WO2021210525A1 - Positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries, lithium-sulfur secondary batteries using same, and method for producing positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries - Google Patents

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由紀子 松井
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Abstract

The present invention addresses the problem of providing a positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries, that retains conductivity and can suppress the elution of polysulfide ions into the electrolyte solution. In order to solve this problem, a positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries according to an embodiment of the present invention contains a composite active carbon provided by mixing (a) sulfur-supporting active carbon with (b) active carbon that does not support sulfur.

Description

リチウム硫黄二次電池用正極材料と、それを用いたリチウム硫黄二次電池、およびリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法A positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, a method for manufacturing a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery using the same, and a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery.
 本発明はリチウム硫黄二次電池用正極材料と、それを用いたリチウム硫黄二次電池、およびリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, a lithium-sulfur secondary battery using the same, and a method for manufacturing a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery.
 携帯電話、パソコン、デジタルカメラ等に用いる二次電池として、現在、リチウムイオン電池が広く用いられているが、エネルギー密度の更なる向上、コストの低減等が求められている。 Currently, lithium-ion batteries are widely used as secondary batteries used in mobile phones, personal computers, digital cameras, etc., but further improvement in energy density and cost reduction are required.
 そこで注目されているのがリチウム硫黄二次電池である。リチウム硫黄二次電池は、正極活物質として硫黄、負極活物質としてリチウム金属を使用し、リチウムイオン(Li)が正極と負極との間を移動することによって充放電を行う二次電池である。リチウム硫黄二次電池では、放電時に負極からLiイオンが溶出し、正極で硫黄と反応して、LiSを生成するとともに、外部回路へ電流が流れる。 Therefore, the lithium-sulfur secondary battery is attracting attention. A lithium sulfur secondary battery is a secondary battery that uses sulfur as a positive electrode active material and lithium metal as a negative electrode active material, and charges and discharges by moving lithium ions (Li + ) between the positive electrode and the negative electrode. .. The lithium-sulfur secondary battery, Li + ions are eluted from the negative electrode during discharge, reacts with sulfur in the positive electrode, to generate a Li 2 S, a current flows to an external circuit.
 硫黄原子は、重量あたりの酸化還元反応に関する電子数が多く、従来のリチウムイオン電池に比して、理論上、5倍以上の高いエネルギー密度を有することが見込まれている。また、硫黄は安価で確保も容易であるため、材料のコストを削減することも可能である。このため、リチウム硫黄二次電池は、次世代型の二次電池として盛んに研究が行われている。 Sulfur atoms have a large number of electrons related to the redox reaction per weight, and are expected to have a theoretically five times higher energy density than conventional lithium-ion batteries. Moreover, since sulfur is inexpensive and easy to secure, it is possible to reduce the cost of the material. For this reason, lithium-sulfur secondary batteries are being actively researched as next-generation secondary batteries.
 例えば、特許文献1には、正極が第1の正極層および第2の正極層を備え、第1の正極層が、ポリマーでコートされた硫黄粒子と、硫黄粒子と、炭素とを含み、第2の正極層が、炭素を含み、硫黄を含まないリチウム硫黄電池が開示されている。 For example, in Patent Document 1, the positive electrode includes a first positive electrode layer and a second positive electrode layer, and the first positive electrode layer contains sulfur particles coated with a polymer, sulfur particles, and carbon. A lithium-sulfur battery in which the positive electrode layer of No. 2 contains carbon and does not contain sulfur is disclosed.
 また、特許文献2には、3次元で相互に繋がっていて、整列された気孔からなる階層型気孔構造を有する炭素凝集体;及び前記炭素凝集体の外部表面及び内部のうち、少なくとも一部に導入された硫黄;を含む炭素-硫黄複合体が開示されている。 Further, in Patent Document 2, carbon aggregates having a hierarchical pore structure composed of aligned pores which are three-dimensionally connected to each other; and at least a part of the outer surface and the inside of the carbon aggregates. A carbon-sulfur complex containing introduced sulfur; is disclosed.
 さらに、特許文献3には、炭素及び硫黄を含む材料であって、前記炭素が、ナノ多孔性を有する多孔質マトリックス状であり、前記ナノ多孔性内に利用可能な自由体積があるように、前記硫黄が、前記炭素のマトリックスの前記ナノ多孔性内の一部に吸着された材料が開示されている。 Further, Patent Document 3 describes a material containing carbon and sulfur so that the carbon is in the form of a porous matrix having nanoporous properties and has a free volume available within the nanoporous properties. A material in which the sulfur is adsorbed in a part of the nanoporous of the carbon matrix is disclosed.
特開2018-113142号公報(2018年7月19日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-113142 (published on July 19, 2018) 特表2019-513673号公報(2019年5月30日公表)Special Table 2019-513673 (published on May 30, 2019) 特開2013-118191号公報(2013年6月13日公開)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-118191 (published on June 13, 2013)
 リチウム硫黄二次電池は、高いエネルギー密度を有する一方で、放電時に正極で生成する多硫化物イオンが電解液に溶出するという問題がある。具体的には、溶出した多硫化物イオンは電解液中のリチウムイオンと反応して硫化物(例えば、LiS等のポリスルフィド)を生成し、硫黄の1.8倍の体積となる。このため、リチウム硫黄二次電池の充放電を繰り返すと、体積変化が伴うことにより、正極に破砕や割れが生じ、放電容量の低下につながることが問題となっていた。 While the lithium-sulfur secondary battery has a high energy density, it has a problem that polysulfide ions generated at the positive electrode during discharge are eluted into the electrolytic solution. Specifically, eluted polysulfide ions produces a sulfide reacts with lithium ion in the electrolyte (e.g., polysulfide, such as Li 2 S), a 1.8 times the volume of sulfur. For this reason, when the lithium-sulfur secondary battery is repeatedly charged and discharged, the positive electrode is crushed or cracked due to the volume change, which leads to a problem that the discharge capacity is lowered.
 特許文献1には、正極集電体に近い第1の正極層がポリマーでコートされた硫黄粒子を含むことによって放電時の硫黄の溶出量を抑え、かつ電解液層に近い第2の正極層が硫黄を含まないことによって第2の正極層近傍における硫化リチウムの析出を抑える結果、電解液層と正極との界面における硫化リチウムの析出量を減らし、その代わりに正極内部まで硫化リチウムを析出させることができることが記載されている。 In Patent Document 1, the first positive electrode layer close to the positive electrode current collector contains sulfur particles coated with a polymer to suppress the amount of sulfur eluted during discharge, and the second positive electrode layer close to the electrolytic solution layer. As a result of suppressing the precipitation of lithium sulfide in the vicinity of the second positive electrode layer by not containing sulfur, the amount of lithium sulfide precipitated at the interface between the electrolytic solution layer and the positive electrode is reduced, and instead, lithium sulfide is precipitated inside the positive electrode. It is stated that it can be done.
 しかしながら、特許文献1に記載の正極は、第1の正極層と第2の正極層とを備えることを必須とし、第1の正極層と第2の正極層とに機能を分担させているため、わざわざ2つの正極層を作製しなければならない。よって、特許文献1に記載の発明は、簡便な構成によって硫黄の溶出を防ぐという観点では改善の余地があると言える。 However, the positive electrode described in Patent Document 1 is indispensable to include a first positive electrode layer and a second positive electrode layer, and the functions are shared between the first positive electrode layer and the second positive electrode layer. , It is necessary to bother to prepare two positive electrode layers. Therefore, it can be said that the invention described in Patent Document 1 has room for improvement from the viewpoint of preventing the elution of sulfur by a simple structure.
 特許文献2には、階層型気孔構造を有する炭素凝集体の外部表面および内部のうち、少なくとも一部に硫黄を導入した炭素-硫黄複合体によって、硫黄が電解質に流出されることを減少することができると記載されている(特許文献2の〔0018〕)。 Patent Document 2 states that a carbon-sulfur complex in which sulfur is introduced into at least a part of the outer surface and the inside of a carbon aggregate having a hierarchical pore structure reduces the outflow of sulfur to an electrolyte. (Patent Document 2 [0018]).
 しかし、前記炭素-硫黄複合体は、鋳型粒子と円柱型炭素材との混合分散液を噴霧乾燥して得られた鋳型粒子-炭素複合体を熱処理することによって得た炭素凝集体に硫黄を含浸させることによって製造される。このように、特許文献2に開示の炭素-硫黄複合体は、複雑な工程を経て取得する必要がある。 However, in the carbon-sulfur composite, the carbon aggregate obtained by heat-treating the template particle-carbon composite obtained by spray-drying a mixed dispersion of the template particles and the cylindrical carbon material is impregnated with sulfur. Manufactured by letting. As described above, the carbon-sulfur complex disclosed in Patent Document 2 needs to be obtained through a complicated process.
 また、特許文献3には、ナノ多孔性を有する炭素材をマトリックスとし、硫黄をナノ多孔性内に吸着させることにより、サイクル寿命等を改善し得ることが記載されている。しかし、硫黄の電解液への溶出については言及されていない。 Further, Patent Document 3 describes that the cycle life and the like can be improved by using a carbon material having nanoporous as a matrix and adsorbing sulfur in the nanoporous. However, there is no mention of elution of sulfur into the electrolyte.
 本発明の一態様は、簡便な方法によって得ることができ、かつ、従来技術とは全く異なる構成によって、導電性を保持し、多硫化物イオンの電解液への溶出を抑制することができるリチウム硫黄二次電池用正極材料を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention can be obtained by a simple method, and can maintain conductivity and suppress elution of polysulfide ions into an electrolytic solution by a configuration completely different from that of the prior art. An object of the present invention is to provide a positive electrode material for a sulfur secondary battery.
 前記の課題を解決するために、本発明者は、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を正極材料として使用することにより、正極における硫黄の担持量を高く保持し、かつ、放電容量等の電池特性を優れたものとすることができることを見出した。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor uses a composite activated carbon obtained by mixing (a) sulfur-supported activated carbon and (b) sulfur-free activated carbon as a positive electrode material. As a result, it was found that the amount of sulfur carried on the positive electrode can be kept high and the battery characteristics such as discharge capacity can be made excellent.
 すなわち、本発明には以下の構成が含まれる。
<1>
 (a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。
<2>
 前記複合活性炭が、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を50重量%以上98重量%以下含有し、前記(b)を2重量%以上50重量%以下含有する、<1>に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<3>
 前記複合活性炭が、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を60重量%以上80重量%以下含有し、前記(b)を10重量%以上30重量%以下含有する、<2>に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<4>
 リチウム硫黄二次電池用正極材料の重量に対して、
 前記複合活性炭を90重量%以上95重量%以下含有し、
 その他の成分を5重量%以上10重量%以下含有する、<1>から<3>のいずれかに記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<5>
 前記(a)が、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持する、<1>から<4>のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<6>
 前記(a)硫黄を担持した活性炭および前記(b)硫黄を担持していない活性炭は同種の活性炭である、<1>から<5>のいずれかに記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<7>
 前記(a)硫黄を担持した活性炭および前記(b)硫黄を担持していない活性炭の比表面積は、1500m-1以上、2900m-1以下である<1>から<6>のいずれかに記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<8>
 さらに、導電助剤および水系バインダを含有する、<1>から<7>のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<9>
 <1>から<8>のいずれかに記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料を備えた、リチウム硫黄二次電池。
<10>
 リチウムを含有する電解質と、カーボネート類、エーテル類、硫黄化合物、ハロゲン化炭化水素類、リン酸エステル系化合物、スルホラン系炭化水素類、およびイオン性液体からなる群より選択される1以上の溶媒と、を含有する電解液を備える、<9>に記載のリチウム硫黄二次電池。
<11>
 活性炭と硫黄とを混合して、得られた混合物を加熱することにより、(a)硫黄を担持した活性炭を得る工程と、
 前記(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、導電助剤と、水系バインダとを混合する工程と、を備えるリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法。
<12>
 (a)硫黄を担持した活性炭と、(b’)前記(a)よりも担持している硫黄の割合が少ない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。
<13>
 前記(a)が、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持し、前記(b’)が、前記(b’)の重量に対して0重量%超10重量%以下の硫黄を担持している<12>に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
<14>
 (a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭と、前記複合活性炭とは別の材料からなる導電助剤と、を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。
That is, the present invention includes the following configurations.
<1>
A positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, which comprises a composite activated carbon obtained by mixing (a) a sulfur-supported activated carbon and (b) a sulfur-free activated carbon.
<2>
In <1>, the composite activated carbon contains 50% by weight or more and 98% by weight or less of the above (a) and 2% by weight or more and 50% by weight or less of the (b) with respect to the weight of the composite activated carbon. The positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery described.
<3>
In <2>, the composite activated carbon contains 60% by weight or more and 80% by weight or less of the above (a) and 10% by weight or more and 30% by weight or less of the (b) with respect to the weight of the composite activated carbon. The positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery described.
<4>
For the weight of the positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries
The composite activated carbon is contained in an amount of 90% by weight or more and 95% by weight or less.
The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of <1> to <3>, which contains 5% by weight or more and 10% by weight or less of other components.
<5>
The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of <1> to <4>, wherein the (a) carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a).
<6>
The positive carbon material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of <1> to <5>, wherein the activated carbon carrying (a) sulfur and the activated carbon not supporting (b) sulfur are the same type of activated carbon.
<7>
The specific surface area of the activated carbon supporting (a) sulfur and the activated carbon not supporting sulfur (b) is 1500 m 2 g -1 or more and 2900 m 2 g -1 or less. The positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries described in C.
<8>
The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of <1> to <7>, further containing a conductive auxiliary agent and an aqueous binder.
<9>
A lithium-sulfur secondary battery comprising the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery according to any one of <1> to <8>.
<10>
An electrolyte containing lithium and one or more solvents selected from the group consisting of carbonates, ethers, sulfur compounds, halogenated hydrocarbons, phosphate ester compounds, sulfolane hydrocarbons, and ionic liquids. The lithium sulfur secondary battery according to <9>, comprising an electrolytic solution containing.
<11>
By mixing activated carbon and sulfur and heating the obtained mixture, (a) a step of obtaining activated carbon carrying sulfur, and
A method for producing a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, comprising the steps of (a) a sulfur-supporting activated carbon, (b) a sulfur-free activated carbon, a conductive auxiliary agent, and an aqueous binder. ..
<12>
A positive electrode for a lithium-sulfur secondary battery containing a composite activated carbon obtained by mixing (a) an activated carbon carrying sulfur and (b') an activated carbon supporting a smaller proportion of sulfur than the above (a). material.
<13>
The (a) carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a), and the (b') is more than 0% by weight and 10% by weight or less with respect to the weight of the (b'). The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to <12>, which carries the sulfur of.
<14>
It contains (a) a composite activated carbon obtained by mixing an activated carbon carrying sulfur and (b) an activated carbon not carrying sulfur, and a conductive auxiliary agent made of a material different from the composite activated carbon. Positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries.
 本発明の一態様によれば、正極における硫黄の担持量が高く保持され、かつ、放電容量等の電池特性に優れたリチウム硫黄二次電池を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a lithium-sulfur secondary battery in which the amount of sulfur carried in the positive electrode is kept high and the battery characteristics such as discharge capacity are excellent.
実施例および比較例の、交流インピーダンスの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the AC impedance of an Example and a comparative example. 実施例および比較例の、2サイクル目のサイクリックボルタンメトリーの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the cyclic voltammetry of the 2nd cycle of an Example and a comparative example. 実施例および比較例における充放電試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the charge / discharge test in an Example and a comparative example. 図3に示した充放電試験の結果の一部分の拡大図である。It is an enlarged view of a part of the result of the charge / discharge test shown in FIG. 実施例および比較例におけるサイクル特性試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the cycle characteristic test in an Example and a comparative example. 実施例および比較例におけるポリスルフィド吸着試験の結果である。It is the result of the polysulfide adsorption test in an Example and a comparative example.
 以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能である。例えば、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A~B」は、「A以上、B以下」を意図する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made within the scope described. For example, an embodiment obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments is also included in the technical scope of the present invention. Unless otherwise specified in the present specification, "AB" representing a numerical range is intended to be "A or more and B or less".
 〔1.リチウム硫黄二次電池用正極材料〕
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料は、(a)硫黄を担持した活性炭(以下、「(a)」と略記する場合がある)と、(b)硫黄を担持していない活性炭(以下、「(b)」と略記する場合がある)と、が混合されてなる複合活性炭を含有する。
[1. Positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries]
The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention includes (a) sulfur-supporting activated carbon (hereinafter, may be abbreviated as “(a)”) and (b) sulfur-supporting activated carbon. It contains a composite activated carbon obtained by mixing with activated carbon that has not been used (hereinafter, may be abbreviated as "(b)").
 前記(a)硫黄を担持した活性炭は、活性炭が有する細孔に硫黄が担持されてなる活性炭である。前記細孔への硫黄の担持は、例えば、活性炭と硫黄とを乳鉢等を用いて混合した後、得られた混合物をマッフル炉内等で加熱することによって行うことができる。硫黄としては、市販の硫黄華等を用いることができる。 The activated carbon supporting (a) sulfur is an activated carbon in which sulfur is supported in the pores of the activated carbon. Support of sulfur in the pores can be performed, for example, by mixing activated carbon and sulfur using a mortar or the like, and then heating the obtained mixture in a muffle furnace or the like. As the sulfur, commercially available sulfur flower or the like can be used.
 つまり、「硫黄を担持した活性炭」とは、溶融させた硫黄を活性炭の細孔内に拡散させることによって、当該硫黄を前記細孔内に吸着させた活性炭のことである。なお、前記吸着は物理吸着であってもよく、化学吸着であってもよい。 That is, the "sulfur-supporting activated carbon" is an activated carbon in which the molten sulfur is diffused into the pores of the activated carbon to adsorb the sulfur in the pores. The adsorption may be physical adsorption or chemical adsorption.
 後述するように、前記(a)硫黄を担持した活性炭は、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持することが好ましい。前記(a)が担持する硫黄の重量を所望の値にするための方法としては、例えば、前記(a)の重量に対する硫黄の重量の割合を、所望の値よりも1~4重量%多くなるようにして、活性炭と硫黄とを乳鉢等を用いて混合し、得られた混合物をマッフル炉内に投入して、後述する実施例1に示す条件で処理する方法を挙げることができる。 As will be described later, it is preferable that the activated carbon supporting (a) sulfur carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of (a). As a method for setting the weight of sulfur carried by (a) to a desired value, for example, the ratio of the weight of sulfur to the weight of (a) is increased by 1 to 4% by weight from the desired value. In this way, a method of mixing activated charcoal and sulfur using a mortar or the like, putting the obtained mixture into a muffle furnace, and treating under the conditions shown in Example 1 described later can be mentioned.
 本明細書において、硫黄の形態は特に限定されない。例えば、α硫黄(斜方硫黄)、β硫黄(単斜硫黄)、γ硫黄(単斜硫黄)、ゴム状硫黄、およびプラスチック硫黄からなる群より選択される1以上の硫黄を用いることができる。 In the present specification, the form of sulfur is not particularly limited. For example, one or more sulfur selected from the group consisting of α-sulfur (oblique sulfur), β-sulfur (monoclinic sulfur), γ-sulfur (monoclinic sulfur), rubbery sulfur, and plastic sulfur can be used.
 硫黄を担持させる活性炭は特に限定されないが、比表面積および細孔の体積が大きく、硫黄を多く担持する上で好適な構造を備えているため、樹脂、化石資源材料等を炭化後、水酸化カリウム等のアルカリによって賦活することによって得られた活性炭等を好ましく用いることができる。 The activated carbon that supports sulfur is not particularly limited, but since it has a large specific surface area and pore volume and has a structure suitable for supporting a large amount of sulfur, after carbonizing a resin, fossil resource material, etc., potassium hydroxide is used. Activated carbon or the like obtained by activating with an alkali such as the above can be preferably used.
 前記(a)および(b)の比表面積は、硫黄を多く担持する観点から、1500m-1~2900m-1であることが好ましく、2200m-1~2900m-1であることがより好ましい。 The specific surface area of the (a) and (b), from the viewpoint of increasing carrying sulfur is preferably 1500m 2 g -1 ~ 2900m 2 g -1, with 2200m 2 g -1 ~ 2900m 2 g -1 More preferably.
 なお、比表面積は、BET法によって測定した値である。比表面積の測定は、例えば、Quantachrome社のAUTOSORB iQを用いて行うことができる。 The specific surface area is a value measured by the BET method. The specific surface area can be measured, for example, by using AUTOSORB iQ manufactured by Quantachrome.
 また、前記(a)および(b)の細孔の体積は、硫黄を多く担持する観点から、0.6cc・g-1~1.2cc・g-1であることが好ましく、0.9cc・g-1~1.2cc・g-1であることがより好ましい。 The volume of the pores (a) and (b) is preferably 0.6 cc · g -1 to 1.2 cc · g -1 from the viewpoint of supporting a large amount of sulfur, preferably 0.9 cc · g -1. It is more preferably g -1 to 1.2 cc · g -1.
 なお、細孔の体積は、例えば、Quantachrome社のAUTOSORB iQを用いて測定することができる。 The volume of the pores can be measured using, for example, AUTOSORB iQ manufactured by Quantachrome.
 前記(a)の粒径は、累積頻度%径の観点から、D50が1.7μm以上6.0μm以下であることが好ましい。前記(b)の粒径は、累積頻度%径の観点から、D50が前記(a)よりも小さく、かつ1.7μm以上6.0μm以下であることが好ましく、1.7μm以上3.1μm以下であることがより好ましい。これは、(b)の粒径が小さい方が表面積が大きくなり、より多くのポリスルフィドを吸着できるからであると考えられる。なお、後述する(b’)の粒径についても、好ましい範囲は前記(b)と同様である。 The particle size of (a) is preferably 1.7 μm or more and 6.0 μm or less in D50 from the viewpoint of the cumulative frequency% diameter. From the viewpoint of the cumulative frequency% diameter, the particle size of (b) is preferably smaller than that of (a) and preferably 1.7 μm or more and 6.0 μm or less, and 1.7 μm or more and 3.1 μm or less. Is more preferable. It is considered that this is because the smaller the particle size of (b), the larger the surface area and the more polysulfide can be adsorbed. The preferred range of the particle size of (b'), which will be described later, is the same as that of (b).
 累積頻度%径は、散乱式粒子径分布測定装置(LASER SCATTERING PARTICLE SIZE DISTRIBUTION ANALYZER LA-950(HORIBA社製))を用いた湿式バッチ式測定法によって測定することができる。 The cumulative frequency% diameter can be measured by a wet batch type measuring method using a scattering type particle size distribution measuring device (LASER SCATTERING PARTICLE SIZE DISTRIBUTION ANALYZER LA-950 (manufactured by HORIBA)).
 なお、湿式バッチ式測定法は、以下の方法で行うことができる。 The wet batch type measurement method can be performed by the following method.
 (i)前記(a)および/または前記(b)と、分散媒(カルボキシルメチルセルロース、界面活性剤等)とを混合し、前記(a)および/または前記(b)を分散した分散液を調製する。 (I) The above (a) and / or the above (b) is mixed with a dispersion medium (carboxymethyl cellulose, surfactant, etc.) to prepare a dispersion liquid in which the above (a) and / or the above (b) is dispersed. do.
 (ii)次いで、特殊なコーティング加工を施したガラス製のセルに純水を満たし、その中に前記分散液を数滴滴下し、試料を作製する。さらに、前記試料を、スターラーを用いて攪拌し、前記分散液をセル内に分散させる。 (Ii) Next, a glass cell subjected to a special coating process is filled with pure water, and a few drops of the dispersion liquid are dropped therein to prepare a sample. Further, the sample is stirred using a stirrer to disperse the dispersion in the cell.
 (iii)前記分散液を分散させた後、前記試料に半導体レーザー光を照射して試料の透過率を測定し、前記透過率から前記(a)および/または前記(b)の粒径を算出する。 (Iii) After dispersing the dispersion, the sample is irradiated with a semiconductor laser beam to measure the transmittance of the sample, and the particle size of the (a) and / or the (b) is calculated from the transmittance. do.
 累積頻度%径の測定法としては、フロー式、乾式法等もあるが、湿式バッチ式測定法は、測定に用いる前記(a)および(b)が少量で済み、かつ、測定後に生じる汚水量が少量であるため、測定を簡便に行うことができる。 As a method for measuring the cumulative frequency% diameter, there are a flow method, a dry method, etc., but in the wet batch type measurement method, the above-mentioned (a) and (b) used for the measurement are small, and the amount of sewage generated after the measurement is sufficient. Is a small amount, so the measurement can be easily performed.
 前記(b)硫黄を担持していない活性炭は、細孔に硫黄が担持されていない活性炭である。硫黄自体は絶縁体であるため、導電性を担保する目的で、前記(a)は活性炭に硫黄を担持している。しかし、リチウム硫黄二次電池には、充放電によって正極の膨張・収縮が生じ得る。その際、前記(a)における硫黄の担持量が多いほど、正極材料の膨張・収縮は大きくなる。 The activated carbon (b) that does not support sulfur is an activated carbon that does not support sulfur in its pores. Since sulfur itself is an insulator, the above (a) supports sulfur on activated carbon for the purpose of ensuring conductivity. However, in a lithium-sulfur secondary battery, expansion and contraction of the positive electrode may occur due to charging and discharging. At that time, the larger the amount of sulfur supported in (a), the greater the expansion / contraction of the positive electrode material.
 そのため、正極材料として前記(a)のみを用いた場合、前記膨張・収縮によって、担持した硫黄がポリスルフィドとして電解液中に溶出してしまう場合がある。このようなことが生じると、リチウム硫黄二次電池の放電容量低下等の問題が生じる。 Therefore, when only the above (a) is used as the positive electrode material, the supported sulfur may be eluted as polysulfide in the electrolytic solution due to the expansion / contraction. When such a situation occurs, problems such as a decrease in the discharge capacity of the lithium-sulfur secondary battery occur.
 本発明者は、正極材料の膨張・収縮を防ぐことを目的として、前記(a)と前記(b)とを混合することによって得られた複合活性炭を正極材料として用いることを試みた。すると、驚くべきことにリチウム硫黄二次電池のサイクル特性が著しく向上することが明らかとなった。そこで、電界放射型オージェ電子分光分析装置(AES PHI社製)を用い、オージェ電子分光分析法により、充放電後のリチウム硫黄二次電池用正極材料の断面を測定した結果、前記(b)の箇所からも硫黄が検出された。この結果により、前記(b)が、前記(a)から溶出したポリスルフィドを吸着していることが明らかとなった。 The present inventor has attempted to use the composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b) as the positive electrode material for the purpose of preventing the expansion and contraction of the positive electrode material. Then, surprisingly, it became clear that the cycle characteristics of the lithium-sulfur secondary battery were significantly improved. Therefore, as a result of measuring the cross section of the positive electrode material for the lithium sulfur secondary battery after charging and discharging by the Auger electron spectroscopic analysis method using an electric field radiation type Auger electron spectroscopic analyzer (manufactured by AES PHI), the above (b) Sulfur was also detected at the site. From this result, it was clarified that the (b) adsorbs the polysulfide eluted from the (a).
 このように、本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料は、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有することにより、リチウム硫黄二次電池の充放電によって前記(a)から電解液へのポリスルフィドの溶出が生じた場合でも、前記(b)によって当該ポリスルフィドを吸着することができる。 As described above, the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention is a composite composed of (a) a sulfur-supporting activated charcoal and (b) a sulfur-non-supporting activated charcoal. By containing the activated charcoal, even when the polysulfide is eluted from the (a) to the electrolytic solution by charging / discharging of the lithium-sulfur secondary battery, the polysulfide can be adsorbed by the (b).
 その結果、前記(a)に担持させた硫黄を無駄にすることなく、前記(a)へ担持させた硫黄の量に見合う特性を得ることができる。それゆえ、優れた特性を有するリチウム硫黄二次電池を提供することができる。 As a result, it is possible to obtain characteristics commensurate with the amount of sulfur supported on (a) without wasting the sulfur carried on (a). Therefore, it is possible to provide a lithium-sulfur secondary battery having excellent properties.
 「硫黄を担持していない活性炭」とは、活性炭が有する細孔に硫黄が担持されていない活性炭である。よって、前記(b)は、前記(a)のように、活性炭と硫黄とを複合化させる工程を経る必要はない。前記(b)としては、例えば市販の活性炭をそのまま用いることができる。 "Activated carbon that does not support sulfur" is activated carbon that does not support sulfur in the pores of the activated carbon. Therefore, the step (b) does not need to go through the step of combining activated carbon and sulfur as in the step (a). As the above (b), for example, commercially available activated carbon can be used as it is.
 前記(b)は、硫黄を担持させる前の前記(a)に用いた活性炭と同種の活性炭であってもよいし、異種の活性炭であってもよいが、前記(a)から溶出したポリスルフィドを吸着させる観点からは、同種の活性炭であることが好ましい。例えば、前記(b)として、前述した樹脂、化石資源材料等を炭化後、アルカリ賦活することによって得られた活性炭を好ましく用いることができる。 The activated carbon (b) may be the same type of activated carbon as the activated carbon used in the above (a) before carrying sulfur, or may be a different type of activated carbon, but the polysulfide eluted from the above (a) may be used. From the viewpoint of adsorption, it is preferable that the activated carbon is of the same type. For example, as (b) above, activated carbon obtained by carbonizing the above-mentioned resin, fossil resource material, or the like and then activating with alkali can be preferably used.
 前記「複合活性炭」とは、硫黄を担持した活性炭と、硫黄を担持していない活性炭との混合物であることを意味する。前記(a)と前記(b)との混合は、前記(a)と前記(b)とが均質に混合されるように行う。前記(a)と前記(b)とを均質に混合する方法としては、例えば、乳鉢等を用いて前記(a)、前記(b)、および後述するその他の成分(導電助剤、水系バインダ等)とを混合し、得られた混合物を、更に自転・公転ミキサーを用いて撹拌する方法を挙げることができる。 The "composite activated carbon" means a mixture of a sulfur-supported activated carbon and a sulfur-non-supporting activated carbon. The mixing of the (a) and the (b) is performed so that the (a) and the (b) are uniformly mixed. As a method of homogeneously mixing the above (a) and the above (b), for example, the above (a), the above (b), and other components (conductive aid, water-based binder, etc.) described later are used using a mortar or pestle or the like. ), And the obtained mixture is further stirred using a rotation / revolution mixer.
 前記(a)は、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持することが好ましい。つまり、硫黄を担持した活性炭を構成する硫黄の重量と活性炭の重量との合計に対する硫黄の重量の割合が60重量%以上であることが好ましい。 The (a) preferably carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a). That is, it is preferable that the ratio of the weight of sulfur to the total of the weight of sulfur constituting the activated carbon carrying sulfur and the weight of activated carbon is 60% by weight or more.
 当該構成によれば、硫黄の担持量が多いため、正極材料への硫黄含有量の増加という近年の要望に沿ったリチウム硫黄電池を提供することができる。さらに、前記(a)と前記(b)とが混合されてなる複合活性炭を含有するため、ポリスルフィドの溶出を防ぎ、多く担持された硫黄の特性を十分に発揮させ得るリチウム硫黄電池を提供することができる。 According to this configuration, since the amount of sulfur carried is large, it is possible to provide a lithium-sulfur battery that meets the recent demand for an increase in the sulfur content in the positive electrode material. Further, to provide a lithium-sulfur battery capable of preventing elution of polysulfide and sufficiently exerting the characteristics of a large amount of supported sulfur because it contains a composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b). Can be done.
 前記割合は70重量%以上であることがより好ましく、高い方がより好ましいが、上限値は、活性炭の担持能力等に鑑みると、60~66重量%程度である。なお、硫黄の担持量は、実施例1に後述する方法によって確認することができる。 The ratio is more preferably 70% by weight or more, and more preferably higher, but the upper limit is about 60 to 66% by weight in view of the carrying capacity of activated carbon and the like. The amount of sulfur supported can be confirmed by the method described later in Example 1.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料において、前記(a)の細孔は、メソ孔でもよく、ミクロ孔でもよい。 In the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention, the pores (a) may be mesopores or micropores.
 細孔がミクロ孔であるとは、細孔の直径が2nm以上であることを言う。細孔がミクロ孔であることは、Quantachrome社のAUTOSORB iQを用い、BET法によって比表面積を測定し、急冷固相密度関数法(QSDFT)によって細孔分布および細孔の体積を測定することによって、確認することができる。 The pores are micropores means that the diameter of the pores is 2 nm or more. The pores are micropores by measuring the specific surface area by the BET method and measuring the pore distribution and the volume of the pores by the quenching solid phase density function method (QSDFT) using AUTOSORB iQ manufactured by Quantachrome. , Can be confirmed.
 比表面積、細孔分布、および細孔の体積の測定は、200℃で3時間真空脱気した試料について、液体窒素の温度にて、窒素の吸着等温線を測定することによって行うことができる。 The specific surface area, pore distribution, and pore volume can be measured by measuring the adsorption isotherm of nitrogen at the temperature of liquid nitrogen for a sample that has been vacuum degassed at 200 ° C. for 3 hours.
