WO2020195724A1 - Active material for electricity storage device positive electrodes, positive electrode for electricity storage devices, and electricity storage device - Google Patents

Active material for electricity storage device positive electrodes, positive electrode for electricity storage devices, and electricity storage device Download PDF

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健吾 山内
弘義 武
矢野 雅也
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Abstract

This active material for electricity storage device positive electrodes contains at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative, which has an oxidant and a reductant. With respect to this active material for positive electrodes, the ratio of the peak intensity at a mass number m/z of 292.1 to the peak intensity at a mass number m/z of 77.0 as determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) is 0.080 or less.

Description

蓄電デバイス正極用活物質、蓄電デバイス用正極、及び蓄電デバイスActive material for power storage device positive electrode, positive electrode for power storage device, and power storage device
 本発明は、蓄電デバイス正極用活物質、蓄電デバイス用正極、及び蓄電デバイスに関する。 The present invention relates to an active material for a positive electrode of a power storage device, a positive electrode for a power storage device, and a power storage device.
 従来、蓄電デバイスの正極において、ポリアニリン等の電気化学的に活性なポリマーを活物質として用いる技術が知られている。 Conventionally, a technique of using an electrochemically active polymer such as polyaniline as an active material in the positive electrode of a power storage device has been known.
 例えば、特許文献1には、ポリアニリン又はその誘導体を活物質として含有する蓄電デバイス用正極が記載されている。蓄電デバイス用正極の作製には、還元脱ドープ状態のポリアニリンが用いられている。 For example, Patent Document 1 describes a positive electrode for a power storage device containing polyaniline or a derivative thereof as an active material. Polyaniline in a reduction dedoping state is used for producing a positive electrode for a power storage device.
特開2014-53297号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-53297
 特許文献1において、酸化体及び還元体を有する半酸化状態のポリアニリンを用いて蓄電デバイス用正極を作製することは試みられていない。そこで、本発明は、酸化体及び還元体を有する半酸化状態のポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含みつつ、蓄電デバイスの初期の放電容量を高める観点から有利な正極用活物質を提供する。 In Patent Document 1, no attempt has been made to produce a positive electrode for a power storage device using polyaniline in a semi-oxidized state having an oxidized body and a reduced body. Therefore, the present invention provides an active material for a positive electrode which is advantageous from the viewpoint of increasing the initial discharge capacity of a power storage device while containing at least one of a semi-oxidized polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reducer.
 本発明は、
 酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
 飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度の比が0.080以下である、
 蓄電デバイス正極用活物質を提供する。
The present invention
Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
The ratio of the peak intensity of mass number m / z: 292.1 to the peak intensity of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) is 0. 080 or less,
Provided is an active material for a positive electrode of a power storage device.
 本発明は、
 酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
 飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうち、芳香族炭化水素構造由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうち、酸素原子を含むオリゴマー由来であるピーク強度の比が0.080以下である、
 蓄電デバイス正極用活物質を提供する。
The present invention
Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
Of the peak intensities of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), the mass number m / z relative to the peak intensity derived from the aromatic hydrocarbon structure. Among the peak intensities of z: 292.1, the ratio of the peak intensities derived from oligomers containing oxygen atoms is 0.080 or less.
Provided is an active material for a positive electrode of a power storage device.
 本発明は、
 酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
 飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうち、C65 +由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうち、C18183+又はC181622 +由来であるピーク強度の比が0.080以下である、
 蓄電デバイス正極用活物質を提供する。
The present invention
Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
Of the peak intensities of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), the mass number m / z with respect to the peak intensity derived from C 6 H 5 +. Of the peak intensities of z: 292.1, the ratio of the peak intensities derived from C 18 H 18 N 3 O + or C 18 H 16 N 2 O 2 + is 0.080 or less.
Provided is an active material for a positive electrode of a power storage device.
 また、本発明は、上記の蓄電デバイス正極用活物質を含有している活物質層を備えた、蓄電デバイス用正極を提供する。 The present invention also provides a positive electrode for a power storage device provided with an active material layer containing the above-mentioned active material for a positive electrode for a power storage device.
 また、本発明は、
 電解質層と、
 前記電解質層の第一主面に接触して配置された負極と、
 前記電解質層の第二主面に接触して配置された、上記の蓄電デバイス用正極と、を備えた、
 蓄電デバイスを提供する。
In addition, the present invention
With the electrolyte layer,
A negative electrode arranged in contact with the first main surface of the electrolyte layer,
The positive electrode for a power storage device, which is arranged in contact with the second main surface of the electrolyte layer, is provided.
Provides a power storage device.
 上記の蓄電デバイス正極用活物質は、蓄電デバイスの初期の放電容量を高める観点から有利である。 The above-mentioned active material for the positive electrode of the power storage device is advantageous from the viewpoint of increasing the initial discharge capacity of the power storage device.
図1は、本発明に係る蓄電デバイス用正極の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a positive electrode for a power storage device according to the present invention. 図2は、本発明に係る蓄電デバイスの一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a power storage device according to the present invention. 図3は、正極用活物質の調製に使用したアニリンの物質量に対するAPSの物質量の比と、It/Iaとの関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ratio of the amount of substance of APS to the amount of substance of aniline used for preparing the active material for the positive electrode and It / Ia. 図4は、蓄電デバイスの初期の放電容量Aiと正極用活物質におけるIt/Iaとの関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the initial discharge capacity Ai of the power storage device and It / Ia in the positive electrode active material.
 特許文献1に記載の技術のように蓄電デバイス用正極の作製において還元脱ドープ状態のポリアニリンを用いる場合、蓄電デバイスの耐久性を高めにくい。そこで、還元脱ドープ状態のポリアニリンの欠点を解消するために、酸化体及び還元体を有する半酸化状態のポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含む正極用活物質を用いて蓄電デバイスを作製することが考えられる。本発明者らは、このような観点から正極用活物質に関する検討を重ねたところ、正極用活物質における所定の質量数の物質の量が蓄電デバイスの初期の放電容量に影響を及ぼすことを新たに見出した。本発明者らは、この新たな知見に基づき、本発明に係る蓄電デバイス正極用活物質を案出した。 When polyaniline in a reduction dedoping state is used in the production of a positive electrode for a power storage device as in the technique described in Patent Document 1, it is difficult to improve the durability of the power storage device. Therefore, in order to eliminate the drawbacks of polyaniline in the reduction-dedoped state, it is possible to fabricate a storage device using a positive electrode active material containing at least one of a semi-oxidized polyaniline having an oxide and a reduced body and a polyaniline derivative. Conceivable. As a result of repeated studies on the positive electrode active material from this point of view, the present inventors have newly found that the amount of a predetermined mass number of substances in the positive electrode active material affects the initial discharge capacity of the power storage device. Found in. Based on this new finding, the present inventors have devised an active material for a positive electrode of a power storage device according to the present invention.
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments.
 本発明に係る蓄電デバイス正極用活物質(以下、「正極用活物質」ということがある)は、酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含む。換言すると、正極用活物質は、半酸化状態の、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含む。加えて、正極用活物質は、TOF-SIMSによって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度Iaに対する、質量数m/z:292.1のピーク強度Itの比(It/Ia)が0.080以下である。 The active material for the positive electrode of the power storage device according to the present invention (hereinafter, may be referred to as "active material for the positive electrode") includes at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidized body and a reduced body. In other words, the positive electrode active material contains at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative in a semi-oxidized state. In addition, the positive electrode active material is the ratio of the peak intensity It of mass number m / z: 292.1 to the peak intensity Ia of mass number m / z: 77.0 determined by TOF-SIMS (It / Ia) is 0.080 or less.
 正極用活物質においてIt/Iaが0.080以下であると、この正極用活物質を用いて作製された蓄電デバイスの初期の放電容量が高まりやすい。 When It / Ia of the positive electrode active material is 0.080 or less, the initial discharge capacity of the power storage device manufactured using this positive electrode active material tends to increase.
 正極用活物質においてIt/Iaは、望ましくは0.070以下であり、より望ましくは0.060以下である。 In the positive electrode active material, It / Ia is preferably 0.070 or less, and more preferably 0.060 or less.
 正極用活物質において、TOF-SIMSによって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうち芳香族炭化水素構造由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうち酸素原子を含むオリゴマー由来であるピーク強度の比が0.080以下でありうる。この場合、質量数m/z:292.1を有する酸素原子を含むオリゴマーの量が低く保たれやすい。これにより、この正極用活物質を用いて作製された蓄電デバイスの初期の放電容量が高まりやすいと考えられる。 In the positive electrode active material, the peak intensity of mass number m / z: 77.0 determined by TOF-SIMS has a mass number of m / z: 292.1 with respect to the peak intensity derived from the aromatic hydrocarbon structure. The ratio of the peak intensities derived from the oligomer containing oxygen atoms to the peak intensities can be 0.080 or less. In this case, the amount of the oligomer containing an oxygen atom having a mass number of m / z: 292.1 is likely to be kept low. As a result, it is considered that the initial discharge capacity of the power storage device manufactured by using this positive electrode active material is likely to increase.
