리튬 이온 이차 전지 및 리튬 이온 이차 전지용 부극 document_id A220623104946

최근, 카메라 일체형 ＶＴＲ(video tape recorder ), 휴대전화 혹은 노트북등의 포터블 전자기기가 널리 보급되어 있고, 그 소형화, 경량화 및 장기 수명화가 강하게 요구되고 있다. 이것에 따라, 전원으로서, 전지, 특히 경량으로 고에너지 밀도를 얻는 것이 가능한 이차전지의 개발이 진척되고 있다. 이 중에서도, 충방전반응에 리튬의 흡장 및 방출을 이용하는 이차전지(소위 리튬 이온 이차전지)는, 납전지나 니켈 카드뮴 전지보다도 높은 에너지밀도를 얻을 수 있기 때문에, 대단히 기대되고 있다. 이 리튬 이온 이차전지는, 정극 및 부극과 함께 전해액을 구비하고 있고, 그 부극은, 부극 집전체 위에 부극 활물질층을 갖고 있다. 부극 활물질층에 포함되는 부극 활물질로서는, 흑연 등의 탄소재료가 널리 이용되고 있다. 또한, 최근에는, 포터블 전자기기의 고성능화 및 다기능화에 따라 전지용량의 새로운 향상이 요구되고 있으므로, 탄소재료 대신에 규소나 주석 등을 사용하는 것이 검토되고 있다. 규소의 이론용량(4199ｍＡｈ/g)이나 주석의 이론용량(994ｍＡｈ/g)은 흑연의 이론용량(372ｍＡｈ/g)보다도 각별히 크기 때문에, 전지용량의 대폭적인 향상을 기대할 수 있기 때문이다. 그렇지만, 부극 활물질로서 규소 등을 사용했을 경우에는, 충전시에 있어서 리튬을 흡장한 부극 활물질이 고활성이 되기 때문에, 전해액이 분해되기 쉬움과 동시에 리튬이 불활성화하기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이에 따라 충방전을 반복하면 방전 용량이 저하하기 때문에, 충분한 사이클 특성을 얻는 것이 곤란하다. 거기에서, 부극 활물질로서 규소 등을 사용했을 경우에도 사이클 특성을 향상시키기 위해서, 여러가지의 연구를 이루어지고 있다. 구체적으로는, 전해액에 퍼플루오로폴리에텔을 함유시키는 기술(예를 들면, 특허문헌 1,2참조.)이나, 부극의 표면에 퍼플루오로폴리에텔을 포함하는 피막을 설치하는 기술(예를 들면, 특허문헌 3참조.)이 제안되어 있다. 이밖에, 불화 비닐리덴의 호모폴리머나 코폴리머 등의 고분자 재료로 부극을 피복하는 기술(예를 들면, 특허문헌 4참조.)도 제안되어 있다. [특허문헌1] 일본국 공개특허공보 특개 2002-305023호 [특허문헌2] 일본국 공개특허공보 특개 2006-269374호 [특허문헌3] 일본국 공개특허공보 특개 2004-265609호 [특허문헌4] 특표 2006-517719호