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JP3078960B2 - Electrode manufacturing method - Google Patents
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JP3078960B2 - Electrode manufacturing method - Google Patents

Electrode manufacturing method

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JP3078960B2
JP3078960B2 JP05205803A JP20580393A JP3078960B2 JP 3078960 B2 JP3078960 B2 JP 3078960B2 JP 05205803 A JP05205803 A JP 05205803A JP 20580393 A JP20580393 A JP 20580393A JP 3078960 B2 JP3078960 B2 JP 3078960B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電池、キャパシター、
センサー、表示素子、記録素子等の電気化学素子に用い
られる電極、特に有機電解質電池に用いられる電極の製
造方法に関する。
The present invention relates to batteries, capacitors,
The present invention relates to a method for producing an electrode used for an electrochemical element such as a sensor, a display element, and a recording element, particularly, an electrode used for an organic electrolyte battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体の電解質を用いることにより、液漏
れがなく、小型、薄型の電池や電気二重層キャパシタ等
の固体の電気化学デバイスを得ることができる。固体電
解質材料は、無機系と有機高分子系に大別できる。そし
て、有機高分子固体電解質は、無機系固体電解質に比べ
軽量であり、柔軟性、成型性に優れている。高分子固体
電解質は、イオン伝導性を有し、最初溶液状であったも
のが加熱、照射、重合開始剤の添加等により固体化した
ものである。軽量、柔軟性、成型性に優れているという
高分子固体電解質の特徴を生かしつつ無機系固体電解質
に匹敵する高いイオン伝導性を示す材料の研究が行われ
ている。特に、リチウムを活物質とする負極と組み合わ
せて電圧が3ボルト以上の高エネルギー密度の固体二次
電池が期待できることから、盛んに電池への応用研究が
行われている。
2. Description of the Related Art By using a solid electrolyte, it is possible to obtain a solid electrochemical device such as a small and thin battery or an electric double layer capacitor without liquid leakage. Solid electrolyte materials can be broadly classified into inorganic and organic polymer materials. The organic polymer solid electrolyte is lighter than the inorganic solid electrolyte, and is excellent in flexibility and moldability. The polymer solid electrolyte has ion conductivity, and is initially a solution which has been solidified by heating, irradiation, addition of a polymerization initiator, or the like. Research is being conducted on materials that exhibit high ionic conductivity comparable to inorganic solid electrolytes while taking advantage of the characteristics of polymer solid electrolytes that are lightweight, flexible, and excellent in moldability. In particular, since a solid secondary battery having a high energy density of 3 volts or more can be expected in combination with a negative electrode using lithium as an active material, application studies on batteries are being actively conducted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】液体の電解質を用いる
場合は、電極の分極が大きくなることはないが、固体、
固形の電解質を用いる場合は、電極材料と電解質材料の
親和性が電極の分極を左右する。電極材料と電解質材料
の親和性が悪いと、固形電極組成物中で良好な電子とイ
オンのネットワークが形成されず、電極の分極が大きく
なる。このように固形電極組成物中では各材料が均一か
つ微細に分散すればするほど電極の反応効率は向上す
る。固形電極組成物中における各機能材料の粒径が大き
く分散状態が悪いと、充放電サイクルにともなう電極活
物質の濃度分極が大きくなり、サイクル特性の劣化、反
応効率の劣化が生じる。
In the case of using a liquid electrolyte, the polarization of the electrode does not increase,
When a solid electrolyte is used, the affinity between the electrode material and the electrolyte material affects the polarization of the electrode. If the affinity between the electrode material and the electrolyte material is poor, a good electron and ion network is not formed in the solid electrode composition, and the polarization of the electrode increases. As described above, the more uniformly and finely the respective materials are dispersed in the solid electrode composition, the higher the reaction efficiency of the electrode. If the particle size of each functional material in the solid electrode composition is large and the dispersion state is poor, the concentration polarization of the electrode active material increases with charge / discharge cycles, resulting in deterioration of cycle characteristics and reaction efficiency.

