(57)【要約】【課題】  電池の安全性および電極の導電性の両方を考慮した新規な電極組成物が求められる。【解決手段】  マレイミド化合物とバルビツール酸とを反応させて多分岐高分子を形成する工程を含む正極板に用いるスラリーを形成する方法を提供する。多分岐高分子０．１から１重量部をカップリング剤０．０１から１重量部およびカーボンナノチューブ０．１から６重量部と混合して混合物を作る。活物質８０から９７．７９重量部をその混合物に加える。多分岐高分子、カーボンナノチューブ、および活物質はカップリング剤により結合される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
多分岐高分子０．１から１重量部と、
活物質８０から９７．７９重量部と、
カーボンナノチューブ０．１から６重量部と、
を含んでなり、
前記多分岐高分子、前記カーボンナノチューブ、および前記活物質がカップリング剤０．０１から１重量部によって結合される、正極板。
【請求項２】
前記多分岐高分子が、マレイミド化合物とバルビツール酸とを反応させることにより形成される、請求項１に記載の正極板。
【請求項３】
前記活物質には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉＮｉｌ−ｙＣｏｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＦｅＰＯ４、またはこれらの組み合わせが含まれる、請求項１または２に記載の正極板。
【請求項４】
導電性炭素粉末０．５から６重量部をさらに含む請求項１から３のいずれか１項に記載の正極板。
【請求項５】
接着剤１．５から６重量部をさらに含む請求項１から４のいずれか１項に記載の正極板。
【請求項６】
正極板に用いるスラリーを形成する方法であって、
マレイミド化合物とバルビツール酸とを反応させて多分岐高分子を形成する工程と、
前記多分岐高分子０．１から１重量部、カップリング剤０．０１から１重量部、およびカーボンナノチューブ０．１から６重量部を混合して混合物を作る工程と、
活物質８０から９７．７９重量部を前記混合物に加える工程と、
を含み、
前記多分岐高分子、前記カーボンナノチューブ、および前記活物質が前記カップリング剤によって結合される、方法。
【請求項７】
前記活物質には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉＮｉｌ−ｙＣｏｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＦｅＰＯ４、またはこれらの組み合わせが含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記カップリング剤の化学構造が、下記のいずれか、またはそれらの組み合わせである、請求項６または７に記載の方法。
【化１】
2019106369.tif 000021
【化２】
2019106369.tif 000022
【化３】
2019106369.tif 000023
【化４】
2019106369.tif 000024
（式中、Ｒ１はＨまたはＣ１−３アルキル基であり、Ｒ２はＣ２−４アルキレン基またはカルボニル基であり、ｍ＝１−３、ｎ＝１−３、ｍ＋ｎ＝４、ｐ＝１−２、ｑ＝１−２、かつｐ＋ｑ＝３である。）
【請求項９】
前記混合物に導電性炭素粉末０．５から６重量部を加える工程をさらに含む請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記混合物に接着剤１．５から６重量部を加える工程をさらに含む請求項６から９のいずれか１項に記載の正極板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術分野はリチウム電池の正極板に関し、より詳細には正極板のスラリーおよびそれを形成する方法に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１２月１２日に出願された台湾特許出願第１０６１４３５２２号に基づくと共に、その優先権を主張し、その全体が参照として本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００３】
近年、リチウム電池は、携帯電話、携帯情報端末などを含む数種の電子デバイスに広く適用されるようになっている。これらリチウム電池は、その全体の寸法を縮小することによってさらに改善され、重量が減少されると共に、寿命が延びるようになる。さらに、リチウム電池は、電子デバイスだけでなく、その他大型のデバイスにも用いることができ、電子デバイス、電気自動車、ホームパワーサーバー（home power servers）、およびその他の電力貯蔵システム内に設置される着脱可能なタイプの組電池の形をとることができる。
【０００４】