 正極用活物質において、TOF-SIMSによって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうちC65 +由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうちC18183+又はC181622 +由来であるピーク強度の比が0.080以下でありうる。この場合、質量数m/z:292.1を有するC18183+又はC181622 +の量が低く保たれやすい。これにより、この正極用活物質を用いて作製された蓄電デバイスの初期の放電容量が高まりやすいと考えられる。 In the positive electrode active material, the mass number m / z: 292.1 with respect to the peak intensity derived from C 6 H 5 + among the peak intensities of mass number m / z: 77.0 determined by TOF-SIMS. Of the peak intensities, the ratio of the peak intensities derived from C 18 H 18 N 3 O + or C 18 H 16 N 2 O 2 + can be 0.080 or less. In this case, the amount of C 18 H 18 N 3 O + or C 18 H 16 N 2 O 2 + having a mass number m / z: 292.1 tends to be kept low. As a result, it is considered that the initial discharge capacity of the power storage device manufactured by using this positive electrode active material is likely to increase.
 ポリアニリン系化合物は、例えば、重量基準で35~60%の酸化体を含む。この場合、ポリアニリン系化合物の保存性が良好であり、より確実に、蓄電デバイスの耐久性を高めやすい。ポリアニリンの酸化体Ox及び還元体Redの化学構造を下記の式(a)に示す。式(a)において、x及びyのそれぞれは、0以上の整数である。 The polyaniline compound contains, for example, 35 to 60% of an oxide by weight. In this case, the storage stability of the polyaniline compound is good, and the durability of the power storage device can be more reliably increased. The chemical structures of the oxidized form Ox and the reduced form Red of polyaniline are shown in the following formula (a). In the formula (a), each of x and y is an integer of 0 or more.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 ポリアニリン系化合物における酸化体の含有量は、例えば、固体13CNMRスペクトルから求めることができる。また、ポリアニリン系化合物における酸化体の含有量は、分光光度計の電子スペクトルにおける640nm付近の吸収極大の吸光度A640と、340nm付近の吸収極大の吸光度A340との比A640/A340で表される酸化度指数から求めることも可能である。ポリアニリン系化合物における酸化体の含有量(酸化体の割合)は、例えば、特開2018-26341号公報の段落0040~0051に記載の方法に従って決定できる。 The content of the oxidant in the polyaniline compound can be determined, for example, from the solid 13 CNMR spectrum. The content of the oxidant in the polyaniline compound is the degree of oxidation represented by the ratio A640 / A340 of the maximum absorption A640 near 640 nm and the maximum absorption A340 near 340 nm in the electron spectrum of the spectrophotometer. It can also be calculated from the index. The content of the oxidant (ratio of the oxidant) in the polyaniline compound can be determined, for example, according to the method described in paragraphs 0040 to 0051 of JP-A-2018-26341.
 半酸化状態のポリアニリンは、典型的には、アニリンの電解重合又は化学酸化重合によって得られる。半酸化状態のポリアニリン誘導体は、典型的には、アニリン誘導体の電解重合又は化学酸化重合によって得られる。アニリン誘導体は、例えば、アニリンの4位以外の位置にアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、及びアルコキシアルキル基等の置換基を少なくとも1つ有する。アニリン誘導体は、例えば、(i)o-メチルアニリン、o-エチルアニリン、o-フェニルアニリン、o-メトキシアニリン、及びo-エトキシアニリン等のo-置換アニリン、又は、(ii)m-メチルアニリン、m-エチルアニリン、m-メトキシアニリン、m-エトキシアニリン、m-フェニルアニリン等のm-置換アニリンでありうる。ポリアニリン誘導体の合成において、1種類のアニリン誘導体のみが用いられてもよいし、2種類以上のアニリン誘導体が組み合わせられて用いられてもよい。 The semi-oxidized polyaniline is typically obtained by electrolytic polymerization or chemical oxidation polymerization of aniline. The semi-oxidized polyaniline derivative is typically obtained by electrolytic or chemical oxidative polymerization of the aniline derivative. The aniline derivative has, for example, at least one substituent such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, an alkylaryl group, an arylalkyl group, and an alkoxyalkyl group at a position other than the 4-position of aniline. Have. The aniline derivative is, for example, (i) o-substituted aniline such as o-methylaniline, o-ethylaniline, o-phenylaniline, o-methoxyaniline, and o-ethoxyaniline, or (ii) m-methylaniline. , M-Ethylaniline, m-methoxyaniline, m-ethoxyaniline, m-phenylaniline and the like can be m-substituted anilines. In the synthesis of the polyaniline derivative, only one kind of aniline derivative may be used, or two or more kinds of aniline derivatives may be used in combination.
 アニリン又はアニリン誘導体の化学酸化重合によって半酸化状態のポリアニリン系化合物を得る場合、例えば、所定の酸化剤が用いられる。酸化剤は、正極用活物質においてIt/Iaを0.080以下に調整できる限り、特定の酸化剤に限定されない。酸化剤は、例えば、ペルオキソ二硫酸アンモニウム(APS)、過酸化水素、重クロム酸カリウム、過マンガン酸カリウム、塩素酸ナトリウム、硝酸セリウムアンモニウム、ヨウ素酸ナトリウム、塩化鉄、及び二酸化マンガンからなる群より選ばれる少なくとも1つである。 When a semi-oxidized polyaniline compound is obtained by chemical oxidative polymerization of aniline or an aniline derivative, for example, a predetermined oxidizing agent is used. The oxidant is not limited to a specific oxidant as long as It / Ia can be adjusted to 0.080 or less in the positive electrode active material. The oxidizing agent is selected from the group consisting of, for example, ammonium peroxodisulfate (APS), hydrogen peroxide, potassium dichromate, potassium permanganate, sodium chlorate, ammonium cerium nitrate, sodium iodate, iron chloride, and manganese dioxide. At least one.
 例えば、アニリン又はアニリン誘導体の化学酸化重合において、アニリン又はアニリン誘導体の物質量Naに対する酸化剤の物質量Noの比(No/Na)を調整することにより、正極用活物質においてIt/Iaを0.080以下に調整しやすい。例えば、アニリン又はアニリン誘導体の化学酸化重合において酸化剤としてAPSを用いる場合、No/Naは、例えば、0.725~1.40である。No/Naは、0.825~1.30であってもよく、0.875~1.25であってもよい。 For example, in the chemical oxidative polymerization of aniline or an aniline derivative, by adjusting the ratio (No / Na) of the substance amount No of the oxidizing agent to the substance amount Na of the aniline or the aniline derivative, It / Ia is set to 0 in the positive electrode active material. Easy to adjust to .080 or less. For example, when APS is used as an oxidizing agent in the chemical oxidative polymerization of aniline or an aniline derivative, No / Na is, for example, 0.725 to 1.40. No / Na may be 0.825 to 1.30 or 0.875 to 1.25.
 導電性を付与するためにポリアニリン系化合物にはプロトン酸等のドーパントがドーピングされることがある。一方、正極用活物質に含まれるポリアニリン及びポリアニリン誘導体は、望ましくは、蓄電デバイス用正極の作製時には脱ドーピングされている。具体的には、正極用活物質に含まれるポリアニリン系化合物は、プロトン酸等のドーパントが脱ドーピングされた状態である。この場合、正極用活物質が活物質層において適切に分散されやすく、蓄電デバイスのエネルギー密度が高まりやすい。なぜなら、脱ドーピングされたポリアニリン系化合物は、活物質層を形成するためのスラリーの分散媒が水であっても、そのスラリー中で良好に分散するからである。一方、ドーピングされているポリアニリン系化合物を分散媒として水を用いて良好に分散させることは難しい可能性がある。 Dopants such as protonic acid may be doped into polyaniline compounds in order to impart conductivity. On the other hand, the polyaniline and the polyaniline derivative contained in the positive electrode active material are preferably dedoping at the time of producing the positive electrode for the power storage device. Specifically, the polyaniline compound contained in the active material for the positive electrode is in a state in which a dopant such as a protonic acid is dedoping. In this case, the positive electrode active material is likely to be appropriately dispersed in the active material layer, and the energy density of the power storage device is likely to increase. This is because the dedoping polyaniline compound disperses well in the slurry even if the dispersion medium of the slurry for forming the active material layer is water. On the other hand, it may be difficult to satisfactorily disperse the doped polyaniline compound using water as a dispersion medium.
