JP7103376B2 - Lithium ion capacitor - Google Patents
Lithium ion capacitor Download PDFInfo
- Publication number
- JP7103376B2 JP7103376B2 JP2020017726A JP2020017726A JP7103376B2 JP 7103376 B2 JP7103376 B2 JP 7103376B2 JP 2020017726 A JP2020017726 A JP 2020017726A JP 2020017726 A JP2020017726 A JP 2020017726A JP 7103376 B2 JP7103376 B2 JP 7103376B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbonate
- organic solvent
- lithium ion
- electrolytic solution
- ion capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
本発明は、リチウムイオンキャパシタに関する。 The present invention relates to a lithium ion capacitor.
リチウムイオンキャパシタは、所謂ハイブリッドキャパシタであり、典型的に、活性炭等の活物質が集電箔に保持されてイオンを物理的に吸脱着する電極が正極として用いられ、負極としてリチウムイオンを酸化還元反応により吸蔵・脱離する電極が用いられる。リチウムイオンキャパシタは、大容量と高出力とを両立し得る蓄電デバイスとして種々の用途展開が期待されており、例えば、車載用途が検討されている。 A lithium ion capacitor is a so-called hybrid capacitor, and typically, an electrode in which an active material such as activated carbon is held in a current collecting foil to physically absorb and desorb ions is used as a positive electrode, and lithium ions are oxidized and reduced as a negative electrode. An electrode that absorbs and desorbs by the reaction is used. Lithium-ion capacitors are expected to be used in various applications as storage devices capable of achieving both large capacity and high output. For example, in-vehicle applications are being studied.
これに関連し、特許文献1には、リチウムイオンキャパシタではなくリチウムイオン電池に主眼を置いた発明ではあるものの、キャパシタを含む電池を車載用途に展開することを考慮した、活物質を集電箔に結着するための電極用バインダが開示されている。電極用のバインダとして従来用いられているスチレン-ブタジエンゴム(SBR)は、水系のバインダであり、電極の製造工程における環境負荷を小さくしやすい点では望ましい。これに対し、特許文献1では、SBRをリチウムイオン電池の正極に用いた場合に酸化劣化する問題を指摘したうえで、水酸基を有するモノマーから誘導される特定の構成単位と、多官能(メタ)アクリレートモノマーから誘導される特定の構成単位とを含む高度に架橋した構造の重合体を含有する水系バインダであれば、酸化劣化を起こさず、60℃の比較的高温の使用環境においても性能に影響がないとされる。
In relation to this,
リチウムイオンキャパシタが低温環境下でも用いられることを考慮すると、-40℃程度の低温環境下において電解液の凝固や溶媒成分の析出が極力生じないことが望まれる。そこで本発明は、低温環境において電解液の凝固や溶媒成分の析出が極力生じないリチウムイオンキャパシタを提供することを目的とする。Considering that the lithium ion capacitor is used even in a low temperature environment, it is desired that the coagulation of the electrolytic solution and the precipitation of the solvent component do not occur as much as possible in the low temperature environment of about -40 ° C. Therefore, an object of the present invention is to provide a lithium ion capacitor in which coagulation of an electrolytic solution and precipitation of solvent components do not occur as much as possible in a low temperature environment.
本発明は、以下の手段をとる。
(1)正極と、負極と、前記正極及び前記負極に接触する電解液と、を有するリチウムイオンキャパシタであって、前記電解液は、有機溶媒とイミド構造を有するリチウム塩電解質を含み、前記有機溶媒は、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートを含み、前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートの合計が20~30vol%であり、前記有機溶媒は、エチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとを含み、前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネート、前記プロピレンカーボネート、前記エチルメチルカーボネートおよび前記ジエチルカーボネートの合計が100vol%である。
(2)(1)のリチウムイオンキャパシタであって、前記有機溶媒は、前記エチレンカーボネートを前記プロピレンカーボネートより多く含む。
(3)(1)又は(2)のリチウムイオンキャパシタであって、前記エチルメチルカーボネートと前記ジエチルカーボネートの比率は2:1である。
(4)(3)のリチウムイオンキャパシタであって、前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネートは20vol%であり、前記プロピレンカーボネートは10vol%である。
The present invention takes the following means.
(1) A lithium ion capacitor having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution in contact with the positive electrode and the negative electrode, wherein the electrolytic solution contains an organic solvent and a lithium salt electrolyte having an imide structure, and is said to be organic. The solvent contains ethylene carbonate and propylene carbonate, and the total amount of the ethylene carbonate and the propylene carbonate is 20 to 30 vol% with respect to the total amount of the organic solvent, and the organic solvent contains ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate. The total of the ethylene carbonate, the propylene carbonate, the ethylmethyl carbonate and the diethyl carbonate is 100 vol% with respect to the total amount of the organic solvent.
(2) In the lithium ion capacitor of (1), the organic solvent contains the ethylene carbonate in a larger amount than the propylene carbonate.
(3) In the lithium ion capacitor of (1) or (2), the ratio of the ethyl methyl carbonate to the diethyl carbonate is 2: 1 .
(4) In the lithium ion capacitor of (3), the ethylene carbonate is 20 vol% and the propylene carbonate is 10 vol% with respect to the total amount of the organic solvent.
本発明のリチウムイオンキャパシタによれば、-40℃程度の低温環境において電解液の凝固や溶媒成分の析出を極力抑えることができる。 According to the lithium ion capacitor of the present invention , coagulation of the electrolytic solution and precipitation of solvent components can be suppressed as much as possible in a low temperature environment of about -40 ° C.
〔リチウムイオンキャパシタの主構成要素〕
本発明のリチウムイオンキャパシタは、正極と、負極と、正極及び負極に接触する電解液と、を少なくとも有する。
[Main components of lithium-ion capacitors]
The lithium ion capacitor of the present invention has at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution in contact with the positive electrode and the negative electrode.
[電解液]
電解液は、溶媒と、電解質とを含む。
[Electrolytic solution]
The electrolytic solution contains a solvent and an electrolyte.
<溶媒>
溶媒としては、従来リチウムイオンキャパシタに用いられている有機溶媒が用いられ、この種の有機溶媒として、カーボネート系有機溶媒、ニトリル系有機溶媒、ラクトン系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、エステル系有機溶媒、アミド系有機溶媒、スルホン系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、芳香族系有機溶媒を例示できる。溶媒は、一種または二種以上を適宜の組成比で混合して用いることができる。ここでカーボネート系有機溶媒として、エチレンカーボネート(EC)やプロピレンカーボネート(PC)やフルオロエチレンカーボネート(FEC)などの環状カーボネート、エチルメチルカーボネート(EMC)やジエチルカーボネート(DEC)やジメチルカーボネート(DMC)などの鎖状カーボネートを例示できる。
<Solvent>
As the solvent, an organic solvent conventionally used for lithium ion capacitors is used, and as this kind of organic solvent, a carbonate-based organic solvent, a nitrile-based organic solvent, a lactone-based organic solvent, an ether-based organic solvent, and an alcohol-based organic solvent , Ester-based organic solvent, amide-based organic solvent, sulfone-based organic solvent, ketone-based organic solvent, aromatic-based organic solvent can be exemplified. As the solvent, one kind or two or more kinds can be mixed and used at an appropriate composition ratio. Here, as the carbonate-based organic solvent, cyclic carbonates such as ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC) and fluoroethylene carbonate (FEC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) and the like Chain carbonate can be exemplified.
またニトリル系有機溶媒として、アセトニトリル、アクリロニトリル、アジポニトリル、バレロニトリル、イソブチロ二トリルを例示できる。またラクトン系有機溶媒として、γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトンを例示できる。またエーテル系有機溶媒として、テトラヒドロフランやジオキサンなどの環状エーテル、1,2-ジメトキシエタンやジメチルエーテルやトリグライムなどの鎖状エーテルを例示できる。またアルコール系有機溶媒として、エチルアルコール、エチレングリコールを例示できる。またエステル系有機溶媒として、酢酸メチル、酢酸プロピル、リン酸トリメチルなどのリン酸エステル、ジメチルサルフェートなどの硫酸エステル、ジメチルサルファイトなどの亜硫酸エステルを例示できる。アミド系有機溶媒として、N‐メチル‐2‐ピロリドン、エチレンジアミンを例示できる。スルホン系有機溶媒として、ジメチルスルホンなどの鎖状スルホン、3‐スルホレンなどの環状スルホンを例示できる。ケトン系有機溶媒としてメチルエチルケトン、芳香族系有機溶媒としてトルエンを例示できる。そしてカーボネート系有機溶媒を除く上記各種の有機溶媒は、環状カーボネート(特にエチレンカーボネート(EC))と混合して用いることが好ましく、例えば後述する鎖状カーボネートの代替として用いることが想定される。 Further, examples of the nitrile-based organic solvent include acetonitrile, acrylonitrile, adiponitrile, valeronitrile, and isobutyronitril. Further, as the lactone-based organic solvent, γ-butyrolactone and γ-valerolactone can be exemplified. Examples of the ether-based organic solvent include cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane, dimethyl ether and triglyme. Further, as the alcohol-based organic solvent, ethyl alcohol and ethylene glycol can be exemplified. Examples of the ester-based organic solvent include phosphoric acid esters such as methyl acetate, propyl acetate and trimethyl phosphate, sulfate esters such as dimethyl sulfate, and sulfite esters such as dimethyl sulfate. Examples of the amide-based organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone and ethylenediamine. Examples of the sulfone-based organic solvent include chain sulfones such as dimethyl sulfone and cyclic sulfones such as 3-sulfolene. Methyl ethyl ketone can be exemplified as the ketone-based organic solvent, and toluene can be exemplified as the aromatic organic solvent. The various organic solvents other than the carbonate-based organic solvent are preferably used in combination with a cyclic carbonate (particularly ethylene carbonate (EC)), and are expected to be used as a substitute for the chain carbonate described later, for example.