 なお、後述する細孔がメソ孔であることも、同様の方法によって確認することができる。 It should be noted that it can be confirmed by the same method that the pores described later are mesopores.
 細孔がミクロ孔である場合、細孔内に電解液が侵入しにくいため、細孔に侵入した電解液へのポリスルフィドの溶出が少ない。そのため、任意の電解液を用いても高い放電容量を得ることができる。 When the pores are micropores, the electrolytic solution does not easily penetrate into the pores, so that the elution of polysulfide into the electrolytic solution that has penetrated the pores is small. Therefore, a high discharge capacity can be obtained even if an arbitrary electrolytic solution is used.
 さらにミクロ孔を発達させた活性炭は、多くの硫黄を担持させやすくする観点から、前述した樹脂、化石資源材料等の原料を炭化した後、アルカリで賦活することによって得られた活性炭等であることが好ましい。 The activated carbon with further developed micropores is an activated carbon obtained by carbonizing the above-mentioned raw materials such as resin and fossil resource material and then activating them with alkali from the viewpoint of facilitating the support of a large amount of sulfur. Is preferable.
 細孔がメソ孔であるとは、細孔の直径が2nm超50nm以下であることを言う。細孔がメソ孔である活性炭は、孔径が大きいため、細孔がミクロ孔である活性炭よりも硫黄を担持させやすい。一方、細孔の大きさゆえに、電解液は、細孔がミクロ孔である活性炭よりも細孔内に侵入しやすくなる。 The pores are mesopores means that the diameter of the pores is more than 2 nm and 50 nm or less. Activated carbon with mesopores has a large pore diameter, so that it is easier to support sulfur than activated carbon with micropores. On the other hand, due to the size of the pores, the electrolytic solution is more likely to penetrate into the pores than activated carbon having micropores.
 それゆえ、細孔がメソ孔である活性炭は、細孔がミクロ孔である活性炭よりも、電解液へのポリスルフィドの溶出が起こり易いと言える。 Therefore, it can be said that activated carbon having mesopores in the pores is more likely to elute polysulfide into the electrolytic solution than activated carbon having micropores in the pores.
 前述したように、細孔がミクロ孔である活性炭を用いる場合は、任意の電解液を用いることができるが、前記(a)の細孔は、メソ孔でもよく、ミクロ孔でもよい。 As described above, when activated carbon having micropores is used, any electrolytic solution can be used, but the pores (a) may be mesopores or micropores.
 前記リチウム硫黄二次電池用正極材料を正極に用い、例えばフルオロエチレンカーボネートを電解液の溶媒として用いたリチウム硫黄二次電池では、初回放電における電解液の還元分解物によって形成されるSEI被膜が、細孔がメソ孔である活性炭の細孔に形成される。 In a lithium-sulfur secondary battery in which the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery is used as the positive electrode, for example, fluoroethylene carbonate is used as a solvent for the electrolytic solution, the SEI film formed by the reduced decomposition product of the electrolytic solution in the initial discharge is formed. The pores are formed in the pores of activated carbon, which are mesopores.
 そのため、初回放電を経た後は、前記細孔への電解液の侵入を抑制することができる。このようなSEI被膜の形成を行うために好適な溶媒としては、フルオロエチレンカーボネートの他、ビニレンカーボネート、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド等を挙げることができる。 Therefore, after the initial discharge, the invasion of the electrolytic solution into the pores can be suppressed. Examples of a suitable solvent for forming such an SEI film include vinylene carbonate, lithium bis (fluorosulfonyl) imide, and the like, in addition to fluoroethylene carbonate.
 前記(a)が、細孔がメソ孔である活性炭を含有する場合、リチウム硫黄二次電池の初回放電時には、細孔へ侵入した電解液へのポリスルフィドの溶出が起こり得る。しかし、その後は細孔にSEI被膜が形成されるため、ポリスルフィドの更なる溶出を防ぐことができる。 When the above (a) contains activated carbon having mesopores in the pores, elution of polysulfide may occur in the electrolytic solution that has penetrated into the pores at the time of initial discharge of the lithium-sulfur secondary battery. However, since the SEI film is formed in the pores after that, further elution of polysulfide can be prevented.
 まとめると、前記(a)が有する細孔がミクロ孔である場合、ポリスルフィドの溶出が起こりにくいため、任意の電解液を用いることができる。一方で、前記(a)が有する細孔がメソ孔である場合、前記(a)が硫黄を多く担持可能となるため、エネルギー密度が増加する。したがって、前記(a)が有する細孔は、メソ孔でもよく、ミクロ孔でもよい。 In summary, when the pores of (a) are micropores, elution of polysulfide is unlikely to occur, so any electrolytic solution can be used. On the other hand, when the pores of (a) are mesopores, the energy density increases because the pores of (a) can carry a large amount of sulfur. Therefore, the pores of (a) may be mesopores or micropores.
 前記(b)が有する細孔は、前述したように、正極材料の膨張等によって前記(a)から溶出したポリスルフィドを吸着するために用いられる。そのため、前記(b)が有する細孔は、ミクロ孔であることが好ましい。 As described above, the pores of (b) are used to adsorb the polysulfide eluted from (a) due to expansion of the positive electrode material or the like. Therefore, the pores of (b) are preferably micropores.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料において、前記複合活性炭は、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を50重量%以上98重量%以下含有し、前記(b)を2重量%以上50重量%以下含有することが好ましい。 In the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention, the composite activated carbon contains 50% by weight or more and 98% by weight or less of the above (a) with respect to the weight of the composite activated carbon. b) is preferably contained in an amount of 2% by weight or more and 50% by weight or less.
 当該構成によれば、前記(a)に担持した硫黄が、正極の膨張等によってポリスルフィドとして溶出した場合であっても、前記(b)によって当該ポリスルフィドを効率よく吸着することができる。その結果、優れたサイクル特性等を示すリチウム硫黄二次電池をより容易に提供することができる。 According to the configuration, even when the sulfur supported on (a) is eluted as polysulfide due to expansion of the positive electrode or the like, the polysulfide can be efficiently adsorbed by (b). As a result, it is possible to more easily provide a lithium-sulfur secondary battery exhibiting excellent cycle characteristics and the like.
 前記(b)によるポリスルフィドの吸着をより効率的に実現する観点から、前記複合活性炭は、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を60重量%以上90重量%以下含有し、前記(b)を10重量%以上40重量%以下含有することがより好ましい。 From the viewpoint of more efficiently adsorbing the polysulfide by the above (b), the composite activated carbon contains 60% by weight or more and 90% by weight or less of the above (a) with respect to the weight of the composite activated carbon. It is more preferable to contain b) in an amount of 10% by weight or more and 40% by weight or less.
 前記(b)によるポリスルフィドの吸着をさらに効率的に実現する観点から、前記複合活性炭は、前記(a)を60重量%以上80重量%以下含有し、前記(b)を10重量%以上30重量%以下含有することがさらに好ましい。 From the viewpoint of more efficiently adsorbing the polysulfide by the (b), the composite activated carbon contains the (a) in an amount of 60% by weight or more and 80% by weight or less, and contains the (b) in an amount of 10% by weight or more and 30% by weight or more. It is more preferable to contain% or less.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料は、リチウム硫黄二次電池用正極材料の重量に対して、前記複合活性炭を90重量%以上95重量%以下含有し、その他の成分を5重量%以上10重量%以下含有することが好ましい。 The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention contains 90% by weight or more and 95% by weight or less of the composite activated carbon with respect to the weight of the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, and other components. Is preferably contained in an amount of 5% by weight or more and 10% by weight or less.
 当該構成によれば、リチウム硫黄二次電池用正極材料における前記複合活性炭の含有量と、その他の成分の含有量とが適正なバランスとなる。それゆえ、前記(a)に担持した硫黄が、正極の膨張等によってポリスルフィドとして溶出した場合であっても、前記(b)によって当該ポリスルフィドを効率よく吸着することができる。 According to the configuration, the content of the composite activated carbon in the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery and the content of other components are in an appropriate balance. Therefore, even when the sulfur supported on (a) is eluted as polysulfide due to expansion of the positive electrode or the like, the polysulfide can be efficiently adsorbed by (b).
 前記その他の成分としては、例えば、導電助剤、水系バインダ等を挙げることができる。導電助剤としては、電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば使用することができる。通常、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラックが使用されるが、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛等)、人造黒鉛、カーボンウイスカー、炭素繊維粉末、金属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀、金等)粉末、金属繊維、導電性セラミックス材料等の導電性材料を使用してもよい。これらは単独で用いてもよく、2種類以上の混合物として用いることもできる。 Examples of the other components include a conductive auxiliary agent, an aqueous binder, and the like. As the conductive auxiliary agent, any electronically conductive material that does not adversely affect the battery performance can be used. Normally, carbon black such as acetylene black and ketjen black is used, but natural graphite (scaly graphite, scaly graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon whisker, carbon fiber powder, metal (copper, nickel, etc.) (Aluminum, silver, gold, etc.) A conductive material such as powder, metal fiber, or conductive ceramic material may be used. These may be used alone or as a mixture of two or more kinds.
 なお、前記導電助剤は、前記複合活性炭とは別の材料からなることが好ましい。例えば、前記例示した天然黒鉛等の導電性材料は、いずれも、前述した樹脂、化石資源材料等を炭化後、アルカリ賦活することによって得られた活性炭とは別の材料である。 The conductive auxiliary agent is preferably made of a material different from that of the composite activated carbon. For example, all of the above-exemplified conductive materials such as natural graphite are different materials from the activated carbon obtained by carbonizing the above-mentioned resin, fossil resource material and the like and then alkali-activating them.
 水系バインダは、前記複合活性炭と前記導電助剤等を結着させることができるものであれば特に限定されない。例えば、スチレン-ブタジエンラバー(SBR)水分散液、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アルギン酸塩等を1種または2種以上用いることができる。 The water-based binder is not particularly limited as long as it can bind the composite activated carbon and the conductive auxiliary agent or the like. For example, one or more kinds of styrene-butadiene rubber (SBR) aqueous dispersion, carboxymethyl cellulose (CMC), alginate and the like can be used.
 前記その他の成分は、前記(a)および前記(b)と均質に混合する。当該方法としては、前述したように、例えば、前記その他の成分を、前記(a)および前記(b)と共に乳鉢等に入れて混合し、得られた混合物を、更に自転・公転ミキサーを用いて撹拌する方法を挙げることができる。 The other components are homogeneously mixed with the above (a) and the above (b). As the method, for example, as described above, the other components are put into a mortar or the like together with the above (a) and the above (b) and mixed, and the obtained mixture is further used with a rotation / revolution mixer. A method of stirring can be mentioned.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用の正極材料は、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b’)前記(a)よりも担持している硫黄の割合が少ない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有してもよい。 The positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery according to the embodiment of the present invention includes (a) activated carbon supporting sulfur and (b') activated carbon supporting a smaller proportion of sulfur than the above (a). , May contain a composite activated carbon in which is mixed.
 なお、活性炭の条件、硫黄の種類、正極材料中の含有量、およびその他の成分については上述した通りである。また、前記(b’)についても、硫黄の担持量以外は上述した(b)に関する事項を適用することが可能である。 The conditions of activated carbon, the type of sulfur, the content in the positive electrode material, and other components are as described above. Further, with respect to the above-mentioned (b'), the above-mentioned matters relating to (b) can be applied except for the amount of sulfur supported.
 前記(a)は上述した通り、前記(a)の重量に対して、60重量%以上の硫黄を担持していることが好ましい。また、前記(b’)は、前記(b’)の重量に対して0重量%超10重量%以下の硫黄を担持していることが好ましく、0重量%超、5重量%以下の硫黄を担持していることがより好ましい。 As described above, the (a) preferably carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a). Further, the (b') preferably carries sulfur of more than 0% by weight and 10% by weight or less with respect to the weight of the above (b'), and more than 0% by weight and 5% by weight or less of sulfur. It is more preferable to carry it.
 前記複合活性炭が前記(a)と前記(b’)とが混合されてなる場合、硫黄の担持量に差が設けられているため、前記(a)のみを用いる場合とは異なり、前記(a)から溶出したポリスルフィドを、前記(b’)によって吸着させることが可能である。 When the composite activated carbon is a mixture of the above (a) and the above (b'), there is a difference in the amount of sulfur supported, so that the above (a) is different from the case where only the above (a) is used. ), The polysulfide eluted from () can be adsorbed by the above (b').
 前記(b’)の硫黄の担持量は、前記(a)から溶出したポリスルフィドを効率よく吸着するという観点からは、少ないほど好ましい。0重量%超10重量%以下の硫黄を担持している活性炭(b’)がポリスルフィドを吸着する効率は、前記(b)のように硫黄を担持していない活性炭を用いる場合と比べてやや劣るものの、本願発明の課題を解決することは可能である。 The amount of sulfur supported in (b') is preferably as small as possible from the viewpoint of efficiently adsorbing the polysulfide eluted from (a). The efficiency with which the activated carbon (b') carrying sulfur of more than 0% by weight and 10% by weight or less adsorbs polysulfide is slightly inferior to the case of using the activated carbon not supporting sulfur as described in (b) above. However, it is possible to solve the problems of the present invention.
 しかしながら、前記(b’)を用いるよりも、前記(b)を用いた方がよい特性が得られる。さらに前記(b’)を用いる場合は、硫黄の量を変えた2種類の活性炭を作製しなければならないため、前記(b)を用いる場合よりも製造工程が増える。そのため、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭とが混合されてなる複合活性炭を含有する方がより好ましい。 However, it is better to use the above (b) than to use the above (b'). Further, when the above (b') is used, two types of activated carbons in which the amount of sulfur is changed must be prepared, so that the number of manufacturing steps is increased as compared with the case of using the above (b). Therefore, it is more preferable to contain a composite activated carbon obtained by mixing (a) a sulfur-supporting activated carbon and (b) a sulfur-supporting activated carbon.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料は、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭と、前記複合活性炭とは別の材料からなる導電助剤と、を含有してもよい。なお、この場合のその他の条件については、上述したリチウム硫黄二次電池用正極材料と同一である。 The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention includes a composite activated carbon obtained by mixing (a) a sulfur-supported activated carbon and (b) a sulfur-free activated carbon. It may contain a conductive auxiliary agent made of a material different from that of the composite activated carbon. The other conditions in this case are the same as those of the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery described above.
 〔2.リチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法〕
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法は、活性炭と硫黄を混合して、得られた混合物を加熱することにより、(a)硫黄を担持した活性炭を得る工程と、(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、導電助剤と、水系バインダとを混合する工程とを備える。前記(a)、前記(b)、導電助剤、水系バインダ、および混合比率等については〔1.リチウム硫黄二次電池用正極材料〕において記載した通りである。
[2. Method for manufacturing positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries]
The method for producing a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention is a step of (a) obtaining activated carbon carrying sulfur by mixing activated carbon and sulfur and heating the obtained mixture. A step of mixing (a) a sulfur-supported activated carbon, (b) a sulfur-free activated carbon, a conductive auxiliary agent, and an aqueous binder is provided. Regarding the above (a), the above (b), the conductive auxiliary agent, the water-based binder, the mixing ratio, etc., [1. Lithium-sulfur secondary battery positive electrode material].
 前記製造方法において、前記(a)硫黄を担持した活性炭は、例えば、〔1.リチウム硫黄二次電池用正極材料〕において記載した方法によって製造することができる。 In the production method, the activated carbon supporting (a) sulfur is, for example, [1. It can be produced by the method described in [Positive Material for Lithium-Sulfur Secondary Battery].
 前記製造方法において、各物質を混合する方法は特に限定されず、メノウ乳鉢等によって混合してもよいし、攪拌により混合してもよく、複数の方法を併用してもよい。 In the above-mentioned production method, the method of mixing each substance is not particularly limited, and may be mixed by an agate mortar or the like, may be mixed by stirring, or a plurality of methods may be used in combination.
 前記製造方法において、撹拌を行う方法は特に限定されないが、例えば後述する実施例のように、自転・公転ミキサーを用いて撹拌してもよい。撹拌条件は特に限定されないが、例えば1000~3000rpmであってもよい。また、撹拌時間も特に限定されないが、例えば20~40分であってもよい。 In the above-mentioned production method, the method of stirring is not particularly limited, but for example, as in the examples described later, stirring may be performed using a rotation / revolution mixer. The stirring conditions are not particularly limited, but may be, for example, 1000 to 3000 rpm. The stirring time is also not particularly limited, but may be, for example, 20 to 40 minutes.
 〔3.リチウム硫黄二次電池〕
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池は、本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料を備える。当該構成によれば、充放電によって正極材料が膨張・収縮し、前記(a)からポリスルフィドが溶出した場合であっても、前記(b)によって当該ポリスルフィドを吸着することができるため、後述する実施例に示すように、優れたサイクル特性等を示すことができる。
[3. Lithium-sulfur secondary battery]
The lithium-sulfur secondary battery according to the embodiment of the present invention includes a positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery according to the embodiment of the present invention. According to this configuration, even when the positive electrode material expands and contracts due to charging and discharging and the polysulfide is eluted from the above (a), the polysulfide can be adsorbed by the above (b). As shown in the example, excellent cycle characteristics and the like can be shown.
 正極は、本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料を、集電体に塗布もしくは充填し、乾燥させた後、加圧成形し、さらに真空乾燥する方法によって調製することができる。 The positive electrode can be prepared by applying or filling the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention to a current collector, drying it, pressure-molding it, and then vacuum-drying it. can.
 集電体としては、構成された電池において悪影響を及ぼさない電子伝導体を使用可能である。例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス等を挙げることができる。接着性、導電性、耐酸化性等の向上の目的で、表面をカーボン、ニッケル、チタンまたは銀等で処理した集電体を用いてもよい。 As the current collector, an electronic conductor that does not adversely affect the configured battery can be used. For example, aluminum, titanium, stainless steel, nickel, calcined carbon, conductive polymer, conductive glass and the like can be mentioned. A current collector whose surface is treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used for the purpose of improving adhesiveness, conductivity, oxidation resistance and the like.
 集電体の形状については、フォイル状、フィルム状、シート状、ネット状等のいずれであってもよい。中でも、より多くの前記リチウム硫黄二次電池用正極材料を充填することができ、大容量化が可能となるため、例えばハニカム状等の三次元構造を有する集電体が好ましい。 The shape of the current collector may be any of foil, film, sheet, net and the like. Among them, a current collector having a three-dimensional structure such as a honeycomb shape is preferable because more positive electrode materials for the lithium-sulfur secondary battery can be filled and the capacity can be increased.
 負極は、活物質としての金属リチウム、前述した導電助剤および水系バインダ等を含有するリチウム硫黄二次電池用負極材料を、例えば前述した正極を得る方法と同様の方法に供することによって得ることができる。 The negative electrode can be obtained by subjecting a negative electrode material for a lithium-sulfur secondary battery containing metallic lithium as an active material, the above-mentioned conductive auxiliary agent, an aqueous binder and the like to, for example, the same method as the above-mentioned method for obtaining a positive electrode. can.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池は、リチウムを含有する電解質と、カーボネート類、エーテル類、硫黄化合物、ハロゲン化炭化水素類、リン酸エステル系化合物、スルホラン系炭化水素類、およびイオン性液体からなる群より選択される1以上の溶媒と、を含有する電解液を備えることが好ましい。 The lithium sulfur secondary battery according to the embodiment of the present invention includes an electrolyte containing lithium, carbonates, ethers, sulfur compounds, halogenated hydrocarbons, phosphate ester compounds, sulfolane hydrocarbons, and the like. It is preferable to provide an electrolytic solution containing one or more solvents selected from the group consisting of ionic liquids.
 前記リチウムを含有する電解質としては、例えば、LiPF、LiBF、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(LiTFSI)、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)が挙げられる。中でも、LiPF、LiFSI、LiTFSIであることが好ましく、LiTFSIであることがさらに好ましい。前記リチウムを含有する電解質は、1種類のみを用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the lithium-containing electrolyte include LiPF 6 , LiBF 4 , lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (LiTFSI), and lithium bis (fluorosulfonyl) imide (LiFSI). Of these, LiPF 6 , LiFSI, and LiTFSI are preferable, and LiTFSI is even more preferable. Only one type of the lithium-containing electrolyte may be used, or two or more types may be used in combination.
 前記溶媒としてはカーボネート類およびエーテル類からなる群より選択される1以上の溶媒を含むことがより好ましい。 It is more preferable that the solvent contains one or more solvents selected from the group consisting of carbonates and ethers.
 前記カーボネート類としては、エチレンカーボネート(EC)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ビニレンカーボネート(VC)等の環状カーボネート類;ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)等の鎖状カーボネート類であることが好ましい。 Examples of the carbonates include cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), and vinylene carbonate (VC); dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), and the like. It is preferably chain carbonates.
 前記エーテル類としては、ジオキソラン(DOL)、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類;ジメトキシエタン(DME)、トリグライム(G3)、テトラグライム(G4)、1,1,2,2-テトラフルオロ-3-(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)-プロパン(HFE)等の鎖状エーテル類であることが好ましい。 Examples of the ethers include cyclic ethers such as dioxolane (DOL) and tetrahydrofuran; dimethoxyethane (DME), triglime (G3), tetraglime (G4), 1,1,2,2-tetrafluoro-3- (1). , 1,2,2-Tetrafluoroethoxy) -Propane (HFE) and other chain ethers are preferred.
 中でも、前記溶媒としては、前記カーボネート類を含む溶媒であることがさらに好ましい。前述したように、リチウム硫黄二次電池の初回放電時に、細孔がミクロ孔およびメソ孔である活性炭にSEI被膜を形成することができるという観点から、前記カーボネート類を含む溶媒は、FECとHFEとの混合物であることが特に好ましい。 Among them, the solvent is more preferably a solvent containing the carbonates. As described above, the solvents containing the carbonates are FEC and HFE from the viewpoint that an SEI film can be formed on the activated carbon having micropores and mesopores at the time of initial discharge of the lithium-sulfur secondary battery. It is particularly preferable that it is a mixture with.