 正極用活物質に含まれるポリアニリン系化合物は、望ましくは、蓄電デバイスの組立時に脱ドーピングされている。なお、蓄電デバイスが充電された状態にあるとき、正極用活物質に含まれるポリアニリン系化合物はドーピングされた状態にある。予め化学的にドーピングされた正極と、充電されていない負極とを組み合わせて蓄電デバイスを組み立てることが考えられる。この場合、蓄電デバイスの初回の充電において、正極における化学的にドーピングされていないポリアニリン系化合物のみが充電に寄与する。このため、蓄電デバイスの初回の充電容量が大幅に小さくなり、蓄電デバイスにとって好ましくない。また、予め化学的にドーピングされた正極と、リチウムプレドープ負極等の負極とを組み合わせて蓄電デバイスを組み立てることも考えられる。この場合、蓄電デバイスを組み立て直後の放電が可能であるが、化学的にドーピングされた正極は、電気化学的にはドーピング及び脱ドーピングされにくく、蓄電デバイスの容量の低下を招く。このため、所望の蓄電デバイスが得られにくい。なお、正極の作製時又は蓄電デバイスの組立時に脱ドーピングされた状態の電気化学的に活性なポリマーであっても、蓄電デバイスの組立後に充電が開始された時点から電気化学的にドーピングされる。その後、正極用活物質に含まれるポリアニリン系化合物のドーピング及び脱ドーピングが繰り返されることによって、蓄電デバイスとして使用できる。 The polyaniline compound contained in the active material for the positive electrode is preferably dedoping at the time of assembling the power storage device. When the power storage device is in a charged state, the polyaniline compound contained in the positive electrode active material is in a doped state. It is conceivable to assemble a power storage device by combining a positive electrode chemically doped in advance and a negative electrode that has not been charged. In this case, in the initial charge of the power storage device, only the chemically undoped polyaniline compound at the positive electrode contributes to the charge. Therefore, the initial charge capacity of the power storage device is significantly reduced, which is not preferable for the power storage device. It is also conceivable to assemble a power storage device by combining a positive electrode chemically doped in advance and a negative electrode such as a lithium pre-doped negative electrode. In this case, it is possible to discharge immediately after assembling the power storage device, but the chemically doped positive electrode is difficult to be electrochemically doped and dedoping, resulting in a decrease in the capacity of the power storage device. Therefore, it is difficult to obtain a desired power storage device. Even if the polymer is electrochemically active in a dedoping state when the positive electrode is manufactured or when the power storage device is assembled, it is electrochemically doped from the time when charging is started after the power storage device is assembled. After that, the polyaniline compound contained in the active material for the positive electrode is repeatedly doped and dedoping, so that it can be used as a power storage device.
 正極用活物質においてIt/Iaを0.080以下に調整するために、上記のようにして得られた半酸化状態のポリアニリン系化合物に対し、洗浄、分級、又は粉砕の処理を行ってもよい。分級の方法は、特定の方法に限定されず、公知の分級方法を適用できる。粉砕の方法は、特定の方法に限定されない。粉砕の方法は、例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、ジェットミル、及びロールミルからなる群より選ばれる少なくとも1つである。 In order to adjust It / Ia to 0.080 or less in the positive electrode active material, the semi-oxidized polyaniline compound obtained as described above may be washed, classified, or pulverized. .. The classification method is not limited to a specific method, and a known classification method can be applied. The method of pulverization is not limited to a specific method. The pulverization method is at least one selected from the group consisting of, for example, a ball mill, a bead mill, a sand mill, a jet mill, and a roll mill.
 正極用活物質は、例えば、0.5μmを超え20μm以下の平均粒径を有する。これにより、より確実に、蓄電デバイスの初期の放電容量が高まりやすい。正極用活物質の平均粒径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)等の電子顕微鏡を用いて50個以上の正極用活物質を観察したときに、50個以上の正極用活物質の最大径を計測することによって決定できる。あるいは、正極用活物質の平均粒径は、顕微鏡を用いて粒子の形状を撮像し、画像解析によって分析する粒子像分析装置を用いて決定してもよい。本明細書において、「平均粒径」は、メジアン径(D50)を指す。メジアン径とは、その値より大きい粒径を持つ粒子の個数と、その値より小さい粒径を持つ粒子の個数とが等しくなるような粒径のことである。 The positive electrode active material has, for example, an average particle size of more than 0.5 μm and 20 μm or less. As a result, the initial discharge capacity of the power storage device tends to increase more reliably. The average particle size of the positive electrode active material is the maximum of 50 or more positive electrode active materials when observing 50 or more positive electrode active materials using an electron microscope such as a scanning electron microscope (SEM). It can be determined by measuring the diameter. Alternatively, the average particle size of the active material for the positive electrode may be determined using a particle image analyzer that images the shape of the particles using a microscope and analyzes them by image analysis. As used herein, the "average particle size" refers to the median diameter (D50). The median diameter is a particle size such that the number of particles having a particle size larger than that value is equal to the number of particles having a particle size smaller than that value.
 正極用活物質において、個数基準の粒子径分布における10%粒子径(D10)に対する90%粒子径(D90)の比(D90/D10)は、例えば20以下である。これにより、より確実に、蓄電デバイスの初期の放電容量が高まりやすい。正極用活物質のD10及びD90は、例えば、上記の粒子像分析装置を用いて決定できる。 In the positive electrode active material, the ratio (D90 / D10) of the 90% particle diameter (D90) to the 10% particle diameter (D10) in the number-based particle diameter distribution is, for example, 20 or less. As a result, the initial discharge capacity of the power storage device tends to increase more reliably. The positive electrode active materials D10 and D90 can be determined using, for example, the above-mentioned particle image analyzer.
 上記の正極用活物質を用いて、蓄電デバイス用正極を提供できる。図1に示す通り、蓄電デバイス用正極1は、活物質層10を備えている。活物質層10は、上記の正極用活物質(正極用活物質12)を含有している。これにより、正極1を用いて作製される蓄電デバイスの初期の放電容量が高くなりやすい。 The positive electrode for a power storage device can be provided by using the above-mentioned active material for a positive electrode. As shown in FIG. 1, the positive electrode 1 for a power storage device includes an active material layer 10. The active material layer 10 contains the above-mentioned positive electrode active material (positive electrode active material 12). As a result, the initial discharge capacity of the power storage device manufactured by using the positive electrode 1 tends to increase.
 活物質層10における正極用活物質12の含有量は、重量基準で、例えば1%以上であり、望ましくは5%以上であり、より望ましくは20%以上であり、さらに望ましくは40%以上であり、とりわけ望ましくは60%以上である。これにより、蓄電デバイスにおけるエネルギー密度が高まりやすい。 The content of the positive electrode active material 12 in the active material layer 10 is, for example, 1% or more, preferably 5% or more, more preferably 20% or more, and further preferably 40% or more on a weight basis. Yes, especially preferably 60% or more. As a result, the energy density of the power storage device tends to increase.
 図1に示す通り、活物質層10は、例えば、導電助剤14をさらに含有している。導電助剤14は、典型的には、蓄電デバイスの充放電のために印加される電圧によって変化しない性状を有する導電性材料でできている。導電助剤14は、導電性カーボン材料又は金属材料でありうる。導電性カーボン材料は、例えば、アセチレンブラック及びケッチェンブラック等の導電性カーボンブラック、又は、炭素繊維及びカーボンナノチューブ等の繊維状のカーボン材料である。導電性カーボン材料は、望ましくは導電性カーボンブラックである。 As shown in FIG. 1, the active material layer 10 further contains, for example, a conductive additive 14. The conductive auxiliary agent 14 is typically made of a conductive material having properties that do not change with the voltage applied for charging and discharging the power storage device. The conductive auxiliary agent 14 can be a conductive carbon material or a metallic material. The conductive carbon material is, for example, conductive carbon black such as acetylene black and Ketjen black, or fibrous carbon material such as carbon fiber and carbon nanotube. The conductive carbon material is preferably conductive carbon black.
 活物質層10における導電助剤14の含有量は、重量基準で、例えば1~30%であり、望ましくは4~25%であり、より望ましくは4~19%である。これにより、導電助剤14の含有量を抑制しつつ、より確実に、正極用活物質12を活性化できる。その結果、蓄電デバイスのエネルギー密度を高めやすい。 The content of the conductive additive 14 in the active material layer 10 is, for example, 1 to 30%, preferably 4 to 25%, and more preferably 4 to 19% on a weight basis. As a result, the positive electrode active material 12 can be activated more reliably while suppressing the content of the conductive auxiliary agent 14. As a result, it is easy to increase the energy density of the power storage device.
 図1に示す通り、活物質層10は、例えば、バインダー15をさらに含有している。バインダー15は、例えばエラストマーを含んでいる。エラストマーは、天然ゴム、合成ゴム、又は熱可塑性エラストマーでありうる。バインダー15は、典型的には、正極用活物質12の外面及び導電助剤14の外面に接触している。バインダー15によって、正極用活物質12及び導電助剤14が結着されている。バインダー15によって、正極用活物質12及び導電助剤14が結着されている。図1に示す通り、活物質層10は、例えば、空孔16を有している。空孔16は、例えば、活物質層10の一方の主面から他方の主面に連なるように形成されている。正極1を用いて製造された蓄電デバイスにおいて、電解液が空孔16に含浸される。バインダー15がエラストマーを含んでいることにより、蓄電デバイスの充放電に伴う電気化学的に活性なポリマー粒子の寸法変化に応じて大きな応力が発生せずにバインダー15が変形しやすい。これにより、蓄電デバイスにおいて急速充放電に関する所望の特性が発揮されやすいと考えられる。 As shown in FIG. 1, the active material layer 10 further contains, for example, a binder 15. The binder 15 contains, for example, an elastomer. The elastomer can be natural rubber, synthetic rubber, or thermoplastic elastomer. The binder 15 is typically in contact with the outer surface of the positive electrode active material 12 and the outer surface of the conductive additive 14. The binder 15 binds the positive electrode active material 12 and the conductive auxiliary agent 14. The binder 15 binds the positive electrode active material 12 and the conductive auxiliary agent 14. As shown in FIG. 1, the active material layer 10 has, for example, pores 16. The pores 16 are formed so as to be continuous from one main surface of the active material layer 10 to the other main surface, for example. In the power storage device manufactured by using the positive electrode 1, the pores 16 are impregnated with the electrolytic solution. Since the binder 15 contains an elastomer, the binder 15 is easily deformed without generating a large stress according to the dimensional change of the electrochemically active polymer particles accompanying the charging and discharging of the power storage device. As a result, it is considered that the desired characteristics related to rapid charging / discharging are likely to be exhibited in the power storage device.