そしてリチウムイオンキャパシタの電解液においては、使用可能な電圧範囲(例えばLi基準で+4.0V程度)を考慮して、酸化耐性に優れるカーボネート系有機溶媒を用いることが好ましい。さらに電解液は、内部抵抗の指標となるイオン伝導度(S/m、S:ジーメンス、m:メートル)が高いことが好ましく、このイオン伝導度は、電解液の粘度を低めるとともに電解質(後述)の解離度を高めることで向上させることができる。このことから有機溶媒として、電解質の解離度を高める環状カーボネートと、低粘度の鎖状カーボネートを混合してなるカーボネート系有機溶媒を用いることがさらに好ましい(下記[表6]を参照)。 In the electrolytic solution of the lithium ion capacitor, it is preferable to use a carbonate-based organic solvent having excellent oxidation resistance in consideration of a usable voltage range (for example, about +4.0 V based on Li). Further, the electrolytic solution preferably has high ionic conductivity (S / m, S: Siemens, m: meter), which is an index of internal resistance, and this ionic conductivity lowers the viscosity of the electrolytic solution and the electrolyte (described later). It can be improved by increasing the degree of dissociation of. For this reason, it is more preferable to use a carbonate-based organic solvent obtained by mixing a cyclic carbonate that enhances the dissociation degree of the electrolyte and a low-viscosity chain carbonate as the organic solvent (see [Table 6] below).
ここで鎖状カーボネートとして各種の鎖状カーボネートを用いることができるが、電解液の耐熱性向上の観点から、沸点が低く耐熱性に劣るジメチルカーボネート(DMC)を用いないことが好ましい(下記[表6]を参照)。すなわち有機溶媒中にジメチルカーボネート(DMC)が含まれる場合、ジメチルカーボネート(DMC)が熱分解してジエチルカーボネート(DEC)となり、その際の分解副産物が内部抵抗の増加や耐熱性の悪化を引き起こすことが懸念される(なおこの推察は本発明を限定するものではない)。そしてリチウムイオンキャパシタを高温環境下で使用することを考慮すると、鎖状カーボネートとして、比較的高沸点且つ低粘度のエチルメチルカーボネート(EMC)や、より高沸点のジエチルカーボネート(DEC)を用いることが好ましい。そして電解液のイオン伝導度と耐熱性の双方を向上させる観点から、エチルメチルカーボネート(EMC)とジエチルカーボネート(DEC)を混合して用いることがさらに好ましい。なお有機溶媒中におけるエチルメチルカーボネート(EMC)とジエチルカーボネート(DEC)の比率は特に限定しないが、例えばEMC:DEC=2:1~1:2の範囲に設定できる。 Here, various chain carbonates can be used as the chain carbonate, but from the viewpoint of improving the heat resistance of the electrolytic solution, it is preferable not to use dimethyl carbonate (DMC) having a low boiling point and inferior heat resistance ([Table] below]. 6]). That is, when dimethyl carbonate (DMC) is contained in the organic solvent, dimethyl carbonate (DMC) is thermally decomposed into diethyl carbonate (DEC), and the decomposition by-product at that time causes an increase in internal resistance and deterioration of heat resistance. (Note that this speculation does not limit the present invention). Considering the use of a lithium ion capacitor in a high temperature environment, it is possible to use ethyl methyl carbonate (EMC) having a relatively high boiling point and low viscosity or diethyl carbonate (DEC) having a higher boiling point as the chain carbonate. preferable. From the viewpoint of improving both the ionic conductivity and the heat resistance of the electrolytic solution, it is more preferable to use a mixture of ethyl methyl carbonate (EMC) and diethyl carbonate (DEC). The ratio of ethyl methyl carbonate (EMC) to diethyl carbonate (DEC) in the organic solvent is not particularly limited, but can be set in the range of, for example, EMC: DEC = 2: 1 to 1: 2.
また環状カーボネートとして各種の環状カーボネートを用いることができるが、電解液の酸化耐性向上の観点から固体電解液相間(SEI)膜生成能力を備えたエチレンカーボネート(EC)を用いることが好ましい。そして環状カーボネートとして、エチレンカーボネート(EC)と他の環状カーボネート(例えばPC)を混合して用いる場合には、エチレンカーボネート(EC)を、他の環状カーボネート(例えばPC)よりも多く含むことが好ましい。このようにエチレンカーボネート(EC)を相対的に多く含むことで、そのSEI膜生成能力が好適に発揮されて、エチレンカーボネート(EC)が還元分解された後にSEIと呼ばれる保護被膜を負極表面に作り、電解液がリチウム(Li)の電位に直接さらされなくなる。 Although various cyclic carbonates can be used as the cyclic carbonate, it is preferable to use ethylene carbonate (EC) having a solid electrolytic solution phase-to-phase (SEI) film forming ability from the viewpoint of improving the oxidation resistance of the electrolytic solution. When ethylene carbonate (EC) and another cyclic carbonate (for example, PC) are mixed and used as the cyclic carbonate, it is preferable that ethylene carbonate (EC) is contained in a larger amount than the other cyclic carbonate (for example, PC). .. By containing a relatively large amount of ethylene carbonate (EC) in this way, the ability to form an SEI film is suitably exhibited, and after the ethylene carbonate (EC) is reduced and decomposed, a protective film called SEI is formed on the surface of the negative electrode. , The electrolyte is no longer directly exposed to the potential of lithium (Li).
ここでリチウムイオンキャパシタが低温環境下で用いられることを考慮すると、-40℃程度の低温環境下において電解液の凝固や溶媒成分の析出が極力生じないことが望まれる。このことから環状カーボネートとして高融点のエチレンカーボネート(EC)を用いる場合、有機溶媒全量に対するエチレンカーボネート(EC)の割合を35vol%未満とすることが好ましい。そして低融点のプロピレンカーボネート(PC)とエチレンカーボネート(EC)を混合して用いることで、電解液の凝固や溶媒成分の析出を極力生じさせることなく、有機溶媒中における環状カーボネートの含有量を増やすことができる。このとき有機溶媒全量に対するエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の合計割合を55vol%未満とすることが好ましく、40vol%未満とすることがより好ましい。エチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の合計割合が55vol%以上であると低温環境下において電解液の凝固や溶媒成分の析出が生じる可能性が極端に高まる。またエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の合計割合が40vol%以上であると、例えば低温環境下において所望のイオン伝導度が得られないおそれがある。そしてエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)を混合して用いる場合、これらの有機溶媒全量に対する合計割合を35vol%~20vol%の範囲に設定することで、電解液の凝固や溶媒成分の析出を極力生じさせることなく、幅広い温度範囲(例えば25℃~-40℃の範囲)において所望のイオン伝導度を得ることができる。 Considering that the lithium ion capacitor is used in a low temperature environment, it is desired that the coagulation of the electrolytic solution and the precipitation of the solvent component do not occur as much as possible in the low temperature environment of about -40 ° C. Therefore, when ethylene carbonate (EC) having a high melting point is used as the cyclic carbonate, the ratio of ethylene carbonate (EC) to the total amount of the organic solvent is preferably less than 35 vol%. By using a mixture of low melting point propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), the content of cyclic carbonate in the organic solvent is increased without causing coagulation of the electrolytic solution and precipitation of solvent components as much as possible. be able to. At this time, the total ratio of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) to the total amount of the organic solvent is preferably less than 55 vol%, more preferably less than 40 vol%. When the total ratio of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) is 55 vol% or more, the possibility of coagulation of the electrolytic solution and precipitation of solvent components in a low temperature environment is extremely increased. If the total ratio of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) is 40 vol% or more, the desired ionic conductivity may not be obtained, for example, in a low temperature environment. When ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) are mixed and used, the total ratio to the total amount of these organic solvents is set in the range of 35 vol% to 20 vol% to coagulate the electrolytic solution and precipitate the solvent component. The desired ionic conductivity can be obtained in a wide temperature range (for example, in the range of 25 ° C. to −40 ° C.) without causing the above.
<電解質>
電解質は、リチウムイオンとアニオンとに電離して充放電反応に寄与するものであり、主としてイミド構造を有するリチウム塩を含む。イミド構造を有するリチウム塩としては、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド[LiFSI]、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド[LiTFSI]、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド[LiBETI]等が挙げられる。イミド構造を有するリチウム塩は、1種のみを用いても2種以上を用いてもよい。また本発明の効果を阻害しない範囲内において他のリチウム塩電解質を併用してもよい。電解質は、好ましくは、電解液に0.5~10.0mol/L含有する。電解質の濃度が0.5mol/L未満では、イオン濃度不足によりイオン伝導度が低下しやすい。一方電解質の濃度が10.0mol/Lを超えると電解液の粘度が増加することによりイオン伝導度が低下しやすい。より好ましくは、電解質の濃度が0.5~2.0mol/Lである。この場合、電解液の粘度が最適であり、イオン伝導度が低下しにくい。
<Electrolyte>
The electrolyte contributes to the charge / discharge reaction by ionizing lithium ions and anions, and mainly contains a lithium salt having an imide structure. Examples of the lithium salt having an imide structure include lithium bis (fluorosulfonyl) imide [LiFSI], lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide [LiTFSI], and lithium bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide [LiBETI]. As the lithium salt having an imide structure, only one kind may be used or two or more kinds may be used. Further, other lithium salt electrolytes may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. The electrolyte is preferably contained in the electrolytic solution at 0.5 to 10.0 mol / L. If the concentration of the electrolyte is less than 0.5 mol / L, the ionic conductivity tends to decrease due to insufficient ion concentration. On the other hand, when the concentration of the electrolyte exceeds 10.0 mol / L, the viscosity of the electrolytic solution increases and the ionic conductivity tends to decrease. More preferably, the concentration of the electrolyte is 0.5 to 2.0 mol / L. In this case, the viscosity of the electrolytic solution is optimum, and the ionic conductivity is unlikely to decrease.
電解液には、適宜添加剤を添加してもよく、添加剤としては、例えば、ビニレンカーボネート(VC)、フルオロエチレンカーボネート(FEC)等が挙げられる。 Additives may be appropriately added to the electrolytic solution, and examples of the additives include vinylene carbonate (VC) and fluoroethylene carbonate (FEC).
[正極]
正極では、充放電時にイオンの物理的な吸脱着により電気二重層が形成される。正極は、集電箔と、正極活物質と、バインダと、を少なくとも備え、必要に応じて導電助剤を備える。正極は、集電箔にバインダを介して正極活物質等が集電箔に保持されて構成されている。
[Positive electrode]
At the positive electrode, an electric double layer is formed by physical adsorption and desorption of ions during charging and discharging. The positive electrode includes at least a current collecting foil, a positive electrode active material, and a binder, and if necessary, a conductive auxiliary agent. The positive electrode is formed by holding a positive electrode active material or the like on the current collecting foil via a binder.
<集電箔>
集電箔としては、従来リチウムイオンキャパシタに用いられているものを適用することができ、例えば、アルミニウム、ステンレス等の有孔の導電性を有する金属箔を用いることができる。
<Current collector foil>
As the current collecting foil, those conventionally used for lithium ion capacitors can be applied, and for example, a metal foil having perforated conductivity such as aluminum or stainless steel can be used.
<正極活物質>
正極活物質としては、イオンを吸脱着可能な高比表面積の粒子を用いることができる。そのような正極活物質としては、活性炭やカーボンナノチューブが挙げられる。
<Positive electrode active material>
As the positive electrode active material, particles having a high specific surface area capable of adsorbing and desorbing ions can be used. Examples of such a positive electrode active material include activated carbon and carbon nanotubes.
<バインダ>
バインダは、正極を構成する材料を結着するために用いられる。バインダは、接着成分であるポリマーを主成分としている。ポリマーは、電解液に対するハンセン溶解度パラメータ(HSP)に基づくRED値(相対エネルギー差)が1より大きい。このようなポリマーとして、ポリアクリル酸が挙げられる。ここでのポリアクリル酸とは、未中和のポリアクリル酸だけでなくポリアクリル酸の中和塩及び架橋したものも含む広義の概念である。ポリアクリル酸は、1種のみでも2種以上を組み合わせて用いてもよい。ポリマーを溶解する溶媒としては、水や有機溶媒を用いることができる。溶媒として水を用いる水系バインダは、製造工程での環境負荷を低減することができるため好ましい。ポリアクリル酸は、水を溶媒として水系バインダを構成することができる点でも好適である。
<Binder>
Binders are used to bind the materials that make up the positive electrode. The binder is mainly composed of a polymer, which is an adhesive component. The polymer has a RED value (relative energy difference) of more than 1 based on the Hansen solubility parameter (HSP) with respect to the electrolytic solution. Examples of such a polymer include polyacrylic acid. The term "polyacrylic acid" as used herein is a broad concept including not only unneutralized polyacrylic acid but also neutralized salts of polyacrylic acid and crosslinked products. Polyacrylic acid may be used alone or in combination of two or more. Water or an organic solvent can be used as the solvent for dissolving the polymer. An aqueous binder that uses water as a solvent is preferable because it can reduce the environmental load in the manufacturing process. Polyacrylic acid is also suitable in that it can form an aqueous binder using water as a solvent.
ハンセン溶解度パラメータは、Charles M Hansen氏により発表され、物質同士の溶解性の指標として知られている。ハンセン溶解度パラメータは、次のD、P、Hの3つの数値で構成され、これら3つのパラメータが3次元空間(ハンセン空間)中の座標として表される。図1には、ハンセン空間において、ポリマーのハンセン溶解度パラメータに符号a、電解液のハンセン溶解度パラメータに符号bを付して示している。
D:(原子の)分散力
P:(分子の)分極力
H:(分子の)水素結合力
物質同士の溶解性は、各物質のハンセン溶解度パラメータを示す座標間の距離により推定され、座標が互いに近いほど溶解しやすく、遠いほど溶解しにくいとされる。
The Hansen solubility parameter was published by Charles M Hansen and is known as an index of solubility between substances. The Hansen solubility parameter is composed of the following three numerical values D, P, and H, and these three parameters are represented as coordinates in a three-dimensional space (Hansen space). In FIG. 1, in the Hansen space, the Hansen solubility parameter of the polymer is indicated by a reference numeral a, and the Hansen solubility parameter of the electrolytic solution is indicated by a reference numeral b.
D: Dispersion force (atom) P: Polarization force (molecular) H: Hydrogen bond force (molecular) Solubility between substances is estimated by the distance between the coordinates indicating the Hansen solubility parameter of each substance, and the coordinates are It is said that the closer they are to each other, the easier it is to dissolve, and the farther they are from each other, the more difficult it is to dissolve.
電解液のハンセン溶解度パラメータは、成分の化学構造及び組成比から算出することができる。その場合、Hansen氏らにより開発されたソフトウエアHSPiP(Hansen Solubility Parameters in Practice:HSPを効率よく扱うためのWindows〔登録商標〕用ソフト)を用いて求めることができる。 The Hansen solubility parameter of the electrolytic solution can be calculated from the chemical structure and composition ratio of the components. In that case, it can be obtained by using the software HSPiP (Hansen Solubility Parameter in Practice: software for Windows [registered trademark] for efficiently handling HSP) developed by Hansen et al.
ポリマーのハンセン溶解度パラメータを求めるには、ハンセン溶解度パラメータが既知の複数の溶媒にポリマーを溶解(混合)させ、ポリマーが溶解する溶媒と溶解しない溶媒のハンセン溶解度パラメータをハンセン空間にプロットする。ポリマーが溶解する溶媒のプロットの集まりで形成される球(ハンセンの溶解球)の中心がポリマーのハンセン溶解度パラメータとされる。ポリマーの溶解球及びハンセン溶解度パラメータも、ソフトウエアHSPiPを用いて算出することができる。図2では、ポリマーとしてポリアクリル酸(ポリアクリル酸のナトリウム中和塩)を用いた場合が例示されており、ポリアクリル酸を溶解する溶媒のハンセン溶解度パラメータが黒丸、溶解しない溶媒のハンセン溶解度パラメータが黒四角で示されており、算出された溶解球sが示される。白丸で示される溶解球sの中央の座標が、ポリマーのハンセン溶解度パラメータaとされる。 To determine the Hansen solubility parameter of a polymer, the polymer is dissolved (mixed) in a plurality of solvents having known Hansen solubility parameters, and the Hansen solubility parameters of the solvent in which the polymer dissolves and the solvent in which the polymer does not dissolve are plotted in the Hansen space. The center of the sphere (Hansen solubility parameter) formed by a collection of plots of the solvent in which the polymer dissolves is defined as the Hansen solubility parameter of the polymer. The polymer lysate and Hansen solubility parameters can also be calculated using the software HSPiP. In FIG. 2, the case where polyacrylic acid (sodium neutralized salt of polyacrylic acid) is used as the polymer is illustrated, and the Hansen solubility parameter of the solvent that dissolves polyacrylic acid is a black circle, and the Hansen solubility parameter of the solvent that does not dissolve is Is indicated by a black square, and the calculated dissolution sphere s is indicated. The coordinate at the center of the dissolution sphere s indicated by the white circle is defined as the Hansen solubility parameter a of the polymer.
ポリマーの電解液に対するRED値は、ポリマーのハンセン溶解度パラメータと電解液のハンセン溶解度パラメータの距離をRa、ポリマーの溶解球の半径である相互作用半径をR0としたとき、RED=Ra/R0で表される。電解液に対するポリマーのRED値が1より大きい場合、図1に示されるように、ポリマーの溶解球sの外に電解液のハンセン溶解度パラメータbが位置しており、電解液とポリマーとは互いに溶けにくい。なお、図1では、電解液の溶解度パラメータとして、エチレンカーボネート(EC)30vol%、ジメチルカーボネート(DMC)30vol%及びエチルメチルカーボネート(EMC)40vol%の混合溶媒にリチウムビス(フルオロスルホニルイミド)(LiFSI)を1mol/L含有する電解液のハンセン溶解度パラメータを例示している。 The RED value of the polymer with respect to the electrolytic solution is RED = Ra / R 0 , where Ra is the distance between the Hansen solubility parameter of the polymer and the Hansen solubility parameter of the electrolytic solution, and the radius of interaction, which is the radius of the dissolved sphere of the polymer, is R 0 . It is represented by. When the RED value of the polymer with respect to the electrolytic solution is larger than 1, the Hansen solubility parameter b of the electrolytic solution is located outside the dissolving spheres of the polymer, and the electrolytic solution and the polymer are soluble in each other, as shown in FIG. Hateful. In FIG. 1, lithium bis (fluorosulfonylimide) (LiFSI) is used as a solubility parameter of the electrolytic solution in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) 30 vol%, dimethyl carbonate (DMC) 30 vol% and ethyl methyl carbonate (EMC) 40 vol%. ) Is illustrated as an example of the Hansen solubility parameter of the electrolytic solution containing 1 mol / L.
バインダは、正極活物質に対して1~10質量%添加するのが好ましい。1質量%未満であると結着力が不足しやすい。一方10質量%を超えると導体抵抗の増加原因となる可能性がある。 The binder is preferably added in an amount of 1 to 10% by mass based on the positive electrode active material. If it is less than 1% by mass, the binding force tends to be insufficient. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, it may cause an increase in conductor resistance.
<導電助剤>
導電助剤は、正極の内部及び集電箔の界面の導体抵抗を下げるために、適宜添加することができる。導電助剤としては、従来リチウムイオンキャパシタに用いられているものを適用することができ、例えば、アセチレンブラック、黒鉛の微粒子や微細繊維等が挙げられる。
<Conductive aid>
The conductive auxiliary agent can be appropriately added in order to reduce the conductor resistance inside the positive electrode and at the interface of the current collector foil. As the conductive auxiliary agent, those conventionally used for lithium ion capacitors can be applied, and examples thereof include acetylene black, graphite fine particles and fine fibers.
<正極の作成方法>
正極は、集電箔に、他の構成材料を水を溶媒として混合した正極用スラリーを塗布し、塗膜を形成することにより作製される。正極用スラリー中でバインダの増粘作用が不足する場合は、適宜カルボキシセルロース等の増粘材を添加することができる。その場合は、バインダと増粘材の合計添加量が正極活物質に対して1~10質量%であるのが好ましい。溶媒である水は、スラリーの粘度をB型粘度計で測定したときの2s-1の測定値が1000~10000mPa・sの範囲となるのを目安に添加量を調整すると、集電箔に塗膜を形成しやすいため好ましい。
<How to make a positive electrode>
The positive electrode is produced by applying a slurry for a positive electrode, which is a mixture of other constituent materials using water as a solvent, to a current collector foil to form a coating film. If the binder thickening action is insufficient in the positive electrode slurry, a thickening material such as carboxycellulose can be added as appropriate. In that case, the total amount of the binder and the thickener added is preferably 1 to 10% by mass with respect to the positive electrode active material. Water, which is a solvent, is applied to the current collector foil when the addition amount is adjusted so that the measured value of 2s -1 when the viscosity of the slurry is measured with a B-type viscometer is in the range of 1000 to 10000 mPa · s. It is preferable because it easily forms a film.
[負極]
負極では、充放電時にリチウムイオンの吸蔵・脱離が起こる。負極としては、従来のリチウムイオンキャパシタを構成する負極を用いることができる。典型的には、リチウムイオンを吸蔵・脱離することのできるグラファイト等の負極活物質がバインダを介して集電箔に保持されたものが挙げられる。負極の集電箔としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。バインダも従来用いられているものを適用することができるが、環境保全等の観点から、例えばスチレン-ブタジエンゴム(SBR)等の水系のバインダであるのが好ましい。
[Negative electrode]
At the negative electrode, lithium ions are occluded and desorbed during charging and discharging. As the negative electrode, a negative electrode constituting a conventional lithium ion capacitor can be used. Typically, a negative electrode active material such as graphite capable of occluding and desorbing lithium ions is held in a current collector foil via a binder. Examples of the current collecting foil of the negative electrode include copper, aluminum, stainless steel and the like. As the binder, those conventionally used can be applied, but from the viewpoint of environmental protection and the like, an aqueous binder such as styrene-butadiene rubber (SBR) is preferable.
〔リチウムイオンキャパシタの構成〕
本発明のリチウムイオンキャパシタは、従来のリチウムイオンキャパシタと同様の構成のセル形態をとることができる。例えば、正極と負極とをセパレータを介して積層した積層型セル、又は正極と負極との間にセパレータを介装して捲回した捲回型セルとすることができる。
[Construction of lithium ion capacitor]
The lithium ion capacitor of the present invention can take a cell form having the same configuration as the conventional lithium ion capacitor. For example, it can be a laminated cell in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, or a wound cell in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode and wound.
なお、上述の実施形態の正極及び負極用スラリーの塗布量は、放電容量、正極及び負極のサイズなどにより調整される。また、集電箔の厚みは、製造時に破損しない厚さで、リチウムイオンキャパシタの内部抵抗性能などにより調整される。また、溶媒は、リチウムイオンキャパシタの性能に併せて変更される。
また、別の実施形態のリチウムイオンキャパシタは、正極と、負極と、前記正極及び前記負極に接触する電解液とを有し、電解液は、有機溶媒とイミド構造を有するリチウム塩電解質を含み、正極は、集電箔と、正極活物質とを有し、前記電解液に対するハンセン溶解度パラメータに基づくRED値が1より大きいポリマーを含むバインダを介して正極活物質が集電箔に保持されている。このリチウムイオンキャパシタによれば、85℃の高温環境において、容量を維持することができ、且つ内部抵抗の増加を小さく抑えることができる。
The amount of the positive electrode and negative electrode slurry applied according to the above-described embodiment is adjusted by the discharge capacity, the size of the positive electrode and the negative electrode, and the like. Further, the thickness of the current collector foil is a thickness that is not damaged during manufacturing, and is adjusted by the internal resistance performance of the lithium ion capacitor or the like. In addition, the solvent is changed according to the performance of the lithium ion capacitor.
Further, the lithium ion capacitor of another embodiment has a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution in contact with the positive electrode and the negative electrode, and the electrolytic solution contains an organic solvent and a lithium salt electrolyte having an imide structure. The positive electrode has a current collector foil and a positive electrode active material, and the positive electrode active material is held in the current collector foil via a binder containing a polymer having a RED value greater than 1 based on the Hansen solubility parameter for the electrolytic solution. .. According to this lithium ion capacitor, the capacity can be maintained and the increase in internal resistance can be suppressed to be small in a high temperature environment of 85 ° C.
[正極の作成]
まず、正極活物質として粉体の活性炭、バインダとしてポリアクリル酸(ポリアクリル酸のナトリウム中和塩)、アクリル酸エステル又はスチレン-ブタジエンゴム〔SBR〕、導電助剤としてアセチレンブラック、増粘材としてカルボキシメチルセルロース〔CMC〕、溶媒として水を用いて、表1に示される組成にて正極活物質を含む正極用スラリーA~Cを調整した。なお、表1における「部」は質量部を示し、「%」は質量%を示す。
[Creation of positive electrode]
First, powdered activated carbon as a positive electrode active material, polyacrylic acid (sodium neutralized salt of polyacrylic acid) as a binder, acrylic acid ester or styrene-butadiene rubber [SBR], acetylene black as a conductive auxiliary agent, and a thickener. Using carboxymethyl cellulose [CMC] and water as a solvent, the positive electrode slurry A to C containing the positive electrode active material were prepared with the compositions shown in Table 1. In addition, "part" in Table 1 indicates mass part, and "%" indicates mass%.
バインダとしてポリアクリル酸を用いた正極用スラリーAは、以下の手順にて調製した。
(1)全ての材料と水とを、ミキサーa(株式会社シンキー製あわとり練太郎ARE-310)にて混合してプレスラリーを調製した。
(2)(1)で得たプレスラリーを、ミキサーb(プライミクス株式会社製フィルミックス40-L)にて更に混合して中間スラリーを調製した。
(3)(2)で得た中間スラリーを再度ミキサーaで混合して正極用スラリーAを調製した。
The positive electrode slurry A using polyacrylic acid as a binder was prepared by the following procedure.
(1) All the materials and water were mixed with a mixer a (Awatori Rentaro ARE-310 manufactured by Shinky Co., Ltd.) to prepare a pre-slurry.
(2) The pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b (Filmix 40-L manufactured by Primix Corporation) to prepare an intermediate slurry.
(3) The intermediate slurry obtained in (2) was mixed again with the mixer a to prepare a slurry A for a positive electrode.
バインダとしてアクリル酸エステル又はSBRを用いた正極用スラリーBとCとは、以下の手順にて調製した。
(1)バインダを除く材料と水とを、ミキサーaにて混合してプレスラリーを調製した。
(2)(1)で得たプレスラリーを、ミキサーbにて更に混合して中間スラリーを調製した。
(3)(2)で得た中間スラリーにバインダを添加し、ミキサーaにて混合して正極用スラリーB又はCを調製した。
Slurries B and C for positive electrodes using acrylic acid ester or SBR as a binder were prepared by the following procedure.
(1) A pre-slurry was prepared by mixing the material excluding the binder and water with a mixer a.
(2) The pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b to prepare an intermediate slurry.
(3) A binder was added to the intermediate slurry obtained in (2) and mixed with a mixer a to prepare a slurry B or C for a positive electrode.
次に、集電箔として厚み15μmのアルミニウム箔(多孔箔)を用い、正極用スラリーA~Cをそれぞれ集電箔に塗工し、乾燥させて正極A~Cを作成した。正極用スラリーの塗布量は、乾燥後の活性炭の質量が3mg/cm2となるように調整した。集電箔への正極用スラリーの塗工には、ブレードコーターやダイコーターを用いた。 Next, using an aluminum foil (porous foil) having a thickness of 15 μm as the current collecting foil, the positive electrode slurries A to C were applied to the current collecting foils and dried to prepare positive electrodes A to C. The amount of the positive electrode slurry applied was adjusted so that the mass of the activated carbon after drying was 3 mg / cm 2 . A blade coater or a die coater was used to apply the positive electrode slurry to the current collector foil.
[負極の作成]
まず、負極活物質としてのグラファイト95質量部、バインダとしてのSBR1質量部、増粘材としてのCMC1質量部、溶媒としての水100質量部を混合し、以下の手順にて負極用スラリーを調製した。
(1)バインダを除く材料と水とを、ミキサーaにて混合してプレスラリーを調製した。
(2)(1)で得たプレスラリーを、ミキサーbにて更に混合して中間スラリーを調製した。
(3)(2)で得た中間スラリーにバインダを添加し、ミキサーaにて混合して負極用スラリーを調製した。
[Creation of negative electrode]
First, 95 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 1 part by mass of SBR as a binder, 1 part by mass of CMC as a thickener, and 100 parts by mass of water as a solvent were mixed to prepare a slurry for a negative electrode by the following procedure. ..
(1) A pre-slurry was prepared by mixing the material excluding the binder and water with a mixer a.
(2) The pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b to prepare an intermediate slurry.
(3) A binder was added to the intermediate slurry obtained in (2) and mixed with a mixer a to prepare a slurry for a negative electrode.
次に、集電箔として厚み10μmの銅箔(多孔箔)を用い、負極用スラリーを集電箔に塗工し、乾燥させて負極を作成した。負極用スラリーの塗布量は、乾燥後のグラファイトの質量が3mg/cm2となるように調整した。集電箔への負極用スラリーの塗工には、ブレードコーターを用いた。 Next, a copper foil (porous foil) having a thickness of 10 μm was used as the current collector foil, and a slurry for the negative electrode was applied to the current collector foil and dried to prepare a negative electrode. The amount of the negative electrode slurry applied was adjusted so that the mass of graphite after drying was 3 mg / cm 2 . A blade coater was used to apply the negative electrode slurry to the current collector foil.
[電解液の調整]
溶媒として、エチレンカーボネート(EC)30vol%、ジメチルカーボネート(DMC)30vol%及びエチルメチルカーボネート(EMC)40vol%の混合溶媒を用い、混合溶媒にリチウムビス(フルオロスルホニルイミド)(LiFSI)を1mol/L添加して電解液Iを調整した。また、混合溶媒にヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)を添加して電解液Pを調整した。また溶媒として、エチレンカーボネート(EC)30vol%、エチルメチルカーボネート(EMC)46.7vol%、ジエチルカーボネート(DEC)23.3vol%、プロピレンカーボネート(PC)10vol%の混合溶媒を用い、混合溶媒にリチウムビス(フルオロスルホニルイミド)(LiFSI)を1mol/L添加して電解液I2を調整した。
[Adjustment of electrolyte]
As a solvent, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) 30 vol%, dimethyl carbonate (DMC) 30 vol% and ethyl methyl carbonate (EMC) 40 vol% was used, and 1 mol / L of lithium bis (fluorosulfonylimide) (LiFSI) was used as the mixed solvent. The electrolyte I was prepared by adding. Further, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) was added to the mixed solvent to prepare the electrolytic solution P. As a solvent, a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) 30 vol%, ethyl methyl carbonate (EMC) 46.7 vol%, diethyl carbonate (DEC) 23.3 vol%, and propylene carbonate (PC) 10 vol% was used, and lithium was used as the mixed solvent. The electrolytic solution I2 was prepared by adding 1 mol / L of bis (fluorosulfonylimide) (LiFSI).
[評価用リチウムイオンキャパシタセルの作製]
実施例及び比較例の評価用リチウムイオンキャパシタセルを、表2に示す正極及び電解質の組み合わせで、次の手順にて作製した。
(1)正極、負極をそれぞれ打ち抜き、60mm×40mmのサイズの長方形とし、40mm×40mmの塗膜を残して長辺の一端側の20mm×40mmの領域の塗膜を剥ぎ落として集電用タブを取り付けた。
(2)厚さ20μmのセルロース製セパレータを間に介した状態で正極と負極の塗膜部分を対向させて積層体を作製した。
(3)(2)で作製した積層体と、リチウムプレドープ用の金属リチウム箔をアルミラミネート箔に内包し、電解液を注入し、封止して評価用リチウムイオンキャパシタセルを作製した。
[Preparation of lithium-ion capacitor cells for evaluation]
The evaluation lithium ion capacitor cells of Examples and Comparative Examples were prepared by the following procedure with the combination of the positive electrode and the electrolyte shown in Table 2.
(1) The positive electrode and the negative electrode are punched out to form a rectangle with a size of 60 mm × 40 mm, and the coating film in the 20 mm × 40 mm region on one end side of the long side is peeled off while leaving the coating film of 40 mm × 40 mm to collect the current. Was installed.
(2) A laminated body was prepared by facing the coating film portions of the positive electrode and the negative electrode with a cellulose separator having a thickness of 20 μm interposed therebetween.
(3) The laminate prepared in (2) and a metallic lithium foil for lithium predoping were encapsulated in an aluminum laminate foil, and an electrolytic solution was injected and sealed to prepare a lithium ion capacitor cell for evaluation.
[初期性能の測定]
作製した各評価用リチウムイオンキャパシタセルにおいて、リチウムプレドープ、充放電、エージングを行った後、常温(25℃)にて、カットオフ電圧:2.2~3.8V、測定電流10Cで内部抵抗及び放電容量を測定し、その結果を初期性能とした。
[Measurement of initial performance]
After performing lithium pre-doping, charging / discharging, and aging in each of the manufactured lithium-ion capacitor cells for evaluation, the cutoff voltage is 2.2 to 3.8 V and the internal resistance is measured at 10 C at room temperature (25 ° C.). And the discharge capacity was measured, and the result was used as the initial performance.
[耐久試験(85℃フロート試験)]
外部電源を繋いで電圧を3.8Vに保持した状態の評価用リチウムイオンキャパシタセルを85℃の恒温槽内に放置した。その放置時間が、85℃,3.8Vフロート時間に相当する。所定時間経過後、評価用リチウムイオンキャパシタセルを恒温槽から取り出し、常温に戻した後上記初期性能の測定と同一条件で内部抵抗及び放電容量を測定し、容量維持率(初期の放電容量を100%としたときの放電容量の百分比)と、内部抵抗増加率(初期性能からの内部抵抗の増加率)を算出した。その結果を表3及び図3又は図4に示す。
[Durability test (85 ° C float test)]
The evaluation lithium ion capacitor cell in a state where an external power source was connected and the voltage was maintained at 3.8 V was left in a constant temperature bath at 85 ° C. The leaving time corresponds to an 85 ° C., 3.8 V float time. After a lapse of a predetermined time, the evaluation lithium ion capacitor cell is taken out from the constant temperature bath, returned to room temperature, and then the internal resistance and the discharge capacity are measured under the same conditions as the above initial performance measurement, and the capacity retention rate (initial discharge capacity is 100). The percentage of discharge capacity when% was used) and the internal resistance increase rate (internal resistance increase rate from the initial performance) were calculated. The results are shown in Table 3 and FIG. 3 or FIG.
