WO2019212038A1 - アルカリ金属イオンキャパシタ - Google Patents

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WO2019212038A1
WO2019212038A1 PCT/JP2019/017846 JP2019017846W WO2019212038A1 WO 2019212038 A1 WO2019212038 A1 WO 2019212038A1 JP 2019017846 W JP2019017846 W JP 2019017846W WO 2019212038 A1 WO2019212038 A1 WO 2019212038A1
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negative electrode
active material
electrode active
alkali metal
positive electrode
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PCT/JP2019/017846
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幸弘 小松原
巧美 三尾
健太郎 飯塚
崇文 藤井
西　幸二
直輝 大参
雄輔 木元
Original Assignee
株式会社ジェイテクト
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • This disclosure relates to an alkali metal ion capacitor.
  • a lithium ion capacitor is known as a kind of alkali metal ion capacitor.
  • Lithium ion capacitors exhibit excellent characteristics such as excellent energy density. Since lithium ion capacitors have a wider range of applications as they have better heat resistance, various techniques for improving the heat resistance of lithium ion capacitors have been proposed. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2016-72309 discloses a lithium ion capacitor having a heat resistance of about 50 ° C.
  • the heat resistance of the lithium ion capacitor described in JP-A-2016-72309 is at most about 50 ° C., and a lithium ion capacitor that can withstand higher temperatures is demanded.
  • a lithium ion capacitor that can withstand higher temperatures is demanded.
  • it is required to improve the heat resistance of the lithium ion capacitor to about 85 ° C.
  • One feature of the present disclosure is that a positive electrode active material that can adsorb and desorb alkali metal ions, a positive electrode binder that binds the positive electrode active material, and a negative electrode active material that can occlude and release alkali metal ions, A negative electrode binder that binds the negative electrode active material; and an electrolyte solution that includes an organic solvent and an imide-based alkali metal salt.
  • the negative electrode active material is pre-doped with the alkali metal ions, and the positive electrode binder includes the electrolytic solution.
  • An alkali metal capacitor having a RED value greater than 1 based on the Hansen solubility parameter for the liquid.
  • the alkali metal ion capacitor can have a heat resistance of 85 ° C.
  • that the alkali metal ion capacitor has heat resistance means that it has a performance capable of operating in a high temperature environment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lithium ion capacitor according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a III-III cross section in the lithium ion capacitor of FIG. 2. It is a figure explaining the example of the external appearance of the positive electrode plate shown in FIG.
  • FIG. 5 is a VV sectional view of the positive electrode plate of FIG. 4. It is a figure explaining the example of the external appearance of the negative electrode plate shown in FIG.
  • FIG. 7 is a VII-VII sectional view of the negative electrode plate of FIG. It is a figure explaining the positional relationship of the positive electrode plate of a positive electrode shown in FIG.
  • 6 is a graph showing the change over time in internal resistance at 85 ° C. of the lithium ion capacitors of Test Examples 6 to 8.
  • 6 is a graph showing changes with time in discharge capacity at 85 ° C. of the lithium ion capacitors of Test Examples 6 to 8.
  • the lithium ion capacitor 1 includes a plurality of plate-like positive plates 11 and a plurality of plate-like negative plates 21, which are alternately stacked.
  • Each positive electrode plate 11 includes an electrode terminal connection portion 12b protruding in one direction.
  • Each negative electrode plate 21 also includes an electrode terminal connection portion 22b protruding in the same direction as the direction in which the electrode terminal connection portion 12b of the positive electrode plate 11 protrudes.
  • the direction in which the electrode terminal connecting portion 12b of the positive electrode plate 11 protrudes is the X-axis direction
  • the stacked direction is the Z-axis direction
  • the direction orthogonal to the X-axis and the Z-axis is the Y-axis.
  • These X axis, Y axis, and Z axis are orthogonal to each other.
  • these axial directions indicate the same direction, and in the following description, descriptions regarding directions may be based on these axial directions. In the following description, illustration and detailed description of the incidental configuration are omitted.
  • the lithium ion capacitor 1 includes a plurality of positive plates 11, a plurality of negative plates 21, a plurality of separators 30, an electrolytic solution 40, and a laminate member 50.
  • the positive plates 11 and the negative plates 21 are alternately stacked, and the separators 30 are sandwiched between the positive plates 11 and the negative plates 21.
  • the electrolyte solution 40 is wrapped and sealed in two laminate members 50 together with a part of the plurality of positive electrode plates 11, a part of the plurality of negative electrode plates 21, and the plurality of separators 30 laminated in this manner. Yes.
  • the electrode terminal connection portions 12 b of the plurality of positive electrode plates 11 protrude in the same direction and are electrically connected to the positive electrode terminal 14.
  • Conductive members constituting the positive terminal side such as the positive terminal 14 and the plurality of positive plates 11 connected thereto can be collectively referred to as the positive electrode 10.
  • the electrode terminal connecting portions 22b of the plurality of negative electrode plates 21 and the negative electrode terminals 24 are electrically connected, and the negative electrode terminals such as the negative electrode terminals 24 and the plurality of negative electrode plates 21 connected thereto are configured.
  • the conductor members can be collectively referred to as the negative electrode 20.
  • the lithium ion capacitor 1 has the above configuration inside, and the appearance is shown in FIG.
  • FIG. 3 schematically shows a III-III cross section of the lithium ion capacitor 1 shown in FIG.
  • the members in the lithium ion capacitor 1 are illustrated with a space therebetween.
  • the positive electrode plate 11, the negative electrode plate 21, and the separator 30 are stacked with almost no gap.
  • the positive electrode plate 11 includes a thin plate-like positive electrode current collector 12 and a positive electrode active material layer 13 coated on the positive electrode current collector 12 (see FIGS. 3 to 5).
  • the positive electrode active material layer 13 is provided on both surfaces of the positive electrode current collector 12, but may be provided on either side of the positive electrode current collector 12.
  • the positive electrode active material layer 13 needs to be sufficiently dried after being applied to the positive electrode current collector 12 so that the lithium ion capacitor 1 does not contain excessive moisture. There is.
  • the positive electrode current collector 12 is a metal foil having a plurality of holes 12c penetrating in the Z direction (see FIGS. 4 and 5), a rectangular current collector 12a (see FIG. 4), and a current collector 12a.
  • a metal foil having a plurality of holes 12c penetrating in the Z direction (see FIGS. 4 and 5), a rectangular current collector 12a (see FIG. 4), and a current collector 12a.
  • the width in the Y-axis direction of the electrode terminal connecting portion 12b shown in FIGS. 1 and 4 can be changed as appropriate, and may be the same width as the current collecting portion 12a, for example.
  • the current collector 12a has a plurality of holes 12c (see FIGS.
  • the electrode terminal connector 12b has a plurality of holes similar to the holes 12c of the current collector 12a. It may not be formed and may be formed.
  • the current collector 12a has a plurality of holes 12c, cations and anions contained in the electrolytic solution 40 can pass through the current collector 12a.
  • the current collector 12a may not have a plurality of holes 12c, and the electrode terminal connecting portion 12b may not have a plurality of holes similar to the holes 12c.
  • a metal foil made of aluminum, stainless steel, copper, or nickel can be used for example.
  • the positive electrode active material layer 13 includes a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions, a positive electrode binder that binds the positive electrode active material, and the positive electrode active material and the current collector 12a of the positive electrode current collector 12. including.
  • the positive electrode active material layer 13 includes the positive electrode active material, and is configured to be able to occlude and release lithium ions.
  • the positive electrode active material layer 13 may further contain other components such as a conductive additive for increasing the electrical conductivity of the positive electrode active material layer 13 and a thickener for facilitating the creation of the positive electrode plate 11. .
  • the conductive auxiliary agent for example, ketjen black, acetylene black, graphite fine particles, and graphite fine fibers can be used.
  • the thickener for example, carboxymethyl cellulose [CMC] can be used.
  • the positive electrode active material a positive electrode active material capable of adsorbing and desorbing lithium ions, which is used in a conventional lithium ion capacitor, can be used.
  • the positive electrode active material for example, activated carbon, carbon nanotube, polyacene, or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a binder having a RED value (described later) based on the Hansen solubility parameter with respect to the electrolytic solution 40 is larger than 1.
  • a binder for positive and negative electrodes of a conventional lithium ion capacitor for example, polyvinylidene fluoride [PVdF], polytetrafluoroethylene [PTFE], polyvinylpyrrolidone [PVP], polyvinyl chloride [PVC], polyethylene [PE], Examples include polypropylene [PP], ethylene-propylene copolymer, styrene butadiene rubber [SBR], acrylic resin, and polyacrylic acid.
  • the positive electrode binder since the RED value based on the Hansen solubility parameter (HSP) with respect to the electrolytic solution 40 is larger than 1, the positive electrode binder exhibits poor solubility in the electrolytic solution 40.
  • the Hansen solubility parameter was published by Charles M Hansen and is known as a solubility index indicating how much a certain substance is dissolved in a certain substance. For example, water and oil generally do not melt together because the “properties” of water and oil are different.
  • the “property” of the substance relating to the solubility in the Hansen solubility parameter, three items of the dispersion term D, the polar term P, and the hydrogen bond term H are expressed numerically for each substance.
  • the dispersion term D is a value representing the magnitude of van der Waals force
  • the polar term P is a value representing the magnitude of the dipole moment
  • the hydrogen bond term H is a value representing the magnitude of the hydrogen bond.
  • Hansen solubility parameters are plotted in a three-dimensional orthogonal coordinate system (Hansen space, HSP space) in order to study solubility.
  • the Hansen solubility parameter for each of the solution A and the solid B can be plotted on two coordinates (coordinate A and coordinate B) corresponding to the solution A and the solid B, respectively, in the Hansen space.
  • Ra HSP distance, Ra
  • the solutions A and the solids B have the above-mentioned “properties”, so the solid B is more likely to dissolve in the solution A. it can.
  • the electrolytic solution 40 corresponds to the solution A here, and the positive electrode binder corresponds to the solid B. Since the positive electrode binder has a RED value based on the Hansen solubility parameter with respect to the electrolytic solution 40 larger than 1, the positive electrode binder is hardly soluble in the electrolytic solution 40. Conversely, if the RED value based on the Hansen solubility parameter with respect to the electrolytic solution 40 is a positive electrode binder that is hardly soluble in the electrolytic solution 40 to the extent that the RED value is greater than 1, the positive electrode binder also has a RED value based on the Hansen solubility parameter. Can be considered greater than 1.
  • the Hansen solubility parameter and the interaction radius R0 can be calculated using the chemical structure and composition ratio of the components and experimental results. In that case, it can be obtained using software HSPiP developed by Hansen et al. (Hansen Solubility Parameters in Practice: Windows [registered trademark] software for efficiently handling HSP). This software HSPiP is available as of May 2, 2018 from http://www.hansen-solubility.com/. Also, the Hansen solubility parameters (D, P, H) can be calculated for a mixed solvent in which a plurality of solvents are mixed.