 バインダー15は、例えばゴム材料を含む。この場合、ゴム材料は、例えば、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、又はメタクリル酸メチル-ブタジエン共重合体でありうる。 The binder 15 contains, for example, a rubber material. In this case, the rubber material can be, for example, a styrene-butadiene copolymer, an acrylonitrile-butadiene copolymer, or a methyl methacrylate-butadiene copolymer.
 バインダー15の、ハンセン溶解度パラメータにおける極性項及び水素結合項の合計は、例えば、20MPa1/2以下である。この場合、バインダー15と正極用活物質12との親和性が良く、導電助剤14が正極用活物質12と接触しやすい。このハンセン溶解度パラメータの決定のための計算は、Charles M. Hansen著、Hansen Solubility Parameters:A Users Handbook (CRCプレス、2007年)に記載されている方法に従って行うことができる。加えて、コンピュータソフトウェアHansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP)を用いることにより、化学構造からハンセン溶解度パラメータを算出することができる。さらに、複合材料からなるバインダーのハンセン溶解度パラメータにおける極性項及び水素結合項の合計は、バインダーを構成する各成分のハンセン溶解度パラメータと各成分の質量基準の構成比との積を合計することによって決定できる。バインダー15の、ハンセン溶解度パラメータにおける極性項及び水素結合項の合計は、望ましくは、19MPa1/2以下であり、より望ましくは12MPa1/2以下であり、さらに望ましくは8MPa1/2以下である。 The total of the polar term and the hydrogen bond term in the Hansen solubility parameter of the binder 15 is, for example, 20 MPa 1/2 or less. In this case, the binder 15 and the positive electrode active material 12 have a good affinity, and the conductive auxiliary agent 14 easily comes into contact with the positive electrode active material 12. The calculation for determining the Hansen solubility parameter can be performed according to the method described in Charles M. Hansen, Hansen Solubility Parameters: A Users Handbook (CRC Press, 2007). In addition, the Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP), a computer software, can be used to calculate the Hansen solubility parameter from the chemical structure. Further, the total of the polarity term and the hydrogen bond term in the Hansen solubility parameter of the binder made of the composite material is determined by summing the product of the Hansen solubility parameter of each component constituting the binder and the mass-based composition ratio of each component. it can. The sum of the polar term and the hydrogen bond term in the Hansen solubility parameter of the binder 15 is preferably 19 MPa 1/2 or less, more preferably 12 MPa 1/2 or less, and further preferably 8 MPa 1/2 or less. ..
 活物質層10におけるバインダー15の含有量は、重量基準で、例えば、1~30%であり、望ましくは4~25%であり、より望ましくは4~18%である。これにより、バインダー15の含有量を抑制しつつ、活物質層10において正極用活物質12を適切に分散させることができる。その結果、蓄電デバイスにおけるエネルギー密度を高めやすい。 The content of the binder 15 in the active material layer 10 is, for example, 1 to 30%, preferably 4 to 25%, and more preferably 4 to 18% on a weight basis. As a result, the positive electrode active material 12 can be appropriately dispersed in the active material layer 10 while suppressing the content of the binder 15. As a result, it is easy to increase the energy density in the power storage device.
 活物質層10は、必要に応じて、正極用活物質12以外の活物質を含有していてもよい。正極用活物質12以外の活物質は、例えば、活性炭等のカーボン材料である。活性炭は、アルカリ賦活活性炭、水蒸気賦活活性炭、ガス賦活活性炭、又は塩化亜鉛賦活活性炭でありうる。 The active material layer 10 may contain an active material other than the positive electrode active material 12, if necessary. The active material other than the positive electrode active material 12 is, for example, a carbon material such as activated carbon. The activated carbon can be an alkaline activated carbon, a steam activated carbon, a gas activated carbon, or a zinc chloride activated carbon.
 活物質層10は、必要に応じて、増粘剤等の添加剤をさらに含有していてもよい。増粘剤は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、これらの誘導体、又はこれらの塩である。なかでも、カルボキシルメチルセルロース、その誘導体、又はその塩が増粘剤として望ましく用いられる。 The active material layer 10 may further contain an additive such as a thickener, if necessary. Thickeners are, for example, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene oxide, carboxymethyl cellulose, derivatives thereof, or salts thereof. Among them, carboxylmethyl cellulose, a derivative thereof, or a salt thereof is preferably used as a thickener.
 活物質層10における増粘剤の含有量は、重量基準で、例えば1~20%であり、望ましくは、1~10%であり、より望ましくは1~8%である。 The content of the thickener in the active material layer 10 is, for example, 1 to 20%, preferably 1 to 10%, and more preferably 1 to 8% on a weight basis.
 図1に示す通り、正極1は、例えば、集電体20と、導電層30とをさらに備えている。導電層30は、活物質層10と集電体20との間に配置されている。導電層30は、活物質層10及び集電体20に接触している。導電層30により、活物質層10と集電体20との間で剥離等が生じにくい。導電層30が省略されて、活物質層10が集電体20に直接接触していてもよい。 As shown in FIG. 1, the positive electrode 1 further includes, for example, a current collector 20 and a conductive layer 30. The conductive layer 30 is arranged between the active material layer 10 and the current collector 20. The conductive layer 30 is in contact with the active material layer 10 and the current collector 20. Due to the conductive layer 30, peeling or the like is unlikely to occur between the active material layer 10 and the current collector 20. The conductive layer 30 may be omitted, and the active material layer 10 may be in direct contact with the current collector 20.
 導電層30は、特定の態様に限定されない。導電層30は、例えば、黒鉛等のカーボン材料でできた導電性粒子32と、導電性粒子32の外面に接触しているバインダー35とを含有している。この場合、導電層30が活物質層10及び集電体20と密着しやすい。 The conductive layer 30 is not limited to a specific embodiment. The conductive layer 30 contains, for example, conductive particles 32 made of a carbon material such as graphite, and a binder 35 in contact with the outer surface of the conductive particles 32. In this case, the conductive layer 30 easily adheres to the active material layer 10 and the current collector 20.
 導電層30の厚みは、例えば、0.1μm~20μmの厚みを有する。導電層30は、0.1μm~10μmの厚みを有していてもよく、0.1μm~5μmの厚みを有していてもよい。 The thickness of the conductive layer 30 has a thickness of, for example, 0.1 μm to 20 μm. The conductive layer 30 may have a thickness of 0.1 μm to 10 μm, or may have a thickness of 0.1 μm to 5 μm.
 導電層30がなす表面における水滴の接触角は、例えば、100°以下である。導電層30の表面における水滴の接触角は、例えば、活物質層10を形成する前に、日本工業規格JIS R 3257:1999における静滴法に従って測定できる。水滴の接触角の測定温度は25℃である。導電層30の表面における水滴の接触角は、例えば、活物質層10を形成した後に、活物質層10の少なくとも一部を研磨又は切削等の方法によって除去して導電層30を露出させ、露出した導電層30の表面において測定してもよい。加えて、集電体20の少なくとも一部を研磨又は切削等の方法によって除去して導電層30を露出させ、露出した導電層30の表面において測定してもよい。 The contact angle of water droplets on the surface formed by the conductive layer 30 is, for example, 100 ° or less. The contact angle of water droplets on the surface of the conductive layer 30 can be measured, for example, according to the static droplet method in Japanese Industrial Standards JIS R 3257: 1999 before forming the active material layer 10. The measurement temperature of the contact angle of the water droplet is 25 ° C. The contact angle of water droplets on the surface of the conductive layer 30 is determined by, for example, forming the active material layer 10 and then removing at least a part of the active material layer 10 by a method such as polishing or cutting to expose the conductive layer 30. It may be measured on the surface of the conductive layer 30. In addition, at least a part of the current collector 20 may be removed by a method such as polishing or cutting to expose the conductive layer 30, and measurement may be performed on the surface of the exposed conductive layer 30.
 導電層30の主面における水滴の接触角が小さいことは、導電層30と活物質層10との密着性を高める観点から有利である。この水滴の接触角は、望ましくは90°以下であり、より望ましくは80°以下であり、さらに望ましくは70°以下である。この水滴の接触角は、例えば、10°以上である。 The small contact angle of water droplets on the main surface of the conductive layer 30 is advantageous from the viewpoint of enhancing the adhesion between the conductive layer 30 and the active material layer 10. The contact angle of the water droplets is preferably 90 ° or less, more preferably 80 ° or less, and even more preferably 70 ° or less. The contact angle of the water droplet is, for example, 10 ° or more.
 Surface And Interfacial Cutting Analysis System(SAICAS)によって測定される活物質層10の導電層30に対する剥離強度Pは、例えば、0.15kN/m以上である。剥離強度Pは、例えば、以下の式(1)によって決定される。SAICASの測定モードは、定速度モードである。切削速度は、10μm/秒である。FHは、活物質層10と導電層30との界面においてSAICASのダイヤモンド製の切刃(ダイプラ社製、すくい角:10°)を水平に移動させた場合の水平切削応力[N]である。Wは、SAICASの切刃の刃幅[m]である。なお、SAICASは、ダイプラ株式会社の登録商標である。
 P=FH/W   (1)
The peel strength P of the active material layer 10 with respect to the conductive layer 30 measured by the Surface And Interfacial Cutting Analysis System (SAICAS) is, for example, 0.15 kN / m or more. The peel strength P is determined by, for example, the following formula (1). The measurement mode of SAICAS is the constant speed mode. The cutting speed is 10 μm / sec. FH is the horizontal cutting stress [N] when the SAICAS diamond cutting edge (manufactured by Daipla, rake angle: 10 °) is horizontally moved at the interface between the active material layer 10 and the conductive layer 30. W is the blade width [m] of the cutting blade of SAICAS. SAICAS is a registered trademark of Daipla Co., Ltd.
P = FH / W (1)
 剥離強度Pが大きいほど、導電層30と活物質層10との密着性が高い。剥離強度Pは、望ましくは0.15kN/m以上であり、より望ましくは0.17kN/m以上であり、さらに望ましくは0.23kN/m以上である。 The larger the peel strength P, the higher the adhesion between the conductive layer 30 and the active material layer 10. The peel strength P is preferably 0.15 kN / m or more, more preferably 0.17 kN / m or more, and further preferably 0.23 kN / m or more.
 導電層30のバインダー35は、蓄電デバイスの低温における放電容量を大きくできる限り、特定のバインダーに限定されない。バインダー35は、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース、これらの誘導体、これらの塩、ポリオレフィン、天然ゴム、合成ゴム、及び熱可塑性エラストマーからなる群より選ばれる少なくとも1つを含む。この場合、導電層30が活物質層10及び集電体20と密着しやすい。特に、バインダー15の、ハンセン溶解度パラメータにおける極性項及び水素結合項の合計が20MPa1/2以下である場合に、導電層30のバインダー35が上記の成分を含んでいると、活物質層10と導電層30との密着性が高くなりやすい。 The binder 35 of the conductive layer 30 is not limited to a specific binder as long as the discharge capacity of the power storage device at low temperature can be increased. The binder 35 contains, for example, at least one selected from the group consisting of methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyethylene oxide, carboxymethyl cellulose, derivatives thereof, salts thereof, polyolefins, natural rubbers, synthetic rubbers, and thermoplastic elastomers. In this case, the conductive layer 30 easily adheres to the active material layer 10 and the current collector 20. In particular, when the total of the polar term and the hydrogen bond term in the Hansen solubility parameter of the binder 15 is 20 MPa 1/2 or less, and the binder 35 of the conductive layer 30 contains the above components, the active material layer 10 and Adhesion with the conductive layer 30 tends to be high.
 合成ゴム又は熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン-ブタジエン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン共重合体、又はメタクリル酸メチル-ブタジエン共重合体を使用できる。 As the synthetic rubber or thermoplastic elastomer, for example, a styrene-butadiene copolymer, an acrylonitrile-butadiene copolymer, or a methyl methacrylate-butadiene copolymer can be used.
 バインダー35は、ポリオレフィン、カルボキシメチルセルロース、及びスチレン-ブタジエン共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1つを含んでいてもよい。この場合、より確実に、導電層30と活物質層10又は集電体20との密着性が高まりやすい。 The binder 35 may contain at least one selected from the group consisting of polyolefin, carboxymethyl cellulose, and styrene-butadiene copolymer. In this case, the adhesion between the conductive layer 30 and the active material layer 10 or the current collector 20 tends to increase more reliably.
 バインダー35は、望ましくは、カルボキシメチルセルロース及びスチレン-ブタジエン共重合体の少なくとも一方を含む。この場合、導電層30と活物質層10との密着性が高まりやすい。 The binder 35 preferably contains at least one of carboxymethyl cellulose and a styrene-butadiene copolymer. In this case, the adhesion between the conductive layer 30 and the active material layer 10 tends to increase.
 集電体20は、例えば、ニッケル、アルミニウム、及びステンレスなどの金属材料でできた箔又はメッシュである。 The current collector 20 is a foil or mesh made of a metal material such as nickel, aluminum, and stainless steel.
 正極1の製造方法の一例について説明する。まず、集電体20を準備し、集電体20の主面に導電層30を形成する。導電層30は、例えば、所定の原料を用いて、コーティング、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティング、又はCVDによって形成される。導電層30は、望ましくは、導電性粒子32及びバインダー35を分散媒に分散させて調製されたスラリーを集電体20の主面に塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥させることよって形成できる。その後、正極用活物質12、導電助剤14、及びバインダー15を分散媒に分散させて調製されたスラリーを導電層30の表面に塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥させることによって活物質層10を形成できる。このようにして、正極1を作製できる。なお、活物質層10を形成するためのスラリーには、必要に応じて、正極用活物質12以外の活物質及び増粘剤等の添加剤が加えられる。 An example of a method for manufacturing the positive electrode 1 will be described. First, the current collector 20 is prepared, and the conductive layer 30 is formed on the main surface of the current collector 20. The conductive layer 30 is formed, for example, by coating, sputtering, vapor deposition, ion plating, or CVD using a predetermined raw material. Desirably, the conductive layer 30 is formed by applying a slurry prepared by dispersing the conductive particles 32 and the binder 35 in a dispersion medium to the main surface of the current collector 20 to form a coating film, and the coating film is dried. It can be formed by that. Then, a slurry prepared by dispersing the positive electrode active material 12, the conductive auxiliary agent 14, and the binder 15 in a dispersion medium is applied to the surface of the conductive layer 30 to form a coating film, and the coating film is dried. The active material layer 10 can be formed by. In this way, the positive electrode 1 can be manufactured. If necessary, an active material other than the positive electrode active material 12 and an additive such as a thickener are added to the slurry for forming the active material layer 10.
 図2に示す通り、正極1を用いて蓄電デバイス5を提供できる。蓄電デバイス5は、電解質層3と、負極2と、正極1とを備えている。負極2は、電解質層3の第一主面に接触して配置されている。正極1は、電解質層3の第二主面に接触して配置されている。正極1の活物質層10が電解質層3の第二主面に接触している。電解質層3は、正極1と負極2との間に配置されている。蓄電デバイス5は、正極1を備えていることにより、高い初期放電容量を発揮しやすい。 As shown in FIG. 2, the power storage device 5 can be provided by using the positive electrode 1. The power storage device 5 includes an electrolyte layer 3, a negative electrode 2, and a positive electrode 1. The negative electrode 2 is arranged in contact with the first main surface of the electrolyte layer 3. The positive electrode 1 is arranged in contact with the second main surface of the electrolyte layer 3. The active material layer 10 of the positive electrode 1 is in contact with the second main surface of the electrolyte layer 3. The electrolyte layer 3 is arranged between the positive electrode 1 and the negative electrode 2. Since the power storage device 5 includes the positive electrode 1, it is easy to exhibit a high initial discharge capacity.
 電解質層3は、電解質によって構成されている。電解質層3は、例えば、セパレータに電解液を含浸させたシート又は固体電解質でできたシートである。電解質層3が固体電解質でできたシートである場合、電解質層3自体がセパレータを兼ねていてもよい。 The electrolyte layer 3 is composed of an electrolyte. The electrolyte layer 3 is, for example, a sheet in which a separator is impregnated with an electrolytic solution or a sheet made of a solid electrolyte. When the electrolyte layer 3 is a sheet made of a solid electrolyte, the electrolyte layer 3 itself may also serve as a separator.
 上記の電解質は、溶質と、必要に応じて溶媒と各種添加剤とを含む。この場合、溶質としては、例えば、リチウムイオン等の金属イオンとこれに対する所定のカウンターイオンとを組み合わせたものである。カウンターイオンは、例えば、スルホン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ素イオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドイオン、ビス(フルオロスルホニル)イミド又はハロゲンイオンである。電解質の具体例は、LiCF3SO3、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiN(SO2CF32、LiN(SO225)、LiN(SO2F)2、及びLiClである。 The above electrolyte contains a solute and, if necessary, a solvent and various additives. In this case, the solute is, for example, a combination of a metal ion such as lithium ion and a predetermined counter ion for the metal ion. Counter ions include, for example, sulfonic acid ion, perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, hexafluoroarsenic ion, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide ion, and bis. (Fluorosulfonyl) imide or halogen ion. Specific examples of electrolytes include LiCF 3 SO 3 , LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ), LiN (SO 2 F) 2 , And LiCl.
 電解質における溶媒は、例えば、カーボネート化合物、ニトリル化合物、アミド化合物、及びエーテル化合物等の非水溶媒(有機溶媒)である。溶媒の具体例は、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、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、アセトニトリル、プロピロニトリル、N,N'-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、及びγ-ブチロラクトンである。電解質における溶媒として、1種類の溶媒が単独で用いられてもよいし、2種類以上の溶媒が併用されて用いられてもよい。なお、上記の溶媒に溶質が溶解したものを「電解液」ということがある。 The solvent in the electrolyte is, for example, a non-aqueous solvent (organic solvent) such as a carbonate compound, a nitrile compound, an amide compound, and an ether compound. Specific examples of the solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, acetonitrile, propyronitrile, N, N'-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethoxyethane, and the like. Diethoxyethane and γ-butyrolactone. As the solvent in the electrolyte, one kind of solvent may be used alone, or two or more kinds of solvents may be used in combination. A solution in which a solute is dissolved in the above solvent may be referred to as an "electrolyte solution".
