电化学装置用正极和具备其的电化学装置制造方法及图纸

电化学装置具备正极和负极。电化学装置用正极具备正极集电体和在上述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层。上述导电性高分子包含聚苯胺类。上述活性层在红外线吸收光谱中显示源自羰基的峰。上述源自羰基的峰例如出现在1600cm

Positive electrode for electrochemical device and electrochemical device with it

The electrochemical device has positive and negative electrodes. The positive electrode of the electrochemical device is provided with a positive collector and an active layer containing a conductive polymer formed on the positive collector. The conductive polymer comprises polyaniline. The above active layer shows a peak from carbonyl in the infrared absorption spectrum. For example, the peak from carbonyl group appears at 1600cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置用正极和具备其的电化学装置
本专利技术涉及具备包含导电性高分子的活性层的电化学装置用正极和具备该电化学装置用正极的电化学装置。
技术介绍
近年来，具有锂离子二次电池和双电层电容器的中间性能的电化学装置备受关注，例如研究了将导电性高分子用作正极材料(例如专利文献1)。包含导电性高分子作为正极材料的电化学装置通过阴离子的吸附(掺杂)和脱附(脱掺杂)而进行充放电，因此反应电阻小，与通常的锂离子二次电池相比时，具有高输出。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-35836号公报
技术实现思路
在将包含聚苯胺或其衍生物的聚苯胺类用作导电性高分子的情况下，在对电化学装置连续施加恒定电压的浮动充电中，浮动特性容易降低。本专利技术的一个方面涉及一种电化学装置用正极，其具备正极集电体和在上述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层，上述导电性高分子包含聚苯胺类，上述活性层在红外线吸收光谱(以下称为IR光谱)中显示源自羰基的峰。本专利技术的另一方面涉及一种电化学装置，其具备正极和负极，所述正极为上述的正极。根据本专利技术，电化学装置的浮动特性的降低受到抑制。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式所述的电化学装置用正极的截面示意图。图2为本专利技术的一个实施方式所述的电化学装置的截面示意图。图3为用于说明图2的电化学装置的电极组的构成的概略图。图4为实施例1的正极的活性层的IR光谱。图5为实施例1～2和比较例1的电化学装置的浮动特性(浮动充电时的内部电阻变化ΔDCR)的评价结果的示意图。图6为实施例1～2和比较例1的电化学装置的可靠性(浮动充电时的容量变化率ΔC)的评价结果的示意图。图7为实施例1和比较例1的电化学装置的耐电压性(反应电流密度)的评价结果的示意图。具体实施方式研究了在电化学装置中将导电性高分子用作正极材料。在充电时，电解液中的阴离子被掺杂至导电性高分子，电解液中的锂离子被吸储至负极材料。在放电时，从导电性高分子中脱掺杂的阴离子向电解液中移动，从负极材料中释放的锂离子向电解液中移动。需要说明的是，在本专利技术中，还包括导电性高分子在脱掺杂状态下几乎没有导电性或没有导电性的情况。在作为导电性高分子而使用聚苯胺及其衍生物等聚苯胺类的情况下，若通过浮动充电而对电化学装置连续施加恒定电压，则正极的容量容易降低。本专利技术的一个实施方式所述的电化学装置用正极中，对于包含导电性高分子的活性层而言，导电性高分子包含聚苯胺类，且活性层在IR光谱中显示源自羰基(＞C＝O)的峰。通过设置这样的活性层，能够维持有助于充放电的导电性高分子的状态。因而，浮动充电时的内部电阻的增加受到抑制。此外，由于浮动充电时的容量降低受到抑制，因而能够抑制电化学装置的浮动特性降低。上述IR光谱针对通过将正极充分清洗并干燥而得到的样品表面的活性层进行测定即可。《电化学装置》本实施方式所述的电化学装置具备正极和负极。正极具备正极集电体和在正极集电体上形成的活性层。可以在正极集电体上形成碳层。在设置碳层的情况下，能够降低正极集电体与活性层之间的电阻而抑制容量的降低，因此，在抑制浮动特性降低的方面更为有利。