  • the negative electrode plate 21 roughly has the same configuration as the positive electrode plate 11 described above, and includes a thin plate-like negative electrode current collector 22 and a negative electrode active material layer 23 coated on the negative electrode current collector 22. I have.
  • the negative electrode active material layer 23 is coated on both surfaces of the negative electrode current collector 22, but the coated surface may be either one surface. And, in order to prevent the lithium ion capacitor 1 from excessively containing moisture, it is necessary to sufficiently dry the coated negative electrode active material layer 23 after coating the negative electrode active material layer 23 on the negative electrode current collector 22 at the time of manufacture. There is. Further, as will be described later, the negative electrode active material layer 23 occludes lithium ions Li + during manufacturing (so-called pre-doping).
  • the negative electrode current collector 22 is a metal foil in which a plurality of holes 22c penetrating in the Z direction are formed (see FIGS. 6 and 7), like the positive electrode current collector 12 of the positive electrode plate 11 described above.
  • the current collector 22a and the electrode terminal connection 22b that protrudes outward from one end of the current collector 22a (the right end on the upper side in the example of FIG. 6) are integrally formed.
  • the current collector 22a has a plurality of holes 22c (see FIGS. 6 and 7), but the electrode terminal connection 22b has a plurality of holes similar to the holes 22c of the current collector 22a. It may not be formed and may be formed.
  • the current collector 22a has a plurality of holes 22c, cations and anions contained in the electrolytic solution 40 can pass through the current collector 12a.
  • the current collector 22a may not have a plurality of holes 22c, and the electrode terminal connection portion 22b may not have a plurality of holes similar to the holes 22c.
  • the positive electrode terminal connection portion 12 b and the electrode terminal connection portion 22 b of the negative electrode plate 21 are provided at positions spaced apart from each other in the surface direction of the negative electrode plate so as not to overlap. Yes.
  • variety of the Y-axis direction of the electrode terminal connection part 22b shown in FIG. 1 and FIG. 6 can be changed suitably, for example, is good also as the same width as the current collection part 22a.
  • a metal foil made of, for example, aluminum, stainless steel, or copper can be used in the same manner as the positive electrode current collector 12 of the positive electrode plate 11.
  • the negative electrode active material layer 23 includes a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions, binding of the negative electrode active material, and collection of the negative electrode active material and the negative electrode current collector 22.
  • the negative electrode active material layer 23 is comprised so that occlusion and discharge
  • the negative electrode active material layer 23 may further contain other components such as a conductive additive for enhancing the electrical conductivity of the negative electrode active material layer 23 and a thickener for facilitating the creation of the negative electrode plate 21. .
  • the same materials as those of the positive electrode plate 11 described above can be used. That is, for example, ketjen black, acetylene black, graphite fine particles, and graphite fine fibers can be used as the conductive assistant.
  • the thickener for example, carboxymethyl cellulose [CMC] can be used.
  • a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions, which is used in conventional lithium ion capacitors and conventional lithium ion secondary batteries, can be used. That is, as the negative electrode active material, for example, carbonaceous materials such as graphite, metal oxides such as tin oxide and silicon oxide, and phosphorus and boron are added to these materials for the purpose of improving negative electrode characteristics. Those subjected to modification can be used. In addition, as the negative electrode active material, lithium titanate represented by the chemical formula Li 4 + x Ti 5 O 12 (0 ⁇ x ⁇ 3) and having a spinel structure may be used.
  • a material in which a part of Ti is substituted with an element such as Al or Mg may be used.
  • silicon-based materials such as silicon, silicon alloy, SiO, and silicon composite material may be used. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a binder having a RED value greater than 1 based on the Hansen solubility parameter for the electrolytic solution 40 can be used.
  • a binder of a conventional lithium ion capacitor for example, polyvinylidene fluoride [PVdF], polytetrafluoroethylene [PTFE], polyvinylpyrrolidone [PVP], polyvinyl chloride [PVC], polyethylene [PE], polypropylene [PP] Ethylene-propylene copolymer, styrene butadiene rubber [SBR], acrylic resin, and polyacrylic acid.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • PE polypropylene
  • PP Ethylene-propylene copolymer
  • SBR styrene butadiene rubber
  • the negative electrode active material layer 23 is occluded (so-called pre-doped) with lithium ions Li + during manufacturing.
  • pre-doped lithium ions Li + during manufacturing.
  • an upper limit can also be provided in the quantity of this lithium ion Li ⁇ +> to dope.
  • pre-doping methods There are roughly two types of pre-doping methods. That is, in one method, as shown in FIG. 1, a plurality of positive plates 11, a plurality of negative plates 21, and a plurality of separators 30 are laminated, and these are put together with the electrolyte 40 inside the laminate member 50 (see FIG. 2). In this method, the pre-doping is performed after being housed in the laminate member 50. The other is a method of pre-doping outside the laminate member 50 in which lithium ion Li + is previously occluded in the negative electrode active material before the negative electrode plate 21 is formed.
  • the method of pre-doping inside the laminate member 50 includes two methods, a chemical method and an electrochemical method.
  • the method of pre-doping inside the laminate member 50 the plurality of positive plates 11, the plurality of negative plates 21, and the plurality of separators 30 are accommodated in the laminate member 50 (see FIG. 2) together with the electrolytic solution 40 and then pre-doped.
  • the chemical method is a method in which lithium metal is dissolved in the electrolytic solution 40 to form lithium ion Li + and the lithium ion Li + is occluded in the negative electrode active material.
  • the electrochemical method a voltage is applied to the lithium metal and the negative electrode plate 21 to convert the lithium metal to lithium ion Li + and to store the lithium ion Li + in the negative electrode active material.
  • the current collector portion of the positive electrode current collector 12 of the positive electrode plate 11 so that the lithium ions Li + are easily diffused in the electrolytic solution 40. It is desirable that lithium ions Li + can pass through 12a (see FIG. 5) and the current collector 22a (see FIG. 7) of the negative electrode current collector 22 of the negative electrode plate 21. Therefore, when pre-doping is performed by a chemical method or an electrochemical method, the current collecting portion 12a of the positive electrode plate 11 has a plurality of holes 12c, and the current collecting portion 22a of the negative electrode plate 21 (see FIG. 7). ) Is preferably formed with a plurality of holes 22c.
  • a lithium ion Li + in the electrolyte 40 to pre-dope It is not necessary to diffuse.
  • the current collecting portion 12a of the positive electrode plate 11 does not need to have a plurality of holes 12c, and the current collecting portion 22a of the negative electrode plate 21 (FIG. 7). A plurality of holes 22c may not be formed.
  • the method of pre-doping inside the laminate member 50 and the method of pre-doping outside the laminate member 50 may be appropriately combined. That is, in addition to the method of pre-doping outside the laminate member 50, the plurality of positive electrode plates 11, the plurality of negative electrode plates 21, and the plurality of separators 30 are accommodated inside the laminate member 50 (see FIG. 2) together with the electrolytic solution 40. Thereafter, pre-doping may be performed by a chemical method or an electrochemical method, which is a method of pre-doping inside the laminate member 50.
  • the separator 30 is made of a porous material that separates the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 21 and can transmit the cation and anion of the electrolytic solution 40, and is formed in a rectangular sheet shape.
  • the vertical and horizontal lengths of the separator 30 are set longer than the length of the current collector 12 a of the positive electrode current collector 12 of the positive electrode plate 11 and the length of the current collector 22 a of the negative electrode current collector 22 of the negative electrode plate 21.
  • a separator used in a conventional lithium ion capacitor can be used.
  • papermaking such as viscose rayon or natural cellulose, or nonwoven fabric such as polyethylene or polypropylene can be used.
  • the electrolytic solution 40 includes an organic solvent (nonaqueous solvent) and an imide-based lithium salt as an electrolyte. You may add an additive to the electrolyte solution 40 suitably.
  • an additive for example, an additive that promotes the formation of a SEI film (Solid Electrolyte Interface film) on the negative electrode, such as vinylene carbonate [VC], fluoroethylene carbonate [FEC], or ethylene sulfite [ES], is used. Can do.
  • organic solvent an organic solvent having a heat resistance of 85 ° C.
  • An organic solvent can be illustrated.
  • a solvent in which one or two or more of these organic solvents are mixed at an appropriate composition ratio can be used as the organic solvent.
  • the carbonate organic solvent cyclic carbonates such as ethylene carbonate [EC], propylene carbonate [PC] and fluoroethylene carbonate [FEC], ethyl methyl carbonate [EMC], diethyl carbonate [DEC], dimethyl carbonate [DMC] and the like
  • the chain carbonate can be illustrated.
  • the organic solvent does not contain dimethyl carbonate [DMC] which is a kind of chain carbonate. Dimethyl carbonate [DMC] rarely causes deterioration of heat resistance.
  • nitrile organic solvents include acetonitrile, acrylonitrile, adiponitrile, valeronitrile, and isobutyronitrile.
  • lactone organic solvent include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • ether organic solvents include cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane, dimethyl ether, and triglyme.
  • the alcohol organic solvent include ethyl alcohol and ethylene glycol.
  • ester organic solvent examples include phosphate esters such as methyl acetate, propyl acetate and trimethyl phosphate, sulfate esters such as dimethyl sulfate, and sulfite esters such as dimethyl sulfite.
  • amide organic solvent examples include N-methyl-2-pyrrolidone and ethylenediamine.
  • sulfone-based organic solvent examples include chain sulfones such as dimethyl sulfone and cyclic sulfones such as 3-sulfolene.
  • ketone organic solvent examples include methyl ethyl ketone, and toluene as the aromatic organic solvent.
  • the above-mentioned various organic solvents excluding the carbonate-based organic solvent are preferably used by mixing with cyclic carbonate, and in particular, mixed with ethylene carbonate [EC] capable of forming an SEI film (Solid Electrolyte Interface film) on the negative electrode. It is preferable to use it.
  • the positive electrode binder and the negative electrode binder described above are preferably polyacrylic acid.
  • the organic solvent preferably contains ethyl methyl carbonate [EMC] and diethyl carbonate [DEC].
  • an imide-based lithium salt (a lithium salt having —SO 2 —N—SO 2 — in a partial structure) can be used.
  • the imide-based lithium salt lithium bis (fluorosulfonyl) imide [LiN (FSO 2 ) 2 , LiFSI], lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide [LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiTFSI], lithium bis (Pentafluoroethanesulfonyl) imide [LiN (SO 2 CF 2 CF 3 ) 2 , LiBETI] can be exemplified.
  • these imide-based lithium salts may be used alone or in combination of two or more. These imide-based lithium salts have a heat resistance of 85 ° C.
  • an imide lithium salt having no trifluoromethane group (—CF 3 ), pentafluoroethane group (—CF 2 CF 3 ), or pentafluorophenyl group (—C 6 F 5 ) (for example, , Lithium bis (fluorosulfonyl) imide [LiN (FSO 2 ) 2 , LiFSI]) is preferable in the following points.
  • the positive electrode binder and the negative electrode binder tend to have a RED value greater than 1 based on the Hansen solubility parameter. Further, even at high and low temperatures, the ionic conductivity of the electrolytic solution 40 hardly decreases, and the electrolytic solution 40 is stabilized.
  • the concentration of the electrolyte in the electrolytic solution 40 is preferably 0.5 to 10.0 mol / L. From the viewpoint of an appropriate viscosity of the electrolytic solution 40 and ion conductivity, the concentration of the electrolyte in the electrolytic solution 40 is more preferably 0.5 to 2.0 mol / L. When the concentration of the electrolyte is less than 0.5 mol / L, it is not preferable because the ionic conductivity of the electrolytic solution 40 is too low due to a decrease in the concentration of ions from which the electrolyte is dissociated.
  • the concentration of the electrolyte is higher than 10.0 mol / L because the ionic conductivity of the electrolytic solution 40 is too low due to an increase in the viscosity of the electrolytic solution 40.
  • the positive electrode binder and negative electrode binder which were mentioned above are polyacrylic acid.
  • the laminate member 50 includes a core material sheet 51, an outer sheet 52, and an inner sheet 53.
  • the outer sheet 52 is bonded to the outer surface of the core material sheet 51
  • the inner sheet 53 is bonded to the inner surface of the core material sheet 51.
  • the core material sheet 51 can be an aluminum foil
  • the outer sheet 52 can be a resin sheet such as a nylon pet film
  • the inner sheet 53 can be a resin sheet such as polypropylene.
  • the lithium ion capacitor 1 has a configuration in which a positive electrode plate 11 and a negative electrode plate 21 face each other with a separator 30 interposed therebetween.
  • the lithium ion capacitor 1 In the lithium ion capacitor 1, an electric double layer is formed on the surface of the positive electrode active material layer 13 of the positive electrode plate 11, the anion of the electrolyte is adsorbed and desorbed, and the negative electrode active material layer 23 of the negative electrode plate 21 is lithium ion. Charging / discharging is performed by inserting and extracting Li + . Further, as described above, when the lithium ion capacitor 1 is manufactured, pre-doping is performed so that the negative electrode active material layer 23 of the negative electrode plate 21 occludes lithium ions Li + .
  • the lithium ion capacitor 1 In the lithium ion capacitor 1, the lithium ion Li + is occluded in the negative electrode active material, so that the potential difference between the positive electrode plate 11 and the negative electrode plate 21 increases, and the energy of the electric double layer formed on the positive electrode plate 11. The density can be increased. As a result, the lithium ion capacitor 1 has a higher output.
  • the negative electrode active material layer 23 is a lithium ion Li + is pre-doped
  • the amount of lithium ion Li + to the pre-doping can also be an upper limit value as described below.
  • the electrolyte is ionized into lithium ions Li + and anions X ⁇ .
  • the negative electrode active material layer 23 occludes lithium ions Li + occluded by pre-doping. Then, from the fully discharged state to the fully charged state, the anion of the electrolyte is adsorbed on the positive electrode active material layer 13, and an electric double layer is formed. On the other hand, the negative electrode active material layer 23 occludes the same amount (mol) of lithium ions Li + as the anions adsorbed on the positive electrode active material layer 13.
  • the amount of lithium ion Li + occluded by the negative electrode active material layer 23 includes the amount Np (mol) of lithium ion Li + occluded by pre-doping and the amount of anion adsorbed on the positive electrode active material layer 13 (mol). ).
  • FIG. 9 shows the amount (mol) of anions adsorbed on the positive electrode active material layer 13 and the amount (mol) of lithium ions Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 when fully charged. Indicated. At the time of full charge, the amount (mol) of anions adsorbed on the positive electrode active material layer 13 becomes the maximum amount Pt, and the amount (mol) of lithium ions Li + stored in the negative electrode active material layer 23 becomes N. (See FIG. 9).
  • the lithium ion Li + in an amount N of the anode active material layer 23 is occluded (mol) is the negative electrode active material layer 23 and the lithium ion Li + in an amount Np that is occluded by the pre-doping, the positive electrode active material
  • Nt represents the amount (mol) of lithium ion Li + that can be occluded by the negative electrode active material layer 23 before pre-doping.
  • Nt the amount of the lithium ion Li + that can be stored in the negative electrode active material layer 23 before pre-doping.
  • Np + Pt> Nt the amount of the lithium ions Li + stored in the negative electrode active material layer 23.
  • Npmax Nt ⁇ Pt.
  • the amount Nt of lithium ions Li + that can be occluded by the negative electrode active material layer 23 before pre-doping and the amount Pt of anions adsorbed by the positive electrode active material layer 13 at full charge are, for example, positive electrode active material and negative electrode active material
  • Npmax is equal to 2 times Pt (ie, 2 ⁇ Pt) (see FIG. 9).
  • Npmax varies depending on the value of Nt and the value of Pt (see FIG. 9). That is, the upper limit value Npmax of the amount Np of lithium ion Li + stored in the negative electrode active material layer 23 by pre-doping is the amount Nt of lithium ion Li + that can be stored in the negative electrode active material layer 23 before pre-doping, and the positive electrode when fully charged The amount varies depending on the amount Pt of anions adsorbed by the active material layer 13.
  • the upper limit Npmax is set for the amount Np of lithium ions Li + to be occluded in the negative electrode active material layer 23 by pre-doping
  • the maximum amount of lithium ions Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 is during full charge during the charge / discharge process.
  • the amount N of lithium ions Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 at full charge is equal to the amount Np of lithium ions Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 by pre-doping.
  • N Np + Pt
  • the amount N of lithium ion Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 during full charge is the amount Nt of lithium ion Li + occluded in the negative electrode active material layer 23 before pre-doping.
  • N is expressed as% when N is 100%
  • the dope rate of the negative electrode active material in a negative electrode active material layer is represented as follows.
  • Doping rate (%) N / Nt ⁇ 100
  • N Amount of lithium ion (mol) stored in the negative electrode active material (negative electrode active material layer) at full charge
  • Nt Amount of lithium ion (mol) that can be occluded by the negative electrode active material (negative electrode active material layer) before pre-doping
  • the lithium ion capacitor 1 has a heat resistance of 85 ° C.
  • a conventional lithium ion capacitor when a conventional lithium ion capacitor is kept at about 85 ° C., by a lithium ion Li + is slide into gradually changing to inactive compounds, the amount of lithium ion Li + to be involved in charge and discharge is decreased The charge / discharge capacity may be reduced.
  • Such a lithium ion capacitor has a low charge / discharge capacity at high temperatures, that is, poor high-temperature durability.
  • the high temperature durability means that the charge / discharge capacity of the lithium ion capacitor is maintained at a sufficient amount even when the lithium ion capacitor is kept at a high temperature.
  • the lithium ion capacitor 1 is pre-doped lithium ion Li + in the anode active material, lithium ion Li + is occluded in the negative electrode active substance in. For this reason, even if the lithium ion Li + necessary for charging and discharging changes to an inactive compound, the lithium ion Li + occluded in the negative electrode active material by pre-doping compensates for the change, so that the charging of the lithium ion capacitor 1 is performed. Reduction of discharge capacity can be suppressed. For this reason, the lithium ion capacitor 1 has not only heat resistance of 85 ° C. but also high temperature durability.
  • the doping rate is preferably 50% to 100%, more preferably 80% to 100%, and still more preferably 90% to 100%.
  • the alkali metal ion capacitor of the present disclosure is not limited to the structure, configuration, appearance, shape, and the like described in the above embodiment, and various changes, additions, Can be deleted.
  • the lithium ion capacitor 1 is a laminated lithium ion capacitor in which a positive electrode plate 11, a negative electrode plate 21, and a separator 30 are stacked, but a long positive electrode, a long negative electrode, and a long separator. A wound lithium ion capacitor can be obtained.
  • each of the alkali metal ion capacitors includes a positive electrode active material that can adsorb and desorb alkali metal ions, a positive electrode binder that binds the positive electrode active material, a negative electrode active material that can absorb and release alkali metal ions, A negative electrode binder for binding the negative electrode active material; and an electrolytic solution containing an organic solvent and an imide-based alkali metal salt.
  • alkali metals other than lithium include lithium, sodium, and potassium.
  • the standard electrode potentials of these alkali metals are -3.045V for lithium, -2.714V for sodium, and -2.925V for potassium.
  • the alkali metal ion capacitor is configured such that the standard electrode potential difference between the positive electrode and the negative electrode is relatively large, and these alkali metal ions are involved in charging and discharging.
  • the doping rate of the negative electrode active material is represented by the following formula.
  • Doping rate (%) Z / Zt ⁇ 100
  • a positive electrode slurry A using polyacrylic acid as a binder was prepared by the following procedure.
  • a pre-slurry was prepared by mixing all materials and water with a mixer a (Shinky Co., Ltd. Awatori Nertaro ARE-310).
  • the pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b (Filmix 40-L manufactured by PRIMIX Co., Ltd.) to prepare an intermediate slurry.
  • the intermediate slurry obtained in (2) was mixed again with the mixer a to prepare a positive electrode slurry A.
  • the positive electrode slurries B and C using acrylic ester or SBR as a binder were prepared by the following procedure.
  • a material excluding the binder and water were mixed in a mixer a to prepare a pre-slurry.
  • the pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b to prepare an intermediate slurry.
  • a binder was added to the intermediate slurry obtained in (2) and mixed by a mixer a to prepare positive electrode slurry B or C.
  • an aluminum foil (porous foil) having a thickness of 15 ⁇ m was used as a current collector foil, and positive electrode slurries A to C were respectively applied to the current collector foil and dried to prepare positive electrodes A to C.
  • the coating amount of the positive electrode slurry was adjusted so that the mass of the activated carbon after drying was 3 mg / cm 2 .
  • a blade coater or a die coater was used for coating the positive electrode slurry on the current collector foil.
  • [Creation of negative electrode] 95 parts by mass of graphite as a negative electrode active material, 1 part by mass of SBR as a binder, 1 part by mass of CMC as a thickener, and 100 parts by mass of water as a solvent were mixed, and a slurry for negative electrode was prepared by the following procedure.
  • a material excluding the binder and water were mixed in a mixer a to prepare a pre-slurry.
  • the pre-slurry obtained in (1) was further mixed with a mixer b to prepare an intermediate slurry.
  • a binder was added to the intermediate slurry obtained in (2) and mixed by a mixer a to prepare a negative electrode slurry.
  • a copper foil (porous foil) having a thickness of 10 ⁇ m was used as the current collector foil, and the negative electrode slurry was applied to the current collector foil and dried to prepare a negative electrode.
  • the coating amount of the negative electrode slurry was adjusted so that the mass of graphite after drying was 3 mg / cm 2 .
  • a blade coater was used for coating the negative electrode slurry on the current collector foil.
  • a mixed solvent of 30% by volume of ethylene carbonate (EC), 30% by volume of dimethyl carbonate (DMC) and 40% by volume of ethyl methyl carbonate (EMC) was used, and 1 mol / L of lithium bis (fluorosulfonylimide) (LiFSI) was used as the mixed solvent.
  • the electrolyte solution I was adjusted by adding. Further, lithium hexafluorophosphate (LiPF6) was added to the mixed solvent to prepare an electrolytic solution P.
  • Electrolytic solution I2 was prepared by adding 1 mol / L of bis (fluorosulfonylimide) (LiFSI).
  • a lithium ion capacitor was produced by the following procedure using a combination of the positive electrode and the electrolyte shown in Table 2.
  • the positive electrode and the negative electrode are each punched out into a rectangle of 60 mm ⁇ 40 mm, and the current collecting tab is formed by stripping off the 20 mm ⁇ 40 mm region of the coating on the long side, leaving the 40 mm ⁇ 40 mm coating film. Attached.
  • a laminate was prepared by making the coating portions of the positive electrode and the negative electrode face each other with a cellulose separator having a thickness of 20 ⁇ m interposed therebetween.
  • the lithium ion capacitors of Test Examples 6 to 8 had an internal resistance increase rate of less than 50% even after 1600 hours had elapsed.
  • the lithium ion capacitors of Test Examples 6 to 8 had a capacity retention rate of 85% or more even after 1600 hours had elapsed. From these results, it was revealed that the lithium ion capacitors of Test Examples 3 to 5 have heat resistance at 85 ° C. and high durability in a high temperature environment.
  • Test Examples 7 and 8 were results superior to Test Example 6 in the increase rate of internal resistance and the change in discharge capacity. From this, it became clear that the doping rate is preferably 90 to 100% rather than 80%.

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Abstract

本開示は、８５℃の高温環境で動作可能なアルカリ金属イオンキャパシタを提供する。アルカリ金属イオンキャパシタは、アルカリ金属イオンを吸着可能および脱離可能な正極活物質と、正極活物質を結着させる正極バインダと、アルカリ金属イオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質と、負極活物質を結着させる負極バインダと、有機溶媒およびイミド系アルカリ金属塩を含む電解液（４０）と、を備える。負極活物質はアルカリ金属イオンがプレドープされる。正極バインダが、電解液（４０）に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きい。

Description

アルカリ金属イオンキャパシタ
　本開示は、アルカリ金属イオンキャパシタに関する。
　アルカリ金属イオンキャパシタの一種としてリチウムイオンキャパシタが知られている。リチウムイオンキャパシタは、エネルギー密度に優れることなど、優れた特性を示す。そして、リチウムイオンキャパシタは、耐熱性に優れるほど用途が広がるため、リチウムイオンキャパシタの耐熱性を向上させる技術が各種提案されている。例えば、特開２０１６－７２３０９号公報には、５０℃程度の耐熱性を備えるリチウムイオンキャパシタが開示されている。
　しかし、特開２０１６－７２３０９号公報に記載のリチウムイオンキャパシタの耐熱性はせいぜい５０℃程度までであり、より高温に耐えるリチウムイオンキャパシタが求められている。例えば、リチウムイオンキャパシタを自動車に用いるためには、リチウムイオンキャパシタの耐熱性を８５℃程度まで向上させることが求められている。
　本開示の１つの特徴は、アルカリ金属イオンを吸着可能および脱離可能な正極活物質と、前記正極活物質を結着させる正極バインダと、アルカリ金属イオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質と、前記負極活物質を結着させる負極バインダと、有機溶媒およびイミド系アルカリ金属塩を含む電解液と、を備え、前記負極活物質は前記アルカリ金属イオンがプレドープされ、前記正極バインダが、前記電解液に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きい、アルカリ金属キャパシタである。
　上記特徴によると、アルカリ金属イオンキャパシタは、８５℃の耐熱性を備えることができる。なお、本開示においてアルカリ金属イオンキャパシタが耐熱性を備えるとは、高温環境において動作可能な性能を有することを意味する。
実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタの模式的な分解斜視図である。 実施の形態に係るリチウムイオンキャパシタの斜視図である。 図２のリチウムイオンキャパシタにおけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面の模式的な図である。 図１に示す正極板の外観の例を説明する図である。 図４の正極板におけるＶ－Ｖ断面図である。 図１に示す負極板の外観の例を説明する図である。 図６の負極板におけるＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 図１に示す、正極の正極板と、負極の負極板と、セパレータと、電解液との位置関係を説明する図である。 負極のプレドープ量の上限を説明する図である。 試験例６～８のリチウムイオンキャパシタの８５℃における内部抵抗の経時変化を示すグラフである。 試験例６～８のリチウムイオンキャパシタの８５℃における放電容量の経時変化を示すグラフである。
　以下に、本開示の実施の形態のリチウムイオンキャパシタ１をアルカリ金属イオンキャパシタの例とし、図面を用いて説明する。図１の分解斜視図に示す様に、リチウムイオンキャパシタ１は、複数の板状の正極板１１と、複数の板状の負極板２１とを備えており、これらは交互に積層されている。各正極板１１は一方向に突出する電極端子接続部１２ｂを備える。また、各負極板２１も、正極板１１の電極端子接続部１２ｂが突出する方向と同一の方向に突出する電極端子接続部２２ｂを備えている。そして、図１に示す様に、正極板１１の電極端子接続部１２ｂが突出する方向をＸ軸方向とし、積層される方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸方向とする。これらのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されているすべての図において、これらの軸方向は同一の方向を示し、以下の説明において方向に関する記述はこれらの軸方向を基準とすることがある。なお、以下の説明において、付随的な構成については、その図示および詳細な説明を省略する。
＜１．リチウムイオンキャパシタ１の全体構造（図１～図３）＞
　リチウムイオンキャパシタ１は、図１に示すように、複数の正極板１１と、複数の負極板２１と、複数のセパレータ３０と、電解液４０と、ラミネート部材５０とを備えている。ここで、図１に示す様に、正極板１１と負極板２１とは交互に積層されており、正極板１１と負極板２１との間それぞれにセパレータ３０が挟まれている。電解液４０は、この様に積層された、複数の正極板１１の一部と、複数の負極板２１の一部と、複数のセパレータ３０と共に、２つのラミネート部材５０に包まれて密封されている。
　複数の正極板１１の電極端子接続部１２ｂは、同一方向に突出し、正極端子１４に導通している。この正極端子１４やこれと接続されている複数の正極板１１など、正極端子側を構成する導体部材はまとめて正極１０と呼べる。同様に、複数の負極板２１の電極端子接続部２２ｂと、負極端子２４とは導通しており、この負極端子２４やこれと接続されている複数の負極板２１など、負極端子側を構成する導体部材はまとめて負極２０と呼べる。
　リチウムイオンキャパシタ１は、その内部に以上の構成を備え、その外観を図２に示した。図２に示すリチウムイオンキャパシタ１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面を模式的に図３に示す。図３では、わかりやすくするためにリチウムイオンキャパシタ１内における各部材の間に間隔を開けて図示している。しかし、実際には、正極板１１と負極板２１とセパレータ３０とがほとんど隙間無く積層されている。
＜２．リチウムイオンキャパシタ１の各部について（図１、図３～図７）＞
＜２－１．正極板１１について（図１、図３～図５）＞
　正極板１１は、薄板状の正極集電体１２と、正極集電体１２に塗工されている正極活物質層１３とを備えている（図３～図５参照）。なお、正極活物質層１３が設けられるのは、正極集電体１２の両面であるが、正極集電体１２のどちらかの片面であってもよい。そして、リチウムイオンキャパシタ１が過度に水分を含まない様に、製造時には、正極活物質層１３を正極集電体１２に塗工した後、塗工された正極活物質層１３を十分乾燥させる必要がある。
　正極集電体１２は、Ｚ方向に貫通する複数の孔１２ｃが形成された金属箔で（図４および図５参照）、矩形状の集電部１２ａ（図４参照）と、集電部１２ａの一端（図４の例では、上辺の左端）から外側に突出する電極端子接続部１２ｂとが一体に形成されている。図１および図４に示す、電極端子接続部１２ｂのＹ軸方向の幅は適宜変更でき、例えば集電部１２ａと同じ幅としても良い。なお、集電部１２ａには複数の孔１２ｃが形成されている（図４および図５参照）が、電極端子接続部１２ｂには集電部１２ａの孔１２ｃと同様の複数の孔が形成されていなくともよく、形成されていてもよい。ここで、集電部１２ａは、複数の孔１２ｃが形成されているため、電解液４０に含まれる陽イオンおよび陰イオンが集電部１２ａを透過できる。なお、集電部１２ａには複数の孔１２ｃが形成されていなくともよく、さらに、電極端子接続部１２ｂにも孔１２ｃと同様の複数の孔が形成されていなくともよい。正極集電体１２は、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケルからなる金属箔を用いることができる。
　正極活物質層１３は、リチウムイオンを吸蔵可能および放出可能な正極活物質と、正極活物質の結着および正極活物質と正極集電体１２の集電部１２ａとを結着させる正極バインダとを含む。この様に、正極活物質層１３は、正極活物質を備えることで、リチウムイオンを吸蔵可能および放出可能に構成されている。正極活物質層１３は、さらに、正極活物質層１３の電気伝導性を高めるための導電助剤や、正極板１１の作成を容易にするための増粘剤等、他の成分を含んでも良い。導電助剤は、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、グラファイトの微粒子、グラファイトの微細線維を用いることができる。増粘剤は、例えば、カルボキシルメチルセルロース［ＣＭＣ］を用いることができる。
　正極活物質は、従来のリチウムイオンキャパシタに使われている、リチウムイオンを吸着可能および脱離可能な正極活物質を用いることができる。正極活物質として、例えば、活性炭、カーボンナノチューブ、ポリアセン等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
　正極バインダは、従来のリチウムイオンキャパシタに用いられている正負極のバインダのうち、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値（後述）が１より大きいバインダを用いることができる。ここで、従来のリチウムイオンキャパシタの正負極のバインダとして、例えば、ポリフッ化ビニリデン［ＰＶｄＦ］、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］、ポリビニルピロリドン［ＰＶＰ］、ポリ塩化ビニル［ＰＶＣ］、ポリエチレン［ＰＥ］、ポリプロピレン［ＰＰ］、エチレン－プロピレン共重合体、スチレンブタジエンゴム［ＳＢＲ］、アクリル樹脂、ポリアクリル酸が挙げられる。
　また、正極バインダは、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータ（ＨＳＰ）に基づくＲＥＤ値が１より大きいため、電解液４０に難溶性を示す。ハンセン溶解度パラメータは、Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｍ　Ｈａｎｓｅｎ氏により発表され、ある物質がある物質にどのくらい溶けるのかを示す溶解性の指標として知られている。例えば、一般的に水と油は溶け合わないが、これは水と油の「性質」が違うからである。この溶解性に関する物質の「性質」として、ハンセン溶解度パラメータでは、分散項Ｄ、極性項Ｐ、水素結合項Ｈの３つの項目を、物質毎に数値で表す。ここで、分散項Ｄはファンデルワールス力の大きさを表す値であり、極性項Ｐはダイポール・モーメントの大きさを表す値であり、水素結合項Ｈは水素結合の大きさを表す値である。以下では基本的な考えを説明する。このため、水素結合項Ｈをドナー性とアクセプター性に分割して扱う場合等の説明は省略する。
　ハンセン溶解度パラメータ（Ｄ，Ｐ，Ｈ）は、溶解性を検討するために、３次元の直交座標系（ハンセン空間、ＨＳＰ空間）にプロットされる。例えば、溶液Ａおよび固体Ｂそれぞれハンセン溶解度パラメータは、ハンセン空間上で溶液Ａおよび固体Ｂそれぞれに対応する２つの座標（座標Ａ，座標Ｂ）にプロットできる。そして、座標Ａと座標Ｂとの距離Ｒａ（ＨＳＰ　ｄｉｓｔａｎｃｅ，　Ｒａ）が短い程、溶液Ａと固体Ｂは互いに似た上記「性質」をもつため溶液Ａに固体Ｂが溶解しやすいと考えることができる。この逆に、この距離Ｒａが長い程、溶液Ａと固体Ｂは互いに似ていない「性質」をもつため、溶液Ａに固体Ｂが溶解しにくいと考えることができる。
　また、溶液Ａに対して、溶解する物質と溶解しない物質との境目となる距離Ｒａを相互作用半径Ｒ０とする。従って、溶液Ａと固体Ｂについて、距離Ｒａが相互作用半径Ｒ０より小さい場合（Ｒａ＜Ｒ０）は溶液Ａに固体Ｂが溶解すると考えることができる。一方、このＲａが相互作用半径Ｒ０より大きい場合（Ｒ０＜Ｒａ）は溶液Ａに固体Ｂが溶解しないと考えることができる。さらに、距離Ｒａを相互作用半径Ｒ０で割った値をＲＥＤ値（＝Ｒａ／Ｒ０、Ｒｅｌａｔｉｖｅ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）とする。すると、ＲＥＤ値が１より小さい場合（ＲＥＤ＝Ｒａ／Ｒ０＜１）には、Ｒａ＜Ｒ０となり、溶液Ａに固体Ｂが溶解すると考えることができる。一方、ＲＥＤ値が１より大きい場合（ＲＥＤ＝Ｒａ／Ｒ０＞１）には、Ｒ０＜Ｒａとなり、溶液Ａに固体Ｂが溶解しないと考えることができる。この様に、溶液Ａおよび固体Ｂに関するＲＥＤ値を元に、固体Ｂが溶液Ａに溶けるか否かを判断できる。
　電解液４０はここでいう溶液Ａに対応し、正極バインダは固体Ｂに対応する。正極バインダは、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きいため、電解液４０に難溶性を示す。この逆に、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きい程度に、電解液４０に難溶性を示す正極のバインダであるならば、この正極バインダも、ハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きいと考えることができる。
　ハンセン溶解度パラメータおよび相互作用半径Ｒ０は、成分の化学構造及び組成比や、実験結果を用いて算出することができる。その場合、Ｈａｎｓｅｎ氏らにより開発されたソフトウエアＨＳＰｉＰ（Ｈａｎｓｅｎ　Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｉｎ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ：ＨＳＰを効率よく扱うためのＷｉｎｄｏｗｓ〔登録商標〕用ソフト）を用いて求めることができる。このソフトウエアＨＳＰｉＰは、２０１８年５月２日現在 http://www.hansen-solubility.com/から入手可能である。また、複数の溶媒が混合された混合溶媒の場合等に対しても、ハンセン溶解度パラメータ（Ｄ，Ｐ，Ｈ）を算出することができる。
＜２－２．負極板２１について（図１、図３、図６、図７）＞
　負極板２１は、大まかには上述した正極板１１と同様の構成を備えており、薄板状の負極集電体２２と、負極集電体２２に塗工されている負極活物質層２３とを備えている。負極活物質層２３は、負極集電体２２の両面に塗工されているが、塗工されている面はどちらかの片面であってもよい。そして、リチウムイオンキャパシタ１が過度に水分を含まない様に、製造時には、負極活物質層２３を負極集電体２２に塗工した後、塗工された負極活物質層２３を十分乾燥させる必要がある。また、後述する様に、負極活物質層２３は、製造時にリチウムイオンＬｉ＋が吸蔵される（いわゆるプレドープされる）。
　負極集電体２２は、上述した正極板１１の正極集電体１２と同様に、Ｚ方向に貫通する複数の孔２２ｃが形成された金属箔で（図６および図７参照）、矩形状の集電部２２ａと、集電部２２ａの一端（図６の例では、上辺の右端）から外側に突出する電極端子接続部２２ｂとが一体に形成されている。なお、集電部２２ａには複数の孔２２ｃが形成されているが（図６および図７参照）、電極端子接続部２２ｂには集電部２２ａの孔２２ｃと同様の複数の孔が形成されていなくともよく、形成されていてもよい。ここで、集電部２２ａは、複数の孔２２ｃが形成されているため、電解液４０に含まれる陽イオンおよび陰イオンが集電部１２ａを透過できる。なお、集電部２２ａには複数の孔２２ｃが形成されていなくともよく、さらに、電極端子接続部２２ｂにも孔２２ｃと同様の複数の孔が形成されていなくともよい。
　また、正極の電極端子接続部１２ｂと、負極板２１の電極端子接続部２２ｂとは、図１に示す様に、重ならないように負極板の面方向に互いに間隔を開けた位置に設けられている。なお、図１および図６に示す、電極端子接続部２２ｂのＹ軸方向の幅は適宜変更でき、例えば集電部２２ａと同じ幅としても良い。負極集電体２２は、正極板１１の正極集電体１２と同様に、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅からなる金属箔を用いることができる。
　上述した正極活物質層１３と同様に、負極活物質層２３は、リチウムイオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質と、負極活物質の結着および負極活物質と負極集電体２２の集電部２２ａとを結着させる負極バインダとを含む。そして、負極活物質層２３は、負極活物質を備えることで、リチウムイオンを吸蔵可能および放出可能に構成されている。負極活物質層２３は、さらに、負極活物質層２３の電気伝導性を高めるための導電助剤や、負極板２１の作成を容易にするための増粘剤等、他の成分を含んでも良い。導電助剤、増粘剤は、上述した正極板１１と同様の物質を用いることができる。すなわち、導電助剤に、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、グラファイトの微粒子、グラファイトの微細線維を用いることができる。増粘剤は、例えば、カルボキシルメチルセルロース［ＣＭＣ］を用いることができる。
　負極活物質として、従来のリチウムイオンキャパシタや従来のリチウムイオン二次電池に用いられている、リチウムイオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質を用いることができる。すなわち、負極活物質として、例えば、黒鉛（グラファイト）等の炭素質材料、スズ酸化物，珪素酸化物等の金属酸化物、さらにこれらの物質に負極特性を向上させる目的でリンやホウ素を添加し改質を行ったもの等を用いることができる。また、負極活物質として、他には、化学式Ｌｉ４＋ｘＴｉ５Ｏ１２（０≦ｘ≦３）で表され、スピネル型構造を有するチタン酸リチウムを用いてもよい。ここで、Ｔｉの一部がＡｌやＭｇ等の元素で置換されたものを用いてもよい。また、負極活物質として、他には、シリコン、シリコン合金、ＳｉＯ、シリコン複合材料等のシリコン系材料を用いても良い。これらは単独で用いてもよく、２種以上混合して用いてもよい。
　負極バインダは、上述した正極バインダと同様に、従来のリチウムイオンキャパシタに用いられている正負極のバインダのうち、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きいバインダを用いることができる。すなわち、従来のリチウムイオンキャパシタのバインダとして、例えば、ポリフッ化ビニリデン［ＰＶｄＦ］、ポリテトラフルオロエチレン［ＰＴＦＥ］、ポリビニルピロリドン［ＰＶＰ］、ポリ塩化ビニル［ＰＶＣ］、ポリエチレン［ＰＥ］、ポリプロピレン［ＰＰ］、エチレン－プロピレン共重合体、スチレンブタジエンゴム［ＳＢＲ］、アクリル樹脂、ポリアクリル酸が挙げられる。これらの様な、従来の正負極のバインダのうち、電解液４０に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きいバインダをリチウムイオンキャパシタ１の負極バインダに用いることができる。
　負極活物質層２３は、製造時にリチウムイオンＬｉ＋が吸蔵されている（いわゆるプレドープされている）ものとする。なお、詳細は後述するが、このプレドープするリチウムイオンＬｉ＋の量に上限値を設けることもできる。
　プレドープを行う方法は、大きく分けて２種類の方法がある。すなわち、１つの方法は、図１に示す様に、複数の正極板１１、複数の負極板２１、複数のセパレータ３０を積層させ、これらを電解液４０と共にラミネート部材５０の内部（図２参照）に収容してからプレドープを行う、ラミネート部材５０の内部でプレドープする方法である。もう一つは、負極板２１を作成する前に、予めリチウムイオンＬｉ＋を負極活物質に吸蔵させる、ラミネート部材５０の外部でプレドープする方法である。
　ラミネート部材５０の内部でプレドープする方法は、より詳しくは、化学的方法と電気化学的方法との２種類の方法がある。ラミネート部材５０の内部でプレドープする方法は、複数の正極板１１、複数の負極板２１、複数のセパレータ３０を電解液４０と共にラミネート部材５０の内部（図２参照）に収容してからプレドープを行う。化学的方法は、リチウム金属を電解液４０に溶解させてリチウムイオンＬｉ＋にし、リチウムイオンＬｉ＋を負極活物質に吸蔵させる方法である。これに対して、電気化学的方法では、リチウム金属と負極板２１とに電圧をかけてリチウム金属をリチウムイオンＬｉ＋にし、リチウムイオンＬｉ＋を負極活物質に吸蔵させる方法である。
　これらの化学的方法と電気化学的方法との２種類の方法のいずれにおいても、電解液４０内をリチウムイオンＬｉ＋が拡散しやすいように、正極板１１の正極集電体１２の集電部１２ａ（図５参照）および、負極板２１の負極集電体２２の集電部２２ａ（図７参照）を、リチウムイオンＬｉ＋が透過できることが望ましい。そこで、化学的方法あるいは電気化学的方法でプレドープを行う場合、正極板１１の集電部１２ａには複数の孔１２ｃが形成されており、かつ、負極板２１の集電部２２ａ（図７参照）には複数の孔２２ｃが形成されていることが好ましい。
　一方、ラミネート部材５０の外部でプレドープする方法では、負極板２１を作成する前に、予めリチウムイオンＬｉ＋を負極活物質に吸蔵させるため、プレドープするためにリチウムイオンＬｉ＋を電解液４０内に拡散させなくともよい。このため、ラミネート部材５０の外部でプレドープする方法を用いる場合、正極板１１の集電部１２ａに複数の孔１２ｃが形成されていなくともよく、かつ、負極板２１の集電部２２ａ（図７参照）に複数の孔２２ｃが形成されていなくとも良い。