 電解液には、必要に応じて添加剤が含まれていてもよい。添加剤は、例えばビニレンカーボネート又はフルオロエチレンカーボネートである。 The electrolytic solution may contain additives as needed. Additives are, for example, vinylene carbonate or fluoroethylene carbonate.
 負極2は、例えば、活物質層60と、集電体70とを備えている。活物質層60は、負極活物質を含んでいる。負極活物質は、金属又はイオンの挿入及び脱離が可能な物質である。負極活物質としては、金属リチウム、酸化還元反応によりリチウムイオンの挿入及び脱離が可能な炭素材料、遷移金属酸化物、シリコン、及びスズが望ましく用いられる。活物質層60が電解質層3の第一主面に接触している。 The negative electrode 2 includes, for example, an active material layer 60 and a current collector 70. The active material layer 60 contains a negative electrode active material. The negative electrode active material is a substance capable of inserting and removing a metal or ions. As the negative electrode active material, metallic lithium, a carbon material capable of inserting and removing lithium ions by a redox reaction, a transition metal oxide, silicon, and tin are preferably used. The active material layer 60 is in contact with the first main surface of the electrolyte layer 3.
 リチウムイオンの挿入及び脱離が可能な炭素材料は、例えば、(i)活性炭、(ii)コークス、(iii)ピッチ、(iv)フェノール樹脂、ポリイミド、及びセルロースの焼成体、(v)人造黒鉛、(vi)天然黒鉛、(vii)ハードカーボン、又は(vii)ソフトカーボンである。 Carbon materials capable of inserting and removing lithium ions include, for example, (i) activated carbon, (ii) coke, (iii) pitch, (iv) phenolic resin, polyimide, and a calcined product of cellulose, and (v) artificial graphite. , (Vi) natural graphite, (vii) hard carbon, or (vii) soft carbon.
 リチウムイオンの挿入及び脱離が可能な炭素材料は、負極の主成分として用いられることが好ましい。本明細書において、主成分とは、重量基準で最も多く含まれる成分を意味する。 A carbon material capable of inserting and removing lithium ions is preferably used as the main component of the negative electrode. In the present specification, the principal component means the component contained most in terms of weight.
 集電体70は、例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス、及び銅などの金属材料でできた箔又はメッシュである。 The current collector 70 is a foil or mesh made of a metal material such as nickel, aluminum, stainless steel, and copper.
 負極2として、黒鉛、ハードカーボン、又はソフトカーボン等の炭素材料に、予めリチウムイオンがドープされたリチウムプレドープ負極を用いることも可能である。 As the negative electrode 2, it is also possible to use a lithium pre-doped negative electrode in which lithium ions are pre-doped into a carbon material such as graphite, hard carbon, or soft carbon.
 蓄電デバイス5において、典型的には、正極1と負極2との間にはセパレータが配置されている。セパレータは、正極1と負極2との間の電気的な短絡を防ぐ。セパレータは、例えば、電気化学的に安定であり、高いイオン透過性、所望の機械的強度、及び絶縁性を有する多孔質シートである。セパレータの材料は、望ましくは、(i)紙、(ii)不織布、(iii)ポリプロピレン、ポリエチレン、及びポリイミド等の樹脂でできた多孔性フィルムである。 In the power storage device 5, a separator is typically arranged between the positive electrode 1 and the negative electrode 2. The separator prevents an electrical short circuit between the positive electrode 1 and the negative electrode 2. The separator is, for example, a porous sheet that is electrochemically stable and has high ion permeability, desired mechanical strength, and insulating properties. The material of the separator is preferably a porous film made of a resin such as (i) paper, (ii) non-woven fabric, (iii) polypropylene, polyethylene, and polyimide.
 蓄電デバイス5の製造方法の一例を説明する。正極1と負極2との間にセパレータを配置し、積層体を得る。この積層体を、アルミニウムラミネートフィルムでできたパッケージに入れて真空乾燥を行う。次に、真空乾燥したパッケージ内に電解液を注入し、パッケージに封をして蓄電デバイス5が組み立てられる。パッケージへの電解液の注入等の蓄電デバイス5の組み立て工程は、望ましくは、グローブボックスを用いて、超高純度アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気において行われる。 An example of a manufacturing method of the power storage device 5 will be described. A separator is arranged between the positive electrode 1 and the negative electrode 2 to obtain a laminated body. This laminate is placed in a package made of an aluminum laminate film and vacuum dried. Next, the electrolytic solution is injected into the vacuum-dried package, the package is sealed, and the power storage device 5 is assembled. The assembly step of the power storage device 5, such as injecting the electrolytic solution into the package, is preferably performed in an inert gas atmosphere such as ultra-high purity argon gas using a glove box.
 蓄電デバイス5は、アルミニウムラミネートフィルムでできたパッケージ以外のパッケージを用いて、フィルム型、シート型、角型、円筒型、ボタン型等の形状に作製されてもよい。 The power storage device 5 may be manufactured in a film type, a sheet type, a square type, a cylindrical type, a button type, or the like by using a package other than the package made of the aluminum laminated film.
 以下、実施例により、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited to the examples shown below.
 <実施例1>
 (正極用活物質の調製)
 500mlのセパラブルフラスコの中に、165.3gのイオン交換水、54.69gの塩酸(濃度:36重量%)、及び41.9gのアニリンを加えて、10℃に冷却しながら撹拌を行い、実施例1に係るアニリン含有液を調製した。166.9gのイオン交換水と89.9gのペルオキソ二硫酸アンモニウム(APS)とを混合し、実施例1に係るAPS溶液を得た。実施例1に係るAPS溶液を実施例1に係るアニリン含有液に滴下した。このとき、反応液の温度が20℃になるように調整した。APS溶液の滴下終了後、反応液に対して吸引濾過を行い黒緑色の粉体を得た。加えられたアニリンの全量に対するAPS溶液の滴下終了後のアニリンの残量の比[重量%]を表1に示す。この粉体をイオン交換水で洗浄し、得られた粉体をフラスコに入れ、水酸化ナトリウム水溶液をさらに加えて撹拌し、脱ドーピングを行った。次に、溶液を濾過して得られた粉体を吸引濾過により濾過した。その後、粉体をイオン交換水でろ液が中性になるまで洗浄した。その後、粉体を60℃で10時間真空乾燥させて、実施例1に係る正極用活物質を得た。
<Example 1>
(Preparation of active material for positive electrode)
165.3 g of ion-exchanged water, 54.69 g of hydrochloric acid (concentration: 36% by weight), and 41.9 g of aniline were added to a 500 ml separable flask, and the mixture was stirred while cooling to 10 ° C. The aniline-containing liquid according to Example 1 was prepared. 166.9 g of ion-exchanged water and 89.9 g of ammonium peroxodisulfate (APS) were mixed to obtain an APS solution according to Example 1. The APS solution according to Example 1 was added dropwise to the aniline-containing solution according to Example 1. At this time, the temperature of the reaction solution was adjusted to 20 ° C. After completion of dropping the APS solution, suction filtration was performed on the reaction solution to obtain a black-green powder. Table 1 shows the ratio [% by weight] of the remaining amount of aniline after the completion of dropping the APS solution to the total amount of aniline added. The powder was washed with ion-exchanged water, the obtained powder was placed in a flask, an aqueous sodium hydroxide solution was further added, and the mixture was stirred to perform dedoping. Next, the powder obtained by filtering the solution was filtered by suction filtration. Then, the powder was washed with ion-exchanged water until the filtrate became neutral. Then, the powder was vacuum dried at 60 ° C. for 10 hours to obtain an active material for a positive electrode according to Example 1.
 固体NMRスペクトルから求めた実施例1に係る正極用活物質のポリアニリンにおける酸化体の割合は40重量%であった。実施例1に係る正極用活物質に含まれるポリアニリンは、半酸化状態であり、かつ、脱ドーピングされた状態であった。 The proportion of the oxidized substance in the polyaniline of the positive electrode active material according to Example 1 determined from the solid-state NMR spectrum was 40% by weight. The polyaniline contained in the positive electrode active material according to Example 1 was in a semi-oxidized state and in a de-doping state.
 実施例1に係る正極用活物質10g(67重量部)と、導電助剤である導電性カーボンブラック粉末(電気化学工業社製、デンカブラック)2.678g(18重量部)と、バインダーとしてスチレン-ブタジエン共重合体1.765g(12重量部)と、2重量%に希釈したカルボキシメチルセルロースナトリウム22.04g(3重量部)と、水13.13gとを加え、自転公転真空ミキサー(シンキー社製、あわとり練太郎ARV-310)を用いて、2000rpmで10分間撹拌を行い、3分間脱泡操作を行った。このようにして、実施例1に係る活物質層用スラリーを得た。スチレン-ブタジエン共重合体において、スチレン:ブタジエン[1,4体]:ブタジエン[1,2体]の共重合比が61:31:8であった。実施例1に係る活物質層用スラリーにおける固形分濃度は、30重量%であった。 10 g (67 parts by weight) of the positive electrode active material according to Example 1, 2.678 g (18 parts by weight) of conductive carbon black powder (Denka Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive auxiliary agent, and styrene as a binder. -Conversion and revolution vacuum mixer (manufactured by Shinky) by adding 1.765 g (12 parts by weight) of butadiene copolymer, 22.04 g (3 parts by weight) of sodium carboxymethyl cellulose diluted to 2% by weight, and 13.13 g of water. , Awatori Rentaro ARV-310), stirred at 2000 rpm for 10 minutes, and defoamed for 3 minutes. In this way, the slurry for the active material layer according to Example 1 was obtained. In the styrene-butadiene copolymer, the copolymerization ratio of styrene: butadiene [1,4 bodies]: butadiene [1,2 bodies] was 61:31: 8. The solid content concentration in the slurry for the active material layer according to Example 1 was 30% by weight.
 集電体として、20μmの厚みを有するアルミニウム箔を準備した。卓上型自動塗工装置(テスター産業社製)を用いて、マイクロメーター付きドクターブレード式アプリケータによって、塗布速度10mm/秒にて、集電体上に実施例1に係る活物質層用スラリーを塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、室温(25℃)で45分間放置した後、温度100℃のホットプレート上で乾燥させ、実施例1に係る活物質層を形成した。このようにして、実施例1に係る正極を作製した。活物質層の厚みは、102.4μmであった。 An aluminum foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. Using a tabletop automatic coating device (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), a slurry for the active material layer according to Example 1 was applied onto the current collector at a coating speed of 10 mm / sec by a doctor blade type applicator with a micrometer. It was applied to form a coating film. Next, this coating film was left at room temperature (25 ° C.) for 45 minutes and then dried on a hot plate at a temperature of 100 ° C. to form the active material layer according to Example 1. In this way, the positive electrode according to Example 1 was produced. The thickness of the active material layer was 102.4 μm.
 <蓄電デバイスの作製>
 -60℃以下の露点及び1ppm以下の酸素濃度の環境に保たれたグローブボックスの内部において、集電体タブを取り付けた黒鉛負極シートに、セパレータ(ニッポン高度紙工業社製、製品名:TF40-50)を重ねた。次に、セパレータに、集電体タブを取り付けたステンレス製のメッシュに金属リチウム箔を貼り付けた電極を重ねた。このとき、金属リチウム箔をセパレータに接触させた。この積層体を、アルミニウムラミネートフィルムによって作製された袋状のパッケージの内部に入れた。このパッケージにおいて、一対の四角形状のアルミニウムラミネートフィルムの三辺同士が封止され、かつ、それらの他の一辺同士が離れて開口が形成されていた。次に、このパッケージの内部に、電解液として1.2M(mol/dm3)の濃度のLiPF6カーボネート溶液を注入した。このカーボネート溶液は、カーボネートとして、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)を含有していた。次に、パッケージの開口から集電体タブを突出させた状態でパッケージの開口を封止した。このようにして、リチウムプレドープ負極作製用のラミネートセルを得た。次に、このラミネートセルをグローブボックスからから取出し、25℃に保たれた恒温槽の内部で、2.0Vから0.01Vの電位範囲で、黒鉛負極シートの容量に対して0.2Cに相当する電流値で3サイクル充放電を行い、最後に、黒鉛負極シートの容量に対して75%の容量まで、リチウムイオンを黒鉛に挿入させる反応を行った。このようにして、リチウムがプレドープされた負極シートを含むラミネートセルを作製した。
<Manufacturing of power storage device>
Inside a glove box kept in an environment with a dew point of -60 ° C or less and an oxygen concentration of 1 ppm or less, a separator (manufactured by Nippon Kodoshi Kogyo Co., Ltd., product name: TF40-) is attached to a graphite negative electrode sheet with a current collector tab attached. 50) was piled up. Next, an electrode having a metal lithium foil attached to a stainless steel mesh to which a current collector tab was attached was placed on the separator. At this time, the metallic lithium foil was brought into contact with the separator. This laminate was placed inside a bag-shaped package made of an aluminum laminate film. In this package, the three sides of the pair of square aluminum laminate films were sealed, and the other sides were separated from each other to form an opening. Next, a LiPF 6 carbonate solution having a concentration of 1.2 M (mol / dm 3 ) was injected into the inside of this package as an electrolytic solution. This carbonate solution contained ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC) as carbonates. Next, the opening of the package was sealed with the current collector tab protruding from the opening of the package. In this way, a laminated cell for producing a lithium pre-doped negative electrode was obtained. Next, this laminated cell is taken out from the glove box, and inside a constant temperature bath kept at 25 ° C., in a potential range of 2.0 V to 0.01 V, it corresponds to 0.2 C with respect to the capacity of the graphite negative electrode sheet. Charging and discharging were carried out for 3 cycles with the current value to be applied, and finally, a reaction of inserting lithium ions into graphite up to a capacity of 75% of the capacity of the graphite negative electrode sheet was carried out. In this way, a laminated cell containing a lithium-predoped negative electrode sheet was produced.
 上記のリチウムがプレドープされた負極シートを含むラミネートセルを、上記のグローブボックスの内部に再度入れた。ラミネートセルの封止部分を切り取り、リチウムがプレドープされた負極シートを取り出した。次に、実施例1に係る正極と、リチウムがプレドープされた負極シートとの間にセパレータが位置するようにこれらを重ねた。セパレータとして、不織布(ニッポン高度紙工業社製、製品名:TF40-50)を用いた。正極には集電体タブを取り付けた。次に、正極、セパレータ、及び負極シートの積層体をアルミニウムラミネートフィルムによって作製された袋状のパッケージの内部に入れた。このパッケージにおいて、一対の四角形状のアルミニウムラミネートフィルムの三辺同士が封止され、かつ、それらの他の一辺同士が離れて開口が形成されていた。次に、パッケージの内部に、電解液として1.2M(mol/dm3)の濃度のLiPF6カーボネート溶液を注入した。このカーボネート溶液は、カーボネートとして、エチレンカーボネート(EC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、及びジメチルカーボネート(DMC)を含んでいた。次に、正極の集電体タブ及び負極シートの集電体タブをパッケージの開口から突出させた状態で、パッケージの開口を封止した。このようにして、実施例1に係るリチウムイオンキャパシタを得た。 The laminate cell containing the lithium pre-doped negative electrode sheet was reinserted into the glove box. The sealed portion of the laminate cell was cut off, and the lithium-predoped negative electrode sheet was taken out. Next, these were stacked so that the separator was located between the positive electrode according to Example 1 and the negative electrode sheet predoped with lithium. A non-woven fabric (manufactured by Nippon Kodoshi Kogyo Co., Ltd., product name: TF40-50) was used as the separator. A current collector tab was attached to the positive electrode. Next, the laminate of the positive electrode, the separator, and the negative electrode sheet was placed inside a bag-shaped package made of an aluminum laminate film. In this package, the three sides of the pair of square aluminum laminate films were sealed, and the other sides were separated from each other to form an opening. Next, a LiPF 6 carbonate solution having a concentration of 1.2 M (mol / dm 3 ) was injected into the package as an electrolytic solution. This carbonate solution contained ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC), and dimethyl carbonate (DMC) as carbonates. Next, the opening of the package was sealed with the current collector tab of the positive electrode and the current collector tab of the negative electrode sheet protruding from the opening of the package. In this way, the lithium ion capacitor according to Example 1 was obtained.
 <実施例2及び3>
 アニリン含有液の各成分の量及びAPS溶液における各成分の量を表1に示す通りに調整した以外は、実施例1と同様にして、実施例2及び3に係る正極用活物質を得た。
<Examples 2 and 3>
The active material for the positive electrode according to Examples 2 and 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component of the aniline-containing solution and the amount of each component in the APS solution were adjusted as shown in Table 1. ..
 実施例1に係る正極用活物質の代わりに実施例2に係る正極用活物質を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2に係る正極を得た。実施例1に係る正極用活物質の代わりに実施例3に係る正極用活物質を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3に係る正極を得た。実施例1に係る正極の代わりに実施例2に係る正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2に係るリチウムイオンキャパシタを得た。実施例1に係る正極の代わりに実施例3に係る正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3に係るリチウムイオンキャパシタを得た。 A positive electrode according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material according to Example 2 was used instead of the positive electrode active material according to Example 1. A positive electrode according to Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material according to Example 3 was used instead of the positive electrode active material according to Example 1. A lithium ion capacitor according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode according to Example 2 was used instead of the positive electrode according to Example 1. A lithium ion capacitor according to Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode according to Example 3 was used instead of the positive electrode according to Example 1.
 <比較例>
 アニリン含有液の各成分の量及びAPS溶液における各成分の量を表1に示す通りに調整した以外は、実施例1と同様にして、比較例に係る正極用活物質を得た。実施例1に係る正極用活物質の代わりに比較例に係る正極用活物質を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例に係る正極を得た。実施例1に係る正極の代わりに比較例に係る正極を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例に係るリチウムイオンキャパシタを得た。
<Comparison example>
An active material for a positive electrode according to a comparative example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component of the aniline-containing solution and the amount of each component in the APS solution were adjusted as shown in Table 1. A positive electrode according to Comparative Example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material according to Comparative Example was used instead of the positive electrode active material according to Example 1. A lithium ion capacitor according to Comparative Example was obtained in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode according to Comparative Example was used instead of the positive electrode according to Example 1.
