[发明专利]电化学装置用正极和电化学装置、以及它们的制造方法

说明书

一种电化学装置用正极，其具备正极集电体和担载于上述正极集电体的正极材料层，上述正极材料层包含正极活性物质，所述正极活性物质具备：包含聚苯胺的纤维状或粒块状的内芯部、以及包含聚(3，4‑乙烯二氧噻吩)和聚噻吩且覆盖上述内芯部的至少一部分的表层部。进而，一种电化学装置，其具备上述正极、具有吸储和释放锂离子的负极材料层的负极、以及具有锂离子传导性的非水电解液。

技术领域

本发明涉及包含导电性高分子的电化学装置用正极和使用了其的电化学装置。

背景技术

近年来，具有锂离子二次电池和双电层电容器的中间性能的电化学装置备受关注，例如研究了使用导电性高分子作为正极材料。包含导电性高分子作为正极材料的电化学装置通过阴离子的吸附(掺杂)和脱离(脱掺杂)而进行充放电，因此反应电阻小，具有比一般的锂离子二次电池更高的输出。

包含导电性高分子的正极通过在正极集电体的表面形成导电性高分子层来制作。专利文献1教导了使用聚苯胺作为导电性高分子。专利文献2教导了使用聚苯胺与聚吡咯和/或聚噻吩的高分子复合体作为导电性高分子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-130706号公报

专利文献2：日本特开昭61-245468号公报

发明内容

电化学装置的用途和使用条件扩大，所要求的特性也多样化。电化学装置的容量特别容易受使用的温度条件所影响，存在温度越低则容量越小的倾向。因此，寻求提高电化学装置的低温特性。但是，若使用专利文献1和专利文献2中教导的包含导电性高分子的正极，则在低温时，电化学装置的容量降低或者内部电阻增大。

鉴于上述情况，本发明的一个方面涉及一种电化学装置用正极，其具备正极集电体和担载于上述正极集电体的正极材料层，上述正极材料层包含正极活性物质，所述正极活性物质具备：包含聚苯胺的纤维状或粒块状的内芯部、以及包含聚(3，4-乙烯二氧噻吩)和聚噻吩且覆盖上述内芯部的至少一部分的表层部。

本发明的另一个方面涉及一种电化学装置，其具备：上述正极、具有吸储和释放锂离子的负极材料层的负极、以及具有锂离子传导性的非水电解液。

本发明的另一个方面涉及一种电化学装置用正极的制造方法，其具备：利用包含苯胺的第一溶液，在正极集电体上形成包含聚苯胺的纤维状或粒块状的内芯部的内芯部形成工序；以及在上述内芯部形成工序后，利用包含3，4-乙烯二氧噻吩和噻吩的第二溶液，形成包含聚(3，4-乙烯二氧噻吩)和聚噻吩且覆盖上述内芯部的至少一部分的表层部的表层部形成工序。

本发明的另一个方面涉及一种电化学装置的制造方法，所述电化学装置具备正极、负极和具有锂离子传导性的非水电解液，所述正极具备正极集电体和担载于上述正极集电体的正极材料层，所述负极具有吸储和释放锂离子的负极材料层。所述电化学装置的制造方法中，形成上述正极的工序具有：利用包含苯胺的第一溶液，在上述正极集电体上形成包含聚苯胺的纤维状或粒块状的内芯部的内芯部形成工序。并具备：在上述内芯部形成工序后，在包含3，4-乙烯二氧噻吩和噻吩的上述非水电解液中，形成包含聚(3，4-乙烯二氧噻吩)和聚噻吩且覆盖上述内芯部的至少一部分的表层部的表层部形成工序。

根据本发明，电化学装置的低温特性提高。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所述的具备具有纤维状的内芯部的正极活性物质的正极的截面的概念图。

图2是示出本发明的另一实施方式所述的具备具有纤维状的内芯部的正极活性物质的正极的截面的概念图。

图3是本发明的实施方式所述的电化学装置的截面示意图。

图4是用于说明该实施方式所述的电化学装置的构成的图。