具体的には、リチウム電池は、鉛蓄電池、ニッケルーカドミウム電池、およびその他一般的な電池よりも高い電力密度を有する。充電および放電の各種原理によれば、電池の正極、負極、および／または電解質の組成は、電池の性能を高めるように調整することが可能である。例えば、電極に多分岐高分子を導入して、電池内部に短絡が起きたときの熱暴走のリスクを有効に低減することができる。こうすることで電池の安全性が高まり得る。しかし、多分岐高分子は、電池の放電パフォーマンスに悪影響を与える。導電性粉末をさらにドープしたとしても、多分岐高分子を導入することにより失われた導電効果を補うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８８７７３８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電池の安全性および電極の導電性の両方を考慮した新規な電極組成物が求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１実施形態は、多分岐高分子０．１から１重量部と、活物質８０から９７．７９重量部と、カーボンナノチューブ０．１から６重量部と、を含んでなり、多分岐高分子、カーボンナノチューブ、および活物質が、カップリング剤０．０１から１重量部によって結合される、正極板を提供する。
【０００８】
本開示の１実施形態は、正極板に用いるスラリーを形成する方法であって、マレイミド化合物とバルビツール酸とを反応させて多分岐高分子を形成する工程と、多分岐高分子０．１から１重量部、カップリング剤０．０１から１重量部、およびカーボンナノチューブ０．１から６重量部を混合して混合物を作る工程と、活物質８０から９７．７９重量部をその混合物に加える工程と、を含み、多分岐高分子、カーボンナノチューブ、および活物質がカップリング剤によって結合される、方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
カップリング剤および活物質を混合してから多分岐高分子およびカーボンナノチューブと混合、または多分岐高分子、カーボンナノチューブ、およびカップリング剤と混合してから活物質と混合することによって、体積抵抗率を低減させることができる。ただし、多分岐高分子、カーボンナノチューブ、およびカップリング剤を混合してから活物質と混合することにより、最も低い体積抵抗率が達成される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の実施形態においてより詳細に説明を行う
【００１１】
以下の詳細な記述では、開示される実施形態が十分に理解されるよう、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、それら特定の詳細が無くても、１つまたはそれ以上の実施形態が実施され得ることは明らかであろう。
【００１２】
１実施形態において、正極板に用いるスラリーを形成する方法は、マレイミド化合物とバルビツール酸とを反応させて多分岐高分子を形成する工程を含む。マレイミド化合物は、マレイミド、ビスマレイミド、またはこれらの組み合わせであってよい。１実施形態において、マレイミドには、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（ｏ−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（ｍ−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（ｐ−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、マレイミド、マレイミドフェノール、マレイミドフェノキシベンゾシクロブテン、ホスフォラスマレイミド（phosphorous maleimide）、リン酸含有マレイミド（phosphate-containing maleimide）、シリコーン含有マレイミド、Ｎ−（４−テトラヒドロピラニルヒドロキシフェニル）マレイミド、または２，６−ベンズヒドリルマレイミド（2,6-benzhydryl maleimide）が含まれる。さらに、バルビツール酸（ＢＴＡ）を開始剤として用いることができ、これによりマレイミドの二重結合を重合して多分岐高分子を形成する。
【００１３】
ビスマレイミドは次の化学構造を有する。
【００１４】
【化１】
2019106369.tif 000002
【００１５】
式中、Ｒは下記のうちのいずれかである。
【００１６】
【化２】
2019106369.tif 000003
【００１７】
【化３】
2019106369.tif 000004
【００１８】
【化４】
2019106369.tif 000005
【００１９】
【化５】
2019106369.tif 000006
【００２０】
【化６】
2019106369.tif 000007
【００２１】
【化７】
2019106369.tif 000008
【００２２】
【化８】
2019106369.tif 000009
【００２３】
【化９】
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【００２４】
【化１０】
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【００２５】
【化１１】
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【００２６】
