JP5027540B2 - リチウムイオンキャパシタ - Google Patents
リチウムイオンキャパシタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5027540B2 JP5027540B2 JP2007089142A JP2007089142A JP5027540B2 JP 5027540 B2 JP5027540 B2 JP 5027540B2 JP 2007089142 A JP2007089142 A JP 2007089142A JP 2007089142 A JP2007089142 A JP 2007089142A JP 5027540 B2 JP5027540 B2 JP 5027540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- positive electrode
- lithium ion
- ion capacitor
- lithium
- 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
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 112
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 111
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 32
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 14
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical group CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 9
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 7
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 40
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 12
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 5
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 4
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical class C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQCPOLNSJCWPGT-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Bisphenol F Chemical class OC1=CC=CC=C1CC1=CC=CC=C1O MQCPOLNSJCWPGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRJRKPMIRMSBNK-UHFFFAOYSA-N 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctan-1-ol Chemical compound OCCC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F GRJRKPMIRMSBNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100008049 Caenorhabditis elegans cut-5 gene Proteins 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical group NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005822 acrylic binder Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Chemical group 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- LZDYXWSTPNNVFB-UHFFFAOYSA-N ethanol;1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-heptadecafluoro-n-propyloctane-1-sulfonamide Chemical compound CCO.CCCNS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F LZDYXWSTPNNVFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005352 hydroxybiphenyls Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(1,1,2,2,2-pentafluoroethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)C(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F ACFSQHQYDZIPRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical group NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 125000005007 perfluorooctyl group Chemical group FC(C(C(C(C(C(C(C(F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)F)(F)* 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006268 silicone film Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 125000002256 xylenyl group Chemical class C1(C(C=CC=C1)C)(C)* 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Description
〔電解液〕
電解液は、上述の通りリチウム塩の非プロトン性有機溶媒溶液である。非プロトン性有機溶媒溶液は、少なくとも氷点下での低温特性改善のための非イオン性界面活性剤を含む。
〔正極及び負極〕
正極に使用する正極活物質は、リチウムイオン、あるいはアニオン、あるいはリチウムイオン及びアニオンを、可逆的にドープ及び脱ドープ可能な物質である。
(1) リチウムイオンのドープ後、リチウムイオンキャパシタのキャパシタセル(以下、単にセルと言う場合がある)の正極端子と負極端子とを導線で直接結合させて短絡し、その状態で12時間以上放置する。その後に、短絡を解除し、0.5〜1.5時間内に正極電位を測定する。
(2) 充放電試験機にて、12時間以上かけて0Vまで定電流放電させ、その後に正極端子と負極端子とを導線で結合させて短絡させる。その状態で12時間以上放置し、その後に短絡を解除し、0.5〜1.5時間内に正極電位を測定する。
(1) セルの静電容量は、セルの単位電圧当たりセルに流れる電気量(放電カーブの傾き)とし、単位はF(ファラッド)で示す。
(2) セルの単位重量当たりの静電容量は、セルの静電容量を、セル内に充填している正極活物質重量と負極活物質重量との合計重量で除した値とし、単位はF/gで示す。
(3) 正極あるいは負極の静電容量は、正極あるいは負極の単位電圧当たりセルに流れる電気量(放電カーブの傾き)とし、単位はF(ファラッド)で示す。
(4) 正極あるいは負極の単位重量当たりの静電容量は、正極あるいは負極の静電容量を、セル内に充填している正極あるいは負極の活物質重量で除した値とし、単位はF/gで示す。
