the conjugated diene monomer unit includes at least a monomer unit having one carbon-carbon double bond. For example, the 1,3-butadiene monomer unit, which is a conjugated diene monomer unit, includes a monomer unit with a cis-1,4 structure, a monomer unit with a trans-1,4 structure, and a monomer unit with a 1, It contains at least one kind of monomer unit selected from the group consisting of monomer units having two structures, and may contain two or more kinds of monomer units. Further, the conjugated diene monomer unit is a monomer unit having no carbon-carbon double bond, and may further include a monomer unit containing a branch point. As used herein, "branch point" refers to a branch point in a branched polymer, and when the conjugated diene monomer unit contains a monomer unit containing a branch point, the above-prepared copolymer and copolymer I is a branched polymer.

(1b)の方法では、α-オレフィン単量体を含む単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製する。調製した共重合体は、α-オレフィン単量体単位を含む。最終的に得られる共重合体Iは、α-オレフィン単量体単位をアルキレン構造単位として含む。 In method (1b), a copolymer is prepared by a polymerization reaction using a monomer composition containing an α-olefin monomer. The prepared copolymer contains alpha-olefin monomer units. The copolymer I finally obtained contains α-olefin monomer units as alkylene structural units.

これらの中でも、共重合体の製造が容易であることから(1a)の方法が好ましい。共役ジエン単量体の炭素数は、4以上であり、好ましくは4以上6以下である。共役ジエン単量体としては、例えば、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエンなどの共役ジエン化合物が挙げられる。中でも、1,3-ブタジエンが好ましい。アルキレン構造単位は、共役ジエン単量体単位を水素化して得られる構造単位(水素化共役ジエン単量体単位)を含むことが好ましく、1,3-ブタジエン単量体単位を水素化して得られる構造単位(水素化1,3-ブタジエン単量体単位)を含むことがより好ましい。共役ジエン単量体は、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。 Among these, method (1a) is preferred because the copolymer can be easily produced. The number of carbon atoms in the conjugated diene monomer is 4 or more, preferably 4 or more and 6 or less. Examples of the conjugated diene monomer include conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, and 1,3-pentadiene. Among them, 1,3-butadiene is preferred. The alkylene structural unit preferably includes a structural unit obtained by hydrogenating a conjugated diene monomer unit (hydrogenated conjugated diene monomer unit), and preferably includes a structural unit obtained by hydrogenating a 1,3-butadiene monomer unit. It is more preferable to include a structural unit (hydrogenated 1,3-butadiene monomer unit). The conjugated diene monomers can be used alone or in combination of two or more.

水素化は、共役ジエン単量体単位を選択的に水素化できる方法であることが好ましい。水素化の方法として、例えば、油層水素添加法又は水層水素添加法などの公知の方法が挙げられる。 The hydrogenation is preferably a method capable of selectively hydrogenating conjugated diene monomer units. Examples of the hydrogenation method include known methods such as an oil layer hydrogenation method or an aqueous layer hydrogenation method.

水素化は、通常の方法により行うことができる。水素化は、例えば、共役ジエン単量体単位を有する共重合体を、適切な溶媒に溶解させた状態において、水素化触媒の存在下で水素ガスで処理することにより行うことができる。水素化触媒としては、ニッケル、パラジウム、白金、銅等が挙げられる。 Hydrogenation can be carried out by conventional methods. Hydrogenation can be carried out, for example, by treating a copolymer having a conjugated diene monomer unit dissolved in an appropriate solvent with hydrogen gas in the presence of a hydrogenation catalyst. Examples of hydrogenation catalysts include nickel, palladium, platinum, copper, and the like.

(1b)の方法において、α-オレフィン単量体の炭素数は、2以上であり、好ましくは3以上であり、より好ましくは4以上である。α-オレフィン単量体の炭素数は、6以下であることが好ましく、5以下であることがより好ましい。α-オレフィン単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセンなどのα-オレフィン化合物が挙げられる。α-オレフィン単量体は、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the method (1b), the α-olefin monomer has 2 or more carbon atoms, preferably 3 or more carbon atoms, and more preferably 4 or more carbon atoms. The number of carbon atoms in the α-olefin monomer is preferably 6 or less, more preferably 5 or less. Examples of the α-olefin monomer include α-olefin compounds such as ethylene, propylene, 1-butene, and 1-hexene. The α-olefin monomers can be used alone or in combination of two or more.

アルキレン構造単位は、直鎖状アルキレン構造を含む構造単位、及び、分岐状アルキレン構造を含む構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、直鎖状アルキレン構造のみからなる構造単位、及び、分岐状アルキレン構造のみからなる構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましく、上記式(1B)で表される構造単位、及び、上記式(1C)で表される構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが更に好ましい。 The alkylene structural unit preferably contains at least one type selected from the group consisting of a structural unit containing a linear alkylene structure and a structural unit containing a branched alkylene structure, and a structure consisting only of a linear alkylene structure. It is more preferable to include at least one selected from the group consisting of a structural unit consisting only of a branched alkylene structure, a structural unit represented by the above formula (1B), and a structural unit represented by the above formula (1C). It is further preferable that at least one type selected from the group consisting of the structural units shown is included.

アルキレン構造単位は、直鎖状アルキレン構造を含む構造単位と、分岐状アルキレン構造を含む構造単位とを含んでもよい。アルキレン構造単位が、直鎖状アルキレン構造を含む構造単位と、分岐状アルキレン構造を含む構造単位とを含む場合、分岐状アルキレン構造の含有量は、アルキレン構造単位の質量を基準として(すなわち、アルキレン構造単位の質量を100質量%とした場合に)、70質量%以下であることが好ましく、65質量%以下であることがより好ましい。特に、20質量%以下であることが好ましく、18質量%以下であることがより好ましく、15質量%以下であることが更に好ましい。共重合体Iが、直鎖状アルキレン構造を含む構造単位と、分岐状アルキレン構造を含む構造単位とを含む場合、分岐状アルキレン構造の含有量は、アルキレン構造単位の質量を基準として(すなわち、アルキレン構造単位の質量を100質量%とした場合に)、例えば、1質量%以上であり、5質量%以上あってもよく、更に10質量%以上であってもよい。 The alkylene structural unit may include a structural unit containing a linear alkylene structure and a structural unit containing a branched alkylene structure. When the alkylene structural unit includes a structural unit containing a linear alkylene structure and a structural unit containing a branched alkylene structure, the content of the branched alkylene structure is based on the mass of the alkylene structural unit (i.e., the content of the alkylene structural unit is When the mass of the structural unit is 100% by mass), it is preferably 70% by mass or less, and more preferably 65% by mass or less. In particular, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 18% by mass or less, and even more preferably 15% by mass or less. When copolymer I contains a structural unit containing a linear alkylene structure and a structural unit containing a branched alkylene structure, the content of the branched alkylene structure is based on the mass of the alkylene structural unit (i.e., When the mass of the alkylene structural unit is 100% by mass), it is, for example, 1% by mass or more, may be 5% by mass or more, and further may be 10% by mass or more.

脂肪族炭化水素構造単位において、アルキレン構造単位の含有量は、脂肪族炭化水素構造単位の合計の質量を基準として(すなわち、脂肪族炭化水素構造単位の質量を100質量%とした場合に)、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。アルキレン構造単位の含有量は、脂肪族炭化水素構造単位の合計の質量を基準として(すなわち、脂肪族炭化水素構造単位の質量を100質量%とした場合に)、例えば、100質量%未満であり、99.5質量%以下、99質量%以下、又は98質量%以下であってもよい。アルキレン構造単位の含有量は、100質量%であってもよい。 In the aliphatic hydrocarbon structural unit, the content of the alkylene structural unit is based on the total mass of the aliphatic hydrocarbon structural unit (i.e., when the mass of the aliphatic hydrocarbon structural unit is 100% by mass), The content is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, even more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. The content of the alkylene structural unit is, for example, less than 100% by mass based on the total mass of the aliphatic hydrocarbon structural units (that is, when the mass of the aliphatic hydrocarbon structural units is 100% by mass). , 99.5% by mass or less, 99% by mass or less, or 98% by mass or less. The content of alkylene structural units may be 100% by mass.

脂肪族炭化水素構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましい。脂肪族炭化水素構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、85質量%未満であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。 The content of aliphatic hydrocarbon structural units is preferably 40% by mass or more, based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), and 50% by mass or more. It is more preferably at least 60% by mass, and even more preferably at least 60% by mass. The content of aliphatic hydrocarbon structural units is preferably less than 85% by mass, based on the mass of copolymer I (i.e., when the mass of copolymer I is 100% by mass), and is preferably less than 75% by mass. It is more preferably at most 70% by mass, even more preferably at most 70% by mass.

ニトリル基含有構造単位は、ニトリル基を含む構造単位であり、好ましくはニトリル基により置換されたアルキレン構造を含む構造単位を含み、より好ましくはニトリル基により置換されたアルキレン構造のみからなる構造単位を含む。アルキレン構造は、直鎖状又は分岐状のアルキレン構造であることが好ましい。ニトリル基含有構造単位は、ニトリル基により置換されたアルキル構造を含む(又はのみからなる)構造単位を更に含んでもよい。ニトリル基含有構造単位に含まれるニトリル基の数は、1つであることが好ましい。 The nitrile group-containing structural unit is a structural unit containing a nitrile group, preferably a structural unit containing an alkylene structure substituted with a nitrile group, and more preferably a structural unit consisting only of an alkylene structure substituted with a nitrile group. include. The alkylene structure is preferably a linear or branched alkylene structure. The nitrile group-containing structural unit may further include a structural unit containing (or consisting only of) an alkyl structure substituted with a nitrile group. The number of nitrile groups contained in the nitrile group-containing structural unit is preferably one.

ニトリル基含有構造単位は、下記一般式(2A)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The nitrile group-containing structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (2A).

一般式(2A)
General formula (2A)

一般式(2A)中、nは、2以上の整数を表す。nは、6以下の整数であることが好ましく、4以下の整数であることがより好ましく、3以下の整数であることが更に好ましい。特に、nは、2であることが好ましい。 In general formula (2A), n represents an integer of 2 or more. n is preferably an integer of 6 or less, more preferably an integer of 4 or less, and still more preferably an integer of 3 or less. In particular, n is preferably 2.

ニトリル基含有構造単位は、下記一般式(2B)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The nitrile group-containing structural unit preferably contains a structural unit represented by the following general formula (2B):

一般式(2B)
General formula (2B)

一般式(2B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子であることが好ましい。 In general formula (2B), R represents a hydrogen atom or a methyl group. Preferably, R is a hydrogen atom.

共重合体Iへのニトリル基含有構造単位の導入方法は、特に限定されないが、ニトリル基含有単量体を含有する単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製する方法((2a)の方法)を好ましく用いることができる。最終的に得られる共重合体Iは、ニトリル基含有単量体単位をニトリル基含有構造単位として含む。ニトリル基含有構造単位を形成し得るニトリル基含有単量体としては、重合性炭素-炭素二重結合とニトリル基とを含む単量体が挙げられる。例えば、ニトリル基を有するα,β-エチレン性不飽和基含有化合物が挙げられ、具体的には、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。特に、共重合体I同士及び/又は共重合体Iと被分散物(被吸着物)との分子間力を高める観点から、ニトリル基含有単量体は、アクリロニトリルを含むことが好ましい。ニトリル基含有単量体は、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。 The method for introducing the nitrile group-containing structural unit into the copolymer I is not particularly limited, but a method for preparing a copolymer by polymerization reaction using a monomer composition containing a nitrile group-containing monomer (method (2a)) can be preferably used. The finally obtained copolymer I contains the nitrile group-containing monomer unit as a nitrile group-containing structural unit. Examples of the nitrile group-containing monomer capable of forming the nitrile group-containing structural unit include a monomer containing a polymerizable carbon-carbon double bond and a nitrile group. For example, an α,β-ethylenically unsaturated group-containing compound having a nitrile group can be mentioned, and specifically, acrylonitrile, methacrylonitrile, etc. can be mentioned. In particular, from the viewpoint of increasing the intermolecular force between the copolymers I and/or between the copolymer I and the dispersed substance (adsorbed substance), it is preferable that the nitrile group-containing monomer contains acrylonitrile. The nitrile group-containing monomer can be used alone or in combination of two or more kinds.

ニトリル基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、15質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることが更に好ましい。ニトリル基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、50質量%以下であることが好ましく、46質量%以下であることがより好ましく、40質量%以下であることが更に好ましい。ニトリル基含有構造単位の含有量を上記範囲にすることで、被分散物への吸着性及び分散媒への親和性をコントロールすることができ、被分散物を分散媒中に安定に存在させることができる。また、共重合体Iの電解液への親和性もコントロールでき、電池内で共重合体Iが電解液に溶解して電解液の抵抗を増大させるなどの不具合を防ぐことができる。 The content of the nitrile group-containing structural unit is preferably 15% by mass or more, based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), and 20% by mass. % or more, and even more preferably 30% by mass or more. The content of the nitrile group-containing structural unit is preferably 50% by mass or less, based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), and 46% by mass % or less, and even more preferably 40% by mass or less. By setting the content of the nitrile group-containing structural unit within the above range, adsorption to the object to be dispersed and affinity to the dispersion medium can be controlled, and the object to be dispersed can be stably present in the dispersion medium. Can be done. Furthermore, the affinity of copolymer I to the electrolyte can be controlled, and problems such as copolymer I dissolving in the electrolyte and increasing the resistance of the electrolyte in the battery can be prevented.

アミド基含有構造単位は、アミド基を含む構造単位であり、好ましくはアミド基により置換されたアルキレン構造を含む構造単位を含み、より好ましくはアミド基により置換されたアルキレン構造のみからなる構造単位を含む。アルキレン構造は、直鎖状又は分岐状のアルキレン構造であることが好ましい。アミド基含有構造単位は、アミド基により置換されたアルキル構造を含む(又は、のみからなる)構造単位を更に含んでもよい。アミド基含有構造単位に含まれるアミド基の数は、1つであることが好ましい。アミド基は、置換又は非置換のカルバモイル基であり、置換基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基等が挙げられる。共重合体Iにアミド基含有構造単位を含ませることで、被分散物への吸着力を著しく向上させ、分散性とロバスト性とを向上させることができる。また、アミド基は強い水素結合を形成し得ることから、共重合体Iにアミド基含有構造単位を含ませることで、共重合体Iの分子内に水素結合による架橋構造が導入されていてもよい。架橋構造が導入された共重合体Iは、被分散物に三次元的に吸着することができるため、分散性とロバスト性をより向上させることができる。 The amide group-containing structural unit is a structural unit containing an amide group, preferably a structural unit containing an alkylene structure substituted with an amide group, and more preferably a structural unit consisting only of an alkylene structure substituted with an amide group. include. The alkylene structure is preferably a linear or branched alkylene structure. The amide group-containing structural unit may further include a structural unit containing (or consisting only of) an alkyl structure substituted with an amide group. The number of amide groups contained in the amide group-containing structural unit is preferably one. The amide group is a substituted or unsubstituted carbamoyl group, and examples of the substituent include an alkyl group and a hydroxyalkyl group. By including the amide group-containing structural unit in the copolymer I, the adsorption power to the dispersed material can be significantly improved, and the dispersibility and robustness can be improved. In addition, since amide groups can form strong hydrogen bonds, by including amide group-containing structural units in copolymer I, even if a crosslinked structure due to hydrogen bonds is introduced into the molecules of copolymer I. good. Since the copolymer I having a crosslinked structure introduced therein can be three-dimensionally adsorbed onto the material to be dispersed, the dispersibility and robustness can be further improved.

アミド基含有構造単位は、下記一般式(3A)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The amide group-containing structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (3A).

一般式(3A)
General formula (3A)

一般式(3A)中、nは、2以上の整数を表す。nは、6以下の整数であることが好ましく、4以下の整数であることがより好ましく、3以下の整数であることが更に好ましい。特に、nは、2であることが好ましい。R'は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。置換基は、アルキル基又はヒドロキシアルキル基であることが好ましい。R'は、少なくとも1つが水素原子であることが好ましく、2つが水素原子であることがより好ましい。 In general formula (3A), n represents an integer of 2 or more. n is preferably an integer of 6 or less, more preferably an integer of 4 or less, and still more preferably an integer of 3 or less. In particular, n is preferably 2. R' each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Preferably, the substituent is an alkyl group or a hydroxyalkyl group. Preferably, at least one R' is a hydrogen atom, and more preferably two R's are hydrogen atoms.

アミド基含有構造単位は、下記一般式(3B)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The amide group-containing structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (3B).

一般式(3B)
General formula (3B)

一般式(3B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子であることが好ましい。R'は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。置換基は、アルキル基又はヒドロキシアルキル基であることが好ましい。R'は、少なくとも1つが水素原子であることが好ましく、2つが水素原子であることがより好ましい。 In general formula (3B), R represents a hydrogen atom or a methyl group. Preferably, R is a hydrogen atom. R' each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Preferably, the substituent is an alkyl group or a hydroxyalkyl group. Preferably, at least one R' is a hydrogen atom, and more preferably two R's are hydrogen atoms.

共重合体Iへのアミド基含有構造単位の導入方法は、特に限定はされないが、例えば、以下の(3a)又は(3b)の方法が挙げられる。 The method of introducing the amide group-containing structural unit into the copolymer I is not particularly limited, and examples thereof include the following method (3a) or (3b).

(3a)の方法では、アミド基含有単量体を含有する単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製する。調製した共重合体は、アミド基含有単量体単位を含む。最終的に得られる共重合体Iは、アミド基含有単量体単位をアミド基含有構造単位として含む。 In method (3a), a copolymer is prepared by a polymerization reaction using a monomer composition containing an amide group-containing monomer. The prepared copolymer contains amide group-containing monomer units. The copolymer I finally obtained contains an amide group-containing monomer unit as an amide group-containing structural unit.

(3b)の方法では、ニトリル基含有構造単位を含む共重合体を調製する。次いで、ニトリル基含有構造単位に含まれるニトリル基を、塩基性雰囲気下で加水分解することで、ニトリル基含有構造単位の少なくとも一部をアミド基含有構造単位に変換する。ニトリル基含有構造単位を含む共重合体は、例えば、上記(2a)の方法により得ることができる。最終的に得られる共重合体Iは、ニトリル基含有構造単位に含まれるニトリル基を加水分解により変性した単位をアミド基含有構造単位として含む。 In method (3b), a copolymer containing a nitrile group-containing structural unit is prepared. Next, by hydrolyzing the nitrile group contained in the nitrile group-containing structural unit in a basic atmosphere, at least a portion of the nitrile group-containing structural unit is converted into an amide group-containing structural unit. A copolymer containing a nitrile group-containing structural unit can be obtained, for example, by the method (2a) above. The copolymer I finally obtained contains, as an amide group-containing structural unit, a unit in which a nitrile group contained in the nitrile group-containing structural unit is modified by hydrolysis.

共重合体Iを(3b)の方法を経て調製する場合、共重合体Iにアミド基が導入されていることは、NMR(核磁気共鳴)及び/又はIR(赤外分光法)測定により確認できる。また、簡易的には、加水分解前の共重合体と共重合体Iとの間に生じる重量平均分子量及び/又は粘度(溶液の粘度)の変化によって確認することができる。共重合体Iの重量平均分子量は、加水分解前の共重合体の重量平均分子量に対して小さい値となる傾向がある(例えば、0.05~0.6倍となる。)。また、例えば、共重合体Iの溶液のせん断応力1,000/sにおける粘度は、加水分解前の共重合体の溶液のせん断応力1,000/sにおける粘度に対して小さい値となる傾向がある(例えば、0.05~0.6倍となる)。なお、共重合体Iの調製方法によらず、共重合体Iにアミド基が導入されていることは、同様に、NMR(核磁気共鳴)及び/又はIR(赤外分光法)測定により確認できる。 When copolymer I is prepared through method (3b), the introduction of amide groups into copolymer I is confirmed by NMR (nuclear magnetic resonance) and/or IR (infrared spectroscopy) measurements. can. In addition, it can be simply confirmed by the change in weight average molecular weight and/or viscosity (viscosity of the solution) that occurs between the copolymer before hydrolysis and Copolymer I. The weight average molecular weight of copolymer I tends to be a smaller value than the weight average molecular weight of the copolymer before hydrolysis (for example, 0.05 to 0.6 times). Furthermore, for example, the viscosity of a solution of copolymer I at a shear stress of 1,000/s tends to be a smaller value than the viscosity of a solution of the copolymer before hydrolysis at a shear stress of 1,000/s. (for example, 0.05 to 0.6 times). Regardless of the method of preparing Copolymer I, the introduction of amide groups into Copolymer I can be confirmed by NMR (nuclear magnetic resonance) and/or IR (infrared spectroscopy) measurements. can.

