(57)【要約】本発明は、（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、および（ｂ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料を含むスラリー組成物を提供する。同様に、電極および蓄電装置が提供される。一局面において、上記導電性炭素材料は、１００．１ｍ２／ｇ〜１，０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。別の局面において、上記導電性炭素材料は、２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、および
（ｂ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料
を含むスラリー組成物。
【請求項２】
前記導電性炭素材料が、１００．１ｍ２／ｇ〜１，０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項３】
前記導電性炭素材料が、２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項４】
電気化学的活性物質をさらに含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項５】
（ａ）前記結合剤が、２〜２０重量パーセントの量で存在し、
（ｂ）前記導電性炭素材料が、２〜２０重量パーセントの量で存在し、
（ｃ）前記電気化学的活性物質が、４５〜９６重量パーセントの量で存在し、
重量百分率が、総固形重量に対するものである、請求項４に記載のスラリー組成物。
【請求項６】
前記電気化学的活性物質が、リチウムを組み込むことが可能な物質を含む、請求項４に記載のスラリー組成物。
【請求項７】
リチウムを組み込むことが可能な物質が、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉＭｎＣｏ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉＣｏＡｌ）Ｏ２、炭素コーティングされているＬｉＦｅＰＯ４、またはそれらの組合せを含む、請求項６に記載のスラリー組成物。
【請求項８】
前記電気化学的活性物質が、リチウム変換が可能な物質を含む、請求項４に記載のスラリー組成物。
【請求項９】
前記リチウム変換が可能な物質が、硫黄、ＬｉＯ２、ＦｅＦ２およびＦｅＦ３、Ｓｉ、アルミニウム、スズ、ＳｎＣｏ、Ｆｅ３Ｏ４またはそれらの組合せを含む、請求項８に記載のスラリー組成物。
【請求項１０】
前記電気化学的活性物質が、グラファイト、ケイ素化合物、スズ、スズ化合物、硫黄、硫黄化合物またはそれらの組合せを含む、請求項４に記載のスラリー組成物。
【請求項１１】
５５重量パーセントまたはそれより高い総固形物含有量、および２５℃における５０ミリメートルの円錐および温度制御板を使用する、モデル番号ＭＣＲ３０１を有するＡｎｔｏｎ−Ｐａａｒレオメータによって測定して、４，０００ｃＰ以下の粘度を有する、請求項４に記載のスラリー組成物。
【請求項１２】
前記フルオロポリマーが、フッ化ビニリデンの残基を含む（コ）ポリマーを含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項１３】
前記フルオロポリマーがポリフッ化ビニリデンポリマーを含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項１４】
分散剤をさらに含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項１５】
前記分散剤が付加ポリマーを含む、請求項１４に記載のスラリー組成物。
【請求項１６】
前記付加ポリマーが活性水素基を含む、請求項１４に記載のスラリー組成物。
【請求項１７】
前記活性水素基が少なくとも１つのカルボン酸基を含む、請求項１６に記載のスラリー組成物。
【請求項１８】
前記活性水素基が少なくとも１つのヒドロキシル基を含む、請求項１６に記載のスラリー組成物。
【請求項１９】
前記付加ポリマーが、メタクリル酸メチルの残基を含む構成単位を含む（メタ）アクリルポリマーを含む、請求項１４に記載のスラリー組成物。
【請求項２０】
前記（メタ）アクリルポリマーが、複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位をさらに含む、請求項１９に記載のスラリー組成物。
【請求項２１】
前記（メタ）アクリルポリマーが、少なくとも１つのエポキシ官能基を含み、前記エポキシ官能基がベータ−ヒドロキシ官能酸と後反応している、請求項２０に記載のスラリー組成物。
【請求項２２】
架橋剤をさらに含む、請求項１４に記載のスラリー組成物。
【請求項２３】
前記液体媒体が有機媒体を含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項２４】
前記有機媒体が、前記有機媒体中に分散している前記フルオロポリマーの溶解温度において、１０ｇ／分ｍ２未満の蒸発速度を有する、請求項２３に記載のスラリー組成物。
【請求項２５】
接着促進剤をさらに含む、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項２６】
前記スラリーが、イソホロンを実質的に含まない、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項２７】
前記スラリーが、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを実質的に含まない、請求項１に記載のスラリー組成物。
【請求項２８】
（ａ）電流コレクタ、および
（ｂ）前記電流コレクタ上に形成されたフィルムであって、請求項４に記載のスラリー組成物から堆積されたフィルム
を備える電極。
【請求項２９】
前記電流コレクタ（ａ）が、メッシュ、シートまたはホイルの形態の銅またはアルミニウムを含む、請求項２８に記載の電極。
【請求項３０】
正極を備える、請求項２８に記載の電極。
【請求項３１】
負極を備える、請求項２８に記載の電極。
【請求項３２】
前記フィルムが架橋されている、請求項２８に記載の電極。
【請求項３３】
前記電流コレクタが、事前処理用組成物により事前処理されている、請求項２８に記載の電極。
【請求項３４】
前記フィルムが、少なくとも１ミクロンの厚さを有する、請求項２８に記載の電極。
【請求項３５】
前記フィルムが、均一な組成を有する、請求項２８に記載の電極。
【請求項３６】
（ａ）請求項２８に記載の電極、
（ｂ）対電極、および
（ｃ）電解質
を備える蓄電装置。
【請求項３７】
前記電解質（ｃ）が、溶媒に溶解したリチウム塩を含む、請求項３６に記載の蓄電装置。
【請求項３８】
前記リチウム塩が、有機カーボネートに溶解している、請求項３７に記載の蓄電装置。
【請求項３９】
セルを備える、請求項３６に記載の蓄電装置。
【請求項４０】
電池パックを備える、請求項３６に記載の蓄電装置。
【請求項４１】
二次電池を備える、請求項３６に記載の蓄電装置。
【請求項４２】
キャパシタを備える、請求項３６に記載の蓄電装置。
【請求項４３】
スーパーキャパシタを備える、請求項３６に記載の蓄電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１００ｍ２／ｇより大きな表面積を有する導電性炭素材料を含むフルオロポリマー組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
一層小さく、かつ一層軽量の電池によって電力供給される、一層小さな装置を生産することが、エレクトロニクス産業におけるトレンドである。炭素系材料などの負極、およびリチウム金属酸化物などの正極を備えた電池は、比較的高い出力かつ低い重量を提供することができる。
【０００３】
ポリフッ化ビニリデンは、その優れた電気化学的耐性のために、蓄電装置に使用される電極を形成するための有用な結合剤となることが見いだされている。通常、ポリフッ化ビニリデンを有機溶媒に溶解し、電極材料、すなわち電気活性リチウム化合物および炭素系材料をＰＶＤＦ溶液と一緒にして、金属ホイルまたはメッシュに塗布して電極を形成するスラリーを形成する。
【０００４】
有機溶媒の役割は、有機溶媒の蒸発時に、電極材料の粒子と金属ホイルまたはメッシュとの間の、良好な接着をもたらすために、ＰＶＤＦを溶解することである。現在、最適な有機溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）である。ＮＭＰに溶解したＰＶＤＦ結合剤により、電極組成物におけるすべての活性成分の優れた接着および相互接続性が提供される。結合成分は、電極内の相互接続性を失うことなく、充電および放電サイクルの間、体積の大きな膨張および収縮に耐性を示すことができる。電子が電極間を移動しなければならず、またリチウムイオンの移動には、電極内において、粒子間の相互接続性を必要とするので、電極における活性成分の相互接続性は、とりわけ、充電および放電サイクルの間の電池性能においてきわめて重要である。
【０００５】
残念なことに、ＮＭＰは、毒性物質であり、健康問題および環境問題を呈する。ＰＶＤＦ結合剤用溶媒として、ＮＭＰを置き換えることが望ましいと思われる。しかし、ＮＭＰは、他の有機溶媒にほとんど溶解しないＰＶＤＦを溶解するその能力の点でいくらか特有のものである。
【０００６】
ＮＭＰ以外の有機溶媒中での電極形成過程でＰＶＤＦ組成物を有効に使用するためには、ＰＶＤＦを希釈剤に分散しなければならない。しかし、分散物は、現在の製造実施と適合し、中間生成物および最終生成物の所望の特性を提供しなければならない。いくつかの共通基準には、ａ）十分な保存可能期間を有するフルオロポリマー分散物の安定性、ｂ）導電性粉末と分散物とを混合した後のスラリーの安定性、ｃ）良好な塗布特性を容易にするスラリーの適切な粘度、およびｄ）電極内での十分な相互接続性が挙げられる。
【０００７】
さらに、電極を蓄電装置内で組み立てた後に、この装置は、水分を実質的に含まず、かつ水分を誘引する恐れのある親水性基を実質的に含まないべきである。
【０００８】
電池および相互接続性を有する他の蓄電装置のための高品質電極を生産するための、電極形成組成物の調製に使用するための安定なＰＶＤＦ分散物が今や見いだされた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、および（ｂ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料を含むスラリー組成物を提供する。
【００１０】
本発明はまた、（ａ）電流コレクタ、ならびに（ｂ）電流コレクタ上に形成されたフィルムであって、（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、（ｂ）電気化学的活性物質、および（ｃ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料を含むスラリー組成物から堆積されたフィルムを備える電極を提供する。
【００１１】
本発明は、（ａ）（ａ）電流コレクタ、ならびに（ｂ）電流コレクタ上に形成されたフィルムであって、（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、（ｂ）電気化学的活性物質、および（ｃ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料を含むスラリー組成物から堆積されたフィルムを備える電極、（ｂ）対電極、ならびに（ｃ）電解質を備える蓄電装置をさらに提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、Ｌｏｇ粘度対温度の一次導関数を例示したグラフであり、ピーク最大値を使用して、横座標から１，２，３−トリアセトキシプロパン（トリアセチン）中に分散しているＰＶＤＦの溶解温度を決定する。
【００１３】
【図２】図２は、ＮＭＰに溶解したＰＶＤＦについての、高（三角形）および低（Ｘ）表面積炭素を含む配合物中の重量パーセントでの固形物の関数としての粘度を例示するグラフである。結果は、粘度は炭素タイプとは比較的独立していること、および４０００ｃＰのコーティング塗布目標には、固形物はほぼ５５％が限界であることを示している。
【００１４】
【図３】図３は、リン酸トリエチル溶媒中に分散しているＰＶＤＦ結合剤についての、高（三角形）および低（Ｘ）表面積炭素を含む配合物中の重量パーセントでの固形物の関数としての粘度を例示するグラフである。結果は、高表面積炭素の場合、粘度が一層低くなること、および４０００ｃＰのコーティング塗布目標には、固形物はほぼ６８％が限界であることを示している。
【００１５】
【図４】図４は、トリアセチン溶媒中に分散しているＰＶＤＦ結合剤についての、高（三角形）および低（Ｘ）表面積炭素を含む配合物中の重量パーセントでの固形物の関数としての粘度を例示するグラフである。結果は、高表面積炭素の場合、粘度が一層低くなること、および４０００ｃＰのコーティング塗布目標には、固形物はほぼ７０％が限界であることを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、および１００．１ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料を含むスラリー組成物を対象としている。スラリー組成物は、分散剤および／または電気化学的活性物質を必要に応じてさらに含んでもよい。
【００１７】
本発明によれば、結合剤は、液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む。フルオロポリマーは、スラリー組成物のための結合剤のすべてまたは１つの構成成分として働くことができる。
【００１８】
フルオロポリマーは、フッ化ビニリデンの残基を含む（コ）ポリマーを含んでもよい。フッ化ビニリデンの残基を含む（コ）ポリマーの非限定例は、ポリフッ化ビニリデンポリマー（ＰＶＤＦ）である。本明細書で使用する場合、「ポリフッ化ビニリデンポリマー」は、高分子量ホモポリマー、コポリマーおよびターポリマーを含めた、二元コポリマーおよびターポリマーなどのホモポリマー、コポリマーを含む。このような（コ）ポリマーは、少なくとも７５モル％および少なくとも８０モル％および少なくとも８５モル％などの、少なくとも５０モルパーセントのフッ化ビニリデンの残基（二フッ化ビニリデンとしても公知である）を含有するものを含む。フッ化ビニリデンモノマーは、本発明のフルオロポリマーを生成するための、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニル、ペンタフルオロプロペン、テトラフルオロプロペン、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、およびフッ化ビニリデンと容易に共重合する任意の他のモノマーからなる群より選択される少なくとも１つのコモノマーと共重合することができる。フルオロポリマーはまた、ＰＶＤＦホモポリマーを含んでもよい。
【００１９】
フルオロポリマーは、重量平均分子量が少なくとも１００，０００ｇ／ｍｏｌなどの少なくとも５０，０００ｇ／ｍｏｌである高分子量ＰＶＤＦを含むことができ、１００，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌなどの５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜１，５００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲とすることができる。ＰＶＤＦは、例えば、ＫＹＮＡＲという商標名でＡｒｋｅｍａから、およびＩｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  ３Ｆ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から市販されている。
【００２０】
フルオロポリマーは、ナノ粒子を含んでもよい。本明細書で使用する場合、用語「ナノ粒子」とは、１，０００ｎｍ未満の粒子サイズを有する粒子を指す。フルオロポリマーは、少なくとも１００ｎｍなど、少なくとも２５０ｎｍなど、少なくとも３００ｎｍなどの少なくとも５０ｎｍの粒子サイズを有することができ、６００ｎｍ以下など、４５０ｎｍ以下など、４００ｎｍ以下など、３００ｎｍ以下など、２００ｎｍ以下などの９００ｎｍ以下とすることができる。フルオロポリマーナノ粒子は、１００ｎｍ〜６００ｎｍなど、２５０ｎｍ〜４５０ｎｍなど、３００ｎｍ〜４００ｎｍなど、１００ｎｍ〜４００ｎｍなど、１００ｎｍ〜３００ｎｍなど、１００ｎｍ〜２００ｎｍなどの５０ｎｍ〜９００ｎｍの粒子サイズを有することができる。本明細書で使用する場合、用語「粒子サイズ」とは、フルオロポリマー粒子の平均直径を指す。本開示において言及されている粒子サイズは、以下の手順により決定した：試料は、アルミニウムの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）スタブに取り付けた炭素テープのセグメント上にフルオロポリマーを分散させることによって調製した。過剰な粒子は、圧縮空気を用いて炭素テープから吹き飛ばした。次に、高真空下で、試料を２０秒間、Ａｕ／Ｐｄでスパッタコーティングし、次に、Ｑｕａｎｔａ２５０  ＦＥＧ  ＳＥＭ（電界放出電子銃走査電子顕微鏡）で分析した。加速電圧は２０．００ｋＶに設定し、スポットサイズは、３．０に設定した。画像は、調製した試料上の３箇所の異なる領域から収集し、平均粒子サイズを決定するため、ＩｍａｇｅＪソフトウェアを使用して、３０個の粒子を一緒にして平均化したサイズ測定値の合計に対する各領域からの、１０個のフルオロポリマー粒子の直径を測定した。
【００２１】
フルオロポリマーは、結合剤中に、結合剤固形分の総重量に対して、４０重量％〜９６重量％など、５０重量％〜９０重量％などの４０重量％〜１００重量％の量で存在することができる。
【００２２】
スラリー組成物の液体媒体は、有機媒体を含んでもよい。本明細書で使用する場合、用語「有機媒体」とは、有機媒体の総重量に対して、５０重量％未満の水を含む液体媒体を指す。このような有機媒体は、有機媒体の総重量に対して、４０重量％未満の水、もしくは３０重量％未満の水、もしくは２０重量％未満の水、もしくは１０重量％未満の水、もしくは５重量％未満の水、もしくは１重量％未満の水、もしくは０．１重量％未満の水を含んでもよく、または水を含まなくてもよい。有機溶媒は、有機媒体の総重量に対して、有機媒体の少なくとも７０重量％など、少なくとも８０重量％など、少なくとも９０重量％など、少なくとも９５重量％など、少なくとも９９重量％など、少なくとも９９．９重量％など、１００重量％などの５０重量％よりも多く構成する。有機溶媒は、有機媒体の総重量に対して、７０重量％〜１００重量％など、８０重量％〜１００重量％など、９０重量％〜１００重量％など、９５重量％〜１００重量％など、９９重量％〜１００重量％など、９９．９重量％〜１００重量％などの５０．１重量％〜１００重量％を構成してもよい。
【００２３】
有機媒体は、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンおよびイソホロンなどのケトン、エチレングリコールおよびプロピレングリコールのＣ１〜Ｃ４アルキルエーテルなどのエーテル、ブチルピロリドン、リン酸トリアルキル、１，２，３−トリアセトキシプロパン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、アセト酢酸エチル、ガンマ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレンカーボネート、アジピン酸ジメチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、二塩基酸エステル５（ＤＢＥ−５）、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（ジアセトンアルコール）、二酢酸プロピレングリコール、フタル酸ジメチル、メチルイソアミルケトン、プロピオン酸エチル、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、飽和および不飽和鎖状ならびに環式ケトン（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＥａｓｔｍａｎ（商標）Ｃ−１１ケトンとして、それらの混合物として市販されている）、ジイソブチルケトン、酢酸エステル（ＨａｌｌｓｔａｒからＥｘｘａｔｅ（商標）１０００として市販されている）、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートまたはそれらの組合せを含むことができる、これらから本質的になることができる、またはこれらからなることができる。リン酸トリアルキルは、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチルなどを含むことができる。
【００２４】
有機媒体は、有機媒体中に分散しているフルオロポリマーの溶解温度において、１０ｇ／分ｍ２未満の蒸発速度を必要に応じて有することができる。蒸発速度は、ＡＳＴＭ  Ｄ３５３９（１９９６年）を使用して測定することができる。本発明によれば、有機媒体中に分散しているフルオロポリマーの溶解温度は、温度の関数として混合物の複素粘度を測定することにより決定することができる。この技法は、有機媒体中で混合したフルオロポリマー（他のタイプのポリマーと共に）に適用することができ、この場合、このような混合物の非揮発性固形物含有量の全質量は、混合物の全質量の４５％などの４４％〜４６％となる。複素粘度は、５０ミリメートルの円錐および温度制御板を使用するＡｎｔｏｎ−Ｐａａｒ  ＭＣＲ３０１レオメータを用いて測定することができる。フルオロポリマー混合物の複素粘度は、１分あたり１０℃の温度勾配速度で、３５℃から少なくとも７５℃までの温度範囲にわたり、１Ｈｚの発振周波数および９０Ｐａの応力振幅限界値で測定する。有機媒体中のフルオロポリマーの溶解は、温度が上昇するにつれて、複素粘度が鋭く向上することによって示される。溶解温度は、上昇温度に伴う粘度変化率が最高となる温度として定義され、複素粘度のＬｏｇ１０の温度に関する一次導関数が最大値に到達した温度を決定することにより算出される。図１は、Ｌｏｇ１０粘度対温度の一次導関数を例示したグラフであり、ここでは、ピーク最大値を使用して、横座標から有機媒体である１，２，３−トリアセトキシプロパン（トリアセチン）中に分散しているフルオロポリマーであるポリフッ化ビニリデン（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  ３Ｆ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．のＰＶＤＦ  Ｔ−１）の溶解温度を決定する。以下の表は、列挙されている様々な溶媒または溶媒混合物中の、Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  ３Ｆ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．のＰＶＤＦ  Ｔ−１（ＰＶＤＦ  Ｔ−１は、約３３０〜３８０ｎｍの粒子サイズ、および約１３０，０００〜１６０，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有する）を使用するこの方法に準拠して決定した溶解温度を例示している。
【表１−１】
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【００２５】
有機媒体中に分散しているフルオロポリマーの溶解温度は、７０℃未満など、６５℃未満など、６０℃未満など、５５℃未満など、５０℃未満などの７７℃未満とすることができる。有機媒体中に分散しているフルオロポリマーの溶解温度は、３０℃〜７０℃など、３０℃〜６５℃など、３０℃〜６０℃など、３０℃〜５５℃など、３０℃〜５０℃などの３０℃〜７７℃の範囲とすることができる。溶解温度は、上で議論された方法に準拠して測定されてもよい。
【００２６】
有機媒体は、例えば、ブチルピロリドン、リン酸トリアルキル、１，２，３−トリアセトキシプロパン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、アセト酢酸エチル、ガンマ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテル、シクロヘキサノン、プロピレンカーボネート、アジピン酸ジメチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、二塩基酸エステル５（ＤＢＥ−５）、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（ジアセトンアルコール）、二酢酸プロピレングリコール、フタル酸ジメチル、メチルイソアミルケトン、プロピオン酸エチル、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、飽和および不飽和直鎖状および環式ケトン（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＥａｓｔｍａｎ（商標）Ｃ−１１ケトンとして、それらの混合物として市販されている）、ジイソブチルケトン、酢酸エステル（ＨａｌｌｓｔａｒからＥｘｘａｔｅ（商標）１０００として市販されている）、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートまたはそれらの組合せを含むことができる。リン酸トリアルキルは、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチルなどを含むことができる。
【００２７】
有機媒体は、例えば、ブチルピロリドン、リン酸トリアルキル、１，２，３−トリアセトキシプロパン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、アセト酢酸エチル、ガンマ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテル、シクロヘキサノン、プロピレンカーボネート、アジピン酸ジメチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、二塩基酸エステル（ＤＢＥ）、二塩基酸エステル５（ＤＢＥ−５）、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン（ジアセトンアルコール）、二酢酸プロピレングリコール、フタル酸ジメチル、メチルイソアミルケトン、プロピオン酸エチル、１−エトキシ−２−プロパノール、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、飽和および不飽和鎖状ならびに環式ケトン（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ＣｏｍｐａｎｙからＥａｓｔｍａｎ（商標）Ｃ−１１ケトンとして、それらの混合物として市販されている）、ジイソブチルケトン、酢酸エステル（ＨａｌｌｓｔａｒからＥｘｘａｔｅ（商標）１０００として市販されている）、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテートまたはそれらの組合せから本質的になることができる、またはこれらからなることができる。リン酸トリアルキルは、例えば、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸トリブチルなどを含むことができる。
【００２８】
有機媒体は、分散相としてのフルオロポリマーと均質な連続相を形成する、主溶媒および共溶媒を含んでもよい。主溶媒および共溶媒、ならびにそれらの関連する量は、室温で、すなわち約２３℃で有機媒体中のフルオロポリマーの分散物をもたらすよう選択することができる。主溶媒および共溶媒はどちらも、有機溶媒を含んでもよい。フルオロポリマーは、単独で使用する場合、主溶媒中で可溶性となり得るが、主溶媒と共に共溶媒を使用することにより、フルオロポリマーは、有機媒体中で安定して分散することが可能となり得る。主溶媒は、例えば、ブチルピロリドン、リン酸トリアルキル、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、１，２，３−トリアセトキシプロパンまたはそれらの組合せを含むことができる、これらから本質的になることができる、またはこれらからなることができる。共溶媒は、例えば、アセト酢酸エチル、ガンマ−ブチロラクトン、および／またはプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテルなどのグリコールエーテルなどを含むことができる、これらから本質的になることができる、またはこれらからなることができる。主溶媒は、有機媒体の総重量に対して、少なくとも６５重量％など、少なくとも重量基準で７５などの少なくとも５０重量％の量で存在することができ、９０重量％以下など、８５重量％以下などの９９重量％以下の量で存在することができる。主溶媒は、有機媒体の総重量に対して、６５重量％〜９０重量％など、７５重量％〜８５重量％などの５０重量％〜９９重量％の量で存在することができる。共溶媒は、少なくとも１０重量％など、少なくとも１５重量％などの少なくとも１重量％の量で存在することができ、３５重量％以下など、２５重量％以下などの５０重量％以下の量で存在することができる。共溶媒は、有機媒体の総重量に対して、１０重量％〜３５重量％など、１５重量％〜２５重量％などの１重量％〜５０重量％の量で存在することができる。
【００２９】
有機媒体は、１８０℃において、９０ｇ／分ｍ２より高いなど、１８０℃において、１００ｇ／分ｍ２より高いなどの、１８０℃において、８０ｇ／分ｍ２より高い蒸発速度をやはり有することができる。
【００３０】
液体媒体は、水性媒体を含んでもよい。本明細書で使用する場合、用語「水性媒体」とは、有機媒体の総重量に対して、少なくとも５０重量％の水を含む液体媒体を指す。このような水性媒体は、水性媒体の総重量に対して、４０重量％未満の有機溶媒、または３０重量％未満の有機溶媒、または２０重量％未満の有機溶媒、または１０重量％未満の有機溶媒、または５重量％未満の有機溶媒、または１重量％未満の有機溶媒、または０．１重量％未満の有機溶媒を含むことができる。水は、水性媒体の総重量に対して、水性媒体の少なくとも６０重量％など、少なくとも７０重量％など、少なくとも８０重量％など、少なくとも９０重量％など、少なくとも９５重量％など、少なくとも９９重量％など、少なくとも９９．９重量％など、１００重量％などの５０重量％よりも多く構成してもよい。水は、水性媒体の総重量に対して、７０重量％〜１００重量％など、８０重量％〜１００重量％など、９０重量％〜１００重量％など、９５重量％〜１００重量％など、９９重量％〜１００重量％など、９９．９重量％〜１００重量％などの５０．１重量％〜１００重量％を構成してもよい。
【００３１】
液体媒体は、スラリー組成物の総重量に対して、少なくとも１５重量％など、少なくとも２０重量％など、少なくとも３０重量％など、少なくとも３５重量％など、少なくとも４０重量％などの少なくとも１０重量％の量で存在することができ、７０重量％以下など、６０重量％以下など、５０重量％以下など、４５重量％以下など、４５重量％以下など、４０重量％以下など、３５重量％以下など、２９重量％以下など、２５重量％以下などの８０重量％以下の量で存在することができる。液体媒体は、スラリー組成物の総重量に対して、２０重量％〜８０重量％など、３０重量％〜７０重量％など、３５重量％〜６０重量％など、４０重量％〜５０重量％などの１０重量％〜７０重量％、１５重量％〜６０重量％、１５重量％〜５０重量％、１５重量％〜４５重量％、１５重量％〜４０重量％、１５重量％〜３５重量％、１５重量％〜２９重量％、１５重量％〜２５重量％の量で存在することができる。
【００３２】
スラリー組成物は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を実質的に含まなくてもよく、本質的に含まなくてもよく、または完全に含まなくてもよい。本明細書で使用する場合、スラリー組成物は、ＮＭＰが、存在している場合でも、スラリー組成物の総重量に対して、５重量％未満の量でしか存在しない場合、ＮＭＰを「実質的に含まない」。本明細書で使用する場合、スラリー組成物は、ＮＭＰが、存在している場合でも、スラリー組成物の総重量に対して、０．３重量％未満の量でしか存在しない場合、ＮＭＰを「本質的に含まない」。本明細書で使用する場合、スラリー組成物は、ＮＭＰが、スラリー組成物中に存在していない、すなわちスラリー組成物の総重量に対して、０．０重量％である場合、ＮＭＰを「完全に含まない」。
【００３３】
スラリー組成物は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、アセトフェノンなどのケトンを実質的に含まなくてもよく、本質的に含まなくてもよく、または完全に含まなくてもよい。
【００３４】
スラリー組成物は、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのＣ１〜Ｃ４アルキルエーテルなどのエーテルを実質的に含まなくてもよく、本質的に含まなくてもよく、または完全に含まなくてもよい。
【００３５】
スラリー組成物は、１００．１ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料をさらに含む。本明細書で使用する場合、用語「ＢＥＴ表面積」とは、定期刊行物"The Journal of the American Chemical Society", 60, 309(1938)に記載されているＢｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ方法に基づいて、ＡＳＴＭ  Ｄ  ３６６３−７８規格に準拠した窒素吸着によって決定される比表面積を指す。導電性炭素材料の例には、１５０ｍ２／ｇ〜６００ｍ２／ｇなど、１００．１ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇなど、２００ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇなどの１００．１ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積などの、１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する任意の活性炭が含まれる。一部の例では、導電性炭素は、約２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有することができる。好適な導電性炭素材料は、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されているＬＩＴＸ２００である。導電性炭素材料は、スラリーの総固形重量に対して、５重量％〜１０重量％などの２重量％〜２０重量％の量でスラリー中に存在することができる。
【００３６】
電池用スラリー組成物において、１００ｍ２／ｇを超える表面積を有する本導電性炭素材料の使用により、１００ｍ２／ｇ未満の表面積を有する活性炭材料を使用するスラリー組成物と比べた場合、電極用スラリー配合物の固形分を向上させることが可能となることが驚くべきことに発見された。さらに、分散したフルオロポリマーを有する電池用スラリー組成物において、１００ｍ２／ｇを超える表面積を有する導電性炭素材料を使用することにより、ＮＭＰに溶解したＰＶＤＦのスラリー組成物と比べて、固形分の高いスラリー組成物の調製がやはり可能となる。さらに、電池用スラリーにおいて、１００ｍ２／ｇを超える表面積を有する本導電性炭素を使用すると、図３〜４に示されている通り、導電性炭素材料、電気化学的活性物質および結合剤を含むスラリー組成物は、５５％およびそれより高い固形物含有量ならびに４，０００ｃｐ未満の粘度を有することが可能となることが驚くべきことにやはり発見された。電池用スラリーにおいて、１００ｍ２／ｇを超える表面積を有する本導電性炭素を使用すると、導電性炭素材料、電気化学的活性物質および結合剤を含むスラリー組成物の調製物は、スラリー組成物の総重量に対して、６０重量％〜８５重量％など、６５重量％〜８５重量％など、７１重量％〜８５重量％など、７５重量％〜８５重量％など、６５重量％〜７５重量％など、６８重量％〜７２重量％などの５５重量％〜８５重量％の固形物含有量などの５５％およびそれより高い固形物含有量、ならびに５，０００ｃｐ未満の粘度を有することがやはり可能となる。電極用スラリーにおいて固形物含有量を向上させると、１００ｍ２／ｇ未満の表面積およびより一層低い固形物含有量を有する活性炭材料を使用するスラリー組成物と比較した場合、製造時間の短縮、製造コストの削減およびフィルム厚さの向上が可能となり得るため、望ましい場合がある。
【００３７】
スラリー組成物は、導電性炭素材料に加えて、１００ｍ２／ｇ未満の表面積を有する他の導電剤を必要に応じてさらに含むことができる。他の導電剤の非限定例には、活性炭、アセチレンブラックおよびファーネスブラックなどのカーボンブラック、グラファイト、グラフェン、カーボンナノチューブ、炭素繊維、フラーレンならびにそれらの組合せなどの炭素系材料が含まれる。
【００３８】
代替として、スラリー組成物は、ありとあらゆる他の導電剤を実質的に含まなくてもよく、本質的に含まなくてもよく、または完全に含まなくてもよい。
【００３９】
スラリー組成物は、分散剤を必要に応じてさらに含むことができる。分散剤は、液体媒体中に、フルオロポリマー、ならびに／または存在する場合、導電剤および／もしくは電気化学的活性物質の分散を補助することができる。分散剤は、存在する場合、スラリー組成物結合剤の構成成分であってもよい。分散剤は、フルオロポリマー、および／または存在する場合、導電剤もしくは電気化学的活性物質などのスラリー組成物の他の構成成分と適合性の少なくとも１つの相を含んでもよく、液体媒体と適合性の少なくとも１つの相をさらに含んでもよい。スラリー組成物は、１つ、２つ、３つ、４つまたはそれより多い異なる分散剤を含むことができ、各分散剤は、スラリー組成物の様々な構成成分の分散を補助することができる。分散剤は、フルオロポリマー、および／または存在する場合、導電剤もしくは電気化学的活性物質と液体媒体のどちらとも適合性の相を有する任意の物質を含むことができる。本明細書で使用する場合、用語「適合性の」は、物質が、経時的に実質的に均質である、および均質のままとなるであろう他の物質とブレンドを形成することができることを意味する。フルオロポリマーおよび分散剤は、共有結合によって結合されていなくてもよい。例えば、分散剤は、このような相を含むポリマーを含んでもよい。ポリマーは、ブロックポリマー、ランダムポリマー、またはグラジエントポリマーの形態にあってもよく、この場合、ポリマーの異なるブロック部に存在する相は、それぞれ、ポリマー全体にランダムに含まれているか、またはポリマー主鎖に沿って、徐々により高密度でまたはより低密度で存在している。分散剤は、この目的を果たす任意の好適なポリマーを含んでもよい。例えば、ポリマーは、とりわけ、エチレン性不飽和モノマー、ポリエポキシドポリマー、ポリアミドポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリウレアポリマー、ポリエーテルポリマー、ポリ酸ポリマーおよびポリエステルポリマーを重合することにより生成する付加ポリマーを含むことができる。分散剤はまた、スラリー組成物の結合剤の追加の構成成分として働くことがある。
【００４０】
分散剤は、官能基を含んでもよい。官能基は、例えば、活性水素官能基、複素環式基およびそれらの組合せを含んでもよい。本明細書で使用する場合、用語「活性水素官能基」とは、ＪＯＵＲＮＡＬ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＡＭＥＲＩＣＡＮ  ＣＨＥＭＩＣＡＬ  ＳＯＣＩＥＴＹ，  Ｖｏｌ．  ４９，  ｐａｇｅ  ３１８１  （１９２７）に記載されているＺｅｒｅｗｉｔｉｎｏｆｆ試験によって決定される、イソシアネートと反応性がある基を指し、例えば、ヒドロキシル基、一級または二級アミノ基、カルボン酸基およびチオール基を含む。本明細書で使用する場合、用語「複素環式基」とは、環構造中の炭素に加え、例えば酸素、窒素または硫黄などの、少なくとも１個の原子を有する環式部分などの、その環中に少なくとも２種の異なる元素を含有する環式基を指す。複素環式基の非限定例には、エポキシド、ラクタムおよびラクトンが含まれる。さらに、エポキシド官能基が、付加ポリマーに存在する場合、分散剤のエポキシド官能基は、ベータ−ヒドロキシ官能酸と後反応することができる。ベータ−ヒドロキシ官能酸の非限定例には、クエン酸、酒石酸、および／または３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸などの芳香族酸が含まれる。エポキシド官能基の開環反応により、分散剤にヒドロキシル官能基を生じる。
【００４１】
酸官能基が存在する場合、少なくとも８７８ｇ／酸当量など、少なくとも１，７５７ｇ／酸当量などの少なくとも３５０ｇ／酸当量の理論酸当量を有することができ、１２，０００ｇ／酸当量以下など、７，０００ｇ／酸当量以下などの１７，５７０ｇ／酸当量以下とすることができる。分散剤は、８７８〜１２，０００ｇ／酸当量など、１，７５７〜７，０００ｇ／酸当量などの３５０〜１７，５７０ｇ／酸当量の理論酸当量を有することができる。
【００４２】
上記の通り、分散剤は、付加ポリマーを含んでもよい。付加ポリマーは、以下で議論するものなどの、１つまたは複数のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位から誘導されてもよく、これらの残基を含む構成単位を含んでもよく、このようなモノマーの反応混合物を重合することにより調製することができる。モノマーの混合物は、１つまたは複数の活性水素基含有エチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。反応混合物はまた、複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。本明細書で使用する場合、複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーとは、少なくとも１つのアルファ、ベータエチレン性不飽和基、および環構造中の炭素に加え、例えば酸素、窒素または硫黄などの、少なくとも１個の原子を有する少なくとも環式部分を有するモノマーを指す。複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの非限定例には、とりわけ、エポキシ官能性エチレン性不飽和モノマー、ビニルピロリドンおよびビニルカプロラクタムが含まれる。反応混合物は、（メタ）アクリル酸のアルキルエステルなどの他のエチレン性不飽和モノマー、および下記の他のものをさらに含んでもよい。
【００４３】
付加ポリマーは、１つまたは複数の（メタ）アクリルモノマーの残基を含む構成単位を含む（メタ）アクリルポリマーを含んでもよい。（メタ）アクリルポリマーは、１つまたは複数の（メタ）アクリルモノマーおよび必要に応じて他のエチレン性不飽和モノマーを含む、アルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの反応混合物を重合することにより調製することができる。本明細書で使用する場合、用語「（メタ）アクリルモノマー」とは、アクリル酸およびメタクリル酸のアルキルエステルなどを含めた、アクリル酸、メタクリル酸、およびそれらから誘導されるモノマーを指す。本明細書で使用する場合、用語「（メタ）アクリルポリマー」とは、１つもしくは複数の（メタ）アクリルモノマーの残基を含む構成単位から誘導されるポリマー、またはこれらの残基を含む構成単位を含むポリマーを指す。モノマーの混合物は、１つまたは複数の活性水素基含有（メタ）アクリルモノマー、複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマー、および他のエチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。（メタ）アクリルポリマーはまた、反応混合物中のメタクリル酸グリシジルなどのエポキシ官能性エチレン性不飽和モノマーを用いて調製されてもよく、得られたポリマーのエポキシ官能基は、クエン酸、酒石酸および／または３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸などのベータ−ヒドロキシ官能酸と後反応して、（メタ）アクリルポリマーにヒドロキシル官能基を生じることができる。
【００４４】
付加ポリマーは、アルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸の残基を含む構成単位を含んでもよい。アルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸の非限定例には、アクリル酸およびメタクリル酸などの、最大で１０個の炭素原子を含有するものが含まれる。他の不飽和酸の非限定例は、マレイン酸またはその無水物、フマル酸およびイタコン酸などのアルファ、ベータ−エチレン性不飽和ジカルボン酸である。同様に、これらのジカルボン酸のハーフエステルが、使用されてもよい。アルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸の残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも２重量％など、少なくとも５重量％などの少なくとも１重量％を構成することができ、２０重量％以下など、１０重量％以下など、５重量％以下などの５０重量％以下であってもよい。アルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸の残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、１重量％〜５０重量％、２重量％〜２０重量％など、２重量％〜１０重量％など、２重量％〜５重量％など、１重量％〜５重量％などの２重量％〜５０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、１重量％〜５０重量％、２重量％〜２０重量％など、２重量％〜１０重量％など、２重量％〜５重量％など、１重量％〜５重量％などの２重量％〜５０重量％の量でアルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸を含む反応混合物から誘導することができる。アルファ、ベータ−エチレン性不飽和カルボン酸の残基を含む構成単位を分散剤中に含ませると、分散物への安定性の提供を補助し得る、少なくとも１つのカルボン酸基を含む分散剤をもたらす。
【００４５】
付加ポリマーは、アルキル基に１〜３個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位を含んでもよい。アルキル基に１〜３個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの非限定例には、（メタ）アクリル酸メチルおよび（メタ）アクリル酸エチルが含まれる。アルキル基に１〜３個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも３０重量％など、少なくとも４０重量％など、少なくとも４５重量％など、少なくとも５０重量％などの少なくとも２０重量％を構成することができ、９６重量％以下など、９０重量％以下など、８０重量％以下など、７５重量％以下などの９８重量％以下とすることができる。アルキル基に１〜３個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、３０重量％〜９６重量％など、３０重量％〜９０重量％などの２０重量％〜９８重量％、４０重量％〜８０重量％など、４５重量％〜７５重量％などの４０重量％〜９０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、アルキル基に１〜３個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルを、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、３０重量％〜９６重量％など、３０重量％〜９０重量％などの２０重量％〜９８重量％、４０重量％〜８０重量％など、４５重量％〜７５重量％などの４０重量％〜９０重量％の量で含む反応混合物から誘導することができる。
【００４６】
付加ポリマーは、アルキル基に４〜１８個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位を含んでもよい。アルキル基に４〜１８個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの非限定例には、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸デシルおよび（メタ）アクリル酸ドデシルが含まれる。アルキル基に４〜１８個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも５重量％など、少なくとも１０重量％など、少なくとも１５重量％など、少なくとも２０重量％などの少なくとも２重量％を構成することができ、６０重量％以下など、５０重量％以下など、４０重量％以下など、３５重量％以下などの７０重量％以下とすることができる。アルキル基に４〜１８個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、２重量％〜６０重量％など、５重量％〜５０重量％などの２重量％〜７０重量％、１５重量％〜３５重量％などの１０重量％〜４０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、アルキル基に４〜１８個の炭素原子を含有する（メタ）アクリル酸のアルキルエステルを、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、２重量％〜６０重量％など、５重量％〜５０重量％などの２重量％〜７０重量％、１５重量％〜３５重量％などの１０重量％〜４０重量％の量で含む反応混合物から誘導することができる。
【００４７】
付加ポリマーは、ヒドロキシアルキルエステルの残基を含む構成単位を含んでもよい。ヒドロキシアルキルエステルの非限定例には、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルおよび（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピルが含まれる。ヒドロキシアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも１重量％など、少なくとも２重量％などの少なくとも０．５重量％を構成することができ、２０重量％以下など、１０重量％以下など、５重量％以下などの３０重量％以下であってもよい。ヒドロキシアルキルエステルの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％の量でヒドロキシアルキルエステルを含む反応混合物から誘導することができる。分散剤中にヒドロキシアルキルエステルの残基を含む構成単位を含ませると、少なくとも１つのヒドロキシル基（しかし、ヒドロキシル基は、他の方法によって含まれることがある）を含む分散剤となる。ヒドロキシアルキルエステルを含ませることにより生じる（または、他の手段によって組み込まれる）ヒドロキシル基は、ヒドロキシル基と反応性がある基を有する自己架橋性モノマーが、付加ポリマーに組み込まれた場合、例えば、付加ポリマー中に存在している、アミノプラスト、フェノールプラスト、ポリエポキシドおよびブロックポリイソシアネートなどのヒドロキシル基と、またはＮ−アルコキシメチルアミド基もしくはブロックイソシアナト基と反応性がある官能基を含む、別個に添加された架橋剤と反応することができる。
【００４８】
付加ポリマーは、複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位を含んでもよい。複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの非限定例には、とりわけ、（メタ）アクリル酸グリシジル、ビニルピロリドンおよびビニルカプロラクタムなどのエポキシ官能性エチレン性不飽和モノマーが含まれる。複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも１重量％など、少なくとも５重量％など、少なくとも８重量％などの少なくとも０．５重量％を構成することができ、５０重量％以下など、４０重量％以下など、３０重量％以下など、２７重量％以下などの９９重量％以下であってもよい。複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、０．５重量％〜５０重量％など、１重量％〜４０重量％など、５重量％〜３０重量％などの０．５重量％〜９９重量％、８重量％〜２７重量％を構成することができる。付加ポリマーは、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、１重量％〜４０重量％など、５重量％〜３０重量％などの０．５重量％〜５０重量％、８重量％〜２７重量％の量で複素環式基を含むエチレン性不飽和モノマーを含む反応混合物から誘導することができる。
【００４９】
上記の通り、付加ポリマーは、自己架橋性モノマーの残基を含む構成単位を含んでもよく、付加ポリマーは、自己架橋性付加ポリマーを含んでもよい。本明細書で使用する場合、用語「自己架橋性モノマー」とは、分散剤に存在する他の官能基と反応することができる官能基を分散剤または１種を超える分散剤の間の架橋に組み込むモノマーを指す。自己架橋性モノマーの非限定例には、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミドおよびＮ−イソプロポキシメチル（メタ）アクリルアミドなどのＮ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミドモノマー、ならびにイソシアナト基が硬化温度において脱ブロックする化合物と反応する（「ブロックされる」）（メタ）アクリル酸イソシアナトエチルなどのブロックイソシアネート基を含有する自己架橋性モノマーが含まれる。好適なブロック剤の例には、イプシロン−カプロラクトンおよびメチルエチルケトオキシムが含まれる。自己架橋性モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも１重量％など、少なくとも２重量％などの少なくとも０．５重量％を構成することができ、２０重量％以下など、１０重量％以下など、５重量％以下などの３０重量％以下であってもよい。自己架橋性モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％の量で自己架橋性モノマーを含む反応混合物から誘導することができる。
【００５０】
付加ポリマーは、他のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位を含んでもよい。他のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの非限定例には、スチレン、アルファ−メチルスチレン、アルファ−クロロスチレンおよびビニルトルエンなどのビニル芳香族化合物、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルなどの有機ニトリル、塩化アリル、シアン化アリルなどのアリルモノマー、ならびに１，３−ブタジエンおよび２−メチル−１，３−ブタジエンなどのモノマーのジエン、ならびにメタクリル酸アセトアセトキシエチル（ＡＡＥＭ）（これは、自己架橋性であってもよい）などの（メタ）アクリル酸アセトアセトキシアルキルが含まれる。他のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、少なくとも１重量％など、少なくとも２重量％などの少なくとも０．５重量％を構成することができ、２０重量％以下など、１０重量％以下など、５重量％以下などの３０重量％以下であってもよい。他のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーの残基を含む構成単位は、付加ポリマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％を構成することができる。付加ポリマーは、反応混合物中で使用される重合可能なモノマーの総重量に対して、１重量％〜２０重量％など、２重量％〜２０重量％などの０．５重量％〜３０重量％、２重量％〜５重量％などの２重量％〜１０重量％の量で他のアルファ、ベータ−エチレン性不飽和モノマーを含む反応混合物から誘導することができる。
【００５１】
モノマーおよび相対量は、得られた付加ポリマーが、１００℃またはそれより低い、通常、−５０℃〜０℃などの−５０℃〜＋７０℃のＴｇを有するよう選択することができる。０℃未満となる一層低いＴｇが、低温で許容可能な電池性能を確実とするために望ましいことがある。
【００５２】
付加ポリマーは、遊離ラジカル開始剤の存在下で、重合可能なモノマーを、溶媒、または溶媒の混合物を含む第２の有機媒体に溶解させ、転化が完了するまで重合させる、慣用的な遊離ラジカルにより開始される溶液重合技法によって調製することができる。付加ポリマーを調製するために使用される第２の有機媒体は、スラリー組成物中に存在する有機媒体と同じであってもよく、こうして、有機媒体の組成は、付加ポリマー溶液の添加によって変化しない。例えば、第２の有機媒体は、スラリー組成物の有機媒体と同じ比率で、同じ主溶媒および共溶媒を含んでもよい。代替的に、付加ポリマーを調製するために使用される第２の有機媒体は、スラリー組成物の有機媒体とは異なり、これらと区別することができる。付加ポリマーを生成するために使用される第２の有機媒体は、例えば、リン酸トリエチルなどの有機媒体に関して、上で議論したものを含めた、任意の好適な有機溶媒または溶媒の混合物を含んでもよい。
【００５３】
遊離ラジカル開始剤の例は、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（アルファ、ガンマ−メチルバレロニトリル）、過安息香酸三級ブチル、過酢酸三級ブチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ジ三級ブチル、および三級アミルペルオキシ２−エチルヘキシルカーボネートなどの、モノマーの混合物に可溶性のものである。
【００５４】
必要に応じて、アルキルメルカプタン、例えば三級ドデシルメルカプタンなどのモノマー、メチルエチルケトンなどのケトン、クロロホルムなどのクロロ炭化水素の混合物に可溶性の連鎖移動剤を使用することができる。連鎖移動剤は、分子量を制御して、様々なコーティング適用に必要な粘度を有する生成物をもたらす。三級ドデシルメルカプタンは、モノマーのポリマー生成物への高い転化をもたらすので、これが好ましい。
【００５５】
付加ポリマーを調製するために、溶媒は、最初に加熱して還流し、遊離ラジカル開始剤を含有する重合可能なモノマーの混合物を還流している溶媒にゆっくりと添加することができる。次に、重合可能なモノマーの混合物の総重量に対して、例えば１．０パーセント未満、通常、０．５パーセント未満となるように、遊離モノマーの含有量が低下するような重合温度に反応混合物を保持する。
【００５６】
本発明のスラリー組成物に使用する場合、上記の通り調製した分散剤は、１０，０００〜１００，０００ｇ／ｍｏｌおよび２５，０００〜５０，０００ｇ／ｍｏｌなどの約５０００〜５００，０００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を通常、有する。
【００５７】
分散剤は、結合剤固形分の総重量に対して、５重量％〜１５重量％などの２重量％〜２０重量％の量で結合剤中に存在することができる。
【００５８】
上記の通り、スラリー組成物は、分散剤と反応するための、別個に添加された架橋剤を必要に応じてさらに含んでもよい。架橋剤は、有機媒体中に可溶性であるか、または分散性であるべきであり、存在する場合、カルボン酸基およびヒドロキシル基などの分散剤の活性水素基と反応性があるべきである。好適な架橋剤の非限定例には、アミノプラスト樹脂、ブロックポリイソシアネートおよびポリエポキシドが含まれる。
【００５９】
架橋剤として使用するためのアミノプラスト樹脂の例は、メラミンまたはベンゾグアナミンなどのトリアジンとホルムアルデヒドとの反応によって形成されるものである。これらの反応生成物は、反応性Ｎ−メチロール基を含有する。通常、これらの反応性基は、それらの混合物を含めた、メタノール、エタノール、ブタノールによりエステル化されて、その反応性を緩和する。アミノプラスト樹脂の化学調製および使用に関しては、”Ｔｈｅ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ａｍｉｎｏ  Ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇ  Ａｇｅｎｔｓ  ｏｒ  Ａｍｉｎｏｐｌａｓｔ”，  Ｖｏｌ．  Ｖ，  Ｐａｒｔ  ＩＩ，  ｐａｇｅ  ２１  ｆｆ．，  ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｄｒ．  Ｏｌｄｒｉｎｇ；  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ／Ｃｉｔａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄ，  Ｌｏｎｄｏｎ，  １９９８を参照されたい。これらの樹脂は、ＭＡＰＲＥＮＡＬ  ＭＦ９８０などの商標名ＭＡＰＲＥＮＡＬ（登録商標）で、ならびにＣｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能な、ＣＹＭＥＬ３０３およびＣＹＭＥＬ１１２８などの商標名ＣＹＭＥＬ（登録商標）で市販されている。
【００６０】
ブロックポリイソシアネート架橋剤は、通常、それらのイソシアナト二量体および三量体を含めた、トルエンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネートであり、この場合、イソシアネート基は、イプシロン−カプロラクトンおよびメチルエチルケトオキシムなどの物質と反応する（「ブロックされる」）。硬化温度では、ブロック剤は、（メタ）アクリルポリマーと結合したヒドロキシル官能基と反応性の露出しているイソシアネート官能基を脱ブロックする。ブロックポリイソシアネート架橋剤は、ＤＥＳＭＯＤＵＲ  ＢＬとしてＣｏｖｅｓｔｒｏから市販されている。
【００６１】
ポリエポキシド架橋剤の例は、他のビニルモノマーと共重合したメタクリル酸グリシジルから調製されるもの、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルなどの多価フェノールのポリグリシジルエーテル、ならびに３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートおよびアジピン酸ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−メチル）などの脂環式ポリエポキシドなどの、エポキシ含有（メタ）アクリルポリマーである。
【００６２】
分散剤の架橋を促進することに加え、架橋性モノマーに結合しているもの、および別個に添加された架橋剤を含めた架橋剤は、分散剤の活性水素官能基などの親水性基と反応し、これらの基が、リチウムイオン電池において問題となる恐れのある水分を吸収するのを防止する。
【００６３】
別個に添加された架橋剤は、１重量％〜１５重量％などの、最大で１５重量％の量で結合剤中に存在することができ、重量％は、結合剤固形分の総重量に対するものである。
【００６４】
スラリー組成物は、接着促進剤を必要に応じてさらに含むことができる。接着促進剤は、上記のフルオロポリマーとは異なるポリフッ化ビニリデンコポリマー、すなわち酸官能性ポリオレフィンまたは熱可塑性材料を含んでもよい。
【００６５】
ポリフッ化ビニリデンコポリマー接着促進剤は、フッ化ビニリデンの残基、ならびに（ｉ）（メタ）アクリル酸、および／または（ｉｉ）（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルのうちの少なくとも１つを含む構成単位を含む。（メタ）アクリル酸は、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの組合せを含むことができる。（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルは、例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシブチル、またはそれらの組合せなどの、（メタ）アクリル酸Ｃ１〜Ｃ５ヒドロキシアルキルを含むことができる。このような付加ポリマーの市販の例には、Ｓｏｌｖａｙから入手可能なＳＯＬＥＦ５１３０が含まれる。上で議論したフルオロポリマーとは異なり、ポリフッ化ビニリデンコポリマーは、スラリー組成物の有機媒体に分散させるか、または可溶化させることができる。
【００６６】
酸官能性ポリオレフィン接着促進剤は、エチレン−アクリル酸コポリマーまたはエチレン−メタクリル酸コポリマーなどのエチレン−（メタ）アクリル酸コポリマーを含む。エチレン−アクリル酸コポリマーは、エチレン−アクリル酸コポリマーの総重量に対して、１５重量％〜３０重量％など、１７重量％〜２５重量％など、約２０重量％などの１０重量％〜５０重量％のアクリル酸、およびエチレン−アクリル酸コポリマーの総重量に対して、７０重量％〜８５重量％など、７５重量％〜８３重量％など、約８０重量％などの５０重量％〜９０重量％のエチレンを含む構成単位を含むことができる。このような付加ポリマーの市販の例には、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＰＲＩＭＡＣＯＲ５９８０ｉが含まれる。
【００６７】
接着促進剤は、結合剤固形分の総重量に対して、１０重量％〜６０重量％、３０重量％〜６０重量％など、１０重量％〜５０重量％など、１５重量％〜４０重量％など、２０重量％〜３０重量％など、３５重量％〜３５重量％などの２０重量％〜６０重量％の量でスラリー組成物中に存在することができる。
【００６８】
結合剤は、通常、結合剤分散物の総重量に対して、４０重量％〜７０重量％などの３０重量％〜８０重量％の樹脂固形分含有量を有する。本明細書で使用する場合、用語「樹脂固形分」は、「結合剤固形分」と同義で使用することができ、フルオロポリマー、ならびに存在する場合、分散剤、接着促進剤および別個に添加された架橋剤を含む。本明細書で使用する場合、用語「結合剤分散物」とは、液体媒体中の結合剤固形分の分散物を指す。フルオロポリマーは、結合剤中に、５０重量％〜９０重量％などの４５重量％〜９６重量％の量で存在することができ、分散剤は、５重量％〜１５重量％などの２重量％〜２０重量％の量で存在することができ、接着促進剤は、スラリー組成物中に、１０重量％〜６０重量％、３０重量％〜６０重量％など、１０重量％〜５０重量％など、１５重量％〜４０重量％など、２０重量％〜３０重量％など、３５重量％〜３５重量％などの２０重量％〜６０重量％の量で存在することができ、別個に添加された架橋剤は、１重量％〜１５重量％などの、最大で１５重量％の量で存在することができ、重量％は、結合剤固形分の総重量に対するものである。液体媒体は、結合剤分散物中に、結合剤分散物の総重量に対して、２０重量％〜７０重量％など、３０重量％〜７０重量％など、３０重量％〜６０重量％などの２０重量％〜８０重量％の量で存在する。結合剤分散物は、安定な分散物が形成するまで、低せん断混合をしながら、分散剤、および存在する場合、架橋剤を必要に応じて含有する液体媒体にフルオロポリマーを加えることによって調製することができる。
【００６９】
結合剤固形分は、スラリーの総固形重量に対して、１重量％〜１０重量％など、５重量％〜１０重量％などの１重量％〜２０重量％の量でスラリー中に存在することができる。
【００７０】
スラリー組成物は、電気化学的活性物質を必要に応じてさらに含むことができる。スラリーに含有されている電気化学的活性物質を構成する物質は、特に限定されず、好適な物質を、目的の蓄電装置のタイプに応じて選択することができる。
【００７１】
電気化学的活性物質は、正極用の活性物質として使用するための物質を含んでもよい。電気化学的活性物質は、リチウムを組み込むことが可能な物質（リチウムインターカレーション／デインターカレーションによる組み込みを含む）、リチウム変換が可能な物質、またはそれらの組合せを含むことができる。リチウムを組み込むことが可能な電気化学的活性物質の非限定例には、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉＭｎＣｏ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉＣｏＡｌ）Ｏ２、炭素コーティングされているＬｉＦｅＰＯ４、およびそれらの組合せが含まれる。リチウム変換が可能な物質の非限定例には、硫黄、ＬｉＯ２、ＦｅＦ２およびＦｅＦ３、Ｓｉ、アルミニウム、スズ、ＳｎＣｏ、Ｆｅ３Ｏ４ならびにそれらの組合せが含まれる。
【００７２】
電気化学的活性物質は、負極用の活性物質として使用するための物質を含んでもよい。電気化学的活性物質は、グラファイト、チタン酸リチウム、ケイ素化合物、スズ、スズ化合物、硫黄、硫黄化合物またはそれらの組合せを含むことができる。
【００７３】
電気化学的活性物質は、スラリー中に、スラリーの総固形重量に対して、５０重量％〜９０重量％など、７０重量％〜９８重量％などの４５重量％〜９５重量％の量で存在することができる。
【００７４】
スラリー組成物は、結合剤、電気化学的活性物質、および１００．１ｍ２／ｇ〜１０００ｍ２／ｇの表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料（各々は上記の通りである）を含む電極用スラリー組成物の形態にあってもよい。電極用スラリーは、上記の量でスラリー組成物中に存在するこのような物質を含んでもよい。例えば、電極用スラリー組成物は、７０重量％〜９８重量％などの４５重量％〜９５重量％の量で存在する電気化学的活性物質、２重量％〜２０重量％など、１重量％〜１０重量％など、５重量％〜１０重量％などの１重量％〜２０重量％の量で存在する結合剤、および５重量％〜１０重量％などの１重量％〜２０重量％の量で存在する導電剤を含むことができ、重量百分率は、電極用スラリー組成物の総固形重量に対するものである。
【００７５】
液体媒体、電気化学的活性物質、１００ｍ２／ｇを超える表面積を有する導電性炭素材料、結合剤分散物（別個に添加された架橋剤を含んでもよい）、必要な場合、追加の液体媒体、および必要に応じた成分を含む電極用スラリー組成物は、これらの成分を一緒にすることにより調製し、スラリーを形成することができる。これらの物質は、撹拌機、ビーズミル、または高圧ホモジナイザーなどの公知の手段によるかき混ぜによって一緒に混合することができる。
【００７６】
電極用スラリー組成物の製造のための混合およびかき混ぜについては、良好な分散条件が満たされるような程度までこれらの構成成分を撹拌することが可能なミキサを選択すべきである。分散の程度は、粒子ゲージを用いて測定することができ、混合および分散は、１００ミクロンまたはそれより大きな凝集物が存在しないことを確実にするよう行うのが好ましい。この条件を満足するミキサの例には、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、磨砕機、押出成形機、動静翼、パグミル、超音波分散機、ホモジナイザー、遊星型ミキサ、ホバートミキサ、およびそれらの組合せが含まれる。
【００７７】
スラリー組成物は、２０重量％など、少なくとも３０重量％など、少なくとも４０重量％など、少なくとも５０重量％など、少なくとも５５％など、少なくとも６０％など、少なくとも６５％など、少なくとも７１％など、少なくとも７５％などの少なくとも１０重量％の固形物含有量を有することができ、８５％以下など、７０重量％以下など、６５重量％以下など、６０重量％以下などの９０重量％以下とすることができ、重量％は、スラリー組成物の総重量に対するものである。スラリー組成物は、スラリー組成物の総重量に対して、１０重量％〜９０重量％、３０重量％〜７０重量％など、４０重量％〜６５重量％など、５０重量％〜６０重量％など、３０重量％〜９０重量％など、４０重量％〜８５重量％など、５０重量％〜８５重量％など、５５重量％〜８５重量％など、６０重量％〜８５重量％など、６５重量％〜８５重量％など、７１重量％〜８５重量％など、７５重量％〜８５重量％などの２０重量％〜６０重量％の固形物含有量を有することができる。
【００７８】
本発明はまた、電流コレクタ、および電流コレクタ上に形成されたフィルムを備える電極を対象とし、フィルムは、上記の電極用スラリー組成物から堆積されている。電極は、正極または負極とすることができ、上記のスラリー組成物を電流コレクタの表面に塗布して、コーティングフィルムを形成し、続いて、コーティングフィルムを乾燥および／または硬化することにより製造することができる。コーティングフィルムは、架橋コーティングを含んでもよい。電流コレクタは、導電性材料を含むことができ、導電性材料は、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルおよびそれらの合金、ならびにステンレス鋼などの金属を含むことができる。例えば、電流コレクタは、メッシュ、シートまたはホイルの形態のアルミニウムまたは銅を含むことができる。電流コレクタの形状および厚さは、特に限定されないが、電流コレクタは、約０．００１〜０．５ｍｍの厚さを有するメッシュ、シートまたはホイルなどの約０．００１〜０．５ｍｍの厚さを有することができる。
【００７９】
さらに、電流コレクタは、スラリー組成物を堆積する前に、事前処理用組成物により事前処理されてもよい。本明細書で使用する場合、用語「事前処理用組成物」とは、電流コレクタと接触すると、電流コレクタ表面と反応してそれを化学的に改変し、電流コレクタに結合して、保護層を形成する組成物を指す。事前処理用組成物は、第ＩＩＩＢ族および／または第ＩＶＢ族金属を含む事前処理用組成物であってもよい。本明細書で使用する場合、用語「第ＩＩＩＢ族および／または第ＩＶＢ族金属」とは、例えば、Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  ６３ｒｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ  （１９８３）に示されている元素のＣＡＳ周期表の第ＩＩＩＢ族または第ＩＶＢ族にある元素を指す。適用可能である場合、金属それ自体を使用してもよいが、第ＩＩＩＢ族および／または第ＩＶＢ族金属化合物を使用してもよい。本明細書で使用する場合、用語「第ＩＩＩＢ族および／または第ＩＶＢ金属化合物」とは、元素のＣＡＳ周期表の第ＩＩＩＢ族または第ＩＶＢ族にある、少なくとも１種の元素を含む化合物を指す。電流コレクタを前処理するために好適な事前処理用組成物および方法は、米国特許第９，２７３，３９９号の第４欄の６０行目から第１０欄の２６行目までに記載されており、その引用部分は、参照により本明細書に組み込まれている。事前処理用組成物を使用して、正極または負極を生産するために使用される電流コレクタを処理することができる。
【００８０】
リチウムイオン蓄電装置用の電極を調製するためには、有機媒体、電気化学的活性物質、導電剤、結合剤分散物（別個に添加された架橋剤を含んでもよい）、必要な場合、追加の有機媒体、および必要に応じた成分を含む電極用スラリー組成物は、これらの成分を一緒にすることにより調製し、スラリーを形成する。これらの物質は、撹拌機、ビーズミル、または高圧ホモジナイザーなどの公知の手段によるかき混ぜによって一緒に混合することができる。
【００８１】
電流コレクタにスラリー組成物を塗布する方法は、特に限定されない。スラリー組成物は、ドクターブレードコーティング、ディップコーティング、リバースロールコーティング、ダイレクトロールコーティング、グラビアコーティング、押出コーティング、浸漬または刷毛塗により塗布されてもよい。スラリー組成物の塗布量は、特に限定されないが、有機媒体が除去された後に形成されるコーティングの厚さは、１〜５００ミクロン（μｍ）など、１〜１５０μｍなど、２５〜１５０μｍなど、３０〜１２５μｍなどの少なくとも１ミクロンとすることができる。
【００８２】
塗布後に、該当する場合、例えば、少なくとも５０℃など、少なくとも６０℃など、５０〜１４５℃など、６０〜１２０℃など、６５〜１１０℃などの高温で加熱することにより、コーティングフィルムを乾燥および／または架橋することができる。加熱時間は、温度にいくらか依存するであろう。一般に、温度が高いほど、硬化に必要な時間は短い。通常、硬化時間は、５〜６０分間など、少なくとも５分間となる。温度および時間は、硬化したフィルムにおける分散剤が架橋される（該当する場合）、すなわち、共有結合が、例えば、カルボン酸基およびヒドロキシル基、ならびにアミノプラストのＮ−メチロール基および／もしくはＮ−メチロールエーテル基、ブロックポリイソシアネート架橋剤のイソシアナト基、または自己硬化性分散剤の場合、Ｎ−アルコキシメチルアミド基もしくはブロックイソシアナト基などの分散剤ポリマー鎖上の共反応性基の間に形成されるほど十分であるべきである。硬化または架橋の程度は、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などの溶媒への耐性として測定することができる。試験は、ＡＳＴＭ  Ｄ−５４０２９３に記載されている通り行うことができる。二重摩擦（ｄｏｕｂｌｅ  ｒｕｂ）の回数、すなわち後方および前方への動きを１回として報告する。この試験は、「ＭＥＫ耐性」と呼ばれることが多い。したがって、分散剤および架橋剤（自己硬化性分散剤、および別個に添加された架橋剤を含む分散剤を含む）は、結合剤組成物から分離して、フィルムとして堆積し、結合剤フィルムが加熱される温度および時間、加熱される。次に、フィルムは、報告した二重摩擦の回数により、ＭＥＫ耐性について測定する。したがって、架橋された分散剤は、少なくとも７５回の二重摩擦などの少なくとも５０回の二重摩擦のＭＥＫ耐性を有する。同様に、架橋された分散剤は、下記の電解質の溶媒に対して、実質的に溶媒耐性があり得る。コーティングフィルムを乾燥する他の方法は、周囲温度での乾燥、マイクロ波乾燥および赤外乾燥を含み、コーティングフィルムを硬化する他の方法は、ｅビーム硬化およびＵＶ硬化を含む。
【００８３】
リチウムイオン蓄電装置の放電中に、リチウムイオンは、負極から放出されて、電流を正極に運ぶことができる。この過程は、デインターカレーションとして公知の過程を含むことができる。充電中に、リチウムイオンは、正極中の電気化学的活性物質から負極に移動し、そこでリチウムイオンは、負極に存在している電気化学的活性物質に埋め込まれる。この過程は、インターカレーションとして公知の過程を含むことができる。
【００８４】
本発明はまた、蓄電装置を対象としている。本発明による蓄電装置は、本発明の電極用スラリー組成物から調製された上記の電極の使用により製造することができる。蓄電装置は、電極、対電極および電解質を備える。電極、対電極、またはそれらの両方が、１つの電極が正極となり、１つの電極が負極となる限り、本発明の電極を備えることができる。本発明による蓄電装置は、セル、電池、電池パック、二次電池、キャパシタおよびスーパーキャパシタを含む。
【００８５】
蓄電装置は、電解液を含み、一般に使用される方法に準拠して、セパレータなどの部品を使用することにより製造することができる。一層、具体的な製造方法として、負極および正極は、それらの間のセパレータと一緒に組み立てられ、得られた組立体を、電池の形状に応じて、巻くかまたは曲げて、電池容器に入れて、電解液を電池容器に注入して、電池容器を密封する。電池の形状は、コイン、ボタンもしくはシート、円筒形、正方形または平面のようにすることができる。
【００８６】
電解液は、液体またはゲルであってもよく、電池として有効に働くことができる電解液は、負極活性物質および正極活性物質のタイプに応じて、蓄電装置に使用される公知の電解液のなかから選択することができる。電解液は、好適な溶媒に溶解した電解質を含有する溶液であってもよい。電解質は、リチウムイオン二次電池にとって、慣用的に公知のリチウム塩とすることができる。リチウム塩の例には、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＣＯ２、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＢ（Ｃ２Ｈ５）４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＨ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、ＬｉＢ４ＣＨ３ＳＯ３ＬｉおよびＣＦ３ＳＯ３Ｌｉが含まれる。上記の電解質を溶解するための溶媒は、特に、限定されず、その例には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネートおよびジエチルカーボネートなどのカーボネート化合物、γ−ブチルラクトンなどのラクトン化合物、トリメトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、２−エトキシエタン、テトラヒドロフランおよび２−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル化合物、ならびにジメチルスルホキシドなどのスルホキシド化合物が含まれる。電解液中の電解質の濃度は、０．７〜２．０モル／Ｌなどの０．５〜３．０モル／Ｌとすることができる。
【００８７】
本明細書で使用する場合、用語「ポリマー」とは、オリゴマー、およびホモポリマーとコポリマーの両方を幅広く指す。用語「樹脂」は、「ポリマー」と互換的に使用される。
【００８８】
用語「アクリル」および「アクリレート」は、互換的に使用され（そうすることが意図する意味を改変しない限り）、特に明確に示されない限り、アクリル酸、無水物およびそれらの誘導体、例えば、それらのＣ１〜Ｃ５アルキルエステル、低級アルキル置換アクリル酸、例えば、Ｃ１〜Ｃ２置換アクリル酸、例えば、メタクリル酸、２−エチルアクリル酸など、およびそれらのＣ１〜Ｃ４アルキルエステルを含む。用語「（メタ）アクリル」または「（メタ）アクリレート」は、示されている物質のアクリル／アクリレートおよびメタクリル／メタクリレートの形態の両方、例えば（メタ）アクリレートモノマーを網羅するように意図されている。用語「（メタ）アクリルポリマー」とは、１つまたは複数の（メタ）アクリルモノマーから調製されたポリマーを指す。
【００８９】
本明細書で使用する場合、分子量は、ポリスチレン標準を使用して、ゲル浸透クロマトグラフィーによって決定される。特に示さない限り、分子量は、重量平均基準である。
【００９０】
用語「ガラス転移温度」とは、T. G. Fox, Bull. Am. Phys.Soc. (Ser. II) 1, 123 (1956)およびJ. Brandrup, E. H.Immergut, Polymer Handbook 3rd edition, John Wiley, New York, 1989によるモノマー投入物のモノマー組成に基づいて、Ｆｏｘの方法によって算出されるガラス転移温度である理論値である。
【００９１】
本明細書で使用する場合、特に定義されない限り、実質的に含まないという用語は、構成成分が、存在している場合でも、スラリー組成物の総重量に対して、５重量％未満の量でしか存在しないことを意味する。
【００９２】
本明細書で使用する場合、特に定義されない限り、本質的に含まないという用語は、構成成分が、存在している場合でも、スラリー組成物の総重量に対して、１重量％未満の量でしか存在しないことを意味する。
【００９３】
本明細書で使用する場合、特に定義されない限り、完全に含まないという用語は、構成成分が、スラリー組成物中に存在していない、すなわちスラリー組成物の総重量に対して、０．００重量％であることを意味する。
【００９４】
本明細書で使用する場合、用語「総固形物」とは、本発明のスラリー組成物の非揮発性構成成分を指し、具体的には、有機媒体を除外する。
【００９５】
本明細書で使用する場合、用語「から本質的になる」とは、列挙された物質またはステップ、ならびに特許請求した発明の基本特徴および新規特徴に実質的に影響を及ぼさないものを含む。
【００９６】
本明細書で使用する場合、用語「からなる」は、列挙されていない、いかなる要素もステップも成分も除外する。
【００９７】
詳細説明の目的に関すると、本発明は、明示的に反対のことを指定している場合を除き、様々な代替変形およびステップ順序を推定してもよいことを理解すべきである。さらに、いかなる実施例におけるもの、または特に示されている場合以外では、値、量、百分率、範囲、部分範囲および分率を表すものなどのすべての数字は、その用語が、明示的に現れない場合でさえも、語「約」が前にあるかのごとく読み取ることができる。したがって、反対に示されていない限り、以下の本明細書および添付の特許請求の範囲に記載されている数値パラメータは、本発明によって得ようとする所望の特性に応じて様々となり得る概数である。少なくとも、および特許請求の範囲への均等論の適用を制限しようとすることなく、各々の数値パラメータは、少なくとも、報告されている有効数字の数字を考慮して、および通常の四捨五入技法を適用することにより、解釈されるべきである。クローズドまたはオープンエンドな数値範囲が本明細書に記載されている場合、数値範囲内の、または数値範囲によって包含されるすべての数、値、量、百分率、部分範囲および分率が、これらの数、値、量、百分率、部分範囲および分率がその全体が明示的に記載されているかのごとく、本出願の元々の開示に具体的に含まれて帰属するものとみなすべきである。
【００９８】
本発明の幅広い範囲を説明する数値範囲およびパラメータが概数である場合にかかわらず、具体例中に説明されている数値は、できる限り正確に報告されている。しかし、いかなる数値も、その個々の試験測定において見られる標準偏差に必然的に起因するある種の誤差を、本質的に含んでいる。
【００９９】
本明細書で使用する場合、特に示さない限り、複数の用語は、その単数の相当物を包含することができ、その反対でもある。例えば、本明細書において「１種の（ａｎ）」電気化学的活性物質、「１つの（ａ）」フルオロポリマー、「１種の（ａ）」分散剤および「１種の（ａ）」導電性炭素材料が言及されるが、これらの構成成分の組合せ物（すなわち、複数）を使用することができる。さらに、本出願では、「または」の使用は、特に具体的に明記しない限り、「および／または」がある特定の場合において明示的に使用され得る場合でさえも、「および／または」を意味する。
【０１００】
本明細書で使用する場合、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」および類似用語は、本出願の文脈において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同義であると理解され、したがって、オープンエンドであり、さらなる記載または列挙されていない要素、物質、成分または方法ステップの存在を排除するものではない。本明細書で使用する場合、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、本出願の文脈では、任意の指定されていない要素、成分または方法ステップの存在を除外すると理解される。本明細書で使用する場合、「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ  ｏｆ）」は、本出願の文脈において、指定した要素、物質、成分または方法ステップ、ならびに記載されているものの「基本特徴および新規特徴に影響を実質的に及ぼさないもの」を含むと理解される。本発明の様々な実施形態は、「含む」に関して記載されているが、から本質的になる、またはからなる実施形態が、本発明の範囲内にやはりある。
【０１０１】
本明細書で使用する場合、用語「上に（ｏｎ）」、「上に（ｏｎｔｏ）」、「上に塗布される（ａｐｐｌｉｅｄ  ｏｎ）」、「上に塗布される（ａｐｐｌｉｅｄ  ｏｎｔｏ）」、「上に形成される（ｆｏｒｍｅｄ  ｏｎ）」、「上に堆積される（ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  ｏｎ）」、「上に堆積される（ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  ｏｎｔｏ）」は、表面に形成される、表面を覆う、表面に堆積されるまたは表面に設けられているが、表面に必ずしも接触していないことを意味する。例えば、基材「の上に堆積された」組成物は、電着可能なコーティング用組成物と基材との間に位置する同一または異なる組成物の１つまたは複数の他の介在コーティング層の存在を除外しない。
【０１０２】
本発明の具体的な実施形態が、詳細に記載されているが、本開示の全教示を照らし合わせて、上記の詳細に対して様々な修正および代替を開発することができることが当業者によって理解されよう。したがって、開示されている特定の配置は、単なる例示に過ぎないこと、および本発明の範囲として限定されないことが意図されており、このことは、添付されている特許請求の範囲、およびそのあらゆる均等物の全域に与えられるべきである。
【０１０３】
態様
上記の特徴および例、ならびにそれらの組合せの各々は、本発明によって包含されていると述べることができる。したがって、本発明は、特に以下の態様に限定されることなく、以下の態様に導き出される。
【０１０４】
１．（ａ）液体媒体中に分散しているフルオロポリマーを含むポリマーを含む結合剤、および
（ｂ）１００ｍ２／ｇより大きなＢＥＴ表面積を有する少なくとも１種の導電性炭素材料
を含むスラリー組成物。
２．導電性炭素材料が、１５０ｍ２／ｇ〜６００ｍ２／ｇ、または１００．１ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇ、または２００ｍ２／ｇ〜４００ｍ２／ｇなどの１００．１ｍ２／ｇ〜１，０００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、態様１のスラリー組成物。
３．導電性炭素材料が、約２００ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、態様１のスラリー組成物。
４．導電性炭素材料がカーボンブラックである、態様１〜３のいずれか１つのスラリー組成物。
５．スラリーが、５５重量パーセントまたはそれより高い総固形物含有量、および２５℃における５０ミリメートルの円錐および温度制御板を使用する、モデル番号ＭＣＲ３０１を有するＡｎｔｏｎ−Ｐａａｒレオメータによって測定して、４０００ｃＰ以下の粘度を有する、態様１〜４のいずれか１つのスラリー組成物。
６．（ｃ）電気化学的活性物質をさらに含む、態様１〜５のいずれか１つのスラリー組成物。
７．（ａ）結合剤が、２〜２０重量パーセントの量で存在し、
（ｂ）導電性炭素材料が、２〜２０重量パーセントの量で存在し、
（ｃ）電気化学的活性物質が、４５〜９６重量パーセントの量で存在し、
重量百分率が、総固形重量に対するものである、態様６のスラリー組成物。
８．電気化学的活性物質が、リチウムを組み込むことが可能な物質を含む、態様６または７のスラリー組成物。
９．リチウムを組み込むことが可能な物質が、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＣｏＰＯ４、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ（ＮｉＭｎＣｏ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉＣｏＡｌ）Ｏ２、炭素コーティングされているＬｉＦｅＰＯ４、またはそれらの組合せを含む、態様８のスラリー組成物。
１０．電気化学的活性物質が、リチウム変換が可能な物質を含む、態様６または７のスラリー組成物。
１１．リチウム変換が可能な物質が、硫黄、ＬｉＯ２、ＦｅＦ２およびＦｅＦ３、Ｓｉ、アルミニウム、スズ、ＳｎＣｏ、Ｆｅ３Ｏ４、またはそれらの組合せを含む、態様１０のスラリー組成物。
１２．電気化学的活性物質が、グラファイト、ケイ素化合物、スズ、スズ化合物、硫黄、硫黄化合物、またはそれらの組合せを含む、態様６または７のスラリー組成物。
１３．フルオロポリマーが、フッ化ビニリデンの残基を含む（コ）ポリマーを含む、態様１〜１２のいずれか１つのスラリー組成物。
１４．フルオロポリマーがポリフッ化ビニリデンホモポリマーを含む、態様１３のスラリー組成物。
１５．分散剤をさらに含む、態様１〜１４のいずれか１つのスラリー組成物。
１６．分散剤が（メタ）アクリルポリマーを含む、態様１５のスラリー組成物。
１７．（メタ）アクリルポリマーが、エポキシ官能性エチレン性不飽和モノマー、ビニルピロリドンまたはそれらの組合せの残基を含む構成単位をさらに含む、態様１６のスラリー組成物。
１８．（メタ）アクリルポリマーが、少なくとも１つのエポキシ官能基を含み、エポキシ官能基がベータ−ヒドロキシ官能酸と後反応している、態様１７のスラリー組成物。
１９．液体媒体が、有機媒体、および第２の有機媒体に溶解したエチレン性不飽和モノマーの混合物の慣用的な遊離ラジカル開始溶液重合により調製される（メタ）アクリルポリマーを含む、態様１６〜１８のいずれか１つのスラリー組成物。
２０．（メタ）アクリルポリマーを調製するために使用される第２の有機媒体が、スラリー組成物の有機媒体と同じである、態様１９のスラリー組成物。
２１．第２の有機媒体がリン酸トリアルキルを含む、態様１９または２０のスラリー組成物。
２２．ポリフッ化ビニリデンポリマーおよび分散剤が、共有結合によって結合されていない、態様１５〜２１のいずれか１つのスラリー組成物。
２３．架橋剤をさらに含む、態様１５〜２２のいずれか１つのスラリー組成物。
２４．（メタ）アクリルポリマーが自己架橋性である、態様１６〜２２のいずれか１つのスラリー組成物。
２５．液体媒体が有機媒体を含む、態様１〜２４のいずれか１つのスラリー組成物。
２６．有機媒体が、有機媒体中のフルオロポリマーの溶解温度において、１０ｇ／分ｍ２未満の蒸発速度を有する、態様２５のスラリー組成物。
２７．有機媒体が、１８０℃において、８０ｇ／分ｍ２より大きな蒸発速度を有する、態様２５または２６のスラリー組成物。
２８．有機媒体が、ブチルピロリドン、リン酸トリエチルなどのリン酸トリアルキル、１，２，３−トリアセトキシプロパン、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、アセト酢酸エチル、ガンマ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルまたはそれらの組合せを含む、態様２５〜２７のいずれか１つのスラリー組成物。
２９．有機媒体が、リン酸トリエチルなどのリン酸トリアルキル、および追加の溶媒を含む、態様２８のスラリー組成物。
３０．接着促進剤をさらに含む、態様１〜２９のいずれか１つのスラリー組成物。
３１．スラリー組成物の総重量に対して、１０重量％〜９０重量％、３０重量％〜７０重量％など、４０重量％〜６５重量％など、５０重量％〜６０重量％など、３０重量％〜９０重量％など、４０重量％〜８５重量％など、５０重量％〜８５重量％など、５５重量％〜８５重量％など、６０重量％〜８５重量％など、６５重量％〜８５重量％など、７１重量％〜８５重量％など、７５重量％〜８５重量％などの２０重量％〜６０重量％の固形物含有量を有する、態様１〜３０のいずれか１つのスラリー組成物。
３２．２５℃における５０ミリメートルの円錐および温度制御板を使用する、モデル番号ＭＣＲ３０１を有するＡｎｔｏｎ−Ｐａａｒレオメータによって測定して、５，０００ｃｐ未満の粘度、およびスラリー組成物の総重量に対して、６０重量％〜８５重量％など、６５重量％〜８５重量％など、７１重量％〜８５重量％など、７５重量％〜８５重量％など、６５重量％〜７５重量％など、６８重量％〜７２重量％などの５５重量％〜８５重量％の固形物含有量を有する、態様６〜３０のいずれか１つのスラリー組成物。
３３．スラリーが、イソホロンを実質的に含まない、態様１〜３２のいずれか１つのスラリー組成物。
３４．スラリーが、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを実質的に含まない、態様１〜３３のいずれか１つのスラリー組成物。
３５．（ａ）電流コレクタ、および
（ｂ）電流コレクタ上に形成されたフィルムであって、態様６〜３４のいずれか１つのスラリー組成物から堆積されたフィルム
を備える電極。
３６．電流コレクタ（ａ）が、メッシュ、シートまたはホイルの形態の銅またはアルミニウムを含む、態様３５の電極。
３７．正極を備える、態様３５または３６の電極。
３８．負極を備える、態様３５または３６の電極。
３９．フィルムが架橋されている、態様３５〜３８のいずれか１つの電極。
４０．電流コレクタが、事前処理用組成物により事前処理されている、態様３５〜３９のいずれか１つの電極。
４１．フィルムが、１〜５００μｍなど、１〜１５０μｍなど、２５〜１５０μｍなど、３０〜１２５μｍなどの少なくとも１μｍの厚さを有する、態様３５〜４０のいずれか１つの電極。
４２．フィルムが均一な組成を有する、態様３５〜４１のいずれか１つの電極。
４３．（ａ）態様３５〜４２のいずれか１つの電極、
（ｂ）対電極、および
（ｃ）電解質
を備える蓄電装置。
４４．電解質（ｃ）が、溶媒に溶解したリチウム塩を含む、態様４３の蓄電装置。
４５．リチウム塩が、有機カーボネートに溶解している、態様４４の蓄電装置。
４６．セルを備える、態様４３〜４５のいずれか１つの蓄電装置。
４７．電池パックを備える、態様４３〜４５のいずれか１つの蓄電装置。
４８．二次電池を備える、態様４３〜４５のいずれか１つの蓄電装置。
４９．キャパシタを備える、態様４３〜４５のいずれか１つの蓄電装置。
５０．スーパーキャパシタを備える、態様４３〜４５のいずれか１つの蓄電装置。
【０１０５】
以下の実施例は、本発明を例示しており、以下の実施例は、本発明をその詳細に限定するものとみなすべきではない。特に示さない限り、実施例中、および本明細書の全体にわたり、すべての部および百分率は、重量基準である。
【実施例】
【０１０６】
実施例中の粘度は、２５℃の温度における５０ミリメートルの円錐および温度制御板を使用するＡｎｔｏｎ−Ｐａａｒ  ＭＣＲ３０１レオメータを用いて測定することができる。
【０１０７】
（実施例１）
５８℃の理論ガラス転移（Ｔｇ）を有する（メタ）アクリルポリマー分散剤の合成。表１は、添加量を含めた、合成投入物の構成成分を一覧表示したものである。
【表１−２】
2020527829.tif 000004
【０１０８】
撹拌機、還流コンデンサ、温度計、加熱マントルおよび窒素導入口を装備した好適な反応容器に、周囲温度で投入物１を加えた。次に、温度を上昇させて還流（約１２０℃）し、この時間に、投入物３のモノマープレミックスを１８５分間かけて加えた。投入物３を開始して５分後に、投入物２を１８０分間かけて加えた。投入物２および３を完了すると、投入物４を６０分間かけて加え、次いで、還流（約１２０℃）して、さらに６０分間、保持した。これ以降、反応温度を４０℃まで冷却し、投入物５を加え、その後３０分間の保持期間を設けた。こうして形成した（メタ）アクリルポリマー分散剤組成物は、５２重量％の理論固形物含有量を有した。
【０１０９】
分散剤組成物の固形物含有量は、以下の手順によって、各分散剤の実施例において測定した。化学天秤を使用して、Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃのアルミニウム製秤量皿を秤量した。空の皿の重量は、小数第４位まで記録した。およそ０．５ｇの分散剤および３．５ｇのアセトンを秤量皿に加えた。皿および分散剤溶液の重量を小数第４位まで記録した。分散剤溶液を含有する皿を、実験室のオーブンに入れて、オーブン温度を摂氏１１０度に設定し、１時間、乾燥した。化学天秤を使用して、秤量皿および乾燥した分散剤を秤量した。皿および乾燥した分散剤の重量を小数第４位まで記録した。固形分は、以下の式を使用して決定した：％固形分＝１００×［（皿および乾燥分散剤の重量）−（空の皿の重量）］／［（皿および分散剤溶液の重量）−（空の皿の重量）］。
【０１１０】
（実施例２）
−１２℃の理論ガラス転移（Ｔｇ）を有するアクリルポリマーの合成：このポリマーは、メタクリル酸メチルの３０％をアクリル酸２−エチルヘキシルに置き換えたことを除いて、実施例１のポリマーと同じ方法で調製した：
【０１１１】
（実施例３）
結合剤分散物の調製
【０１１２】
プラスチック製容器中に、２２４．４グラムのリン酸トリエチル、および３１．６グラムの実施例２からの（メタ）アクリルコポリマー分散剤組成物を入れた。適度なボルテックスを維持しながら、Ｃｏｗｌｅｓブレードを使用して、得られた混合物を激しく撹拌した。１４４グラムの二フッ化ポリビニリデン粉末ＰＶＤＦ  Ｔ−１（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を小分けにして加えながら、この混合を継続した。混合は、二フッ化ポリビニリデン粉末をすべて加えた後に、さらに２０分間、継続した。結合剤分散物は、動的光散乱方法によって、２１８ｎｍとなる体積加重平均粒子サイズを有した。
【０１１３】
（実施例４）
架橋剤を含む結合剤分散物の調製
【０１１４】
プラスチック製容器に、０．４１グラムのメラミン架橋剤（ＣＹＴＥＣから入手可能なＣｙｍｅｌ３０３、ロットＫＺＫＧＭＰ００２）、および実施例３からの５０．０グラムの結合剤分散物を加えた。この混合物を、二重非対称ミキサで、５分間、２０００ＲＰＭでかき混ぜた。
【０１１５】
（実施例５）
架橋剤を含む結合剤分散物の調製
【０１１６】
プラスチック製容器に、２２４．４グラムのリン酸トリエチル、および３１．６グラムの実施例１からの（メタ）アクリルコポリマー分散剤組成物を入れた。適度なボルテックスを維持しながら、Ｃｏｗｌｅｓブレードを使用して、得られた混合物を激しく撹拌した。１４４グラムの二フッ化ポリビニリデン粉末ＰＶＤＦ  Ｔ−１（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を小分けにして加えながら、この混合を継続した。混合は、二フッ化ポリビニリデン粉末をすべて加えた後に、さらに２０分間、継続した。この分散物は、動的光散乱方法によって、３２６ｎｍとなる体積加重平均粒子サイズを有した。この分散物に、Ｃｏｗｅｌｓブレードで１０分間、混合しながら、３．２７グラムのメラミン架橋剤（ＣＹＴＥＣから入手可能なＣｙｍｅｌ３０３、ロットＫＺＫＧＭＰ００２）をゆっくりと加えた。
【０１１７】
（実施例６）
結合剤分散物の調製
【０１１８】
プラスチック製容器に、２９９．２グラムのトリアセチン、および１２３．２グラムの実施例１からの（メタ）アクリルコポリマー分散剤組成物を入れた。適度なボルテックスを維持しながら、Ｃｏｗｌｅｓブレードを使用して、得られた混合物を激しく撹拌した。１７７．６グラムの二フッ化ポリビニリデン粉末ＰＶＤＦ  Ｔ−１（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を小分けにして加えながら、この混合を継続した。混合は、二フッ化ポリビニリデン粉末をすべて加えた後に、さらに２０分間、継続した。この分散物は、動的光散乱方法によって、３５１ｎｍとなる体積加重平均粒子サイズを有した。
【０１１９】
（実施例７）
架橋剤を含む結合剤の調製
【０１２０】
プラスチック製容器に、１．０５グラムのメラミン架橋剤（ＣＹＴＥＣから入手可能なＣｙｍｅｌ３０３、ロットＫＺＫＧＭＰ００２）、および５０．０グラムの実施例６からの結合剤分散物を加えた。この混合物を、二重非対称ミキサで、５分間、２０００ＲＰＭでかき混ぜた。
【０１２１】
（実施例８）
比較結合剤の調製
【０１２２】
プラスチック製容器に、１０００グラムのＮ−メチルピロリドンを加えた。ｃｏｗｅｌｓブレードを用いて混合しながら、６４グラムの二フッ化ポリビニリデン粉末ＰＶＤＦ  Ｔ−１（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を小分けにして加えた。粉末がすべて溶解するまで、混合を継続した。溶液を、混入した空気が消失するように静置した。
【０１２３】
（実施例９）
比較結合剤の調製
【０１２４】
プラスチック製容器に、７６０グラムのＮ−メチルピロリドンを加えた。ｃｏｗｅｌｓブレードを用いて混合しながら、４０グラムの二フッ化ポリビニリデン粉末ＰＶＤＦ  Ｔ−１（Ｉｎｎｅｒ  Ｍｏｎｇｏｌｉａ  Ｗａｎｈａｏ  Ｆｌｕｏｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ）を小分けにして加えた。粉末がすべて溶解するまで、混合を継続した。溶液を、混入した空気が消失するように静置した。
【０１２５】
（実施例１０）
比較スラリーの調製
【０１２６】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１４．１グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．５０グラム）を加えた。ＡＳＴＭ  Ｄ３０３７−８９に準拠して測定した、６２ｍ２／ｇのＢＥＴ表面積を有する導電性炭素Ｔｉｍｃａｌ  Ｃ−ＮＥＲＧＹ（商標）Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．４５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドを二重非対称遠心ミキサで、２０００ｒｐｍで５分間、混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１４．０グラム、ＢＡＳＦから入手可能な電気化学的活性物質（Ｌｉ（ＮｉＭｎＣｏ）Ｏ２））を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、二重非対称遠心ミキサで、５分間、２０００ｒｐｍで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１２８０ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では５２８ｃＰであった。
【０１２７】
分散剤組成物以外のすべての組成物に対する固形物含有量は、以下の手順によって測定した。化学天秤を使用して、Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃのアルミニウム製秤量皿を秤量した。空の皿の重量は、小数第４位まで記録した。およそ１ｇの分散物を秤量皿に加えた。皿および湿潤分散物の重量を小数第４位まで記録した。スラリーを含有する皿を、実験室のオーブンに入れて、オーブン温度を、摂氏１２０度に設定し、１時間、乾燥した。化学天秤を使用して、秤量皿および乾燥した分散物を秤量した。皿および乾燥したスラリーの重量を小数第４位まで記録した。固形分は、以下の式を使用して決定した：％固形分＝１００×［（皿および乾燥分散物の重量）−（空の皿の重量）］／［（皿および湿潤分散物の重量）−（空の皿の重量）］。
【０１２８】
（実施例１１）
比較スラリーの調製
【０１２９】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１２．５グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．６５グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．４９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１５．３グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１８０４ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では８０７ｃＰであった。
【０１３０】
（実施例１２）
比較スラリーの調製
【０１３１】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１０．９グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．８０グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．５４グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１６．７グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では６６９１ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では２０００ｃＰであった。
【０１３２】
（実施例１３）
スラリーの調製
【０１３３】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１４．１グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．５０グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．４５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＣＭ−１１１（１４．０グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では５１３ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では２９８ｃＰであった。
【０１３４】
（実施例１４）
スラリーの調製
【０１３５】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１２．５グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．６５グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．４９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１５．３グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１１４６ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では６３９ｃＰであった。
【０１３６】
（実施例１５）
スラリーの調製
【０１３７】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１０．９グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．８０グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５４グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１６．７グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１４７３ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では９１３ｃＰであった。
【０１３８】
（実施例１６）
スラリーの調製
【０１３９】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（９．３グラム）、および実施例４からの結合剤分散物（１．９５グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１８．１グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では２７９９ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では１７９１ｃＰであった。
【０１４０】
（実施例１７）
比較スラリーの調製
【０１４１】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（６．５グラム）、および実施例９からの結合剤組成物（２４．６９グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．９０グラム）を１回で加え、ブレンドを、二重非対称遠心ミキサで、１０分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（２７．９グラム）を１回で加え、得られた組合せ物を１０分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１５８８ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では５４５ｃＰであった。
【０１４２】
（実施例１８）
比較スラリーの調製
【０１４３】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（２．２グラム）、および実施例９からの結合剤組成物（１７．４５グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．６４グラム）を１回で加え、ブレンドを、二重非対称遠心ミキサで、１０分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１９．７グラム）を１回で加え、得られた組合せ物を１０分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５３．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では３６２０ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では１０５７ｃＰであった。
【０１４４】
（実施例１９）
比較スラリーの調製
【０１４５】
プラスチック製カップに、実施例９からの結合剤組成物（１８．４６グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．６７グラム）を１回で加え、ブレンドを、二重非対称遠心ミキサで、１０分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（２０．９グラム）を１回で加え、得られた組合せ物を１０分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５６．１重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では４４６２ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では１３９０ｃＰであった。
【０１４６】
（実施例２０）
比較スラリーの調製
【０１４７】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（５．６グラム）、および実施例８からの結合剤組成物（９．９７グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．４５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１４．０グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．１重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１９８８ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では６１１ｃＰであった。
【０１４８】
（実施例２１）
比較スラリーの調製
【０１４９】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（３．２グラム）、および実施例８からの結合剤組成物（６．２６グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．４９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１５．３グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５５．１重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では３３９０ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では１２１８ｃＰであった。
【０１５０】
（実施例２２）
比較スラリーの調製
【０１５１】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（０．０グラム）、および実施例８からの結合剤組成物（６．２６グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５４グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１６．７グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６０．１重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では６５５７ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では２２０９ｃＰであった。
【０１５２】
（実施例２３）
比較スラリーの調製
【０１５３】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１４．３グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．２６グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．４５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１３９５．０グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１０６６ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では２４６ｃＰであった。
【０１５４】
（実施例２４）
比較スラリーの調製
【０１５５】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１２．８グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．３９グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．４９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１５．４グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では２１４５ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では４６３ｃＰであった。
【０１５６】
（実施例２５）
比較スラリーの調製
【０１５７】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１１．２グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．５１グラム）を加えた。導電性炭素Ｓｕｐｅｒ  Ｃ６５（０．５４グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１６．７グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では５４９５ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では９９０ｃＰであった。
【０１５８】
（実施例２６）
スラリーの調製
【０１５９】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１４．３グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．２６グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．４５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１４．０グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では２６０ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では８８ｃＰであった。
【０１６０】
（実施例２７）
スラリーの調製
【０１６１】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１２．８グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．３９グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５０グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１５．４グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では４４９ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では１２３ｃＰであった。
【０１６２】
（実施例２８）
スラリーの調製
【０１６３】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１１．２グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．５１グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５４グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１６．７グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では９２９ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では２０６ｃＰであった。
【０１６４】
（実施例２９）
スラリーの調製
【０１６５】
プラスチック製カップに、トリアセチン（９．６グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．６４グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．５９グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１８．１グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６５．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では１９７５ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では３６８ｃＰであった。
【０１６６】
（実施例３０）
スラリーの調製
【０１６７】
プラスチック製カップに、トリアセチン（８．１グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（１．７７グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（０．６３グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（１９．５グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、７０．０重量％であり、このスラリーの粘度は、１０毎秒のせん断速度下では４９４２ｃＰ、および１００毎秒のせん断速度下では７６０ｃＰであった。
【０１６８】
（実施例３１）
比較スラリーおよび電極の調製
【０１６９】
プラスチック製カップに、ＮＭＰ（３．４グラム）、および実施例８からの結合剤組成物（２２．６２グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（１．０６グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（３２．９グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、５９．０重量％であった。
【０１７０】
湿潤フィルムは、ドクターブレードを使用して、この配合したスラリーのドローダウン塗布によって事前清浄したアルミニウムホイル上で調製した。この湿潤フィルムを、少なくとも４分間、１１０℃の最高温度までオーブン中で加熱した。冷却後、マイクロメータを使用する５回の測定から、乾燥フィルムの平均厚さは、４６ミクロンと決定した。このコーティングに関する電池性能データが、表２に示されている。
【０１７１】
（実施例３２）
スラリーおよび電極の調製
【０１７２】
プラスチック製カップに、トリアセチン（１３．５グラム）、および実施例７からの結合剤分散物（２．９５グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（１．０５グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（３２．６グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、７０．０重量％であった。
【０１７３】
湿潤フィルムは、ドクターブレードを使用して、この配合したスラリーのドローダウン塗布によって事前清浄したアルミニウムホイル上で調製した。この湿潤フィルムを、少なくとも４分間、１８０℃の最高温度までオーブン中で加熱した。冷却後、マイクロメータを使用する５回の測定から、乾燥フィルムの平均厚さは、４５ミクロンと決定した。このコーティングに関する電池性能データが、表２に示されている。
【０１７４】
（実施例３３）
スラリーおよび電極の調製
【０１７５】
プラスチック製カップに、リン酸トリエチル（１６．７グラム）、および実施例５からの結合剤分散物（４．０９グラム）を加えた。導電性炭素ＬＩＴＸ２００（１．２２グラム）を２回に分けて加え、逐次的な各ブレンドは、二重非対称遠心ミキサで５分間、２０００ｒｐｍで混合した。カソード活性粉末ＮＭＣ−１１１（３７．９グラム）を２回に分けて加え、得られた各組合せ物を、５分間、２０００ｒｐｍで二重非対称遠心ミキサで逐次、混合し、配合したスラリーを生成した。このスラリーの非揮発物の全含有量は、６８．０重量％であった。
【０１７６】
湿潤フィルムは、ドクターブレードを使用して、この配合したスラリーのドローダウン塗布によって事前清浄したアルミニウムホイル上で調製した。この湿潤フィルムを、少なくとも４分間、１１０℃の最高温度までオーブン中で加熱した。冷却後、マイクロメータを使用する５回の測定から、乾燥フィルムの平均厚さは、４９ミクロンと決定した。このコーティングに関する電池性能データが、表２に示されている。
【表２】
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【０１７７】
高表面積導電性炭素を用いて調製した高い固形分のコーティングを比較するコインセル評価。結果は、本発明の固形分が高い配合物の場合、類似または良好な性能となることを示している。
【０１７８】
上記の開示を照らし合わせると、本明細書に記載して例示している幅広い本発明の概念から逸脱することなく、多数の修正および変形が可能であることが当業者により理解される。したがって、上述の開示は、本出願の様々な例示的な態様を単に例示しているに過ぎず、本出願および添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内にある多数の修正および変形が、当業者により容易に行われ得ることを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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