 本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池は、正極、負極、電解液、セパレータ、筐体等を用いて、従来公知の方法によって組み立てることにより、製造することができる。 The lithium-sulfur secondary battery according to the embodiment of the present invention can be manufactured by assembling by a conventionally known method using a positive electrode, a negative electrode, an electrolytic solution, a separator, a housing and the like.
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
 以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
 <交流インピーダンスの測定>
 実施例および比較例にて作製したリチウム硫黄二次電池の交流インピーダンスを、電気化学測定システム S1 1280B(Solartron製)を用いて測定した。具体的には、前記リチウム硫黄二次電池を、電圧範囲1~3Vで10サイクル作動させて充放電し、24時間緩和させた後、振幅幅10mV、周波数範囲500kHz~10mHzの条件で交流インピーダンスを測定した。
<Measurement of AC impedance>
The AC impedance of the lithium-sulfur secondary batteries produced in Examples and Comparative Examples was measured using an electrochemical measurement system S1 1280B (manufactured by Solartron). Specifically, the lithium-sulfur secondary battery is operated for 10 cycles in a voltage range of 1 to 3 V to charge and discharge, relaxed for 24 hours, and then the AC impedance is adjusted under the conditions of an amplitude width of 10 mV and a frequency range of 500 kHz to 10 MHz. It was measured.
 <サイクリックボルタンメトリーの測定>
 実施例および比較例にて作製したリチウム硫黄二次電池のサイクリックボルタンメトリーを、電気化学測定システム S1 1280B (Solartron製)を用いて測定した。具体的には、前記機器を用い、走査速度0.03mV・s-1、電圧範囲1~3Vで前記リチウム硫黄二次電池を2サイクル作動させ、2サイクル目について、サイクリックボルタモグラムを作成した。
<Measurement of cyclic voltammetry>
Cyclic voltammetry of the lithium-sulfur secondary batteries prepared in Examples and Comparative Examples was measured using an electrochemical measurement system S1 1280B (manufactured by Solartron). Specifically, using the above equipment, the lithium-sulfur secondary battery was operated for two cycles at a scanning speed of 0.03 mV · s -1 and a voltage range of 1 to 3 V, and a cyclic voltammogram was prepared for the second cycle.
 <充放電試験>
 実施例および比較例にて作製したリチウム硫黄二次電池用正極材料を作用極とし、BTS2400W(Nagano社製)を用いて、定電流充放電試験を行った。充電時のモードをC.C.法(「C.C.」はconstant currentの略称である。)とし、放電時のモードをC.C.モードとした。設定電流密度は167.2mA/gとした(電流密度1672mA/gを1Cと定義する。以下、167.2mA/gを0.1Cと示す。)。カットオフ電圧は、下限値を1.0V、上限値を3.0Vとした。試験は25℃の環境にて行った。
<Charge / discharge test>
A constant current charge / discharge test was performed using a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery prepared in Examples and Comparative Examples as a working electrode and BTS2400W (manufactured by Nagano). Set the charging mode to C.I. C. The method (“CC” is an abbreviation for consistent currant) is used, and the mode at the time of discharge is changed to C.I. C. It was set to the mode. The set current density was 167.2 mA / g (current density 1672 mA / g is defined as 1C. Hereinafter, 167.2 mA / g is referred to as 0.1C). The cutoff voltage has a lower limit of 1.0 V and an upper limit of 3.0 V. The test was conducted in an environment of 25 ° C.
 なお、充電容量および放電容量は、硫黄の重量を基準とし、単位をmA・h(g sulfur)-1と定義した。 The charge capacity and discharge capacity are defined as mA · h (g sulfur) -1 based on the weight of sulfur.
 <サイクル特性試験>
 充放電レートを0.1/0.1Cとし、1-100サイクルの充放電を行った。各サイクル目での放電容量が高いほど、優れたリチウム硫黄二次電池とする。
<Cycle property test>
The charge / discharge rate was set to 0.1 / 0.1C, and 1-100 cycles of charge / discharge were performed. The higher the discharge capacity at each cycle, the better the lithium-sulfur secondary battery.
 なお、初期放電容量維持率およびエネルギー密度を、下記式で求めた。
・初期放電容量維持率(%)=(20サイクル目放電容量/2サイクル目放電容量)×100
・エネルギー密度(W・h/kg)=(放電容量(m・Ah/g)×硫黄の重量(g)×電圧(V)×1000)/(集電体を含む正極の重量(kg)+電解液の重量(kg)+セパレータの重量(kg)+理論上のリチウムの重量(kg))
 〔実施例1〕
 (硫黄を担持した活性炭の作製)
 活性炭0.35gと、硫黄華(Wako pure chemical社製、純度99%超)0.65gとを、メノウ乳鉢を用いて混合し、混合物を得た。前記混合物を耐熱性金属容器に移し、これをマッフル炉に投入して、大気中で加熱処理を行った。
The initial discharge capacity retention rate and energy density were calculated by the following formulas.
-Initial discharge capacity retention rate (%) = (20th cycle discharge capacity / 2nd cycle discharge capacity) x 100
・ Energy density (W ・ h / kg) = (Discharge capacity (m ・ Ah / g) × Weight of sulfur (g) × Voltage (V) × 1000) / (Weight of positive electrode including current collector (kg) + Electrolyte weight (kg) + separator weight (kg) + theoretical lithium weight (kg))
[Example 1]
(Preparation of activated carbon supporting sulfur)
0.35 g of activated carbon and 0.65 g of sulfur flower (manufactured by Wako pure chemical, with a purity of more than 99%) were mixed using an agate mortar to obtain a mixture. The mixture was transferred to a heat-resistant metal container, put into a muffle furnace, and heat-treated in the air.
 前記活性炭の細孔の体積は1.202cc/gであり、比表面積は2863m/gであった。また、前記活性炭の細孔分布は、2nm以下の細孔が93%以上を占め、特に0.8nm付近の細孔が最も発達していることを示す分布であった。これらの測定は、Quantachrome社のAUTOSORB iQを用いて行った。 The volume of the pores of the activated carbon was 1.202 cc / g, and the specific surface area was 2863 m 2 / g. The pore distribution of the activated carbon was such that pores of 2 nm or less accounted for 93% or more, and in particular, pores of around 0.8 nm were most developed. These measurements were performed using the AUTOSORB iQ from Quantachrome.
 具体的には、前記金属容器を炉内に投入した後、炉内を155℃まで昇温させ、この温度を5時間保持し、硫黄を融解させた。次いで、5℃/minの速度で300℃まで昇温させ、この温度を2時間保持した。その後、炉内を十分に空冷して、炉内から金属容器を取り出し、(a)硫黄を担持した活性炭を得た。 Specifically, after the metal container was put into the furnace, the temperature inside the furnace was raised to 155 ° C., and this temperature was maintained for 5 hours to melt sulfur. Then, the temperature was raised to 300 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and this temperature was maintained for 2 hours. Then, the inside of the furnace was sufficiently air-cooled, and the metal container was taken out from the inside of the furnace to obtain (a) sulfur-supported activated carbon.
 前記(a)における硫黄の担持量は、以下の方法により測定した。すなわち、前記(a)をアルミナセルに入れ、島津製作所社製、DTG-60AHを用いて、熱重量分析(TGA)を行った。測定は、測定ガスAr、ガス流量50ml/min、昇温速度5℃/min、および上限温度600℃の条件下で行った。前記硫黄の担持量は、前記(a)全体の重量を基準として、61~63重量%であった。 The amount of sulfur supported in (a) above was measured by the following method. That is, the above (a) was placed in an alumina cell, and thermogravimetric analysis (TGA) was performed using DTG-60AH manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement was performed under the conditions of the measurement gas Ar, the gas flow rate of 50 ml / min, the heating rate of 5 ° C./min, and the upper limit temperature of 600 ° C. The amount of sulfur supported was 61 to 63% by weight based on the total weight of (a).
 (リチウム硫黄二次電池用正極材料および正極の作製)
 前記(a)硫黄を担持した活性炭、(b)硫黄を担持していない活性炭、導電助剤であるアセチレンブラック、および結着剤である水系バインダを、重量比で70:20:5:5となるように測り取った。前記(b)は、前記(a)の作製に用いた活性炭と同じである。
(Preparation of positive electrode material and positive electrode for lithium-sulfur secondary battery)
The ratio of (a) sulfur-supported activated carbon, (b) sulfur-free activated carbon, acetylene black as a conductive auxiliary agent, and water-based binder as a binder to 70: 20: 5: 5 by weight. I measured it so that it would be. The above (b) is the same as the activated carbon used for the production of the above (a).
 測り取った前記材料を、メノウ乳鉢を用いて混合し、得られた混合物を軟膏ケースに移した。次いで、前記混合物を、自転・公転ミキサーを用い、回転数2000rpmで合計25分間攪拌し、リチウム硫黄二次電池用正極材料を得た。 The measured material was mixed using an agate mortar, and the obtained mixture was transferred to an ointment case. Next, the mixture was stirred at a rotation speed of 2000 rpm for a total of 25 minutes using a rotation / revolution mixer to obtain a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery.
 次に、前記リチウム硫黄二次電池用正極材料を3Dアルミニウム集電体(住友電工社製)に充填し、ホットプレートを用いて40℃で1時間乾燥させた。乾燥した集電体を、ロールプレス機を用いて圧延した後、2.4cm×2.4cmサイズに挟みを用いてカットし、成形体を得た後、50℃のベルジャーを用いて、さらに12時間乾燥させて、正極を作製した。 Next, the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery was filled in a 3D aluminum current collector (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) and dried at 40 ° C. for 1 hour using a hot plate. After rolling the dried current collector using a roll press machine, it is cut into a size of 2.4 cm × 2.4 cm using scissors to obtain a molded body, and then using a bell jar at 50 ° C., 12 more. It was dried for an hour to prepare a positive electrode.
 (リチウム硫黄二次電池の電解液の調製)
 リチウム含有電解質として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(以下、LiTFSIと称する)を用いた。また、非水溶媒として、フルオロエチレンカーボネート(以下、FECと称する)と1,1,2,2-テトラフルオロ-3-(1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ)-プロパン(以下、HFEと称する)とを混合した混合溶媒を用いた。
(Preparation of electrolyte for lithium-sulfur secondary battery)
As the lithium-containing electrolyte, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (hereinafter referred to as LiTFSI) was used. Further, as non-aqueous solvents, fluoroethylene carbonate (hereinafter referred to as FEC) and 1,1,2,2-tetrafluoro-3- (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) -propane (hereinafter referred to as HFE). A mixed solvent mixed with (referred to as) was used.
 電解液の調製方法を、さらに具体的に記載する。FECおよびHFEを、体積比で1:1になるように混合し、混合溶媒とした。次いで、LiTFSIを、1.0mol/LのLiTFSI/FEC:HFEとなるように前記混合溶媒に溶解させ、ビニレンカーボネート(VC)を、90Volume%のLiTFSI/FEC:HFEに対して10Volume%添加し、リチウム硫黄二次電池の電解液とした。 The method for preparing the electrolytic solution will be described more specifically. FEC and HFE were mixed so as to have a volume ratio of 1: 1 to obtain a mixed solvent. Next, LiTFSI was dissolved in the mixed solvent so as to have LiTFSI / FEC: HFE of 1.0 mol / L, and vinylene carbonate (VC) was added in an amount of 10 Volume% to 90 Volume% of LiTFSI / FEC: HFE. It was used as the electrolyte for the lithium-sulfur secondary battery.