(3a)の方法において、アミド基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミドなどのモノアルキル(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等などのジアルキル(メタ)アクリルアミド類;N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミドなどのN-(ヒドロキシアルキル)(メタ)アクリルアミド;ダイアセトン(メタ)アクリルアミド;アクリロイルモルホリン等が挙げられる。本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを表す。特に、アミド基含有単量体は、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びN,N-ジメチルアクリルアミドからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。アミド基含有単量体は、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the method (3a), examples of the amide group-containing monomer include (meth)acrylamide, N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-propyl(meth)acrylamide, N-isopropyl Monoalkyl (meth)acrylamides such as (meth)acrylamide; dialkyl (meth)acrylamides such as N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N,N-diethyl (meth)acrylamide, etc.; N-(2-hydroxyethyl )(meth)acrylamide, N-(hydroxyalkyl)(meth)acrylamide such as N-(2-hydroxypropyl)(meth)acrylamide, N-(2-hydroxybutyl)(meth)acrylamide; diacetone(meth)acrylamide ; Examples include acryloylmorpholine. In this specification, "(meth)acrylic" represents acrylic or methacryl. In particular, the amide group-containing monomer preferably contains at least one selected from the group consisting of acrylamide, methacrylamide, and N,N-dimethylacrylamide. The amide group-containing monomers can be used alone or in combination of two or more.

(3b)の方法において、塩基性雰囲気下にするために、無機塩基、及び、有機水酸化物(有機塩基)からなる群から選ばれる少なくとも1種の塩基を用いることができる。 In the method (3b), at least one base selected from the group consisting of inorganic bases and organic hydroxides (organic bases) can be used to create a basic atmosphere.

無機塩基としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の、塩化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、タングステン酸塩、バナジウム酸塩、モリブデン酸塩、ニオブ酸塩、又はホウ酸塩;及び、水酸化アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも容易にカチオンを供給できる観点から、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物が好ましい。アルカリ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。アルカリ土類金属の水酸化物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、及び水酸化カリウムからなる群から選択される少なくとも1種を用いることがより好ましい。なお、無機塩基が有する金属は、遷移金属であってもよい。 Inorganic bases include, for example, chlorides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, phosphates, tungstates, vanadates, molybdates, niobates of alkali metals or alkaline earth metals. or borates; and ammonium hydroxide. Among these, hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals are preferred from the viewpoint of easily supplying cations. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and the like. Examples of alkaline earth metal hydroxides include calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and the like. Among these, it is more preferable to use at least one selected from the group consisting of lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. Note that the metal included in the inorganic base may be a transition metal.

有機水酸化物は、有機カチオンと水酸化物イオンとを含む塩である。有機水酸化物としては、例えば、トリメチル-2-ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、セチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、3-トリフルオロメチル-フェニルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げらる。これらの中でも、トリメチル-2-ヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシドからなる群から選択される少なくとも1種を用いることが特に好ましい。 Organic hydroxides are salts containing organic cations and hydroxide ions. Examples of the organic hydroxide include trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, cetyltrimethylammonium hydroxide, hexadecyltrimethylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide, and 3-trifluoromethyl- Examples include phenyltrimethylammonium hydroxide and benzyltrimethylammonium hydroxide. Among these, it is particularly preferable to use at least one selected from the group consisting of trimethyl-2-hydroxyethylammonium hydroxide and tetramethylammonium hydroxide.

塩基の使用量は、共重合体の質量を基準として1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることが更に好ましい。塩基の使用量は、共重合体の質量を基準として20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。使用量が少なすぎると、加水分解によるニトリル基の変性が起こりにくい傾向がある。使用量が多すぎると、分散装置及び/又は電池内部の腐食の原因となり得る。 The amount of the base used is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and even more preferably 3% by mass or more, based on the mass of the copolymer. The amount of the base used is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less, based on the mass of the copolymer. If the amount used is too small, modification of the nitrile group by hydrolysis tends to be difficult to occur. Using too much can cause corrosion inside the dispersion device and/or battery.

(3b)の方法において、加水分解は、アルキレン構造単位及びニトリル基含有単量体単位を含む共重合体と、塩基と、溶媒とを混合することによって行うことができる。更に任意の成分を混合してもよい。共重合体、塩基及び溶媒の容器への添加順序及び混合方法に制限はなく、これらを同時に容器に添加してもよいし;共重合体、塩基及び溶媒をそれぞれ別に容器に添加してもよいし;又は、共重合体及び塩基のいずれか一方又は両方を溶媒と混合し、共重合体含有液及び/又は塩基含有液を調製し、共重合体含有液及び/又は塩基含有液を容器に添加してもよい。特に、ニトリル基を効率よく変性させることができることから、共重合体を溶媒に溶解させた共重合体溶液に、塩基を溶媒中に分散させた塩基分散液を、撹拌しながら添加する方法が好ましい。撹拌には、ディスパー(分散機)又はホモジナイザー等を用いることができる。溶媒としては、後述する分散剤組成物の説明において挙げた溶媒を用いることができる。 In the method (3b), hydrolysis can be performed by mixing a copolymer containing an alkylene structural unit and a nitrile group-containing monomer unit, a base, and a solvent. Any other components may be mixed. There is no limitation on the order of addition of the copolymer, base, and solvent to the container and the mixing method. They may be added to the container at the same time; the copolymer, base, and solvent may be added to the container separately; or one or both of the copolymer and the base may be mixed with the solvent to prepare a copolymer-containing liquid and/or a base-containing liquid, and the copolymer-containing liquid and/or the base-containing liquid may be added to the container. In particular, since the nitrile group can be efficiently modified, a method in which a base dispersion in which a base is dispersed in a solvent is added to a copolymer solution in which the copolymer is dissolved in a solvent while stirring is preferred. A disperser (dispersing machine) or a homogenizer can be used for stirring. As the solvent, the solvents listed in the description of the dispersant composition described later can be used.

混合する際の温度に制限はないが、30℃以上に加温することで変性を早めることができる。また、変性を促進するために、微量の水分及び/又はアルコールを容器に添加してもよい。水及び/又はアルコールは、共重合体及び塩基を混合しながら容器に添加してもよいし、共重合体及び塩基を容器に加える前に容器に添加してもよいし、共重合体及び塩基と同時又はこれらに続けて容器に添加してもよい。また、共重合体、塩基、必要に応じて用いられる任意の成分の吸湿性が高い場合は、水を、吸湿された水として含んでいてもよい。水及び/又はアルコールの量は、共重合体の質量を基準として、0.05~20質量%が好ましく、0.05~5質量%がより好ましく、0.05~1質量%が更に好ましい。 There is no limit to the temperature during mixing, but denaturation can be accelerated by heating to 30°C or higher. Additionally, a small amount of water and/or alcohol may be added to the container to promote denaturation. The water and/or alcohol may be added to the container while mixing the copolymer and base, or may be added to the container before adding the copolymer and base to the container, or the water and/or alcohol may be added to the container while mixing the copolymer and base, or the water and/or alcohol may It may be added to the container at the same time or subsequently. In addition, when the copolymer, base, and optional components used as necessary have high hygroscopicity, water may be contained as absorbed water. The amount of water and/or alcohol is preferably 0.05 to 20% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight, even more preferably 0.05 to 1% by weight, based on the weight of the copolymer.

アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、セカンダリーブタノール、ターシャリーブタノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコールなどが挙げられる。アルコールは、1種類を単独で、又は、2種類以上を組み合わせて用いることができる。加水分解は、メタノール、エタノール、及び水からなる群から選択される少なくとも1種の存在下で行われることが好ましく、特に水の存在下で行われることが好ましい。 Examples of the alcohol include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, secondary butanol, tertiary butanol, benzyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, and polypropylene glycol. , butylene glycol, hexanediol, pentanediol, glycerin, hexanetriol, thiodiglycol and the like. One kind of alcohol can be used alone or two or more kinds can be used in combination. Hydrolysis is preferably carried out in the presence of at least one selected from the group consisting of methanol, ethanol, and water, and particularly preferably in the presence of water.

アミド基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、1質量%以下が特に好ましい。アミド基含有構造単位の含有量が上記範囲以下であると、共重合体I同士の水素結合が強くなりすぎることによって起こり得る、繊維状炭素分散体が貯蔵中にゲル化するという問題を防ぐことができる。アミド基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、0.1質量%以上であることが好ましく、0.3質量%以上であることがより好ましく、0.5質量%以上であることが更に好ましく、0.7質量%以上であることが特に好ましい。アミド基含有構造単位の含有量が上記範囲以上であると、被分散物への吸着力を十分に向上させ、分散性とロバスト性との良好な向上効果を得ることができる。 The content of the amide group-containing structural unit is preferably 10% by mass or less, based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), and 5% by mass or less. It is more preferably 3% by mass or less, even more preferably 1% by mass or less. If the content of the amide group-containing structural unit is below the above range, the problem that the fibrous carbon dispersion gels during storage, which may occur due to the hydrogen bonds between the copolymers I becoming too strong, can be prevented. Can be done. The content of the amide group-containing structural unit is preferably 0.1% by mass or more based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), It is more preferably 0.3% by mass or more, even more preferably 0.5% by mass or more, and particularly preferably 0.7% by mass or more. When the content of the amide group-containing structural unit is equal to or higher than the above range, the adsorption power to the object to be dispersed can be sufficiently improved, and a good effect of improving dispersibility and robustness can be obtained.

共重合体Iは、任意の構造単位を含んでもよい。任意の構造単位として、カルボキシル基含有構造単位;アルケニレン構造単位;アルキル構造単位;アルカントリイル構造単位、アルカンテトライル構造単位等の分岐点を含む構造単位などが挙げられる。分岐点を含む構造単位は、分岐状アルキレン構造を含む構造単位及び分岐状アルキル構造を含む構造単位とは異なる構造単位である。 Copolymer I may contain any structural unit. Examples of the arbitrary structural unit include a carboxyl group-containing structural unit; an alkenylene structural unit; an alkyl structural unit; a structural unit containing a branch point such as an alkantriyl structural unit and an alkanetetrayl structural unit. The structural unit containing a branch point is a structural unit different from the structural unit containing a branched alkylene structure and the structural unit containing a branched alkyl structure.

カルボキシル基含有構造単位は、カルボキシル基を含む構造単位であり、好ましくはカルボキシル基により置換されたアルキレン構造を含む構造単位を含み、より好ましくはカルボキシル基により置換されたアルキレン構造のみからなる構造単位を含む。アルキレン構造は、直鎖状又は分岐状のアルキレン構造であることが好ましい。カルボキシル基含有構造単位は、カルボキシル基により置換されたアルキル構造を含む(又は、のみからなる)構造単位を更に含んでもよい。カルボキシル基含有構造単位に含まれるカルボキシル基の数は、1つ又は2つであることが好ましい。共重合体Iにカルボキシル基含有構造単位を含ませることで、被分散物への吸着力を著しく向上させるとともに、繊維状炭素分散体の粘性を低下させ、分散効率を向上させることができる。 The carboxyl group-containing structural unit is a structural unit containing a carboxyl group, preferably a structural unit containing an alkylene structure substituted with a carboxyl group, and more preferably a structural unit consisting only of an alkylene structure substituted with a carboxyl group. include. The alkylene structure is preferably a linear or branched alkylene structure. The carboxyl group-containing structural unit may further include a structural unit containing (or consisting only of) an alkyl structure substituted with a carboxyl group. The number of carboxyl groups contained in the carboxyl group-containing structural unit is preferably one or two. By including a carboxyl group-containing structural unit in copolymer I, it is possible to significantly improve the adsorption power to the object to be dispersed, reduce the viscosity of the fibrous carbon dispersion, and improve the dispersion efficiency.

カルボキシル基含有構造単位は、下記一般式(4A)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The carboxyl group-containing structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (4A).

一般式(4A)
General formula (4A)

一般式(4A)中、nは、2以上の整数を表す。nは、6以下の整数であることが好ましく、4以下の整数であることがより好ましく、3以下の整数であることが更に好ましい。特に、nは、2であることが好ましい。 In general formula (4A), n represents an integer of 2 or more. n is preferably an integer of 6 or less, more preferably an integer of 4 or less, and still more preferably an integer of 3 or less. In particular, n is preferably 2.

カルボキシル基含有構造単位は、下記一般式(4B)で表される構造単位を含むことが好ましい。 The carboxyl group-containing structural unit preferably includes a structural unit represented by the following general formula (4B).

一般式(4B)
General formula (4B)

一般式(4B)中、Rは、水素原子又はメチル基を表す。Rは、水素原子であることが好ましい。 In general formula (4B), R represents a hydrogen atom or a methyl group. R is preferably a hydrogen atom.

カルボキシル基含有構造単位の導入方法は、特に限定はされないが、例えば、以下の(4a)又は(4b)の方法が挙げられる。 The method of introducing the carboxyl group-containing structural unit is not particularly limited, and examples thereof include the following method (4a) or (4b).

(4a)の方法では、カルボキシル基含有単量体を含有する組成物を用いて重合反応により共重合体を調製する。調製した共重合体は、カルボキシル基含有単量体単位を含む。最終的に得られる共重合体Iは、カルボキシル基含有単量体単位をカルボキシル基含有構造単位として含む。 In method (4a), a copolymer is prepared by a polymerization reaction using a composition containing a carboxyl group-containing monomer. The prepared copolymer contains carboxyl group-containing monomer units. The copolymer I finally obtained contains a carboxyl group-containing monomer unit as a carboxyl group-containing structural unit.

(4b)の方法では、アミド基含有構造単位を含む共重合体を調製する。次いで、アミド基含有構造単位に含まれるアミド基を、酸性雰囲気下で加水分解することで、アミド基含有構造単位をカルボキシル基含有構造単位に変換する。アミド基含有構造単位を含む共重合体は、例えば、上記(3a)又は(3b)の方法により得ることができる。最終的に得られる共重合体Iは、アミド基含有構造単位に含まれるアミド基を加水分解により変性した単位をカルボキシル基含有構造単位として含む。 In method (4b), a copolymer containing an amide group-containing structural unit is prepared. Next, the amide group contained in the amide group-containing structural unit is hydrolyzed in an acidic atmosphere, thereby converting the amide group-containing structural unit into a carboxyl group-containing structural unit. A copolymer containing an amide group-containing structural unit can be obtained, for example, by the method (3a) or (3b) above. The copolymer I finally obtained contains a unit obtained by modifying the amide group contained in the amide group-containing structural unit by hydrolysis, as a carboxyl group-containing structural unit.

(4a)の方法において、カルボキシル基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などの不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸等が挙げられる。特に、カルボキシル基含有単量体は、アクリル酸及びマレイン酸からなる群から選択される少なくとも1種を含むこと好ましい。カルボキシル基含有単量体は、1種を単独で、又は、2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the method (4a), examples of the carboxyl group-containing monomer include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth)acrylic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid; maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, and glutaconic acid; Examples thereof include acids, unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, and the like. In particular, the carboxyl group-containing monomer preferably contains at least one selected from the group consisting of acrylic acid and maleic acid. The carboxyl group-containing monomers can be used alone or in combination of two or more.

(4b)の方法において、酸性雰囲気下にするために、無機酸及び有機酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の酸を用いることができる。 In the method (4b), at least one acid selected from the group consisting of inorganic acids and organic acids can be used to create an acidic atmosphere.

無機酸としては、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸等が挙げられる。有機酸としては、ギ酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、コハク酸、リンゴ酸、安息香酸、ベンゼンスルホン酸等が挙げられる。これらの中でも、コハク酸及びクエン酸が好ましい。 Examples of inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, boric acid, and hydrofluoric acid. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, succinic acid, malic acid, benzoic acid, and benzenesulfonic acid. Among these, succinic acid and citric acid are preferred.

酸の使用量は、共重合体の質量を基準として0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、1質量%以上であることが更に好ましい。酸の使用量は、共重合体の質量を基準として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い。使用量が少なすぎると、加水分解によるアミド基の変性が起こりにくい傾向がある。使用量が多すぎると、分散装置及び/又は電池内部の腐食の原因となり得る。 The amount of acid used is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more, based on the mass of the copolymer. The amount of acid used is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and even more preferably 3% by mass or less, based on the mass of the copolymer. If the amount used is too small, modification of the amide group by hydrolysis tends to occur less easily. Using too much can cause corrosion inside the dispersion device and/or battery.

カルボキシル基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、1質量%未満が好ましく、0.5質量%以下がより好ましく、0.3質量%以下が更に好ましい。カルボキシル基含有構造単位の含有量が上記範囲未満(又は以下)であると、共重合体I同士の水素結合が強くなりすぎることによって起こり得る、後述する繊維状炭素分散体が貯蔵中にゲル化するという問題を防ぐことができる。カルボキシル基含有構造単位の含有量は、共重合体Iの質量を基準として(すなわち、共重合体Iの質量を100質量%とした場合に)、0.01質量%以上であることが好ましく、0.1質量%以上であることがより好ましく、0.3質量%以上であることが更に好ましい。カルボキシル基含有構造単位の含有量が上記範囲以上であると、被分散物への吸着力を十分に向上させるとともに、繊維状炭素分散体の粘性を低下させ、分散効率を向上させることができる。 The content of the carboxyl group-containing structural unit is preferably less than 1% by mass, based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), and 0.5% by mass. The following is more preferable, and 0.3% by mass or less is still more preferable. If the content of carboxyl group-containing structural units is less than (or below) the above range, the fibrous carbon dispersion described below may gel during storage, which may occur due to the hydrogen bonds between copolymers I becoming too strong. This problem can be avoided. The content of the carboxyl group-containing structural unit is preferably 0.01% by mass or more based on the mass of copolymer I (that is, when the mass of copolymer I is 100% by mass), It is more preferably 0.1% by mass or more, and even more preferably 0.3% by mass or more. When the content of the carboxyl group-containing structural unit is above the above range, it is possible to sufficiently improve the adsorption power to the object to be dispersed, reduce the viscosity of the fibrous carbon dispersion, and improve the dispersion efficiency.

アルケニレン構造単位は、アルケニレン構造を含む構造単位であり、好ましくはアルケニレン構造のみからなる構造単位である。アルケニレン構造は、直鎖状アルケニレン構造又は分岐状アルケニレン構造であることが好ましい。 The alkenylene structural unit is a structural unit containing an alkenylene structure, preferably a structural unit consisting only of an alkenylene structure. The alkenylene structure is preferably a linear alkenylene structure or a branched alkenylene structure.

アルケニレン構造単位は、直鎖状アルケニレン構造を含む構造単位、及び、分岐状アルケニレン構造を含む構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、直鎖状アルケニレン構造のみからなる構造単位、及び、分岐状アルケニレン構造のみからなる構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。 The alkenylene structural unit preferably contains at least one type selected from the group consisting of a structural unit containing a linear alkenylene structure and a structural unit containing a branched alkenylene structure, and a structure consisting only of a linear alkenylene structure. It is more preferable that at least one type selected from the group consisting of a structural unit consisting of only a branched alkenylene structure and a branched alkenylene structure is included.

例えば、上記(1a)の方法を経て共重合体Iを得る場合、共重合体Iには、単位内に炭素-炭素二重結合を持つ共役ジエン単量体単位が、水素添加されることなく分子内に残ることがある。最終的に得られる共重合体Iは、単位内に炭素-炭素二重結合を持つ共役ジエン単量体単位をアルケニレン構造単位として含んでもよい。 For example, when copolymer I is obtained through the above method (1a), conjugated diene monomer units having a carbon-carbon double bond within the unit may remain within the molecule of copolymer I without being hydrogenated. The finally obtained copolymer I may contain conjugated diene monomer units having a carbon-carbon double bond within the unit as alkenylene structural units.

アルキル構造単位は、アルキル構造を含む構造単位(但し、分岐状アルキレン構造単位等の他の脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有構造単位、アミド基含有構造単位、及びカルボキシル基含有構造単位には該当しない構造単位である。)であり、好ましくはアルキル構造のみからなる構造単位である。アルキル構造は、直鎖状アルキル構造又は分岐状アルキル構造であることが好ましい。 An alkyl structural unit is a structural unit containing an alkyl structure (however, other aliphatic hydrocarbon structural units such as a branched alkylene structural unit, a nitrile group-containing structural unit, an amide group-containing structural unit, and a carboxyl group-containing structural unit) ), and is preferably a structural unit consisting only of an alkyl structure. The alkyl structure is preferably a linear alkyl structure or a branched alkyl structure.

アルキル構造単位は、直鎖状アルキル構造を含む構造単位、及び、分岐状アルキル構造を含む構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、直鎖状アルキル構造のみからなる構造単位、及び、分岐状アルキル構造のみからなる構造単位からなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。 The alkyl structural unit preferably contains at least one type selected from the group consisting of a structural unit containing a linear alkyl structure and a structural unit containing a branched alkyl structure, and a structure consisting only of a linear alkyl structure. It is more preferable to include at least one selected from the group consisting of a structural unit consisting only of a branched alkyl structure and a branched alkyl structure.

例えば、上記(1a)又は(1b)の方法を経て共重合体Iを得る場合、共重合体Iには、共重合体Iの末端基として、好ましくは、水素化共役ジエン単量体単位又はα-オレフィン単量体単位が少なくとも導入されることが好ましい。最終的に得られる共重合体Iは、これらの単量体単位をアルキル構造単位として含んでもよい。 For example, when copolymer I is obtained via the above method (1a) or (1b), it is preferable that at least a hydrogenated conjugated diene monomer unit or an α-olefin monomer unit is introduced into copolymer I as a terminal group of copolymer I. The finally obtained copolymer I may contain these monomer units as alkyl structural units.

アルカントリイル構造単位は、アルカントリイル構造を含む構造単位であり、好ましくはアルカントリイル構造のみからなる構造単位である。アルカンテトライル構造単位は、アルカンテトライル構造を含む構造単位であり、好ましくはアルカンテトライル構造のみからなる構造単位である。 The alkantriyl structural unit is a structural unit containing an alkantriyl structure, preferably a structural unit consisting only of an alkantriyl structure. The alkanetetryl structural unit is a structural unit containing an alkanetetryl structure, preferably a structural unit consisting only of an alkanetetryl structure.

例えば、上記(1a)の方法を経て共重合体Iを得る場合、共重合体Iには、共役ジエン単量体単位が、単位内に炭素-炭素二重結合を持たない単量体単位であって、分岐点を含む単量体単位として分子内に導入されることがある。この場合、最終的に得られる共重合体Iは分岐ポリマーであり、共役ジエン単量体単位をアルカントリイル構造単位、アルカンテトライル構造単位等の分岐点を含む脂肪族炭化水素構造単位として含んでもよい。脂肪族炭化水素構造単位が分岐点を含む構造単位を含む場合、共重合体Iは分岐ポリマーである。分岐ポリマーは、網目ポリマーであってもよい。分岐点を含む構造単位を含む共重合体Iは、被分散物に三次元的に吸着することができるため、分散性とロバスト性をより向上させることができる。 For example, when copolymer I is obtained through the method (1a) above, copolymer I contains conjugated diene monomer units that do not have a carbon-carbon double bond within the unit. It may be introduced into the molecule as a monomer unit containing a branch point. In this case, the copolymer I finally obtained is a branched polymer and contains a conjugated diene monomer unit as an aliphatic hydrocarbon structural unit containing a branch point such as an alkantriyl structural unit or an alkanetetrayl structural unit. But that's fine. Copolymer I is a branched polymer when the aliphatic hydrocarbon structural units include structural units containing branch points. The branched polymer may be a network polymer. Copolymer I containing a structural unit containing a branch point can be three-dimensionally adsorbed onto a material to be dispersed, and therefore can further improve dispersibility and robustness.

共重合体Iの好ましい態様として、以下が挙げられる。・共重合体Iに含まれる脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有構造単位、及びカルバモイル基含有構造単位の合計の含有量が、共重合体Iの質量を基準として80質量%以上100質量%以下である共重合体I。合計の含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。・共重合体Iに含まれる脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有構造単位、カルバモイル基含有構造単位、及びカルボキシル基含有構造単位の合計の含有量が、共重合体Iの質量を基準として80質量%以上100質量%以下である共重合体I。合計の含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。・一般式(1A)で表される構造単位、一般式(2A)で表される構造単位、及び一般式(3A)で表される構造単位を含み、任意の構造単位として一般式(4A)で表される構造単位を含んでもよく、前記構造単位の合計の含有量が、共重合体Iの質量を基準として80質量%以上100質量%以下である共重合体I。合計の含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。・一般式(1B)で表される構造単位、一般式(2B)で表される構造単位、及び一般式(3B)で表される構造単位を含み、任意の構造単位として一般式(4B)で表される構造単位を含んでもよく、前記構造単位の合計の含有量が、共重合体Iの質量を基準として80質量%以上100質量%以下である共重合体I。合計の含有量は、好ましくは90質量%以上、より好ましくは95質量%以上、更に好ましくは98質量%以上である。 Preferred embodiments of copolymer I include the following. - Copolymer I in which the total content of the aliphatic hydrocarbon structural units, nitrile group-containing structural units, and carbamoyl group-containing structural units contained in copolymer I is 80% by mass or more and 100% by mass or less based on the mass of copolymer I. The total content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 98% by mass or more. - Copolymer I in which the total content of the aliphatic hydrocarbon structural units, nitrile group-containing structural units, carbamoyl group-containing structural units, and carboxyl group-containing structural units contained in copolymer I is 80% by mass or more and 100% by mass or less based on the mass of copolymer I. The total content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 98% by mass or more.・Copolymer I containing a structural unit represented by general formula (1A), a structural unit represented by general formula (2A), and a structural unit represented by general formula (3A), and may contain a structural unit represented by general formula (4A) as an optional structural unit, and the total content of the structural units is 80% by mass or more and 100% by mass or less based on the mass of copolymer I. The total content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 98% by mass or more. ・Copolymer I containing a structural unit represented by general formula (1B), a structural unit represented by general formula (2B), and a structural unit represented by general formula (3B), and may contain a structural unit represented by general formula (4B) as an optional structural unit, and the total content of the structural units is 80% by mass or more and 100% by mass or less based on the mass of copolymer I. The total content is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 98% by mass or more.

本明細書において、構造単位の含有量は、単量体の使用量、NMR(核磁気共鳴)及び/又はIR(赤外分光法)測定を利用して求めることができる。 In this specification, the content of structural units can be determined using the amount of monomer used, NMR (nuclear magnetic resonance) and/or IR (infrared spectroscopy) measurements.

共重合体Iの製造方法の好ましい態様として、以下が挙げられる。・共役ジエン単量体及びニトリル基含有単量体を含有する単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製すること((1a)及び(2a)の方法)、前記共重合体に含まれる共役ジエン単量体単位に水素添加すること((1a)の方法)、及び、前記共重合体に含まれるニトリル基含有構造単位を加水分解により変性すること((3b)の方法)を含む、共重合体Iの製造方法。この方法においては、共役ジエン単量体単位の一部又は全部に水素添加する。また、共重合体Iにニトリル基含有構造単位が含まれるよう、ニトリル基含有構造単位の一部(全部ではない。)を加水分解により変性する。・共役ジエン単量体、ニトリル基含有単量体、及びアミド基含有単量体を含有する単量体組成物を用いて重合反応により共重合体を調製すること((1a)、(2a)及び(3a)の方法)、及び、前記共重合体に含まれる共役ジエン単量体単位に水素添加すること((1a)の方法)を含む、共重合体Iの製造方法。この方法においては、共役ジエン単量体単位の一部又は全部を水素添加する。 Preferred embodiments of the method for producing Copolymer I include the following.・Preparing a copolymer by a polymerization reaction using a monomer composition containing a conjugated diene monomer and a nitrile group-containing monomer (methods (1a) and (2a)), the above copolymer Hydrogenating the conjugated diene monomer unit contained in the copolymer (method of (1a)), and modifying the nitrile group-containing structural unit contained in the copolymer by hydrolysis (method of (3b)) A method for producing copolymer I, comprising: In this method, some or all of the conjugated diene monomer units are hydrogenated. Further, some (but not all) of the nitrile group-containing structural units are modified by hydrolysis so that the copolymer I contains the nitrile group-containing structural units.・Preparing a copolymer by a polymerization reaction using a monomer composition containing a conjugated diene monomer, a nitrile group-containing monomer, and an amide group-containing monomer ((1a), (2a) and method (3a)), and hydrogenating a conjugated diene monomer unit contained in the copolymer (method (1a)). In this method, some or all of the conjugated diene monomer units are hydrogenated.

上記態様の製造方法において、前記単量体組成物が、カルボキシル基含有単量体を更に含んでいてもよい。又は、上記態様の製造方法は、アミド基含有構造単位を加水分解により変性すること((4b)の方法)を更に含んでもよく、この方法においては、アミド基含有構造単位の一部(全部ではない。)を加水分解により変性する。 In the manufacturing method of the above aspect, the monomer composition may further contain a carboxyl group-containing monomer. Alternatively, the manufacturing method of the above embodiment may further include modifying the amide group-containing structural unit by hydrolysis (method of (4b)), and in this method, some of the amide group-containing structural units (not all of them) ) is denatured by hydrolysis.

(3b)の方法を経て製造した共重合体Iは、加水分解後の、共重合体I、塩基及び溶媒を含有する混合物(分散剤含有液)の状態で分散剤として使用することができる。又は、(3b)の方法を経て製造した共重合体Iは、加水分解後の、共重合体I、塩基及び溶媒を含有する混合物(分散剤含有液)から塩基を抽出除去した後に、共重合体I及び溶媒を含有する混合物(分散剤含有液)の状態で分散剤として使用することができる。塩基の抽出除去の方法は特に限定されないが、例えば、塩基の良溶媒であって、共重合体Iの貧溶媒である洗浄溶媒に、混合物(分散剤含有液)を滴下し、沈殿した共重合体Iを回収する方法が挙げられる。洗浄溶媒は多いほど除去効率が高い。また、沈殿した共重合体Iを再溶解して、共重合体Iを繰り返し洗浄することでも除去効率が高くなる。塩基の良溶媒であって、共重合体Iの良溶媒である溶媒と、混合物(分散剤含有液)とを十分に混合してから同様に洗浄してもよい。 Copolymer I produced by the method (3b) can be used as a dispersant in the form of a mixture (dispersant-containing liquid) containing Copolymer I, a base, and a solvent after hydrolysis. Alternatively, Copolymer I produced by the method (3b) can be prepared by extracting and removing the base from the hydrolyzed mixture containing Copolymer I, a base, and a solvent (dispersant-containing liquid). It can be used as a dispersant in the form of a mixture (dispersant-containing liquid) containing Coalescence I and a solvent. The method for extracting and removing the base is not particularly limited, but for example, the mixture (dispersant-containing liquid) is dropped into a washing solvent that is a good solvent for the base and a poor solvent for copolymer I, and the precipitated copolymer A method for recovering the coalesce I can be mentioned. The more cleaning solvent there is, the higher the removal efficiency is. Further, the removal efficiency can also be increased by redissolving the precipitated copolymer I and repeatedly washing the copolymer I. A solvent that is a good solvent for a base and a good solvent for copolymer I and a mixture (dispersant-containing liquid) may be thoroughly mixed and then washed in the same manner.

共重合体の調製に用いられる重合反応は、乳化重合反応であることが好ましく、通常の乳化重合の方法を用いることができる。乳化重合に使用する乳化剤(界面活性剤)、重合開始剤、キレート剤、酸素捕捉剤、分子量調整剤等の重合薬剤は、従来公知のそれぞれの薬剤が使用でき、特に限定されない。例えば、乳化剤としては、通常、アニオン系又はアニオン系とノニオン(非イオン)系の乳化剤が使用される。 The polymerization reaction used to prepare the copolymer is preferably an emulsion polymerization reaction, and a conventional emulsion polymerization method can be used. The polymerization agents used in emulsion polymerization, such as emulsifiers (surfactants), polymerization initiators, chelating agents, oxygen scavengers, and molecular weight regulators, can be conventionally known agents and are not particularly limited. For example, as the emulsifier, an anionic emulsifier or an anionic and nonionic emulsifier is usually used.

アニオン系乳化剤としては、例えば、牛脂脂肪酸カリウム、部分水添牛脂脂肪酸カリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸塩;ロジン酸カリウム、ロジン酸ナトリウム、水添ロジン酸カリウム、水添ロジン酸ナトリウム等の樹脂酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩等が挙げられる。ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリエチレングリコールエステル型、ポリプロピレングリコールエステル型、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイド等のブロック共重合体型の乳化剤が挙げられる。 Examples of anionic emulsifiers include fatty acid salts such as potassium tallow fatty acid, partially hydrogenated potassium tallow fatty acid, potassium oleate, and sodium oleate; potassium rosinate, sodium rosinate, hydrogenated potassium rosinate, and hydrogenated sodium rosinate. and alkylbenzenesulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate. Examples of nonionic emulsifiers include polyethylene glycol ester type emulsifiers, polypropylene glycol ester type emulsifiers, and block copolymer type emulsifiers such as ethylene oxide and propylene oxide.

重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩等の熱分解型開始剤;t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;これらと二価の鉄イオン等の還元剤とからなるレドックス系開始剤等が挙げられる。これらの中でもレドックス系開始剤が好ましい。開始剤の使用量は、例えば、単量体の全量に対して0.01~10質量%の範囲である。 Examples of the polymerization initiator include thermal decomposition type initiators such as persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate; t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, octanoyl peroxide, Examples include organic peroxides such as 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide; azo compounds such as azobisisobutyronitrile; and redox initiators consisting of these and a reducing agent such as divalent iron ion. It will be done. Among these, redox initiators are preferred. The amount of initiator used is, for example, in the range of 0.01 to 10% by weight based on the total amount of monomers.

乳化重合反応は、連続式又は回分式のいずれでもよい。重合温度は、低温~高温重合のいずれでもよいが、好ましくは0~50℃、更に好ましくは0~35℃である。また、単量体の添加方法(一括添加、分割添加等)、重合時間、重合転化率等も特に限定されない。転化率は85質量%以上が好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。 The emulsion polymerization reaction may be continuous or batchwise. The polymerization temperature may be low to high temperature, preferably 0 to 50°C, more preferably 0 to 35°C. Furthermore, the method of adding monomers (all-time addition, divided addition, etc.), polymerization time, polymerization conversion rate, etc. are not particularly limited. The conversion rate is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more.

共重合体Iの重量平均分子量は、5,000以上が好ましく、10,000以上がより好ましく、50,000以上が更に好ましい。共重合体Iの重量平均分子量は、400,000以下が好ましく、350,000以下がより好ましく、300,000以下が更に好ましい。共重合体Iの重量平均分子量が、5,000以上、かつ、400,000以下である場合、被分散物への吸着性及び分散媒への親和性が良好となり、分散体の安定性が向上する傾向がある。重量平均分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量であり、ゲルバーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定できる。具体的には実施例に記載の方法により測定すればよい。 The weight average molecular weight of Copolymer I is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and even more preferably 50,000 or more. The weight average molecular weight of Copolymer I is preferably 400,000 or less, more preferably 350,000 or less, and even more preferably 300,000 or less. When the weight average molecular weight of Copolymer I is 5,000 or more and 400,000 or less, adsorption to the dispersed material and affinity to the dispersion medium are improved, and the stability of the dispersion is improved. There is a tendency to The weight average molecular weight is a weight average molecular weight in terms of polystyrene, and can be measured by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, it may be measured by the method described in Examples.

分散剤は、少なくとも共重合体Iを含有する。分散剤は、任意の重合体、任意の共重合体等を更に含んでもよい。分散剤における共重合体Iの含有量は、50質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。分散剤における共重合体Iの含有量は100質量%であってもよく、この場合、分散剤は共重合体Iのみからなる。 The dispersant contains at least Copolymer I. The dispersant may further contain any polymer, any copolymer, or the like. The content of copolymer I in the dispersant is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and even more preferably 90% by mass or more. The content of copolymer I in the dispersant may be 100% by mass, in which case the dispersant consists only of copolymer I.

<分散剤組成物>
分散剤組成物は、分散剤と、共重合体Iの質量を基準として1質量%以上20量%以下の塩基と、溶媒とを含有する。すなわち、分散剤組成物は、共重合体Iと、共重合体Iの質量を基準として1質量%以上20量%以下の塩基と、溶媒とを含有する。共重合体Iを上述の(3b)の方法を経て得た場合、分散剤組成物は(3b)の方法に使用した塩基を含有してもよい。塩基の含有量は、共重合体Iの質量を基準として、1質量%以上であり、2質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。塩基の含有量は、ゲル化及び経時による増粘、並びに、分散装置及び/又は電池内部の腐食を防止する観点から、共重合体Iの質量を基準として、20質量%以下であり、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。分散剤組成物は、酸等の任意の成分を含有してもよい。
<Dispersant composition>
The dispersant composition contains a dispersant, a base of 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the mass of copolymer I, and a solvent. That is, the dispersant composition contains Copolymer I, a base of 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the mass of Copolymer I, and a solvent. When Copolymer I is obtained through the above-mentioned method (3b), the dispersant composition may contain the base used in the method (3b). The content of the base is 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or more, based on the mass of copolymer I. The content of the base is 20% by mass or less, based on the mass of Copolymer I, from the viewpoint of preventing gelation, thickening over time, and corrosion of the dispersion device and/or inside the battery, and 15% by mass. % or less, more preferably 10% by mass or less. The dispersant composition may contain optional components such as acids.

分散剤組成物は、溶媒を含有する。溶媒は、共重合体Iを溶解できる溶媒であることが好ましく、水溶性有機溶媒のいずれか1種からなる溶媒、又は、水溶性有機溶媒のいずれか2種以上からなる混合溶媒であることが好ましい。 The dispersant composition contains a solvent. The solvent is preferably a solvent that can dissolve the copolymer I, and is preferably a solvent consisting of any one type of water-soluble organic solvent, or a mixed solvent consisting of two or more types of water-soluble organic solvents. preferable.

水溶性有機溶媒としては、アミド系(N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N-エチル-2-ピロリドン(NEP)、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N-メチルカプロラクタムなど)、複素環系(シクロヘキシルピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトンなど)、スルホキシド系(ジメチルスルホキシドなど)、スルホン系(ヘキサメチルホスホロトリアミド、スルホランなど)、低級ケトン系(アセトン、メチルエチルケトンなど)、その他、テトラヒドロフラン、尿素、アセトニトリルなどを使用することができる。水溶性有機溶媒は、アミド系有機溶媒を含むことが好ましく、N-メチル-2-ピロリドン及びN-エチル-2-ピロリドンからなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。 Examples of water-soluble organic solvents include amide-based solvents (N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP), N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N- diethylacetamide, N-methylcaprolactam, etc.), heterocyclics (cyclohexylpyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, γ-butyrolactone, etc.), sulfoxides (dimethylsulfoxide, etc.), sulfones ( Hexamethylphosphorotriamide, sulfolane, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), tetrahydrofuran, urea, acetonitrile, etc. can be used. The water-soluble organic solvent preferably contains an amide organic solvent, and more preferably contains at least one selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone.

分散剤組成物における共重合体Iの含有量は、繊維状炭素分散体、バインダー樹脂含有繊維状炭素分散体、及び電極膜用スラリーにおける導電材及び/又は電極活物質の濃度を十分なものとする観点から、分散剤組成物の質量を基準として、2質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましい。導電材及び/又は電極活物質の濃度が十分である場合、良好な塗工性が得られ、また、乾燥時間及び移送コストが増すことによる製造コストの増加を防止することができる。共重合体Iの含有量は、不溶解分の発生を防ぐ観点から、分散剤組成物の質量を基準として、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The content of copolymer I in the dispersant composition is such that the concentration of the conductive material and/or electrode active material in the fibrous carbon dispersion, binder resin-containing fibrous carbon dispersion, and electrode film slurry is set to a sufficient level. From the viewpoint of this, the content is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, based on the mass of the dispersant composition. When the concentration of the conductive material and/or the electrode active material is sufficient, good coating properties can be obtained, and an increase in manufacturing costs due to increases in drying time and transportation costs can be prevented. The content of copolymer I is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, based on the mass of the dispersant composition, from the viewpoint of preventing the generation of insoluble matter.

上述の(3b)の方法を経て得られる、共重合体I、塩基、及び溶媒を含有する混合物(分散剤含有液)を、分散剤組成物として使用してもよい。また、上述の(3b)と(4b)の方法を経て得られる、共重合体I、塩基、酸、及び溶媒を含有する混合物(分散剤含有液)を分散剤組成物として使用してもよい。 A mixture containing copolymer I, a base, and a solvent (dispersant-containing liquid) obtained through the method (3b) described above may be used as the dispersant composition. Alternatively, a mixture containing copolymer I, a base, an acid, and a solvent (dispersant-containing liquid) obtained through the above-mentioned methods (3b) and (4b) may be used as the dispersant composition. .

<溶媒>
繊維状炭素分散体の溶媒(分散媒)は、特に限定されないが、高誘電率溶媒であることが好ましく、高誘電率溶媒のいずれか1種からなる溶媒、または2種以上からなる混合溶媒を含むことが好ましい。また、高誘電率溶媒に、その他の溶媒を1種または2種以上混合して用いてもよい。
<Solvent>
The solvent (dispersion medium) for the fibrous carbon dispersion is not particularly limited, but is preferably a high dielectric constant solvent, and a solvent consisting of any one type of high dielectric constant solvent, or a mixed solvent consisting of two or more types. It is preferable to include. Further, the high dielectric constant solvent may be used alone or in combination with two or more other solvents.

高誘電率溶媒としては、アミド系(N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N-エチル-2-ピロリドン(NEP)、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N-メチルカプロラクタムなど)、複素環系(シクロヘキシルピロリドン、2-オキサゾリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトンなど)、スルホキシド系(ジメチルスルホキシドなど)、スルホン系(ヘキサメチルホスホロトリアミド、スルホランなど)、低級ケトン系(アセトン、メチルエチルケトンなど)、カーボネート系(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、フルオロエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート)、水、その他、テトラヒドロフラン、尿素、アセトニトリルなどを使用することができる。分散媒としては、アミド系有機溶媒や水を含むことが好ましく、アミド系有機溶媒はN-メチル-2-ピロリドンおよびN-エチル-2-ピロリドンからなる群から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。高誘電率溶媒の比誘電率は、溶剤ハンドブック等に記載の数値とすることができ、20℃において2.5以上であることが好ましい。 High dielectric constant solvents that can be used include amides (N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP), N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N-methylcaprolactam, etc.), heterocyclics (cyclohexylpyrrolidone, 2-oxazolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, γ-butyrolactone, etc.), sulfoxides (dimethyl sulfoxide, etc.), sulfones (hexamethylphosphorotriamide, sulfolane, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), carbonates (diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, fluoroethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate), water, and others such as tetrahydrofuran, urea, and acetonitrile. The dispersion medium preferably contains an amide-based organic solvent or water, and more preferably contains at least one selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone and N-ethyl-2-pyrrolidone. The relative dielectric constant of the high dielectric constant solvent can be a value listed in the Solvent Handbook, etc., and is preferably 2.5 or more at 20°C.

<繊維状炭素分散体>
繊維状炭素分散体は、繊維状炭素と溶媒(分散媒)とを含み、任意で分散剤を含む。繊維状炭素分散体は、必要に応じて、湿潤剤、界面活性剤、pH調整剤、濡れ浸透剤、レベリング剤等のその他の添加剤、その他の導電材、その他の高分子成分等の任意成分を、本発明の目的を阻害しない範囲で適宜含んでもよい。任意成分は、分散液作製前、分散時、分散後、又はこれらの組み合わせ等、任意のタイミングで添加することができる。
<Fibrous carbon dispersion>
The fibrous carbon dispersion contains fibrous carbon and a solvent (dispersion medium), and optionally a dispersant. The fibrous carbon dispersion may contain optional ingredients such as wetting agents, surfactants, pH adjusters, wetting agents, leveling agents, other additives, other conductive materials, and other polymer components, as necessary. may be included as appropriate within a range that does not impede the purpose of the present invention. The optional components can be added at any timing, such as before preparing the dispersion, during dispersion, after dispersion, or a combination thereof.

繊維状炭素分散体における繊維状炭素の分散性は、レーザー回折/散乱式の粒度分布計にて求めたメジアン径(μm)でも評価できる。レーザー回折/散乱式の粒度分布計にて求めたメジアン径(μm)では、粒子による散乱光強度分布により、繊維状炭素凝集粒子の粒子径を見積もることができる。メジアン径(μm)は0.4μm以上であることが好ましく、また、5.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましい。上記範囲とすることで適切な分散状態の繊維状炭素分散体を得ることができる。上記範囲を下回ると凝集した状態の繊維状炭素が存在し、また、上記範囲を上回ると微細に切断された繊維状炭素が多数生じることから、効率的な導電ネットワークの形成が難しくなる。メジアン径は実施例に記載の方法により測定することができる。 The dispersibility of the fibrous carbon in the fibrous carbon dispersion can also be evaluated by the median diameter (μm) determined using a laser diffraction/scattering type particle size distribution analyzer. From the median diameter (μm) determined using a laser diffraction/scattering type particle size distribution meter, the particle diameter of the fibrous carbon aggregate particles can be estimated based on the intensity distribution of scattered light by the particles. The median diameter (μm) is preferably 0.4 μm or more, more preferably 5.0 μm or less, and more preferably 2.0 μm or less. By setting it as the said range, the fibrous carbon dispersion of an appropriate dispersion state can be obtained. If it is less than the above range, fibrous carbon in an agglomerated state will exist, and if it exceeds the above range, a large number of finely cut fibrous carbon will be produced, making it difficult to form an efficient conductive network. The median diameter can be measured by the method described in Examples.

繊維状炭素分散体の粘度は、B型粘度計を用いて、25℃において60rpmで測定した粘度が10mPa・s以上10000mPa・s未満であることが好ましく、10mPa・s以上2000mPa・s未満であることがより好ましく、10mPa・s以上1000mPa・s未満であることがさらに好ましい。 The viscosity of the fibrous carbon dispersion is preferably 10 mPa-s or more and less than 10,000 mPa-s, and preferably 10 mPa-s or more and less than 2,000 mPa-s, as measured at 60 rpm at 25° C. using a B-type viscometer. is more preferable, and even more preferably 10 mPa·s or more and less than 1000 mPa·s.

繊維状炭素分散体のTI値は、B型粘度計にて25℃において測定した6rpmにおける粘度(mPa・s)を、60rpmにおける粘度(mPa・s)で除した値から算出できる。TI値は1.0以上10.0未満であることが好ましく、1.0以上5.0未満がより好ましく、1.0以上3.0未満がさらに好ましい。TI値が高いほど繊維状炭素、分散剤、その他樹脂成分の絡まり、またはこれらの分子間力等に起因する構造粘性が大きく、TI値が低いほど構造粘性が小さくなる。TI値を上記範囲とすることで、繊維状炭素、分散剤、その他樹脂成分の絡まりを抑えつつ、これらの分子間力を適度に作用させることができる。 The TI value of the fibrous carbon dispersion can be calculated by dividing the viscosity (mPa·s) at 6 rpm measured at 25°C with a Brookfield viscometer by the viscosity (mPa·s) at 60 rpm. The TI value is preferably 1.0 or more and less than 10.0, more preferably 1.0 or more and less than 5.0, and even more preferably 1.0 or more and less than 3.0. The higher the TI value, the greater the structural viscosity due to the entanglement of the fibrous carbon, dispersant, and other resin components, or their intermolecular forces, and the lower the TI value, the smaller the structural viscosity. By setting the TI value within the above range, it is possible to suppress the entanglement of the fibrous carbon, dispersant, and other resin components while allowing these intermolecular forces to act appropriately.

繊維状炭素分散体中の繊維状炭素の平均繊維長は0.1μm以上であることが好ましく、0.2μm以上であることがより好ましく、0.3μm以上であることがさらに好ましい。また、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。なお、繊維状炭素分散体中の繊維状炭素の平均繊維長は、繊維状炭素分散体をNMP等の非水溶媒によって50倍に希釈したものを基材に滴下して乾燥させた試料を走査型電子顕微鏡によって観察し、観測写真において、任意の300個の繊維状炭素を選び、それぞれの繊維長を計測することで算出できる。 The average fiber length of the fibrous carbon in the fibrous carbon dispersion is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, and even more preferably 0.3 μm or more. Moreover, it is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less. The average fiber length of the fibrous carbon in the fibrous carbon dispersion was determined by scanning a sample obtained by diluting the fibrous carbon dispersion 50 times with a non-aqueous solvent such as NMP and dropping it onto a base material and drying it. It can be calculated by observing with an electron microscope, selecting any 300 fibrous carbons in the observation photograph, and measuring the fiber length of each.

繊維状炭素の含有量は、繊維状炭素分散体の全量に対し、0.1質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましく、0.8質量%以上であることがより好ましい。また、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。上記範囲にすることで、沈降やゲル化を起こすことなく、繊維状炭素を良好に、かつ安定に存在させることができる。より好ましくは0.1~20質量%であり、さらに好ましくは0.5~10質量%である。また、繊維状炭素の含有量は、繊維状炭素の比表面積、分散媒への親和性、分散剤の分散能等によって、適当な流動性または粘度の繊維状炭素分散体が得られるように、適宜調整することが好ましい。 The content of fibrous carbon is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and 0.8% by mass or more based on the total amount of the fibrous carbon dispersion. It is more preferable that there be. Moreover, it is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. By setting it within the above range, fibrous carbon can be satisfactorily and stably present without causing sedimentation or gelation. It is more preferably 0.1 to 20% by mass, and even more preferably 0.5 to 10% by mass. In addition, the content of fibrous carbon is determined depending on the specific surface area of fibrous carbon, affinity for dispersion medium, dispersion ability of dispersant, etc., so that a fibrous carbon dispersion with appropriate fluidity or viscosity can be obtained. It is preferable to adjust it appropriately.

分散剤の含有量は、繊維状炭素の100質量部に対して、5~200質量部使用することが好ましく、10~100質量部使用することがより好ましく、15~80質量部使用することがさらに好ましい。分散剤の含有量は、繊維状炭素分散体の全量に対し、0.1~10質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。 The content of the dispersant is preferably 5 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 100 parts by mass, and even more preferably 15 to 80 parts by mass, per 100 parts by mass of fibrous carbon. The content of the dispersant is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, per the total amount of the fibrous carbon dispersion.

繊維状炭素分散体の固形分量は、0.2~40質量%が好ましく、0.5~20質量%がより好ましく、1~10質量%がさらに好ましい。 The solid content of the fibrous carbon dispersion is preferably 0.2 to 40% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and even more preferably 1 to 10% by mass.

繊維状炭素分散体は、平均外径が異なる2種以上の繊維状炭素を別々に用意して、分散媒に添加して用意してもよい。繊維状炭素として、平均外径が異なる2種以上の繊維状炭素を使用する場合、第一の繊維状炭素の平均外径は1nm以上、5nm未満であることが好ましい。第二の繊維状炭素の平均外径は5nm以上、30nm以下であることが好ましく、20nm以下であることがより好ましい。繊維状炭素として、平均外径が異なる2種以上の繊維状炭素を使用する場合、第一の繊維状炭素と第二の繊維状炭素の質量比率は1:10~1:100であることが好ましく、1:10~1:50であることがより好ましい。 The fibrous carbon dispersion may be prepared by separately preparing two or more types of fibrous carbon with different average outer diameters and adding them to a dispersion medium. When two or more types of fibrous carbon with different average outer diameters are used as the fibrous carbon, the average outer diameter of the first fibrous carbon is preferably 1 nm or more and less than 5 nm. The average outer diameter of the second fibrous carbon is preferably 5 nm or more and 30 nm or less, and more preferably 20 nm or less. When two or more types of fibrous carbon with different average outer diameters are used as the fibrous carbon, the mass ratio of the first fibrous carbon to the second fibrous carbon is preferably 1:10 to 1:100, and more preferably 1:10 to 1:50.

繊維状炭素の平均繊維長は0.5μm以上であることが好ましく、0.8μm以上であることがより好ましく、1.0μm以上であることがさらに好ましい。また、20μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましい。なお、繊維状炭素の平均繊維長は、まず走査型電子顕微鏡によって、繊維状炭素を観測するとともに撮像し、観測写真において、任意の300個の繊維状炭素を選び、それぞれの繊維長を計測することで算出できる。 The average fiber length of the fibrous carbon is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm or more, and even more preferably 1.0 μm or more. Moreover, it is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less. The average fiber length of fibrous carbon is determined by first observing and imaging fibrous carbon using a scanning electron microscope, selecting 300 arbitrary fibrous carbons from the observation photograph, and measuring the fiber length of each. It can be calculated by

繊維状炭素の繊維長を、外径で除した値がアスペクト比である。平均繊維長と平均外径の値を用いて、代表的なアスペクト比を求めることができる。アスペクト比が高い導電材ほど、電極を形成した際に高い導電性を得ることができる。繊維状炭素のアスペクト比は、30以上であることが好ましく、50以上であることがより好ましく、80以上であることがさらに好ましい。また、10,000以下であることが好ましく、3,000以下であることがより好ましく、1,000以下であることがさらに好ましい。 The aspect ratio is the fiber length of fibrous carbon divided by the outer diameter. A representative aspect ratio can be calculated using the average fiber length and the average outer diameter. A conductive material with a higher aspect ratio can provide higher conductivity when formed into an electrode. The aspect ratio of fibrous carbon is preferably 30 or more, more preferably 50 or more, and even more preferably 80 or more. It is also preferably 10,000 or less, more preferably 3,000 or less, and even more preferably 1,000 or less.

繊維状炭素の比表面積は100m/g以上であることが好ましく、150m/g以上であることがより好ましく、200m/g以上であることがさらに好ましい。また、1200m/g以下であることが好ましく、1000m/g以下であることがより好ましい。繊維状炭素の比表面積は窒素吸着測定によるBET法で算出する。繊維状炭素の平均外径、平均繊維長、アスペクト比、および比表面積が上記範囲内であると、電極中で発達した導電パスを形成しやすくなる。 The specific surface area of the fibrous carbon is preferably 100 m 2 /g or more, more preferably 150 m 2 /g or more, and even more preferably 200 m 2 /g or more. Moreover, it is preferable that it is 1200 m <2> /g or less, and it is more preferable that it is 1000 m <2> /g or less. The specific surface area of fibrous carbon is calculated by the BET method using nitrogen adsorption measurement. When the average outer diameter, average fiber length, aspect ratio, and specific surface area of the fibrous carbon are within the above ranges, it becomes easier to form a developed conductive path in the electrode.

繊維状炭素の炭素純度は繊維状炭素中の炭素原子の含有率(質量%)で表される。炭素純度は繊維状炭素100質量%に対して、80質量%以上であることが好ましい。 The carbon purity of fibrous carbon is expressed by the content (% by mass) of carbon atoms in the fibrous carbon. The carbon purity is preferably 80% by mass or more based on 100% by mass of fibrous carbon.

金属触媒等の不純物を除去または低減し、炭素純度を上げる目的で、高純度化処理を行った繊維状炭素を用いてもよい。 In order to remove or reduce impurities such as metal catalysts and increase carbon purity, fibrous carbon that has been subjected to a purification treatment may be used.

繊維状炭素をビーズミル等のメディアとの衝突による分散機で分散する場合や、長時間かけて繰り返し分散機を通過させるような処理を行う場合、繊維状炭素が破損して短片状の炭素質が生じる場合がある。短片状の炭素質が生じると、繊維状炭素分散体の粘度は低下し、繊維状炭素分散体を塗工乾燥させて得た塗膜の光沢は高くなることから、これらの評価結果のみで判断すると分散状態が良好なように思われるが、短片状の炭素質は接触抵抗が高く、導電ネットワーク形成が難しいため、電極の抵抗を悪化させる場合がある。短片状の炭素質が生じた程度は、分散液を希釈し、表面が平滑で分散媒と親和性のよい基材に滴下し乾燥した試料を、走査型電子顕微鏡で観察する等の方法で確認できる。0.1μm以下の炭素質が生じないように分散条件や分散液の配合を調整すると、導電性の高い電極を得ることができる。 When fibrous carbon is dispersed in a disperser that uses collisions with media such as a bead mill, or when the carbon is repeatedly passed through a disperser over a long period of time, the fibrous carbon may break and produce short-flaked carbonaceous matter. When short-flaked carbonaceous matter is produced, the viscosity of the fibrous carbon dispersion decreases, and the gloss of the coating film obtained by applying and drying the fibrous carbon dispersion increases. Judging from these evaluation results alone, however, the short-flaked carbonaceous matter has high contact resistance and is difficult to form a conductive network, which may worsen the resistance of the electrode. The degree to which short-flaked carbonaceous matter is produced can be confirmed by diluting the dispersion liquid, dropping it onto a substrate with a smooth surface and good affinity with the dispersion medium, and drying the sample, and observing it with a scanning electron microscope. By adjusting the dispersion conditions and the composition of the dispersion liquid so that carbonaceous matter of 0.1 μm or less is not produced, a highly conductive electrode can be obtained.

繊維状炭素はどのような方法で製造した繊維状炭素でも構わない。繊維状炭素は一般にレーザーアブレーション法、アーク放電法、熱CVD法、プラズマCVD法及び燃焼法で製造できるが、これらに限定されない。例えば、酸素濃度が1体積%以下の雰囲気中、500~1000℃にて、炭素源を触媒と接触反応させることで繊維状炭素を製造することができる。炭素源は炭化水素及びアルコールの少なくともいずれか一方でもよい。 The fibrous carbon may be produced by any method. Fibrous carbon can generally be produced by a laser ablation method, an arc discharge method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, and a combustion method, but are not limited thereto. For example, fibrous carbon can be produced by catalytically reacting a carbon source with a catalyst at 500 to 1000° C. in an atmosphere with an oxygen concentration of 1% by volume or less. The carbon source may be at least one of hydrocarbons and alcohols.

<乾燥工程>
溶媒を除去し乾燥する方法としては、非スラリー状の混合物から溶媒を除去できれば特に限定はなく、例えば、熱風乾燥や真空乾燥、凍結乾燥などの乾燥方法が挙げられる。中でも熱風乾燥や真空乾燥が生産性の面から好ましい。
<Drying process>
The method for removing the solvent and drying is not particularly limited as long as it can remove the solvent from the non-slurry mixture, and examples of the method include drying methods such as hot air drying, vacuum drying, freeze drying, etc. Among these, hot air drying and vacuum drying are preferred from the viewpoint of productivity.

<二次電池電極用複合物>
二次電池電極用複合物は、電極活物質、繊維状炭素を含み、更に、任意でバインダー樹脂を含んでもよい。電極用複合物は、任意成分がさらに含まれてもよい。
<Composite for secondary battery electrodes>
The secondary battery electrode composite contains an electrode active material and fibrous carbon, and may further optionally contain a binder resin. The electrode composite may further contain optional components.

本発明の電極用複合物に含まれる繊維状炭素は、少なくとも一部が解砕された形態を有し活物質の表面に付着している。 The fibrous carbon contained in the electrode composite of the present invention has at least a partially crushed form and is attached to the surface of the active material.

繊維状炭素が解砕された形態で活物質表面にあることで、電池反応に必要となる電子を活物質に効率的に供給することが出来る。また電極を作製した際の活物質間の接触抵抗低減に寄与することができる。
よって、繊維状炭素が解砕された形態で活物質表面にムラなく均一に吸着した状態で、と数の繊維状炭素の集合体が含まれると、二次電池用電極とした際、電極抵抗を下げると共に、電池反応中の活物質への電子伝導パスの形成が有利となり、電池レート特性やサイクル特性を向上させることができる。加えて、少量の導電助剤で効率的な導電パスを形成できるため、電極中の導電助剤量を低減でき電池容量の向上が可能となる。
The presence of the fibrous carbon in a crushed form on the surface of the active material can efficiently supply electrons required for the battery reaction to the active material, and can also contribute to reducing the contact resistance between active materials when an electrode is fabricated.
Therefore, when the fibrous carbon is crushed and uniformly adsorbed on the surface of the active material, and a certain number of aggregates of fibrous carbon are included, when the electrode is used for a secondary battery, the electrode resistance is reduced and the formation of an electronic conduction path to the active material during the battery reaction is favored, thereby improving the battery rate characteristics and cycle characteristics. In addition, since an efficient conductive path can be formed with a small amount of conductive additive, the amount of conductive additive in the electrode can be reduced, and the battery capacity can be improved.

繊維状炭素が解砕された形態とは、繊維状炭素の二次粒子(凝集体)が一次粒子又は、複数の一次粒子が束になったバンドル状態に解された形態を指す。繊維状炭素が解砕され活物質表面に吸着する状態としては、一次粒子及び/またはバンドルが孤立した状態や、一次粒子及び/またはバンドルが重なり合った状態が挙げられる。活物質への電子供給や複合物同士の導電パスの観点より、一次粒子及び/またはバンドルが重なり合い網目状に吸着した状態が好ましい。 The form in which fibrous carbon is crushed refers to a form in which secondary particles (agglomerates) of fibrous carbon are interpreted as primary particles or bundles of a plurality of primary particles. The state in which fibrous carbon is crushed and adsorbed on the surface of the active material includes a state in which primary particles and/or bundles are isolated, and a state in which primary particles and/or bundles overlap. From the viewpoint of electron supply to the active material and conductive paths between the composites, it is preferable that the primary particles and/or bundles overlap and are adsorbed in a network shape.

本発明における繊維状炭素が解砕された形態で活物質表面に吸着している状態とは、繊維が解砕された状態で活物質に吸着した繊維状炭素の占める面積が、活物質の表面全体の10%以上であることを指し、20%以上が好ましく、50%以上がより好ましい。 In the present invention, the state in which fibrous carbon is adsorbed on the active material surface in a crushed form means that the area occupied by the fibrous carbon adsorbed on the active material in the crushed state is the surface area of the active material. It refers to 10% or more of the total, preferably 20% or more, and more preferably 50% or more.

上記繊維が解砕された状態で活物質に吸着した繊維状炭素の占める面積は、走査電子顕微(SEM)や走査型電子顕微鏡‐エネルギー分散型X線分光法(SEM-EDX)により撮影した倍率5,000~50,000倍の観察画像から、活物質と繊維状炭素のコントラスト差などから測定することができ、複合物中の活物質20個から算出した上記面積の平均値を使用した。 The area occupied by the fibrous carbon adsorbed to the active material when the fibers are crushed is determined by the magnification obtained by scanning electron microscopy (SEM) or scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX). It can be measured from the contrast difference between the active material and fibrous carbon from an image observed at a magnification of 5,000 to 50,000 times, and the average value of the area calculated from 20 active materials in the composite was used.

本発明の電極用複合物は、酸素を含む雰囲気下における繊維状炭素の燃焼温度が520℃以下であると、活物質表面に吸着した繊維状炭素が解れた状態且つ均一な状態の複合物となる。 When the combustion temperature of the fibrous carbon in the electrode composite of the present invention is 520°C or lower in an oxygen-containing atmosphere, the fibrous carbon adsorbed on the active material surface becomes loose and uniform.

本発明の発熱ピークの温度は、TG-DTA(ThermoGravimetry-Di fferential Thermal Analysis)測定により、求めることができる。具体的には、空気又は酸素フローの条件下において、TG-DTA測定を行うことにより、TG曲線とDTA曲線が得られる。得られたDTA曲線における、300~700℃付近にある繊維状炭素の燃焼に由来する最大発熱ピークのトップを読み取り、繊維状炭素の発熱ピークの温度とした。これは、繊維状炭素の燃焼温度を表す。
繊維状炭素は一般的にファンデルワールス力により一次粒子が強く凝集した太い束(バンドル)や、バンドル同士が凝集した大きな二次凝集体を有する。これら凝集状態の違いにより熱安定性などの諸物性は異なる。そのため同じ種類の繊維状炭素であっても凝集状態によって上記燃焼温度は変化し、凝集が強い程燃焼温度は高くなる。
The temperature of the exothermic peak of the present invention can be determined by TG-DTA (ThermoGravimetry-Differential Thermal Analysis) measurement. Specifically, a TG curve and a DTA curve are obtained by performing TG-DTA measurements under air or oxygen flow conditions. In the obtained DTA curve, the top of the maximum exothermic peak derived from the combustion of fibrous carbon in the vicinity of 300 to 700° C. was read and determined as the temperature of the exothermic peak of fibrous carbon. This represents the combustion temperature of fibrous carbon.
Fibrous carbon generally has thick bundles in which primary particles are strongly aggregated due to van der Waals forces, and large secondary aggregates in which bundles aggregate together. Various physical properties such as thermal stability differ depending on these agglomeration states. Therefore, even if the fibrous carbon is of the same type, the combustion temperature changes depending on the state of aggregation, and the stronger the aggregation, the higher the combustion temperature.

二次電池電極用複合物の酸素を含む雰囲気下における繊維状炭素の燃焼温度は、520℃以下であると活物質上の繊維状炭素がより解れた状態で吸着しており、繊維状炭素から活物質への電子伝導パスがパスの形成が有利となり電池特性が向上するため好ましい。480℃以下であると好ましく、450℃以下であるとより好ましい。 When the combustion temperature of fibrous carbon in an oxygen-containing atmosphere of a secondary battery electrode composite is 520°C or lower, the fibrous carbon on the active material is adsorbed in a more loosened state, and the fibrous carbon is separated from the active material. Formation of an electron conduction path to the active material is advantageous and battery characteristics are improved, which is preferable. The temperature is preferably 480°C or lower, more preferably 450°C or lower.

二次電池用電極複合物の20kNの荷重時の体積抵抗率が500Ω・cm以下であることで、複合物中の繊維状炭素の偏在化が生じずより均一状態で活物質上に吸着されており、二次電用電極とした際に電極抵抗を下げることができる。100Ω・cm以下であることが好ましく、50Ω・cm以下がより好ましい。 Since the volume resistivity of the secondary battery electrode composite under a load of 20 kN is 500 Ω・cm or less, the fibrous carbon in the composite does not become unevenly distributed and is adsorbed onto the active material in a more uniform state. Therefore, the electrode resistance can be lowered when used as an electrode for secondary electricity. It is preferably 100 Ω·cm or less, more preferably 50 Ω·cm or less.

二次電池用電極複合物の体積抵抗率は、四端子四探針法に基づく抵抗率測定を行うことによって把握することができる。具体的には、測定対象の二次電池電極用複合物を4本の針状の探針(電極)を接触させ、外側の2本の探針間に流した電流と、内側の2本の探針間に生じる電位差とから試験片の抵抗を求める。そして、測定された抵抗と試験片の厚さとから、CNTの体積抵抗率を算出することができる。測定は、体積抵抗率測定装置(例えば株式会社日東精工アナリテック製自動粉体抵抗測定システム 低抵抗版 MCP-PD600)を用いて、荷重が20kNの条件で行う。 The volume resistivity of the electrode composite for secondary batteries can be determined by performing resistivity measurements based on the four-terminal four-probe method. Specifically, four needle-shaped probes (electrodes) are brought into contact with the secondary battery electrode composite to be measured, and the resistance of the test piece is determined from the current passed between the two outer probes and the potential difference generated between the two inner probes. The volume resistivity of the CNTs can then be calculated from the measured resistance and the thickness of the test piece. The measurement is performed using a volume resistivity measuring device (for example, the low-resistance version of the automatic powder resistivity measuring system MCP-PD600 manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.) under a load of 20 kN.

二次電池用電極複合物は、粒子状であることが好ましく、平均粒子径は、0.5μm以上500μm以下が好ましい。1μm以上200μm以下がより好ましい。 The electrode composite for a secondary battery is preferably in the form of particles, and the average particle diameter is preferably 0.5 μm or more and 500 μm or less. More preferably, the thickness is 1 μm or more and 200 μm or less.

上述の通り、燃焼温度が520℃以下であり、体積抵抗率が100Ω・cm以下であると、複合物中で繊維状炭素が解砕され活物質上に細く、均一に吸着されており、二次電池用電極とした際、電極抵抗を下げると共に、電池反応中の活物質への電子伝導パスの形成が有利となり、電池レート特性やサイクル特性を向上させることができるため好ましい。加えて、少量の導電助剤で効率的な導電パスを形成できるため、電極中の導電助剤量を低減でき電池容量の向上が可能となる。 As mentioned above, when the combustion temperature is 520°C or less and the volume resistivity is 100Ω・cm or less, the fibrous carbon is crushed in the composite and adsorbed finely and uniformly on the active material. When used as an electrode for a next battery, it is preferable because it lowers the electrode resistance and is advantageous in forming an electron conduction path to the active material during battery reaction, improving battery rate characteristics and cycle characteristics. In addition, since an efficient conductive path can be formed with a small amount of conductive aid, the amount of conductive aid in the electrode can be reduced and battery capacity can be improved.

複合物中の繊維状炭素の含有量は、二次電池電極用複合物の質量を基準として、0.01質量%以上であることが好ましく、0.03質量%以上であることがより好ましく、0.05%以上であることがさらに好ましい。また、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。上記範囲を上回ると、電極中の活物質の充填量が低下して電池容量の低化を招く。特に高容量の電池向けには10質量%以下が好ましい。また、上記範囲を下回ると、電極および電池の導電性が不十分となる場合がある The content of fibrous carbon in the composite is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, based on the mass of the composite for secondary battery electrodes, More preferably, it is 0.05% or more. Further, it is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. If it exceeds the above range, the amount of active material filled in the electrode will decrease, leading to a decrease in battery capacity. In particular, it is preferably 10% by mass or less for high capacity batteries. Also, if it is below the above range, the conductivity of the electrode and battery may become insufficient.

複合物には、繊維状炭素以外の導電材が含まれてもよい。その他の導電材としては、例えば、カーボンブラック、フラーレン、グラフェン、多層グラフェン、グラファイト等の炭素材料等が挙げられる。カーボンブラックは、中性、酸性、塩基性のいずれでもよく、酸化処理されたカーボンブラックや、黒鉛化処理されたカーボンブラックを使用してもよい。その他の導電材は、1種または2種以上併用して用いてもよい。 The composite may contain a conductive material other than fibrous carbon. Examples of other conductive materials include carbon materials such as carbon black, fullerene, graphene, multilayer graphene, and graphite. Carbon black may be neutral, acidic, or basic, and oxidation-treated carbon black or graphitized carbon black may be used. Other conductive materials may be used alone or in combination of two or more.

<バインダー樹脂>
本発明の複合物では必要によってバインダー樹脂を含むことができる。バインダー樹脂は、通常、バインダー樹脂として用いられるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。複合物に用いるバインダー樹脂は、活物質、繊維状炭素等の物質間を結合することができる樹脂が好ましい。複合物に用いるバインダー樹脂は、例えば、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、マレイン酸、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、スチレン等を構造単位として含む重合体または共重合体;ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、アクリル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂;カルボキシメチルセルロースのようなセルロース系樹脂;、スチレン-ブタジエンゴム、フッ素ゴムのようなエラストマー;ポリアニリン、ポリアセチレンのような導電性樹脂等が挙げられる。また、これらの樹脂の変性体や混合物、および共重合体でもよい。特にフッ素樹脂が好ましく、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、これらの変性体等が挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、耐性面から分子内にフッ素原子を有する重合体または共重合体、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、テトラフルオロエチレン等、これらの構造単位を有する樹脂、これらの変性体等が好ましい。
<Binder resin>
The composite of the present invention may contain a binder resin if necessary. The binder resin is not particularly limited as long as it is normally used as a binder resin, and can be appropriately selected depending on the purpose. The binder resin used in the composite is preferably a resin that can bind substances such as active materials and fibrous carbon. The binder resin used in the composite is, for example, a polymer or copolymer containing ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl acetate, maleic acid, acrylic acid, acrylic ester, methacrylic acid, methacrylic ester, styrene, etc. as a structural unit. ; Polyurethane resin, polyester resin, phenolic resin, epoxy resin, phenoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, acrylic resin, formaldehyde resin, silicone resin, fluororesin; Cellulose resin such as carboxymethyl cellulose; styrene-butadiene Examples include elastomers such as rubber and fluororubber; conductive resins such as polyaniline and polyacetylene. Also, modified products, mixtures, and copolymers of these resins may be used. Particularly preferred are fluororesins, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride (PVDF), and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polymers or copolymers having fluorine atoms in the molecule, such as polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene, etc., resins having these structural units, modified products of these, etc. are recommended from the viewpoint of resistance. preferable.

複合物中のバインダー樹脂の含有量は、活物質の質量を基準として(活物質の質量を100質量%として)、0.1質量%以上であることが好ましく、0.3質量%以上であることがより好ましい。また、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。 The content of the binder resin in the composite is preferably 0.1% by mass or more, and preferably 0.3% by mass or more, based on the mass of the active material (assuming the mass of the active material as 100% by mass). It is more preferable. Moreover, it is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

<二次電池用電極>
本発明における二次電池用電極は、二次電池電極用複合物を含む。電極には、バインダーや分散剤等の任意成分がさらに含まれてもよい。一般的には集電体上に粉体加圧成形または合材スラリーを塗工して揮発分を除去して形成される。
<Electrodes for secondary batteries>
The secondary battery electrode of the present invention includes a composite for a secondary battery electrode. The electrode may further include optional components such as a binder and a dispersant. In general, the electrode is formed by powder compression molding or by applying a composite slurry onto a current collector and removing volatiles.

集電体の材質や形状は特に限定されず、各種二次電池にあったものを適宜選択することができる。例えば、集電体の材質としては、アルミニウム、銅、ニッケル、チタン、又はステンレス等の金属や合金が挙げられる。また、形状としては、一般的には平板上の箔が用いられるが、表面を粗面化したものや、穴あき箔状のもの、及びメッシュ状の集電体も使用できる。集電体の厚みは、0.5~30μm程度が好ましい。 The material and shape of the current collector are not particularly limited, and one suitable for various secondary batteries can be selected as appropriate. For example, examples of the material of the current collector include metals and alloys such as aluminum, copper, nickel, titanium, and stainless steel. Further, as for the shape, a flat foil is generally used, but a current collector with a roughened surface, a foil with holes, and a mesh-like current collector can also be used. The thickness of the current collector is preferably about 0.5 to 30 μm.

<二次電池電極の製造方法>
二次電池電極は、二次電池電極用複合物にバインダーなどを加えて溶剤を含まない乾式条件で各成分をプレスなどによってシート化して粉体加圧成形したり、合材スラリーを作製、集電体上に塗工して揮発分を除去することで形成したりすることができる。
合材スラリーを使用せずに粉体加圧成形する方法は、溶剤の乾燥に係るエネルギー消費を削減できるため好ましい。
<Method for manufacturing secondary battery electrodes>
Secondary battery electrodes are made by adding a binder etc. to a composite for secondary battery electrodes and press-forming each component into a sheet under dry conditions without using a solvent, or by preparing a composite material slurry and assembling it. It can be formed by coating on an electric body and removing volatile components.
A powder pressure molding method without using a composite material slurry is preferable because energy consumption related to drying the solvent can be reduced.

粉体加圧成形する方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。
尚、合材スラリーを使用せず粉体加圧成形で電極を作製する場合、電極用複合物とバインダーなどを予め混合した乾式混合物または、湿式混合後の乾燥物を用いても良い。
二次電池電極用複合物にバインダーなどを加えて各成分を乾式で混合または湿式混合する方法としては、特に限定されず各種分散機や混合装置、造粒装置などを適宜選択することができる。
There are no particular restrictions on the method for press-molding the powder, and any known method can be used.
In addition, when producing an electrode by powder pressure molding without using a composite material slurry, a dry mixture obtained by mixing the electrode composite and a binder in advance, or a dried product after wet mixing may be used.
The method of adding a binder and the like to the secondary battery electrode composite and dry or wet mixing the components is not particularly limited, and various dispersing machines, mixing devices, granulating devices, etc. can be appropriately selected.

粉体加圧成形により二次電池電極用複合物にバインダーなどを加えて各成分をプレスなどによってシート化して電極を形成する場合は、二次電池電極用複合物にバインダーなどを加えた各成分、または前記乾式混合物や湿式混合の乾燥物を集電体に直接供給し加圧成形しても良いし、二次電池電極用複合物にバインダーなどを加えた各成分、または前記乾式混合物や湿式混合の乾燥物からなる自立膜を予め作製し、その後集電体に積層しても良い。また、集電体に予めバインダー成分となる樹脂薄膜を形成したものを使用しても作製しても良い。 When forming an electrode by adding a binder, etc. to a composite for secondary battery electrodes by powder pressure molding and forming each component into a sheet by pressing, etc., each component is prepared by adding a binder, etc. to the composite for secondary battery electrodes. Alternatively, the dry mixture or wet mixture may be directly supplied to the current collector and pressure molded, or each component obtained by adding a binder etc. to the composite for secondary battery electrodes, or the dry mixture or wet mixture may be A self-supporting film made of the dried mixture may be prepared in advance and then laminated on the current collector. Alternatively, the current collector may be prepared using a resin thin film that is a binder component formed in advance on the current collector.

粉体加圧成形する方法としては、平版プレス、カレンダーロール等が挙げられる。中でも生産性や均一な成形ができるカレンダーロールの使用が好ましい。 Examples of the powder pressure molding method include a lithographic press and a calendar roll. Among them, it is preferable to use a calender roll because of its productivity and uniform molding.

合材スラリーを使用して電極を作製する方法としては、特に制限はなく公知の方法を用いることができる。具体的には、ダイコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ドクターコーティング法、ナイフコーティング法、スプレーコティング法、グラビアコーティング法、スクリーン印刷法または静電塗装法等が挙げられる。塗工後の乾燥方法としては放置乾燥、送風乾燥機、温風乾燥機、赤外線加熱機、遠赤外線加熱機等が使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。 The method for producing an electrode using the composite slurry is not particularly limited, and any known method can be used. Specific examples include die coating, dip coating, roll coating, doctor coating, knife coating, spray coating, gravure coating, screen printing, and electrostatic painting. Methods for drying after coating include, but are not limited to, leaving to dry, air blowing dryers, hot air dryers, infrared heaters, and far-infrared heaters.

合材スラリーの塗工後、平版プレス、カレンダーロール等により圧延処理を行ってもよい。電極膜の厚みは、例えば、1μm以上、500μm以下であり、好ましくは10μm以上、300μm以下である。 After coating the composite material slurry, rolling treatment may be performed using a lithographic press, a calendar roll, or the like. The thickness of the electrode film is, for example, 1 μm or more and 500 μm or less, preferably 10 μm or more and 300 μm or less.

<二次電池>
二次電池は、正極と、負極と、電解質とを含み、正極及び負極からなる群から選択される少なくとも1つが本発明の複合物から作製された電極膜を含む。
<Secondary battery>
The secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolyte, and includes an electrode film in which at least one selected from the group consisting of a positive electrode and a negative electrode is made from the composite of the present invention.

正極としては、集電体上に正極活物質を含む電極膜を作製したものを使用することができる。負極としては、集電体上負極活物質を含む電極膜を作製したものを使用することができる。 As the positive electrode, one in which an electrode film containing a positive electrode active material is formed on a current collector can be used. As the negative electrode, one in which an electrode film containing a negative electrode active material on a current collector is prepared can be used.

電解質は、液体電解質、ゲル状電解質、及び固体電解質のいずれであってもよい。例えば、液体電解質は、リチウム塩等の電解質塩及び非水溶媒を含むものであってよい。電解質塩としては、イオンが移動可能な従来公知の様々なものを使用することができる。例えば、LiBF、LiClO、LiPF、LiAsF、LiSbF、LiCFSO、Li(CFSON、LiCSO、Li(CFSOC、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiHF、LiSCN、又はLiBPh(ただし、Phはフェニル基である)等のリチウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。電解質塩は非水溶媒に溶解して、電解液として使用することが好ましい。 The electrolyte may be a liquid electrolyte, a gel electrolyte, or a solid electrolyte. For example, the liquid electrolyte may include an electrolyte salt such as a lithium salt and a non-aqueous solvent. As the electrolyte salt, various conventionally known electrolyte salts that allow movement of ions can be used. For example , LiBF4 , LiClO4 , LiPF6, LiAsF6 , LiSbF6 , LiCF3SO3 , Li ( CF3SO2 ) 2N , LiC4F9SO3 , Li( CF3SO2 ) 3C , LiI , LiBr, LiCl, LiAlCl, LiHF 2 , LiSCN, or LiBPh 4 (where Ph is a phenyl group). It is preferable that the electrolyte salt be dissolved in a non-aqueous solvent and used as an electrolyte.

非水溶媒としては、特に限定はされないが、例えば、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、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びジエチルカーボネート等のカーボネート類;γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、及びγ-オクタノイックラクトン等のラクトン類;テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジオキソラン、4-メチル-1,3-ジオキソラン、1,2-メトキシエタン、1,2-エトキシエタン、及び1,2-ジブトキシエタン等のグライム類;メチルフォルメート、メチルアセテート、及びメチルプロピオネート等のエステル類;ジメチルスルホキシド、及びスルホラン等のスルホキシド類;並びに、アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらの溶媒は、それぞれ単独で使用してもよいが、2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of non-aqueous solvents include, but are not limited to, carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate; γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and γ- Lactones such as octanoic lactone; tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,2-methoxyethane, 1,2-ethoxyethane, and 1,2 - Glymes such as dibutoxyethane; esters such as methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate; sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and nitriles such as acetonitrile. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

二次電池は、セパレーターを含むことが好ましい。セパレーターとしては、例えば、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリアミド不織布及びこれらに親水性処理を施した不織布等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Preferably, the secondary battery includes a separator. Examples of the separator include, but are not limited to, polyethylene nonwoven fabric, polypropylene nonwoven fabric, polyamide nonwoven fabric, and nonwoven fabrics obtained by subjecting these to hydrophilic treatment.

二次電池の構造は特に限定されないが、通常、正極及び負極と、必要に応じて設けられるセパレーターとを備え、ペーパー型、円筒型、ボタン型、積層型等、使用する目的に応じた種々の形状とすることができる。 The structure of the secondary battery is not particularly limited, but it usually includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator provided as necessary, and can be of various types depending on the purpose of use, such as paper type, cylindrical type, button type, and laminated type. It can be any shape.

本発明の二次電池電極用複合物は、活物質と繊維状炭素理想的に複合されているため、合材スラリーから作製した電極だけでなく、固体や半固体プロセスで作製した電極にも好適に使用することができる。これら固体プロセスで作製した電極は、従来の電解液を用いたリチウムイオン二次電池に加え、全固体電池や半固体電池などにも適用することが可能となる。 Since the composite for secondary battery electrodes of the present invention is an ideal combination of active material and fibrous carbon, it is suitable not only for electrodes made from composite slurry but also for electrodes made by solid or semi-solid processes. It can be used for. Electrodes produced using these solid-state processes can be applied not only to lithium-ion secondary batteries using conventional electrolytes, but also to all-solid-state batteries, semi-solid-state batteries, and the like.

本発明の二次電池は、自動車等の車両や、パソコンやスマートフォンなどの携帯電子機器等のバッテリーとして好適に用いることができる。 The secondary battery of the present invention can be suitably used as a battery for vehicles such as automobiles, and portable electronic devices such as personal computers and smartphones.

以下に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断らない限り、「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を表す。また、実施例中、「分散剤」と溶媒とを含む「分散剤含有液」を「分散剤溶液」という場合がある。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples, provided that the gist of the invention is not exceeded. Unless otherwise specified, "parts" refers to "parts by mass" and "%" refers to "% by mass." In addition, in the examples, a "dispersant-containing liquid" that contains a "dispersant" and a solvent may be referred to as a "dispersant solution."

<重量平均分子量(Mw)測定用サンプルの調製>
共重合体、塩基及び溶媒を含む分散剤含有液(分散剤組成物)から下記の方法で共重合体を分離して回収し、測定サンプルとした。分散剤含有液を精製水に滴下して共重合体を沈殿させ、ブフナー漏斗でろ過して沈殿物を回収した。沈殿物をそのままブフナー漏斗上で精製水をふりかけてすすいだ後、テトラヒドロフラン(THF)に溶解させ、溶液を得た。得られた溶液を精製水に再び滴下して前記ろ過及び精製水を用いた洗浄工程を行い、沈殿物をTHFに再溶解させ、測定サンプルとした。また、共重合体、塩基、溶媒、及び導電材を含む繊維状炭素分散体からは、遠心分離により導電材を分離し、分取した上澄みについて上記と同様の工程を行い、測定サンプルを調製した。
<Preparation of sample for weight average molecular weight (Mw) measurement>
The copolymer was separated and collected from a dispersant-containing liquid (dispersant composition) containing the copolymer, a base, and a solvent using the method described below, and was used as a measurement sample. The dispersant-containing liquid was dropped into purified water to precipitate the copolymer, and the precipitate was collected by filtration with a Buchner funnel. The precipitate was rinsed as it was on a Buchner funnel by sprinkling purified water, and then dissolved in tetrahydrofuran (THF) to obtain a solution. The obtained solution was dropped again into purified water to perform the above-mentioned filtration and washing steps using purified water, and the precipitate was redissolved in THF to prepare a measurement sample. In addition, from the fibrous carbon dispersion containing the copolymer, base, solvent, and conductive material, the conductive material was separated by centrifugation, and the separated supernatant was subjected to the same process as above to prepare a measurement sample. .

<重量平均分子量(Mw)の測定>
共重合体の重量平均分子量(Mw)は、RI検出器を装備したゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した。装置としてHLC-8320GPC(東ソー株式会社製)を用い、分離カラムを3本直列に繋ぎ、充填剤には順に東ソー株式会社製「TSK-GELSUPERAW-4000」、「AW-3000」、及び「AW-2500」を用い、オーブン温度40℃、溶離液として30mMトリエチルアミン及び10mMLiBrのN,N-ジメチルホルムアミド溶液を用い、流速0.6mL/minで測定した。測定サンプルは前記溶離液からなる溶剤を用いて1%の濃度となるように濃度を調整し、20マイクロリットル注入した。重量平均分子量はポリスチレン換算値である。
<Measurement of weight average molecular weight (Mw)>
The weight average molecular weight (Mw) of the copolymer was measured by gel permeation chromatography (GPC) equipped with an RI detector. HLC-8320GPC (manufactured by Tosoh Corporation) was used as the device, three separation columns were connected in series, and the packing materials were "TSK-GELSUPERAW-4000", "AW-3000", and "AW-" manufactured by Tosoh Corporation in order. 2500", an oven temperature of 40° C., an N,N-dimethylformamide solution of 30 mM triethylamine and 10 mM LiBr as an eluent, and a flow rate of 0.6 mL/min. The concentration of the measurement sample was adjusted to 1% using a solvent consisting of the eluent, and 20 microliters of the sample was injected. The weight average molecular weight is a polystyrene equivalent value.

<共重合体溶液及び分散剤含有液の粘度の測定>
共重合体は、NMPを溶媒とした8%溶液となるように溶解し、得られた溶液を粘度測定用サンプルとした。分散剤含有液(分散剤組成物)は、8%溶液となるようにNMPで希釈して粘度測定用サンプルとした。粘度測定用サンプルを試料台にセットし、25℃、直径60mm、2°のコーンにてレオメーター(ThermoFisherScientific株式会社製RheoStress1回転式レオメーター)を用いて、せん断応力1/sから1,000/sまで連続的に粘度を測定した。
<Measurement of viscosity of copolymer solution and dispersant-containing liquid>
The copolymer was dissolved to form an 8% solution using NMP as a solvent, and the resulting solution was used as a sample for viscosity measurement. The dispersant-containing liquid (dispersant composition) was diluted with NMP to become an 8% solution to prepare a sample for viscosity measurement. The sample for viscosity measurement was set on a sample stage, and the shear stress was increased from 1/s to 1,000/s using a rheometer (RheoStress 1 rotary rheometer manufactured by ThermoFisher Scientific Co., Ltd.) at 25°C with a 60 mm diameter and 2° cone. The viscosity was measured continuously up to s.

<全反射測定法による赤外分光分析>
固体状の共重合体はそのまま測定に用いた。分散剤含有液(分散剤組成物)については、100℃の熱風により10時間処理して十分に乾固させ、得られた固体状の共重合体を測定サンプルとした。測定サンプルに対し、赤外分光光度計(ThermoFisherScientific株式会社製NicoletiS5FT-IR分光装置)を用いてIR測定した。
<Infrared spectroscopic analysis using total reflection measurement method>
The solid copolymer was used as it was for measurements. The dispersant-containing liquid (dispersant composition) was treated with hot air at 100° C. for 10 hours to sufficiently dry it, and the obtained solid copolymer was used as a measurement sample. The measurement sample was subjected to IR measurement using an infrared spectrophotometer (Nicoleti S5FT-IR spectrometer manufactured by ThermoFisher Scientific Co., Ltd.).

<共重合体の水素添加率の測定>
水素添加率は、前述の全反射測定法による赤外分光分析と同様の方法でIR測定を行い求めた。共役ジエン単量体単位に由来する二重結合は970cm-1にピークが表れ、水素添加された単結合は723cm-1にピークが表れることから、この二つのピークの高さの比率から水素添加率を計算した。
<Measurement of hydrogenation rate of copolymer>
The hydrogenation rate was determined by performing IR measurement using the same method as the infrared spectroscopic analysis using the total reflection measurement method described above. The double bond derived from the conjugated diene monomer unit has a peak at 970 cm-1, and the hydrogenated single bond has a peak at 723 cm-1, so hydrogenation is determined from the ratio of the heights of these two peaks. calculated the rate.

<アミド基含有構造単位の含有量の測定>
ニトリル基含有構造単位を加水分解する方法を経て共重合体にアミド基含有構造単位を導入した場合のアミド基含有構造単位の含有量は、核磁気共鳴装置(ADVANCE400Nanobay:BrukerJapan株式会社製、測定溶媒CDCl3、10mmNMRチューブ使用)による13C-NMR定量スペクトルから、式[A]/([A]+[B])によってニトリル基の変性率(モル比)を算出し、共重合体全体における組成比(質量%)に換算して求めた。後述の表における「アミド基量」は、「アミド基含有構造単位の含有量(質量%)」を意味する。
[A]:ケミカルシフト値180.5~183.5ppmのピーク面積
[B]:ケミカルシフト値121.5~123.0ppmのピーク面積
ただし、13C-NMR測定は定量感度が低いため、アミド基含有構造単位の含有量が1%以上ないと検出できない。そのため、前述の全反射測定法による赤外分光分析と同様の方法でIR測定にてアミド基に由来する約1570cm-1及び約1650cm-1にピークが検出できた共重合体については、アミド基含有構造単位を含むと判断し、アミド基含有構造単位の含有量を1%未満とした。なお、前述と同様のIR測定にてピークが検出できたことから、アミド基含有構造単位の含有量は0.3%以上であると判断した。また、アミド基含有単量体を含む単量体組成物を用いて共重合体を調製する方法を経てアミド基含有構造単位を導入した場合のアミド基含有構造単位の含有量も、1%未満の場合は同じく定量ができないため、1%未満とした。1%以上の場合は13C-NMR定量スペクトルによってニトリル基含有構造単位とアミド基含有構造単位との比率を確認し、アミド基含有構造単位の含有量が1%以上の共重合体については、合成時の単量体の仕込み量から算出される含有量と一致することを確認した。
<Measurement of content of amide group-containing structural unit>
When the amide group-containing structural unit is introduced into the copolymer through a method of hydrolyzing the nitrile group-containing structural unit, the content of the amide group-containing structural unit can be determined using a nuclear magnetic resonance apparatus (ADVANCE 400 Nanobay: manufactured by Bruker Japan Co., Ltd., measurement solvent). From the 13C-NMR quantitative spectrum obtained using CDCl3 (using a 10 mm NMR tube), the modification rate (molar ratio) of the nitrile group was calculated using the formula [A]/([A] + [B]), and the composition ratio ( It was calculated by converting it into mass %). "Amount of amide groups" in the table below means "content of amide group-containing structural units (% by mass)."
[A]: Peak area with chemical shift value of 180.5 to 183.5 ppm
[B]: Peak area with chemical shift value of 121.5 to 123.0 ppm However, since 13C-NMR measurement has low quantitative sensitivity, it cannot be detected unless the content of the amide group-containing structural unit is 1% or more. Therefore, for copolymers for which peaks at about 1570 cm-1 and about 1650 cm-1 derived from amide groups could be detected in IR measurement using the same method as the infrared spectroscopic analysis using the total reflection measurement method described above, The content of the amide group-containing structural unit was determined to be less than 1%. In addition, since a peak could be detected in the same IR measurement as described above, it was determined that the content of the amide group-containing structural unit was 0.3% or more. Furthermore, when the amide group-containing structural unit is introduced through a method of preparing a copolymer using a monomer composition containing an amide group-containing monomer, the content of the amide group-containing structural unit is also less than 1%. In the case of , it was determined to be less than 1% because it could not be quantified. If the content of amide group-containing structural units is 1% or more, the ratio of nitrile group-containing structural units to amide group-containing structural units is confirmed by 13C-NMR quantitative spectrum, and if the content of amide group-containing structural units is 1% or more, synthesis It was confirmed that the content was consistent with the content calculated from the amount of monomer charged at the time.

<カルボキシル基含有構造単位の含有量の測定>
カルボキシル基含有構造単位の含有量は、一般にはアミド基含有構造単位の含有量の測定と同様に核磁気共鳴装置による13C-NMR定量スペクトルから求めることができるが、カルボキシル基含有構造単位の含有量が1%未満の場合は定量が難しい。そのため、前述の全反射測定法による赤外分光分析と同様の方法でIR測定にて、C=O伸縮振動に由来する約1710cm-1のピークが検出され、アミド基に由来する約1570cm-1のピークが縮小したことをもって、アミド基の一部が加水分解されて共重合体にカルボキシル基が導入されており、共重合体はカルボキシル基含有構造単位を含むと判断した。なお、前述と同様のIR測定にてピークが検出できたことから、カルボキシル基含有構造単位の含有量は0.3%以上であると判断した。
<Measurement of content of carboxyl group-containing structural unit>
The content of carboxyl group-containing structural units can generally be determined from a 13C-NMR quantitative spectrum using a nuclear magnetic resonance apparatus in the same way as measuring the content of amide group-containing structural units, but the content of carboxyl group-containing structural units If it is less than 1%, it is difficult to quantify. Therefore, in IR measurement using the same method as the infrared spectroscopic analysis using the total reflection measurement method described above, a peak at about 1710 cm-1 derived from the C=O stretching vibration was detected, and a peak at about 1570 cm-1 derived from the amide group was detected. It was determined that a portion of the amide group had been hydrolyzed and a carboxyl group had been introduced into the copolymer, and that the copolymer contained a carboxyl group-containing structural unit. Note that since a peak could be detected in the same IR measurement as described above, it was determined that the content of carboxyl group-containing structural units was 0.3% or more.

<混合物の水分の測定>
混合物の水分は、カールフィッシャー水分計(卓上型電量法水分計CA-200型:株式会社三菱ケミカルアナリテック製)を用いて、窒素ガス250mlL/分流通下、230℃で試料を処理し、カールフィッシャー法により測定した値を、共重合体、塩基、及び溶媒の合計の質量に対する含有量として算出した。
<Measurement of moisture in mixture>
The moisture content of the mixture was measured using a Karl Fischer moisture meter (desktop coulometric moisture meter Model CA-200, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Corporation) by treating the sample at 230°C under a flow of nitrogen gas of 250 ml/min. The value measured by the Fisher method was calculated as the content based on the total mass of the copolymer, base, and solvent.

<繊維状炭素分散体の初期粘度の測定>
粘度値の測定は、B型粘度計(東機産業株式会社製「BL」)を用いて、繊維状炭素分散体の温度25℃にて、繊維状炭素分散体をヘラで十分に撹拌した後、B型粘度計ローター回転速度60rpmにて直ちに行った。測定に使用したローターは、粘度値が100mPa・s未満の場合はNo.1を、100以上500mPa・s未満の場合はNo.2を、500以上2,000mPa・s未満の場合はNo.3を、2,000以上10,000mPa・s未満の場合はNo.4のローターをそれぞれ用いた。低粘度であるほど分散性が良好であり、高粘度であるほど分散性が不良である。得られた繊維状炭素分散体が明らかに分離又は沈降しているものは分散性不良とした。判定基準
◎:500mPa・s未満(優良)
○:500mPa・s以上2,000mPa・s未満(良)
△:2,000mPa・s以上10,000mPa・s未満(可)
×:10,000mPa・s以上、沈降又は分離(不良)
<Measurement of initial viscosity of fibrous carbon dispersion>
The viscosity value was measured using a B-type viscometer (“BL” manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at a temperature of 25°C, after thoroughly stirring the fibrous carbon dispersion with a spatula. , was carried out immediately at a B-type viscometer rotor rotation speed of 60 rpm. The rotor used in the measurement was No. 1 when the viscosity value was less than 100 mPa·s. 1, and if it is 100 or more and less than 500 mPa・s, No. 2, and if it is 500 or more and less than 2,000 mPa・s, No. 3, and if it is 2,000 or more and less than 10,000 mPa・s, No. 4 rotors were used. The lower the viscosity, the better the dispersibility, and the higher the viscosity, the worse the dispersibility. If the obtained fibrous carbon dispersion clearly separated or sedimented, it was judged as having poor dispersibility. Judgment criteria ◎: Less than 500 mPa・s (excellent)
○: 500 mPa・s or more and less than 2,000 mPa・s (good)
△: 2,000 mPa・s or more and less than 10,000 mPa・s (acceptable)
×: 10,000 mPa・s or more, sedimentation or separation (defective)

<共重合体1の作製>
ステンレス製重合反応器に、アクリロニトリル30部、1,3-ブタジエン70部、オレイン酸カリ石ケン3部、アゾビスイソブチロニトリル0.3部、t-ドデシルメルカプタン0.6部、及びイオン交換水200部を加えた。窒素雰囲気下において、撹拌しながら、45℃で20時間の重合を行い、転化率90%で重合を終了した。未反応のモノマーを減圧ストリッピングにより除き、固形分濃度約30%のアクリロニトリル-共役ジエン系ゴムラテックスを得た。続いて、ラテックスにイオン交換水を追加して全固形分濃度を12%に調整し、容積1Lの撹拌機付きオートクレーブに投入して、窒素ガスを10分間にわたり流して内容物中の溶存酸素を除去した。水素化触媒としての酢酸パラジウム75mgを、パラジウムに対して4倍モルの硝酸を添加したイオン交換水180mLに溶解して調製した触媒液を、オートクレーブに添加した。オートクレーブ内を水素ガスで2回置換した後、3MPaまで水素ガスで加圧した状態でオートクレーブの内容物を50℃に加温し、6時間の水素化反応を行った。その後、内容物を常温に戻し、オートクレーブ内を窒素雰囲気とした後、固形分を乾燥させて共重合体1を回収した。共重合体1の水素添加率は99.5%であり、重量平均分子量(Mw)は200,000であった。アクリロニトリル-共役ジエン系ゴムにおいて、アクリロニトリル-共役ジエン系ゴムの質量を基準として、共役ジエン単量体単位の含有量は70%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は30%であった。また、共重合体1において、共重合体1の質量を基準として、アルキレン構造単位を含む脂肪族炭化水素構造単位の含有量は70%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は30%であった。これらの単量体単位の含有量及び構造単位の含有量は、単量体の使用量から求めた(以下、同様である。)。
<Preparation of copolymer 1>
In a stainless steel polymerization reactor, 30 parts of acrylonitrile, 70 parts of 1,3-butadiene, 3 parts of potassium oleate, 0.3 parts of azobisisobutyronitrile, 0.6 parts of t-dodecylmercaptan, and ion exchange. 200 parts of water was added. Polymerization was carried out at 45° C. for 20 hours under a nitrogen atmosphere with stirring, and the polymerization was completed at a conversion rate of 90%. Unreacted monomers were removed by vacuum stripping to obtain an acrylonitrile-conjugated diene rubber latex with a solid content concentration of about 30%. Next, ion-exchanged water was added to the latex to adjust the total solids concentration to 12%, and the latex was placed in a 1L autoclave equipped with a stirrer, and nitrogen gas was passed through it for 10 minutes to remove dissolved oxygen in the contents. Removed. A catalyst solution prepared by dissolving 75 mg of palladium acetate as a hydrogenation catalyst in 180 mL of ion-exchanged water to which 4 times the mole of nitric acid was added to palladium was added to the autoclave. After replacing the inside of the autoclave with hydrogen gas twice, the contents of the autoclave were heated to 50° C. while pressurized with hydrogen gas to 3 MPa, and a hydrogenation reaction was performed for 6 hours. Thereafter, the contents were returned to room temperature, the inside of the autoclave was made into a nitrogen atmosphere, and the solid content was dried to recover Copolymer 1. The hydrogenation rate of Copolymer 1 was 99.5%, and the weight average molecular weight (Mw) was 200,000. In the acrylonitrile-conjugated diene rubber, the content of conjugated diene monomer units is 70%, and the content of nitrile group-containing monomer units is 30%, based on the mass of the acrylonitrile-conjugated diene rubber. Ta. Furthermore, in copolymer 1, the content of aliphatic hydrocarbon structural units containing alkylene structural units is 70%, and the content of nitrile group-containing monomer units is 30%, based on the mass of copolymer 1. %Met. The content of these monomer units and the content of structural units were determined from the amount of monomer used (the same applies hereinafter).

<合成例1 分散剤1の作製>
ステンレス製容器1に、NaOH16部及びNMP84部を入れ、ホモジナイザーにより1時間撹拌し、NaOHの懸濁液を調製した。ステンレス製容器2に、合成例1で得た共重合体1を9部及びNMP91部を入れ、ホモジナイザーにより1時間撹拌し、共重合体1の溶液を調製した。続いて、NaOH及び共重合体1が表1に示す組成となるように、NaOHの懸濁液及び共重合体1の溶液を、ステンレス製容器3に入れ、更にNMPを加えて濃度を調整し、混合物を得た。混合物の水分は0.1%であった。混合物をホモジナイザーで2時間撹拌して共重合体1のニトリル基の一部をアミド基に変性し、分散剤1としての共重合体(実施例において、変性後の共重合体Iを「分散剤1」という場合がある。)、NMPと、NaOHとを含む分散剤1含有液(分散剤組成物)を得た。分散剤1のアミド基含有構造単位の含有量及び重量平均分子量(Mw)は表1に示す通りであった。分散剤1において、分散剤1の質量を基準として、アルキレン構造単位を含む脂肪族炭化水素構造単位の含有量は70%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は29%超30%未満であり、アミド基含有構造単位の含有量は1%未満であった。これらの構造単位の含有量は、単量体の使用量、NMR(核磁気共鳴)及び/又はIR(赤外分光法)測定を利用して求めた(以下、同様である。)。
<Synthesis Example 1 Preparation of Dispersant 1>
16 parts of NaOH and 84 parts of NMP were placed in a stainless steel container 1 and stirred for 1 hour using a homogenizer to prepare a NaOH suspension. 9 parts of Copolymer 1 obtained in Synthesis Example 1 and 91 parts of NMP were placed in a stainless steel container 2, and stirred for 1 hour using a homogenizer to prepare a solution of Copolymer 1. Next, a suspension of NaOH and a solution of copolymer 1 were placed in a stainless steel container 3 so that the compositions of NaOH and copolymer 1 were as shown in Table 1, and NMP was further added to adjust the concentration. , a mixture was obtained. The moisture content of the mixture was 0.1%. The mixture was stirred with a homogenizer for 2 hours to modify some of the nitrile groups of Copolymer 1 into amide groups, and the copolymer as Dispersant 1 (in the Examples, the modified Copolymer I was referred to as "Dispersant"). A dispersant 1-containing liquid (dispersant composition) containing NMP and NaOH was obtained. The content of the amide group-containing structural unit and the weight average molecular weight (Mw) of Dispersant 1 were as shown in Table 1. In dispersant 1, the content of aliphatic hydrocarbon structural units containing alkylene structural units is 70%, and the content of nitrile group-containing monomer units is more than 29% and 30%, based on the mass of dispersant 1. The content of the amide group-containing structural unit was less than 1%. The content of these structural units was determined using the amount of monomer used and NMR (nuclear magnetic resonance) and/or IR (infrared spectroscopy) measurements (the same applies hereinafter).

<共重合体2の作製>
使用するモノマーを、アクリロニトリル20部、1,3-ブタジエン40部、及び2-メチル-1,3-ブタジエン40部に変更した以外は、合成例1と同様にして、共重合体2を得た。共重合体2の水素添加率は99.0%であり、重量平均分子量(Mw)は300,000であった。共重合体2において、共重合体2質量を基準として、アルキレン構造単位を含む脂肪族炭化水素構造単位の含有量は80%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は19%超20%未満であり、アミド基含有構造単位の含有量は1%未満であった。
<Preparation of Copolymer 2>
Copolymer 2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the monomers used were changed to 20 parts of acrylonitrile, 40 parts of 1,3-butadiene, and 40 parts of 2-methyl-1,3-butadiene. The hydrogenation rate of copolymer 2 was 99.0%, and the weight average molecular weight (Mw) was 300,000. In copolymer 2, the content of aliphatic hydrocarbon structural units including alkylene structural units was 80%, the content of nitrile group-containing monomer units was more than 19% and less than 20%, and the content of amide group-containing structural units was less than 1%, based on the mass of copolymer 2.

<合成例2 分散剤2の作製>
使用する共重合体を共重合体2に変更した以外は、合成例1と同様にして、分散剤2含有液を得た。NaOH懸濁液及び共重合体2含有液の混合物の水分は、1.0%であった。分散剤2のアミド基含有構造単位の含有量及び重量平均分子量(Mw)は表1に示す通りであった。共重合体2(分散剤2)において、共重合体の質量を基準として、アルキレン構造単位を含む脂肪族炭化水素構造単位の含有量は65%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は34.5%であり、アミド基含有単量体単位の含有量は0.5%であった。
<Synthesis Example 2: Preparation of Dispersant 2>
A dispersant 2-containing liquid was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the copolymer used was changed to copolymer 2. The water content of the mixture of the NaOH suspension and the copolymer 2-containing liquid was 1.0%. The content and weight average molecular weight (Mw) of the amide group-containing structural unit of dispersant 2 were as shown in Table 1. In copolymer 2 (dispersant 2), the content of the aliphatic hydrocarbon structural unit containing an alkylene structural unit was 65%, the content of the nitrile group-containing monomer unit was 34.5%, and the content of the amide group-containing monomer unit was 0.5%, based on the mass of the copolymer.

なお、表1及び後述の表2のモノマー及び塩基の欄に記した略号は、以下を意味する。
BD:1,3-ブタジエン
MBD:2-メチル-1,3-ブタジエン
AN:アクリロニトリル
AAm:アクリルアミド
In addition, the abbreviations written in the columns of monomers and bases in Table 1 and Table 2 described below have the following meanings.
BD: 1,3-butadiene MBD: 2-methyl-1,3-butadiene AN: Acrylonitrile AAm: Acrylamide

<合成例3、4 分散剤3、4の作製>
使用する塩基の種類及び/又は量を、表1に従って変更した以外は、合成例1と同様にして、それぞれ分散剤3、4含有液を得た。各分散剤のアミド基含有構造単位の含有量及び重量平均分子量(Mw)は表1に示す通りであった。
<Synthesis Examples 3 and 4 Preparation of Dispersants 3 and 4>
Solutions containing dispersants 3 and 4 were obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the type and/or amount of the base used was changed according to Table 1. The content of the amide group-containing structural unit and the weight average molecular weight (Mw) of each dispersant were as shown in Table 1.

<合成例5 分散剤5の作製>
合成例1で作製した分散剤1含有液に、更にクエン酸を分散剤1(共重合体1)に対して5%添加して、アミド基の一部をカルボキシル基に変性し分散剤5を得た。全反射測定法による赤外分光分析によりカルボキシル基の存在を確認した。分散剤5はカルボキシル基含有構造単位を含むと判断した。
<Synthesis Example 5 Preparation of Dispersant 5>
To the dispersant 1-containing liquid prepared in Synthesis Example 1, citric acid was further added in an amount of 5% based on dispersant 1 (copolymer 1) to modify some of the amide groups into carboxyl groups, thereby forming dispersant 5. Obtained. The presence of carboxyl groups was confirmed by infrared spectroscopic analysis using total reflection measurement. It was determined that Dispersant 5 contains a carboxyl group-containing structural unit.

<合成例6 分散剤6の作製>
ステンレス製重合反応器に、アクリロニトリル34.5部、1,3-ブタジエン65部、アクリルアミド0.5部、オレイン酸カリ石ケン3部、アゾビスイソブチロニトリル0.3部、t-ドデシルメルカプタン0.6部、及びイオン交換水200部を加えた。窒素雰囲気下において、撹拌しながら、45℃で20時間の重合を行い、転化率90%で重合を終了した。未反応のモノマーを減圧ストリッピングにより除き、固形分濃度約30%のアミド基含有アクリロニトリル-共役ジエン系ゴムラテックスを得た。続いて、ラテックスにイオン交換水を追加して全固形分濃度を12%に調整し、容積1Lの撹拌機付きオートクレーブに投入して、窒素ガスを10分間にわたり流して内容物中の溶存酸素を除去した。水素化触媒としての酢酸パラジウム75mgを、パラジウムに対して4倍モルの硝酸を添加したイオン交換水180mLに溶解して調製した触媒液を、オートクレーブに添加した。オートクレーブ内を水素ガスで2回置換した後、3MPaまで水素ガスで加圧した状態でオートクレーブの内容物を50℃に加温し、6時間の水素化反応を行った。その後、内容物を常温に戻し、オートクレーブ内を窒素雰囲気とした後、固形分を乾燥させて分散剤6を回収した。分散剤6の水素添加率は99.5%であり、重量平均分子量(Mw)は200,000であった。共重合体6(分散剤6)において、共重合体6の質量を基準として、アルキレン構造単位を含む脂肪族炭化水素構造単位の含有量は65%であり、ニトリル基含有単量体単位の含有量は34.5%であり、アミド基含有単量体単位の含有量は0.5%であった。
<Synthesis Example 6 Preparation of Dispersant 6>
In a stainless steel polymerization reactor, 34.5 parts of acrylonitrile, 65 parts of 1,3-butadiene, 0.5 parts of acrylamide, 3 parts of potassium oleate, 0.3 parts of azobisisobutyronitrile, and t-dodecyl mercaptan. 0.6 parts and 200 parts of ion-exchanged water were added. Polymerization was carried out at 45° C. for 20 hours under a nitrogen atmosphere with stirring, and the polymerization was completed at a conversion rate of 90%. Unreacted monomers were removed by vacuum stripping to obtain an amide group-containing acrylonitrile-conjugated diene rubber latex with a solid content of about 30%. Next, ion-exchanged water was added to the latex to adjust the total solids concentration to 12%, and the latex was placed in a 1L autoclave equipped with a stirrer, and nitrogen gas was passed through it for 10 minutes to remove dissolved oxygen in the contents. Removed. A catalyst solution prepared by dissolving 75 mg of palladium acetate as a hydrogenation catalyst in 180 mL of ion-exchanged water to which 4 times the mole of nitric acid was added to palladium was added to the autoclave. After replacing the inside of the autoclave with hydrogen gas twice, the contents of the autoclave were heated to 50° C. while pressurized with hydrogen gas to 3 MPa, and a hydrogenation reaction was performed for 6 hours. Thereafter, the contents were returned to room temperature, the inside of the autoclave was made into a nitrogen atmosphere, and the solid content was dried to recover the dispersant 6. The hydrogenation rate of Dispersant 6 was 99.5%, and the weight average molecular weight (Mw) was 200,000. In copolymer 6 (dispersant 6), the content of aliphatic hydrocarbon structural units containing alkylene structural units is 65%, based on the mass of copolymer 6, and the content of nitrile group-containing monomer units is 65%. The amount was 34.5%, and the content of amide group-containing monomer units was 0.5%.

図1に、共重合体1、分散剤1、及び分散剤3のIRスペクトルを示す。共重合体1、分散剤1、及び分散剤3のIRスペクトルを比較すると、分散剤3は約1570cm-1及び約1650cm-1にアミド基に由来するシャープなピークを有しており、分散剤1も強度は低いものの同じくアミド基に由来するピークがあることが確認できる。一方、共重合体1はアミド基を有しないためこのピークは存在しない。近傍の約1690cm-1に見られるピークは溶媒のNMPに由来するものである。このことから、分散剤1及び分散剤3には、確かにアミド基が導入できていることが確認できた。分散剤1及び分散剤3は、アミド基含有構造単位を含むと判断した。また、他の分散剤についても同様に確認を行った。 FIG. 1 shows the IR spectra of Copolymer 1, Dispersant 1, and Dispersant 3. Comparing the IR spectra of Copolymer 1, Dispersant 1, and Dispersant 3, Dispersant 3 has sharp peaks at about 1570 cm-1 and about 1650 cm-1 that are derived from amide groups, and dispersant It can be confirmed that 1 also has a peak derived from the amide group, although the intensity is low. On the other hand, copolymer 1 does not have this peak because it does not have an amide group. The nearby peak seen at about 1690 cm-1 is derived from the solvent NMP. From this, it was confirmed that amide groups were certainly introduced into Dispersant 1 and Dispersant 3. It was determined that Dispersant 1 and Dispersant 3 contain an amide group-containing structural unit. Further, other dispersants were similarly confirmed.

図2に、分散剤1及び分散剤3の13C-NMRスペクトルを示す。13C-NMRスペクトルから算出したアミド基含有構造単位の含有量は、分散剤1が1%未満、分散剤3が3.0%であった。 FIG. 2 shows 13C-NMR spectra of Dispersant 1 and Dispersant 3. The content of amide group-containing structural units calculated from the 13C-NMR spectrum was less than 1% for Dispersant 1 and 3.0% for Dispersant 3.

<繊維状炭素分散体の作製>
(製造例1)
表2に示す材料と組成に従い、以下の通り繊維状炭素分散体を作製した。まず、ステンレス容器にNMPをとり、50℃に加温した。ディスパーで撹拌しながら分散剤を添加した後、1時間撹拌して、分散剤を溶解させた。続いて、繊維状炭素をディスパーで撹拌しながら添加して、ハイシアミキサー(L5M-A、SILVERSON製)に角穴ハイシアスクリーンを装着し、8,000rpmの速度で全体が均一になり、溝の最大深さ300μmのグラインドゲージにて分散粒度が250μm以下になるまでバッチ式分散を行った。続いて、ステンレス容器から、配管を介して高圧ホモジナイザー(スターバーストラボHJP-17007、スギノマシン製)に被分散液を供給し、高圧ホモジナイザーにて50回パス式分散処理を行い。繊維状炭素分散体1を得た。分散処理はシングルノズルチャンバーを使用し、ノズル径0.25mm、圧力100MPaにて行った。
<Preparation of fibrous carbon dispersion>
(Manufacturing example 1)
A fibrous carbon dispersion was produced as follows according to the materials and composition shown in Table 2. First, NMP was placed in a stainless steel container and heated to 50°C. After adding the dispersant while stirring with a disper, the mixture was stirred for 1 hour to dissolve the dispersant. Next, fibrous carbon was added while stirring with a disper, and a square hole high shear screen was attached to a high shear mixer (L5M-A, manufactured by SILVERSON), and the whole was made uniform at a speed of 8,000 rpm, and the grooves were Batch dispersion was performed using a grind gauge with a maximum depth of 300 μm until the dispersed particle size became 250 μm or less. Subsequently, the liquid to be dispersed was supplied from the stainless steel container via piping to a high-pressure homogenizer (Starburst Lab HJP-17007, manufactured by Sugino Machine), and a 50-pass dispersion process was performed in the high-pressure homogenizer. Fibrous carbon dispersion 1 was obtained. The dispersion treatment was performed using a single nozzle chamber with a nozzle diameter of 0.25 mm and a pressure of 100 MPa.

(製造例2~9)
表2に示す材料や組成に従い変更および高圧ホモジナイザーのパス回数をした以外は、製造例1と同様にして繊維状炭素分散体2~9を得た。
(Manufacturing examples 2 to 9)
Fibrous carbon dispersions 2 to 9 were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the materials and compositions were changed according to the materials and compositions shown in Table 2, and the number of passes of the high-pressure homogenizer was changed.

なお、表2に使用した略号は、以下を意味する。
・BT1003:LUCAN BT1003M(LG Chem Ltd.製、多層CNT、繊維径13nm)
・8S:JENOTUBE8S(JEIO社製、多層CNT、繊維径6.8nm)
・H-NBR1:Therban(R)3406(LANXESS社製、水素化アクリロニトリル―ブタジエンゴム、アクリロニトリル含有量34%)
・PVP:ポリビニルピロリドンK30(富士フィルム和光純薬社製)
・NaOH:水酸化ナトリウム(東京化成工業社製、純度>98.0%、顆粒状)
・KOH:水酸化カリウム(東京化成工業社製)
・NMP:N-メチルピロリドン(富士フィルム和光純薬社製)
Note that the abbreviations used in Table 2 have the following meanings.
・BT1003: LUCAN BT1003M (manufactured by LG Chem Ltd., multilayer CNT, fiber diameter 13 nm)
・8S: JENOTUBE8S (manufactured by JEIO, multilayer CNT, fiber diameter 6.8 nm)
・H-NBR1: Therban (R) 3406 (manufactured by LANXESS, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile content 34%)
・PVP: Polyvinylpyrrolidone K30 (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
・NaOH: Sodium hydroxide (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., purity >98.0%, granular form)
・KOH: Potassium hydroxide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・NMP: N-methylpyrrolidone (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

<二次電池用電極複合物>
(実施例1-1)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体1を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にプラネタリーミキサー(ハイビスミックス(R)2P-1型、プライミクス社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数(公転)60rpmで60分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2時間真空乾燥を行い液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物1を得た。
<Electrode composite for secondary batteries>
(Example 1-1)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, fibrous carbon dispersion 1 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were placed in a container of a planetary mixer (Hibismix (R) 2P-1 type, manufactured by Primix), and stirred at a rotation speed (revolution) of 60 rpm for 60 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, the resulting mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum dried at 100° C. for 2 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain electrode composite 1 for secondary batteries.

(実施例1-2~1-8)
表3に示す組成に従い、実施例1-1と同様にして複合物2~8を得た。
(Examples 1-2 to 1-8)
Composites 2 to 8 were obtained in the same manner as in Example 1-1 according to the compositions shown in Table 3.

(実施例1-9)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体9を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にノビルタ(NOB-MINI、ホソカワミクロン社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数5000rpmで10分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2時間真空乾燥を行い液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物9を得た。
(Example 1-9)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, the fibrous carbon dispersion 9 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were placed in a NOB-MINI container (manufactured by Hosokawa Micron), and stirred at a rotational speed of 5000 rpm for 10 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, the resulting mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum dried at 100° C. for 2 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 9.

(実施例1-10)
表3に示す組成に従い、プラネタリーミキサーの回転数(公転)を100rpmに変更した以外は実施例1-1と同様にして複合物10を得た。
(Example 1-10)
Composite 10 was obtained according to the composition shown in Table 3 in the same manner as in Example 1-1, except that the rotation speed (revolution) of the planetary mixer was changed to 100 rpm.

(実施例1-11)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体2を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にメカノフュージョン(AMS-MINI、ホソカワミクロン社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数3000rpmで10分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2時間真空乾燥を行い、液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物11を得た。
(Example 1-11)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, the fibrous carbon dispersion 2 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above-mentioned dispersion were placed in a Mechanofusion (AMS-MINI, manufactured by Hosokawa Micron) container, and stirred at a rotational speed of 3000 rpm for 10 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, the resulting mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum dried at 100° C. for 2 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 11.

(実施例1-12)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体2を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にトリッミックス(TX-2L、井上製作所社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数(公転)50rpmで30分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2時間真空乾燥を行い、液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物12を得た。
(Example 1-12)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was prepared as follows. First, the fibrous carbon dispersion 2 was taken in a stainless steel container, and NMP was added while stirring with a disperser, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were charged into a Trimix (TX-2L, manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) container, and the mixture was stirred for 30 minutes at a rotation speed (revolution) of 50 rpm to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25 ° C. with a temperature-controlling chiller. Then, the obtained mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum-dried at 100 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely crushed in a mortar to obtain an electrode composite for a secondary battery 12.

(実施例1-13)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体1を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にプラネタリーミキサー(ハイビスミックス(R)2P-1型、プライミクス社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数(公転)60rpmで60分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2.5時間真空乾燥を行い液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物13を得た。
(Example 1-13)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, fibrous carbon dispersion 1 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were placed in a container of a planetary mixer (Hibismix (R) 2P-1 type, manufactured by Primix), and stirred at a rotation speed (revolution) of 60 rpm for 60 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, the resulting mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum dried at 100° C. for 2.5 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 13.

(実施例1-14)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体1を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にプラネタリーミキサー(ハイビスミックス(R)2P-1型、プライミクス社製)の容器内にNMCと上記分散体を仕込み、回転数(公転)60rpmで60分撹拌した後、予めNMP中に溶解させた10%バインダー溶液(ポリフッ化ビニリデン樹脂:KFポリマー#1300)を加え、回転数(公転)60rpmで45分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、温水チラーで容器内を80℃に保ちながら真空ポンプで減圧にして3時間乾燥を行い溶媒を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物14を得た。
(Example 1-14)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, fibrous carbon dispersion 1 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were placed in a container of a planetary mixer (Hibismix (R) 2P-1 type, manufactured by Primix), stirred at a rotation speed (revolution) of 60 rpm for 60 minutes, and then dissolved in NMP in advance. A 10% binder solution (polyvinylidene fluoride resin: KF Polymer #1300) was added thereto, and the mixture was stirred at a rotational speed (revolution) of 60 rpm for 45 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, while maintaining the inside of the container at 80° C. using a hot water chiller, the pressure was reduced using a vacuum pump and drying was performed for 3 hours to completely remove the solvent. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 14.

(実施例1-15)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。まず、ステンレス容器に繊維状炭素分散体1を取り、ディスパーで撹拌しながらNMPを加え、30分撹拌した。次にハイスピードミキサーの容器内にNMCと上記分散体を仕込み、アジテータの回転数500rpm、チョッパーの回転数1500rpmで45分撹拌した後、予めNM中に溶解させた10%バインダー溶液(ポリフッ化ビニリデン樹脂:KFポリマー#1300)を加え、同回転数で30分撹拌し混合物を作製した。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。その後、温水チラーで容器内を80℃に保ちながら真空ポンプで減圧にして3時間乾燥を行い溶媒を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物15を得た。
(Example 1-15)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. First, fibrous carbon dispersion 1 was placed in a stainless steel container, NMP was added while stirring with a disper, and the mixture was stirred for 30 minutes. Next, NMC and the above dispersion were placed in a container of a high-speed mixer, and stirred for 45 minutes at an agitator rotation speed of 500 rpm and a chopper rotation speed of 1500 rpm. Resin: KF Polymer #1300) was added and stirred at the same rotation speed for 30 minutes to prepare a mixture. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller. Thereafter, while maintaining the inside of the container at 80° C. using a hot water chiller, the pressure was reduced using a vacuum pump and drying was performed for 3 hours to completely remove the solvent. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 15.

(比較例1-1)
表3に示す組成に従い、以下の通り二次電池用電極複合物を作製した。メカノフュージョン(AMS-MINI、ホソカワミクロン社製)の容器内にNMCと繊維状炭素を仕込み、回転数5000rpmで10分撹拌し二次電池用電極複合物16を得た。撹拌中は温調チラーで25℃に制御した。
(Comparative example 1-1)
According to the composition shown in Table 3, an electrode composite for a secondary battery was produced as follows. NMC and fibrous carbon were placed in a Mechano Fusion (AMS-MINI, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) container, and stirred at a rotation speed of 5000 rpm for 10 minutes to obtain an electrode composite 16 for a secondary battery. During stirring, the temperature was controlled at 25°C using a temperature control chiller.

(比較例1-2)
表3に示す組成に従い、容器にNMCと繊維状炭素分散体2を量り取り、薬さじで10分間撹拌し混合物を作製した。その後、得られた混合物をステンレスバットに取り出し真空乾燥機を用いて100℃、2時間真空乾燥を行い、液体成分を完全に除去した。乾燥物を乳鉢で粗粉砕して二次電池用電極複合物17を得た。
(Comparative example 1-2)
According to the composition shown in Table 3, NMC and fibrous carbon dispersion 2 were measured into a container and stirred with a spoon for 10 minutes to prepare a mixture. Thereafter, the resulting mixture was taken out into a stainless steel vat and vacuum dried at 100° C. for 2 hours using a vacuum dryer to completely remove the liquid component. The dried product was coarsely ground in a mortar to obtain a secondary battery electrode composite 17.

(比較例1-3、1-4)
表3に示す組成に従い、乾燥温度と乾燥時間を120℃、4時間に変更した以外は実施例1-1と同様にして複合物18,19を得た。
(Comparative Examples 1-3 and 1-4)
Composites 18 and 19 were obtained in the same manner as in Example 1-1, except that the drying temperature and drying time were changed to 120° C. and 4 hours, according to the composition shown in Table 3.

<複合物中の繊維状炭素の状態評価>
日本電子社製走査型電子顕微鏡JSM―7800Fを用いて複合物中の繊維状炭素の分散状態を判定した。
・繊維状炭素の凝集物の判定基準
◎:5μm以下の繊維状炭素の凝集物が含まれる、または含まれない。
○:5μmを超え、10μm以下の繊維状炭素の凝集物が含まれる。
△:10μmを超え、50μm以下の繊維状炭素の凝集物が含まれる
×:50μmを超える繊維状炭素の凝集物が含まれる
・繊維状炭素の活物質表面の解砕状態の判定基準
◎:繊維が解砕された状態で活物質に吸着した繊維状炭素の占める面積が、活物質の表面全体の50%以上である
○:繊維が解砕された状態で活物質に吸着した繊維状炭素の占める面積が、活物質の表面全体の20%以上50%未満である
△:繊維が解砕された状態で活物質に吸着した繊維状炭素の占める面積が、活物質の表面全体の10%以上、20%未満である
×:繊維が解砕された状態で活物質に吸着していない
<Evaluation of the state of fibrous carbon in composites>
The state of dispersion of fibrous carbon in the composite was determined using a scanning electron microscope JSM-7800F manufactured by JEOL.
- Judgment criteria for fibrous carbon aggregates ◎: Contains or does not contain fibrous carbon aggregates of 5 μm or less.
○: Contains fibrous carbon aggregates exceeding 5 μm and 10 μm or less.
△: Contains fibrous carbon aggregates exceeding 10 μm and 50 μm or less ×: Contains fibrous carbon aggregates exceeding 50 μm ・Criteria for determining the state of disintegration of the active material surface of fibrous carbon ◎: Fibers The area occupied by the fibrous carbon adsorbed on the active material in the crushed state is 50% or more of the entire surface of the active material.○: The area occupied by the fibrous carbon adsorbed on the active material in the crushed state is The area occupied is 20% or more and less than 50% of the entire surface of the active material. △: The area occupied by the fibrous carbon adsorbed to the active material in a state where the fibers are crushed is 10% or more of the entire surface of the active material. , less than 20% ×: The fibers are not adsorbed to the active material in a disintegrated state.

