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公開番号2025105112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2023223421
出願日2023-12-28
発明の名称電極形成用材料及び電極合剤
出願人株式会社レゾナック
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/62 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】抵抗値が小さいエネルギーデバイスの電極を製造できる電極形成用材料を提供すること。
【解決手段】ポリアミドイミドを含有し、前記ポリアミドイミドの数平均分子量が、2,000～17,000であり、シリコン系活物質と炭素系活物質とを含む活物質を含有する電極を形成するために用いられる、電極形成用材料。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ポリアミドイミドを含有し、前記ポリアミドイミドの数平均分子量が、２，０００～１７，０００であり、
シリコン系活物質と炭素系活物質とを含む活物質を含有する電極を形成するために用いられる、電極形成用材料。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記シリコン系活物質の含有量が、前記活物質の質量を基準として、１０～５０質量％である、請求項１に記載の電極形成用材料。
【請求項３】
請求項１に記載の電極形成用材料と、シリコン系活物質及び炭素系活物質を含む活物質とを含有する、電極合剤。
【請求項４】
前記シリコン系活物質の含有量が、前記活物質の質量を基準として、１０～５０質量％である、請求項３に記載の電極合剤。
【請求項５】
集電体と、前記集電体の表面の少なくとも一部に請求項３又は４に記載の電極合剤を用いて形成された電極合剤層とを有する、エネルギーデバイス用電極。
【請求項６】
正極と負極とを有し、前記正極及び前記負極の少なくとも一方が、請求項５に記載のエネルギーデバイス用電極を含む、エネルギーデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電極形成用材料、電極合剤、エネルギーデバイス用電極、及びエネルギーデバイスに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ノート型パソコン、携帯電話、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯情報端末の電源、電気自動車用の電源などとして、リチウムイオン二次電池が広く用いられている。リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有する非水電解液系エネルギーデバイスである。リチウムイオン二次電池の電極は、例えば、活物質、バインダー、及び溶媒を含有するスラリー状の電極合剤を用いて作製される。
【０００３】
特許文献１には、(メタ)アクリロニトリル由来の構造単位と、２以上のエチレン性不飽和結合を有する化合物由来の構造単位とを含む共重合体を含有するエネルギーデバイス電極用バインダ樹脂材料を含有する組成物が記載されている。また、特許文献２には、（メタ）アクリロニトリル由来の構造単位と、（メタ）アクリル酸エステル由来の構造単位を含む共重合体を含有し、前記共重合体の電解液に対する膨潤度が２００～４００％であるエネルギーデバイス電極用共重合体を含有する組成物が記載されている。
【０００４】
リチウムイオン二次電池には、電気自動車等への用途拡大を背景に、電池特性の更なる向上が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１４／０９８２３３号
特開２０１６－１４３６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、抵抗値が小さいエネルギーデバイスの電極を製造できる電極形成用材料及び電極合剤を提供することを課題とする。また、本発明の実施形態は、抵抗値が小さいエネルギーデバイスを製造できる電極を提供することを課題とする。さらに、本発明の実施形態は、抵抗値が小さいエネルギーデバイスを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の実施形態を含む。本発明は以下の実施形態に限定されない。
［１］ポリアミドイミドを含有し、前記ポリアミドイミドの数平均分子量が、２，０００～１７，０００であり、
シリコン系活物質と炭素系活物質とを含む活物質を含有する電極を形成するために用いられる、電極形成用材料。
［２］前記シリコン系活物質の含有量が、前記活物質の質量を基準として、１０～５０質量％である、上記［１］に記載の電極形成用材料。
［３］上記［１］又は［２］に記載の電極形成用材料と、シリコン系活物質及び炭素系活物質を含む活物質とを含有する、電極合剤。
［４］前記シリコン系活物質の含有量が、前記活物質の質量を基準として、１０～５０質量％である、上記［３］に記載の電極合剤。
［５］集電体と、前記集電体の表面の少なくとも一部に上記［３］又は［４］に記載の電極合剤を用いて形成された電極合剤層とを有する、エネルギーデバイス用電極。
［６］正極と負極とを有し、前記正極及び前記負極の少なくとも一方が、上記［５］に記載のエネルギーデバイス用電極を含む、エネルギーデバイス。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、抵抗値が小さいエネルギーデバイスの電極を製造可能な電極形成用材料及び電極合剤を提供することができる。また、本発明の実施形態によれば、抵抗値が小さいエネルギーデバイスを製造可能な電極を提供することができる。さらに、本発明の実施形態によれば、抵抗値が小さいエネルギーデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について説明する。本発明は以下の実施形態に限定されない。
本開示において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載されている数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲の上限値又は下限値は、別の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本開示中に記載されている数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示中に段階的に記載されている上限の数値と下限の数値とから、それぞれある数値を選択し、段階的な数値範囲としてもよい。本開示中に記載されている上限の数値と下限の数値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、各成分には、該当する物質が複数種含まれていてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において、ポリマー中の各構造には、該当する構造が複数種含まれていてもよい。ポリマー中に各構造に該当する構造が複数種存在する場合、各構造の含有率又は含有量は、特に断らない限り、ポリマー中に存在する当該複数種の構造の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において、「層」には、連続する層と不連続な層とが含まれる。「層」の厚さは、均一であっても不均一であってもよい。「層」の面方向の外縁及び厚さ方向の外縁は、それぞれ、明確である場合と不明確である場合があり得る。「膜」についても同様である。
【００１０】
＜電極形成用材料＞
本発明の実施形態である電極形成用材料は、シリコン系活物質と炭素系活物質とを含む活物質を含有する電極の形成に使用される。電極形成用材料は、ポリアミドイミドを少なくとも含有する。ポリアミドイミドの数平均分子量は、２，０００～１７，０００である。
（【００１１】以降は省略されています）

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