 (リチウム硫黄二次電池の作製)
 セルの形状としては、円筒金属缶型、コイン型、ラミネート型等があるが、本試験ではラミネート型セルを用いた。前述したように作製した正極および電解液、負極としてのリチウム箔、セパレータおよび電解液を用いて、露点-40℃以下の大気雰囲気中において以下の手順でリチウム硫黄電池を作製した。
(Manufacturing of lithium-sulfur secondary battery)
The cell shape includes a cylindrical metal can type, a coin type, a laminated type, and the like, and a laminated type cell was used in this test. Using the positive electrode and the electrolytic solution prepared as described above, the lithium foil as the negative electrode, the separator and the electrolytic solution, a lithium sulfur battery was prepared by the following procedure in an air atmosphere having a dew point of −40 ° C. or lower.
 まず、正極、セパレータおよび負極がこの順に積層するように組み立てた積層体を、熱圧着によって袋状に成形したアルミニウム製のラミネートフィルム内に収容した。さらに、前記ラミネートフィルム内に電解液を注入した後、前記ラミネートフィルム内の真空引きを行いながら熱圧着を行い、リチウム硫黄二次電池を作製した。 First, the laminate assembled so that the positive electrode, the separator, and the negative electrode were laminated in this order was housed in an aluminum laminate film formed into a bag shape by thermocompression bonding. Further, after injecting the electrolytic solution into the laminated film, thermocompression bonding was performed while evacuating the laminated film to prepare a lithium-sulfur secondary battery.
 〔実施例2〕
 前記(a)、前記(b)、アセチレンブラック、および水系バインダの重量の比を、80:10:5:5に変更したこと以外は実施例1と同様の方法により、リチウム硫黄二次電池用正極材料およびリチウム硫黄二次電池を作製した。
[Example 2]
For lithium-sulfur secondary batteries by the same method as in Example 1 except that the weight ratios of (a), (b), acetylene black, and the aqueous binder were changed to 80:10: 5: 5. A positive electrode material and a lithium-sulfur secondary battery were produced.
 〔実施例3〕
 前記(a)、前記(b)、アセチレンブラック、および水系バインダの重量の比を、60:30:5:5に変更したこと以外は、実施例1と同様の方法により、リチウム硫黄二次電池用正極材料およびリチウム硫黄二次電池を作製した。
[Example 3]
Lithium-sulfur secondary battery by the same method as in Example 1 except that the weight ratio of (a), (b), acetylene black, and water-based binder was changed to 60:30: 5: 5. A positive electrode material for use and a lithium-sulfur secondary battery were manufactured.
 〔比較例1〕
 リチウム硫黄二次電池用正極材料の作製において、前記(b)を用いず、前記(a)、アセチレンブラック、および水系バインダの重量の比を、90:5:5に変更した。この点以外は、実施例1と同様の方法により、リチウム硫黄二次電池用正極材料およびリチウム硫黄二次電池を作製した。
[Comparative Example 1]
In the preparation of the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery, the weight ratio of (a), acetylene black, and the aqueous binder was changed to 90: 5: 5 without using (b). Except for this point, a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery and a lithium-sulfur secondary battery were produced by the same method as in Example 1.
 〔結果〕
 図1に、実施例1および比較例1で作製したリチウム硫黄二次電池の交流インピーダンスを測定した結果を示す。
〔result〕
FIG. 1 shows the results of measuring the AC impedance of the lithium-sulfur secondary batteries produced in Example 1 and Comparative Example 1.
 図1より、実施例1は、比較例1に比して、インピーダンスを測定したプロットが描く半円成分が小さいことが分かる。すなわち、比較例1のリチウム硫黄二次電池用正極では、前記(a)の表面上に溶出したポリスルフィドの副反応によって生じた副反応生成物によって、活性炭の粒子間の抵抗が増大したと思われる。 From FIG. 1, it can be seen that the semicircular component drawn by the plot in which the impedance is measured is smaller in Example 1 than in Comparative Example 1. That is, in the positive electrode for the lithium-sulfur secondary battery of Comparative Example 1, it is considered that the resistance between the particles of the activated carbon was increased by the side reaction product generated by the side reaction of the polysulfide eluted on the surface of (a). ..
 一方、(a)硫黄を担持した活性炭と(b)硫黄を担持していない活性炭とが混合されてなる複合活性炭を含有する実施例1のリチウム硫黄二次電池用正極では、前記(a)から溶出したポリスルフィドが副反応を起こす前に、ポリスルフィドのまま前記(b)に吸着されるため、活性炭表面上の不可逆反応が抑制され、低抵抗となったと示唆される。 On the other hand, in the positive electrode for a lithium-sulfur secondary battery of Example 1, which contains a composite activated carbon obtained by mixing (a) a sulfur-supporting activated carbon and (b) a sulfur-free activated carbon, from the above (a). It is suggested that the eluted polysulfide is adsorbed to the above (b) as it is before causing a side reaction, so that the irreversible reaction on the surface of the activated carbon is suppressed and the resistance is lowered.
 図2は、実施例1および比較例1で作製したリチウム硫黄二次電池における2サイクル目のサイクリックボルタモグラムである。 FIG. 2 is a cyclic voltammogram of the second cycle in the lithium-sulfur secondary battery produced in Example 1 and Comparative Example 1.
 図2より、実施例1は、挿入脱離反応において、比較例1に比して応答電流が全体的に大きく、硫黄利用率が高いことが分かる。よって、リチウム硫黄二次電池用正極材料が、前記(a)と前記(b)とが混合されてなる複合活性炭を含有することにより、リチウム硫黄二次電池用正極材料に担持された硫黄の容量を効率的に利用できることが分かった。 From FIG. 2, it can be seen that in Example 1, the response current was generally larger and the sulfur utilization rate was higher in the insertion / desorption reaction than in Comparative Example 1. Therefore, the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery contains the composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b), so that the capacity of sulfur supported on the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery is increased. It turned out that can be used efficiently.
 さらに、図2において、実施例1と比較例1とでは反応電位が異なっていた。すなわち、実施例1のポリスルフィド反応は、リチウム硫黄二次電池用正極材料が前記複合活性炭を含有することにより、比較例1とは異なるものとなったことが示された。 Further, in FIG. 2, the reaction potentials of Example 1 and Comparative Example 1 were different. That is, it was shown that the polysulfide reaction of Example 1 was different from that of Comparative Example 1 because the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery contained the composite activated carbon.
 図3に、実施例1~3および比較例1における1サイクル目および100サイクル目の充放電曲線を示す。図4は、図3において丸囲みした部分の拡大図である。 FIG. 3 shows the charge / discharge curves of the first cycle and the 100th cycle in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. FIG. 4 is an enlarged view of the circled portion in FIG.
 図3中の矢印が指すように、実施例1は、比較例1に比して硫黄重量あたりの放電容量が大きかった。すなわち、リチウム硫黄二次電池用正極材料が、前記(a)と前記(b)とが混合されてなる複合活性炭を含有することにより、放電容量が向上することが分かった。 As indicated by the arrow in FIG. 3, Example 1 had a larger discharge capacity per sulfur weight than Comparative Example 1. That is, it was found that the discharge capacity is improved by containing the composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b) in the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery.
 また、図4中の矢印が指すように、実施例1~3は、比較例1に比して、0~200mAh(g sulfur)-1における放電容量(すなわち、初期放電容量)が大きかった。さらに、実施例1は、比較例1に比して、初期放電容量が大きかった。すなわち、リチウム硫黄二次電池用正極材料が、前記(a)と前記(b)とが混合されてなる複合活性炭を含有することにより、初期放電容量が向上することが分かった。さらに、前記(b)の含有量の増加に伴い、初期放電容量がより向上することが分かった。 Further, as indicated by the arrow in FIG. 4, in Examples 1 to 3, the discharge capacity (that is, the initial discharge capacity) in 0 to 200 mAh (g sulfur) -1 was larger than that in Comparative Example 1. Further, Example 1 had a larger initial discharge capacity than Comparative Example 1. That is, it was found that the initial discharge capacity is improved by containing the composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b) in the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery. Furthermore, it was found that the initial discharge capacity was further improved as the content of (b) was increased.
 図5に、実施例1~3および比較例1における、1~100サイクルのサイクル特性試験の結果を示す。左側の縦軸は放電容量を表し、右側の縦軸はサイクル効率を表す。 FIG. 5 shows the results of cycle characteristic tests of 1 to 100 cycles in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. The vertical axis on the left represents the discharge capacity, and the vertical axis on the right represents the cycle efficiency.
 また、表1に、サイクル特性試験の結果および初期放電容量維持率を示す。表中、「(a):(b)」は、実施例1~3および比較例1で製造したリチウム硫黄二次電池用正極材料における(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭との重量比である。 Table 1 shows the results of the cycle characteristic test and the initial discharge capacity retention rate. In the table, "(a): (b)" refers to (a) sulfur-supporting activated carbon and (b) sulfur in the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery produced in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. It is a weight ratio with activated carbon that is not supported.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 図5に示されるように、比較例1では、約20サイクル目までに放電容量が大きく低下した。一方、実施例2では約20サイクル目までの放電容量の低下が比較例1よりも改善されていた。また、実施例2よりも前記(b)の含有量を増加させた実施例1では、前記放電容量の低下が飛躍的に改善されたことが分かる。さらに、実施例1よりも前記(b)の含有量を増加させた実施例3では、実施例1よりも初期放電容量の低下がより一層改善されることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
As shown in FIG. 5, in Comparative Example 1, the discharge capacity was significantly reduced by about the 20th cycle. On the other hand, in Example 2, the decrease in discharge capacity up to about the 20th cycle was improved as compared with Comparative Example 1. Further, it can be seen that in Example 1 in which the content of (b) was increased as compared with Example 2, the decrease in the discharge capacity was dramatically improved. Furthermore, it was clarified that in Example 3 in which the content of (b) was increased as compared with Example 1, the decrease in the initial discharge capacity was further improved as compared with Example 1.
 また、表1に示すように、実施例1は比較例1よりも高い初期放電容量維持率を示し、実施例3は更に高い初期放電容量維持率を示した。 Further, as shown in Table 1, Example 1 showed a higher initial discharge capacity retention rate than Comparative Example 1, and Example 3 showed a higher initial discharge capacity retention rate.
 表2に、サイクル特性試験の結果から得られた、実施例1~3および比較例1で用いた正極の2サイクル目のエネルギー密度を示す。表中、「(a):(b)」の意味は表1と同じである。 Table 2 shows the energy densities of the positive electrodes used in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 in the second cycle obtained from the results of the cycle characteristic test. In the table, the meaning of "(a): (b)" is the same as that in Table 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2に示すように、実施例1~3は、比較例1に比してエネルギー密度が大きかった。すなわち、リチウム硫黄二次電池用正極材料が、前記(a)と前記(b)とが混合されてなる複合活性炭を含有することにより、正極のエネルギー密度を向上できることが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
As shown in Table 2, Examples 1 to 3 had a higher energy density than Comparative Example 1. That is, it was found that the energy density of the positive electrode can be improved by containing the composite activated carbon obtained by mixing the above (a) and the above (b) in the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery.