活性层可以按照在正极集电体与活性层之间夹有碳层等的状态而配置在正极集电体上，在有不存在碳层的区域的情况下，也可以直接配置在正极集电体上。图1示出包含碳层时的正极的概略纵向截面图。图示例的正极11具备正极集电体111、在正极集电体111上形成的碳层112、以及隔着碳层112在正极集电体111上形成的活性层113。活性层113包含含有聚苯胺类的导电性高分子。活性层113在IR光谱中显示源自羰基的峰。以下，针对本专利技术所述的电化学装置的构成，参照附图更详细地进行说明。图2是本实施方式所述的电化学装置100的截面示意图，图3是将该电化学装置100所具备的电极组10的一部分展开而得的概略图。电化学装置100具备：电极组10；收纳电极组10的容器101；封堵容器101开口的封口体102；覆盖封口体102的底板103；从封口体102导出且贯穿底板103的引线104A、104B；以及将各引线与电极组10的各电极连接的引线接头105A、105B。容器101的开口端附近向内侧进行了拉深加工。容器101的开口端进行了卷曲加工，以使容器101的开口端嵌紧于封口体102。电极组10具备正极11和负极。通常，在正极11与负极之间配置间隔件。(正极)本专利技术还包括电化学装置的正极(电化学装置用正极)。以下，针对正极更详细地进行说明。(正极集电体)正极11所具备的正极集电体111可以使用例如片状的金属材料。作为片状的金属材料，可以使用例如金属箔、金属多孔体、冲孔金属、网眼钢板、蚀刻金属等。作为正极集电体111的材质，可以使用例如铝、铝合金、镍、钛等，优选使用铝、铝合金。正极集电体111的厚度例如为10～100μm。(碳层)碳层112通过例如在正极集电体111的表面蒸镀导电性碳材料来形成。或者，碳层112通过将包含导电性碳材料的碳糊剂涂布至正极集电体111的表面而形成涂膜，其后将涂膜干燥来形成。碳糊剂包含例如导电性碳材料、和高分子材料，且包含水和/或有机溶剂。碳层112的厚度例如为1～20μm即可。导电性碳材料可以使用石墨、硬碳、软碳、炭黑等。其中，从容易形成薄且导电性优异的碳层112这一点出发，优选为炭黑。导电性碳材料的平均粒径D1没有特别限定，例如为3～500nm，优选为10～100nm。平均粒径是指：通过激光衍射式的粒度分布测定装置而求出的体积粒度分布中的中值粒径(D50)(以下相同)。需要说明的是，炭黑的平均粒径D1也可通过利用扫描型电子显微镜进行观察来算出。高分子材料的材质没有特别限定，从电化学稳定、且耐酸性优异的观点出发，优选使用氟树脂、丙烯酸类树脂、聚氯乙烯、聚烯烃树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、水玻璃(硅酸钠的聚合物)等。(活性层)活性层113包含导电性高分子。在制作活性层113时，首先形成导电性高分子层。导电性高分子层通过例如将具备碳层112的正极集电体111浸渍于包含导电性高分子原料的反应液中，并在正极集电体111的存在下将原料进行电解聚合来形成。形成导电性高分子层时，通过将正极集电体111作为阳极而进行电解聚合，从而以覆盖碳层112的表面的方式形成导电性高分子层。需要说明的是，在未形成碳层112的情况下，通过将正极集电体111浸渍于反应液并进行电解聚合，从而以覆盖正极集电体111的表面的方式形成导电性高分子层。此外，还可以在形成除碳层之外的夹杂层后，再形成导电性高分子层。导电性高分子层可以利用除电解聚合之外的方法来形成。例如，通过将原料进行化学聚合，也可以形成导电性高分子层。或者，还可以使用导电性高分子或其分散体(dispersion)来形成导电性高分子层。本实施方式中，活性层113本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学装置用正极，其具备：/n正极集电体；以及/n在所述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层，/n所述导电性高分子包含聚苯胺类，/n所述活性层在红外线吸收光谱中显示源自羰基的峰。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 JP 2017-0728611.一种电化学装置用正极，其具备：
正极集电体；以及
在所述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层，
所述导电性高分子包含聚苯胺类，
所述活性层在红外线吸收光谱中显示源自羰基的峰。


2.根据权利要求1所述的电化学装置用正极，其中，所述源自羰基的峰至少出现在1600cm-1以上且1700cm-1以下的范围。


3.根据权利要求1或2所述的电化学装置用正极，其中，所述活性层中，作为所述源自...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村菜穗，竹下昌利，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP