电极材料、液体组合物、电极和电化学元件以及生产电极的方法和生产电化学元件的方法技术

本发明专利技术涉及电极材料、液体组合物、电极和电化学元件以及生产电极的方法和生产电化学元件的方法。提供了一种电极材料。在电极材料中，选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种与选自烷基和亚烷基二醇醚基中的一种通过羰基相互键合。通过羰基相互键合。

Electrode material, liquid composition, electrode and electrochemical element, method for producing electrode and method for producing electrochemical element

【技术实现步骤摘要】
电极材料、液体组合物、电极和电化学元件以及生产电极的方法和生产电化学元件的方法


[0001]本公开涉及电极材料、液体组合物、电极和电化学元件以及生产电极的方法和生产电化学元件的方法。

技术介绍

[0002]以锂离子二次电池为代表的电化学元件被安装于例如便携装置、混合动力汽车和电动汽车等上，并且需求量不断增加。对可安装在各种可穿戴装置和医疗贴片上的薄型电池的需求也在不断增加。因此，对电化学元件的要求已经多样化。
[0003]作为构成电化学元件的电极的生产方法，目前已知的一种方法是通过使用例如模涂机、缺角轮涂布机(comma coater)和反向辊涂机涂布液体组合物，在电极基材上形成电极堆叠层。例如，通常通过在电极基材上丝网印刷用于电极堆叠层的液体组合物在电极基材上形成电极堆叠层。
[0004]然而，需要生产与各种和每一种需求都相匹配的板，以便以与该需要相匹配的形状对层进行丝网印刷。因此，对通过使用液体排放设备(例如，参见日本未审查专利申请公开号2009
‑
152180(日本专利号5571304)和日本未审查专利申请公开号2010
‑
97946(日本专利号5913780))将用于电极堆叠层的液体组合物排放到电极基材上而在电极基材上形成电极堆叠层的方法进行了研究。
[0005]液体排放方法通过液体排放头的排放孔排放液体组合物的微小液滴。作为液体排出头排出液滴的方法，例如，已知压电方法、热方法和阀方法。在这些方法中，压电方法可以通过控制电压来精确控制液体组合物的排放量，此外，由于该方法不涉及加热，因此对使用该方法的环境的影响小且耐久性高。
[0006]可以通过液体排放方法排放的液体组合物的粘度需要低于现有液体组合物在25℃下的粘度，因为在25℃下，可以通过液体排放方法排放的液体组合物的粘度在储存稳定性和排放稳定性方面通常从几帕斯卡毫秒(mPa
·
s)到几百帕斯卡毫秒(mPa
·
s)。特别地，当使用压电型液体排放头时，需要将液体组合物的粘度和表面张力调节到合适的值以便提高排放稳定性。
[0007]通过这些液体排放方法排放的液体组合物含有，例如，活性物质、导电助剂和粘合剂，另外地，例如，稳定地保持待排放的液体组合物所需的分散剂和溶剂。
[0008]然而，稳定地保持液体组合物所需的材料比如分散剂和溶剂等不仅在液体组合物施加在基材上后变得不必要，而且由于材料的不可预测的电化学反应以及由于材料的劣化而产生的产物也存在对电化学元件中的元件特性产生不利影响的风险。

