JPWO2010044437A1 - 硫黄変性ポリアクリロニトリル、その製造方法、及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
1. 硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末を含む原料粉末を混合し、硫黄蒸気の流出を防止しつつ、非酸化性雰囲気下で加熱することを特徴とする、硫黄変性ポリアクリロニトリルの製造方法。
2. 密閉された雰囲気中で原料粉末を加熱する上記項1に記載の方法。
3. 開口部を有する反応容器中で、反応によって生成する硫化水素を該開口部から排出し、硫黄蒸気を還流させながら原料粉末を加熱する上記項1に記載の方法。
4. 原料粉末が、更に、結晶性の高い炭素材料からなる導電助剤を含むものである上記項1〜3のいずれかに記載の方法。
5. 加熱温度が、250〜500℃である上記項1〜4のいずれかに記載の方法。
6. 上記項1〜5のいずれかの方法で加熱した後、更に、非酸化性雰囲気下において150〜400℃で加熱することを特徴とする硫黄変性ポリアクリロニトリルの製造方法。
7. 上記項1〜6のいずれかの方法で得られる硫黄変性ポリアクリロニトリルであって、ラマンスペクトルにおいて、ラマンシフトの1331cm-1付近に主ピークが存在し、かつ、200cm-1〜1800cm-1の範囲で1548cm-1、939cm-1、479cm-1、381cm-1、317cm-1付近にピークが存在することを特徴とする、硫黄変性ポリアクリロニトリル。
8. 上記項7に記載の硫黄変性ポリアクリロニトリルを活物質として含むリチウム二次電池用正極。
9. 硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末を含む原料粉末を、多孔質材料からなる集電体に充填した後、硫黄蒸気の流出を防止しつつ、非酸化性雰囲気下で加熱することを特徴とする硫黄変性ポリアクリロニトリルを活物質として含むリチウム二次電池用正極の製造方法。
10.多孔質材料からなる集電体が、黒鉛化度の高い炭素材料からなる不織布又は織布である上記項9に記載のリチウム二次電池用正極の製造方法。
11.原料粉末が、更に、結晶性の高い炭素材料からなる導電助剤を含むものである上記9又は10に記載のリチウム二次電池用正極の製造方法。
12.上記項9〜11のいずれかに記載の方法で得られるリチウム二次電池用正極。
13.上記項8又は12に記載のリチウム二次電池用正極を、非酸化性雰囲気下において150〜400℃で加熱することを特徴とする、リチウム二次電池用正極の製造方法。
14.上記項8又は12に記載の正極を構成要素として含むリチウム二次電池。
15.上記項8又は12に記載の正極、及びリチウムを含まない負極材料を活物質とする負極を構成要素とするリチウム二次電池であって、該正極及び負極のいずれか一方又は両方にリチウムがプリドープされているリチウム二次電池。
(1)原料
本発明の方法では、原料としては、硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末を用いる。
本発明の製造方法では、上記した硫黄の粉末とポリアクリロニトリルの粉末を原料として用い、硫黄の流出を防止しつつ、非酸化性雰囲気下において原料粉末を加熱する。これにより、ポリアクリロニトリルの閉環反応と同時に、蒸気状態の硫黄がポリアクリロニトリルと反応して、硫黄によって変性されたポリアクリロニトリルが得られる。
上記した方法によれば、ポリアクリロニトリルの閉環反応と、硫黄とポリアクリロニトリルとの反応が同時に生じて、硫黄によって変性されたポリアクリロニトリルが得られる。
上記した方法で得られる硫黄変性ポリアクリロニトリルは、更に、非酸化性雰囲気中で加熱することによって、未反応の硫黄が存在する場合に、これを除去することができる。これにより、より高純度の硫黄変性ポリアクリロニトリルを得ることができる。熱処理後の硫黄変性ポリアクリロニトリルは、充放電のサイクル特性がより向上する。
上記した硫黄変性ポリアクリロニトリルは、リチウム二次電池用正極活物質として有効に使用できる。該硫黄変性ポリアクリロニトリルを用いる正極は、通常のリチウム二次電池用正極と同様の構造とすることができる。
上記したリチウム二次電池用正極を用いるリチウム二次電池は、公知の手法により製造することができる。すなわち、正極材料として、上記した正極を使用し、負極材料として、公知の金属リチウム、黒鉛などの炭素系材料、シリコン薄膜などのシリコン系材料、銅−錫やコバルト−錫などの合金系材料を使用し、電解液として、公知のエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどの非水系溶媒に過塩素酸リチウム、LiPF6、LiBF4、LiCF3SO3などのリチウム塩を0.5mol/lから1.7mol/l程度の濃度で溶解させた溶液を使用し、さらにその他の公知の電池構成要素を使用して、常法に従って、リチウム二次電池を組立てればよい。
平均粒径50μmの硫黄粉末1.0gと平均粒径1μmのポリアクリロニトリル粉末0.50gを出発原料とし、これらをよく混合した後、直径10mm、厚さ5mmのペレット状に成形し、アルミ箔で包んだ後、アルミラミネートフィルムで包んで真空融着し密閉封入した。
ポリアクリロニトリル粉末5.061gと硫黄粉末25.008gを乳鉢で混合して出発原料とした。この原料を反応容器として用いるアルミナタンマン管(外径60mm、内径50mm、長さ180mm、アルミナSSA-S、ニッカトー製)に入れた。
硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末の重量比(S:PAN)を2.5:1とすること以外は、実施例1と同様にして硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末の反応生成物を得た。
ポリアクリロニトリル粉末100重量部に対して、硫黄粉末を300,400、600又は800重量部用いること以外は、実施例1と同様にして硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末の反応生成物を作製した。
平均粒径50μmの硫黄粉末1.0gと平均粒径1μmのポリアクリロニトリル粉末0.5gからなる原料に、更に、直径150nm、長さ10μmの気相法炭素繊維(VGCF)を0.4g加えたこと以外は、実施例1と同様にして、反応生成物を得た。
