蓄电装置用电极活性物质及蓄电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及蓄电装置用电极活性物质W及使用该电极活性物质的蓄电装置。
【背景技术】
[0002] 近年来，W平板型信息终端、智能手机为代表的各种携带型信息终端、携带型游戏 机被广泛地普及。作为该样的携带型电子设备的电源，使用了能够反复充放电的二次电池。 此外，对于大容量的二次电池的需求也远比携带型电子设备高。例如，从节能的观点或降低 二氧化碳的排出量的观点出发，在W往的使用了内燃机的汽车中，并用由电产生的驱动力 的混合动力汽车、代替内燃机而使用了电动机的电动汽车开始普及。因此，不论用途如何， 也要求输出、容量、反复寿命等特性更进一步优异的二次电池。
[0003] 二次电池利用氧化还原反应来蓄积电荷，因此可逆地进行氧化还原反应的物质， 即蓄积电荷的蓄电材料对二次电池的该种特性有大的影响。在W往的二次电池中，金属、 碳、无机化合物等作为蓄电材料被使用。例如，现在被广泛使用的裡二次电池的情况下，作 为蓄电材料的正极活性物质和负极活性物质，使用了钻酸裡等金属氧化物和石墨等。
[0004] 相对于该样的无机材料，研究了使用有机化合物作为蓄电材料。有机化合物与无 机化合物相比能够实现多种分子设计。因此，在使用有机化合物作为活性物质的情况下，可 W认为能够通过分子设计实现具有各种特性的活性物质。此外，有机化合物与金属相比为 轻量，因此在使用由有机化合物形成的蓄电材料来构成二次电池的情况下，可W认为可W 实现轻量的二次电池。
[0005] 例如，专利文献1、2、3中公开了，使用酿系化合物作为电极活性物质的二次电池。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1 ;日本特许第3045750号公报
[0009] 专利文献2 ;日本特许第3039484号公报
[0010] 专利文献3 ;日本特许第3257516号公报
【发明内容】
[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 专利文献1、2、3所公开的二次电池的放电电压比使用了钻酸裡等无机氧化物的W往的蓄电装置的放电电压（3~4V)低。因此，要求包含有机化合物，可实现更高的放电 电压的蓄电装置用的电极活性物质。
[0013] 本申请的未限定的例示的某实施方式提供包含有机化合物，可实现高放电电压的 蓄电装置用的电极活性物质W及使用该电极活性物质的蓄电装置。
[0014] 用于解决课题的方法
[0015] 作为本发明的一方式的蓄电装置用电极活性物质包含杂芳香族化合物，所述杂芳 香族化合物具有2个W上幾基，包含2个W上氮，并且在骨架中包含上述2个W上幾基的碳 和上述2个W上氮。
[0016] 发明的效果
[0017] 根据本发明的一方式设及的蓄电装置用电极活性物质，具有2个W上幾基，包含2 个W上氮的杂芳香族化合物具有高氧化还原电位。因此，可实现具有高放电电压的蓄电装 置。
【附图说明】
[0018] 图1为显示本发明的实施方式的蓄电装置的一例的截面图。
[0019] 图2为显示实施例1、实施例2和比较例1设及的电池的充放电曲线的图。
[0020] 图3为显示实施例3和比较例2设及的电池的充放电曲线的图。
[0021] 图4为显示实施例4和比较例3设及的电池的充放电曲线的图。
[0022] 图5为显示实施例7、实施例8和比较例4设及的电池的充放电曲线的图。
【具体实施方式】
[0023] 本申请发明人等，作为作为电极活性物质起作用的有机化合物，详细地研究了具 有2个W上酬基的环状化合物。其结果发现，国际公开第2009/118990号和国际公开第 2011/11401号所公开的各种环状酬化合物可W作为蓄电装置用的电极活性物质使用。此 外发现，国际公开第2009/118990号和国际公开第2011/11401号所公开的化合物具有 2. 8V(将Li/Li+作为基准）程度W上的氧化还原，与作为蓄电装置用的电极活性物质而报 告的W往的有机化合物，特别是酿系化合物相比，可实现具有高放电电压的蓄电装置。
[0024] 本申请发明人等对提高氧化还原电位的结构进一步进行研究，发现骨架中包含幾 基的碳的芳香族化合物进一步包含氮的杂芳香族化合物具有高氧化还原电位。发明的一方 式的概要如下。
[0025] 作为本发明的一方式的蓄电装置用电极活性物质包含杂芳香族化合物，所述杂芳 香族化合物具有2个W上幾基，包含2个W上氮，并且在骨架中包含上述2个W上幾基的碳 和上述2个W上氮。
[0026] 上述2个W上氮可W分别结合在上述2个W上幾基各自所结合的碳上。
[0027] 上述杂芳香族化合物可W具有n对（n为1W上的整数）幾基，各对的2个幾基位 于杂芳香族化合物的芳香环的邻位。
[002引上述杂芳香族化合物可W包含3个W上芳香环。
[0029] 上述杂芳香族化合物由下述通式（1)、（1'）、（2)、（3)或（11)表示，在通式（1)、 (1，）、（2)、做和（11)中，Ri~Re、R' 广R' 6、Ri〇、Ri1、R21~尺24 和尺31~R34可W各自独 立地为氨原子、面原子、可W具有取代基的苯基、可W具有取代基的杂环基、或可W具有取 代基的碳原子数1~4的姪基。
[0030]
[0031]
【主权项】
1. 一种蓄电装置用电极活性物质，其包含杂芳香族化合物，所述杂芳香族化合物具有 2个以上羰基，包含2个以上氮，并且在骨架中包含所述2个以上羰基的碳和所述2个以上 氮。
2. 根据权利要求1所述的蓄电装置用电极活性物质，所述2个以上氮分别结合在所述 2个以上羰基各自所结合的碳上。
3. 根据权利要求2所述的蓄电装置用电极活性物质，所述杂芳香族化合物具有n对羰 基，n为1以上的整数，各对的2个羰基位于所述杂芳香族化合物的芳香环的邻位。
4. 根据权利要求3所述的蓄电装置用电极活性物质，所述杂芳香族化合物包含3个以 上芳香环。
5. 根据权利要求2所述的蓄电装置用电极活性物质，所述杂芳香族化合物由下述通式 (1)、（1 '）、（2)或⑶表示，在通式（1)、（1 '）、（2)和⑶中，&~R6、R'R' 6、R1Q、Rn 和R21~R24各自独立地为氢原子、卤原子、可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的杂环 基、或可以具有取代基的碳原子数1~4的烃基，
6. 根据权利要求1所述的蓄电装置用电极活性物质，所述杂芳香族化合物由下述化学 式（4)、（4'）、（5)或（6)表示，
7. 根据权利要求1~6的任一项所述的蓄电装置用电极活性物质，所述杂芳香族化合 物为高分子化合物。
8. -种蓄电装置，其具备正极、负极和电解质， 选自所述正极和所述负极中的至少一者包含权利要求1~7的任一项所述的蓄电装置 用电极活性物质作为电极活性物质。
【专利摘要】本申请所公开的蓄电装置用电极活性物质包含杂芳香族化合物，所述杂芳香族化合物具有2个以上羰基，包含2个以上氮，并且在骨架中包含上述2个以上羰基的碳和上述2个以上氮。
【IPC分类】H01G11-30, H01M4-60
【公开号】CN104704661
【申请号】CN201480002665
【发明人】大冢友, 北条伸彦, 吉田润一, 野上敏材, 清水章弘
【申请人】松下电器产业株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年3月11日
【公告号】WO2014141696A1