TWI635646B - 鋰電池用結著劑 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供一種電極,其係即使在使用含矽活性物質時,也可以得到優良的充放電容量。
本發明是有關,「一種鋰電池用結著劑,其係將源自丙烯酸的單體單元與1至2種源自以通式(I)、通式(II)或是通式(III)所示的化合物的單體單元作為構成成分,為包含藉由選自下述通式[1]至[13]記載的化合物以及下述通式[14]記載的聚合物之交聯劑交聯的聚合物者」、「一種鋰電池電極製作用組成物,其係包含1)含有矽之活性物質、2)導電助劑以及3)上述電池用結著劑所成者」、「一種鋰電池用的電極,其係具有1)含有矽的活性物質、2)導電助劑、3)上述電池用結著劑以及4)集電體者」。
Description
本發明是關於用於鋰電池之結著劑、電極製作用組成物及電極。
鋰離子電池係被利用作為二次電池供行動電話等各種可擕式設備之電源,而近年來正在積極進行設定為汽車用途等之大型電池的研究開發。因此,進一步增大現行的鋰離子電池之能源密度為不可或缺之事。其中,使用高容量的矽材料取代碳系材料作為活性物質之研究正受到注目。矽為高容量的理由,咸認由於矽在室溫中於電化學上可與鋰發生合金反應,故與使用碳的情形相比,係具有較高的電容量。
然而,當使用矽作為活性物質之情形下,已知在充放電時會發生大的體積變化(膨脹3倍以上)。而且,會因該體積變化在充放電時造成電極結構的破壞,而與電極的破壞有關。結果,會有發生充放電容量下降等問題。
另一方面,係以提高電池的高容量化及安定性能為目的而嘗試使用各種結著劑(專利文獻1、2)。然而,此等的對象活性物質主要為碳材料,目前尚未有以解
決上述問題為目的而使用矽者。
專利文獻1:日本特開2009-80971號公報
專利文獻2:日本特許4851092號公報
本發明是解決如上述之問題,係以提供優良結著劑、使用該結著劑的電極為課題。
本發明人等,為了解決使用矽作為活性物質時之上述問題,對於使用聚合物結著劑的方法進行各種檢討。結果發現,藉由使用交聯的共聚物作為結著劑,即使在使用含矽活性物質的情形下,也可以得到優良的充放電容量,遂完成本發明。
亦即,本發明係關於:「一種鋰電池用結著劑,其係將源自丙烯酸的單體單元與1至2種源自下述通式(I)、通式(II)或通式(III)所示化合物的單體單元作為構成成分,為包含藉由選自下述通式[1]至[13]記載的化合物以及下述通式[14]記載的聚合物之交聯劑交聯之聚合物者」、「一種鋰電池的電極製作用組成物,其係包含1)含有矽的活性物質、2)導電助劑以及3)上述電池用結著劑」、一種鋰電池用電極,其係具有1)含有矽的活性物質、2)導電
助劑、3)上述電池用結著劑以及4)集電體之」。
[式中,R1表示氫原子或是甲基(惟,R2為氫原子時,R1表示甲基),R2表示氫原子、碳數1至20的烷基;氟原子、經羥基或胺基取代的碳數1至20之烷基;碳數6至10的芳基、碳數7至13的芳基烷基;碳數2至9的烷氧基烷基;碳數3至9的烷氧基烷氧基烷基;碳數7至13的芳氧基烷基;碳數5至7的嗎啉基烷基;碳數3至9的三烷基矽基;有氧或無氧之碳數6至10的脂環式烴基;碳數3至9的二烷基胺基烷基;碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基;下述通式(IV)所示之基
(式中,R3表示具有羥基作為取代基或無取代的碳數1至6之伸烷基,R4表示氫原子、碳數1至6的烷基、或苯基,v表示2至20的整數);或是下述通式(V)所示的基
(式中,R5至R7分別獨立地表示碳數1至3之烷基,R8表示碳數1至3的伸烷基)];
(式中,R11表示氫原子或是甲基,R12表示氫原子或是碳數1至6的烷基,R13表示氫原子、碳數1至6的烷基、碳數3至9的二烷基胺基烷基或碳數1至6的羥基烷基);
(式中,R11與上述相同);
(式中,k表示1至6的整數),
[式中,R25以及R26分別獨立地表示氫原子或是甲基,R20表示碳數1至20的伸烷基、下述通式[2-1]所示之基,
(式中,R21表示碳數1至6的伸烷基,r表示1至6的整數)
或是下述通式[2-2]所示之基
(式中,R22以及R23分別獨立地表示碳數1至6的伸烷基,t表示1至12的整數)],
(式中,R27至R33分別獨立地表示碳數1至3的伸烷基),
(式中,R34至R37分別獨立地表示碳數1至6的伸烷基,1表示1至6的整數,m表示0至6的整數,v1以及v2分別獨立地表示0或1的整數),
(式中,R38至R45分別獨立地表示氫原子、乙烯基或乙烯酮
基,惟此等之至少2個以上是乙烯基或乙烯酮基)
(式中,R46至R48分別獨立地表示碳數1至6的伸烷基),
(式中,環Ar1表示苯環或萘環,R51表示碳數1至6的伸烷基,q表示2至4的整數),
(式中,環Ar2以及環Ar3分別獨立地表示苯環或萘環,R52表示碳數1至6的伸烷基),
(式中,環Ar4表示苯環或萘環),
(式中,p表示0至6的整數),
(式中,R53表示碳數1至6的伸烷基),
[式中,R54表示有取代基或無取代的碳數1至6的伸烷基、有取代基或無取代的碳數6至10的伸芳基、下述通式[12-A]所示之基
(式中,R55表示碳數1至6的烷基,R56表示碳數1至6的伸烷基,環Ar5表示苯環或萘環,b表示0至4的整數),或是下述通式[12-B]所示之基
(式中,R57表示碳數1至6的伸烷基,R55、R56、環Ar5、b與上述相同)],
[式中,R58分別獨立地表示有取代基或無取代的碳數1至6的烷基、有取代基或無取代的碳數6至10的芳基或是下述通式[13-A]所示之基
(式中,R59表示碳數1至6的烷基,R60表示碳數1至6的伸烷基,環Ar6表示苯環或萘環,c表示0至5的整數],
[式中,R61表示有取代基或無取代的碳數1至6的伸烷基、有取代基或是無取代的碳數6至10的伸芳基、下述通式[14-A]或[14-B]所示之基
或是下述通式[14-C]所示之基
(式中,R64表示碳數1至6的伸烷基,R62、R63、環Ar7、a與上述相同),s表示10至10000的整數]。
藉由使用本發明的結著劑製造鋰電極,可提供即使在使用含矽活性物質的情形下也有高的充放電容量,而放電容量特別高的電極。而且,因為該電極在顯示初期循環中有高庫倫效率,且即使在重覆充放電的情形下也表現高容量維持率,故可提供能長期間保持高容量的電池。
通式(I)的R2中碳數1至20的烷基,係以碳數1至10為佳,碳數1至6為更佳,可以是直鏈狀、分枝狀、環狀,而以直鏈狀為佳。具體而言,可以列舉例如:甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正-戊基、異戊基、二級-戊基、三級-戊基、新戊基、正-己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-二甲基丁基、正-庚基、異庚基、二級-庚基、正-辛基、異辛基、二級-辛基、正-壬基、正-癸基、正-十一基、正-十二基、正-十三基、正-十四基、正-十五基、正-十六基、正-十七基、正-十八基、正-十九基、正-二十基、環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、環十一基、環十二基、環十四基、環十八基等,其中,以甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正-戊基、異戊基、二級-戊基、三級-戊基、新戊基、正-己基等為佳,以甲基、乙基、正-丙基、正-丁基、正-戊基、正-己基為較佳,以正-丁基、正-戊基、正-己基為更佳,以正-己基為特佳。
通式(I)的R2中經氟原子取代的碳數1至20之烷基,係以末端部分經氟化者為佳,以碳數1至10為佳,以直鏈狀為佳。具體而言,可以列舉例如:氟乙基、氟丙基、氟丁基、氟戊基、氟己基、氟庚基、氟辛基、全氟辛基、氟壬基、氟癸基、氟十二基、氟十四基、氟十五基、氟十六基、氟十七基、氟十八基、氟十九基、氟二十基、三氟
甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟己基)丙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、(全氟丁基)丙基、三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基等,其中,以三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基、(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟己基)丙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、(全氟丁基)丙基、三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基等為佳,以(全氟己基)甲基、(全氟己基)乙基、(全氟丁基)甲基、(全氟丁基)乙基、三氟甲基、三氟乙基為更佳,(全氟己基)乙基為特佳。