実施例1、3及び5で得られた各生成物を正極活物質として用いたリチウム二次電池を作製し、その特性を評価した。
実施例2で得られた生成物を正極活物質として用いて、実施例6と同様にしてコイン電池を作製し、実施例6と同様にして電池特性を評価した。二次電池の充放電曲線を図21に示し、サイクル特性を図22に示す。充放電サイクルでの容量低下が少なく、電解液に対する安定性が高いことが判る。特に、第2サイクルの放電容量が760mAh/g以上という高容量を示したことにより、実施例2の方法により、特性の優れた電極材料が得られたことが確認できた。
ポリアクリロニトリル粉末100重量部に対して、硫黄粉末300重量部を混合した粉末を、厚さ1.4mmの発泡ニッケルをサイズ1cm角に切り出したものにヘラで押し付けて充填し、実施例1と同様にしてアルミ箔で包んだ後、アルミラミネートフィルムで包んで真空融着し密閉封入した。上記した方法で原料を密閉封入した試料と水80mlを容量200ccのオートクレーブに入れた後、オートクレーブを密閉して270℃で6時間加熱した。
実施例8において、集電体を発泡ニッケルから厚さ120μmのカーボン不織布(東レ(株)製のカーボンペーパーTGP−H−030)をサイズ1cm角に切り出したものに変更したこと以外は、実施例8と同様にして、ポリアクリロニトリル粉末及び硫黄粉末をカーボン不織布へ充填してオートクレーブで熱処理した。
実施例1の生成物を正極活物質として用いて、実施例6と同様にしてコイン電池を作製し、充電終止電圧を3.8Vとしたこと以外は、実施例6と同様にして電池特性を評価した。結果を図24に示す。過充電を繰り返してもサイクル特性が劣化することなく安定した性能を示すことが判る。
正極活物質1gあたりの電流値を、Cレートで0.1C、0.2C、0.5C、1.0C、2.0C、5.0Cと振って出力特性を評価した以外は、実施例6と同様にして電池特性を評価した。結果を図25に示す。0.1Cのときの容量に対して2.0Cでも約85%の容量を有しており、出力特性が非常に高いことが判る。
実施例1で得られた生成物を正極活物質として、以下の方法でリチウムイオン二次電池を作製し、その特性を評価した。
実施例12において用いた負極をカーボン系電極からシリコン薄膜に変更し、充放電試験時の放電終止電圧を0.45V、充電終止電圧を2.80Vとしたこと以外は、実施例12と同様にして、硫黄変性ポリアクリロニトリル正極と組み合わせてリチウムイオン二次電池を作製し、その特性を評価した。
Claims (18)
- 硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末を含む原料粉末を混合し、硫黄蒸気の流出を防止しつつ、非酸化性雰囲気下で加熱することを特徴とする、硫黄変性ポリアクリロニトリルの製造方法。
- 密閉された雰囲気中で原料粉末を加熱する請求項1に記載の方法。
- 開口部を有する反応容器中で、反応によって生成する硫化水素を該開口部から排出し、硫黄蒸気を還流させながら原料粉末を加熱する請求項1に記載の方法。
- 原料粉末が、更に、結晶性の高い炭素材料からなる導電助剤を含むものである請求項1に記載の方法。
- 加熱温度が、250〜500℃である請求項1に記載の方法。
- 請求項1の方法で加熱した後、更に、非酸化性雰囲気下において150〜400℃で加熱することを特徴とする硫黄変性ポリアクリロニトリルの製造方法。
- 請求項1の方法で得られる硫黄変性ポリアクリロニトリルであって、ラマンスペクトルにおいて、ラマンシフトの1331cm-1付近に主ピークが存在し、かつ、200cm-1〜1800cm-1の範囲で1548cm-1、939cm-1、479cm-1、381cm-1、317cm-1付近にピークが存在することを特徴とする、硫黄変性ポリアクリロニトリル。
- 請求項7に記載の硫黄変性ポリアクリロニトリルを活物質として含むリチウム二次電池用正極。
- 硫黄粉末とポリアクリロニトリル粉末を含む原料粉末を、多孔質材料からなる集電体に充填した後、硫黄蒸気の流出を防止しつつ、非酸化性雰囲気下で加熱することを特徴とする硫黄変性ポリアクリロニトリルを活物質として含むリチウム二次電池用正極の製造方法。
- 多孔質材料からなる集電体が、黒鉛化度の高い炭素材料からなる不織布又は織布である請求項9に記載のリチウム二次電池用正極の製造方法。
- 原料粉末が、更に、結晶性の高い炭素材料からなる導電助剤を含むものである請求項9に記載のリチウム二次電池用正極の製造方法。
- 請求項9に記載の方法で得られるリチウム二次電池用正極。
- 請求項8に記載のリチウム二次電池用正極を、非酸化性雰囲気下において150〜400℃で加熱することを特徴とする、リチウム二次電池用正極の製造方法。
- 請求項12に記載のリチウム二次電池用正極を、非酸化性雰囲気下において150〜400℃で加熱することを特徴とする、リチウム二次電池用正極の製造方法。
- 請求項8に記載の正極を構成要素として含むリチウム二次電池。
- 請求項12に記載の正極を構成要素として含むリチウム二次電池。
- 請求項8に記載の正極、及びリチウムを含まない負極材料を活物質とする負極を構成要素とするリチウム二次電池であって、該正極及び負極のいずれか一方又は両方にリチウムがプリドープされているリチウム二次電池。
- 請求項12に記載の正極、及びリチウムを含まない負極材料を活物質とする負極を構成要素とするリチウム二次電池であって、該正極及び負極のいずれか一方又は両方にリチウムがプリドープされているリチウム二次電池。
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JP5734793B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-06-17 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 蓄電装置 |
JP5263557B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2013-08-14 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極の製造方法、非水電解質二次電池用正極ならびに非水電解質二次電池 |