図3等に示されるように、85℃の高温環境に放置した場合、電解質としてイミド構造を有さないフッ化リン酸リチウムを含む電解液を用いた比較例3では短時間で容量維持率が半減したのに対し、電解質としてイミド構造を有するリチウム塩を含む電解液を用いた実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2では容量維持率が長時間高く保たれた。しかし、図4等に示されるように、電解質としてイミド構造を有するリチウム塩を含む電解液を用いた場合でも、正極のバインダの構成により、内部抵抗増加率に差異があることが明らかとなった。そこで、正極のバインダを構成するポリマーの電解液に対するRED値(表2参照)を対比したところ、RED値が1以下であるアクリル酸エステルを用いた比較例1やSBRを用いた比較例2では内部抵抗増加率が高いことが判明した。これに対し、実施例1及び実施例2では、電解質としてイミド構造を有するリチウム塩を含む電解液を用いるとともに、正極のバインダを構成するポリマーとして、電解液に対するRED値が1より大きいポリアクリル酸を用いている。この場合、正極のバインダを構成するポリマーが電解液に溶解しにくく、85℃の高温環境に放置しても容量維持率が高く保たれるとともに、内部抵抗増加率を小さく抑えられることが明らかになった。とくに実施例2では、内部抵抗増加率がさらに小さく抑えられていることがわかった。この実施例2の結果は、有機溶媒としてのカーボネート系有機溶媒に、ジメチルカーボネート(DMC)が含まれておらず且つエチレンカーボネート(EC)がプロピレンカーボネート(PC)よりも多く含まれているためであると容易に推察された。なお、RED値を算出するために、ポリマーのハンセン溶解度パラメータと相互作用半径の算出及び電解液のハンセン溶解度パラメータの算出は、次の手順で行った。 As shown in FIG. 3 and the like, when left in a high temperature environment of 85 ° C., in Comparative Example 3 using an electrolytic solution containing lithium fluoride phosphate having no imide structure as an electrolyte, the capacity retention rate was short. While the volume was halved, the capacity retention rate was kept high for a long time in Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using an electrolytic solution containing a lithium salt having an imide structure as an electrolyte. However, as shown in FIG. 4 and the like, it was clarified that there is a difference in the internal resistance increase rate depending on the composition of the binder of the positive electrode even when an electrolytic solution containing a lithium salt having an imide structure is used as the electrolyte. .. Therefore, when the RED values (see Table 2) of the polymer constituting the binder of the positive electrode with respect to the electrolytic solution were compared, in Comparative Example 1 using an acrylic acid ester having a RED value of 1 or less and Comparative Example 2 using SBR, It was found that the rate of increase in internal resistance was high. On the other hand, in Examples 1 and 2, an electrolytic solution containing a lithium salt having an imide structure is used as the electrolyte, and polyacrylic acid having a RED value greater than 1 with respect to the electrolytic solution is used as the polymer constituting the binder of the positive electrode. Is used. In this case, it is clear that the polymer constituting the binder of the positive electrode is difficult to dissolve in the electrolytic solution, the capacity retention rate is kept high even when left in a high temperature environment of 85 ° C., and the internal resistance increase rate can be suppressed to a small value. became. In particular, in Example 2, it was found that the rate of increase in internal resistance was further suppressed. The result of Example 2 is that the carbonate-based organic solvent as the organic solvent does not contain dimethyl carbonate (DMC) and contains more ethylene carbonate (EC) than propylene carbonate (PC). It was easily inferred that there was. In order to calculate the RED value, the Hansen solubility parameter of the polymer and the interaction radius and the Hansen solubility parameter of the electrolytic solution were calculated by the following procedure.
〈ポリマーのハンセン溶解度パラメータと相互作用半径の算出〉
各バインダについて、ポリマーの相互作用半径をR0及びハンセン溶解度パラメータを次の手順にて算出した。
(1)試験用サンプルの調整
水に溶解させたバインダをテフロンシート(テフロン:登録商標)に滴下し、60℃で一日以上乾燥させて試験用サンプルを調整する。
(2)試験用溶媒の調整
表4に示される組成にて、No.1~29の試験用溶媒を調整した。調整した各試験用溶媒を容量10mlのバイアルビンに入れ、吸湿性の高い溶媒についてはモレキュラシーブ3Aも入れて用意した。
(3)膨潤試験
試験用サンプルを各試験用溶媒に浸漬させた。1~14日常温に放置し、サンプルの形状変化を観察した。試験用溶媒による形状変化(膨潤の程度)に差が見られない場合は60℃で放置した。
(4)形状変化の評価
(3)の後、各試験用溶媒に対する試験用サンプルの形状変化を判定し、次の4段階に分けて点数を付けた。0:変化なし 1:溶解 2:膨潤 3:その他変化(変色等)
(5)ハンセン溶解度パラメータと相互作用半径の算出
ソフトウエアHSPiPを用い、(4)の評価結果に基づいてハンセン溶解度パラメータと相互作用半径の算出した。その結果を表5に示す。
<Calculation of Hansen solubility parameter and interaction radius of polymer>
For each binder, the radius of interaction of the polymer was calculated as R0 and the Hansen solubility parameter was calculated by the following procedure.
(1) Preparation of test sample A binder dissolved in water is dropped onto a Teflon sheet (Teflon: registered trademark) and dried at 60 ° C. for at least one day to prepare a test sample.
(2) Preparation of test solvent In the composition shown in Table 4, No. 1-29 test solvents were adjusted. Each of the prepared test solvents was placed in a vial having a capacity of 10 ml, and a molecular sieve 3A was also prepared for a highly hygroscopic solvent.
(3) Swelling test The test sample was immersed in each test solvent. The sample was left at room temperature for 1 to 14 days, and the shape change of the sample was observed. When there was no difference in shape change (degree of swelling) due to the test solvent, the mixture was left at 60 ° C.
(4) Evaluation of shape change After (3), the shape change of the test sample with respect to each test solvent was judged and scored in the following four stages. 0: No change 1: Dissolution 2: Swelling 3: Other changes (discoloration, etc.)
(5) Calculation of Hansen solubility parameter and interaction radius Using software HSPiP, the Hansen solubility parameter and interaction radius were calculated based on the evaluation result of (4). The results are shown in Table 5.
〈電解液のハンセン溶解度パラメータの算出〉
成分の化学構造及び組成比に基づき、ソフトウエアHSPiPを用いて算出した。その結果、電解液Iのハンセン溶解度パラメータは、D:16.3 P:12.5 H:7.5であった。
<Calculation of Hansen solubility parameter of electrolytic solution>
Calculated using software HSPiP based on the chemical structure and composition ratio of the components. As a result, the Hansen solubility parameter of the electrolytic solution I was D: 16.3 P: 12.5 H: 7.5.
〈有機溶媒の影響〉
以下の[表6]に、カーボネート系有機溶媒として用いられる各種溶媒成分の物性を示す。また[表7]~[表9]に、各種カーボネート系有機溶媒に1mol/LのLiFSIを添加した各種電解液の特性(沸点(沸点の測定方法は後述)、低温環境下での析出の有無(析出有無の確認方法は後述)、常温及び低温環境下でのイオン伝導度)を示す。なお[表7]では、環状カーボネートとしてECを用い、[表8]では、環状カーボネートとしてPCを用い、[表9]では、環状カーボネートとしてECとPCを混合して用いた。また[表10]及び[表11]に、各種カーボネート系有機溶媒に1mol/LのLiFSIを添加した各種電解液の特性(-50℃環境下での析出の有無)を示す。また図5のグラフは、[表7]~[表9]に基づいて作製されたグラフであり、横軸が、有機溶媒全量に対する環状カーボネートの含有比率(十分率)の値を示し、縦軸が、常温及び低温環境下のイオン伝導度の値を示す。また図6のグラフは、[表9]に基づいて作製されたグラフであり、横軸が、有機溶媒全量に対する環状カーボネートの含有比率(十分率)の値を示し、縦軸が、常温及び低温環境下のイオン伝導度の値を示す。
<Effect of organic solvent>
The following [Table 6] shows the physical characteristics of various solvent components used as carbonate-based organic solvents. In addition, [Table 7] to [Table 9] show the characteristics of various electrolytic solutions in which 1 mol / L LiFSI was added to various carbonate-based organic solvents (boiling point (boiling point measurement method will be described later), presence or absence of precipitation in a low temperature environment). (The method for confirming the presence or absence of precipitation will be described later), and the ionic conductivity in a normal temperature and low temperature environment) is shown. In [Table 7], EC was used as the cyclic carbonate, in [Table 8], PC was used as the cyclic carbonate, and in [Table 9], EC and PC were mixed and used as the cyclic carbonate. Further, [Table 10] and [Table 11] show the characteristics (presence or absence of precipitation in an environment of −50 ° C.) of various electrolytic solutions obtained by adding 1 mol / L LiFSI to various carbonate-based organic solvents. The graph of FIG. 5 is a graph prepared based on [Table 7] to [Table 9], and the horizontal axis shows the value of the content ratio (sufficiency ratio) of the cyclic carbonate to the total amount of the organic solvent, and the vertical axis shows the value. Indicates the value of ionic conductivity in normal temperature and low temperature environments. The graph of FIG. 6 is a graph prepared based on [Table 9], and the horizontal axis shows the value of the content ratio (sufficiency ratio) of cyclic carbonate to the total amount of the organic solvent, and the vertical axis shows the normal temperature and low temperature. Shows the value of ionic conductivity under the environment.
〈沸点の測定方法〉
ここで[表7]~[表9]に示す各種電解液の沸点の測定方法について詳述する。本試験においては、Ar雰囲気中でセパレータ等をアルミラミネート箔に内包し、電解液を注入し、封止して、リチウムイオンキャパシタセルを作製し、このリチウムイオンキャパシタセルを恒温槽に入れ、5℃刻みで所定の温度まで上げた後、30分程度放置した。30分程度放置後、このリチウムイオンキャパシタセルを観察し、電解液が沸点を超えている場合には、電解液が気体となっていて、リチウムイオンキャパシタセルが膨らんでいた。そこで本試験においては、リチウムイオンキャパシタセルが膨らまない上限温度を各電解液の沸点とした。
<Measuring method of boiling point>
Here, the methods for measuring the boiling points of the various electrolytic solutions shown in [Table 7] to [Table 9] will be described in detail. In this test, a separator or the like is encapsulated in an aluminum laminate foil in an Ar atmosphere, an electrolytic solution is injected and sealed to prepare a lithium ion capacitor cell, and the lithium ion capacitor cell is placed in a constant temperature bath. After raising the temperature to a predetermined temperature in increments of ° C., the mixture was left to stand for about 30 minutes. After leaving it for about 30 minutes, the lithium ion capacitor cell was observed, and when the electrolytic solution exceeded the boiling point, the electrolytic solution was a gas and the lithium ion capacitor cell was swollen. Therefore, in this test, the boiling point of each electrolytic solution was set as the upper limit temperature at which the lithium ion capacitor cell did not swell.
〈低温環境下での析出有無の確認方法〉
つぎに[表7]~[表11]に示す各種電解液の低温環境下での析出有無の確認方法について詳述する。本試験においては、Ar雰囲気中でセパレータ等を透明な容器に内包し、電解液を注入し、封止して、リチウムイオンキャパシタセルを作製し、このリチウムイオンキャパシタセルを恒温槽に入れ、-50℃で、30分放置した。30分放置後、このリチウムイオンキャパシタセルを観察し、透明でなくなった(白濁等すると固体化する)ときに析出ありとした。
<Method of confirming the presence or absence of precipitation in a low temperature environment>
Next, a method for confirming the presence or absence of precipitation of the various electrolytic solutions shown in [Table 7] to [Table 11] in a low temperature environment will be described in detail. In this test, a separator or the like is encapsulated in a transparent container in an Ar atmosphere, an electrolytic solution is injected and sealed to prepare a lithium ion capacitor cell, and the lithium ion capacitor cell is placed in a constant temperature bath. It was left at 50 ° C. for 30 minutes. After leaving it for 30 minutes, the lithium ion capacitor cell was observed, and when it became non-transparent (solidified when it became cloudy or the like), it was determined that there was precipitation.
[表7]及び[表8]を参照して、ジメチルカーボネート(DMC)が有機溶媒中に含まれることで電解液の沸点が低下することがわかった。このことから有機溶媒としてジメチルカーボネート(DMC)を用いることで、電解液の内部抵抗の増加や耐熱性の悪化を引き起こしやすいことが容易に推察された(なおこの推察は本発明を限定するものではない)。また[表7]~[表9]を参照して、ジメチルカーボネート(DMC)の代わりとして、エチルメチルカーボネート(EMC)やジエチルカーボネート(DEC)が電解液中に含まれることで電解液の沸点が上昇することがわかった。このことからリチウムイオンキャパシタを高温環境下で使用することを考慮すると、鎖状カーボネートとして、エチルメチルカーボネート(EMC)やジエチルカーボネート(DEC)を用いることが好ましいことがわかった。さらに電解液のイオン伝導度と耐熱性の双方を向上させる観点から、エチルメチルカーボネート(EMC)やジエチルカーボネート(DEC)を混合して用いることがさらに好ましいことがわかった。 With reference to [Table 7] and [Table 8], it was found that the boiling point of the electrolytic solution was lowered by the inclusion of dimethyl carbonate (DMC) in the organic solvent. From this, it was easily inferred that the use of dimethyl carbonate (DMC) as the organic solvent tends to cause an increase in the internal resistance of the electrolytic solution and a deterioration in heat resistance (this inference does not limit the present invention. do not have). Further, referring to [Table 7] to [Table 9], the boiling point of the electrolytic solution is increased by containing ethyl methyl carbonate (EMC) or diethyl carbonate (DEC) in the electrolytic solution instead of dimethyl carbonate (DMC). It turned out to rise. From this, it was found that it is preferable to use ethyl methyl carbonate (EMC) or diethyl carbonate (DEC) as the chain carbonate, considering that the lithium ion capacitor is used in a high temperature environment. Further, from the viewpoint of improving both the ionic conductivity and the heat resistance of the electrolytic solution, it was found that it is more preferable to use a mixture of ethyl methyl carbonate (EMC) and diethyl carbonate (DEC).
また[表10]を参照して、35vol%以上のエチレンカーボネート(EC)を含む有機溶媒の電解液では溶媒成分の析出が見られた。このことから環状カーボネートとしてエチレンカーボネート(EC)を用いる場合、有機溶媒中のエチレンカーボネート(EC)の割合を35vol%未満とすることが好ましいことがわかった。 Further, referring to [Table 10], precipitation of solvent components was observed in the electrolytic solution of the organic solvent containing 35 vol% or more of ethylene carbonate (EC). From this, it was found that when ethylene carbonate (EC) is used as the cyclic carbonate, the ratio of ethylene carbonate (EC) in the organic solvent is preferably less than 35 vol%.
また[表11]を参照して、プロピレンカーボネート(PC)とエチレンカーボネート(EC)を混合して用いることで、電解液の凝固や溶媒成分の析出を極力生じさせることなく、有機溶媒中における環状カーボネートの含有量を増やせることがわかった。また合計55vol%以上のエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)を含む有機溶媒の電解液は凝固する可能性が極端に高かった。さらに図5及び図6を参照して、合計40vol%以上のエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)を含む有機溶媒の電解液では低温環境下においてイオン伝導度が低下する傾向にあった。このことから有機溶媒全量に対するエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の合計割合を55vol%未満とすることが好ましく、40vol%未満とすることがより好ましいことがわかった。そしてエチレンカーボネート(EC)とプロピレンカーボネート(PC)の有機溶媒全量に対する合計割合を35vol%~20vol%の範囲に設定することで、電解液の凝固等を極力生じさせることなく、幅広い温度範囲(例えば25℃~-40℃の範囲)において所望のイオン伝導度を得ることができることがわかった。 Further, referring to [Table 11], by using a mixture of propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC), the cyclic mixture in the organic solvent is used without causing coagulation of the electrolytic solution and precipitation of solvent components as much as possible. It was found that the carbonate content could be increased. Further, the electrolytic solution of the organic solvent containing a total of 55 vol% or more of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) had an extremely high possibility of coagulation. Further, referring to FIGS. 5 and 6, in the electrolytic solution of the organic solvent containing ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) in total of 40 vol% or more, the ionic conductivity tended to decrease in a low temperature environment. From this, it was found that the total ratio of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) to the total amount of the organic solvent is preferably less than 55 vol%, more preferably less than 40 vol%. By setting the total ratio of ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC) to the total amount of the organic solvent in the range of 35 vol% to 20 vol%, a wide temperature range (for example,) without causing coagulation of the electrolytic solution as much as possible. It was found that the desired ionic conductivity can be obtained in the range of 25 ° C. to −40 ° C.).
Claims (4)
前記電解液は、有機溶媒とイミド構造を有するリチウム塩電解質を含み、
前記有機溶媒は、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートを含み、
前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートの合計が20~30vol%であり、
前記有機溶媒は、エチルメチルカーボネートとジエチルカーボネートとを含み、
前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネート、前記プロピレンカーボネート、前記エチルメチルカーボネートおよび前記ジエチルカーボネートの合計が100vol%である、リチウムイオンキャパシタ。 A lithium ion capacitor having a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution in contact with the positive electrode and the negative electrode.
The electrolytic solution contains an organic solvent and a lithium salt electrolyte having an imide structure.
The organic solvent contains ethylene carbonate and propylene carbonate, and contains
The total amount of the ethylene carbonate and the propylene carbonate is 20 to 30 vol% with respect to the total amount of the organic solvent.
The organic solvent contains ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate.
A lithium ion capacitor in which the total of the ethylene carbonate, the propylene carbonate, the ethyl methyl carbonate and the diethyl carbonate is 100 vol% with respect to the total amount of the organic solvent.
前記有機溶媒は、前記エチレンカーボネートを前記プロピレンカーボネートより多く含む、リチウムイオンキャパシタ。 The lithium ion capacitor according to claim 1.
The organic solvent is a lithium ion capacitor containing the ethylene carbonate in a larger amount than the propylene carbonate.
前記エチルメチルカーボネートと前記ジエチルカーボネートの比率は2:1である、リチウムイオンキャパシタ。 The lithium ion capacitor according to claim 1 or 2.
A lithium ion capacitor having a ratio of the ethyl methyl carbonate to the diethyl carbonate of 2: 1 .
前記有機溶媒全量に対し、前記エチレンカーボネートは20vol%であり、前記プロピレンカーボネートは10vol%である、リチウムイオンキャパシタ。 The lithium ion capacitor according to claim 3.