【0004】従って、本発明は、反応効率が高く、充放
電サイクル特性に優れた固形の電解質を含む電極を提供
することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrode containing a solid electrolyte having high reaction efficiency and excellent charge-discharge cycle characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともア
クリロニトリルを重合成分とする高分子を含む有機電解
質をN,N’−ジメチルホルムアミドとアセトニトリ
とを重量比で0.2:0.8から0.7:0.3の割
合で混合した混合溶媒で希釈した液中に電極活物質粉
末を均一に分散した後、加熱乾燥して膜化することを特
徴とする電極の製造方法である。ここで、N,N’−ジ
メチルホルムアミドとアセトニトリルの混合溶媒の前
記電解質と電極活物質粉末との合計量に対する重量比は
2.0〜10が好ましい。
The present invention SUMMARY OF] is an organic electrolyte containing a polymer of at least acrylonitrile polymerization component, N, N'-dimethylformamide and the acetonitrile at a weight ratio of 0.2: 0.8 0.7: 0.3
A method for producing an electrode, comprising uniformly dispersing an electrode active material powder in a liquid diluted with a mixed solvent mixed together , and then heating and drying to form a film. Here, N, weight ratio to the total amount of the electrolyte and the electrode active material powder of the mixed solvent of N'- dimethylformamide and acetonitrile are preferably 2.0 to 10.

【0006】また、前記高分子としては、アクルリ酸メ
チル、メタクリル酸メチルおよび酢酸ビニルよりなる群
から選択されるモノマーとアクリロニトリルとの共重合
体またはポリアクリロニトリルが用いられる。さらに、
前記の電極活物質としてはジスルフィド化合物、特にさ
らにポリアニリンおよび炭素材料を混合したものが好ま
しい。
Further, as the polymer, a copolymer of acrylonitrile and a monomer selected from the group consisting of methyl acrylate and methyl methacrylate and vinyl acetate, or polyacrylonitrile is used. further,
As the above-mentioned electrode active material, a disulfide compound, in particular, a mixture of polyaniline and a carbon material is preferable.

【0007】[0007]

【作用】ポリアクリロニトリルに代表される前記の高分
子は、電解質塩、有機溶媒からなる有機電解質と混合
し、60〜80℃に加熱することにより、高分子固体電
解質ゲルの膜を作成することができる。しかし、加熱温
度が高くなったり、加熱時間が長くなったりすると膜は
劣化する。アクリロニトリルを重合成分とする高分子を
用いた固体電解質ゲルは、イオン伝導度も約10-3と高
く、電極活物質、例えばジスルフィド化合物の反応を阻
害しないので、複合電極膜中の高分子固体電解質として
使用することができる。従ってこれを高分子固体電解質
に選び、複合膜中の各成分を均一に分散させることによ
り、電極反応の効率が高くなり、充放電サイクル特性を
向上することができる。アクリロニトリル重合体と有機
電解質だけでは粘度が高く、電極活物質粉末を均一に分
散することができない。複合膜中の各成分を均一に分散
させ、かつ製膜後は揮発し膜中に残らないアクリロニト
リル重合体に対する溶媒を用いて複合膜を作成できれ
ば、前記条件を満たすことができる。
The polymer represented by polyacrylonitrile is mixed with an organic electrolyte comprising an electrolyte salt and an organic solvent, and heated to 60 to 80 ° C. to form a polymer solid electrolyte gel film. it can. However, when the heating temperature increases or the heating time increases, the film deteriorates. A solid electrolyte gel using a polymer containing acrylonitrile as a polymerization component has a high ionic conductivity of about 10 -3 and does not inhibit the reaction of an electrode active material, for example, a disulfide compound. Can be used as Therefore, by selecting this as a solid polymer electrolyte and uniformly dispersing the components in the composite membrane, the efficiency of the electrode reaction is increased and the charge / discharge cycle characteristics can be improved. The acrylonitrile polymer and the organic electrolyte alone have a high viscosity and cannot uniformly disperse the electrode active material powder. The above conditions can be satisfied if the components in the composite film can be uniformly dispersed, and a composite film can be prepared using a solvent for the acrylonitrile polymer that evaporates after the film is formed and does not remain in the film.

【0008】本発明者らは、N,N’−ジメチルホルム
アミドとアセトニトリルの混合溶媒がアクリロニトリル
重合体に対して最適な溶媒であることを見いだした。ア
セトニトリルは、アクリロニリル重合体に対する良溶媒
であり、沸点が81.6℃と製膜に適した温度域であ
る。しかし、希釈に限界があり濃度が薄くなるとアクリ
ロニトリルがゲル化するので、電極活物質粉末を大量に
は包含させることができない。N,N’−ジメチルホル
ムアミドは、アクリロニトリル重合体に対する良溶媒で
あり、濃度が薄くなってもアクリロニトリル重合体はゲ
ル化しない。しかし、沸点が153℃と製膜用の揮発溶
媒としてはやや温度が高いので、アクリロニトリル重合
体の劣化を招く恐れがある。N,N’−ジメチルホルム
アミドとアセトニトリルの混合溶媒は、上記の混合比を
取ることで、あらかじめ粉砕混合した電極活物質粉末を
アクリロニトリル重合体を用いた高分子電解質中に均一
に分散することができ、かつアクリロニトリル重合体の
劣化のない自立性のある膜を得ることができる。
The present inventors have found that a mixed solvent of N, N'-dimethylformamide and acetonitrile is the most suitable solvent for the acrylonitrile polymer. Acetonitrile is a good solvent for the acrylonitrile polymer and has a boiling point of 81.6 ° C., which is a temperature range suitable for film formation. However, since acrylonitrile gels when the concentration is reduced due to the limitation of dilution, a large amount of electrode active material powder cannot be included. N, N'-dimethylformamide is a good solvent for the acrylonitrile polymer, and the acrylonitrile polymer does not gel even at a low concentration. However, since the boiling point is 153 ° C., which is a somewhat high temperature as a volatile solvent for film formation, the acrylonitrile polymer may be deteriorated. The mixed solvent of N, N'-dimethylformamide and acetonitrile can uniformly disperse the previously ground and mixed electrode active material powder in the polymer electrolyte using the acrylonitrile polymer by taking the above mixing ratio. In addition, a self-supporting film free from deterioration of the acrylonitrile polymer can be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 [実施例1] (1)正極用粉末の調製 ジスルフィド化合物の一種である2,5−ジメルカプト
−1,3,4−チアジアゾール(DMcT)10gと水
酸化リチウム5.6gを水200mlに溶解しA液とす
る。一方、沃素17gと沃化リチウム34gを水400
mlに溶解しB液とする。A液にB液を滴下により添加
し、添加終了後も室温下で約2時間攪拌を続け反応させ
る。反応後沈澱物を吸引濾過し、ヘキサン、次いでアセ
トンで未反応の沃素を洗浄除去し、その後さらに水で洗
浄する。こうして得た反応物を60℃において8時間真
空乾燥する。こうしてDMcTの重合体(pーDMc
T)9gを得る。上記の重合体pーDMcT4.5gに
対しポリアニリン4gとアセチレンブラック0.6gを
加え、乳鉢上で軽くすりつぶし、次ぎにアセトニトリル
約40gを加えスラリー状にする。このスラリーをボー
ルミル容器に入れ、ボールミル用のボールとともに約5
0時間攪拌する。攪拌後、容器内の混合液のアセトニト
リルをエバポレータにより揮発させ複合正極用粉末9.
8gを得る。
Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 (1) Preparation of Powder for Positive Electrode 10 g of 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole (DMcT), which is a kind of disulfide compound, and 5.6 g of lithium hydroxide were dissolved in 200 ml of water. Liquid. On the other hand, 17 g of iodine and 34 g of lithium iodide were added to 400 g of water.
Dissolve it in ml to make solution B. Solution B is added dropwise to Solution A, and after the addition is completed, stirring is continued at room temperature for about 2 hours to cause a reaction. After the reaction, the precipitate is filtered off with suction, the unreacted iodine is washed off with hexane and then with acetone, and then further washed with water. The reaction thus obtained is vacuum dried at 60 ° C. for 8 hours. Thus, a polymer of DMcT (p-DMc
T) 9 g are obtained. To 4.5 g of the above polymer p-DMcT, 4 g of polyaniline and 0.6 g of acetylene black are added, and the mixture is lightly ground in a mortar, and then about 40 g of acetonitrile is added to form a slurry. Put this slurry in a ball mill container, and put it together with balls for ball milling for about 5 minutes.
Stir for 0 hours. After stirring, acetonitrile of the mixed solution in the container was volatilized by an evaporator, and powder for composite positive electrode was used.
8 g are obtained.

【0010】(2)正極用粉末分散液の調製 プロピレンカーボネート10.47gとエチレンカーボ
ネート7.86gの混合溶媒にLiBF4を2.33g
溶解して有機電解液を調製する。この有機電解液にアク
リロニトリルとメタクリル酸メチルのモル比20:1の
共重合体(重量平均分子量約5万、以下PANーAとい
う)3gを加え、80℃に加熱し高分子固体電解質溶液
(SPE−A)を調製する。この高分子固体電解質溶液
5gにN,N’−ジメチルホルムアミド5gを加える。
一方、上記の複合正極用粉末2.5gとN,N’−ジメ
チルホルムアミド5gを乳鉢で混練し、これに前記の
N,N’−ジメチルホルムアミド溶液を加えた高分子固
体電解質溶液5gを加えよく混合した後、N,N’−ジ
メチルホルムアミド15g、アセトニトリル20gを加
え攪拌する。この混合液をボールミル容器に移し、ボー
ルミルによる攪拌を72時間行う。
(2) Preparation of powder dispersion for positive electrode 2.33 g of LiBF 4 in a mixed solvent of 10.47 g of propylene carbonate and 7.86 g of ethylene carbonate
Dissolve to prepare an organic electrolyte. To this organic electrolyte was added 3 g of a copolymer of acrylonitrile and methyl methacrylate at a molar ratio of 20: 1 (weight average molecular weight: about 50,000, hereinafter referred to as PAN-A), and the mixture was heated to 80 ° C. and polymer solid electrolyte solution (SPE) was added. -Prepare A). 5 g of N, N'-dimethylformamide is added to 5 g of the polymer solid electrolyte solution.
On the other hand, 2.5 g of the composite positive electrode powder and 5 g of N, N'-dimethylformamide were kneaded in a mortar, and 5 g of the polymer solid electrolyte solution to which the N, N'-dimethylformamide solution was added was added. After mixing, 15 g of N, N'-dimethylformamide and 20 g of acetonitrile are added and stirred. This mixed solution is transferred to a ball mill container, and stirred by a ball mill for 72 hours.

【0011】(3)電極の作成 前記で調製した混合液をキャストし、60℃で1時間減
圧乾燥し、さらに70℃で1時間真空乾燥して厚さ20
0μmの正極膜を得る。 (4)電解質膜の作成 上記の高分子固体電解質溶液(SPEーA)24gにア
セトニトリル10gを加えて混合攪拌し、この溶液をキ
ャストし、60℃で1時間真空乾燥する。このキャスト
溶液を冷蔵庫に移し、10時間放置する。こうして厚さ
300μmの電解質膜を得る。
(3) Preparation of Electrode The mixture prepared above was cast, dried under reduced pressure at 60 ° C. for 1 hour, and further dried under vacuum at 70 ° C. for 1 hour to form a film having a thickness of 20 μm.
A positive electrode film of 0 μm is obtained. (4) Preparation of Electrolyte Membrane 10 g of acetonitrile was added to 24 g of the polymer solid electrolyte solution (SPE-A), mixed and stirred, and the solution was cast and vacuum dried at 60 ° C. for 1 hour. The cast solution is transferred to a refrigerator and left for 10 hours. Thus, an electrolyte membrane having a thickness of 300 μm is obtained.

【0012】(5)電池の作成 負極には厚さ100μmの金属リチウム箔を用いる。複
合正極膜、電解質膜、金属リチウム箔をそれぞれ直径1
3mmの円板に打ち抜き、電解質膜をリチウム負極と複
合正極膜とで挟持し、これを金属容器に入れ、シール材
でシールし試験電池を構成する。この電池をAとする。
(5) Production of Battery A lithium metal foil having a thickness of 100 μm is used for the negative electrode. Each of the composite positive electrode membrane, electrolyte membrane and metallic lithium foil has a diameter of 1
A 3 mm disc is punched out, and the electrolyte membrane is sandwiched between the lithium anode and the composite cathode membrane. This is placed in a metal container and sealed with a sealing material to form a test battery. This battery is designated as A.

【0013】[比較例1]実施例1の複合正極用粉末と
高分子固体電解質溶液(SPE−A)の混練をアセトニ
トリルのみで行う。アセトニトリルの量を高分子電解質
溶液に対して重量比で2倍量以上にすると電解質溶液が
ゲル化するので、2倍量以内とする。この場合、ボール
ミル処理を行えるほど液体状にはならないので、乳鉢上
で混練する。この混合液をキャストして複合正極膜を得
る。これを実施例1と同様の電解質膜およびリチウム箔
と組み合わせて電池Bを得る。
Comparative Example 1 The composite positive electrode powder of Example 1 and the polymer solid electrolyte solution (SPE-A) were kneaded using only acetonitrile. If the amount of acetonitrile is twice or more the weight ratio with respect to the polymer electrolyte solution, the electrolyte solution gels. In this case, the mixture does not become liquid enough to perform ball milling, and therefore, is kneaded in a mortar. This mixed solution is cast to obtain a composite positive electrode film. This is combined with the same electrolyte membrane and lithium foil as in Example 1 to obtain Battery B.

【0014】[比較例2]実施例1の複合正極用粉末
2.5gと高分子固体電解質溶液(SPE−A)2.5
gと希釈溶媒N,N’−ジメチルホルムアミド42.5
gを混練する。N,N’−ジメチルホルムアミドは共重
合体(PAN−A)に対し希釈の上限はない。しかし、
沸点が高いので実施例1と同様の条件ではキャスト膜が
できず、80℃4時間真空乾燥することにより製膜でき
る。この複合正極膜を用いて実施例1と同様にして試験
電池Cを作成する。
Comparative Example 2 2.5 g of the composite positive electrode powder of Example 1 and 2.5 of the solid polymer electrolyte solution (SPE-A)
g and dilution solvent N, N'-dimethylformamide 42.5
g. N, N'-dimethylformamide has no upper limit of dilution with respect to the copolymer (PAN-A). But,
Since the boiling point is high, a cast film cannot be formed under the same conditions as in Example 1, but can be formed by vacuum drying at 80 ° C. for 4 hours. Using this composite positive electrode film, a test battery C is prepared in the same manner as in Example 1.

【0015】上記実施例および比較例の電池について、
270μAの電流で4.05Vから2.5Vの間で充放
電試験をした結果を図1に示す。本発明による正極を用
いた場合は、エネルギー密度が高く、長寿命であること
が明らかである。
Regarding the batteries of the above Examples and Comparative Examples,
FIG. 1 shows the results of a charge / discharge test performed between 4.05 V and 2.5 V at a current of 270 μA. It is clear that when the positive electrode according to the present invention is used, the energy density is high and the life is long.

【0016】上記の実施例においては、電極活物質とし
てジスルフィド化合物を用いたが、それに特定されるも
のでなく、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2
2O5等の金属酸化物、ポリアセチレン、ポリチオフェ
ン、ポリピロール等の導電性高分子等の電解により酸化
還元を起こす物質、あるいは電気二重層を形成し電気を
蓄える作用を有する活性炭等の電極材料を用いる場合に
も適用することができる。また、ジスルフィド化合物
は、例示した2.5−ジメルカプト−1,3,4−チア
ジアゾールのみならず多くの化合物を利用することがで
きる。例えばトリアジン、ジチオウラシル、ジチオジモ
ルフォリン等である。これら化合物を酸化してポリマー
状態にして使用してもなんら問題はない。また、リチウ
ム塩の状態から始めてもよい。上記の実施例のように、
必要に応じて導電材料を電極中に含有させることも可能
である。
In the above embodiment, a disulfide compound was used as an electrode active material. However, the present invention is not limited thereto, and LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 ,
Use a material that causes redox by electrolysis, such as a metal oxide such as V 2 O 5, or a conductive polymer such as polyacetylene, polythiophene, or polypyrrole; or an electrode material such as activated carbon that has an action of forming an electric double layer and storing electricity. The case can also be applied. As the disulfide compound, not only the exemplified 2.5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole but also many other compounds can be used. For example, triazine, dithiouracil, dithiodimorpholine and the like. There is no problem even if these compounds are oxidized and used in a polymer state. Further, it may be started from the state of the lithium salt. As in the example above,
If necessary, a conductive material can be contained in the electrode.

【0017】実施例においては、ポリアニリン、および
炭素材料を導電材料として用いたが,他の多くの導電剤
を利用することができる。他の炭素材料,導電性高分
子、金属酸化物、金属粉末等を使用することができる。
炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、無定形炭素、
繊維状、粉末状、石油ピッチ系、石炭コークス系のいず
れも用いることができる。導電材料の形状は粒子状でも
繊維状でもよい。ポリアニリンは、電解重合、化学重合
いずれの方法で作成したものでもよく、また作成方法も
実施例に限定されるものではない。ポリアニリンは、高
分子の主鎖骨格にポリアニリン構造を有しているものを
総称している。例えば、高分子の構成単位がアニリン以
外でもよく、N−メチルアニリン、Nーエチルアニリン
等でもよく、またそれらの共重合体でもよい。
In the embodiment, polyaniline and a carbon material are used as conductive materials, but many other conductive agents can be used. Other carbon materials, conductive polymers, metal oxides, metal powders and the like can be used.
Carbon materials include natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon,
Any of fibrous, powdery, petroleum pitch type, and coal coke type can be used. The shape of the conductive material may be particulate or fibrous. Polyaniline may be prepared by any of electrolytic polymerization and chemical polymerization, and the preparation method is not limited to the examples. Polyaniline is a generic term for those having a polyaniline structure in the main chain skeleton of a polymer. For example, the constituent unit of the polymer may be other than aniline, such as N-methylaniline, N-ethylaniline, or a copolymer thereof.

【0018】アクリロニトリルの重合体は、高分子の主
鎖骨格にアクリロニトリル構造を有している、共重合体
を含めたものを総称している。重合度も実施例のものに
限定されるものではない。また、実施例においては、プ
ロピレンカーボネート、エチレンカーボネートを有機溶
媒として用いたが,高分子電解質に用いる有機溶媒とし
ては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジメトキシ
エタン、2−メチルテトラヒドロフラン、γ−ブチロラ
クトン、アセトニトリル等を挙げることができ、これら
を2種以上混合して用いてもよい。但し、N,N’−ジ
メチルホルムアミドおよびアセトニトリルと相溶性を有
するものでなければならない。実施例においては、電極
に用いる電解質塩としてLiBF4を用いたが、その他
の使用可能な電解質塩としてはLiCF3SO3、LiC
lO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、(C
254NClO4、(C254NBF4等が挙げられ
る。
The acrylonitrile polymer is a generic term for a polymer having a acrylonitrile structure in the main chain skeleton of a polymer, including a copolymer. The degree of polymerization is not limited to those of Examples. In the examples, propylene carbonate and ethylene carbonate were used as the organic solvent, but as the organic solvent used for the polymer electrolyte, dimethyl sulfoxide, sulfolane, dimethoxyethane, 2-methyltetrahydrofuran, γ-butyrolactone, acetonitrile and the like were used. And two or more of these may be used in combination. However, it must be compatible with N, N'-dimethylformamide and acetonitrile. In the examples, LiBF 4 was used as the electrolyte salt used for the electrode, but other usable electrolyte salts were LiCF 3 SO 3 and LiC
10 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , (C
2 H 5) 4 NClO 4, include (C 2 H 5) 4 NBF 4 , and the like.

【0019】ジスルフィド化合物を電極活物質として用
いる場合は、ジスルフィド化合物、ポリアニリン、炭素
材料を予め粉砕混合し粉末化したものを電極活物質用の
混合粉末としてアクリロニトリル重合体の高分子電解質
中に分散するのが望ましい。ジスルフィド化合物は、酸
化還元反応をするが、電子伝導性はない。炭素材料、ポ
リアニリンは電極中で電子伝導を行う。このような材料
の機能が特定化した電極においては、各材料が均一かつ
微細に分散すればするほど電極の反応効率は向上する。
ジスルフィド化合物、ポリアニリン、炭素材料を予め粉
砕混合せずにそのままアクリロニトリル重合体の高分子
溶液に混合すると、粉末そのものが均一でないので各材
料の電極中での分散に偏りが生じ、電極反応がスムーズ
に進行しなくなる。そのために予めジスルフィド化合
物、ポリアニリン、炭素材料を粉砕混合し粉末化したも
のを電極に用いている。
When a disulfide compound is used as an electrode active material, a disulfide compound, polyaniline, and a carbon material that have been previously ground and mixed and powdered are dispersed as a mixed powder for an electrode active material in a polymer electrolyte of an acrylonitrile polymer. It is desirable. Disulfide compounds undergo a redox reaction, but do not have electronic conductivity. The carbon material, polyaniline, conducts electrons in the electrode. In an electrode in which the function of such a material is specified, the more uniformly and finely each material is dispersed, the higher the reaction efficiency of the electrode.
If the disulfide compound, polyaniline, and carbon material are directly mixed with a polymer solution of an acrylonitrile polymer without being pulverized and mixed in advance, the powder itself is not uniform, so the dispersion of each material in the electrode is biased, and the electrode reaction is smooth. Will not progress. For this purpose, a disulfide compound, polyaniline, and a carbon material that have been pulverized, mixed and powdered in advance are used for the electrodes.

【0020】なお、粉砕混合の方法は、実施例において
はボールミルによって行ったが、これに限定されるもの
でなく、ホモジナイザーやヂスパーザー等の他の分散法
で粉砕混合を行ってもよい。また、実施例においては、
電極活物質粉末の分散液から電極膜を得るための加熱乾
燥に先立って、分散液をキャストしたが、印刷によるこ
ともできる。
Although the method of pulverization and mixing was carried out by a ball mill in the examples, the method is not limited to this, and pulverization and mixing may be carried out by other dispersion methods such as a homogenizer and a disperser. In the embodiment,
Prior to heating and drying to obtain an electrode film from the dispersion of the electrode active material powder, the dispersion was cast, but printing can also be performed.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、電極活
物質が複合膜中に均一に分散していて、反応効率が高
く、充放電サイクル特性の向上した電極を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an electrode in which the electrode active material is uniformly dispersed in the composite film, the reaction efficiency is high, and the charge / discharge cycle characteristics are improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例による正極を用いたリチウム電
池および比較例の正極を用いた電池の充放電特性を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing charge and discharge characteristics of a lithium battery using a positive electrode according to an example of the present invention and a battery using a positive electrode of a comparative example.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−136711(JP,A) 特開 平4−359865(JP,A) 特開 平5−3137(JP,A) 特開 平5−94818(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/60 H01B 1/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-136711 (JP, A) JP-A-4-359865 (JP, A) JP-A-5-3137 (JP, A) JP-A-5-137 94818 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/02-4/04 H01M 4/60 H01B 1/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくともアクリロニトリルを重合成分
とする高分子を含む有機電解質をN,N’−ジメチル
ホルムアミドとアセトニトリルとを重量比で0.2:
0.8から0.7:0.3の割合で混合した混合溶媒で
希釈した液中に電極活物質粉末を均一に分散した後、
加熱乾燥して膜化することを特徴とする電極の製造方
法。
The method according to claim 1 the organic electrolyte comprising a polymer and at least acrylonitrile polymerized moieties, N, and N'- dimethylformamide and acetonitrile at a weight ratio of 0.2:
0.8 to 0.7: in the liquid was diluted with 0.3 solvent mixture in a ratio of, after uniformly disperse the electrode active material powder,
A method for producing an electrode, comprising heating and drying to form a film.
【請求項2】 N,N’−ジメチルホルムアミドとアセ
トニトリルの混合溶媒の前記電解質と電極活物質粉末
との合計量に対する重量比が2.0から10である請求
項1記載の電極の製造方法。
Wherein N, N'-dimethylformamide and process according to claim 1, wherein the electrode weight ratio to the total amount of the electrolyte and the electrode active material powder of the mixed solvent of acetonitrile is 10 2.0 .
【請求項3】 前記電極活物質が、ジスルフィド化合
物、ポリアニリンおよび炭素材料の混合物である請求項
1記載の電極の製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the electrode active material is a mixture of a disulfide compound, polyaniline, and a carbon material.
【請求項4】 前記高分子が、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチルおよび酢酸ビニルよりなる群から選択さ
れる1種とアクリロニトリルとの共重合体、またはポリ
アクリロニトリルである請求項1〜3のいずれかに記載
の電極の製造方法。
4. The polymer according to claim 1, wherein the polymer is a copolymer of acrylonitrile with one selected from the group consisting of methyl acrylate, methyl methacrylate and vinyl acetate, or polyacrylonitrile. 3. The method for producing an electrode according to item 1.
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