　なお、ラミネート部材５０の内部でプレドープする方法と、ラミネート部材５０の外部でプレドープする方法とを適宜組み合わせてもよい。すなわち、ラミネート部材５０の外部でプレドープする方法に加えて、複数の正極板１１、複数の負極板２１、複数のセパレータ３０を、電解液４０と共にラミネート部材５０の内部（図２参照）に収容した後、さらに、ラミネート部材５０の内部でプレドープするする方法である化学的方法や電気化学的方法でプレドープを行っても良い。
＜２－３．セパレータ３０について（図１）＞
　セパレータ３０は、図１に示す様に、正極板１１と負極板２１とを隔離し、かつ、電解液４０の陽イオンおよび陰イオンが透過できる多孔質の材料からなり、矩形のシート状に形成されている。セパレータ３０の縦横の長さは、正極板１１の正極集電体１２の集電部１２ａの長さ、および、負極板２１の負極集電体２２の集電部２２ａの長さよりも長く設定されている。セパレータ３０は、従来のリチウムイオンキャパシタに使用されているようなセパレータを用いることができ、例えば、ビスコースレイヨンや天然セルロース等の抄紙、ポリエチレンやポリプロピレン等の不織布を用いることができる。
＜２－４．電解液４０について＞
　電解液４０は、有機溶媒（非水溶媒）、および電解質としてイミド系リチウム塩を含む。電解液４０には、適宜添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、ビニレンカーボネート［ＶＣ］や、フルオロエチレンカーボネート［ＦＥＣ］や、エチレンサルファイト［ＥＳ］等、負極にＳＥＩ膜（Ｓｏｌｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　膜）の生成を促進させる添加剤を用いることができる。
　有機溶媒として、８５℃の耐熱性を有する有機溶媒を用いることができる。例えば、カーボネート系有機溶媒、ニトリル系有機溶媒、ラクトン系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、アルコール系有機溶媒、エステル系有機溶媒、アミド系有機溶媒、スルホン系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、芳香族系有機溶媒を例示できる。これらの有機溶媒を、一種または二種以上を適宜の組成比で混合した溶媒を有機溶媒として用いることができる。ここでカーボネート系有機溶媒として、エチレンカーボネート［ＥＣ］やプロピレンカーボネート［ＰＣ］やフルオロエチレンカーボネート［ＦＥＣ］などの環状カーボネート、エチルメチルカーボネート［ＥＭＣ］やジエチルカーボネート［ＤＥＣ］やジメチルカーボネート［ＤＭＣ］などの鎖状カーボネートを例示できる。ここで、有機溶媒には、鎖状カーボネートの一種であるジメチルカーボネート［ＤＭＣ］を含まないことが好ましい。ジメチルカーボネート［ＤＭＣ］は、稀にではあるが、耐熱性の悪化を引き起こすことがある。
　ニトリル系有機溶媒として、アセトニトリル、アクリロニトリル、アジポニトリル、バレロニトリル、イソブチロニトリルを例示できる。またラクトン系有機溶媒として、γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトンを例示できる。またエーテル系有機溶媒として、テトラヒドロフランやジオキサンなどの環状エーテル、１，２－ジメトキシエタンやジメチルエーテルやトリグライムなどの鎖状エーテルを例示できる。またアルコール系有機溶媒として、エチルアルコール、エチレングリコールを例示できる。またエステル系有機溶媒として、酢酸メチル、酢酸プロピル、リン酸トリメチルなどのリン酸エステル、ジメチルサルフェートなどの硫酸エステル、ジメチルサルファイトなどの亜硫酸エステルを例示できる。アミド系有機溶媒として、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン、エチレンジアミンを例示できる。スルホン系有機溶媒として、ジメチルスルホンなどの鎖状スルホン、３‐スルホレンなどの環状スルホンを例示できる。ケトン系有機溶媒としてメチルエチルケトン、芳香族系有機溶媒としてトルエンを例示できる。そしてカーボネート系有機溶媒を除く上記各種の有機溶媒は、環状カーボネートを混合して用いることが好ましく、特に、負極にＳＥＩ膜（Ｓｏｌｉｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　膜）を生成可能なエチレンカーボネート［ＥＣ］と混合して用いることが好ましい。この場合、上述した正極バインダおよび負極バインダはポリアクリル酸であることが好ましい。また、有機溶媒は、エチルメチルカーボネート［ＥＭＣ］およびジエチルカーボネート［ＤＥＣ］を含むことが好ましい。
　電解質は、イミド系リチウム塩（－ＳＯ２－Ｎ－ＳＯ２－を部分構造に有するリチウム塩）を用いることができる。ここで、イミド系リチウム塩として、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド［ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＦＳＩ］、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド［ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＴＦＳＩ］、リチウムビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミド［ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２、ＬｉＢＥＴＩ］を例示できる。電解質として、これらのイミド系リチウム塩を１種のみを用いても２種以上を混合して用いてもよい。これらのイミド系リチウム塩は、８５℃の耐熱性を備えている。上記のイミド系リチウム塩でも、トリフルオロメタン基（－ＣＦ３）、ペンタフルオロエタン基（－ＣＦ２ＣＦ３）、ペンタフルオロフェニル基（－Ｃ６Ｆ５）を有さないイミド系リチウム塩（例えば、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド［ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＦＳＩ］）を用いると、次の点で望ましい。すなわち、正極バインダおよび負極バインダは、ハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１よりも大きくなる傾向がある。また、高温および低温においても、電解液４０のイオン伝導度が低下しにくく、電解液４０が安定する。
　電解液４０中の電解質の濃度は、０．５～１０．０ｍｏｌ／Ｌが好ましい。電解液４０の適切な粘度および、イオン伝導度の観点から、電解液４０中の電解質の濃度は、０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。電解質の濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌより少ない場合、電解質が解離したイオンの濃度の低下により、電解液４０のイオン伝導度が低くすぎるため好ましくない。また、電解質の濃度が１０．０ｍｏｌ／Ｌより大きいと電解液４０の粘度の増加により電解液４０のイオン伝導度が低すぎるため好ましくない。また、以上の有機溶媒と電解質を含む電解液４０を用いる場合、上述した正極バインダおよび負極バインダはポリアクリル酸であることが好ましい。
＜２－５．ラミネート部材５０について（図１、図３）＞
　ラミネート部材５０は、図３に示すように、心材シート５１、外側シート５２、内側シート５３を備えている。そして、心材シート５１の外側となる面に外側シート５２が接着され、心材シート５１の内側となる面に内側シート５３が接着されている。例えば、心材シート５１をアルミニウム箔とし、外側シート５２をナイロンペットフィルム等の樹脂シートとし、内側シート５３をポリプロピレン等の樹脂シートとすることができる。
＜３．リチウムイオンキャパシタ１の充放電の過程について（図８、図９）＞
　リチウムイオンキャパシタ１の、正極１０の正極板１１と、負極２０の負極板２１と、セパレータ３０と、電解液４０との位置関係を図８に模式的に示した。図８に示す様に、リチウムイオンキャパシタ１は、正極板１１と負極板２１とが、セパレータ３０を間に挟んで向き合う構成となっている。リチウムイオンキャパシタ１は、正極板１１の正極活物質層１３の表面に電気二重層を形成し、電解質の陰イオンが吸着・脱離すること、および負極板２１の負極活物質層２３がリチウムイオンＬｉ＋を吸蔵・放出することで充放電を行う。また、上述した様に、リチウムイオンキャパシタ１の製造時には、負極板２１の負極活物質層２３にリチウムイオンＬｉ＋を吸蔵させるプレドープを行う。リチウムイオンキャパシタ１は、負極活物質にリチウムイオンＬｉ＋が吸蔵されていることで、正極板１１と負極板２１との間の電位差が大きくなり、正極板１１に形成される電気二重層のエネルギー密度を高めることができる。その結果、リチウムイオンキャパシタ１は、高出力化されたものとなる。
＜４．プレドープについて＞
　負極活物質層２３にリチウムイオンＬｉ＋がプレドープされているが、このプレドープするリチウムイオンＬｉ＋の量は、以下で説明する様に上限値を設けることもできる。なお、以下の説明において、電解質はリチウムイオンＬｉ＋と陰イオンＸ－に電離するものとする。
　満放電時では、正極活物質層１３の表面に電気二重層は形成されておらず、負極活物質層２３は、プレドープで吸蔵したリチウムイオンＬｉ＋を吸蔵している。そして、満放電の状態から満充電の状態にかけて、正極活物質層１３に電解質の陰イオンが吸着してゆき、電気二重層が形成される。一方、負極活物質層２３では、正極活物質層１３に吸着した陰イオンと同量（ｍｏｌ）のリチウムイオンＬｉ＋を吸蔵してゆく。そのため、負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量は、プレドープで吸蔵したリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐ（ｍｏｌ）と、正極活物質層１３に吸着した陰イオンの量（ｍｏｌ）との和に相当する。
　図９には、満充電時における、正極活物質層１３に吸着している陰イオンの量（ｍｏｌ）と、負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量（ｍｏｌ）とを示した。満充電時には、正極活物質層１３に吸着している陰イオンの量（ｍｏｌ）が最大量Ｐｔとなり、負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量（ｍｏｌ）がＮとなる（図９参照）。満充電時には、負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎ（ｍｏｌ）は、プレドープで負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐと、正極活物質層１３に吸着している陰イオンの量Ｐｔとの和に相当する（すなわち、Ｎ＝Ｎｐ＋Ｐｔ、図９参照）。なお、図９において、Ｎｔは、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量（ｍｏｌ）を表す。
　もし仮に、この満充電時に負極活物質層２３が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎ（＝Ｎｐ＋Ｐｔ、図９参照）が、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｔ（図９参照）を超える場合（すなわち、Ｎｐ＋Ｐｔ＞Ｎｔ）、超えた分（すなわち、Ｎｐ＋Ｐｔ－Ｎｔ）は、負極活物質層２３に吸蔵しきれないため、電解液４０中でリチウム金属として析出する虞がある。そこで、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐに上限Ｎｐｍａｘを設け、Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔとする。これにより、Ｎｐ＋Ｐｔ≦Ｎｔとなり、常に正極活物質層１３から放出されたリチウムイオンＬｉ＋を負極活物質層２３が吸蔵することができ、リチウムイオンＬｉ＋が析出することを抑止できる。
　ここで、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｔや満充電時に正極活物質層１３が吸着する陰イオンの量Ｐｔは、例えば、正極活物質や負極活物質の理論値から算出することができ、他には、実験で、プレドープ前の負極活物質がリチウムイオンＬｉ＋を吸蔵できる量、および正極活物質が吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量を計測し、その計測値から算出することもできる。これらの算出した値を用い、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐの上限値Ｎｐｍａｘ（＝Ｎｔ－Ｐｔ）を算出することができる。
　上述した様に、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐの上限値Ｎｐｍａｘは、Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔである。このため、Ｎｐｍａｘは、Ｎｔの値およびＰｔの値によって変化する（図９参照）。大まかに言えば、Ｎｔの値が大きい程、Ｎｐｍａｘが大きくなり、Ｐｔの値が大きい程、Ｎｐｍａｘは小さくなる（図９参照）。例えば、Ｎｔが、Ｐｔの２倍である場合（すなわち、Ｎｔ＝２・Ｐｔ）、Ｎｐｍａｘは、Ｐｔに等しい（図９参照）。また、例えば、Ｎｔが、Ｐｔの３倍である場合（すなわち、Ｎｔ＝３・Ｐｔ）、Ｎｐｍａｘは、Ｐｔの２倍（すなわち、２・Ｐｔ）に等しい（図９参照）。この様に、Ｎｐｍａｘは、Ｎｔの値およびＰｔの値よって変動する（図９参照）。すなわち、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐの上限値Ｎｐｍａｘは、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｔ、および満充電時に正極活物質層１３が吸着する陰イオンの量Ｐｔによって変動する。
　また、以上で説明した様に、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐに上限Ｎｐｍａｘを設け、Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔとすることは、次の様に言い換えることもできる。負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量が最大になるのは、充放電の過程のなかで満充電時である。そして、上述した様に、満充電時に負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎは、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵しているリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐと、満充電時に正極活物質層１３に吸着する陰イオンの量Ｐｔとの和Ｎｐ＋Ｐｔ（すなわち、Ｎ＝Ｎｐ＋Ｐｔ）に相当する（図９参照）。プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐが上限Ｎｐｍａｘ（Ｎｐ＝Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔ）の場合、満充電時に負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎ（＝Ｎｐ＋Ｐｔ）は、Ｎ＝Ｎｐ＋Ｐｔ＝Ｎｔ－Ｐｔ＋Ｐｔ＝Ｎｔとなる。
　ここで、満充電時において負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎ（図９参照）を、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｔを１００％として、Ｎを％で表す場合、Ｎ＝ＮｔのときはＮが１００％となる。上述した様に、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐが上限Ｎｐｍａｘ（Ｎｐ＝Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔ）の場合、満充電時において負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎ（＝Ｎｐ＋Ｐｔ）は、Ｎ＝Ｎｔとなるので、Ｎ＝１００％となっている。また上述した様に、負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量は、最大値は、満充電時において量Ｎ（＝Ｎｐ＋Ｐｔ）となる。そこで、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐが上限Ｎｐｍａｘ（Ｎｐ＝Ｎｐｍａｘ＝Ｎｔ－Ｐｔ）の場合、負極活物質層２３に吸蔵されるリチウムイオンＬｉ＋の量は、最大でＮ＝１００％となり、１００％を超えないようになっている。すなわち、プレドープで負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｐに上限Ｎｐｍａｘ（＝Ｎｔ－Ｐｔ）を設けることで、負極活物質層２３に吸蔵させるリチウムイオンＬｉ＋の量は、充放電の過程で常に、プレドープ前の負極活物質層２３が吸蔵可能なリチウムイオンＬｉ＋の量Ｎｔの１００％以下に調整される。なお、負極活物質層中の負極活物質のドープ率は以下の様に表される。
ドープ率（％）＝Ｎ／Ｎｔ×１００
Ｎ：満充電時において負極活物質（負極活物質層）が吸蔵しているリチウムイオンの量（ｍｏｌ）
Ｎｔ：プレドープ前の負極活物質（負極活物質層）が吸蔵可能なリチウムイオンの量（ｍｏｌ）
＜＜リチウムイオンキャパシタの耐熱性について＞＞
　以上に説明した構成により、リチウムイオンキャパシタ１は、８５℃の耐熱性を備える。
　また、従来のリチウムイオンキャパシタが８５℃程度に保たれると、リチウムイオンＬｉ＋が不活性な化合物に徐々に変化してゆくことで、充放電に関与できるリチウムイオンＬｉ＋の量が減少し、充放電容量が減少する場合がある。この様なリチウムイオンキャパシタは、高温で充放電容量が減少する、つまり高温耐久性が乏しい。本明細書では、高温耐久性とは、リチウムイオンキャパシタが高温のまま時間が経過しても、リチウムイオンキャパシタの充放電容量が充分な量に保たれることである。
　これに対して、リチウムイオンキャパシタ１は、負極活物質にリチウムイオンＬｉ＋がプレドープされており、リチウムイオンＬｉ＋が負極活物質内に吸蔵されている。このため、充放電に必要なリチウムイオンＬｉ＋が不活性な化合物に変化しても、プレドープにより負極活物質に吸蔵されたリチウムイオンＬｉ＋が変化分を補うことで、リチウムイオンキャパシタ１の充放電容量の低下を抑止できる。このため、リチウムイオンキャパシタ１は、８５℃の耐熱性を備えるだけでなく、高温耐久性をも備える。
　なお、リチウムイオンキャパシタを高温環境下で長時間使用した場合、放電容量が低下すると共に、内部抵抗が増加する。しかし、ドープ率が高くなるにつれて、放電容量の低下率や内部抵抗の増加率が小さくなる傾向にある。そのため、ドープ率は５０％から１００％が好ましく、８０％から１００％がより好ましく、９０％から１００％が更に好ましい。
［その他の実施の形態］
　本開示のアルカリ金属イオンキャパシタは、上記の実施の形態にて説明した構造、構成、外観、形状等に限定されるものではなく、上述した実施の形態を理解することにより種々の変更、追加、削除が可能である。
　例えば、上記のリチウムイオンキャパシタ１は、正極板１１と負極板２１とセパレータ３０とを積層した積層型のリチウムイオンキャパシタであるが、長尺の正極と、長尺の負極と、長尺のセパレータとを捲回した捲回型のリチウムイオンキャパシタとすることができる。
　また、本開示の技術は、リチウムイオンキャパシタに限定されず、種々のアルカリ金属イオンキャパシタに適用可能である。それぞれのアルカリ金属イオンキャパシタは、アルカリ金属イオンを吸着可能および脱離可能な正極活物質と、正極活物質を結着させる正極バインダと、アルカリ金属イオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質と、負極活物質を結着させる負極バインダと、有機溶媒およびイミド系アルカリ金属塩を含む電解液と、を備える。リチウム以外のアルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられる。これらのアルカリ金属の標準電極電位は、リチウムが－３．０４５Ｖ、ナトリウムが－２．７１４Ｖ、カリウムが－２．９２５Ｖである。アルカリ金属イオンキャパシタは、正極と負極の標準電極電位差が比較的大きくなるよう構成され、これらアルカリ金属のイオンが充電と放電に関与する。なお、リチウム以外のアルカリ金属イオンキャパシタの場合、負極活物質のドープ率は、下記の式で表される。
ドープ率（％）＝Ｚ／Ｚｔ×１００
Ｚ：満充電時において負極活物質（負極活物質層）が吸蔵しているアルカリ金属イオンの量（ｍｏｌ）
Ｚｔ：プレドープ前の負極活物質（負極活物質層）が吸蔵可能なアルカリ金属イオンの量（ｍｏｌ）
　以下に、試験例を挙げて本開示の技術をさらに具体的に説明するが、本開示の技術はこれらの範囲に限定されるものではない。
［正極の作成］
　正極活物質として粉体の活性炭、バインダとしてポリアクリル酸（ポリアクリル酸のナトリウム中和塩）、アクリル酸エステル又はスチレン－ブタジエンゴム〔ＳＢＲ〕、導電助剤としてアセチレンブラック、増粘材としてカルボキシメチルセルロース〔ＣＭＣ〕、溶媒として水を用いて、表１に示される組成にて正極活物質を含む正極用スラリーＡ～Ｃを調製した。なお、表１における「部」は質量部を示し、「％」は質量％を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　バインダとしてポリアクリル酸を用いた正極用スラリーＡは、以下の手順にて調製した。
（１）全ての材料と水とを、ミキサーａ（株式会社シンキー製あわとり練太郎ＡＲＥ－３１０）にて混合してプレスラリーを調製した。
（２）（１）で得たプレスラリーを、ミキサーｂ（プライミクス株式会社製フィルミックス４０－Ｌ）にて更に混合して中間スラリーを調製した。
（３）（２）で得た中間スラリーを再度ミキサーａで混合して正極用スラリーＡを調製した。
　バインダとしてアクリル酸エステル又はＳＢＲを用いた正極用スラリーＢとＣとは、以下の手順にて調製した。
（１）バインダを除く材料と水とを、ミキサーａにて混合してプレスラリーを調製した。
（２）（１）で得たプレスラリーを、ミキサーｂにて更に混合して中間スラリーを調製した。
（３）（２）で得た中間スラリーにバインダを添加し、ミキサーａにて混合して正極用スラリーＢ又はＣを調製した。
　次に、集電箔として厚み１５μｍのアルミニウム箔（多孔箔）を用い、正極用スラリーＡ～Ｃをそれぞれ集電箔に塗工し、乾燥させて正極Ａ～Ｃを作成した。正極用スラリーの塗布量は、乾燥後の活性炭の質量が３ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。集電箔への正極用スラリーの塗工には、ブレードコーターやダイコーターを用いた。
［負極の作成］
　負極活物質としてのグラファイト９５質量部、バインダとしてのＳＢＲ１質量部、増粘材としてのＣＭＣ１質量部、溶媒としての水１００質量部を混合し、以下の手順にて負極用スラリーを調製した。
（１）バインダを除く材料と水とを、ミキサーａにて混合してプレスラリーを調製した。
（２）（１）で得たプレスラリーを、ミキサーｂにて更に混合して中間スラリーを調製した。
（３）（２）で得た中間スラリーにバインダを添加し、ミキサーａにて混合して負極用スラリーを調製した。
　次に、集電箔として厚み１０μｍの銅箔（多孔箔）を用い、負極用スラリーを集電箔に塗工し、乾燥させて負極を作成した。負極用スラリーの塗布量は、乾燥後のグラファイトの質量が３ｍｇ／ｃｍ２となるように調整した。集電箔への負極用スラリーの塗工には、ブレードコーターを用いた。
［電解液の調整］
　溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）３０ｖｏｌ％、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）３０ｖｏｌ％及びエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）４０ｖｏｌ％の混合溶媒を用い、混合溶媒にリチウムビス（フルオロスルホニルイミド）（ＬｉＦＳＩ）を１ｍｏｌ／Ｌ添加して電解液Ｉを調整した。また、混合溶媒にヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を添加して電解液Ｐを調整した。また溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）３０ｖｏｌ％、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）４６．７ｖｏｌ％、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）２３．３ｖｏｌ％、プロピレンカーボネート（ＰＣ）１０ｖｏｌ％の混合溶媒を用い、混合溶媒にリチウムビス（フルオロスルホニルイミド）（ＬｉＦＳＩ）を１ｍｏｌ／Ｌ添加して電解液Ｉ２を調整した。
［リチウムイオンキャパシタの作製］
　リチウムイオンキャパシタを、表２に示す正極及び電解質の組み合わせで、次の手順にて作製した。
（１）正極、負極をそれぞれ打ち抜き、６０ｍｍ×４０ｍｍのサイズの長方形とし、４０ｍｍ×４０ｍｍの塗膜を残して長辺の一端側の２０ｍｍ×４０ｍｍの領域の塗膜を剥ぎ落として集電用タブを取り付けた。
（２）厚さ２０μｍのセルロース製セパレータを間に介した状態で正極と負極の塗膜部分を対向させて積層体を作製した。