JP2013089339A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2013089337A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-13 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
JP5754606B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-07-29 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池用正極材料、非水電解質二次電池、および非水電解質二次電池用正極材料の製造方法 |
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JPWO2013084445A1 (ja) * | 2011-12-08 | 2015-04-27 | 株式会社豊田自動織機 | 非水電解質二次電池 |
JP2013175315A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池および車両 |
JP2013175313A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Toyota Industries Corp | リチウムイオン二次電池および車両 |
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JP2013191327A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池および車両 |
JP2013191331A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池および車両 |
JP2013191329A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池および車両 |
JP2013191330A (ja) * | 2012-03-13 | 2013-09-26 | Toyota Industries Corp | 非水電解質二次電池および車両 |
WO2014007868A2 (en) * | 2012-03-15 | 2014-01-09 | The Regents Of The University Of California | Low temperature sulfur and sodium metal battery for grid-scale energy storage application |
JP6004468B2 (ja) * | 2012-07-09 | 2016-10-05 | 国立大学法人横浜国立大学 | アルカリ金属−硫黄系二次電池及び二次電池用電解液 |
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JP5713162B2 (ja) * | 2012-03-26 | 2015-05-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 二次電池用有機硫黄系正極材料製造装置及び製造方法 |
DE102012209644A1 (de) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Polyacrylnitril-Schwefel-Kompositwerkstoffs |
DE102012209635A1 (de) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines Polyacrylnitril-Schwefel-Kompositwerkstoffs |
CN103531748B (zh) * | 2012-07-06 | 2015-09-30 | 清华大学 | 锂离子电池电极活性物质的制备方法 |
JP5971705B2 (ja) * | 2012-07-13 | 2016-08-17 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 二次電池用有機硫黄系正極材料連続製造装置 |
DE102012213091A1 (de) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Robert Bosch Gmbh | Batteriesystem für eine Lithium-Schwefel-Zelle |
DE102012018622A1 (de) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Li-S-Batterie mit hoher Zyklenstabilität und Verfahren zu deren Betreiben |
JP5164295B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2013-03-21 | 株式会社豊田自動織機 | リチウムイオン二次電池用正極およびその製造方法 |
CN103794764A (zh) * | 2012-10-26 | 2014-05-14 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电极复合材料的制备方法、正极、具有该正极的电池 |
JP2014096326A (ja) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Toyota Industries Corp | 二次電池用負極活物質、並びにこれを用いた負極及び二次電池 |
JP6099247B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2017-03-22 | 株式会社豊田自動織機 | 硫黄系活物質とその製造方法及びリチウムイオン二次電池用電極 |
US9773581B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-09-26 | Robert Bosch Gmbh | Cathode material for a Li—S battery and the method for preparing the same, a cathode made of the cathode material and a Li—S battery comprising the cathode |
PL3043412T3 (pl) | 2013-09-02 | 2021-02-08 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Bateria z elektrolitem stałym i sposób wytwarzania materiału aktywnego elektrody |
CN104577050B (zh) * | 2013-10-17 | 2017-07-07 | 清华大学 | 锂离子电池电极活性物质及其制备方法 |
WO2015185731A2 (de) * | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Robert Bosch Gmbh | Polymerelektrolyt für lithium-schwefel-zelle |
WO2016019544A1 (en) * | 2014-08-07 | 2016-02-11 | Robert Bosch Gmbh | Sulfur-polyacrylonitrile composite, preparation and use thereof |
CN104538606B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-04-05 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 硫基复合正极材料及其制备方法 |
CN104538592B (zh) * | 2014-12-19 | 2017-02-01 | 江苏华东锂电技术研究院有限公司 | 硫基复合正极材料的制备方法 |
CN107709233B (zh) * | 2015-03-31 | 2021-05-14 | 国立研究开发法人产业技术综合研究所 | 有机硫材料及其制造方法 |
WO2016158675A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 有機硫黄材料及びその製造方法 |
DE102015212815A1 (de) * | 2015-07-08 | 2017-01-12 | Robert Bosch Gmbh | Elektrodenmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung |
JP6731663B2 (ja) * | 2015-09-02 | 2020-07-29 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄系正極活物質、正極およびリチウムイオン二次電池 |
JP6775229B2 (ja) * | 2015-11-19 | 2020-10-28 | 住友ゴム工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池 |
DE102015224204A1 (de) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zu SPAN-Synthese mit konstantem Schwefelgehalt während der gesamten Reaktionszeit |
DE102015224194A1 (de) | 2015-12-03 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Polyacrylnitril-Schwefel-Komposit mit erhöhter Kapazität |
CN105483850B (zh) * | 2015-12-21 | 2018-10-16 | 湖北工业大学 | 含硫抗菌纤维料及其制备方法 |
CN110447127A (zh) * | 2017-03-20 | 2019-11-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 电极活性材料、制备所述电极活性材料的方法以及包含所述电极活性材料的正极和电池 |
JP6981621B2 (ja) | 2017-08-08 | 2021-12-15 | 第一工業製薬株式会社 | リチウムイオン電池用電極材料、リチウムイオンキャパシタ用電極材料、電極、電池、キャパシタ、電気機器、リチウムイオン電池用電極材料の製造方法、およびリチウムイオンキャパシタ用電極材料の製造方法 |
WO2019078130A1 (ja) | 2017-10-19 | 2019-04-25 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 全固体電池の製造方法 |
EP3706215A4 (en) | 2017-10-31 | 2021-08-11 | Adeka Corporation | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ACTIVE ORGANOSULFUROUS ELECTRODE MATERIAL |
EP3706210A4 (en) | 2017-10-31 | 2021-08-04 | Adeka Corporation | THICK SUSPENSION COMPOSITION AND ELECTRODE USING THE THICK SUSPENSION COMPOSITION |
JP7225199B2 (ja) * | 2018-03-01 | 2023-02-20 | 株式会社Adeka | 有機硫黄系電極活物質 |
KR20200130808A (ko) | 2018-03-13 | 2020-11-20 | 가부시키가이샤 아데카 | 비수전해질 이차전지 |
JPWO2019181703A1 (ja) | 2018-03-23 | 2021-03-18 | 株式会社Adeka | 内部短絡による熱暴走の抑制方法 |
CN111837263A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-10-27 | 株式会社艾迪科 | 锂离子二次电池及其工作方法 |