通式(I)的R2之經羥基取代之碳數1至20的烷基,係以末端部分經羥基取代者為佳,以1至2個氫經羥基取代者為佳,以1個氫經羥基取代者為更佳。以碳數1至6為佳,直鏈狀為佳。可以列舉例如:羥基乙基、二羥基乙基、羥基丙基、二羥基丙基、羥基丁基、二羥基丁基、羥基戊基、二羥基戊基、羥基己基、二羥基己基、羥基庚基、羥基辛基、羥基壬基、羥基癸基、羥基十二基、羥基十四基、羥基十五基、羥基十六基、羥基十七基、羥基十八基、羥基十九基、羥基二十基等,其中,以羥基甲基、羥基乙基、二羥基乙基、羥基丙基、二羥基丙基、羥基丁基、二羥基丁基、羥基戊基、二羥基戊基、羥基己基、二羥基己基為佳,以羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基等為更佳,以羥基乙基為特佳。
通式(I)的R2之經氰基取代的碳數1至20烷
基,係以末端部分為經氰基取代者為佳,以1至2個氫經氰基取代者為佳,以1個氫經氰基取代者為更佳。以碳數1至6為佳,以直鏈狀為佳。具體而言,可以列舉例如:氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、氰基己基、氰基庚基、氰基辛基、氰基壬基、氰基癸基、氰基十二基、氰基十四基、氰基十五基、氰基十六基、氰基十七基、氰基十八基、氰基十九基、氰基二十基等,其中,以氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基、氰基丁基、氰基戊基、氰基己基為佳,以氰基甲基、氰基乙基、氰基丙基為更佳,以氰基乙基為特佳。
通式(I)的R2之碳數6至10的芳基,可以列舉:苯基、萘基等,以苯基為佳。
通式(I)的R2之碳數7至13的芳基烷基,以碳數7至9為佳,具體而言,例如可以列舉:苄基、苯基乙基、苯基丙基、萘基甲基、萘基乙基、萘基丙基等,以苄基為佳。
通式(I)的R2之碳數2至9的烷氧基烷基,可以列舉:甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、甲氧基丁基、甲氧基戊基、甲氧基己基、甲氧基庚基、甲氧基辛基、乙氧基甲基、乙氧基乙基、乙氧基丙基、乙氧基丁基、乙氧基戊基、乙氧基己基、乙氧基庚基、丙氧基甲基、丙氧基乙基、丙氧基丙基、丙氧基丁基、丙氧基戊基、丙氧基己基等。
通式(I)的R2之碳數3至9的烷氧基烷氧基
烷基,可以列舉:甲氧基甲氧基甲基、甲氧基甲氧基乙基、甲氧基甲氧基丙基、乙氧基甲氧基甲基、乙氧基甲氧基乙基、乙氧基甲氧基丙基、丙氧基甲氧基甲基、丙氧基甲氧基乙基、丙氧基甲氧基丙基、乙氧基乙氧基甲基、乙氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基丙基、乙氧基乙氧基甲基、乙氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基丙基、丙氧基乙氧基甲基、丙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基丙基等。
通式(I)的R2之碳數7至13的芳基氧烷基,以碳數7至9為佳,具體而言,例如可以列舉:苯氧基甲基、苯氧基乙基、苯氧基丙基、萘氧基甲基、萘氧基乙基、萘氧基丙基等,以苯氧基甲基、苯氧基乙基、苯氧基丙基等為佳,以苯氧基乙基為更佳。
通式(I)的R2之碳數5至7的嗎啉基烷基,例如可以列舉:嗎啉基甲基、嗎啉基乙基、嗎啉基丙基等。
通式(I)的R2之碳數3至9的三烷基矽基,例如可以列舉:三甲基矽基、三乙基矽基、三丙基矽基、二甲基乙基矽基、二乙基甲基矽基等。
通式(I)的R2之有氧原子之碳數6至10的脂環式烴基,可以列舉:二環戊烯氧基乙基等。
通式(I)的R2之無氧原子之碳數6至10的脂環式烴基,可以列舉:環己基、異冰片基、二環戊基等。
通式(I)的R2之碳數3至9的二烷基胺基烷基,可以列舉:二甲基胺基甲基、二甲基胺基乙基、二甲基胺基丙基、二乙基胺基甲基、二乙基胺基乙基、二乙基胺
基丙基、二丙基胺基甲基、二丙基胺基乙基、二丙基胺基丙基等。
通式(I)的R2之六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基的烷基,通常是碳數1至6,以碳數1至3為佳,以直鏈狀者為佳。碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基,可以列舉例如:2-六氫鄰苯二甲醯亞胺甲基、2-六氫鄰苯二甲醯亞胺乙基、2-六氫鄰苯二甲醯亞胺丙基、2-六氫鄰苯二甲醯亞胺丁基、2-六氫鄰苯二甲醯亞胺戊基、2-六氫鄰苯二甲醯亞胺己基等。
通式(IV)的R3之具有羥基作為取代基之碳數1至6的伸烷基,係以碳數1至3為佳,具體而言可以列舉:羥基亞甲基、羥基伸乙基、羥基-正-伸丙基、羥基-正-伸丁基、羥基-正-伸戊基、羥基-正-伸己基等,以羥基亞甲基、羥基伸乙基、羥基-正-伸丙基為佳,以羥基-正-伸丙基為更佳。
通式(IV)的R3之無取代的碳數1至6之伸烷基,以碳數1至3為佳,具體而言可以列舉:亞甲基、伸乙基、正-伸丙基、正-伸丁基、正-伸戊基、正-伸己基等,以亞甲基、伸乙基、正-伸丙基為佳,以伸乙基為更佳。
通式(IV)的R3在上述具體例之中,係以無取代的碳數1至6之伸烷基為佳,以無取代的碳數1至3之伸烷基為更佳,以伸乙基為特佳。
通式(IV)的R4之碳數1至6的烷基,以碳數1至3為佳,可以是直鏈狀、分枝狀、環狀,而以直鏈狀
為佳。具體而言,例如可以列舉:甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正-戊基、異戊基、二級-戊基、三級-戊基、新戊基、正-己基等,其中,以甲基、乙基、正-丙基、異丙基為佳,以甲基為更佳。
通式(IV)的R4,係以氫原子、碳數1至3的烷基、苯基等為佳,以氫原子、甲基等為更佳。
通式(IV)中,v以2至10為佳,以4至10為更佳。又,v個的-(R3-O)-基可分別為相同或相異。
作為以通式(IV)所示基的具體例,可以列舉:聚乙二醇基、甲基聚乙二醇基、乙基聚乙二醇基、丙基聚乙二醇基等,其中,以聚乙二醇基、甲基聚乙二醇基等為佳。
通式(V)之R5至R7的碳數1至3之烷基,可以列舉:甲基、乙基、丙基等,而以甲基為佳。
通式(V)之R8的碳數1至3之伸烷基,可以列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基等。
作為通式(V)所示基的具體例,可以列舉:三甲基銨甲基、三甲基銨乙基、三乙基銨甲基、三乙基銨乙基等。
通式(I)的R2,在上述之中,係以碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20之烷基;碳數7至13的芳氧基烷基、通式(IV)所示之基或氫原子為佳;以經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20
的烷基、碳數7至13的芳氧基烷基、通式(IV)所示之基或氫原子為更佳;以經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為更佳;以經羥基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為特佳。
上述通式(I)的較佳具體例,可以列舉:下述通式(I-I)所示化合物。
上述通式(I-I)的R201中之碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基取代之碳數1至20的烷基、碳數7至13的芳基烷基、碳數7至13的芳氧基烷基、以及碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基,可列舉與上
述通式(I)的R2之碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基、碳數7至13的芳基烷基、碳數7至13的芳氧基烷基、以及碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基一段所記載之基相同者,較佳者亦相同。
通式(I-I)的R201,係以碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基取代之碳數1至20的烷基、碳數7至13的芳氧基烷基、通式(IV-I)所示之基或氫原子為佳;以經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為更佳;以經羥基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為特佳。
通式(IV-I)的R301之以具有羥基作為取代基或無取代的碳數1至3的伸烷基,可以列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、羥基亞甲基、羥基伸乙基、羥基伸丙基等,其中,以伸乙基、羥基伸丙基為佳。
通式(IV-I)的R401之碳數1至6的烷基,可以列舉與上述通式(IV)的R4之具體例相同者,較佳者亦相同。
上述通式(I)的更佳具體例,可以列舉:下述通式(I-II)所示的化合物。
通式(I-II)的R202之碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基、以及碳數7至13的芳氧基烷基,係可以列舉與上述通式(I)的R2中之碳數1至20的烷基、經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基以及碳數7至13的芳氧基烷基的具體例相同者,較佳者亦相同。
作為通式(I-II)的R202,係以經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基、碳數7至13的芳基氧烷基、通式(IV-II)所示之基、氫原子為佳;經氟原子、羥基或氰基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為更佳;以經羥基所取代之碳數1至20的烷基或氫原子為特佳。
通式(IV-II)的R302之碳數1至3的伸烷基,可以列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基,其中以伸乙基為佳。
通式(IV-II)的R402之碳數1至6的烷基,可以列舉與上述通式(IV)的R4的具體例相同者,較佳者亦相同。
更具體之上述通式(I)所示化合物,例如可以列舉:甲基
丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸羥基戊酯、(甲基)丙烯酸羥基己酯、(甲基)丙烯酸二羥基丙酯、聚乙二醇單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氰基甲酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯等,其中,以甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸羥基戊酯、(甲基)丙烯酸羥基己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基丙酯等為佳,以甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯等為更佳。
上述通式(I)所示之化合物,可以是市售品,也可以是藉由本身習知的方法合成。
通式(II)的R11以氫原子為佳。
通式(II)的R12以及R13之碳數1至6的烷基,係以碳數1至3的烷基為佳。具體而言,可以列舉:甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正-戊基、異戊基、二級-戊基、三級-戊基、新戊基、正-己基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1,2-
二甲基丁基等,其中,以甲基、乙基、正-丙基、異丙基等為佳,以異丙基為更佳。
通式(II)的R13之碳數3至9的二烷基胺基烷基,係以碳數3至6為佳。其具體例,例如可以列舉:二甲基胺基甲基、二甲基胺基乙基、二甲基胺基丙基、二乙基胺基甲基、二乙基胺基乙基、二乙基胺基丙基、二丙基胺基甲基、二丙基胺基乙基、二丙基胺基丙基等。
通式(II)的R13之碳數1至6的羥基烷基,係以碳數1至3為佳,以1至2個氫原子經羥基取代者為佳,以1個氫原子經羥基取代者為更佳。以羥基為1個者為佳,具體而言,例如可以列舉:羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基戊基、羥基己基等,以羥基乙基為佳。
作為通式(II)的R12以及R13係分別獨立,以氫原子或碳數1至6的烷基為佳,以氫原子或是碳數1至3的烷基為更佳,以兩者是氫原子的情形為又更佳。
作為通式(II)的較佳具體例,可以列舉下述通式(II-I)所示的化合物。
通式(II-I)的R121以及R131之碳數1至6的烷
基,可以列舉與上述R12以及R13中碳數1至6的烷基之具體例相同者,較佳者亦相同。
通式(II-I)的R131之碳數1至6的羥基烷基,可以列舉與上述R13中碳數1至6的羥基烷基之具體例相同者,較佳者亦相同。
通式(II)的更理想之具體例,可以列舉下述通式(II-II)所示的化合物。
通式(II-II)的R122以及R132之碳數1至3的烷基,可以列舉:甲基、乙基、正-丙基、異丙基等,而以異丙基為佳。
更具體之通式(II)所示的化合物,可以列舉:(甲基)丙烯醯胺、N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-丁基(甲基)丙烯醯胺、N-戊基(甲基)丙烯醯胺、N-己基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等,以(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺等為佳,以(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺等為較佳,以(甲基)丙烯醯胺為更
佳,以丙烯醯胺為特佳。
上述通式(II)所示之化合物,可以是市售品,也可以是藉由本身習知的方法合成者。
通式(III)的R11以氫原子為佳。亦即,作為通式(III)所示化合物,可以列舉:丙烯腈、甲基丙烯腈等,而以丙烯腈為佳。又,通式(III)所示化合物,可以是市售品,也可以是藉由本身習知的方法合成者。
本發明之通式[1]中之k,通常是1至6,以1至3為佳,以1為更佳。又,k個的-(CH2)-基,各別可以是相同,也可以是相異。
本發明的通式[1]所示化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[1-1]至[1-6]所示化合物等,以式[1-1]為特佳。
有關本發明通式[2]的R20中碳數1至20的伸烷基,可以是直鏈狀、分枝狀或環狀,而以直鏈狀為佳。又,碳數是以1至12者為佳,以1至6為更佳。具體而言,例如可以列舉:亞甲基、伸乙基、正-伸丙基、異伸丙基、正-伸丁基、異伸丁基、二級-伸丁基、三級-伸丁基、正-伸戊基、異伸戊基、二級-伸戊基、三級-伸戊基、新伸戊基、正-伸己基、異伸己基、二級-伸己基、三級-伸己基、正-伸庚基、異伸庚基、二級-伸庚基、三級-伸庚基、正-伸辛基、二級-伸辛基、三級-伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十三基、伸十四基、伸十五基、伸十六基、伸十七基、伸十八基、伸十九基、伸二十基、伸環丙基、伸環戊基、伸環己基、伸環庚基、伸環辛基、伸環壬基、伸環癸基、伸環十一基、伸環十二基、伸環十三基、伸環十六基、伸環十八基、伸環二十基等,其中,以亞甲基、伸乙基、正-伸丙基、正-伸丁基、正-伸戊基、正-伸己基、正-伸庚基、正-伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸
十一基、伸十二基等為佳。
本發明之通式[2-1]或[2-2]的R21、R22以及R23之碳數1至6的伸烷基,可以是直鏈狀、分枝狀或環狀,而以直鏈狀為佳。又,碳數是以1至3為佳,以2至3為更佳,2為特佳。具體而言,可以列舉例如:亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、甲基亞甲基、甲基伸乙基、乙基亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、伸環丙基、伸環戊基、伸環己基等,以亞甲基、伸乙基、伸丙基為佳,以伸乙基、伸丙基為更佳。
本發明之通式[2-1]中,r以2至6的整數為佳,以4至6的整數為更佳。r個的-(R21-O-)-基可以是相同,也可以是相異。
本發明之通式[2-2]中,t以1至7的整數為佳,以1至5的整數為更佳,以更理想的是1至3的整數。t個的-(R22-O-)-基可以是相同,也可以是相異。
本發明之通式[2-1]所示之基的較佳具體例,例如可以列舉下述通式[2-1-1]至[2-1-3]所示之化合物等,其中以[2-1-2]所示之基為佳。
本發明之通式[2-2]所示之基的較佳具體例,例如可以列舉下述通式[2-2-1]至[2-2-3]所示之基等。
本發明之通式[2]所示之化合物的較佳具體例,可以列舉下述通式[2-01]至[2-14]所示之化合物等,其中以通式[2-05]至[2-07]以及[2-12]至[2-14]為佳,以通式[2-06]以及[2-13]為更佳,以[2-06]為特佳。
本發明之通式[3]之R27至R32之碳數1至3的伸烷基,可以是直鏈狀,也可以是分枝狀,而以直鏈狀為佳。又,碳數是以1至2者為佳,以1為更佳。具體而言,可以列舉例如:亞甲基、伸乙基、三亞甲基等,以亞甲基、伸乙基為佳,以亞甲基為更佳。
本發明之通式[3]所示之化合物的較佳具體
例,例如可以列舉下述式[3-1]至[3-3]所示之化合物等,而以式[3-1]為特佳。
本發明之通式[4]之R34至R37中碳數1至6的伸烷基,可以列舉與上述通式[2-1]的R21中碳數1至6的伸烷基相同者。
l表示1至6的整數,以1至4的整數為佳。當l為2以上時,複數個R34可分別為相同或相異。
m表示0至6的整數,以1至3的整數為佳,以1為更佳。m為2以上時,複數個R35可分別為相同或相異。又,m為0時,-R35O-表示結合鍵(鍵合)。亦即,表示
鄰接的-O-與-(R37)v2-為直接鍵結。以下,結合鍵表示相同意義。
v1以及v2分別獨立地表示0或是1的整數。又,v1為0時,-R36-表示結合鍵(鍵合),v2為0時,-R37-表示結合鍵(鍵合)。
作為本發明之通式[4]所示之化合物的具體例,例如可以列舉下述通式[4’]或通式[4”]等,其中,以通式[4’]為佳。
通式[4]的較佳具體例,例如可以列舉下述式[4-1]至[4-10]所示之化合物等,其中以式[4-1]至[4-4]為佳。
本發明之通式[5]之R38至R45,只要至少2個以上為乙烯基或乙烯酮基即可,而以5至8個為乙烯基或乙烯酮基者為佳,以5至7個為乙烯基或乙烯酮基者為
更佳。
本發明之通式[5]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[5-1]至[5-6]所示之化合物等。
本發明之通式[6]之R46至R48中碳數1至6的伸烷基,係可以列舉與上述通式[2-1]的R21中碳數1至6的伸烷基相同者。作為理想者,R46及R48中,係以亞甲基或伸乙基為佳,以亞甲基為更佳。R47中,係以伸環戊基、
伸環己基為佳,以伸環己基為更佳。
本發明之通式[6]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[6-1]至[6-3]所示之化合物等,其中以式[6-1]為佳。
本發明之通式[7]之R51中,碳數1至6的伸烷基是以碳數1至3者為佳。具體而言,係可以列舉與上述通式[2-1]的R21中之碳數1至6的伸烷基相同者。作為理想者,係以亞甲基或伸乙基為佳,以亞甲基為更佳。
本發明之通式[7]之環Ar1是以苯環為佳。
q表示2至4的整數,以3至4的整數為佳。又,q個的下述基,可分別為相同或相異。
本發明之通式[7]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[7-1]至[7-2]所示之化合物等。
本發明之通式[8]之環Ar2或是環Ar3,係以苯環為佳。
本發明之通式[8]之R52中,碳數1至6的伸烷基,係可以列舉與上述通式[2-1]的R21中之碳數1至6的伸烷基相同者。作為理想者,係以亞甲基或伸乙基為佳,以伸乙基為更佳。
本發明之通式[8]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[8-1]至[8-2]所示之化合物等,以式[8-1]為佳。
本發明之通式[9]的環Ar4是以苯環為佳。
本發明之通式[9]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[9-1]至[9-2]所示之化合物等,而以式[9-1]為佳。
本發明之通式[10]中,p是以0至2為佳,以0為特佳。
本發明之通式[10]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[10-1]至[10-4]所示之化合物等,而以式[10-1]為佳。
本發明之通式[11]之R53中碳數1至6的伸烷基,係可以列舉與上述通式[2-1]的R21中碳數1至6的伸烷基相同者。作為理想者,以亞甲基、伸乙基、正-伸丙基為佳,以亞甲基為更佳。
本發明之通式[11]所示之化合物的較佳具體例,例如可以列舉下述式[11-1]至[11-3]所示之化合物等,而以式[11-1]為佳。
本發明之通式[12]之R54中碳數1至6的伸烷基,可以是直鏈狀、分枝狀或環狀的任何一種,具體而言,可以列舉例如:亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、甲基亞甲基、甲基伸乙基、乙基亞甲基、四亞甲基、五亞
甲基、六亞甲基、伸環丙基、伸環戊基、伸環己基等。
本發明之通式[12]之R54中碳數6至10的伸芳基,以碳數6者為佳,具體而言,例如可以列舉:伸苯基、伸萘基等,而以伸苯基為佳。
本發明之通式[12-A]以及[12-B]之R55中碳數1至6的烷基,可以是直鏈狀、分枝狀或是環狀,以直鏈狀為佳。具體而言,例如可以列舉:甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、二級-丁基、三級-丁基、正-戊基、異戊基、二級-戊基、三級-戊基、新戊基、正-己基等。
本發明之通式[12-A]以及[12-B]之R56中,碳數1至6的伸烷基可以列舉與上述R54之碳數1至6的伸烷基相同者。
本發明之通式[12-A]以及[12-B]之環Ar5是以苯環為佳。
本發明之通式[12-A]以及[12-B]之b,以0至1為佳。b為0時,表示環Ar5的苯環或萘環無取代基。
本發明之通式[12-B]之R57中碳數1至6的伸烷基可以列舉與上述R54中碳數1至6的伸烷基相同者。
通式[12]的較佳具體例,可以列舉下述通式[12-1]至[12-4]等。
(式中,R55以及b與上述相同),
(式中,R55、R56以及b與上述相同),
(式中,R55、R56、R57以及b與上述相同),
(式中,R57與上述相同)。
本發明之通式[13]之R58中,碳數1至6的烷基可以列舉與上述本發明的[12-A]之R55中碳數1至6的烷基相同者。
本發明之通式[13]之R58中碳數6至10的芳基,可以列舉與上述本發明之通式[7]之Ar1的芳基中碳數6至10的芳基相同者,取代基亦可列舉相同者。
本發明之通式[13-A]之R59之碳數1至6的烷基者,可以列舉與[12-A]的R55中碳數1至6的烷基相同者。
本發明之通式[13-A]之R59中,碳數1至6的伸烷基,可以列舉與上述R54中碳數1至6的伸烷基相同者。
本發明之通式[13-A]之環Ar6,係以苯環為佳。
本發明之通式[13-A]之c表示0至5整數,以0至2為佳。C為0時,環Ar6的苯環或萘環是無取代基的意思。
通式[13]的較佳具體例,可以列舉:下述通式[13-1]、[13-2]等。其中,以通式[13-1]為佳。通式[13-1]之中,R59以甲基、乙基、N-丙基、異丙基等為佳,以異丙基為更佳。通式[13-1]之中,以c為1至3者為佳,以2為更佳。
(式中,R59表示碳數1至6的烷基,c表示0至4的整數),
本發明之通式[14]之R61中,碳數1至6的伸烷基可以列舉與上述本發明之通式[12]之R54中碳數1至6的伸烷基相同者,取代基亦可列舉相同者。
本發明之通式[14]之R61中碳數6至10的伸芳基,可以列舉與上述本發明之通式[12]之R54中碳數6至10的伸芳基相同者,取代基亦可列舉相同者。
本發明之通式[14-A]至[14-C]之R62中碳數1至6的烷基,可以列舉與通式[12-A]的R55中碳數1至6的烷基相同者。
本發明之通式[14-A]至[14-C]之R63中碳數1至6的伸烷基,可以列舉與上述R54中碳數1至6的伸烷基相同者。
本發明之通式[14-A]至[14-C]之環Ar7是以苯環為佳。
本發明之通式[14-A]至[14-C]之a,以0至1為佳。a為0時,環Ar7的苯環或萘環表示無取代基。
本發明之通式[14-C]之R64中碳數1至6的伸烷基,可以列舉與上述R54中之碳數1至6的伸烷基相同者。
本發明之通式[14]之R61,係以有取代基之碳數1至6的伸烷基、無取代的碳數1至6的伸烷基、有取代基之碳數6至10的伸芳基或無取代的碳數6至10的伸芳基為佳,其中,以有取代基之碳數6至10的伸芳基為更佳,以具有烷基作為取代基之碳數6至10的伸芳基為特佳。
本發明之通式[14]之s,通常是10至10000,以10至1000為佳,以10至100為更佳。
通式[14]的較佳具體例可以列舉:下述通式[14-1]至[14-5]等。
(式中,R62、a以及s與上述相同),
(式中,R63表示碳數1至6的伸烷基。R62、a、s與上述相同),
(式中,R62、R63、a、s與上述相同)
(式中,R62、R63、a、s與上述相同。惟,2個的R63係分別獨立,可以是相異之基),
(式中,R65表示碳數1至6的伸烷基。s與上述相同)。
其中,以通式[14-1]為佳,更具體而言,可以列舉下述通式[14-1-1]至[14-1-3]等,而以通式[14-1-1]為佳。
(上述式中,s是與任何上述相同。)
本發明的交聯劑,於通式[1]至[13]記載的化合物以及通式[14]記載的聚合物之中,係以通式[2]、通式[3]、通式[4]、通式[9]、通式[10]以及通式[11]記載的化合物以及通式[14]記載的聚合物為佳,以通式[2]、通式[3]、通式[4]以及通式[10]記載的化合物為更佳,其中,尤以通式[4]記載的化合物為佳。
上述本發明的交聯劑,可以是市售品,也可以藉由本身習知的方法而合成。
本發明的聚合物,係在本發明的結著劑中所含有者,係以源自丙烯酸的單體單元與1至2種源自通式(I)、(II)或(III)所示之化合物的單體單元作為構成成分,藉由選自下述通式[1]至[13]記載的化合物以及下述通式[14]記載的聚合物之交聯劑所交聯者。又,上述單體單元,係將丙烯酸單體、通式(I)、(II)或(III)中的雙鍵變為單鍵之乙烯基(Ethylenyl)狀態者作為1個的單元。
本發明的聚合物中,源自丙烯酸的單體單元與源自通式(I)、(II)或(III)所示之化合物的單體單元之比率,就重量比而言,通常是源自丙烯酸的單體單元/源自通式(I)、(II)或(III)所示之化合物的單體=70/30至99/1,以75/25至99/1為佳。
本發明的聚合物,亦可是經中和者。換言之,本發明的聚合物中的羧基之一部份或是全部亦可變成鹽。作為經中和的本發明之聚合物,係以氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀等經鹼金屬中和者為佳,以經氫氧化鈉中和者為更佳。若使用如此經中和的本發明之聚合物則電極構件的分散性會提高、活性物質與導電性化合物由會均勻地分布,因此可進一步提高電極的電特性。此時的中和度通常是60至100%,以70至100%為佳,以70至90%為更佳。在中和本發明的聚合物時,通常是,只要將被交聯的本發明之聚合物加以中和即可。作為原料之丙烯酸,可以使用經中和的丙烯酸,也可以使用經交聯的本發明之聚合物。又,中和的方法,只要根據本身習知的方法即可。
本發明的聚合物之黏度,其下限以旋轉黏度計60rpm測,通常是30mPa‧S,以40mPa‧S為佳,其之上限以旋轉黏度計0.6rpm測為800000mPa‧S,以450000mPa‧S為佳,以400000mPa‧S為更佳。又,係使用以旋轉黏度計60rpm測得之上限黏度為10000mPa‧S、以旋轉黏度計0.6rpm測得之下限黏度為10000mPa‧S者。該黏度,係將本發明的聚合物以1重量%的濃度分散(懸浮)在水中者,在20至25℃以B型旋轉黏度計進行測定之值。
本發明的聚合物之重量平均分子量,通常是1,000至10,000,000,以10,000至5,000,000為佳。
本發明的聚合物可以如下所述方式製造。亦即,可將丙烯酸與1至2種通式(I)、(II)或(III)所示之化合物、與通式[1]至[13]的化合物或通式[14]的聚合物,視所需在聚合起始劑的存在下,藉由聚合/交聯反應而製造。
又,通式(I)、(II)或(III)所示化合物的使用量,只要以成為上述本發明的聚合物中的源自丙烯酸之單體單元與源自通式(I)、(II)或(III)所示化合物的單體單元之重量比的方式而適當設定即可。相對於丙烯酸1mol,上述通式[1]至[11]的化合物使用量通常是0.001至10mol%,以0.01至1mol%為佳,以較理想的是0.05至0.5mol%為更佳,以0.1至0.3mol%為又更佳。相對於丙烯酸的重量,通式[12]至[13]的化合物或通式[14]的聚合物之使用量通常是0.01至40重
量%,以0.01至20重量%為佳,以0.1至10重量%為更佳。
上述聚合/交聯反應,只要根據本身習知的方法進行即可,具體而言,只要在適當的溶劑中,通常是在30至200℃,以70至180℃為佳,以80至150℃為更佳,而通常是反應0.1至10小時,較佳為反應0.1至5小時即可。在上述聚合反應中所使用的聚合起始劑,例如可以列舉:偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮雙(2-甲基丁腈)、過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯等。相對於反應物總量,聚合起始劑的使用量通常是0.01至30重量%。上述溶劑者,只要是通常可用於此領域者即無特別限定,例如可以列舉:甲苯、1,4-二烷、四氫呋喃、異丙醇、甲基乙基酮、丙二醇單甲基醚乙酸酯等,其中以丙二醇單甲基醚乙酸酯為佳。其使用量,相對於反應物的總容量是1至10倍容量。
在使用通式[12]或[13]的化合物或是通式[14]的聚合物作為交聯劑時,上述聚合/交聯反應,可以是在聚合反應後再進行交聯反應。此情形的條件,只要根據上述聚合/交聯反應只要適當設定即可。
在中和本發明的聚合物時,只要在上述聚合/交聯反應之後,以氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀等鹼金屬而根據本身習知的方法中和即可。
本發明的聚合物,具體而言是以如下方式調製。
亦即,將丙烯酸、1至2種相對於丙烯酸90至99重
量份為10至1重量份的通式(I)、(II)或(III)所示之化合物與上述通式[1]至[13]的化合物或通式[14]的聚合物,溶解或分散於相對於總容量為1至10倍容量之例如丙二醇單甲基醚乙酸酯等的溶劑中。之後,使於80至150℃中聚合反應以及交聯反應0.1至10小時,調製本發明的聚合物。使用上述通式[1]至[11]的化合物時,係使用相對於丙烯酸1mol為0.001至10mol%的量,在使用通式[12]至[13]的化合物或是通式[14]的聚合物時,是使用相對於丙烯酸的重量為0.01至20重量%。
在中和本發明的聚合物時,只要根據本身習知的方法進行中和即可。例如,只要添加相對於所得之本發明的聚合物中的羧基1mol為0.6至1mol量的氫氧化鈉等鹼金屬,而進行中和即可。在此反應中所使用的溶劑,可以列舉溶解或分散上述本發明的聚合物之溶劑等。
使用通式[12]或[13]的化合物或是通式[14]的聚合物作為交聯劑時,也可以分別進行聚合反應與交聯反應,此方法具體是以如下之方式調製。
亦即,將丙烯酸與1至2種相對於丙烯酸90至99重量份為10至1重量份的通式(I)、(II)或(III)所示化合物,溶解或分散到相對於總容量為1至10倍容量之例如丙二醇單甲基醚乙酸酯等溶劑中。之後,於80至150℃聚合反應0.1至10小時,調製本發明的共聚物。其次,將所得之共聚物,與相對於丙烯酸重量之0.01至20重量%的上述通式[12]或[13]的化合物或是通式[14]的聚合物溶解或分散到相
對於此等的總容量為1至10倍容量的例如丙二醇單甲基醚乙酸酯等溶劑中,並藉由於80至150℃反應0.1至10小時之,調製本發明的聚合物。中和時,只要與上述同樣的方式進行即可。
本發明的結著劑係包含上述本發明的聚合物。又,本發明的結著劑,在保存時,含有選自本發明的共聚物與通式[12]的化合物、通式[13]的化合物以及通式[14]的聚合物之交聯劑(非交聯者),在使用時也含有藉由上述交聯劑而交聯者。
本發明的結著劑,係以將本發明的聚合物溶解或分散在溶劑者為佳,該溶劑可以列舉例如:水、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、四氫呋喃、γ-丁內酯、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二烷等,其中,以水、NMP為佳。特別是在中和本發明的聚合物時,以水為佳。本發明的結著劑中的本發明之聚合物濃度,只要配合在調製電極所使用的濃度而適當設定即可,通常是1至30mg/mL,較佳是1至10mg/mL。
本發明的活性物質是含有碳、鍺、錫、鉛、鋅、鋁、銦、銻、鉍、矽、矽氧化物(SiO、SiO2等)、與金屬結合之
矽(SiM:M是鎂、鐵、鈣、鈷、鎳、硼、銅、錳、銀、釩、鈰、鋅等金屬),或是含有將該等中之至少2種以上混合者。其中,以含有碳、錫、矽、矽氧化物、與金屬結合之矽,或是含有將該等中之至少2種以上混合者為佳;以含有碳、矽、矽氧化物、與金屬結合之矽,或是含有將此等中之至少2種以上混合者為較佳;以含有碳、矽、矽氧化物,或是含有將此等之中至少2種以上混合者為更佳。本發明的活性物質,特別是以含有矽或是/以及矽氧化物者為佳。
上述碳,可以列舉例如:天然石墨、人造石墨、膨脹性石墨等石墨系碳材料(石墨),碳黑、活性碳、碳纖維、焦碳、軟碳、硬碳等。較佳者可以列舉:天然石墨、人造石墨、膨脹性石墨等石墨。該天然石墨,例如可以列舉:鱗片狀石墨、塊狀石墨等。作為該人造石墨,可以列舉:塊狀石墨、氣相成長石墨、鱗片狀石墨、纖維狀石墨。
本發明的活性物質之平均粒子徑係因活性物質的種類而異,惟通常是1nm至100μm,以1nm至50μm為佳,以1nm至20μm為更佳。
本發明的活性物質之矽含量,通常是10至60重量%,以20至50重量%為佳。
本發明的導電助劑,可以列舉例如:乙炔黑(acetylene black)、科琴黑(ketjen black)、爐碳黑(furnace black)、熱碳
黑(thermal black)等碳黑,其中,以乙炔黑、科琴黑為佳,以乙炔黑為更佳。
本發明的電極製作用之組成物,係包含:1)本發明的含有矽之活性物質、2)本發明的導電助劑、以及3)本發明的聚合物者。該組成物,可以用在製作正極中,也可以用在製作負極,但以用在製作負極為佳。
在本發明的電極製作用組成物中,相對於不含溶劑的電極製作用組成物的重量本發明的含有矽之活性物質之含量係60至98重量%,以70至98重量%為佳,以80至98重量%為更佳。
在本發明的電極製作用組成物中,相對於不含溶劑的電極製作用組成物的重量,本發明的導電助劑之含量係1至20重量%,以1至15重量%為佳,以1至10重量%為更佳。
本發明的電極製作用組成物中,相對於不含溶劑的電極製作用組成物的重量,本發明的聚合物之含量是1至30重量%,以1至20重量%為佳,以1至15重量%為更佳,以1至10重量%為特佳。藉由在此範圍內含有本發明的聚合物,可於電極製作時使活性物質以及導電助劑均勻地分散在集電體上,並且,即使在矽膨脹時,也可以維持電極結構。
本發明的電極製作用組成物,在本發明的
含矽活性物質、本發明的導電助劑、以及本發明的聚合物之外,例如,也可以含有支持鹽、離子傳導性聚合物、接著劑(本發明的聚合物除外)等。該支持鹽可以列舉:Li(C2F5SO2)2N(LiBETI)、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3等。該離子傳導性聚合物,可以列舉例如:聚環氧乙烷(PEO)系及聚環氧丙烷(PPO)系的聚合物。上述接著劑例如可以列舉:聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧基甲基纖維素(CMC)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)、丙烯腈丁二烯共聚物(NBR)、丙烯腈(PAN)、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚胺酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯基醚、聚醯亞胺等。該等支持鹽、離子傳導性聚合物以及接著劑的含量,只要根據通常此領域所用的量而設定即可。
本發明的電極製作用組成物,係可藉由將本發明的含矽活性物質、本發明的導電助劑、以及本發明的聚合物,在適當的溶劑中分別成為上述濃度範圍之方式混合而得到。該溶劑,例如可以列舉:N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、四氫呋喃、γ-丁內酯、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二烷等,而以NMP為佳。
本發明的聚合物中之交聯劑,係使用通式[12]或[13]所示之化合物或是通式[14]的聚合物時,本發明的電極製作用組成物,可藉由將本發明的含矽活性物質、本發明的導電助劑、本發明的共聚物,以及通式[12]或[13]所示之化合物或是通式[14]的聚合物分散或溶解在如上述
之適當溶劑中之後,付諸交聯反應而製造。亦即,可在藉由交聯劑(通式[12]或[13]所示之化合物或是通式[14]的聚合物)使本發明的共聚物進行交聯之同時,製造電極製作用組成物。有關上述交聯反應的條件等,可以列舉與在[鋰電池用結著劑]的本發明之聚合物的調製方法中所述條件相同者。此時所使用的本發明相關之共聚物的重量平均分子量,通常是1,000至10,000,000,較佳是10,000至5,000,000,此時本發明的共聚物之使用量,只要以使所得的本發明之電極製作用組成物中的本發明之聚合物含量成為上述範圍之方式而適當設定即可。又,相對於該本發明的共聚物,交聯劑的使用量通常是0.01至40重量%,以0.01至20重量%為佳,以0.1至10重量%為更佳。又,在上述方法中,中和本發明的聚合物時,只要使用預先中和的本發明相關之共聚物製造本發明的電極製作用組成物即可。
本發明的集電體,可由使用鎳、銅、不鏽鋼(SUS)等導電性材料的箔,網狀物、壓延板柵(expanded grid)(展成金屬(expanded metal))、穿孔金屬(punched metal)等所構成。網狀物的網眼孔徑、線徑、網目數等,並無特別限制,可以使用以往習知者。集電體的較佳厚度是5至30μm。惟,也可以使用厚度落於此範圍外的集電體。
集電體的大小,係視電池的使用用途而決定。若是製作在大型的電池中使用的大型電極,則係使用
面積大的集電體。若是製作小型的電極的話,則使用面積小的集電體。
本發明的電極係具有:1)本發明的含矽活性物質、2)本發明的導電助劑、3)本發明的聚合物以及4)本發明的集電體者。具體而言,係具有:本發明的集電體、形成在集電體表面的本發明的含矽活性物質、本發明的導電助劑、含有本發明的聚合物之活性物質層(本發明的電極製作用組成物)者。本發明的電極可以用在負極中也可以用在正極,但是以使用作為負極為佳。
上述活性物質層中,因為本發明的聚合物係將含矽活性物質與導電助劑均勻地分散,而且保有良好的被覆性,故本發明的電極的可逆性優良。而且,本發明的聚合物,因適當的交聯度,使活性物質彼此間或是活性物質與集電體之間的結著力大幅增加,故本發明的電極的循環特性亦優良。
活性物質層的厚度(塗佈層的厚度)通常是1至500μm,以1至300μm為佳,以1至150μm為更佳。
本發明的電極之製造方法,除了使用上述本發明的電極製作用組成物之外,可根據本身習知的方法製造,例如,在集電體上塗佈上述本發明的電極製作用組成物((1)含矽活性物質、2)導電助劑、3)含有本發明的聚合物),乾燥之後加壓而製作。本發明的電極製作用組成物,
只要使用在乾燥後成為上述厚度之量即可。又,作為本發明的聚合物之交聯劑,當使用通式[12]或[13]所示之化合物或是通式[14]的聚合物時,也可以在集電體上塗佈以本發明的共聚物取代本發明的聚合物而含有此等交聯劑之溶液,使於集電體上交聯,乾燥,進行加壓,而製作本發明的電極。或者,亦可將交聯度低的含有本發明之聚合物的電極製作用組成物塗佈在集電體上,使於集電體上進行交聯反應,而使交聯度更為提高。
將本發明的電極製作用組成物塗佈在集電體上之方法,例如可以使用:自走式塗佈機、噴墨法、刮刀(doctor blade)法、噴霧法、或是將該等組合使用,惟以可形成薄層之刮刀法或噴墨法為佳,以刮刀法為更佳。
乾燥,只要根據本身習知的方法進行即可,惟通常是藉由加熱處理進行。加熱時的乾燥條件(是否為真空、乾燥時間、乾燥溫度),只要視本發明的電極製作用組成物之塗佈量、揮發速度而適當設定即可。
加壓方法亦只要根據本身習知的方法進行即可,例如可以列舉:砑光輥(calender roll)、平板加壓等,而以砑光輥法為佳。
上述本發明的電極,係可用於鋰電池者,可用於以正極、電解質、負極所構成的通常電池之任何一種電池。
該電解質係以具有:碳酸伸乙酯、碳酸氟化伸乙酯、碳酸甲基伸乙酯、碳酸氟化甲基伸乙酯、碳酸
乙基伸乙酯、碳酸丙基伸乙酯、碳酸丁基伸乙酯、碳酸二丙基伸乙酯、碳酸4,5-二甲基伸乙酯、碳酸4,5-二乙基伸乙酯、碳酸乙烯基伸乙酯、碳酸二乙烯基伸乙酯、碳酸苯基伸乙酯、碳酸二烯丙酯、氟代碳酸伸乙酯(FEC)、鄰苯二酚碳酸酯、1,3-丙烷磺內酯以及丁烷磺內酯等添加劑為佳,其中尤以具有氟代碳酸伸乙酯(FEC)者為特佳。電解質中的添加劑之含量,通常是0.5%至15%,以0.5至5%為佳。
以下,藉由實施例詳細說明本發明,但本發明並不侷限於此等者。
在具備有攪拌裝置、冷卻管、溫度計、氮氣導入管之200ml圓底燒瓶中,放入丙二醇單甲基醚乙酸酯10g(和光純藥工業股份有限公司製),於氮氣氣流下,加熱到內溫變成90℃為止。其次,將混合有丙烯酸9.2g(0.13mol,和光純藥工業股份有限公司製)、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g(6.7mmol,東京化成公司製)、二乙二醇二烯丙基醚0.03g(0.18mmol,和光純藥工業股份有限公司製)以及丙二醇單甲基醚乙酸酯13g之溶液,費時2小時滴到圓底燒瓶內。之後,將得到之溶液於90℃下反應2小時。反應後,冷卻到室溫,加入丙二醇單甲基醚乙酸酯30g稀釋,得到經交聯之共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-01(丙烯酸/丙烯酸-2-羥基乙酯=95/5)。
除了使用二甲基丙烯醯胺0.68g(6.8mmol,和光純藥工業股份有限公司製)取代丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到已交聯之共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-02(丙烯酸/二甲基丙烯醯胺=95/5)。
除了使用丙烯酸7.5g(0.10mol)、甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇2.5g(5.4mmol,新仲村化學公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯之共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-03(丙烯酸/甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇=95/5)。
除了使用丙烯酸-2-氰基乙酯0.84g(6.7mmol,東京化成公司製)取代丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯之共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-04(丙烯酸/丙烯酸-2-氰基乙酯=95/5)。
除了使用丙烯酸7.6g(0.11mol)、丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯2.3g(5.6mmol,Unimatec公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-05(丙烯酸/丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯=95/5)。
除了使用丙烯酸7.6g(0.11mol),丙烯酸己酯1.0g(0.12mol)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-06(丙烯酸/丙烯酸己酯=95/5)。
除了使用丙烯酸8.8g(0.12mol)、丙烯酸苯氧基乙酯1.2g(6.4mmol,東京化成公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-07(丙烯酸/丙烯酸苯氧基乙酯=95/5)。
除了使用丙烯酸42.0g(0.58mol)、N-異丙基丙烯醯胺3.5g(30.7mmol,和光純藥工業公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方
法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-08(丙烯酸/N-異丙基丙烯醯胺=95/5)。
除了使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、丙烯醯胺11.25g(0.16mol,和光純藥工業公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-09(丙烯酸/丙烯醯胺=80/20)。
除了使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、丙烯腈11.25g(0.21mol,和光純藥工業公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-10(丙烯酸/丙烯腈=75/25)。
除了使用丙烯酸45.0g(0.62mol)、BLEMMER AE-200 11.25g(0.04mol,日油公司製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-11(丙烯酸/BLEMMER AE-200=94/6)。
除了使用丙烯酸35.0g(0.49mol)、甲基丙烯酸10.45g(0.10mol,和光純藥工業製)取代丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g之外,其餘以與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,得到經交聯的共聚物。將此共聚物作為交聯共聚物P-12(丙烯酸/甲基丙烯酸=80/20)。
將2.3g交聯共聚物P-01加到水230ml中,攪拌分散2小時。在得到的分散液中,加入18%氫氧化鈉調整pH成6.8,得到1wt%的經中和之共聚物凝膠溶液。將得到的共聚物之凝膠溶液作為結著劑。
將經過奈米級化之矽粉末18mg(粒子尺寸:100nm,Sigma-Aldrich公司製)、天然石墨30mg(粒子尺寸:3μm,SEC Carbon公司製)以及科琴黑6mg(KB,Lion公司製),使用行星式球磨機(Pulverisette7,Fritsch公司製),在600rpm下充分混合12小時。將得到之混合物(重量比是Si:石墨:KB=30:50:10)作為電極材料。其次,在(1)得到的結著劑0.5g中加入上述電極材料0.045g,添加水0.4g在室溫中混合20分鐘,製作出電極製作用的漿液(slurry)。就該電極製作用漿液而言,漿液900μL中分別含有矽15mg、石墨
25mg、KB 5mg、交聯共聚物5mg。亦即,電極製作用漿液係藉由塗佈在集電體上之後進行乾燥,而成為含有矽30wt%、石墨50wt%、KB 10wt%、交聯共聚物10wt%之被膜。
將(2)得到的電極製作用漿液用刮刀塗佈在銅的集電體上。之後,於80℃空氣中乾燥,其次在真空下以150℃乾燥24小時。又,將在使用前經輥加壓者作為電極(CLPAH01電極)。又,集電體上的膜厚,以游標卡尺測定,約是10至15μm。
將硬幣型電池在充滿氬氣之手套箱中組裝。在此,係組裝包含(3)所得到的電極、鋰箔電極、含有1M的LiPF6碳酸伸乙酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)(體積比為1:1)之溶液、以及分離器的硬幣型電池。
除了分別使用交聯共聚物P-02至P-08取代實施例1之交聯共聚物P-01之外,其餘是藉由與實施例1同樣的方法製造各種鋰電池用電極以及硬幣型電池。將使用交聯共聚物P-02至P-08而得到之電極,分別作為CLPAH02電極、CLPAH03電極、CLPAH04電極、CLPAH05電極、CLPAH06
電極、CLPAH07電極、CLPAH08電極。
除了使用混合有丙烯酸9.65g(0.14mol,和光純藥工業股份有限公司製)、二乙二醇二烯丙基醚0.03g(0.18mmol)以及丙二醇單甲基醚乙酸酯13g之溶液,來取代混合有丙烯酸9.2g、丙烯酸-2-羥基乙酯0.78g、二乙二醇二烯丙基醚0.03g以及丙二醇單甲基醚乙酸酯13g的溶液之外,其餘係與合成例1同樣的方法付諸聚合反應,而得到經交聯的均聚物。將此作為交聯均聚物CLPA-07。
除了使用交聯均聚物CLPA-07來取代實施例1之交聯共聚物P-01之外,其餘的是藉由與實施例1同樣的方法,製造鋰電池用電極以及硬幣型電池。將使用交聯均聚物CLPA-07而得到的電極作為CLPA-07電極。
使用CLPAH01至08電極以及CLPA-07電極的各電極,於下述條件下進行定電流充放電試驗。有關使用各電極的初次充放電的結果以及第10次充放電的結果,係將其的充放電容量、庫倫效率以及維持率表示在表1中。
‧反極:Li箔
‧電解液:1M LiPF6 EC/DMC混合溶液(體積比1:1)
‧測定裝置:ABE 1024-5V0.1A-4充放電試驗裝置(Electro field公司製)
‧電位以及電流密度
初次循環
電位範圍2.0-0.0V(vs.Li/Li+)
電流密度50mAg-1
第2次循環以後
電位範圍2.0-0.0V(vs.Li/Li+)
電流密度100mAg-1
又,在CLPAH01至08中的丙烯酸以外之所使用的單體的結構式如以下所述者。
由表1的結果,可知所有使用另共聚物交聯而得到的本發明結著劑之初次充放電以及第10次的充放電容量,係顯示較使均聚物交聯而得到的CLPA-07高的
值。咸認此係因為藉由作為共聚物改善了活性物質之矽或石墨的電極表面之分散性,增加了活性物質的有效表面積而提高容量。
在此,係製作與實施例1至8的電池相比可以期待較高容量之電池的活性物質層之厚電極。
將5.0g交聯共聚物P-01加到水61ml中。進一步加入5M氫氧化鈉水溶液10.4ml並加以攪拌12小時使分散,得到10wt%的經中和之共聚物的凝膠溶液。將得到的共聚物之凝膠溶液作為結著劑。
將在(1)得到的結著劑4.50g、離子交換水4.5g、矽粉末1.35g(Silgrain e-Si400,粒子尺寸:2.4μm,ELKEM公司製)、天然石墨2.25g(粒子尺寸:3μm,SEC Carbon公司製)以及乙炔黑0.045g(DENKA BLACK,電氣化學工業公司製),使用行星式球磨機(Pulverisette 7,Fritsch公司製),以600rpm充分混合30分鐘。將得到的混合物作為電極製作用漿液。就該電極製作用漿液而言,漿液總量中,分別含有矽1.35g、石墨2.25g、乙炔黑0.045g、交聯共聚物0.45g。亦即,電極製作用漿液係藉由塗佈在集電體上之後進行乾燥,而成為含有矽33wt%、石墨55wt%、乙炔黑
1wt%、交聯共聚物11wt%之被膜。
將在(2)得到的電極製作用漿液使用刮刀塗佈在銅的集電體上。之後,在空氣80℃中乾燥12小時,其次於真空下以150℃乾燥24小時。又,在使用前以輥加壓,而以此作為電極(CLPAH01-2電極)。又,集電體上的膜厚度係以游標卡尺測定,約為30至70μm。
除了使用CLPAH01-2作為電極之外,其餘係藉由與實施例1(4)同樣的方法,組裝硬幣型電池。
除了分別使用交聯共聚物P-02、P-05至P-12來取代在實施例9中的交聯共聚物P-01之外,係藉由與實施例1同樣的方法,製造各種鋰電池用電極以及硬幣型電池。將使用交聯共聚物P-02、P-05至P-12而得之電極分別作為CLPAH02-2電極、CLPAH05-2電極、CLPAH06-2電極、CLPAH07-2電極、CLPAH08-2電極、CLPAH09-2電極、CLPAH10-2電極、CLPAH11-2電極、CLPAH12-2電極。
使用交聯均聚物的電池之製造
除了使用交聯均聚物CLPA-07來取代實施例9中的交聯共聚物P-01之外,係藉由與實施例9同樣的方法,製造鋰電池用電極以及硬幣型電池。將使用交聯均聚物CLPA-07而得到之電極作為CLPA-07-2電極。
使用CLPAH01-2至02-2、05-2至12-2電極以及CLPA-07-2電極的各電極,以與實施例1同等的條件進行定電流充放電試驗。
又,除了CLPAH01-2、02-2、05-2至12-2中的丙烯酸以外,使用的單體之結構式如以下所述。
由表2的結果可知,所有使用使共聚物交聯而得到的本發明之結著劑的初次的充放電容量,與使均聚物交聯而得到的CLPA-07-2相比,係顯示較高的值。咸認此係因為,藉由作為共聚物,改善了活性物質之矽或是石墨的電極表面之分散性,增加了活性物質的有效表面積而提高容量。
而且,也就CLPAH01-2、CLPAH07-2、CLPAH09-2、CLPAH10-2、CLPAH12-2以及CLPA07-2進行確認10次循環後的放電容量。該10次循環後的放電容量已知分別是CLPAH01-2:1104mAh/g,CLPAH07-2:1006mAh/g,CLPAH09-2:1164mAh/g,CLPAH10-2:1020mAh/g,CLPAH12-2:1027mAh/g,係顯示較CLPA07-2的結果(974mAh/g)更高的值。此等之中,咸認就CLPAH01-2、
CLPAH09-2、CLPAH10-2而言,是以氫鍵或π電子交互作用而與活性物質進行強的交互作用,藉此抑制電極之崩壞,就CLPAH12-2而言,是在共聚物中含有玻璃移轉溫度高的甲基丙烯酸之結構,藉此結著劑變得硬直,而抑制電極的崩壞,且分別提高容量。
Claims (11)
- 一種鋰電池用結著劑,其係將源自丙烯酸的單體單元與1至2種源自下述通式(I)或通式(II)所示之化合物的單體單元作為構成成分,而包含藉由選自下述通式[3]至[8]及[10]至[13]記載的化合物以及下述通式[14]記載的聚合物之交聯劑交聯而成的聚合物者;[式中,R1表示:氫原子或是甲基(惟,R2為氫原子時,R1表示甲基),R2表示:氫原子、碳數1至20的烷基;經氟原子或羥基取代的碳數1至20的烷基;碳數6至10的芳基、碳數7至13的芳烷基;碳數2至9的烷氧基烷基;碳數3至9的烷氧基烷氧基烷基;碳數7至13的芳氧基烷基;碳數5至7的嗎啉基烷基;碳數3至9的三烷基矽基;有氧或無氧之碳數6至10的脂環式烴基;碳數3至9的二烷基胺基烷基;碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基;下述通式(IV)所示之基(式中,R3表示具有羥基作為取代基或無取代的碳數1至6之伸烷基,R4表示氫原子、碳數1至6的烷基或苯基,v表示是2至20的整數);或是,下述通式(V)所示之基(式中,R5至R7分別獨立地表示碳數1至3的烷基,R8表示碳數1至3的伸烷基)];(式中,R11表示氫原子或是甲基,R12表示氫原子或是碳數1至6的烷基,R13表示氫原子、碳數1至6的烷基、碳數3至9的二烷基胺基烷基,或是碳數1至6的羥基烷基);(式中,R27至R33分別獨立地表示碳數1至3的伸烷基),(式中,R34至R37分別獨立地表示碳數1至6的伸烷基,1表示1至6的整數,m表示0至6的整數,v1以及v2分別獨立地表示0或1的整數),(式中,R38至R45分別獨立地表示氫原子、乙烯基或乙烯酮基,惟此等之至少2個以上是乙烯基或乙烯酮基),(式中,R46至R48分別獨立地表示碳數1至6的伸烷基),(式中,環Ar1表示苯環或萘環,R51表示碳數1至6的伸烷基,q表示是2至4的整數),(式中,環Ar2以及環Ar3分別獨立地表示苯環或萘環,R52表示碳數1至6的伸烷基),(式中,p表示是0至6的整數),(式中,R53表示碳數1至6的伸烷基),[式中,R54表示有取代基或無取代的碳數1至6之伸烷基、有取代基或無取代的碳數6至10的伸芳基、下述通式[12-A]所示之基(式中,R55表示碳數1至6的烷基,R56表示碳數1至6的伸烷基,環Ar5表示苯環或萘環,b表示0至4的整數),或是下述通式[12-B]所示之基(式中,R57表示碳數1至6的伸烷基,R55、R56、環Ar5、b與上述相同)],[式中,R58分別獨立地表示有取代基或無取代的碳數1至6之烷基、有取代基或無取代之碳數6至10的芳基、或下述通式[13-A]所示之基(式中,R59表示碳數1至6的烷基,R60表示碳數1至6的伸烷基,環Ar6表示苯環或萘環,c表示0至5的整數],[式中,R61表示有取代基或無取代之碳數1至6的伸烷基、有取代基或無取代之碳數6至10的伸芳基、下述通式[14-A]或[14-B]所示之基 (式中,R62表示碳數1至6的烷基,R63表示碳數1至6的伸烷基,環Ar7表示苯環或萘環,a表示0至4的整數),或是,下述通式[14-C]所示之基(式中,R64表示碳數1至6的伸烷基,R62、R63、環Ar7、a係與上述相同),s表示10至10000的整數]。
- 如申請專利範圍第1項所述之結著劑,其中,聚合物係以源自丙烯酸的單體單元與1至2種源自下述通式(I-I)或通式(II-I)所示之化合物的單體單元作為構成成分者,[式中,R101表示氫原子或是甲基(惟,R201為氫原子時,R101表示甲基),R201表示氫原子、碳數1至20的烷基、經氟原子或羥基取代之碳數1至20的烷基、碳數7至13的芳基烷基、碳數7至13的芳氧基烷基、碳數9至15的六氫鄰苯二甲醯亞胺-N-烷基或是下述通式(IV-I)所示之基(式中,R301表示具有羥基作為取代基或無取代之碳數1至3的伸烷基,R401表示氫原子、碳數1至6的烷基或是苯基,v與上述相同)];(式中,R111表示氫原子或是甲基,R121表示氫原子或是碳數1至6的烷基,R131表示氫原子、碳數1至6的烷基或碳數1至6的羥基烷基)。
- 如申請專利範圍第1項所述之結著劑,其中,交聯劑是通式[3]、通式[4]、通式[10]或通式[11]所記載之化合物或者通式[14]所記載之聚合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之結著劑,其中,交聯劑是通式[3]、通式[4]、或通式[10]所記載之化合物。
- 一種鋰電池的電極製作用組成物,其係含有:1)含矽的活性物質、2)導電助劑、以及3)申請專利範圍第1項所述的電池用結著劑而成。
- 如申請專利範圍第6項所述之組成物,其中,含矽的活性物質為含有:碳、矽、矽氧化物、與金屬結合之矽、或是混合有此等中之至少2種以上者。
- 如申請專利範圍第7項所述之組成物,其中,電極為負極。
- 一種鋰電池用的電極,其係具有:1)含矽的活性物質、2)導電助劑、3)申請專利範圍第1項所述之電池用結著劑、以及4)集電體。
- 如申請專利範圍第9項所述之電極,其中,含矽的活性物質係含有:碳、矽、矽氧化物、與金屬結合的矽、或是混合有此等中之至少2種以上者。
- 如申請專利範圍第10項所述之電極,其中,電極是負極。
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