本发明专利技术提供一种减少了首次不可逆容量的蓄电装置，该蓄电装置具备：包括正极集流体及正极活性物质层的正极；包括负极集流体及负极活性物质层的负极；以及电解液,其中，在该负极活性物质层中，R值为1.1以上的碳材料的含有率低于2wt%，该R值表示峰值强度I1360与峰值强度I1580的比（I1360/I1580），该峰值强度I1360及该峰值强度I1580通过拉曼光谱法分别在拉曼位移为1360cm-1处及拉曼位移为1580cm-1处被观察到，并且该电解液包含锂离子以及由有机阳离子和阴离子构成的离子液体。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种减少了首次不可逆容量的蓄电装置，该蓄电装置具备：包括正极集流体及正极活性物质层的正极；包括负极集流体及负极活性物质层的负极；以及电解液,其中，在该负极活性物质层中，R值为1.1以上的碳材料的含有率低于2wt%，该R值表示峰值强度I1360与峰值强度I1580的比（I1360/I1580），该峰值强度I1360及该峰值强度I1580通过拉曼光谱法分别在拉曼位移为1360cm-1处及拉曼位移为1580cm-1处被观察到，并且该电解液包含锂离子以及由有机阳离子和阴离子构成的离子液体。【专利说明】蓄电装置
本专利技术涉及一种使用离子液体的蓄电装置。
技术介绍
近年来，由于对移动电话或笔记本型个人电脑等便携式电子设备的需求的增加及电动汽车(EV:Electric Vehicle)等的开发,对双电层电容器、锂离子二次电池、锂离子电容器等蓄电装置的需求显著增加。另外，蓄电装置需要高电容、高性能化及在各种工作环境下的安全性等。为了满足上述要求，对蓄电装置的电解液的开发十分火热。作为用于蓄电装置的电解液有环状碳酸酯，其中尤其广泛使用具有高介电常数及良好的离子传导性的碳酸乙烯酯。然而，不仅是碳酸乙烯酯，有机溶剂大多具有挥发性和低闪点。因此，在将有机溶剂用作蓄电装置的电解液时，有可能由于内部短路或过充电等而使内部温度上升，从而有可能导致蓄电装置的破裂或发火等。于是，考虑到上述危险性，将具有非挥发性及阻燃性的离子液体用作蓄电装置的电解液受到研讨。离子液体也称为室温熔融盐，是指由阳离子和阴离子的组合构成的盐。作为离子液体，例如可以举出包含季铵类阳离子的离子液体以及包含咪唑鎗类阳离子的离子液体等(参照专利文献I及非专利文献I)。日本专利特开2003-331918号公报Hajime Matsumoto, et al., Fast cycling of Li/LiCo02ce 11 withlow-viscosity ionic liquids based on bis(fluorosulfonyl)imideJournal ofPower Sourcesl60, 2006, ppl308_1313但是，在蓄电装置中，将碳材料(例如，像中间相炭微球那样的球状石墨)用作涂敷电极时，为了延长蓄电装置的循环寿命，通过添加导电助剂来保持电极整体的导电性高且均匀是很重要的。一直以来，作为导电助剂，乙炔黑(AB)或碳黑等碳材料被适用。在将中间相炭微球等碳材料用作负极活性物质的全电池中进行充放电测试时，在使用含有有机溶剂的电解液的情况下，即使作为负极的导电助剂含有几#%的乙炔黑，也不影响首次不可逆容量。然而，当使用含有离子液体的电解液时，即使作为负极的导电助剂只含有几wt%的乙炔黑，根据不同的离子液体中的阳离子物种，含有离子液体的电解液和乙炔黑也会在与Li的嵌入反应不同的电位起反应。作为含有离子液体的电解液和乙炔黑的反应，可以举出离子液体中的阳离子物种以比Li嵌入电位高的电位嵌入，或离子液体在负极活性物质的表面起反应而被分解等。由此，存在蓄电装置的首次不可逆容量增加而导致初期容量减少的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种减少了首次不可逆容量的蓄电装置。本专利技术的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置在其电解液中包含离子液体，且减少了其负极活性物质层所包含的石墨化度低的碳材料的含有率。石墨化度由R值来表示，该R值是通过拉曼光谱法观察到的拉曼光谱的拉曼位移为1360CHT1处的峰值强度I136tl与拉曼位移为1580CHT1处的峰值强度I158tl的比1136(|/1158(|。本专利技术的一个方式是一种蓄电装置，该蓄电装置包括:包括正极集流体及正极活性物质层的正极，包括负极集流体及负极活性物质层的负极，以及电解液；其中，在该负极活性物质层中，R值为1.1以上的碳材料的含有率低于2wt%，该R值表示峰值强度I136tl与峰值强度I158tl的比(I136Q/I158Q)，该峰值强度I136tl及该峰值强度I158tl通过拉曼光谱法分别在拉曼位移为1360CHT1处及拉曼位移为1580CHT1处被观察到，并且，该电解液包含锂离子以及由有机阳离子和有机阴离子构成的离子液体。通过降低负极活性物质层所包含的石墨化度低的碳材料的含有率，可以抑制电解液中的离子液体的阳离子物种以比Li嵌入的电位高的电位嵌入。另外，还可以抑制电解液所包含的离子液体在负极活性物质的表面起反应而被分解。由此，可以减少蓄电装置的首次不可逆容量。根据本专利技术的一个方式，可以提供减少了首次不可逆容量的蓄电装置。【专利附图】【附图说明】图1A及图1B是蓄电装置的截面图及外观图；图2A及图2B是蓄电装置的外观图及截面图；图3是示出蓄电装置的应用方式的图；图4A至图4C是示出蓄电装置的应用方式的图；图5A及图5B是示出蓄电装置的应用方式的图；图6A及图6B是示出充放电测试的结果的图；图7A及图7B是示出充放电测试的结果的图；图8A及图8B是示出充放电测试的结果的图；图9A及图9B是循环伏安图；图10是示出乙炔黑的拉曼光谱的图；图11是示出中间相炭微球的拉曼光谱的图。【具体实施方式】下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。但是，本专利技术不局限于以下说明，所属
的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是本专利技术在不脱离其宗旨及其范围的条件下，其方式及详细内容可以被变换为各种各样的形式。因此，本专利技术不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式及实施例所记载的内容。实施方式I在本实施方式中，参照图1A及图1B和图2A及图2B说明涉及本专利技术的一个方式的蓄电装置的结构及其制造方法。 在本说明书等中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及装置。例如，包括锂离子二次电池、锂离子电容器及双电层电容器等。作为蓄电装置的一个例子，图1A示出层压型锂离子二次电池。图1A所示的层压型锂离子二次电池100具备:包括正极集流体101及正极活性物质层102的正极103 ;包括负极集流体104及负极活性物质层105的负极106 ;隔离体107 ；电解液108 ;以及框体109。设置在框体109内的正极103与负极106之间设置有隔尚体107。另外，在框体109内充满了电解液108。首先，说明负极106的结构。作为负极集流体104，可以使用如铜、镍、钛的金属等导电性高的材料。负极集流体104可以适当地采用箔状、板状(片状)、网状、冲孔金属网状、拉制金属网状等的形状。负极集流体104的厚度优选为10 μ m以上且30 μ m以下。负极活性物质层105包含负极活性物质。活性物质只是指有关载体离子的嵌入及脱嵌的物质，但在本说明书等中，原本为“负极活性物质”的材料以及包括导电助剂或粘结剂等的材料都称为负极活性物质层。在本专利技术的一个方式中，负极活性物质层105中包含石墨化度高的碳材料。石墨化度由R值来表示，该R值是峰值强度I136tl与峰值强度I158tl的比(1136(|/1158(|)。该峰值强度I1360表示通过拉曼光谱法观察到的拉曼位移为1360cm—1处的拉曼光谱的峰值强度，该峰值强度I1表示通过拉曼光谱法观察到的拉曼位移为1580CHT1处的拉曼光谱的峰值本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓄电装置，具备：包括正极集流体及正极活性物质层的正极；包括负极集流体及负极活性物质层的负极，该负极活性物质层至少包括其R值为1.1以上的碳材料；以及包含锂离子以及由有机阳离子和阴离子构成的离子液体的电解液，其中，在所述负极活性物质层中，所述R值为1.1以上的碳材料的含有率低于2wt%，并且，所述R值是峰值强度I1360与峰值强度I1580的比（I1360/I1580），所述峰值强度I1360及所述峰值强度I1580通过拉曼光谱法分别在拉曼位移为1360cm‑1处及拉曼位移为1580cm‑1处被观察到。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：板仓亮，伊藤恭介，石川纯，横井里枝，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。