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公開番号2025123922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019708
出願日2024-02-13
発明の名称電極材料および電池
出願人パナソニックホールディングス株式会社,旭化成株式会社
代理人弁理士法人青藍国際特許事務所
主分類H01M 4/62 20060101AFI20250818BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池の放電レートを高めたときの放電容量維持率を向上させる。
【解決手段】本開示の電極材料1000は、活物質110と、固体電解質100と、導電助剤120と、バインダーとを含む。前記バインダーは、水素化スチレンブタジエンゴム130を含む。水素化スチレンブタジエンゴム130の水素添加率は、70モル%以上である。ここで、水素化スチレンブタジエンゴム130の水素添加率とは、水素化スチレンブタジエンゴム130におけるブタジエン単量体単位中の二重結合に対する水素添加率である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
活物質と、
固体電解質と、
導電助剤と、
バインダーと、
を含み、
前記バインダーは、水素化スチレンブタジエンゴムを含み、
前記水素化スチレンブタジエンゴムの水素添加率は、７０モル％以上である、
電極材料。
ここで、前記水素化スチレンブタジエンゴムの水素添加率とは、前記水素化スチレンブタジエンゴムにおけるブタジエン単量体単位中の二重結合に対する水素添加率である。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
前記導電助剤は、炭素系材料を含む、
請求項１に記載の電極材料。
【請求項３】
前記固体電解質は、ハロゲン化物固体電解質を含む、
請求項１に記載の電極材料。
【請求項４】
前記固体電解質は、硫化物固体電解質を含む、
請求項１に記載の電極材料。
【請求項５】
前記活物質は、遷移元素を含む複合酸化物を含む、
請求項１に記載の電極材料。
【請求項６】
前記電極材料における前記水素化スチレンブタジエンゴムの含有率は、０質量％を超え、かつ１５質量％以下である、
請求項１に記載の電極材料。
【請求項７】
前記電極材料における前記水素化スチレンブタジエンゴムの含有率は、０．０１質量％以上かつ１５質量％以下である、
請求項６に記載の電極材料。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電極材料を含む電極を備えた、
電池。
【請求項９】
前記電極材料が正極材料であり、
前記電極が正極である、
請求項８に記載の電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極材料および電池に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、リチウムイオン二次電池用負極において、活物質層が活物質および導電助剤の凝集物を含み、その凝集物が扁平な形状を有することで負極の入出力特性が向上することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４４１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、電池の放電レートを高めたときの放電容量維持率の向上が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の電極材料は、
活物質と、
固体電解質と、
導電助剤と、
バインダーと、
を含み、
前記バインダーは、水素化スチレンブタジエンゴムを含み、
前記水素化スチレンブタジエンゴムの水素添加率が、７０モル％以上である。
ここで、前記水素化スチレンブタジエンゴムの水素添加率とは、前記水素化スチレンブタジエンゴムにおけるブタジエン単量体単位中の二重結合に対する水素添加率である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の電極材料によれば、電池の放電レートを高めたときの放電容量維持率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施の形態１における電極材料１０００の概略構成を示す断面図である。
図２は、実施の形態２における電池２０００の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本開示の基礎となった知見）
［背景技術］の欄に記載された特許文献１には、リチウムイオン二次電池用負極における活物質層中の活物質の一部、又は、導電助剤の一部が凝集した凝集物を有し、この凝集物が一定の扁平率になった際に入出力特性が向上することが言及されている。なお、特許文献１に開示されているリチウムイオン二次電池は、非水電解液を含む液電池である。
【０００９】
一方、例えば全固体電池の電極においては、電極内部における良好なイオン伝導パスおよび電子伝導パスを確保するために、電極を構成する活物質、固体電解質、および導電助剤などの各種材料の良好な分散性が求められる。本発明者らは、鋭意研究により、電極を構成する活物質、固体電解質、および導電助剤などの各種材料の良好な分散性のためには、電極材料に含まれるバインダーの役割が非常に重要であるという知見を得た。具体的には、例えば全固体電池においては、電極材料に含まれるバインダーは、形成される電極の機械的強度を向上させるだけでなく、電極材料中に含まれる各成分の分散構造の形成に大きく関与するという知見を得た。
【００１０】
本発明者は、上記知見により、電極を構成する活物質、固体電解質、および導電助剤の分散性を向上させて、良好なイオン伝導パスおよび電子伝導パスを形成することができるバインダーについて検討を進めた。その結果、本発明者らは、以下に説明する本開示の電極材料および電池に到達した。
（【００１１】以降は省略されています）

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