[发明专利]电化学装置用正极和具备其的电化学装置

说明书

电化学装置具备正极和负极。电化学装置用正极具备正极集电体和在上述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层。上述导电性高分子包含聚苯胺类。上述活性层在红外线吸收光谱中显示源自羰基的峰。上述源自羰基的峰例如出现在1600cm^‑1以上且1700cm^‑1以下的范围。

技术领域

本发明涉及具备包含导电性高分子的活性层的电化学装置用正极和具备该电化学装置用正极的电化学装置。

背景技术

近年来，具有锂离子二次电池和双电层电容器的中间性能的电化学装置备受关注，例如研究了将导电性高分子用作正极材料(例如专利文献1)。包含导电性高分子作为正极材料的电化学装置通过阴离子的吸附(掺杂)和脱附(脱掺杂)而进行充放电，因此反应电阻小，与通常的锂离子二次电池相比时，具有高输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-35836号公报

发明内容

在将包含聚苯胺或其衍生物的聚苯胺类用作导电性高分子的情况下，在对电化学装置连续施加恒定电压的浮动充电中，浮动特性容易降低。

本发明的一个方面涉及一种电化学装置用正极，其具备正极集电体和在上述正极集电体上形成的包含导电性高分子的活性层，

上述导电性高分子包含聚苯胺类，

上述活性层在红外线吸收光谱(以下称为IR光谱)中显示源自羰基的峰。

本发明的另一方面涉及一种电化学装置，其具备正极和负极，所述正极为上述的正极。

根据本发明，电化学装置的浮动特性的降低受到抑制。

附图说明

图1为本发明的一个实施方式所述的电化学装置用正极的截面示意图。

图2为本发明的一个实施方式所述的电化学装置的截面示意图。

图3为用于说明图2的电化学装置的电极组的构成的概略图。

图4为实施例1的正极的活性层的IR光谱。

图5为实施例1～2和比较例1的电化学装置的浮动特性(浮动充电时的内部电阻变化ΔDCR)的评价结果的示意图。

图6为实施例1～2和比较例1的电化学装置的可靠性(浮动充电时的容量变化率ΔC)的评价结果的示意图。

图7为实施例1和比较例1的电化学装置的耐电压性(反应电流密度)的评价结果的示意图。

具体实施方式

研究了在电化学装置中将导电性高分子用作正极材料。在充电时，电解液中的阴离子被掺杂至导电性高分子，电解液中的锂离子被吸储至负极材料。在放电时，从导电性高分子中脱掺杂的阴离子向电解液中移动，从负极材料中释放的锂离子向电解液中移动。需要说明的是，在本发明中，还包括导电性高分子在脱掺杂状态下几乎没有导电性或没有导电性的情况。

在作为导电性高分子而使用聚苯胺及其衍生物等聚苯胺类的情况下，若通过浮动充电而对电化学装置连续施加恒定电压，则正极的容量容易降低。

本发明的一个实施方式所述的电化学装置用正极中，对于包含导电性高分子的活性层而言，导电性高分子包含聚苯胺类，且活性层在IR光谱中显示源自羰基(＞C＝O)的峰。通过设置这样的活性层，能够维持有助于充放电的导电性高分子的状态。因而，浮动充电时的内部电阻的增加受到抑制。此外，由于浮动充电时的容量降低受到抑制，因而能够抑制电化学装置的浮动特性降低。

上述IR光谱针对通过将正极充分清洗并干燥而得到的样品表面的活性层进行测定即可。