LIBの性能を革新する「LIB向け高濃度CNT分散液(開発品)」とは？特徴や種類、活用用途をご紹介

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　昨今、スマートフォン、ノートパソコン、電気自動車など、さまざまな電子機器や交通手段に広く使用されているリチウムイオンバッテリー (LIB)。今や LIB の大きさや容量、寿命などが製品の性能を決める重要な要素となっており、電池メーカー各社はさらなる性能向上の開発を進めています。
　今回、トクシキではLIBの電極材料向けの導電助剤に用いる「LIB向け高濃度カーボンナノチューブ(CNT)分散液(開発品)」を開発いたしました。

LIB向け高濃度CNT分散液(開発品)とは？

　リチウムイオンバッテリー(LIB)は、主に正極、負極、電解液、そしてセパレーターから構成されています。導電助剤は、バッテリーの電極材料 (スラリー) に添加される物質で、主にアセチレンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブなどが使用されます。これらの助剤は、電極の形状を形成させる樹脂が電極中の活物質が担っている電子の移動の促進を阻害しないように樹脂に混ぜ込まれて、均一に電流を分散させる役割を持ちます。バッテリーの性能を最大化し、効率的にエネルギーを供給するためには、各構成要素の間でスムーズな電子の流れが必要です。このような理由から導電助剤が重要な役割を果たしていると言えます。さらに導電助剤はリチウムイオンバッテリーの性能、寿命、安全性を向上させるために欠かせない要素でもあります。
　これまでの導電助剤の課題は、樹脂に混合されたときに導電性を発現させるために多くの量を投入しなければならないことでした。そのため、スラリーの活物質の割合が制限されるなどの問題がありました。
　トクシキが開発した「LIB 向け高濃度 CNT 分散液」は、独自の工程で分散させることにより顔料分濃度が多層 CNT 分散液としては破格の8％を実現しました。これにより、導電助剤が少量添加でも十分な導電性が担保され、スラリーの配合上の余裕を生み出し、配合の自由度が上がることが期待されます。さらに「LIB 向け高濃度 CNT 分散液」は開発品ではありますが、量産を見据えた設計・供給体制を整えています。

　上のグラフは多層CNT3％分散液である9509MWと「LIB 向け高濃度 CNT 分散液」A181MWの表面抵抗値の比較を表しています。例えば1.00E+06の抵抗値に到達させるために必要な9509MWの投入量に対してA181MWであれば半分以下の投入量で済みます。
　今後、この高濃度 CNT 分散液がLIBの性能向上にどのように寄与するか注目されます。

LIB向け高濃度CNT分散液の活用用途と種類

想定用途

リチウムイオン電池向け導電助剤、導電性シート　など

ラインナップ

LIB向け高濃度CNT分散液のページへ

まとめ

• 独自処方にて高濃度化を行い、量産を見据えた条件で分散液を作製しました。

• スラリーの粘度を維持しつつ、多層CNTの高充填化が可能です。

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