技术实现思路

[0009]本公开的目的在于提供一种电极材料，该电极材料能够生产具有优异的分散性和优异的稳定性同时抑制对电化学特性的不利影响的液体组合物。
[0010]根据本公开的一个方面，提供了一种电极材料。在电极材料中，选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种与选自烷基和亚烷基二醇醚基中的一种通过羰基相互键合。
[0011]本公开可提供一种电极材料，其可生产具有优异分散性和优异稳定性同时抑制对电化学性质的不利影响的液体组合物。
附图说明
[0012]图1是示出本公开中使用的负电极的实例的横截面图；
[0013]图2是示出用于生产本公开中使用的负电极的方法的实例的示例视图。
[0014]图3是示出用于生产本公开中使用的负电极的方法的另一实例的示例视图。
[0015]图4是示出图2和图3的液体排放设备的改进实例的示例视图；
[0016]图5是示出本公开中使用的正电极的实例的横截面图；
[0017]图6是示出构成本公开的电化学元件的电极元件的实例的横截面图；
[0018]图7是示出本公开的电化学元件的实例的横截面图；和
[0019]图8是描绘实施例和比较实施例中电化学稳定性的评价结果的图。
具体实施方式
[0020](电极材料)
[0021]在本公开的电极材料中，选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种与选自烷基和亚烷基二醇醚基中的一种通过羰基相互键合。
[0022]电极材料没有特别限制并且可以根据预期目的适当地选择，只要电极材料是具有上述结构并且用于生产电极的材料即可。作为电极材料，选自分散剂和粘合剂中的至少一种是优选的。
[0023]‑
分散剂
‑
[0024]分散剂是可以在待排放的液体组合物中分散并稳定地保持各种材料的化合物，并且适合用作含有例如活性物质、绝缘材料、电解质材料的液体组合物的分散剂。
[0025]‑
粘合剂
‑
[0026]粘合剂没有特别限制，只要粘合剂是能够将负电极材料彼此粘合，将正电极材料彼此粘合，将负电极材料和用于负电极的电极基材彼此粘合，以及将正电极材料与用于正电极的电极基材彼此粘合的化合物即可。从抑制在通过喷墨头喷嘴排放期间喷嘴堵塞的方面考虑，作为粘合剂，不倾向于增加液体组合物粘度的化合物是优选的。
[0027]电极材料的单环或多环芳基可以是选自稠合多环基团和非稠合多环基团中的任一种。单环或多环芳基的实例包括苯基、萘基、芘基、芴基、薁基(azulenyl group)、蒽基、三亚苯基、基、联苯基和三联苯基。
[0028]单环或多环杂芳基的实例包括吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、吖啶基、非那啶基(fenadinyl group)和咔唑基。
[0029]作为烷基，优选的是含有1个或更多但30个或更少的碳原子的烷基。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、异丁基、戊基、己基、庚基、乙基己基、辛基、癸基、十二烷基、2
‑
丁基辛基和十八烷基。
[0030]亚烷基二醇醚基由以下通式(a)表示。
[0031][通式(a)][0032]‑
(RO)
n
‑
[0033]在通式(a)中，R表示亚烷基，n表示3或更大的整数。
[0034]亚烷基的实例包括直链亚烷基、支链亚烷基和亚环烷基。
[0035]直链亚烷基的实例包括亚甲基、亚乙基、亚丙基、正亚丁基和正亚戊基。
[0036]支链亚烷基是其中其至少一个氢原子被烷基取代的直链亚烷基。支链亚烷基的实例包括甲基亚甲基、乙基亚甲基、丙基亚甲基、丁基亚甲基、甲基亚乙基、乙基亚乙基、丙基亚乙基、甲基亚丙基、2
‑
乙基亚丙基、二甲基亚丙基和甲基亚丁基。
[0037]亚环烷基的实例包括单环亚环烷基、桥环亚环烷基和稠环亚环烷基。
[0038]单环亚环烷基的实例包括亚环戊基。
[0039]由以下通式(I)表示的化合物优选地作为电极材料。
[0040][0041]通式(I)中，Ar表示选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种，并且芳基和杂芳基可各自具有取代基。R1、R2、R3、R4和R5各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电极材料，其中选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种与选自烷基和亚烷基二醇醚基中的一种通过羰基相互键合。2.根据权利要求1所述的电极材料，其中所述电极材料由以下通式(I)表示，其中在通式(I)中，Ar表示选自单环或多环芳基和单环或多环杂芳基中的一种，所述芳基和所述杂芳基可各自具有取代基，R1、R2、R3、R4和R5各自独立地表示氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的环烷基，X和Y各自独立地表示选自单键、氧原子、
‑
(CH2)
p
‑
和
‑
(CH2)
p
CH
‑
中的一种，其中p表示1至10的整数，m和n表示正整数。3.根据权利要求1或2所述的电极材料，其中所述电极材料是分散剂或粘合剂，或二者。4.一种液体组合物，其包括：根据权利要求1至3中任一项所述的电极材料；活性物质；和溶剂。5.根据权利要求4所述的液体组合物，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：匂坂俊也，栗山博道，中岛聪，P，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：