（３）（２）で作製した積層体と、リチウムプレドープ用の金属リチウム箔をアルミラミネート箔に内包し、電解液を注入し、封止してリチウムイオンキャパシタを作製した。なお、それぞれの正極バインダ及び電解液の組み合わせにおけるＲＥＤ値も表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［初期性能の測定］
　各リチウムイオンキャパシタにおいて、リチウムプレドープ、充放電、エージングを行った後、常温（２５℃）にて、カットオフ電圧：２．２～３．８Ｖ、測定電流１０Ｃで内部抵抗及び放電容量を測定し、その結果を初期性能とした。ドープ率は８０％に調整した。
［耐久試験（８５℃フロート試験）］
　外部電源を繋いで電圧を３．８Ｖに保持した状態の評価用リチウムイオンキャパシタセルを８５℃の恒温槽内に放置した。その放置時間が、８５℃，３．８Ｖフロート時間に相当する。所定時間経過後、評価用リチウムイオンキャパシタセルを恒温槽から取り出し、常温に戻した後上記初期性能の測定と同一条件で内部抵抗及び放電容量を測定し、容量維持率（初期の放電容量を１００％としたときの放電容量の百分比）と、内部抵抗増加率（初期性能からの内部抵抗の増加率）を算出した。その結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示されるように、８５℃の高温環境に放置した場合、電解質としてイミド系リチウム塩ではないフッ化リン酸リチウムを含む電解液を用いた試験例５では短時間で容量維持率が半減したのに対し、電解質としてイミド系リチウム塩を含む電解液を用いた試験例１～４では容量維持率が長時間高く保たれた。しかし、電解質としてイミド系リチウム塩を含む電解液を用いた場合でも、正極のバインダの構成により、内部抵抗増加率に差異があることが明らかとなった。そこで、正極のバインダを構成するポリマーの電解液に対するＲＥＤ値（表２参照）を対比したところ、ＲＥＤ値が１以下であるアクリル酸エステルを用いた試験例３やＳＢＲを用いた試験例４では内部抵抗増加率が高いことが判明した。これに対し、試験例１及び２では、電解質としてイミド系リチウム塩を含む電解液を用いるとともに、正極のバインダを構成するポリマーとして、電解液に対するＲＥＤ値が１より大きいポリアクリル酸を用いている。この場合、正極のバインダを構成するポリマーが電解液に溶解しにくく、８５℃の高温環境に放置しても容量維持率が高く保たれるとともに、内部抵抗増加率を小さく抑えられることが明らかになった。
＜ドープ率による影響の検討＞
　次に、リチウムイオンのドープ率の影響を検討した。試験例２と同様の方法で試験例６～８のリチウムイオンキャパシタを作成し、以下の試験を行った。但し、試験例６のドープ率は８０％、試験例７のドープ率は９０％、試験例８のドープ率は１００％になるよう調整した。
［フロート試験］
　リチウムイオンキャパシタを常温（２５℃）にて、カットオフ電圧：３．０～３．５Ｖ、測定電流５ｍＡ、０．２Ｃで内部抵抗及び放電容量を測定した。内部抵抗の測定は、ＤＣ－ＩＲ法にて０～０．１ｓｅｃにおける内部抵抗（ｍΩ）を測定した。続いて、外部電源を繋いで電圧を３．８Ｖに保持した状態のリチウムイオンキャパシタを８５℃の恒温槽内に放置した。所定時間経過後、リチウムイオンキャパシタを恒温槽から取り出し、常温に戻した後上記の電池性能の測定を行った。図１０には、試験例６～８の内部抵抗の増加率を示す。図１１には、試験例６～８の放電容量の変化を示す。
　図１０に示すように、試験例６～８のリチウムイオンキャパシタは１６００時間経過後も内部抵抗増加率が５０％未満であった。また、図１１に示すように、試験例６～８のリチウムイオンキャパシタは１６００時間経過後も容量維持率が８５％以上であった。これらのことから、試験例３～５のリチウムイオンキャパシタは８５℃における耐熱性及び高温環境における高い耐久性を備えることが明らかになった。また、試験例７及び８は、内部抵抗の増加率及び放電容量の変化において試験例６よりも優れた結果であった。このことから、ドープ率は８０％よりも９０～１００％が好ましいことが明らかになった。
 

 

Claims (5)

  1. 　アルカリ金属イオンキャパシタであって、
    　アルカリ金属イオンを吸着可能および脱離可能な正極活物質と、
    　前記正極活物質を結着させる正極バインダと、
    　アルカリ金属イオンを吸蔵可能および放出可能な負極活物質と、
    　前記負極活物質を結着させる負極バインダと、
    　有機溶媒およびイミド系アルカリ金属塩を含む電解液と、を備え、
    　前記負極活物質は前記アルカリ金属イオンがプレドープされ、
    　前記正極バインダが、前記電解液に対するハンセン溶解度パラメータに基づくＲＥＤ値が１より大きい、
    　アルカリ金属イオンキャパシタ。
  2. 　請求項１に記載のアルカリ金属イオンキャパシタであって、
    　前記アルカリ金属イオンはリチウムイオンであり、
    　前記イミド系アルカリ金属塩はイミド系リチウム塩である、
    　アルカリ金属イオンキャパシタ。
  3. 　請求項２に記載のアルカリ金属イオンキャパシタであって、
    　前記有機溶媒は、ジメチルカーボネートを含まない、
    　アルカリ金属イオンキャパシタ。
  4. 　請求項２または請求項３に記載のアルカリ金属イオンキャパシタであって、
    　前記正極バインダおよび前記負極バインダの少なくとも一方はポリアクリル酸である、
    　アルカリ金属イオンキャパシタ。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のアルカリ金属イオンキャパシタであって、
    　前記負極活物質のドープ率が５０％から１００％である、
    　アルカリ金属イオンキャパシタ。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072309A (ja) 2014-09-26 2016-05-09 旭化成株式会社 リチウムイオンキャパシタ
JP2017017299A (ja) * 2015-04-23 2017-01-19 株式会社ジェイテクト リチウムイオンキャパシタ
JP2017063069A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 アイシン精機株式会社 蓄電デバイスの製造方法
JP2017139324A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 日立化成株式会社 リチウムイオンキャパシタ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4971729B2 (ja) * 2006-09-04 2012-07-11 富士重工業株式会社 リチウムイオンキャパシタ
EP2278653B1 (en) * 2008-05-19 2014-03-05 Panasonic Corporation Non-aqueous solvent and non-aqueous electrolyte for an electricity storage device, non-aqueous electricity storage device employing the same, such as lithium secondary battery or electric double-layer capacitor
JP5409467B2 (ja) * 2010-03-24 2014-02-05 富士重工業株式会社 捲回型の蓄電デバイス
EP2605316B8 (en) * 2010-08-11 2019-01-23 KRI, Inc. Method for lithium predoping, method for producing electrodes, and electric energy storage device using these methods
KR101128654B1 (ko) * 2010-08-19 2012-03-26 삼성전기주식회사 전극의 리튬 이온 프리 도핑 방법 및 이를 이용한 전기 화학 커패시터의 제조 방법
KR101138584B1 (ko) * 2010-10-21 2012-05-10 삼성전기주식회사 리튬이온 커패시터
KR102028169B1 (ko) * 2012-07-31 2019-10-02 삼성에스디아이 주식회사 3차원 기공 네트워크 구조를 갖는 전극, 이를 채용한 리튬 전지, 및 상기 전극의 제조방법
KR20140090277A (ko) * 2012-12-06 2014-07-17 삼성전기주식회사 전해액 조성물 및 이를 갖는 에너지 저장 장치
CN104981885A (zh) * 2013-02-08 2015-10-14 Lg电子株式会社 石墨烯锂离子电容器
JPWO2015186363A1 (ja) * 2014-06-04 2017-04-20 日本ゼオン株式会社 リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極およびリチウムイオン二次電池
US9928970B2 (en) * 2015-04-23 2018-03-27 Jtekt Corporation Lithium ion capacitor
JP2017017186A (ja) * 2015-07-01 2017-01-19 株式会社フジクラ 蓄電デバイス
JP6730284B2 (ja) * 2015-08-07 2020-07-29 Ｊｍエナジー株式会社 電極の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法
KR20170131053A (ko) * 2016-05-20 2017-11-29 서강대학교산학협력단 질소-도핑된 3 차원 탄소 나노구조체, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 수퍼커패시터 전극
EP3704756A2 (en) * 2017-11-02 2020-09-09 Maxwell Technologies, Inc. Compositions and methods for multilayer electrode films
WO2019089789A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-09 Maxwell Technologies, Inc. Compositions and methods for parallel processing of electrode film mixtures
JP6933589B2 (ja) * 2018-02-22 2021-09-08 日産自動車株式会社 負極活物質のプレドープ方法、負極の製造方法、及び蓄電デバイスの製造方法
JP6933590B2 (ja) * 2018-02-22 2021-09-08 日産自動車株式会社 負極活物質のプレドープ方法、負極の製造方法、及び蓄電デバイスの製造方法
JP7396270B2 (ja) * 2018-05-02 2023-12-12 株式会社ジェイテクト リチウムイオン二次電池
JP6818723B2 (ja) * 2018-09-25 2021-01-20 太陽誘電株式会社 電気化学デバイス用電解液および電気化学デバイス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072309A (ja) 2014-09-26 2016-05-09 旭化成株式会社 リチウムイオンキャパシタ
JP2017017299A (ja) * 2015-04-23 2017-01-19 株式会社ジェイテクト リチウムイオンキャパシタ
JP2017063069A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 アイシン精機株式会社 蓄電デバイスの製造方法
JP2017139324A (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 日立化成株式会社 リチウムイオンキャパシタ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3790030A4

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KR20210002669A (ko) 2021-01-08
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KR102629047B1 (ko) 2024-01-23
CN112106161B (zh) 2023-03-14
US11501927B2 (en) 2022-11-15
JP2023175953A (ja) 2023-12-12
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