第１发明专利技术的二次电池用正极的特征在于，包含作为导电助剂的导电性类金刚石粉末和玻璃碳粉末中的某一种。第２发明专利技术的二次电池用正极的特征在于，在由正极活性物质构成的粒子上、利用干式镀膜方法附着有导电性类金刚石。第３发明专利技术的电池作为具有在以铝、镍或钛为主要成分的集电体基材或由奥氏体不锈钢构成的集电体基材的表面上、形成有由导电性类金刚石、玻璃碳、金和铂中的一种或二种以上构成的导电性的耐腐蚀性薄膜的集电体、和有机溶剂的电池，其特征在于，上述有机溶剂中包含有在链式饱和碳氢化合物的两末端上结合有腈基的链式饱和碳氢二腈化合物等的腈化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
第一专利技术涉及一种二次电池用正极以及二次电池，适合于采用Li2NiP04F、 LiNiPO4, LiCoPO4, Li2CoPO4等的可以在高电位进行充电反应的正极活性物质的二次电池。还有，第二专利技术涉及一种二次电池用正极以及二次电池，适合于采用Li2NiP04F、 LiNiPO4, LiCoPO4, Li2CoPO4F等的可以在高电位进行充电反应的正极活性物质的二次电池。另外，第三专利技术涉及一种可以用于锂离子电池或钠离子电池、双电荷层电容器、锂离子电容器等的具有优良耐腐蚀性的集电体和电池。
技术介绍
以前，在二次电池的正极活性物质中混合碳粉，以使正极具有所需的电子传导性能。例如，作为锂离子电池用的正极活性物质，采用钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、这些物质的固溶体、锰酸锂(LiMn2O4)等，在这些正极材料中混合作为导电助剂的碳，以使正极具有所需的电子传导性能。另外，采用聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVdF)等的氟树脂作为粘结剂，制成正极形状。然后，为了满足进一步增大输出和高速充电的需要，或者在制作电极时使原料进行碳化，或者利用湿法将电极活性物质、导电助剂和溶剂进行混合粉碎后再除去溶剂(专利文献1)，从而提高电子传导性能。另外，有的方案中，将其表面覆盖有金属的高分子材料作为导电助剂(专利文献2)，或者让活性物质层中包含作为导电助剂的金属粒子(专利文献3)，从而提高电子传导性能。还有，为了在电池等的电化学单元与外部之间进行电子的导入导出，让具有导电性的集电体与电极接触。例如，在锂离子电池中，采用由铝构成的集电体作为与正极材料接触的集电体，采用由镍等作为与负极材料接触的集电体，经由这些集电体进行充电和放电。还有，在高分子电解质燃料电池中，由金属构成的隔板发挥集电体的功能，向外部引出电流。集电体多处于苛刻的腐蚀环境下(尤其是产生电化学的氧化反应的正极侧的集电体处于严酷的腐蚀环境)，因此需要具有耐腐蚀性能。为了满足这种集电体的耐腐蚀性能，在由金属构成的集电体的表面形成具有导电性的耐腐蚀性薄膜。例如，在专利文献4 中，利用溅射方法，在由铝构成的基板上形成导电性石墨组成的薄膜，从而在具有导电性的同时，提高耐腐蚀性，将其用于燃料电池用的隔板。专利文献日本专利特开2008-147024号公报日本专利特开2007-311057号公报日本专利特开2006-164823号公报日本专利特开2004-235091号公报非专利文献表面技术，Vol. 58，No. 6，p337_341 (2007)
技术实现思路
但是，在上述采用Li2NiP04F、LiNiPO4, LiCoPO4, Li2CoPO4F等的可以在高电位进行充电反应的正极活性物质中，作为导电助剂添加到这些正极活性物质中的石墨粉等在充电时的高电位下会发生氧化，或者由于石墨粉上的电化学反应使得溶剂发生分解。第1专利技术为了解决上述问题，目的在于提供一种在高电位下进行充电反应、能够有效利用能量密度高的正极活性物质的二次电池用正极。第1专利技术的二次电池用正极的特征在于，作为包含正极活性物质和导电助剂的二次电池用正极，上述导电助剂包含有导电性类金刚石粉末和玻璃碳粉末中的至少一种。第1专利技术的二次电池用正极中，在导电助剂中包含有导电性类金刚石粉末和玻璃碳粉末中的至少一种。根据本专利技术者们的试验结果，类金刚石粉末或玻璃碳粉末具有比石墨更宽的电位窗口，在高电位下稳定，不容易发生溶剂分解，电子传导性能优良。因此，作为混合有正极活性物质和导电助剂的二次电池用正极中的导电助剂，可以确保正极所需的高导电性，可以防止充电时的高电位下发生氧化、或者溶剂发生溶解的现象。这样，可以有效地利用在高电位下进行充电反应的能量密度高的正极活性物质。这里，作为导电性类金刚石，指的是金刚石结合(碳之间的SP3混合轨道结合)与石墨结合(碳之间的SPJg合轨道)这二者混合存在的具有非晶态结构的碳中，导电性低于 1000 Ω cm的部分。但是，除了非晶态结构，还包含一部分由石墨结构组成的晶体结构(即由 SP2混合轨道组成的六方晶系晶体结构)所构成的相，这样可以发挥导电性。具有处于石墨与金刚石的中间性质的类金刚石在薄膜制备时，通过调节构成类金刚石的碳原子的SP2混合轨道结合和SP3混合轨道结合的比率，可以调节导电性。作为用于第1专利技术的二次电池用正极的正极活性物质，可以包含Li2NiP04F、 LiNiP04、LiCoPO4和Li2CoPO4F中的至少一种。这些正极活性物质由于在高电位下受到充电， 因此具有能量密度大的优点，但是在过去的由石墨构成的导电助剂中，有可能受到氧化，发生溶剂分解。与此对应，在导电助剂中采用了类金刚石或玻璃碳的本专利技术的二次电池用正极中，由于电位窗口宽，导电助剂难氧化，溶剂难分解，因此作为可以有效利用能量密度大的这些正极活性物质的优点的锂离子电池，能够恰当地得到应用。还有，根据专利技术者们的试验结果，由于含有腈化合物的电解液具有较宽的电位窗口，在Li2NiP04F、LiNiPO4, LiCoPO4和Li2CoPO4F等的高电位下进行充电的正极活性物质的充电领域中，也能够稳定地存在，能够抵抗分解。因此，适合于本专利技术的二次电池用正极材料用的电解液。这样，本专利技术的二次电池的特征在于，具有第1专利技术的二次电池正极、和含有腈化合物的电解液。还有，上述Li2NiP04F、LiNiPO4, LiCoPO4和Li2CoPO4F等的高电位下进行充电反应的正极活性物质中，作为导电助剂添加到这些正极活性物质中的石墨粉末等在充电时的高电位下会发生氧化，或者由于石墨粉上的电化学反应使得溶剂发生分解。第2专利技术为了解决上述问题，目的在于提供一种在高电位下进行充电反应、能够4有效利用能量密度高的正极活性物质的二次电池用正极。第2专利技术的二次电池用正极的特征在于，在由正极活性物质构成的粒子的集合体形成的规定形状的二次电池用正极中，利用干式镀膜方法在上述正极活性物质构成的粒子上附着有导电性类金刚石。第2专利技术的二次电池用正极中，由正极活性物质构成的粒子的集合体形成规定形状，利用干式镀膜方法在正极活性物质构成的粒子上附着有导电性类金刚石。这样，导电性类金刚石发挥导电助剂的作用，赋予二次电池用正极的所需特性的电子传导性能。而且，根据本专利技术者们的试验结果，类金刚石具有比石墨更宽的电位窗口，在高电位下稳定，不容易发生溶剂分解。因此，可以减少充电时的高电位下类金刚石发生氧化、或溶剂发生溶解的现象。这样，可以有效地利用在高电位下进行充电反应的能量密度高的正极活性物质。这里，作为导电性类金刚石，指的是金刚石结合(碳之间的SP3混合轨道结合)与石墨结合(碳之间的SPJg合轨道)这二者混合存在的具有非晶态结构的碳中，导电性低于 1000 Ω cm的部分。但是，除了非晶态结构，还包含一部分由石墨结构组成的晶体结构(即由 SP2混合轨道组成的六方晶系晶体结构)所构成的相，这样可以发挥导电性。具有处于石墨与金刚石的中间性质的类金刚石在薄膜制备时，通过调节构成类金刚石的碳原子的SP2混合轨道结合和SP3混合轨道结合的比率，可以调节导电性。作为用于第2专利技术的二次电池用正极的正极活性物质，可以包含Li2NiP04F、 LiNiPO4, LiCoPO本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种二次电池用正极，其特征在于，在包含正极活性物质和导电助剂的二次电池用正极中，上述导电助剂中包含有导电性类金刚石粉末和玻璃碳粉末中的至少一种。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：长滨昌俊，
申请(专利权)人：株式会社爱考斯研究，
类型：发明
国别省市：JP
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