JPWO2019208153A1 (ja) * | 2018-04-25 | 2021-04-30 | 株式会社Adeka | 非水電解質二次電池 |
WO2019225588A1 (ja) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | 株式会社Adeka | リチウムイオン二次電池 |
JP7449527B2 (ja) | 2018-10-01 | 2024-03-14 | 第一工業製薬株式会社 | 蓄電デバイスの電極材料、電極、蓄電デバイス、電気機器、及び蓄電デバイスの電極材料の製造方法 |
TW202036962A (zh) | 2018-11-23 | 2020-10-01 | 日商Attaccato合同公司 | 非水電解質電池用之電極及非水電解質電池 |
JPWO2020184340A1 (ja) | 2019-03-12 | 2020-09-17 | ||
CN111755688A (zh) | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 住友橡胶工业株式会社 | 硫系活性物质 |
CN111755687A (zh) | 2019-03-29 | 2020-10-09 | 住友橡胶工业株式会社 | 硫系活性物质 |
JP7404851B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-12-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄系活物質 |
JP7404852B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-12-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄系活物質 |
CN110137451A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-08-16 | 华南理工大学 | 一种无粘合剂铁基电极及其制备方法与应用 |
CN110148739B (zh) * | 2019-06-17 | 2021-06-25 | 中南大学 | 一种碳@硫化丙烯腈基聚合物复合正极活性材料、正极及其制备和在锂硫电池中的应用 |
CN112310358B (zh) * | 2019-07-29 | 2021-12-10 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 负极活性材料及二次电池 |
WO2021040622A1 (en) * | 2019-08-26 | 2021-03-04 | Agency For Science, Technology And Research | A composite |
CN114402473B (zh) | 2019-09-13 | 2023-03-24 | 日产自动车株式会社 | 全固态锂离子二次电池系统和全固态锂离子二次电池用充电装置 |
KR20220071224A (ko) | 2019-09-27 | 2022-05-31 | 가부시키가이샤 아데카 | 비수 전해질 이차 전지용 전극 및 당해 전극을 사용한 비수 전해질 이차 전지 |
KR20220070486A (ko) | 2019-09-27 | 2022-05-31 | 가부시키가이샤 아데카 | 황 변성 폴리아크릴로니트릴 |
WO2021060044A1 (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 株式会社Adeka | 硫黄変性ポリアクリロニトリルの製造方法 |
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CN111171236A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-19 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 氮氯共掺杂聚合物中间体及氮氯共掺杂聚合物的制备方法、氮氯共掺杂聚合物及其应用 |
CN111533834B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-04-12 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种复合材料制备装置及制备方法 |
KR20210130100A (ko) | 2020-04-20 | 2021-10-29 | 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤 | 유기 황 재료, 전극 및 리튬 이온 이차 전지, 및 제조 방법 |
JP7136244B2 (ja) | 2020-04-20 | 2022-09-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 有機硫黄材料、電極およびリチウムイオン二次電池並びに製造方法 |
KR20210130101A (ko) | 2020-04-20 | 2021-10-29 | 스미토모 고무 코교 카부시키카이샤 | 유기 황 재료, 전극 및 리튬 이온 이차 전지, 및 제조 방법 |
JP2021190173A (ja) | 2020-05-25 | 2021-12-13 | 住友ゴム工業株式会社 | 硫黄系活物質、電極、非水電解質二次電池および製造方法 |
US20230238511A1 (en) | 2020-06-12 | 2023-07-27 | Adeka Corporation | Electrode and lithium ion secondary battery |
US20230238573A1 (en) | 2020-06-12 | 2023-07-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Secondary Battery |
US20230235103A1 (en) | 2020-06-29 | 2023-07-27 | Adeka Corporation | Sulfur-modified polyacrylonitrile, electrode active material containing same, electrode for secondary battery containing said electrode active material, method of manufacturing said electrode, and non-aqueous electrolyte secondary battery using said electrode |
JPWO2022004697A1 (ja) | 2020-06-29 | 2022-01-06 | ||
CN116472629A (zh) | 2020-10-26 | 2023-07-21 | 日产自动车株式会社 | 电气设备用正极材料以及使用了其的电气设备用正极和电气设备 |
CN113809315B (zh) * | 2021-09-15 | 2023-06-06 | 上海交通大学 | 一种二次电池用高导电性硫基正极材料及二次电池 |
WO2023085245A1 (ja) * | 2021-11-11 | 2023-05-19 | 株式会社Adeka | 組成物、電極、電池及び電極活物質材料 |
CN118302871A (zh) | 2021-11-26 | 2024-07-05 | 株式会社Adeka | 包含含有多孔金属的集电体和有机硫系活性物质的非水电解质二次电池用电极、包括所述电极的非水电解质二次电池以及用于制造所述电极的有机硫系活性物质 |
WO2023126674A1 (ja) | 2021-12-27 | 2023-07-06 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の充電方法 |
WO2024057992A1 (ja) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | 株式会社Adeka | 硫黄含有材料、硫黄含有電池材料、電極及び電池 |
WO2024095854A1 (ja) * | 2022-11-02 | 2024-05-10 | 株式会社Adeka | 正極活物質用硫黄含有材料、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池の充放電方法及び正極活物質層形成用組成物 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629020A (ja) | 1992-04-02 | 1994-02-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | 非水二次電池 |
JP3181768B2 (ja) | 1993-09-17 | 2001-07-03 | 三菱レイヨン株式会社 | 電極基材及びその製造方法 |
US6294615B1 (en) | 1997-12-08 | 2001-09-25 | Tosch Corporation | Copolymer, cationic high molecular weight flocculating agent comprising the copolymer, and process for producing the copolymer |
JP2000191733A (ja) | 1997-12-08 | 2000-07-11 | Tosoh Corp | 共重合体、それよりなるカチオン性高分子凝集剤及びその製造方法 |
CN1187852C (zh) | 1997-12-26 | 2005-02-02 | 丰田自动车株式会社 | 吸氢合金及其制造方法 |
US6709787B2 (en) | 2000-02-09 | 2004-03-23 | Hitachi Maxell, Ltd. | Polycarbon sulfide, process for preparing the same and nonaqueous electrolyte battery comprising the same |
JP4674883B2 (ja) | 2000-02-09 | 2011-04-20 | 日立マクセル株式会社 | ポリ硫化カーボン、その製造方法およびそれを用いた非水電解質電池 |
KR100378007B1 (ko) * | 2000-11-22 | 2003-03-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬-황 전지용 양극 및 그를 포함하는 리튬-황 전지 |
KR100484642B1 (ko) | 2002-09-23 | 2005-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬-설퍼 전지용 양극 활물질 및 그 제조방법 |
US20100112780A1 (en) * | 2005-07-12 | 2010-05-06 | The Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Acting On Behalf Of Arizona State University | Microwave-Induced Ion Cleaving and Patternless Transfer of Semiconductor Films |
TW200740913A (en) * | 2006-02-02 | 2007-11-01 | Jsr Corp | Polymer composition, paste for secondary battery electrode, and secondary battery electrode |
JP4948946B2 (ja) * | 2006-09-07 | 2012-06-06 | 富士重工業株式会社 | 電極材料およびその製造方法ならびにそれを用いた蓄電池 |
JP5358792B2 (ja) | 2008-12-26 | 2013-12-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 硫黄変性ポリアクリロニトリルシート、その製造方法及びその用途 |
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