(5) セル容量は、セルの放電開始電圧と放電終了電圧との差、すなわち電圧変化量とセルの静電容量との積で、単位はC(クーロン)で示す。1Cは1秒間に1Aの電流が流れたときの電荷量であり、本発明においては換算してmAhで表す場合がある。すなわち、正極容量とは、放電開始時の正極電位と放電終了時の正極電位の差(正極電位変化量)と正極の静電容量との積であり、単位はC又はmAhである。同様に負極容量とは、放電開始時の負極電位と放電終了時の負極電位の差(負極電位変化量)と負極の静電容量との積であり、単位はC又はmAhである。これらセル容量と正極容量及び負極容量とは一致している。
〔セル構造〕
本発明のリチウムイオンキャパシタは、特に、帯状の正極と負極とをセパレータを介して捲回させる円筒型セル、あるいは板状の正極と負極とをセパレータを介して各3層以上積層した角型セル、あるいは板状の正極と負極とをセパレータを介して各3層以上積層し、さらに外装フィルム内に封入したフィルム型セルなどの大容量セルに好適に使用することができる。
(実施例1)
<負極の製造>
厚さ0.5mmのフェノール樹脂成形板をシリコニット電気炉中に入れ、窒素雰囲気下で50℃/時間の速度で550℃まで昇温した後、さらに10℃/時間の速度で670℃まで昇温して熱処理し、PASを合成した。このようにして得られたPAS板をボールミルで粉砕することにより平均粒子径(レーザー回折式粒度分布測定装置(日機装社製マイクロトラック)にて測定した50%体積累積径)が約1μmのPAS粉体を得た。
比表面積2000m2/gの市販活性炭粉末92重量部、アセチレンブラック粉体6重量部、アクリル系バインダー7重量部、カルボキシメチルセルロース4重量部及び水200重量部からなる組成にて充分混合することにより正極用のスラリーを作製した。
前記負極を1.5cm×2.0cmサイズに切り出し、評価用負極とした。この負極に、対極として1.5cm×2.0cmサイズ、厚さ200μmの金属リチウムを、厚さ50μmのポリエチレン製不織布をセパレータとして介し、組み合わせて模擬セルを組んだ。参照極としては、金属リチウムを用いた。電解液としては、プロピレンカーボネートに、1.2モル/lの濃度にLiPF6を溶解した溶液を用いた。
前記正極を1.5cm×2.0cmサイズに切り出し、評価用正極とした。この正極に、対極として1.5cm×2.0cmサイズ、厚さ200μmの金属リチウムを、厚さ50μmのポリエチレン製不織布をセパレータとして介し、組み合わせて模擬セルを組んだ。参照極としては、金属リチウムを用いた。電解液としては、プロピレンカーボネートに、1.2モル/lの濃度にLiPF6を溶解した溶液を用いた。
正極を2.4cm×3.8cmに5枚カットし、負極を2.6cm×3.9cmに6枚カットし、カットされた正極と負極とを、セパレータを介して積層し、150℃で12時間乾燥した後、最上部と最下部とにセパレータを配置させて4辺をテープ留めし、電極積層ユニットを作製した。
実施例1において、電解液としての非プロトン性有機溶媒溶液を、プロピレンカーボネートに、1.2モル/lの濃度にLiPF6を溶解し、さらにフッ素系非イオン性界面活性剤として、FT−251を0.2重量%となるように加えた溶液に代えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、電解液としての非プロトン性有機溶媒溶液を、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを体積比で1:4とした混合溶媒に、1.2モル/lの濃度にLiPF6を溶解し、さらにフッ素系非イオン性界面活性剤として、FT−251を0.2重量%となるように加えた溶液に代えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、FT−251を0.05重量%となるように加えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、FT−251を0.6重量%となるように加えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、FT−251を0.9重量%となるように加えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、FT−251を0.2重量%となるように加えるとともに、シリコーンオイル(信越化学社製KF96)を0.2重量%となるように加えた以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例1において、FT−251を添加しなかった以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例2において、FT−251を添加しなかった以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
実施例3において、FT−251を添加しなかった以外は同様にして、フィルム型キャパシタセルを作製した。
セル組み立て後室温(20℃)にて14日間放置して、その後に各1セルずつ分解したところ、金属リチウムはいずれも完全に無くなっていた。このことから、負極活物質の単位重量当たりに950F/gの静電容量を得るためのリチウムイオンが、予め充電により確実にドープされたと判断した。
11 セパレータ
12 負極
12a 負極集電体
12b 負極活物質層
13 正極
13a 正極集電体
13b 正極活物質層
14 リチウム極
14a リチウム極集電体
14b リチウムイオン供給源(金属リチウム)
15 導線
20 フィルム型リチウムイオンキャパシタ
21 セパレータ
22 負極
22a 負極集電体
22b 負極活物質層
22c 負極端子
23 正極
23a 正極集電体
23b 正極活物質層
23c 正極端子
24 リチウム極
24a リチウム極集電体
24b リチウムイオン供給源(金属リチウム)
25 ラミネートフィルム
26 ラミネートフィルム
Claims (8)
- 正極と、負極と、電解液としてリチウム塩の非プロトン性有機溶媒溶液とを有し、
正極活物質がリチウムイオン、あるいはアニオン、あるいはリチウムイオン及びアニオンを、可逆的にドープ及び脱ドープ可能な物質であり、負極活物質がリチウムイオンを可逆的にドープ及び脱ドープ可能な物質であり、
前記正極と前記負極を短絡させた場合の正極電位が2.0V(Li/Li+)以下となるように、前記負極、あるいは前記正極、あるいは前記負極及び前記正極にリチウムイオンが予めドープされ、前記非プロトン性有機溶媒溶液が非イオン性界面活性剤を含み、
前記非イオン性界面活性剤が下記構造式(式中、nは3〜20以下の整数)
前記非イオン性界面活性剤の含有量が0.1重量%以上0.5重量%以下であることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項1に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記非イオン性界面活性剤の含有量が0.2重量%以上であることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項1または2に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記非プロトン性有機溶媒溶液がシリコーンオイルを含まないことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
非プロトン性有機溶媒が環状カーボネートのみからなることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項4に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記環状カーボネートがプロピレンカーボネートであることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項5に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記環状カーボネートが、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合物であることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
前記負極及び前記正極に、それぞれ表裏面を貫通する孔が形成された集電体を備え、前記負極及び前記正極に対向して配置されたリチウムイオン供給源との電気化学的接触により、リチウムイオンが予めドープされていることを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のリチウムイオンキャパシタにおいて、