 以上の結果から、本発明の一実施形態に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料は、前記(a)硫黄を担持した活性炭が、前記(a)の重量に対して60重量%以上という高い含有率で硫黄を担持した場合であっても、優れた特性を示すことが明らかとなった。すなわち、前記リチウム硫黄二次電池用正極材料は、高い導電性を示し、電解液へのポリスルフィドの溶出による放電容量の低下を抑制でき、かつ、高いエネルギー密度を達成することができることが示された。 From the above results, the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to an embodiment of the present invention contains the above (a) sulfur-supporting activated carbon as high as 60% by weight or more based on the weight of the above (a). It was revealed that even when sulfur was supported at a rate, it exhibited excellent properties. That is, it was shown that the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery exhibits high conductivity, can suppress a decrease in discharge capacity due to elution of polysulfide into an electrolytic solution, and can achieve a high energy density. ..
 前記リチウム硫黄二次電池用正極材料は、実施例に示したように、簡便な工程によって低コストで製造することができ、高い硫黄含有率と高放電容量とを両立したリチウム硫黄二次電池を提供することができる。 As shown in Examples, the positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery can be manufactured at low cost by a simple process, and a lithium-sulfur secondary battery having both a high sulfur content and a high discharge capacity can be produced. Can be provided.
 前記リチウム硫黄二次電池は、高エネルギー密度を示し、安定した充放電特性を発揮することができるため、今後のリチウム硫黄二次電池の実用化に大きく寄与することができると考えられる。 Since the lithium-sulfur secondary battery exhibits high energy density and can exhibit stable charge / discharge characteristics, it is considered that it can greatly contribute to the practical use of the lithium-sulfur secondary battery in the future.
 〔実施例4、比較例2:ポリスルフィド吸着試験〕
 活性炭がポリスルフィドを吸着するか否かを調べるために、ポリスルフィド吸着試験を行った。
[Example 4, Comparative Example 2: Polysulfide adsorption test]
A polysulfide adsorption test was conducted to investigate whether activated carbon adsorbs polysulfide.
 (方法)
 Lin(n=4-8)とジメトキシエタン(DME)とを、重量比が1:200となるように混合することによって調製したLin(n=4-8)/DME液を用いた。当該液2mLに、硫黄を担持していない活性炭1(D50 3.1μm)と、硫黄を担持していない活性炭2(D50 1.7μm)と、比較例として活性炭ではない炭素(アセチレンブラック)とをそれぞれ0.02g添加し、一昼夜放置した。その後、色の変化を目視にて観察した。結果を表3および図6に示す。
(Method)
The Li 2 S n and (n = 4-8) and dimethoxyethane (DME), a weight ratio of 1: 200 Li was prepared by mixing to such that 2 S n (n = 4-8) / DME solution Was used. In 2 mL of the liquid, activated carbon 1 (D50 3.1 μm) that does not support sulfur, activated carbon 2 (D50 1.7 μm) that does not support sulfur, and carbon (acetylene black) that is not activated carbon as a comparative example are added. 0.02 g of each was added and left for a whole day and night. After that, the change in color was visually observed. The results are shown in Table 3 and FIG.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 〔結果〕
 表3および図6より、活性炭1を添加した液の色は薄くなっているため、Liが活性炭1に吸着していることがわかる。粒径を細かくした活性炭2ではさらに液の色が薄く、ほぼ無色になっているため、活性炭1と比べて、活性炭2の方が、Liの吸着度が高いことがわかった。一方、比較例のアセチレンブラックはLi/DME液のみの場合と同じ、黄色であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
〔result〕
From Table 3 and Figure 6, since the color of the solution with the addition of activated carbon 1 is thinner, it can be seen that Li 2 S n is adsorbed on the activated carbon 1. Thin color finely activated carbon 2, further liquid particle size, since the almost colorless, as compared with the activated carbon 1, towards the activated carbon 2 has been found to be highly adsorbent of the Li 2 S n. On the other hand, acetylene black of the comparative example is the same as for the Li 2 S n / DME solution only, was yellow.
 したがって、正極材料として活性炭以外の材料(例えば、通常の導電助剤として使用されるアセチレンブラックなど)を使用した場合には、ポリスルフィド吸着の効果が得られないことがわかった。これは、活性炭の比表面積が750m/g~3300m/g程度であるのに対し、アセチレンブラックの比表面積が40m/g~80m/g程度であることによると考えられる。 Therefore, it was found that when a material other than activated carbon (for example, acetylene black used as a normal conductive auxiliary agent) is used as the positive electrode material, the effect of polysulfide adsorption cannot be obtained. It is considered that this is because the specific surface area of activated carbon is about 750 m 2 / g to 3300 m 2 / g, while the specific surface area of acetylene black is about 40 m 2 / g to 80 m 2 / g.
 本発明に係るリチウム硫黄二次電池用正極材料と、それを用いたリチウム硫黄二次電池、およびリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法は、携帯電話や携帯情報端末(PDA)等の携帯端末機器、ノート型パソコン、ビデオカメラやデジタルカメラ等の小型電子機器、家電機器、電動自転車、電動自動車(電気自動車)、ハイブリッド自動車、電車等の移動用機器(車両)、火力発電、風力発電、水力発電、原子力発電、地熱発電、太陽光発電等の発電用機器、自然エネルギー蓄電システム等の分野において、広範に利用することができる。 The method for manufacturing a positive electrode material for a lithium sulfur secondary battery according to the present invention, a lithium sulfur secondary battery using the same, and a positive electrode material for a lithium sulfur secondary battery according to the present invention is a portable device such as a mobile phone or a mobile information terminal (PDA). Terminal equipment, laptop computers, small electronic devices such as video cameras and digital cameras, home appliances, electric bicycles, electric vehicles (electric vehicles), hybrid vehicles, mobile equipment (vehicles) such as trains, thermal power generation, wind power generation, It can be widely used in the fields of power generation equipment such as hydroelectric power generation, nuclear power generation, geothermal power generation, solar power generation, and renewable energy storage systems.

Claims (14)

  1.  (a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。 A positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, which contains a composite activated carbon obtained by mixing (a) sulfur-supported activated carbon and (b) sulfur-free activated carbon.
  2.  前記複合活性炭が、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を50重量%以上98重量%以下含有し、前記(b)を2重量%以上50重量%以下含有する、請求項1に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The first aspect of the present invention, wherein the composite activated carbon contains 50% by weight or more and 98% by weight or less of the above (a) and 2% by weight or more and 50% by weight or less of the (b) with respect to the weight of the composite activated carbon. The positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery described.
  3.  前記複合活性炭が、前記複合活性炭の重量に対して、前記(a)を60重量%以上80重量%以下含有し、前記(b)を10重量%以上30重量%以下含有する、請求項2に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The second aspect of the present invention, wherein the composite activated carbon contains 60% by weight or more and 80% by weight or less of the above (a) and 10% by weight or more and 30% by weight or less of the (b) with respect to the weight of the composite activated carbon. The positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery described.
  4.  リチウム硫黄二次電池用正極材料の重量に対して、
     前記複合活性炭を90重量%以上95重量%以下含有し、
     その他の成分を5重量%以上10重量%以下含有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。
    For the weight of the positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries
    The composite activated carbon is contained in an amount of 90% by weight or more and 95% by weight or less.
    The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of claims 1 to 3, which contains 5% by weight or more and 10% by weight or less of other components.
  5.  前記(a)が、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持する、請求項1から4のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the (a) carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a).
  6.  前記(a)硫黄を担持した活性炭および前記(b)硫黄を担持していない活性炭は同種の活性炭である、請求項1から5のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The positive carbon material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the activated carbon carrying (a) sulfur and the activated carbon not supporting (b) sulfur are the same type of activated carbon.
  7.  前記(a)硫黄を担持した活性炭および前記(b)硫黄を担持していない活性炭の比表面積は、1500m-1以上、2900m-1以下である請求項1から6のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The specific surface area of the activated carbon supporting (a) sulfur and the activated carbon not supporting (b) sulfur is 1500 m 2 g -1 or more and 2900 m 2 g -1 or less, any one of claims 1 to 6. The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to the section.
  8.  さらに、導電助剤および水系バインダを含有する、請求項1から7のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to any one of claims 1 to 7, further containing a conductive auxiliary agent and an aqueous binder.
  9.  請求項1から8のいずれか1項に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料を備えた、リチウム硫黄二次電池。 A lithium-sulfur secondary battery comprising the positive electrode material for the lithium-sulfur secondary battery according to any one of claims 1 to 8.
  10.  リチウムを含有する電解質と、カーボネート類、エーテル類、硫黄化合物、ハロゲン化炭化水素類、リン酸エステル系化合物、スルホラン系炭化水素類、およびイオン性液体からなる群より選択される1以上の溶媒と、を含有する電解液を備える、請求項9に記載のリチウム硫黄二次電池。 An electrolyte containing lithium and one or more solvents selected from the group consisting of carbonates, ethers, sulfur compounds, halogenated hydrocarbons, phosphate ester compounds, sulfolane hydrocarbons, and ionic liquids. The lithium sulfur secondary battery according to claim 9, further comprising an electrolytic solution containing.
  11.  活性炭と硫黄とを混合して、得られた混合物を加熱することにより、(a)硫黄を担持した活性炭を得る工程と、
     前記(a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、導電助剤と、水系バインダとを混合する工程と、を備えるリチウム硫黄二次電池用正極材料の製造方法。
    By mixing activated carbon and sulfur and heating the obtained mixture, (a) a step of obtaining activated carbon carrying sulfur, and
    A method for producing a positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery, comprising the steps of (a) a sulfur-supporting activated carbon, (b) a sulfur-free activated carbon, a conductive auxiliary agent, and an aqueous binder. ..
  12.  (a)硫黄を担持した活性炭と、(b’)前記(a)よりも担持している硫黄の割合が少ない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。 A positive electrode for a lithium-sulfur secondary battery containing a composite activated carbon obtained by mixing (a) an activated carbon carrying sulfur and (b') an activated carbon supporting a smaller proportion of sulfur than the above (a). material.
  13.  前記(a)が、前記(a)の重量に対して60重量%以上の硫黄を担持し、前記(b’)が、前記(b’)の重量に対して0重量%超10重量%以下の硫黄を担持している請求項12に記載のリチウム硫黄二次電池用正極材料。 The (a) carries 60% by weight or more of sulfur with respect to the weight of the (a), and the (b') is more than 0% by weight and 10% by weight or less with respect to the weight of the (b'). The positive electrode material for a lithium-sulfur secondary battery according to claim 12, which carries the sulfur of the above.
  14.  (a)硫黄を担持した活性炭と、(b)硫黄を担持していない活性炭と、が混合されてなる複合活性炭と、前記複合活性炭とは別の材料からなる導電助剤と、を含有する、リチウム硫黄二次電池用正極材料。

     
    It contains (a) a composite activated carbon obtained by mixing an activated carbon carrying sulfur and (b) an activated carbon not carrying sulfur, and a conductive auxiliary agent made of a material different from the composite activated carbon. Positive electrode material for lithium-sulfur secondary batteries.

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