１実施形態では、ＢＴＡを開始剤として用いることができ、これによりビスマレイミドの二重結合を重合して多分岐高分子を形成する。１実施形態では、マレイミドおよびビスマレイミドを適切な比率で混合することができ、かつＢＴＡを開始剤として用いその混合物を重合して、マレイミドおよびビスマレイミドの多分岐高分子を形成する。マレイミド化合物とバルビツール酸とのモル比は９７：３から６０：４０であってよい。マレイミド化合物は、十分なバルビツール酸が無い場合に自己反応（self-react）することができ、このことは、多分岐高分子を有効に形成することができず、電池の安全性に悪影響を及ぼすということを意味する。バルビツール酸が多すぎると、マレイミド化合物と完全に反応することができず、残ったバルビツール酸が電池のパフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性がある。マレイミド化合物およびバルビツール酸は、室温から１３０℃までの温度の範囲で、０．５時間から４８時間、互いに反応することができる。反応温度が低すぎる、および／または反応時間が短すぎると、多分岐高分子が有効に形成され得ず、安全性を提供できなくなる。操作温度が高すぎるおよび／または反応時間が長すぎると、多分岐高分子が過度に反応し、さらにゲル化して３Ｄネットワーク構造となってしまい、スラリーに使用することができなくなる。
【００２７】
１実施形態において、多分岐高分子０．１から１重量部、カップリング剤０．０１から１重量部、およびカーボンナノチューブ０．１から６重量部を混合して混合物を作る。カップリング剤の量が十分でないと、後に加えられる活物質が多分岐高分子およびカーボンナノチューブに結合できず、正極板の導電度が低下してしまう。カップリング剤の量が多すぎると、遊離したカップリング剤が多分岐高分子と過度に反応し、正極を製造することが難しくなってしまい、かつ電池のパフォーマンスに悪影響を与える。１実施形態において、カップリング剤は、下記のいずれか、またはこれらの組み合わせである。
【００２８】
【化１２】
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【００２９】
【化１３】
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【００３０】
【化１４】
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【００３１】
【化１５】
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【００３２】
Ｒ１はＨまたはＣ１−３アルキル基であり、Ｒ２はＣ２−４アルキレン基またはカルボニル基であり、ｍ＝１−３、ｎ＝１−３、ｍ＋ｎ＝４、ｐ＝１−２、ｑ＝１−２であり、かつｐ＋ｑ＝３である。１実施形態において、カップリング剤はアリルトリメトキシシランまたは（３−アミノプロピル）トリメトキシシランである。カーボンナノチューブの量が十分でないと、活物質と活物質との間、多分岐高分子と後に加えられる活物質との間、または多分岐高分子と多分岐高分子との間に導電性ネットワーク（conductive network）が形成され得ず、よって電池のインピーダンスが増加してしまう。カーボンナノチューブの量が多すぎると、後に加えられる活物質の含有率が低下してしまい、よって正極の面積当たりのキャパシタンスが低下してしまう可能性がある。１実施形態において、カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、またはこれらの組み合わせであってよい。カーボンナノチューブの長さは１マイクロメーターから数十マイクロメーターであってよく、かつ直径は０．５から３ｎｍであってよい。カーボンナノチューブが短すぎると、粒子間の距離を克服できず、有効な導電性ネットワークを形成することができない。カーボンナノチューブが長すぎると、電池組み立て後、セパレータ膜を貫通する可能性があり、電池の内部短絡および高自己放電率が引き起こされるかもしれない。カーボンナノチューブの直径が小さすぎると、カーボンナノチューブの比表面積が大きくなりすぎてしまい、正極スラリーの調製を容易にするためにカーボンナノチューブの量を減らさなければならず、導電性ネットワークが不完全になってしまう。加えて、（電極のローラー圧縮時に）過度な応力に耐えるカーボンナノチューブは、容易に損傷し得る。一方、カーボンナノチューブが大きすぎると、正極の体積を増大させてしまい、これにより電極の圧縮密度が低下し得る。
【００３３】
上記混合物に、活物質８０から９７．７９重量部を加える。１実施形態において、活物質には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ２（０＜ａ＜１、０＜ｂ＜１、０＜ｃ＜１、ａ＋ｂ＋ｃ＝１）、ＬｉＮｉｌ−ｙＣｏｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＣｏ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、ＬｉＮｉ１−ｙＭｎｙＯ２（０＜ｙ＜１）、Ｌｉ（ＮｉａＣｏｂＭｎｃ）Ｏ４（０＜ａ＜２、０＜ｂ＜２、０＜ｃ＜２、ａ＋ｂ＋ｃ＝２）、ＬｉＭｎ２−ｚＮｉｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＭｎ２−ｚＣｏｚＯ４（０＜ｚ＜２）、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＦｅＰＯ４、またはこれらの組み合わせが含まれる。１実施形態において、活物質はＬｉＣｏＯ２である。活物質はカップリング剤により多分岐高分子およびカーボンナノチューブに結合し、多分岐高分子はカップリング剤によりカーボンナノチューブに結合する。換言すると、多分岐高分子とカーボンナノチューブと活物質との間には結合（bondings）がある。この結合は、カップリング剤のタイプによって、シリコン含有セグメント、リン含有セグメント、または硫黄含有セグメントであり得る。１実施形態では多分岐高分子、カップリング剤、カーボンナノチューブ、および活物質を同時に混合することができる。  
【００３４】
１実施形態では、導電性炭素粉末０．５から６重量部をさらに混合物に加えてよい。導電性粉末の量が多すぎると、活物質の含有率が低くなってしまい、よって正極の面積当たりのキャパシタンスが低下する可能性がある。導電性炭素粉末は、比表面積の高い炭素粉末、例えばＴｉｍｃａｌ社より入手可能なＳｕｐｅｒ  ＰまたはＫＳ−６  とすることができる。１実施形態において、導電性炭素粉末の直径は０．０３μｍから１０μｍである。導電性炭素粉末のサイズが小さすぎると、表面積が過度に大きくなってしまい、他の材料の含有率が低下して正極のキャパシタンスの損失をもたらすのみならず、結果として導電性ネットワークが不完全になって正極の導電性が低下してしまう。導電性炭素粉末のサイズが過度に大きいと、正極板の材料を緊密にスタックすることができず、これにより正極板の空隙率が増すと共に、正極板中の電子輸送抵抗が増大することになってしまう。
【００３５】
１実施形態において、バインダー１．５から６重量部を混合物にさらに加えてよい。バインダーの量が多すぎると、正極板の抵抗を増大させる可能性がある。１実施形態では、バインダーは、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアミド、メラミン樹脂またはこれらの組み合わせとすることができる。
【００３６】
１実施形態において、溶媒２５から６０重量部を混合物にさらに加えて、スラリーの粘度を調節することができる。溶媒の量が多すぎると、スラリーが過度に希薄となってコートを形成することができなくなり得る。溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、エタノール（ＥｔＯＨ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの組み合わせであってよい。
【００３７】
スラリーを金属箔、例えば銅箔またはアルミニウム箔上に塗布し、乾燥してから、適切なサイズにカットして、正極板とする。リチウム電極のような負極板を正極板と組み合わせて設置する。電解質（例えば、液体状、ゲル状、または固体状）をこれら２つの電極板の間に配置してから、密封して電池を完成させる。本開示の正極板と組み合わせて設置される負極板、電解質、および電池のタイプの詳細については、米国特許第５２９２６０１号明細書を参照されたい。
【００３８】
以下に、当業者が容易に理解できるように、例示的な実施形態を詳細に説明する。本発明概念は、ここに記載される例示的な実施形態に限定されることなく、様々な形で具体化され得る。全体を通し、明確とするために周知の部分についての記述は省いており、また類似の参照番号は類似する構成要素を示すものとする。
【実施例】
【００３９】
合成例１（多分岐高分子）
【００４０】
ビスマレイミド（ＢＭＩ）２モル部およびバルビツール酸（ＢＴＡ）１モル部をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に加えた。ＢＭＩおよびＢＴＡの重量の合計とＮＭＰの重量との比率は７：９３である。その混合物を室温で約１２時間攪拌し、多分岐高分子を得た。
【００４１】
合成例２（多分岐高分子およびカーボンナノチューブ）
【００４２】
合成例１の方法により多分岐高分子を作った。次いで、その多分岐高分子に、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ，TECO Nanotech Co., Ltd.）を徐々に加え、多分岐高分子とカーボンナノチューブとの組成物を形成した。
【００４３】
合成例３（多分岐高分子、カーボンナノチューブ、およびカップリング剤）
【００４４】
合成例１の方法により多分岐高分子を作った。次いで、その多分岐高分子に、ＳＷＣＮＴおよびカップリング剤（アリルトリメトキシシラン、Sigma Aldrichより購入）を徐々に加え、多分岐高分子とカーボンナノチューブとカップリング剤との組成物を形成した。合成例１〜３の組成物の成分を表１に整理した。
【００４５】
【表１】
2019106369.tif 000017
【００４６】
比較例１
【００４７】
活物質ＬｉＣｏＯ２（Ｒ７６７、固形分＝７４％から８８％、Hunan Ruixiang New Materials Limited Companyより購入）９３．２重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ（Ｔｉｍｃａｌより購入）１．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６（Ｔｉｍｃａｌより購入）３重量部を遊星型ミルに加えた後、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ（ＨＳＶ９００、Ｋｙｎａｒより購入）２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分、混合、分散した。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分、混合、分散して、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００４８】
比較例２
【００４９】
合成例１における多分岐高分子０．３重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で１０分、混合、分散した。次いで、活物質ＬｉＣｏＯ２（Ｒ７６７）９３．２重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分かけてパルプ状にした。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分かけてパルプ状にし、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００５０】
比較例３
【００５１】
合成例２における多分岐高分子とカーボンナノチューブとの組成物０．３５重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で１０分、混合、分散した。次いで、活物質ＬｉＣｏＯ２（Ｒ７６７）９３．２重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分かけてパルプ状にした。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分かけてパルプ状にし、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００５２】
実施例１
【００５３】
合成例３における多分岐高分子とカーボンナノチューブとカップリング剤との組成物０．３５重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で１０分、混合、分散した。次いで、活物質ＬｉＣｏＯ２（Ｒ７６７）９３．２重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分、混合、分散した。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分、混合、分散して、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００５４】
比較例４
【００５５】
活物質ＬｉＣｏＯ２（ＫＤ−２０、Umicoreより購入）９３．２重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分、混合、分散した。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分、混合、分散して、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００５６】
比較例５
【００５７】
合成例２における多分岐高分子とカーボンナノチューブとの組成物０．３５重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で１０分、混合、分散した。次いで、活物質ＬｉＣｏＯ２（ＫＤ−２０）９３．２重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分かけてパルプ状にした。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分かけてパルプ状にした。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分、混合、分散して、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００５８】
実施例２
【００５９】
合成例３における多分岐高分子とカーボンナノチューブとカップリング剤との組成物０．３５重量部を遊星型ボールミルに入れてから、２５℃で１０分、混合、分散すると共に、パルプ状にした。次いで、活物質ＬｉＣｏＯ２（ＫＤ−２０）９３．２重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、導電性炭素粉末Ｓｕｐｅｒ  Ｐ  １．０５重量部および導電性炭素粉末ＫＳ−６  ３重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で６０分、混合、分散した。次いで、バインダーＰＶＤＦ２．４重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で９０分、混合、分散すると共に、パルプ状にした。次いで、溶媒ＮＭＰ３５重量部を遊星型ボールミルに加えてから、２５℃で２０分、混合、分散して、スラリーを得た。そのスラリーをアルミニウム箔の表面に塗布してから、真空乾燥、ローラー圧縮して、正極板を得た。スラリーの塗布量は２０ｍｇ／ｃｍ２とした。比較例および実施例の主要成分が表２に挙げられている。
【００６０】
【表２】
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【００６１】
比較例１から５の正極板の表面および実施例１から２の正極板の表面に４点プローブをそれぞれ接触させ、表面に電流を印加して電力の変化を測定した。４点プローブを一直線になるように配置し、外側２つのプローブに直流電流を印加して、内側２つのプローブの間に電圧を誘起し、これにより正極板のシート膜抵抗を測定した。 
【００６２】
ポリエチレンセパレータ（Ｎ９６２０，Asahiより購入)を、リチウム負極板（ＦＭＣより購入）と比較例１から５ならびに実施例１および２の正極板のうちの１つとの間に介在させて設置した。次いで、その層状構造に電解質を加えてから密封し、シリアルＮｏ．ＣＲ２０３２のボタン型電池を組み立てた。電解質は、エチレンカーボネート（ＥＣ）２体積部、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）３体積部、およびプロピレンカーボネート５体積部の溶媒、ならびにＬｉＰＦ６（１．１Ｍ）のリチウム塩を含む。組み立てたボタン型電池を８時間静置し、１ｋＨｚ交流インピーダンスアナライザで電池のインピーダンスを測定した。０．１Ｃ／０．１Ｃの充電／放電により電池化成工程を行い、電池の電気特定および不可逆容量を観察した。０．２Ｃの電流で電池を４．４５まで充電してから、異なる放電レート（例えば０．２Ｃ、０．５Ｃ、１Ｃ、および２Ｃ）で３Ｖまで放電し、異なる放電レートでの電池の放電容量の差異を比較した。
【００６３】
１Ｃの電流で電池を４．４５Ｖまで充電してから、ドライボックス中で分解して正極板を取り出した。正極板の電極材料を削り取って、１０ｍｇ量り取り、次いで示差走査熱量計の試料トレイに置いた。次に、１０℃／分の加熱速度で電極を７５から３７５℃まで加熱し、加熱時における電極材料の放熱挙動（exothermal behavior）を観察した。
【００６４】
【表３】
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【００６５】
表３に示されるように、多分岐高分子、カーボンナノチューブ、およびカップリング剤を同時に含有する組成物からなる正極板は、電池に組み立てられた後、より優れた電気特性を備えていた。
【００６６】
比較例６
【００６７】
合成例１における多分岐高分子０．７９ｇを活物質であるリチウムニッケルコバルトアルミナ（ＬＮＣＡ， BASF/TODAより購入）６７．１ｇに加えてから、３０分混合した。次いで、ＳＷＣＮＴ０．２６ｇをその混合物に加えた後、３０分混合した。その混合物にＮＭＰ１４ｇを加えて７０℃まで加熱し、７０℃で１時間混合してスラリーを形成した。そのスラリーを真空オーブンに入れ、真空下２００℃で１２時間乾燥させて粉末にした。その粉末を型に入れ、異なるバッチで、異なる圧力で圧縮し、直径１ｃｍの丸形のケーキを形成した。その丸形ケーキの上部から下部に電流および電圧をかけ、異なる圧力で圧縮された丸形ケーキのインピーダンスを測定した。丸形ケーキのインピーダンス、断面積および厚さから、丸形ケーキの体積抵抗率を算出した（表４に示される）。
【００６８】
比較例７
【００６９】
カップリング剤０．０２ｇを活物質であるＬＮＣＡ６７．１ｇに加えてから、３０分混合した。合成例１における多分岐高分子０．７９ｇをその混合物に加えてから、３０分混合した。次いで、ＳＷＣＮＴ０．２６ｇをその混合物に加え、３０分混合した。その混合物にＮＭＰ１４ｇを加えて７０℃まで加熱し、７０℃で１時間混合してスラリーを形成した。そのスラリーを真空オーブンに入れ、真空下２００℃で１２時間乾燥させて粉末にした。その粉末を型に入れ、異なるバッチで、異なる圧力で圧縮し、直径１ｃｍの丸形のケーキを形成した。その丸形ケーキの上部から下部に電流および電圧をかけ、異なる圧力で圧縮された丸形ケーキのインピーダンスを測定した。丸形ケーキのインピーダンス、断面積および厚さから、丸形ケーキの体積抵抗率を算出した（表４に示される）。  
【００７０】
実施例３
【００７１】
合成例３における多分岐高分子、ＳＷＣＮＴ、およびカップリング剤の組成物０．７９ｇ、活物質であるＬＮＣＡ６７．１ｇ、ならびにＮＭＰ１４ｇを混合し、その混合物を７０℃まで加熱し、７０℃で１時間混合してスラリーを形成した。そのスラリーを真空オーブンに入れ、真空下２００℃で１２時間乾燥させて粉末にした。その粉末を型に入れ、異なるバッチで、異なる圧力で圧縮し、直径１ｃｍの丸形のケーキを形成した。その丸形ケーキの上部から下部に電流および電圧をかけ、異なる圧力で圧縮された丸形ケーキのインピーダンスを測定した。丸形ケーキのインピーダンス、断面積および厚さから、丸形ケーキの体積抵抗率を算出した（表４に示される）。
【００７２】
【表４】
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【００７３】
表４に示されるように、カップリング剤および活物質を混合してから多分岐高分子およびカーボンナノチューブを混合するか、または多分岐高分子とカーボンナノチューブとカップリング剤とを混合してから活物質と混合することにより、体積抵抗率を低下させることができたが、最も低い体積抵抗率は、多分岐高分子とカーボンナノチューブとカップリング剤とを混合してから活物質と混合することによって達成された。
【００７４】
開示された方法および材料に様々な修飾および変化を加え得ることは、当業者には明らかであろう。本明細書および実施例は単に例示として見なされることが意図されており、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲およびそれらの均等物により示される。