<繊維状炭素の発熱ピーク温度>
繊維状炭素の発熱ピーク温度は示差熱天秤Rigaku社製ThermoplusEV02TG8121を用いて評価した。圧縮空気を200mL/min流し、40℃から800℃まで10℃/minで温度を上昇した際に得られた発熱ピーク温度を指標として使用した。発熱ピーク温度の算出は、測定により得られたDTA曲線における、400~700℃の範囲の繊維状炭素の燃焼による発熱ピークのピークトップの温度を読み取り行った。
<Exothermic peak temperature of fibrous carbon>
The exothermic peak temperature of the fibrous carbon was evaluated using a differential thermometer Thermoplus EV02TG8121 manufactured by Rigaku. The exothermic peak temperature obtained when compressed air was flowed at 200 mL/min and the temperature was raised from 40° C. to 800° C. at 10° C./min was used as an index. The exothermic peak temperature was calculated by reading the temperature at the top of the exothermic peak due to combustion of fibrous carbon in the range of 400 to 700° C. in the DTA curve obtained by measurement.

なお、表3に使用した略号は、以下を意味する。
・NMC:NCM523(日本化学工業社製、組成:LiNi0.5Co0.2Mn0.3
Note that the abbreviations used in Table 3 have the following meanings.
・NMC: NCM523 (manufactured by Nihon Kagaku Kogyo Co., Ltd., composition: LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 )

表3の通り、SEMおよびTG-DTAの発熱ピーク温度より、実施例では複合物中の繊維状炭素が過度の凝集することなく活物質表面上に適度に解れ吸着された状態にあることがわかる。一方、比較例においては繊維状炭素の凝集の解砕や活物質表面上での解砕物の吸着が不十分であった。 As shown in Table 3, from the exothermic peak temperature of SEM and TG-DTA, it can be seen that in the example, the fibrous carbon in the composite was appropriately dissolved and adsorbed on the surface of the active material without excessive agglomeration. . On the other hand, in the comparative example, the disintegration of the fibrous carbon agglomeration and the adsorption of the disintegrated material on the surface of the active material were insufficient.

<正極用電極膜の作製>
実施例で作製した電極用複合物を用いて正極用電極膜を作製した。
プラスチック容器にバインダーとしてポリフッ化ビニリデン樹脂(KFポリマー#1300)1.5部と電極複合物1を98.5部量り取り、自転・公転ミキサー(シンキー製あわとり練太郎、ARE-310)を用いて、2,000rpmで15秒間撹拌した。得られた粉体の混合物を、粉体フィーダーとカレンダーロール(ロール温度200℃)を用いて集電体である厚さ20μmのアルミ箔上に電極膜をカレンダー成形し、正極用電極膜1を得た。なお、正極用電極膜の密度は3.0g/cmであった。
<Preparation of electrode film for positive electrode>
An electrode film for a positive electrode was produced using the electrode composite produced in the example.
Weigh out 1.5 parts of polyvinylidene fluoride resin (KF Polymer #1300) as a binder and 98.5 parts of electrode composite 1 into a plastic container, and use a rotation/revolution mixer (Awatori Rentaro manufactured by Shinky, ARE-310). The mixture was stirred at 2,000 rpm for 15 seconds. The obtained powder mixture was calender-molded into an electrode film on a 20 μm thick aluminum foil serving as a current collector using a powder feeder and a calendar roll (roll temperature 200°C) to form a positive electrode film 1. Obtained. Note that the density of the positive electrode film was 3.0 g/cm 3 .

複合物2~13、16~19を用いて、正極用電極膜1と同様にして、正極用電極膜2~13、16~19を得た。 Positive electrode films 2 to 13 and 16 to 19 were obtained in the same manner as positive electrode film 1 using composites 2 to 13 and 16 to 19.

プラスチック容器にバインダーとしてポリフッ化ビニリデン樹脂(KFポリマー#1300)0.75部と電極複合物14を99.25部量り取り、自転・公転ミキサー(シンキー製あわとり練太郎、ARE-310)を用いて、2,000rpmで15秒間撹拌した。得られた粉体の混合物を、粉体フィーダーとカレンダーロール(ロール温度200℃)を用いて集電体である厚さ20μmのアルミ箔上に電極膜をカレンダー成形し、正極用電極膜14を得た。なお、正極用電極膜の密度は3.0g/cmであった。 Weigh out 0.75 parts of polyvinylidene fluoride resin (KF Polymer #1300) as a binder and 99.25 parts of electrode composite 14 into a plastic container, and use a rotation/revolution mixer (Awatori Rentaro manufactured by Shinky, ARE-310). The mixture was stirred at 2,000 rpm for 15 seconds. The obtained powder mixture was calendered into an electrode film on a 20 μm thick aluminum foil serving as a current collector using a powder feeder and a calendar roll (roll temperature 200°C) to form a positive electrode film 14. Obtained. Note that the density of the positive electrode film was 3.0 g/cm 3 .

複合物15を用いて、正極用電極膜14と同様にして、正極用電極膜15を得た。 Using the composite 15, a positive electrode film 15 was obtained in the same manner as the positive electrode film 14.

(正極用電極膜の抵抗)
電極膜1~19の体積抵抗率は、JIS-K7194に準拠して、ロレスターGP(日東精工アナリテック社製)を用いて4探針法で測定した。尚、抵抗測定には各電極作製時の塗工基材をアルミ箔からPET基材に変更した測定用電極を使用した。
比較例1-3の電極膜の体積抵抗率を基準とした相対値(%)を求め、以下の基準で評価した。
電極抵抗特性判定基準
◎:200%以上(極めて優良)
○:150%以上200%未満(優良)
○△:100%以上150%未満(良)
△:50%以上100%未満(不良)
×:50%未満(極めて不良)
(Resistance of positive electrode film)
The volume resistivity of the electrode films 1 to 19 was measured according to JIS-K7194 using a four-probe method using Lorester GP (manufactured by Nitto Seiko Analytech). Incidentally, for the resistance measurement, measurement electrodes were used in which the coating base material during the production of each electrode was changed from aluminum foil to a PET base material.
The relative value (%) based on the volume resistivity of the electrode film of Comparative Example 1-3 was determined and evaluated based on the following criteria.
Electrode resistance characteristic judgment criteria ◎: 200% or more (extremely excellent)
○: 150% or more and less than 200% (excellent)
○△: 100% or more and less than 150% (good)
△: 50% or more but less than 100% (defective)
×: Less than 50% (extremely poor)

<リチウムイオン二次電池正極評価用セルの組み立て>
先に作製した電極膜1~19をφ16mmに打ち抜き作用極とし、金属リチウム箔(厚さ0.15mm)を対極として、作用極および対極の間にセパレーター(多孔質ポリプロピレンフィルム)を挿入積層し、電解液(エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを容量比1 :1 で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解させた非水電解液)を満たして二極密閉式金属セル(宝泉社製HSフラットセル)を組み立てた。セルの組み立ては、アルゴンガス置換したグローブボックス内で行った。
<Assembly of a cell for evaluating the positive electrode of a lithium-ion secondary battery>
The previously prepared electrode films 1 to 19 were punched out to φ16 mm to be used as the working electrode, and a metallic lithium foil (thickness 0.15 mm) was used as the counter electrode. A separator (porous polypropylene film) was inserted and laminated between the working electrode and the counter electrode, and the cell was filled with an electrolyte (a nonaqueous electrolyte in which LiPF6 was dissolved at a concentration of 1 M in a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1:1 ) to assemble a bipolar sealed metal cell (HS flat cell manufactured by Hosen Co., Ltd.). The cell was assembled in a glove box substituted with argon gas.

<リチウムイオン二次電池正極のレート特性評価>
作製したリチウムイオン二次電池正極評価用セルを25℃ の恒温室内に設置し、充放電装置(北斗電工社製、SM-8)を用いて充放電測定を行った。充電レート0.2Cにて充電終止電圧4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流:0.02C電流 )を行った後、放電レート0.2Cにて放電終止電圧2.5Vで定電流放電を行った。この操作を3回繰り返した後、充電レート0.2Cにて充電終止電圧4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流:0.02C電流 )を行い、放電レート3Cにて放電終止電圧2.5Vで定電流放電を行った。1Cは正極の理論容量を1時間で充電または放電する電流値とした。レート特性は、0.2C放電容量と3C放電容量の比、下記の式1で表すことができる。
(式1)レート特性=3C放電容量/0.2C放電容量×100(%)
比較例1-3のレート特性を基準とした相対値(%)を求め、以下の基準で評価した。
レート特性判定基準
◎:150%以上(極めて優良)
○:130%以上150%未満(優良)
○△:100%以上130%未満(良)
×:100%未満(不良)
<Evaluation of rate characteristics of lithium ion secondary battery positive electrode>
The produced lithium ion secondary battery positive electrode evaluation cell was placed in a constant temperature room at 25° C., and charging and discharging was measured using a charging and discharging device (manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd., SM-8). After performing constant current and constant voltage charging (cutoff current: 0.02C current) at a charge rate of 0.2C and a charge end voltage of 4.2V, constant current is charged at a discharge rate of 0.2C and a discharge end voltage of 2.5V. Discharge was performed. After repeating this operation three times, constant current and constant voltage charging (cutoff current: 0.02C current) is performed at a charge rate of 0.2C and a charge end voltage of 4.2V, and a discharge rate of 3C is performed at a discharge end voltage of 2V. Constant current discharge was performed at .5V. 1C is the current value that charges or discharges the theoretical capacity of the positive electrode in 1 hour. The rate characteristic can be expressed by the ratio of 0.2C discharge capacity to 3C discharge capacity, and the following equation 1.
(Formula 1) Rate characteristic = 3C discharge capacity / 0.2C discharge capacity x 100 (%)
Relative values (%) based on the rate characteristics of Comparative Example 1-3 were determined and evaluated using the following criteria.
Rate characteristic judgment criteria ◎: 150% or more (extremely excellent)
○: 130% or more and less than 150% (excellent)
○△: 100% or more and less than 130% (good)
×: Less than 100% (defective)

<リチウムイオン二次電池正極のサイクル特性評価>
作製したリチウムイオン二次電池正極評価用セルを25℃ の恒温室内に設置し、充放電装置(北斗電工社製、SM-8)を用いて充放電測定を行った。充電レート0.2Cにて充電終止電圧4.2Vで定電流定電圧充電(カットオフ電流:0.02C電流 )を行った後、放電レート0.2Cにて放電終止電圧2.5Vで定電流放電を行った。この操作を200回繰り返した。1Cは正極の理論容量を1時間で充電または放電する電流値とした。サイクル特性は、3回目の0.2C放電容量と60回目の0.2C放電容量の比、下記の式2で表すことができる。
(式2)サイクル特性=3回目の0.2C放電容量/60回目の0.2C放電容量×100(%)
比較例1-3のサイクル特性を基準とした相対値(%)を求め、以下の基準で評価した。
サイクル特性判定基準
◎:180%以上(極めて優良)
○:150%以上180%未満(優良)
〇△:100以上150%未満(良)
×:100%未満(不良)
<Evaluation of cycle characteristics of lithium ion secondary battery positive electrode>
The produced lithium ion secondary battery positive electrode evaluation cell was placed in a constant temperature room at 25° C., and charging and discharging was measured using a charging and discharging device (manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd., SM-8). After performing constant current and constant voltage charging (cutoff current: 0.02C current) at a charge rate of 0.2C and a charge end voltage of 4.2V, constant current is charged at a discharge rate of 0.2C and a discharge end voltage of 2.5V. Discharge was performed. This operation was repeated 200 times. 1C is the current value that charges or discharges the theoretical capacity of the positive electrode in 1 hour. The cycle characteristics can be expressed by the ratio of the 0.2C discharge capacity at the third time and the 0.2C discharge capacity at the 60th time, as shown in Equation 2 below.
(Formula 2) Cycle characteristics = 3rd 0.2C discharge capacity / 60th 0.2C discharge capacity x 100 (%)
Relative values (%) based on the cycle characteristics of Comparative Example 1-3 were determined and evaluated using the following criteria.
Cycle characteristic judgment criteria ◎: 180% or more (extremely excellent)
○: 150% or more and less than 180% (excellent)
〇△: 100 or more and less than 150% (good)
×: Less than 100% (defective)

表4に示すように、実施例では比較例に比べて優れた電池特性を示した。実施例の複合物中の繊維状炭素が過度に凝集することなく、活物質表面に解れ、吸着された状態にある。そのため、電極内の導電パスを均一に形成することが出来、電極抵抗の低減やレート特性やサイクル特性の向上に繋がったものと推察される。中でも繊維状炭素の吸着状態が良好であったものは特に良好な性能を示した。
一方、比較例では、複合物の製造過程で繊維状炭素の解砕不足や乾燥過程における過度の乾燥凝集等により、活物質表面への吸着量の減少や材料の偏在が生じるため、電極内の導電パスの形成が不均一となり、電極抵抗の増加やレート特性やサイクル特性の悪化に繋がったものと推察される。
以上より、本発明の製造方法により作製された電極用複合物では、優れた電池特性を発現できることが示された。
As shown in Table 4, the examples showed superior battery characteristics compared to the comparative examples. The fibrous carbon in the composite of the example was not excessively agglomerated, but was in a state of being unraveled and adsorbed on the surface of the active material. Therefore, it is possible to form conductive paths within the electrodes uniformly, which is presumed to have led to reductions in electrode resistance and improvements in rate characteristics and cycle characteristics. Among them, those in which the adsorption state of fibrous carbon was good showed particularly good performance.
On the other hand, in the comparative example, insufficient disintegration of fibrous carbon during the manufacturing process of the composite and excessive drying agglomeration during the drying process resulted in a decrease in the amount of adsorption on the active material surface and uneven distribution of the material. It is presumed that the formation of conductive paths became non-uniform, leading to an increase in electrode resistance and deterioration of rate characteristics and cycle characteristics.
From the above, it was shown that the electrode composite produced by the production method of the present invention can exhibit excellent battery characteristics.

Claims (8)

電極活物質及び繊維状炭素を含む二次電池電極用複合物の製造方法であって、
電極活物質と、繊維状炭素が溶媒に分散された繊維状炭素分散体とを、非スラリー状でメカノケミカル混合装置を用いて複合する工程及び、溶媒を除去し乾燥させる工程、を含み、前記繊維状炭素分散体が、繊維状炭素と、分散剤と、溶媒と、を含み、
前記分散剤が、脂肪族炭化水素構造単位及びニトリル基含有構造単位を含有する共重合体を含むことを特徴とする二次電池電極用複合物の製造方法。
A method for producing a composite for a secondary battery electrode containing an electrode active material and fibrous carbon, the method comprising:
A step of combining an electrode active material and a fibrous carbon dispersion in which fibrous carbon is dispersed in a solvent in a non-slurry form using a mechanochemical mixing device, and a step of removing and drying the solvent , The fibrous carbon dispersion includes fibrous carbon, a dispersant, and a solvent,
A method for producing a composite for a secondary battery electrode , wherein the dispersant includes a copolymer containing an aliphatic hydrocarbon structural unit and a nitrile group-containing structural unit .
前記共重合体が、
脂肪族炭化水素構造単位、ニトリル基含有構造単位、及びアルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位を含む共重合体を含有し、
前記脂肪族炭化水素構造単位が、アルキレン構造単位を含み、前記脂肪族炭化水素構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として40質量%以上85質量%未満であり、
前記ニトリル基含有構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として15質量%以上50質量%以下であり、前記アルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位の含有量が、前記共重合体の質量を基準として10質量%以下であり、
前記脂肪族炭化水素構造単位、前記ニトリル基含有構造単位、及び前記アルキル基置換又は非置換のカルバモイル基含有構造単位の合計の含有量が、前記共重合体の質量を基準として80質量%以上であり、
前記共重合体の重量平均分子量が、5,000以上400,000以下である請求項記載の二次電池電極用複合物の製造方法。
The copolymer is
The copolymer contains an aliphatic hydrocarbon structural unit, a nitrile group-containing structural unit, and an alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit,
the aliphatic hydrocarbon structural unit includes an alkylene structural unit, and the content of the aliphatic hydrocarbon structural unit is 40 mass% or more and less than 85 mass% based on the mass of the copolymer;
the content of the nitrile group-containing structural unit is 15% by mass or more and 50% by mass or less based on the mass of the copolymer, and the content of the alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit is 10% by mass or less based on the mass of the copolymer,
a total content of the aliphatic hydrocarbon structural unit, the nitrile group-containing structural unit, and the alkyl group-substituted or unsubstituted carbamoyl group-containing structural unit is 80 mass% or more based on the mass of the copolymer,
2. The method for producing a composite for a secondary battery electrode in accordance with claim 1 , wherein the weight average molecular weight of the copolymer is from 5,000 to 400,000.
前記共重合体が、前記共重合体の質量を基準として1質量%未満のカルボキシル基含有構造単位を更に含む、請求項1又は2記載の二次電池電極用複合物の製造方法。 The method for producing a composite for a secondary battery electrode according to claim 1 or 2 , wherein the copolymer further contains less than 1 mass % of a carboxyl group-containing structural unit based on the mass of the copolymer. 前記繊維状炭素分散体が、前記共重合体の質量を基準として1質量%以上20質量%以下の塩基を含有する、請求項1又は2記載の二次電池電極用複合物の製造方法。 The method for producing a composite for a secondary battery electrode according to claim 1 or 2 , wherein the fibrous carbon dispersion contains a base in an amount of 1% by mass or more and 20% by mass or less based on the mass of the copolymer. 前記二次電池電極用複合物が、酸素雰囲気下における熱重量-示差熱同時分析法で得られた繊維状炭素の発熱ピークの温度が520℃以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の二次電池電極用複合物の製造方法。 Claim 1 or 2, wherein the secondary battery electrode composite has an exothermic peak temperature of 520°C or less of fibrous carbon obtained by simultaneous thermogravimetric-differential thermal analysis in an oxygen atmosphere. A method for producing the composite for secondary battery electrodes described above. 前記二次電池電極用複合物が、バインダー樹脂を含む請求項1又は2記載の二次電池電極用複合物の製造方法。 The method for producing a composite for secondary battery electrodes according to claim 1 or 2, wherein the composite for secondary battery electrodes contains a binder resin. 請求項1又は2に記載の方法にしたがって二次電池用電極複合物を作製し、前記二次電池用電極複合物を用いて電極膜を形成することを含む、電極膜の製造方法。 A method for producing an electrode film, comprising producing an electrode composite for a secondary battery according to the method of claim 1 or 2, and forming an electrode film using the electrode composite for a secondary battery. 請求項1又は2に記載の方法にしたがって二次電池用電極複合物を作製し、前記二次電池用電極複合物を用いて電極膜を形成することを含む、二次電池の製造方法。

A method for producing a secondary battery, comprising: preparing an electrode composite for a secondary battery according to the method according to claim 1 or 2; and forming an electrode film using the electrode composite for a secondary battery.

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186075A (en) 2002-12-05 2004-07-02 Mikuni Color Ltd Electrode for secondary battery and secondary battery using this
JP2011236061A (en) 2010-05-04 2011-11-24 Nippon Chemicon Corp Lithium titanate crystal structure, complex of lithium titanate crystal structure and carbon, manufacturing method for the same, electrode and electrochemical element using same
JP2013075809A (en) 2011-09-30 2013-04-25 Nippon Chemicon Corp Composite of metal oxide and carbon nanotube, production method of the same, and electrode and electrochemical element using the same
JP2017142997A (en) 2016-02-10 2017-08-17 戸田工業株式会社 Lithium nickelate-carbon composite positive electrode active material particle powder, and manufacturing method thereof, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020029471A (en) 2018-08-20 2020-02-27 東洋インキScホールディングス株式会社 Carbon nanotube dispersion and use thereof
JP2020140793A (en) 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of electrode plate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186075A (en) 2002-12-05 2004-07-02 Mikuni Color Ltd Electrode for secondary battery and secondary battery using this
JP2011236061A (en) 2010-05-04 2011-11-24 Nippon Chemicon Corp Lithium titanate crystal structure, complex of lithium titanate crystal structure and carbon, manufacturing method for the same, electrode and electrochemical element using same
JP2013075809A (en) 2011-09-30 2013-04-25 Nippon Chemicon Corp Composite of metal oxide and carbon nanotube, production method of the same, and electrode and electrochemical element using the same
JP2017142997A (en) 2016-02-10 2017-08-17 戸田工業株式会社 Lithium nickelate-carbon composite positive electrode active material particle powder, and manufacturing method thereof, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020029471A (en) 2018-08-20 2020-02-27 東洋インキScホールディングス株式会社 Carbon nanotube dispersion and use thereof
JP2020140793A (en) 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of electrode plate

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