【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施方式涉及一种非水电解质二次电池用碳纳米管分散液。更详细而言，涉及一种包含所述碳纳米管分散液与树脂的树脂组合物、包含所述碳纳米管分散液与树脂及活性物质的复合材料浆料、作为其涂敷膜的电极膜、以及包括电极膜与电解质而成的非水电解质二次电池，尤其涉及一种碳纳米管分散液的制造方法及树脂组合物、复合材料浆料、电极膜，及非水电解质二次电池。
技术介绍
1、随着电动汽车的普及与便携式设备的小型轻量化及高性能化，要求具有高能量密度的二次电池、与所述二次电池的高容量化。在此种背景下，由于高能量密度及高电压这一特征，使用非水系电解液的非水电解质二次电池、特别是锂离子二次电池被用于大量的设备中。
2、作为这些锂离子二次电池的负极材料，使用石墨所代表的碳材料。碳材料是接近锂(li)的低的电位，每单位质量的充放电容量大。但是，在这些电极材料中，每质量的充放电容量达到了接近理论值的水平，作为电池的每质量的能量密度接近极限。因此，就提高作为电极的利用率的观点而言，正在尝试减少无助于放电容量的导电助剂及粘合剂。
3、作为导电助剂，使用碳黑、科琴黑、富勒烯、石墨烯、以及碳纳米管及碳纳米纤维等微细碳纤维等。特别是大量使用作为微细碳纤维的一种的碳纳米管。例如，通过在包含石墨及硅的负极中添加碳纳米管，实现电极电阻的减少、电池的负载电阻的改善、电极的强度的提高、及电极的膨胀收缩性的提高，从而提高锂二次电池的循环寿命(例如，参照专利文献1、专利文献2、及专利文献3)。另外，也进行了通过在正极中添加碳纳米管来减少电极电阻的研究(例如，参
4、在使用平均外径小的碳纳米管的情况下，可以少量有效率地形成导电网络，因此可减少锂离子二次电池用的正极及负极中包含的导电助剂的量。另外，已知在使用纤维长度大的碳纳米管的情况下也获得相同的效果(例如，参照专利文献6)。但是，具有这些特征的碳纳米管由于凝聚力强而难以分散，无法充分地满足碳纳米管分散液的分散性。
5、因此，提出了使用各种分散剂使碳纳米管分散稳定化的方法。例如，提出了使用水溶性高分子聚乙烯基吡咯烷酮等聚合物系分散剂的向水及n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone，nmp)中的分散(参照专利文献4、专利文献5、及专利文献7)。但是，在专利文献4中，对使用外径10nm～150nm的碳纳米管而制作的电极进行了评价，但电极电阻高。另外，在引用文献5中，提出了使用邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate，dbp)吸油量小的碳纳米管的分散液，能够提高分散性，但难以获得高的导电性。在引用文献7中，对使用单层碳纳米管的分散进行了研究，但难以使碳纳米管高浓度分散于溶媒中。在引用文献8中，对使用两层碳纳米管的分散进行了研究。但是，需要碳纳米管的氧化处理、及利用超声波均质机的分散，难以使碳纳米管高浓度分散于溶媒中。在引用文献9中，为了获得适合作为锂离子二次电池的导电助剂的碳纳米管，使用球磨机型分散机，制备将外径150nm的碳纳米管分散为2μm～7μm左右的碳纳米管分散液。但是，为了获得充分的导电性，需要大量使用碳纳米管。
6、因此，获得使外径小、纤维长度大的碳纳米管高浓度且均匀地分散于分散介质中的碳纳米管分散液是面向用途扩大的重要的课题。
7、现有技术文献
8、专利文献
9、专利文献1：日本专利特开平4-155776号公报
10、专利文献2：日本专利特开平4-237971号公报
11、专利文献3：日本专利特开2004-178922号公报
12、专利文献4：日本专利特开2011-70908号公报
13、专利文献5：日本专利特开2014-19619号公报
14、专利文献6：日本专利特开2012-221672号公报
15、专利文献7：日本专利特开2005-162877号公报
16、专利文献8：日本专利特开2010-254546号公报
17、专利文献9：日本专利特开2014-182892号公报
技术实现思路
1、专利技术所要解决的问题
2、本专利技术为了获得密接性及导电性高的电极膜，提供一种具有高的分散性的碳纳米管分散液、碳纳米管树脂组合物及复合材料浆料。更详细而言，提供一种具有优异的速率特性及循环特性的非水电解质二次电池。
3、解决问题的技术手段
4、本专利技术的专利技术人等人为了解决所述课题而进行了努力研究。专利技术人等人发现，通过使用碳纳米管分散液，可获得导电性及密接性优异的电极膜，可获得具有优异的速率特性及循环特性的非水电解质二次电池，所述碳纳米管分散液包含：平均外径超过3nm且为25nm以下、布厄特(brunauer-emmett-teller，bet)比表面积为150m2/g～800m2/g的碳纳米管、分散剂、以及溶媒，且碳纳米管分散液中的碳纳米管的平均纤维长度为0.8μm～3.5μm。专利技术人等人基于所述见解，完成了本专利技术。
5、即，本专利技术的实施方式涉及以下内容。其中，本专利技术并不限定于以下，包括各种实施方式。
6、本专利技术的一实施方式涉及一种非水电解质二次电池用碳纳米管分散液，是包含碳纳米管、分散剂、以及溶媒的碳纳米管分散液，且其中，满足下述(1)～(3)。
7、(1)碳纳米管的平均外径超过3nm且为25nm以下
8、(2)碳纳米管的bet比表面积为150m2/g～800m2/g
9、(3)碳纳米管分散液中的碳纳米管的平均纤维长度为0.8μm～3.5μm
10、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，碳纳米管的bet比表面积(m2/g)与碳纳米管的纤维长度(μm)的积为200～2000。
11、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，复弹性模量为50pa以下，相位角为10°～50°。
12、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，在碳纳米管的拉曼光谱中，将1560cm-1～1600cm-1的范围内的最大峰强度设为g、1310cm-1～1350cm-1的范围内的最大峰强度设为d时，g/d比为0.5～4.5。
13、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，碳纳米管的体积电阻率为1.0×10-2ω·cm～3.0×10-2ω·cm。
14、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，在碳纳米管的粉末x射线衍射分析中，在衍射角2θ＝25°±2°处存在峰，所述峰的半值宽度为2°以上且未满6°。
15、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，碳纳米管的碳纯度为95％以上。
16、优选的一实施方式涉及所述碳纳米管分散液，其中，相对于碳纳米管100质量份，包含20质量份～100质量份的分散剂。
17、优选的一实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管分散液的制造方法，是包含碳纳米管、分散剂及溶媒的碳纳米管分散液的制造方法，其中，
2.根据权利要求1所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，所述分散处理所使用的碳纳米管的布厄特比表面积(m2/g)与纤维长度(μm)的积为242～2000。
3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，碳纳米管分散液100质量份中的碳纳米管的量为0.2质量份～20质量份。
4.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，碳纳米管分散液的复弹性模量为50Pa以下，相位角为10°～50°。
5.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，在所述分散处理所使用的碳纳米管的拉曼光谱中，在将1560cm-1～1600cm-1的范围内的最大峰强度设为G、1310cm-1～1350cm-1的范围内的最大峰强度设为D时，G/D比为0.5～4.5。
6.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，在所述分散处理所使用的碳纳米管的粉末X射线衍射分析中，在衍射角2θ＝25°±2°
7.一种碳纳米管树脂组合物，其特征在于，包括包含碳纳米管、分散剂及溶媒的碳纳米管分散液，以及粘合剂，
8.一种复合材料浆料，其特征在于，包含如权利要求7所述的碳纳米管树脂组合物，以及活性物质。
9.一种电极膜，是如权利要求8所述的复合材料浆料的涂敷膜。
10.一种非水电解质二次电池，包括正极、负极及电解质而成，所述非水电解质二次电池的特征在于，正极或负极中的至少一者包含如权利要求9所述的电极膜。
...【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管分散液的制造方法，是包含碳纳米管、分散剂及溶媒的碳纳米管分散液的制造方法，其中，
2.根据权利要求1所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，所述分散处理所使用的碳纳米管的布厄特比表面积(m2/g)与纤维长度(μm)的积为242～2000。
3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，碳纳米管分散液100质量份中的碳纳米管的量为0.2质量份～20质量份。
4.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，碳纳米管分散液的复弹性模量为50pa以下，相位角为10°～50°。
5.根据权利要求1或2所述的碳纳米管分散液的制造方法，其特征在于，在所述分散处理所使用的碳纳米管的拉曼光谱中，在将1560cm-1～1600cm-1的范围内的最大峰强度设为g、1...
【专利技术属性】
技术研发人员：森田雄，伊藤博友，青谷优，泉谷哲朗，
申请(专利权)人：东洋油墨SC控股株式会社，
类型：发明
国别省市：
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