TW201902822A

TW201902822A - 電極用碳黑及電極漿

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Publication number: TW201902822A
Application number: TW107118263A
Authority: TW
Inventors: 大坪沙弥香; 大原勝義
Original assignee: 日商獅王特殊化學股份有限公司
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2019-01-16
Also published as: WO2018221632A1; JP2020155199A

Abstract

本發明的目的在於提供一種即便少量添加亦可賦予充分的導電性、且於電極漿中的分散性良好、並且可達成優異的電池性能的電極用碳黑。一種電極用碳黑，其中BET比表面積為700 m² /g～1500 m² /g，酸性官能基量為0.15 mmol/g～2.0 mmol/g。可利用使用所述電極用碳黑、電極活性物質、以及黏合劑樹脂的電極漿於集電體上形成活性物質層而製作電極。

Description

電極用碳黑及電極漿

本發明是有關於一種電極用碳黑及電極漿。本申請案基於2017年6月1日於日本提出申請的日本專利特願2017-109221號而主張優先權，並將其內容引用於此。

作為電池的電極，例如廣泛使用由包含作為電極活性物質的複合金屬氧化物、導電材料、及黏合劑樹脂的電極漿（電極合材）於集電體上形成活性物質層而成者。作為導電材料，廣泛使用碳黑。例如，提出有使用脫氫量為1.2 mg/g以下、24M4DBP吸收量為130 cm³ /100 g以上、且氮吸附比表面積為80 m² /g～300 m² /g的油爐碳黑（oil-furnace carbon black）作為導電材料的電極（專利文獻1）。

近年來，因對電池要求高容量化，因此為了提高活性物質層中的電極活性物質的含量，對碳黑要求即便少量添加亦顯現出充分的導電性。然而，專利文獻1般的比表面積小的碳黑於少量添加的情況下難以獲得充分的導電性。

若增大碳黑的比表面積，則導電性賦予效果提高。然而，比表面積大的碳黑於電極漿中的分散性差。因此，電極漿的黏度增大而難以進行對於集電體的塗佈，或因凝聚而活性物質層中碳黑變得不均勻，藉此電池性能降低。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2006-210007號公報

[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種即便少量添加亦可賦予充分的導電性、且於電極漿中的分散性良好、並且可達成優異的電池性能的電極用碳黑、及包含所述電極用碳黑的電極漿。 [解決課題之手段]

本發明具有以下構成。 [1]一種電極用碳黑，其中布厄特（Brunauer-Emmett-Teller，BET）比表面積為700 m² /g～1500 m² /g，酸性官能基量為0.15 mmol/g～2.0 mmol/g。 [2]一種電極漿，其含有如[1]所述的電極用碳黑、電極活性物質、黏合劑樹脂、以及溶媒。 [3]如[2]所述的電極漿，其中相對於固體成分的總質量，所述電極用碳黑的含量為0.1質量%～10質量%。 [4]如[2]或[3]所述的電極漿，其中相對於固體成分的總質量，所述電極活性物質的含量為80質量%～99質量%。 [5]如[2]至[4]中任一項所述的電極漿，其中相對於固體成分的總質量，所述黏合劑樹脂的含量為0.1質量%～10質量%。 [6]如[2]至[5]中任一項所述的電極漿，其中固體成分濃度為40質量%～80質量%。 [發明的效果]

本發明的電極用碳黑即便少量添加亦可賦予充分的導電性、且於電極漿中的分散性良好，並且可達成優異的電池性能。本發明的電極漿即便電極用碳黑的添加量為少量亦可賦予充分的導電性、且電極漿中的電極用碳黑的分散性良好，並且可達成優異的電池性能。

[電極用碳黑] 本發明的電極用碳黑為電極的形成中使用的碳黑，尤其適於鋰二次電池用的電極的形成。本發明的電極用碳黑的BET比表面積為700 m² /g～1500 m² /g，酸性官能基量為0.15 mmol/g～2.0 mmol/g。

作為本發明的電極用碳黑而使用的碳黑的種類並無特別限定，可使用爐黑、槽黑、熱碳黑、乙炔黑等。於本發明的電極用碳黑的表面具有羧基、酚性羥基等酸性官能基。

電極用碳黑的BET比表面積為700 m² /g～1500 m² /g，較佳為1200 m² /g～1500 m² /g。若BET比表面積為所述範圍的下限值以上，則即便少量添加亦可賦予充分的導電性，因此可相應地增加電極活性物質的量而使電池高容量化。若BET比表面積為所述範圍的上限值以下，則可抑制活性物質層的體積密度的降低並提高電池的每單位體積的容量。再者，碳黑的BET比表面積是指藉由氮吸附並利用BET法測定的值，且是於依據ASTM（美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Material））D 3037的條件下測定。

電極用碳黑的酸性官能基量為0.15 mmol/g～2.0 mmol/g，較佳為0.15 mmol/g～1.0 mmol/g。若酸性官能基量為所述範圍的下限值以上，則電極漿中的電極用碳黑的分散性變得良好。若酸性官能基量為所述範圍的上限值以下，則可抑制酸性官能基捕捉鋰離子而電池電阻增加的情況。再者，碳黑的酸性官能基量是指利用BOEHM法求出的每1 g碳黑的總酸性官能基量。具體而言，藉由鹼中和碳黑的表面所存在的酸性官能基，並利用酸對中和所消耗的鹼量進行逆滴定，藉此算出酸性官能基量。作為利用本方法求出的官能基的種類，考慮為羧基、可轉換為羧基的官能基、酚性羥基、可轉換為酚性羥基的官能基等。作為可轉換為羧基的官能基，考慮內酯基等。作為可轉換為酚性羥基的官能基，考慮醚基、羰基等。

電極用碳黑為包括包含一次粒子連接為葡萄串狀而成的鏈體的二次粒子的粉末。該葡萄串狀鏈體的空隙部分等中吸收有鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），因此DBP吸油量為碳黑所具有的重要的指標值。本發明的電極用碳黑的DBP吸油量較佳為300 cm³ /100 g～600 cm³ /100 g，更佳為350 cm³ /100 g～550 cm³ /100 g。若電極用碳黑的DBP吸油量為所述範圍的下限值以上，則容易賦予優異的導電性。若電極用碳黑的DBP吸油量為所述範圍的上限值以下，則容易獲得良好的分散性。再者，碳黑的DBP吸油量為於依據ASTM D 2414的條件下以樣品量9 g進行測定的值。

電極用碳黑的平均一次粒徑較佳為30 nm～55 nm，更佳為35 nm～50 nm。若平均一次粒徑為所述範圍內的下限值以上，則於溶媒等中的分散性變得更良好。若平均一次粒徑為所述範圍內的上限值以下，則容易獲得具有良好的導電性的電極。

再者，碳黑的平均一次粒徑是利用以下的方法測定。將碳黑試樣添加至氯仿中，利用超音波分散機於150 kHz、0.4 kW的條件下進行10分鐘超音波處理，製成分散試樣，將所述分散試樣撒在經碳增強的支撐膜上並加以固定。利用透過型電子顯微鏡對支撐膜上的分散試樣進行拍攝，根據擴大至50000～200000倍的圖像，使用Endter的裝置隨機測定1000個以上的碳黑的粒徑，並將其平均值設為平均一次粒徑。

電極用碳黑的揮發成分較佳為1.0質量%～15.0質量%，更佳為1.0質量%～10.0質量%。若揮發成分為所述範圍內的下限值以上，則電極用碳黑的分散性變得良好，可容易進行漿化。若揮發成分為所述範圍內的上限值以下，則可抑制電池的電阻增加。再者，碳黑的揮發成分是利用依據ASTM D1620-60的方法測定。於950℃±20℃下對磁性坩堝及蓋子空燒30分鐘後，於乾燥器（desicator）中冷卻至室溫（25℃）為止，對所述磁性坩堝及蓋子的質量（M_A ）精確到0.1 mg單位進行秤量。繼而，以於磁性坩堝中不會超過蓋下方2 mm的程度填入碳黑2 g並蓋上蓋子，對其質量（M_B ）精確到0.1 mg單位進行秤量。繼而，於950℃±20℃下加熱7分鐘，並於乾燥器中冷卻至室溫（25℃）為止，再次對質量（M_C ）精確到0.1 mg單位進行秤量，藉由以下式子算出揮發成分。揮發成分（質量%）=（M_B -M_C ）/（M_B -M_A ）

電極用碳黑的灰分較佳為0.05質量%以下，更佳為0.03質量%以下。若灰分為上限值以下，則容易獲得顯現出穩定的導電性的電極。再者，碳黑的灰分是利用依據ASTM D 1506的方法測定。

電極用碳黑的24M4DBP吸油量較佳為200 cm³ /100 g～500 cm³ /100 g，更佳為250 cm³ /100 g～500 cm³ /100 g。若24M4DBP吸油量為所述範圍內的下限值以上，則容易獲得具有穩定的導電性的電極。若24M4DBP吸油量為所述範圍內的上限值以下，則容易獲得具有良好的分散性的電極漿。 24M4DBP吸油量是於JIS（日本工業標準（Japanese Industrial Standards））K 6217-4中記載的條件下使用樣品量20 g進行測定。另外，24M4DBP吸油量相對於DBP吸油量的比較佳為0.6以上，更佳為0.8以上。若24M4DBP吸油量相對於DBP吸油量的比為下限值以上，則容易獲得具有穩定的導電性的電極。

電極用碳黑較佳為碘吸附量為700 mg/g～1500 mg/g且1質量%水溶液的pH值為9～11。藉此，容易獲得導電性穩定的電極。碳黑的碘吸附量是利用JIS K 6217-1中記載的方法測定。

電極用碳黑中的CTAB（鯨蠟基三甲基溴化銨）吸附比表面積相對於BET比表面積的比（CTAB/BET）較佳為0.3～0.8，更佳為0.4～0.7。若所述比（CTAB/BET）為所述範圍內，則即便為少量亦容易獲得導電性良好的電極。 CTAB吸附比表面積是於JIS K 6217-3中記載的條件下測定。

本發明的電極用碳黑的製造方法並無特別限定，可利用公知的製造方法。作為碳黑的製造方法，例如可列舉油爐法。作為油爐法的具體例，例如可列舉如下方法等：使原料油於爐內在分子狀氧及水蒸氣的存在下進行部分氧化反應，從而於生成合成氣體的同時製造碳黑。

作為原料油，可使用碳黑的製造中通常所使用者，例如可列舉：雜酚油（creosote oil）等煤系烴、乙烯焦油（ethylene bottom oil）（EHE油）等石油系烴等。該些中較佳為EHE油。作為碳製造爐，例如可列舉LG爐、SG爐，特佳為SG爐。原料油較佳為並未乳膠化而進料。

製造條件較佳為：爐內溫度為1200℃～1600℃、爐內壓力為10 kg/cm² ～80 kg/cm² ，供給至爐內的水蒸氣量相對於一噸原料油而為200 kg～1300 kg。另外，亦可對所獲得的碳黑於惰性環境內在200℃～900℃下進行乾燥。

對碳黑導入酸性官能基的方法並無特別限定，可使用液相法、氣相法等公知的氧化處理方法。作為利用液相法進行氧化處理時使用的氧化劑，例如可列舉：硝酸、硫酸、氯酸、過硫酸、過硼酸、過碳酸、過磷酸等過二酸、或高錳酸、重鉻酸、亞氯酸、高氯酸、次鹵酸、過氧化氫、膦酸、磷酸、亞磷酸、次磷酸、或該些酸的鹽類等。作為鹽類，可列舉鋰、鈉、鉀等鹼金屬的鹽或銨鹽等。

作為利用氣相法進行氧化處理的方法，可列舉藉由將碳黑暴露於臭氧、空氣等氣體環境中而進行的方法或進行電漿處理的方法。氣相法有並不花費乾燥成本且與液相法相比操作容易等優點。另外，碳黑通常根據其製造歷程而於表面具有各種官能基，亦可藉由調整製造條件而賦予所需量的酸性官能基。

如以上所說明般，關於本發明的電極用碳黑，BET比表面積及酸性官能基量被分別控制為所述特定的範圍，與現有的碳黑相比，BET比表面積大，且酸性官能基量多。藉由BET比表面積大而顯現出高的導電性賦予效果，因此即便少量添加亦可對電極賦予優異的導電性，可降低電池電阻而使電池長壽命化。另外，可減少電極用碳黑的添加量，藉此可相對增多活性物質層中的電極活性物質的量，因此可使電池高容量化。另外，酸性官能基量多，藉此本發明的電極用碳黑雖然BET比表面積大，但於電極漿中的分散性優異。因此，可抑制如下情況，且電池的生產性亦優異，所述情況為：電極漿的黏度增大而難以進行對於集電體的塗佈，或因凝聚而活性物質層中碳黑變得不均勻，藉此電池性能降低。

[電極漿] 本發明的電極用碳黑可與公知的碳黑同樣地作為導電材料而於電極的製作中使用。本發明的電極漿含有本發明的電極用碳黑、電極活性物質、黏合劑樹脂、以及溶媒。例如，利用本發明的電極漿而於集電體上形成活性物質層，藉此可形成非水系電池的電極。本發明的電極漿例如可作為形成正極的活性物質層的正極漿而使用。另外，本發明的電極漿亦可作為形成負極的活性物質層的負極漿而使用。

電極漿中所含的電極用碳黑可為一種，亦可為兩種以上。相對於固體成分的總質量，電極漿中的電極用碳黑的含量較佳為0.1質量%～10質量%，更佳為0.1質量%～5.0質量%，進而佳為0.1質量%～3.0質量%，特佳為0.1質量%～2.0質量%。若電極用碳黑的含量為所述範圍內，則容易獲得穩定的電池性能。若電極用碳黑的含量為所述範圍內的上限值以下，則可充分增加活性物質層中的電極活性物質的比例，因此可使電池高容量化。

另外，電極漿中，作為導電材料，除了本發明的電極用碳黑以外，亦可含有天然石墨、人造石墨、乙炔黑、爐黑、碳奈米纖維（CNF）、碳奈米管（CNT）、石墨烯等碳材料。

作為正極用的電極活性物質，並無特別限定，例如可列舉作為正極用的電極活性物質而通常使用的複合金屬氧化物。作為複合金屬氧化物，例如可列舉Li_x MO₂ （其中，M表示一種以上的過渡金屬，0.05≦x≦1.10）所表示的鋰過渡金屬複合氧化物。作為M，較佳為選自由Mn、Co及Ni所組成的群組中的至少一種。

作為鋰過渡金屬複合氧化物的具體例，例如可列舉：LiCoO₂ 、LiNiO₂ 、LiMnO₂ 、LiMn₂ O₄ 、Li₂ MnO₃ 、LiMn_1/2 Ni_1/2 O₂ 、LiNi_1/3 Co_1/3 Mn_1/3 O₂ 等。作為複合金屬氧化物，例如亦可使用LiFePO₄ 、LiFeP₂ O₇ 、LiMnPO₄ 、LiCoPO₄ 、LiNiPO₄ 、Li₂ FeSiO₄ 、Li₂ MnSiO₄ 、Li₂ NiSiO₄ 、Li₂ CoSiO₄ 等橄欖石型金屬鋰鹽。電極漿中所含的正極用的電極活性物質可為一種，亦可為兩種以上。

作為負極用的電極活性物質，並無特別限定，例如可列舉作為負極用的電極活性物質而通常使用的碳質材料、金屬氧化物、及金屬。作為碳質材料，例如可列舉：軟碳或硬碳等非晶系碳質材料、或高石墨化碳材料等人造石墨、或天然石墨等碳質粉末等。作為金屬氧化物，例如可列舉：Nb₂ O₅ 、Li₄ Ti₅ O₁₂ 、SiO等。作為金屬，例如可列舉：金屬Li、作為其合金的錫合金、矽合金、鉛合金等。電極漿中所含的負極用的電極活性物質可為一種，亦可為兩種以上。

相對於固體成分的總質量，電極漿中的電極活性物質的含量較佳為80質量%～99質量%，更佳為90質量%～98質量%。若電極活性物質的含量為所述範圍的下限值以上，則容易使電池高容量化。若電極活性物質的含量為所述範圍的上限值以下，則容易獲得穩定的電池性能。

作為黏合劑樹脂，並無特別限定，可使用電極中通常使用的黏合劑樹脂。作為黏合劑樹脂的具體例，例如可列舉：聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等氟系樹脂、苯乙烯·丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠等具有不飽和鍵的聚合物等。電極漿中所含的黏合劑樹脂可為一種，亦可為兩種以上。

相對於固體成分的總質量，電極漿中的黏合劑樹脂的含量較佳為0.1質量%～10質量%，更佳為0.5質量%～10質量%。若黏合劑樹脂的含量為所述範圍的下限值以上，則可確保電極的機械強度。若黏合劑樹脂的含量為所述範圍的上限值以下，則不會使導電性降低而容易獲得穩定的電池性能。

電極漿中，視需要除了含有電極用碳黑、電極活性物質及黏合劑樹脂以外，亦可進而含有添加劑。作為添加劑，例如可列舉界面活性劑、聚乙烯基吡咯啶酮、聚乙烯基縮醛、聚乙烯基醚、聚乙烯基醇、聚環氧烷、纖維素衍生物等高分子等。於電極漿含有添加劑的情況下，相對於固體成分的總質量，電極漿中的添加劑的含量較佳為0.05質量%～10質量%，更佳為0.1質量%～5質量%。再者，電極漿中的電極用碳黑、電極活性物質、黏合劑樹脂及添加劑的合計不會超過100質量%。

作為溶媒，並無特別限定，可使用電極的製造中通常使用的溶媒。作為溶媒的具體例，例如可列舉：烷基醇類、烷基酮類、醚類、醯胺類等。作為烷基醇類，例如可列舉：甲基醇、乙基醇、丙基醇等。作為烷基酮類，例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮等。作為醚類，例如可列舉：四氫呋喃、二噁烷、二甘二甲醚（diglyme）等。作為醯胺類，例如可列舉：二乙基甲醯胺、二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基咪唑啶酮等。電極漿中所含的溶媒可為一種，亦可為兩種以上。

電極漿的固體成分濃度較佳為40質量%～80質量%，更佳為50質量%～70質量%。若電極漿的固體成分濃度為所述範圍的下限值以上，則於乾燥步驟中可縮短去除溶媒的時間。若電極漿的固體成分濃度為所述範圍的上限值以下，則於塗佈步驟中可均勻地塗佈電極漿。

另外，本發明的電極漿除了含有本發明的電極用碳黑、電極活性物質、黏合劑樹脂、以及溶媒以外，亦可含有固體電解質。利用該電極漿而於集電體上形成活性物質層，藉此亦可形成固體電池的電極。作為固體電解質，並無特別限定，可適宜使用作為固體電池用的固體電解質而通常使用的氧化物系非晶質固體電解質、硫化物系非晶質固體電解質、晶質氧化物·氮氧化物等。作為氧化物系非晶質固體電解質，例如可列舉：Li₂ O-B₂ O₃ -P₂ O₅ 、Li₂ O-SiO₂ 等。作為硫化物系非晶質固體電解質，例如可列舉：Li₂ S-SiS₂ 、LiI-Li₂ S-SiS₂ 、LiI-Li₂ S-P₂ S₅ 、LiI-Li₂ S-P₂ O₅ 、LiI-Li₃ PO₄ -P₂ S₅ 、Li₂ S-P₂ S₅ 、Li₃ PS₄ 等。作為晶質氧化物·氮氧化物，例如可列舉：LiI、Li₃ N、Li₅ La₃ Ta₂ O₁₂ 、Li₇ La₃ Zr₂ O₁₂ 、Li₆ BaLa₂ Ta₂ O₁₂ 、Li₃ PO_(4-3/2w) N_w （w為w＜1）、Li_3.6 Si_0.6 P_0.4 O₄ 等。活性物質層中的固體電解質的含量若為可維持正極的形狀且可確保所需的離子傳導性的範圍內，則電極活性物質的比例以高為佳，於將電極活性物質與固體電解質的混合物設為100質量%時，固體電解質的比例較佳為10質量%～90質量%，更佳為20質量%～80質量%。

作為使用電極漿製造電極的方法，並無特別限定，例如可列舉於將電極漿塗佈於集電體上後使溶媒揮發的方法等。

作為集電體，並無特別限定，可使用作為電極的集電體而通常使用者。作為集電體的具體例，例如可列舉包含鋁、以鋁為主成分的合金等的金屬箔等。

以上所說明的本發明的電極漿使用本發明的電極用碳黑，因此即便電極用碳黑的添加量為少量亦可對電極賦予優異的導電性，可降低電池電阻而使電池長壽命化。因此，可相對增多電極活性物質的量，因此可使電池高容量化。另外，電極用碳黑的分散性優異，因此，可抑制如下情況，且電池的生產性亦優異，所述情況為：電極漿的黏度增大而難以進行對於集電體的塗佈，或因凝聚而活性物質層中碳黑變得不均勻，藉此電池性能降低。

以下，藉由實施例來對本發明進行具體說明，但本發明不受以下記載的限定。 [BET比表面積] 碳黑的BET比表面積是於依據ASTM D 3037的條件下測定。

[酸性官能基量的測定] 精確秤量碳黑0.5 g，添加至0.1 N氫氧化鈉水溶液20 mL中並進行攪拌。對所獲得的液體進行過濾，量取濾液5 mL，利用0.05 N鹽酸進行滴定，並根據滴定所需的鹽酸量算出酸性官能基量。

[漿黏度的測定] 正極漿的黏度是使用旋轉黏度計（博勒飛（BROOKFIELD））於25℃下測定。

[直流電阻的測定] 於25℃下進行層壓單元的調整（conditioning）後，測定內部電阻（直流電阻）。根據自50%的充電狀態以放電速率1 C、3 C、5 C、10 C進行放電時的10秒後的下降電壓DV、以及對此時的電流值I進行繪圖時的斜率（DV/I）算出直流電阻。再者，下降電壓DV是自放電開始時的電壓減去放電10秒後的電壓而得的值。

[循環特性的評價] 於25℃下進行層壓單元的調整後，於電壓3.0 V至4.2 V的範圍內以速率3 C反覆進行充放電。算出第1000個循環的放電容量相對於第1個循環的放電容量的比例作為放電容量維持率。

[製造例1] 以臭氧相對於碳黑的質量為6/100的方式，一邊使比表面積1380 m² /g的碳黑（獅王特殊化學（LION SPECIALTY CHEMICALS）公司製造的碳（CARBON）ECP600JD）與臭氧良好地混合一邊於室溫（25℃）下使其接觸5小時，獲得對表面賦予了酸性官能基的電極用碳黑。所獲得的電極用碳黑的BET比表面積為1370 m² /g，酸性官能基量為0.44 mmol/g。

[製造例2] 除了將臭氧相對於碳黑的質量設為12/100以外，與製造例1同樣地獲得電極用碳黑。所獲得的電極用碳黑的BET比表面積為1366 m² /g，酸性官能基量為0.70 mmol/g。

[製造例3] 除了將臭氧相對於碳黑的質量設為2/100以外，與製造例1同樣地進行處理而獲得電極用碳黑。所獲得的電極用碳黑的BET比表面積為1372 m² /g，酸性官能基量為0.23 mmol/g。

[製造例4] 使用比表面積794 m² /g的碳黑（獅王特殊化學（LION SPECIALTY CHEMICALS）公司製造的碳（CARBON）ECP），將臭氧相對於碳黑的質量設為1/100，除此以外，與製造例1同樣地進行處理而獲得電極用碳黑。所獲得的電極用碳黑的BET比表面積為772 m² /g，酸性官能基量為0.19 mmol/g。

[實施例1] ＜正極的製作＞對作為正極活性物質的LiNi_1/3 Mn_1/3 Co_1/3 O₂ （NMC）粉末、與作為導電材料的製造例1的電極用碳黑（CB）進行乾式混合。將所獲得的混合物添加至預先溶解有作為黏合劑樹脂的聚偏二氟乙烯（PVDF）的N-甲基-2-吡咯啶酮（NMP）溶液中並使其均勻分散後，以固體成分濃度為60質量%的方式進而添加NMP，從而獲得正極漿。正極漿的固體成分比率是設為NMC：CB：PVDF=97：1：2（質量比）。將所述正極漿塗佈於鋁箔（集電體）上並進行乾燥、加壓後，加工為規定的尺寸而獲得正極。

＜負極的製作＞使作為負極活性物質的石墨粉末分散於羧基甲基纖維素（CMC）水溶液中，進而添加苯乙烯·丁二烯橡膠（SBR），製備負極漿。固體成分比率是設為石墨：CMC：SBR=97：1：2（質量比）。將所述負極漿塗佈於銅箔（集電體）上並進行乾燥、加壓後，加工為規定的尺寸而獲得負極。

＜層壓單元的製作＞藉由所獲得的正極與負極夾入聚乙烯製間隔件，並於利用層壓膜進行了密封的狀態下含浸電解液，製作層壓單元（容量20 mAh）。電解液使用如下液體，所述液體是於將碳酸伸乙酯與碳酸二甲酯以體積比1:2混合並添加1質量%的碳酸伸乙烯酯而成的混合溶媒中，以濃度為1.0 mol/L的方式溶解作為溶質的六氟磷酸鋰而成。

[實施例2] 除了使用製造例2的電極用碳黑作為導電材料以外，與實施例1同樣地製作層壓單元。

[實施例3] 除了使用製造例3的電極用碳黑作為導電材料以外，與實施例1同樣地製作層壓單元。

[實施例4] 使用製造例4的電極用碳黑作為導電材料，將正極漿的固體成分比率設為NMC：CB：PVDF=94：2：4（質量比），且將正極漿的固體成分濃度設為54質量%，除此以外，與實施例1同樣地製備正極漿，繼而製作層壓單元。

[比較例1] 除了使用碳（CARBON）ECP600JD（獅王特殊化學（LION SPECIALTY CHEMICALS）公司製造）作為導電材料以外，與實施例1同樣地製作層壓單元。

[比較例2] 除了使用碳ECP（獅王特殊化學（LION SPECIALTY CHEMICALS）公司製造）作為導電材料以外，與實施例4同樣地製作層壓單元。

[比較例3] 除了使用Super P-Li（伊莫瑞斯（IMERYS）公司製造）作為導電材料以外，與實施例1同樣地製作層壓單元。

將各例中的碳黑的物性、正極漿的黏度、及電池性能的評價結果示於表1中。

[表1]

如表1所示，使用本發明的電極用碳黑的實施例1～實施例3及實施例4中，正極漿的黏度充分低，即便電極用碳黑的添加量為少量，電池的直流電阻亦低，且循環特性優異。另一方面，碳黑的酸性官能基量過少的比較例1及比較例2中，碳黑的分散性差而正極漿的黏度變高，與實施例1～實施例3及實施例4相比，電池的直流電阻高，循環特性劣化。另外，碳黑的BET比表面積過小的比較例3中，正極漿的黏度雖然充分低，但與實施例1～實施例3及實施例4相比，電池的直流電阻高，循環特性劣化。

Claims

一種電極用碳黑，其中布厄特比表面積為700 m² /g～1500 m² /g，酸性官能基量為0.15 mmol/g～2.0 mmol/g。
一種電極漿，其含有如申請專利範圍第1項所述的電極用碳黑、電極活性物質、黏合劑樹脂、以及溶媒。
如申請專利範圍第2項所述的電極漿，其中相對於固體成分的總質量，所述電極用碳黑的含量為0.1質量%～10質量%。