[发明专利]蓄电设备用电极、蓄电设备和蓄电设备用电极的制造方法

说明书

本发明涉及蓄电设备用电极、蓄电设备和蓄电设备用电极的制造方法。蓄电设备用电极，其包括作为电极活性物质的层状结构体，该层状结构体具有包含芳香族二羧酸阴离子的有机骨架层、和碱金属元素配位于所述羧酸阴离子中所含的氧以形成骨架的碱金属元素层；其中，所述电极活性物质、导电材料和水溶性聚合物的整体中，以1.5质量％以上且3.5质量％以下的范围包含作为所述水溶性聚合物的羧甲基纤维素。另外，层状结构体采用喷雾干燥法制作，对蓄电设备用电极进行X射线衍射测定时的峰强度比满足规定的范围。

技术领域

本说明书公开了蓄电设备用电极、蓄电设备和蓄电设备用电极的制造方法。

背景技术

作为锂离子二次电池等蓄电设备，提出了将层状结构体用于负极活性物质的方案，所述层状结构体具有：包含具有2个以上芳香族环结构的二羧酸阴离子的芳香族化合物的有机骨架层、和碱金属元素配位于羧酸阴离子中所含的氧以形成骨架的碱金属元素层(例如参照日本特开2012-221754)。作为负极活性物质的层状结构体不具有导电性，但难以在非水系电解液中溶解，保持晶体结构，从而能够进一步提高充放电循环特性的稳定性。另外，对于现有的锂二次电池等而言，进行了使活性物质、导电材料和粘结材料喷雾干燥来制作造粒粒子(例如参照日本特开2003-173777、日本特开2005-093192、日本特开2005-135925、日本特开2013-235682)。

发明内容

但是，对于上述的日本特开2012-221754的蓄电设备而言，虽然能够进一步提高充放电循环特性的稳定性，但尚不充分，有时负极电阻高，需要减小该电阻等。另外，在日本特开2003-173777、日本特开2005-093192、日本特开2005-135925、日本特开2013-235682中，没有考虑将层状结构体作为电极活性物质利用。因而，要求提高将层状结构体用于电极活性物质的电极的充放电特性。

本公开提供能够进一步提高将层状结构体用于电极活性物质的电极的充放电特性的蓄电设备用电极、蓄电设备和蓄电设备用电极的制造方法。

通过深入研究，本发明人发现：通过喷雾干燥来制作芳香族二羧酸金属盐的层状结构体时，能够进一步减小IV电阻，进一步提高放电容量，完成了本公开的发明。

本公开的第一方案的蓄电设备用电极包括作为电极活性物质的层状结构体，该层状结构体具有包含芳香族化合物的有机骨架层、和碱金属元素配位于所述芳香族二羧酸阴离子的羧酸阴离子中所含的氧以形成骨架的碱金属元素层；其中，所述电极活性物质、导电材料和至少包含羧甲基纤维素(CMC)的水溶性聚合物的整体中，以1.5质量％以上且3.5质量％以下的范围包含所述羧甲基纤维素(CMC)，并且满足下述(1)～(5)中的至少一个的条件。

(1)对蓄电设备用电极进行X射线衍射测定时，(300)峰强度与(111)峰强度的比P(300)/P(111)为2.0以上。

(2)所述X射线衍射测定中，(300)峰强度与(011)峰强度的比P(300)/P(011)为2.0以上。

(3)所述X射线衍射测定中，(100)峰强度与(111)峰强度的比P(100)/P(111)为6.0以上。

(4)所述X射线衍射测定中，(100)峰强度与(011)峰强度的比P(100)/P(011)为5.0以上。

(5)所述X射线衍射测定中，(100)峰强度与(300)峰强度的比P(100)/P(300)为1.5以上。

本公开的第二方案的蓄电设备包括：负极，其为上述的蓄电设备用电极；包含正极活性物质的正极；和介于正极与负极之间、传导离子的离子传导介质。