 <参考例>
 フェニルヒドラジンのメタノール水溶液中に、実施例3と同様にして調製した正極用活物質を入れ、分散液を撹拌しながら正極用活物質に対して30分間還元処理を行った。その後、メタノール及びアセトンによって還元後の正極用活物質を洗浄し、濾過によって得られた粉体を室温で真空乾燥して、参考例に係る正極用活物質を得た。参考例に係る正極用活物質に含まれるポリアニリンは、還元状態であり、かつ、脱ドーピングされた状態であった。
<Reference example>
The positive electrode active material prepared in the same manner as in Example 3 was placed in an aqueous methanol solution of phenylhydrazine, and the positive electrode active material was reduced for 30 minutes while stirring the dispersion. Then, the active material for the positive electrode after reduction was washed with methanol and acetone, and the powder obtained by filtration was vacuum dried at room temperature to obtain the active material for the positive electrode according to the reference example. The polyaniline contained in the positive electrode active material according to the reference example was in a reduced state and in a dedoping state.
 <粒子径測定>
 粒子画像分析装置(マルバルーン社製、製品名:Morphologi G3)を用いて、各実施例に係る正極用活物質の個数基準の粒子径分布を測定し、その測定結果から、平均粒径(D50)、D10、及びD90を決定した。結果を表2に示す。
<Particle size measurement>
Using a particle image analyzer (manufactured by Marballoon Co., Ltd., product name: Morphologi G3), the particle size distribution based on the number of positive electrode active materials according to each example was measured, and the average particle size (D50) was measured from the measurement results. ), D10, and D90 were determined. The results are shown in Table 2.
 <TOF-SIMS>
 各実施例に係る正極用活物質、比較例に係る正極用活物質、及び参考例に係る正極用活物質からTOF-SIMS用の試料を作製した。TOF-SIMS装置(アルバック・ファイ社製、製品名:TRIFT V)を用いて、各試料に対し、TOF-SIMSを行った。この分析において一次イオンとしてBi3 +を用い、一次イオン加速電圧を30kVに調整し、測定面積を100μm平方に調整した。分析結果から、質量数m/z:77.0のピーク強度および質量数m/z:292.1のピーク強度を求めた。次に、これらのピークの帰属を行った。質量数m/z:77.0のピークは、芳香族炭化水素構造に由来するイオンC65+であると帰属した。また、質量数m/z:292.1のピークはポリアニリン三量体のカチオンC18183+又はC181622 +であると帰属した。次に、芳香族炭化水素構造に由来するイオンC65 +(質量数m/z:77.0)のピーク強度(Ia)に対する、ポリアニリン三量体のカチオンC18183+又はC181622 +(m/z:292.1)のピーク強度(It)の比(It/Ia)を求めた。正極用活物質の調製に使用したアニリンの物質量に対するAPSの物質量の比と、It/Iaとの関係を図3に示す。なお、参考例に係る正極用活物質におけるIt/Iaは、0.26であった。
<TOF-SIMS>
A sample for TOF-SIMS was prepared from the positive electrode active material according to each example, the positive electrode active material according to the comparative example, and the positive electrode active material according to the reference example. TOF-SIMS was performed on each sample using a TOF-SIMS device (manufactured by ULVAC-PHI, product name: TRIFT V). With Bi 3 + as primary ion in this analysis, to adjust the primary ion acceleration voltage 30 kV, to adjust the measurement area 100μm square. From the analysis results, the peak intensity of mass number m / z: 77.0 and the peak intensity of mass number m / z: 292.1 were obtained. Next, these peaks were assigned. The peak with a mass number of m / z: 77.0 was assigned to the ion C 6 H 5+ derived from the aromatic hydrocarbon structure. Further, the peak of mass number m / z: 292.1 was assigned to be the cation C 18 H 18 N 3 O + or C 18 H 16 N 2 O 2 + of the polyaniline trimer. Next, the polyaniline trimer cation C 18 H 18 N 3 O + with respect to the peak intensity (Ia) of the ion C 6 H 5 + (mass number m / z: 77.0) derived from the aromatic hydrocarbon structure. Alternatively, the ratio (It / Ia) of the peak intensities (It) of C 18 H 16 N 2 O 2 + (m / z: 292.1) was determined. FIG. 3 shows the relationship between the ratio of the amount of substance of APS to the amount of substance of aniline used for preparing the active material for the positive electrode and It / Ia. It / Ia in the positive electrode active material according to the reference example was 0.26.
 <初期の放電容量>
 実施例及び比較例に係るリチウムイオンキャパシタをグローブボックスから取り出し、25℃に保たれた恒温槽の内部で、3.8Vから2.2Vの電圧範囲で、1Cに相当する電流値で10サイクル充放電を行い、1サイクル目の放電容量[mAh/g]を、実施例及び比較例に係るリチウムイオンキャパシタの初期の放電容量Ai[mAh/g]と決定した。初期の放電容量Aiと正極用活物質におけるIt/Iaとの関係を図4に示す。
<Initial discharge capacity>
The lithium-ion capacitors according to Examples and Comparative Examples are taken out from the glove box, and inside a constant temperature bath kept at 25 ° C., they are charged for 10 cycles with a current value corresponding to 1C in a voltage range of 3.8V to 2.2V. Discharging was performed, and the discharge capacity [mAh / g] in the first cycle was determined to be the initial discharge capacity Ai [mAh / g] of the lithium ion capacitors according to Examples and Comparative Examples. FIG. 4 shows the relationship between the initial discharge capacity Ai and It / Ia in the positive electrode active material.
 図4に示す通り、実施例1~3に係るリチウムイオンキャパシタは、比較例に係るリチウムイオンキャパシタよりも高い初期の放電容量Aiを示した。正極用活物質においてIt/Iaが小さいことは、リチウムイオンキャパシタの初期の放電容量Aiを高めるうえで有利であることが示唆された。 As shown in FIG. 4, the lithium ion capacitors according to Examples 1 to 3 showed a higher initial discharge capacity Ai than the lithium ion capacitors according to Comparative Example. It was suggested that a small It / Ia in the positive electrode active material is advantageous in increasing the initial discharge capacity Ai of the lithium ion capacitor.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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Claims (8)

  1.  酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
     飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度の比が0.080以下である、
     蓄電デバイス正極用活物質。
    Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
    The ratio of the peak intensity of mass number m / z: 292.1 to the peak intensity of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) is 0. 080 or less,
    Active material for positive electrode of power storage device.
  2.  酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
     飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうち、芳香族炭化水素構造由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうち、酸素原子を含むオリゴマー由来であるピーク強度の比が0.080以下である、
     蓄電デバイス正極用活物質。
    Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
    Of the peak intensities of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), the mass number m / z relative to the peak intensity derived from the aromatic hydrocarbon structure. Among the peak intensities of z: 292.1, the ratio of the peak intensities derived from oligomers containing oxygen atoms is 0.080 or less.
    Active material for positive electrode of power storage device.
  3.  酸化体及び還元体を有する、ポリアニリン及びポリアニリン誘導体の少なくとも一方を含み、
     飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって決定される、質量数m/z:77.0のピーク強度のうち、C65 +由来であるピーク強度に対する、質量数m/z:292.1のピーク強度のうち、C18183+又はC181622 +由来であるピーク強度の比が0.080以下である、
     蓄電デバイス正極用活物質。
    Containing at least one of a polyaniline and a polyaniline derivative having an oxidant and a reduced form,
    Of the peak intensities of mass number m / z: 77.0 determined by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS), the mass number m / z with respect to the peak intensity derived from C 6 H 5 +. Of the peak intensities of z: 292.1, the ratio of the peak intensities derived from C 18 H 18 N 3 O + or C 18 H 16 N 2 O 2 + is 0.080 or less.
    Active material for positive electrode of power storage device.
  4.  前記ポリアニリン及びポリアニリン誘導体は、重量基準で35~60%の酸化体を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス正極用活物質。 The active material for a positive electrode of a power storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyaniline and the polyaniline derivative contain 35 to 60% of an oxidant on a weight basis.
  5.  0.5μmを超え20μm以下の平均粒径を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス正極用活物質。 The active material for a positive electrode of a power storage device according to any one of claims 1 to 4, which has an average particle size of more than 0.5 μm and 20 μm or less.
  6.  個数基準の粒子径分布における10%粒子径(D10)に対する90%粒子径(D90)の比が20以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス正極用活物質。 The active material for a positive electrode of a power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the ratio of the 90% particle diameter (D90) to the 10% particle diameter (D10) in the number-based particle diameter distribution is 20 or less.
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス正極用活物質を含有している活物質層を備えた、蓄電デバイス用正極。 A positive electrode for a power storage device provided with an active material layer containing the active material for the positive electrode for the power storage device according to any one of claims 1 to 6.
  8.  電解質層と、
     前記電解質層の第一主面に接触して配置された負極と、
     前記電解質層の第二主面に接触して配置された、請求項7に記載の蓄電デバイス用正極と、を備えた、
     蓄電デバイス。
    With the electrolyte layer,
    A negative electrode arranged in contact with the first main surface of the electrolyte layer,
    The positive electrode for a power storage device according to claim 7, which is arranged in contact with the second main surface of the electrolyte layer.
    Power storage device.
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