負極活物質は、正極活物質に比べて、単位重量あたりの静電容量が3倍以上を有し、かつ正極活物質重量が負極活物質重量よりも大きいことを特徴とするリチウムイオンキャパシタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007089142A JP5027540B2 (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | リチウムイオンキャパシタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007089142A JP5027540B2 (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | リチウムイオンキャパシタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008251706A JP2008251706A (ja) | 2008-10-16 |
JP5027540B2 true JP5027540B2 (ja) | 2012-09-19 |
Family
ID=39976336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007089142A Active JP5027540B2 (ja) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | リチウムイオンキャパシタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5027540B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010205769A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | 捲回型の蓄電デバイス |
JP6100473B2 (ja) * | 2012-04-10 | 2017-03-22 | Necトーキン株式会社 | 電気化学デバイス |
JP7400193B2 (ja) * | 2018-03-05 | 2023-12-19 | 株式会社ジェイテクト | 蓄電デバイス |
WO2022014351A1 (ja) * | 2020-07-16 | 2022-01-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電気化学デバイス用電極、および、電気化学デバイス |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3807854B2 (ja) * | 1998-10-16 | 2006-08-09 | 三菱化学株式会社 | 電気二重層キャパシター |
JP4465499B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2010-05-19 | 富山薬品工業株式会社 | 二次電池用非水電解液 |
EP1230654A1 (en) * | 1999-11-16 | 2002-08-14 | Powercell Corporation | Capacitor development |
JP5162803B2 (ja) * | 2001-02-15 | 2013-03-13 | 三菱化学株式会社 | 非水系電解液二次電池及びそれに用いる非水系電解液 |
US20040146786A1 (en) * | 2001-05-10 | 2004-07-29 | Takaya Sato | Nonaqueous electolytic solution, composition for polymer gel electrolyte, polymer gel electrolyte, secondary cell, and electric double-layer capacitor |
JP2006286926A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Fuji Heavy Ind Ltd | リチウムイオンキャパシタ |
-
2007
- 2007-03-29 JP JP2007089142A patent/JP5027540B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008251706A (ja) | 2008-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4924966B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP4731967B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
CA2451634C (en) | Organic electrolytic capacitor | |
JP4857073B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP4971729B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2010050076A (ja) | 電気化学素子用セパレータ、これを用いたリチウム電池又はリチウムイオン電池、及び電気化学素子用セパレータの製造方法 | |
KR20060097007A (ko) | 유기 전해질 커패시터 | |
JP5317688B2 (ja) | 捲回型蓄電源およびその製造方法 | |
KR20080072652A (ko) | 리튬이온 커패시터 | |
US20110043968A1 (en) | Hybrid super capacitor | |
JP2006286926A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
WO2007074639A1 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2006338963A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP5027540B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2007180429A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP4705404B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2010027547A (ja) | 電気化学素子用セパレータ、およびそれを用いたリチウムイオン電池 | |
JP2008166342A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP4732074B2 (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2011204828A (ja) | リチウムイオンキャパシタ用非水電解液及びそれを備えたリチウムイオンキャパシタ | |
JP2008060479A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2010027548A (ja) | 電気化学素子用セパレータ、およびそれを用いたリチウムイオン電池 | |
JP2007180434A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2008071975A (ja) | リチウムイオンキャパシタ | |
JP2007180437A (ja) | リチウムイオンキャパシタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091002 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111004 |
|
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: 20120529 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120622 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150629 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5027540 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |