[发明专利]钠二次电池电极及钠二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及钠二次电池电极及钠二次电池。

背景技术

钠二次电池是非水电解质二次电池。由于构成钠二次电池的钠是资源量丰富而且廉价的材料，因此通过将钠二次电池实用化，有望实现大型电源的大量供给。

钠二次电池通常具备含有可以掺杂及去掺杂钠离子的正极活性物质的正极和含有可以掺杂及去掺杂钠离子的负极活性物质的负极的至少一对电极、以及电解质。

电极包含集电体和形成于该集电体上的电极合剂。电极合剂包含正极活性物质或负极活性物质等电极活性物质、导电材料及粘合剂。导电材料具有对电极合剂赋予导电性的作用，是为了充分地发挥电极活性物质的性能所必需的。作为导电材料，例如可以举出乙炔黑等碳材料，已知有将此种导电材料用于钠二次电池电极中的做法(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]日本特开2009-129702号公报

发明内容

但是，即使因电极含有可以掺杂及去掺杂钠离子的含有钠的过渡金属化合物作为电极活性物质、此外还含有导电材料故而改善了导电性，所得的钠二次电池也有充放电效率低的情况、充放电循环特性显著劣化的情况。低的充放电效率会引起可从电池导出的电量的降低，充放电循环特性的劣化有可能会缩短电池寿命。

本发明提供下述内容。

<1>一种电极，其是具有含有电极活性物质、导电材料及粘合剂的电极合剂、以及集电体的钠二次电池电极，所述电极活性物质具有含有钠的过渡金属化合物，所述电极合剂的导电率为5.0×10^-3S/cm以上，所述电极合剂的密度为1.6g/cm³以上。

<2>根据<1>所述的钠二次电池电极，其中，所述导电材料具有碳材料，该碳材料的BET比表面积为10m²/g以上。

<3>根据<1>或<2>所述的钠二次电池电极，其中，所述含有钠的过渡金属化合物是以下面的式(A)表示的含有钠的过渡金属氧化物：

Na_xMO₂       (A)

这里，M是选自Fe、Ni、Co、Mn、Cr、V、Ti、B、Al、Mg、Si中的1种以上的元素，x超过0且为1.2以下。

<4>根据<1>～<3>中任一项所述的钠二次电池电极，其中，所述粘合剂具备具有来自于偏二卤乙烯的结构单元的共聚物。

<5>一种钠二次电池，其具有<1>～<4>中任一项所述的电极作为正极。

<6>根据<5>所述的钠二次电池，其还具有隔膜。

具体实施方式

<钠二次电池电极>

钠二次电池电极具有含有电极活性物质、导电材料及粘合剂的电极合剂、以及集电体，所述电极活性物质具有含有钠的过渡金属化合物，所述电极合剂的导电率为5.0×10^-3S/cm以上，并且所述电极合剂的密度为1.6g/cm³以上。电极合剂通常以膜状形成于集电体上。

电极合剂的导电率为5.0×10^-3S/cm以上，优选为1.0×10^-2S/cm以上。导电率的上限通常为5.0S/cm以下，优选为2.0S/cm以下。

电极合剂的导电率可以通过对保持于PET膜等绝缘性膜上的膜状的电极合剂以4端子法测定来确定。例如，对于电极合剂形成于集电体上的电极，可以使用粘接胶带等绝缘物得到膜状的电极合剂。具体来说，通过在电极中的电极合剂面附着粘接胶带，并且进行剥离，电极中的电极合剂就从集电体向绝缘物移动，可得到由绝缘性膜保持的膜状的电极合剂。可以利用4端子法测定所得的由绝缘性膜保持的膜状的电极合剂的导电率。

电极合剂的密度为1.6g/cm³以上，优选为2.0g/cm³以上。电极合剂的密度的上限通常为3.0g/cm³以下，优选为2.85g/cm³以下。

电极合剂的密度表示每单位体积电极合剂中的电极合剂重量，可以利用下面的式子算出。

电极合剂的密度(g/cm³)＝电极合剂重量(g)/电极合剂体积(cm³)