A lithium ion capacitor in which the ethylene carbonate is 20 vol% and the propylene carbonate is 10 vol% with respect to the total amount of the organic solvent.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015088190 | 2015-04-23 | ||
JP2015088190 | 2015-04-23 | ||
JP2015139022 | 2015-07-10 | ||
JP2015139022 | 2015-07-10 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015204632A Division JP6672691B2 (en) | 2015-04-23 | 2015-10-16 | Lithium ion capacitor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020074476A JP2020074476A (en) | 2020-05-14 |
JP7103376B2 true JP7103376B2 (en) | 2022-07-20 |
Family
ID=57828317
Family Applications (7)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015204632A Active JP6672691B2 (en) | 2015-04-23 | 2015-10-16 | Lithium ion capacitor |
JP2020017728A Pending JP2020074477A (en) | 2015-04-23 | 2020-02-05 | Lithium ion capacitor |
JP2020017726A Active JP7103376B2 (en) | 2015-04-23 | 2020-02-05 | Lithium ion capacitor |
JP2021210705A Active JP7566722B2 (en) | 2015-04-23 | 2021-12-24 | Lithium-ion capacitor |
JP2022108935A Active JP7559807B2 (en) | 2015-04-23 | 2022-07-06 | Lithium-ion capacitor |
JP2023143940A Pending JP2023158083A (en) | 2015-04-23 | 2023-09-05 | lithium ion capacitor |
JP2023143939A Pending JP2023158082A (en) | 2015-04-23 | 2023-09-05 | lithium ion capacitor |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015204632A Active JP6672691B2 (en) | 2015-04-23 | 2015-10-16 | Lithium ion capacitor |
JP2020017728A Pending JP2020074477A (en) | 2015-04-23 | 2020-02-05 | Lithium ion capacitor |
Family Applications After (4)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021210705A Active JP7566722B2 (en) | 2015-04-23 | 2021-12-24 | Lithium-ion capacitor |
JP2022108935A Active JP7559807B2 (en) | 2015-04-23 | 2022-07-06 | Lithium-ion capacitor |
JP2023143940A Pending JP2023158083A (en) | 2015-04-23 | 2023-09-05 | lithium ion capacitor |
JP2023143939A Pending JP2023158082A (en) | 2015-04-23 | 2023-09-05 | lithium ion capacitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (7) | JP6672691B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2019156090A1 (en) * | 2018-02-07 | 2020-12-03 | 旭化成株式会社 | Non-aqueous lithium storage element |
JP7375742B2 (en) * | 2018-03-05 | 2023-11-08 | 株式会社ジェイテクト | Energy storage device |
CN112106161B (en) * | 2018-05-02 | 2023-03-14 | 株式会社捷太格特 | Alkali metal ion capacitor |
WO2019212041A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | 株式会社ジェイテクト | Lithium ion secondary battery |
JP7396270B2 (en) * | 2018-05-02 | 2023-12-12 | 株式会社ジェイテクト | Lithium ion secondary battery |
JP6818723B2 (en) | 2018-09-25 | 2021-01-20 | 太陽誘電株式会社 | Electrolyte for electrochemical devices and electrochemical devices |
JP7371355B2 (en) * | 2019-06-03 | 2023-10-31 | 大日本印刷株式会社 | How to measure the cohesive energy density of solid materials |
JP2021028957A (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-25 | 株式会社豊田中央研究所 | Power storage device and electrode |
KR20220044994A (en) | 2019-10-04 | 2022-04-12 | 아사히 가세이 가부시키가이샤 | Non-aqueous lithium storage device |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009088275A (en) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nippon Chemicon Corp | Method of manufacturing electrode for electric double-layer capacitor |
JP2010073335A (en) | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Fujifilm Corp | Composition for electrode, electrode for battery, lithium secondary battery, and method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2011171282A (en) | 2009-11-20 | 2011-09-01 | Ube Industries Ltd | Nonaqueous electrolyte and electrochemical element using the same |
JP2012156405A (en) | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Fdk Corp | Electricity storage device |
JP2012216490A (en) | 2010-10-19 | 2012-11-08 | Daikin Ind Ltd | Nonaqueous electrolytic solution |
JP2013020786A (en) | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Panasonic Corp | Electrode and power storage device |
JP2013507738A (en) | 2009-10-07 | 2013-03-04 | ミルテック・コーポレーション | Actinic or electron beam curable electrode binder and electrode comprising the same |
WO2014136729A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-12 | 日本電気株式会社 | Electricity storage device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5742503B2 (en) * | 2010-08-27 | 2015-07-01 | セイコーインスツル株式会社 | Electrochemical cell |
-
2015
- 2015-10-16 JP JP2015204632A patent/JP6672691B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-05 JP JP2020017728A patent/JP2020074477A/en active Pending
- 2020-02-05 JP JP2020017726A patent/JP7103376B2/en active Active
-
2021
- 2021-12-24 JP JP2021210705A patent/JP7566722B2/en active Active
-
2022
- 2022-07-06 JP JP2022108935A patent/JP7559807B2/en active Active
-
2023
- 2023-09-05 JP JP2023143940A patent/JP2023158083A/en active Pending
- 2023-09-05 JP JP2023143939A patent/JP2023158082A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009088275A (en) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Nippon Chemicon Corp | Method of manufacturing electrode for electric double-layer capacitor |
JP2010073335A (en) | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Fujifilm Corp | Composition for electrode, electrode for battery, lithium secondary battery, and method for manufacturing lithium secondary battery |
JP2013507738A (en) | 2009-10-07 | 2013-03-04 | ミルテック・コーポレーション | Actinic or electron beam curable electrode binder and electrode comprising the same |
JP2011171282A (en) | 2009-11-20 | 2011-09-01 | Ube Industries Ltd | Nonaqueous electrolyte and electrochemical element using the same |
JP2012216490A (en) | 2010-10-19 | 2012-11-08 | Daikin Ind Ltd | Nonaqueous electrolytic solution |
JP2012156405A (en) | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Fdk Corp | Electricity storage device |
JP2013020786A (en) | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Panasonic Corp | Electrode and power storage device |
WO2014136729A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-12 | 日本電気株式会社 | Electricity storage device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017017299A (en) | 2017-01-19 |
JP2020074476A (en) | 2020-05-14 |
JP2023158082A (en) | 2023-10-26 |
JP2022034033A (en) | 2022-03-02 |
JP2022125249A (en) | 2022-08-26 |
JP2020074477A (en) | 2020-05-14 |
JP7559807B2 (en) | 2024-10-02 |
JP2023158083A (en) | 2023-10-26 |
JP6672691B2 (en) | 2020-03-25 |
JP7566722B2 (en) | 2024-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7103376B2 (en) | Lithium ion capacitor | |
Appetecchi et al. | Lithium insertion in graphite from ternary ionic liquid-lithium salt electrolytes: I. Electrochemical characterization of the electrolytes | |
CN106067387B (en) | Lithium ion capacitor | |
TWI686977B (en) | Semi-solid electrolyte layer, battery cell sheet and secondary battery | |
KR20130119922A (en) | Manufacturing method for electrolyte, electrolyte solution, gel electrolyte, electrolyte membrane and gel electrolyte battery, and lithium-ion secondary battery | |
Stepniak | Compatibility of poly (bisAEA4)-LiTFSI–MPPipTFSI ionic liquid gel polymer electrolyte with Li4Ti5O12 lithium ion battery anode | |
JP2017504155A (en) | Lithium-sulfur battery | |
JP5165862B2 (en) | Non-aqueous electrolyte and electrochemical energy storage device using the same | |
Swiderska-Mocek et al. | Preparation and electrochemical properties of polymer electrolyte containing lithium difluoro (oxalato) borate or lithium bis (oxalate) borate for Li-ion polymer batteries | |
Swiderska-Mocek | Application of quaternary polymer electrolyte based on ionic liquid in LiFePO4/Li, Li4Ti5O12/Li and LiFePO4/Li4Ti5O12 batteries | |
Swiderska-Mocek et al. | Compatibility of polymer electrolyte based on N-methyl-N-propylpiperidinium bis (trifluoromethanesulphonyl) imide ionic liquid with LiMn2O4 cathode in Li-ion batteries | |
WO2015186568A1 (en) | Nonaqueous electrolyte solution and electricity storage device using same | |
JP2017004638A (en) | Electrolyte salt, non-aqueous electrolytic solution containing electrolyte salt, and power storage device using non-aqueous electrolytic solution | |
CN112490500A (en) | Electrolyte for electricity storage device, and method for manufacturing electricity storage device | |
JP5350168B2 (en) | Method for producing lithium ion secondary battery | |
Swiderska-Mocek | Properties of LiMn 2 O 4 cathode in electrolyte based on ionic liquid with and without gamma-butyrolactone | |
JP5259996B2 (en) | Electrolytic solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery | |
JP6051923B2 (en) | Electrolyte for power storage devices | |
CN103682367A (en) | Copper foil/carbon composite current collector, preparation method of current collector and lithium ion battery | |
JP2016167476A (en) | Power storage device | |
JP2011181204A (en) | Manufacturing method of lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery | |
JP2019041091A (en) | Power storage device | |
JP2016178199A (en) | Nonaqueous electrolyte solution and power storage device | |
KR102629047B1 (en) | Alkali Metal Ion Capacitor | |
JP2015072782A (en) | Additive agent for secondary batteries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200210 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210112 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210928 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220607 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7103376 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |