蓄电装置用复合电极、其制造方法及蓄电装置制造方法及图纸

本发明专利技术的蓄电装置用复合电极，其特征在于，其具有：基材；和形成在基材上的、由金属和金属化合物中的至少一种形成的晶须或纤维；和形成在晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的覆盖层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及蓄电装置用复合电极、其制造方法、以及蓄电装置，更详细而言，涉及具有形成在基材上的规定的晶须或纤维、和形成在其表面的规定的覆盖层的蓄电装置用复合电极、其制造方法、以及使用蓄电装置用复合电极的蓄电装置。
技术介绍
以往，提出了使钛氧化物等沉积在活性炭纤维表面来表现电化学容量的电化学电容器(参照专利文献1。)。另外，提出了形成无定形的氧化物晶须来表现电化学容量的电化学电容器(参照专利文献2。)。此外，提出了将形成有氧化钨晶须等的基板用作电极的锂离子二次电池(参照专利文献3。)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2002-158140号公报专利文献2 日本特开2005-252217号公报专利文献3 日本特开2008-181763号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在上述专利文献1所记载的电化学电容器中，容量基本都来源于氧化物，活性炭纤维自身仅用于保证双电层容量，存在无法得到足够容量的问题。另外，在上述专利文献2所记载的电化学电容器中，由于使用单一组成的晶须，因此存在难以兼顾容量和导电性的问题。此外，上述专利文献3所记载的锂离子电池的电极虽然具有适宜的性能，但高容量化仍有进一步改善的余地。本专利技术是鉴于这样的现有技术所具有的问题而做出的，其目的在于提供能表现高容量和优异的响应性的蓄电装置用复合电极、其制造方法、以及使用蓄电装置用复合电极的蓄电装置。用于解决问题的方案本专利技术人等为了达到上述目的而进行了深入的研究，结果发现，通过在形成于基材上的规定的晶须或纤维的表面形成规定的覆盖层等等可以达到上述目的，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术的蓄电装置用复合电极，其特征在于，其具有基材；和形成在该基材上的、由金属和金属化合物中的至少一种形成的晶须或纤维；和形成在该晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的覆盖层。另外，本专利技术的蓄电装置，其特征在于，其具有上述本专利技术的蓄电装置用复合电极和电解质。进而，本专利技术的蓄电装置用复合电极的制造方法，其特征在于，其为上述本专利技术的蓄电装置用复合电极的制造方法，该制造方法包括下述工序(1)和O)(1)在氧化气氛中对包含晶须或纤维的构成金属的基材原料或其前体进行加热处理，从而在基材上形成该晶须或该纤维的工序；(2)上述工序(1)之后实施的、在上述晶须或纤维的至少一部分表面形成含有活性物质的覆盖层的工序。专利技术的效果根据本专利技术，由于采用了具有基材，和形成在该基材上的、由金属和金属化合物中的至少一种形成的晶须或纤维，和形成在该晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的覆盖层的方案，等等，因此可以提供能表现高容量和优异的响应性的蓄电装置用复合电极、其制造方法、以及使用蓄电装置用复合电极的蓄电装置。附图说明图1为实施例1㈧中得到的复合前电极的截面SEM照片(a)和上表面SEM照片 (b)。图2为实施例1㈧的蓄电装置用复合电极的上表面SEM照片。图3为示出实施例KA)的蓄电装置用复合电极的CV曲线的图表。图4为示出实施例I(A)中得到的复合前电极的CV曲线的图表。图5为实施例1⑶的蓄电装置用复合电极的上表面SEM照片。图6为示出实施例I(B)的蓄电装置用复合电极的CV曲线的图表。图7为实施例2中得到的复合前电极的截面SEM照片(a)和实施例2的蓄电装置用复合电极的截面SEM照片(b)。图8为示出实施例2的蓄电装置用复合电极和实施例2中得到的复合前电极的CV 曲线的图表。图9为示出比较例1的片状电极(pellet electrode)的CV曲线的图表。图10为实施例3中得到的复合前电极的截面SEM照片(a)和上表面SEM照片(b)。图11为实施例3的蓄电装置用复合电极的上表面SEM照片。图12为实施例4的蓄电装置用复合电极的上表面SEM照片。图13为实施例5的蓄电装置用复合电极的上表面SEM照片。图14为示出实施例3的蓄电装置用复合电极的CV曲线的图表。图15为示出实施例4的蓄电装置用复合电极的CV曲线的图表。图16为示出实施例5的蓄电装置用复合电极的CV曲线的图表。图17为示出实施例3中得到的复合前电极的CV曲线的图表。图18为示出实施例3 实施例5的蓄电装置用复合电极的倍率特性结果的图表。图19为示出实施例3的蓄电装置用复合电极和实施例3中得到的复合前电极的阻抗测定结果的图表。具体实施例方式(第1实施方式)以下详细说明本专利技术的第1实施方式的蓄电装置用复合电极、其制造方法、蓄电直ο此外，在本说明书和权利要求书中，“主要成分”是指以各部位的构成成分总量为基准被包含50质量％以上。首先，详细说明本专利技术的第1实施方式的蓄电装置用复合电极。第1实施方式的蓄电装置用复合电极具有基材；和形成在该基材上的、由金属和金属化合物中的至少一种形成的晶须或纤维；和形成在该晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的覆盖层。而且，所述晶须或纤维具有高于所述活性物质的导电性。通过采用这样的方案，可以发挥高容量和优异的响应性。此外，晶须和纤维各自可以单独或组合来应用。作为覆盖层，只要是形成在晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的层， 则没有特别限定，例如理想的是，在晶须或纤维的大致整个表面形成覆盖层。通过采用这样的方案，在超出稳定电势范围的电势下使用晶须时，可以更稳定地发挥本专利技术的效果。另外，作为覆盖层，例如在其形成在多个晶须或纤维上时，理想的是，形成在相邻的晶须或纤维的表面的覆盖层彼此之间具有间隙。即，理想的是，以不完全填满晶须或纤维彼此之间的间隙的方式形成覆盖层。通过采用这样的方案，电解质、溶剂分子可以在具有覆盖层的晶须或纤维彼此的间隙之间顺利移动，容量表现不会受到阻碍，可以发挥更优异的响应性。进而，作为覆盖层，可以是一层也可以是多层，没有特别限定。例如可以举出在含有活性物质的层的表面具有可发挥集电功能的层的覆盖层作为适宜的例子。另外，例如可以举出将两层含有不同组成的活性物质的覆盖层层叠而成的覆盖层作为适宜的例子。作为具体的适宜的例子，可以举出如下配置得到的覆盖层与作为内层的第一层相对地配置含有体积收缩率小的活性物质的层，与作为外层的第二层相对地配置体积收缩率大的高容量的活性物质。此外，蓄电装置用复合电极的容量与响应性基本成权衡关系(trade-off relationship)，而根据覆盖层的厚度、覆盖层中的活性物质量，可以适当控制蓄电装置用复合电极的容量和响应性。通过采用这样的方案，例如不仅可以发挥本专利技术的效果，还可以发挥优异的循环特性。另外，覆盖层中至少需要包含表现电化学容量的活性物质，作为这样的活性物质， 例如可列举出金属、半导体、金属化合物(氧化物等)、有机化合物，这些可以单独使用一种或适当混合使用多种。此外，构成覆盖层的材料不需要全部是活性物质，例如可以与调节体积变化的材料混合，或与导电材料复合化。进而，作为覆盖层中包含的活性物质的具体例子，例如可列举出锰、镍、锡、铟、钒、钴、钛、硅或者钌的氧化物。进而，可列举出它们的任意组合的混合氧化物或复合氧化物。通过采用这样的方案，尤其可使导电性氧化物与晶须、纤维的密合性提高，因此可以发挥更优异的响应性、优异的循环特性。作为晶须或纤维，没有特别限定，例如可以使用导电性氧化物的晶须或纤维。通过采用这样的方案，不仅可以发挥作为集电体的作用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种蓄电装置用复合电极，其特征在于，其具有：基材；和形成在所述基材上的、由金属和金属化合物中的至少一种形成的晶须或纤维；和形成在所述晶须或纤维的至少一部分表面的、含有活性物质的覆盖层。

【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：塚田佳子，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP