JP2002110160A - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Nonaqueous electrolyte secondary battery

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JP2002110160A
JP2002110160A JP2000301310A JP2000301310A JP2002110160A JP 2002110160 A JP2002110160 A JP 2002110160A JP 2000301310 A JP2000301310 A JP 2000301310A JP 2000301310 A JP2000301310 A JP 2000301310A JP 2002110160 A JP2002110160 A JP 2002110160A
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JP
Japan
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secondary battery
active material
negative electrode
electrolyte secondary
aqueous electrolyte
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Application number
JP2000301310A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomokazu Morita
朋和 森田
Norio Takami
則雄 高見
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonaqueous electrolyte secondary battery which is improved in discharge capacity. SOLUTION: In the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the negative pole 6 containing negative pole active material which electrochemically dopes/dedopes alkali metal, the positive pole 4 and nonaqueous electrolyte, the negative pole active material includes compound indicated by composition formula AxByC1-y (A is metal element. Atom ratio x and y indicate 0.2<=x<=1, 0.2<=y<=0.5, respectively).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、急速なエレクトロニクス機器の小
型化技術の発達により、種々の携帯電子機器が普及しつ
つある。そして、これら携帯電子機器の電源である電池
を小型化することが要望されており、高エネルギー密度
を持つ非水電解質二次電池が注目を集めている。非水電
解質二次電池の負極活物質としては、金属リチウム、リ
チウムを吸蔵・放出する炭素材料、Si、Snなどを含
有するリチウム合金、非晶質カルコゲン化合物などが知
られている。しかしながら、これら負極活物質には、以
下に説明するような問題点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, various portable electronic devices have become widespread due to rapid development of miniaturization technology of electronic devices. In addition, there is a demand for miniaturization of a battery serving as a power source of these portable electronic devices, and a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high energy density has been receiving attention. Known negative electrode active materials for nonaqueous electrolyte secondary batteries include metallic lithium, carbon materials that occlude and release lithium, lithium alloys containing Si, Sn, and the like, amorphous chalcogen compounds, and the like. However, these negative electrode active materials have problems as described below.

【0003】金属リチウムを負極活物質として用いた非
水電解質二次電池は、非常に高いエネルギー密度を持つ
ものの、充電時にデンドライトと呼ばれる樹枝状の結晶
が負極上に析出しやすいために電池寿命が短く、また成
長したデンドライトが正極に達して内部短絡を引き起こ
すために安全性に問題がある。
[0003] Non-aqueous electrolyte secondary batteries using metallic lithium as the negative electrode active material have a very high energy density, but have a long battery life because dendritic crystals called dendrites tend to precipitate on the negative electrode during charging. Short and grown dendrites reach the positive electrode and cause an internal short circuit, which poses safety concerns.

【0004】一方、リチウム合金または非晶質カルコゲ
ン化合物を負極活物質として使用すると、負極活物質の
リチウム吸蔵容量が大きくなり、二次電池のエネルギー
密度が向上される。しかしながら、リチウム合金を負極
活物質として備えた二次電池は、負極活物質の充放電サ
イクルに伴う微粉化が進みやすく、長寿命を得られなく
なる。一方、非晶質カルコゲン化合物を負極活物質とし
て備えた二次電池は、初回の充電時に不可逆な反応が起
こりやすいため、初期充放電効率が低いという問題があ
る。
On the other hand, when a lithium alloy or an amorphous chalcogen compound is used as a negative electrode active material, the lithium storage capacity of the negative electrode active material is increased, and the energy density of the secondary battery is improved. However, in a secondary battery including a lithium alloy as a negative electrode active material, pulverization of the negative electrode active material due to a charge / discharge cycle is likely to proceed, and a long life cannot be obtained. On the other hand, a secondary battery including an amorphous chalcogen compound as a negative electrode active material has a problem that the initial charge / discharge efficiency is low because an irreversible reaction is likely to occur at the time of the first charge.

【0005】リチウムを吸蔵・脱離する炭素材料のう
ち、黒鉛質炭素材料には、容量がリチウム金属及びリチ
ウム合金に比べて小さく、かつ大電流特性が低いなどの
問題点がある。また、低温焼成炭素や非晶質炭素などの
黒鉛化度の低い炭素材料を負極活物質として用いたり、
この黒鉛化度の低い炭素材料と黒鉛との混合物を負極活
物質として用いることが提案されているものの、サイク
ル特性及び電流負荷特性などの特性が十分でない。
[0005] Among the carbon materials that occlude and desorb lithium, graphitic carbon materials have problems such as lower capacity than lithium metal and lithium alloy and lower large current characteristics. Also, a carbon material having a low degree of graphitization, such as low-temperature calcined carbon or amorphous carbon, may be used as a negative electrode active material,
Although it has been proposed to use a mixture of the carbon material having a low degree of graphitization and graphite as a negative electrode active material, characteristics such as cycle characteristics and current load characteristics are not sufficient.

【0006】ところで、リチウムを吸蔵放出する炭素材
料にホウ素を添加すると、負極容量が向上されることが
知られている。しかしながら、黒鉛結晶子中に固溶する
ホウ素原子は最大で数%程度であるため、容量向上の効
果は最大でも十数%であり、十分な放電容量が得られて
いない。
By the way, it is known that the addition of boron to a carbon material that inserts and extracts lithium improves the capacity of the negative electrode. However, since boron atoms dissolved in graphite crystallites are at most about several percent, the effect of capacity improvement is at most ten and several percent, and a sufficient discharge capacity has not been obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、放電容量が
向上された非水電解質二次電池を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having an improved discharge capacity.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る非水電解質
二次電池は、アルカリ金属を吸蔵・放出する負極活物質
を含む負極と、正極と、非水電解質とを具備した非水電
解質二次電池において、前記負極活物質は、組成式Ax
y1-y(Aは金属元素、原子比x、yは0.2≦x≦
1、0.2≦y≦0.5をそれぞれ示す)で表される化
合物を含むことを特徴とするものである。
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention comprises a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a negative electrode containing a negative electrode active material for occluding and releasing an alkali metal, a positive electrode, and a non-aqueous electrolyte. In the following battery, the negative electrode active material has a composition formula of A x
B y C 1-y (A is a metal element, atomic ratio x, y is 0.2 ≦ x ≦
1, 0.2 ≦ y ≦ 0.5).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明に係る非水電解質二次電池
は、正極と、負極と、非水電解質とを備える。以下、正
極、負極及び非水電解質二次電池について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, and the nonaqueous electrolyte secondary battery will be described.

【0010】1)正極 正極は、活物質を含む正極活物質層が正極集電体の片面
もしくは両面に担持された構造を有する。
1) Positive Electrode The positive electrode has a structure in which a positive electrode active material layer containing an active material is supported on one or both surfaces of a positive electrode current collector.

【0011】正極活物質には、種々の酸化物を使用する
ことができる。具体的には、二酸化マンガン、リチウム
マンガン複合酸化物、リチウム含有ニッケルコバルト酸
化物(例えば、LiCoO2)、リチウム含有ニッケル
コバルト酸化物(例えばLiNi0.8Co0.22)、リ
チウムマンガン複合酸化物(例えばLiMn24、Li
MnO2)等を挙げることができる。
Various oxides can be used for the positive electrode active material. Specifically, manganese dioxide, lithium manganese composite oxide, lithium-containing nickel cobalt oxide (eg, LiCoO 2 ), lithium-containing nickel cobalt oxide (eg, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 ), lithium manganese composite oxide (eg, LiMn 2 O 4 , Li
MnO 2 ).

【0012】正極活物質層は、正極活物質の他に導電剤
を含んでいてもよい。導電剤としては、例えば、アセチ
レンブラック、カーボンブラック、黒鉛などを挙げるこ
とができる。
[0012] The positive electrode active material layer may contain a conductive agent in addition to the positive electrode active material. Examples of the conductive agent include acetylene black, carbon black, and graphite.

【0013】正極活物質層は、正極活物質の他に結着剤
を含んでいてもよい。結着剤の具体例としては、例え
ば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ弗
化ビニリデン(PVdF)、エチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム
(SBR)等を挙げることができる。
The positive electrode active material layer may contain a binder in addition to the positive electrode active material. Specific examples of the binder include, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), and the like. Can be.

【0014】正極活物質、導電剤および結着剤の配合割
合は、正極活物質80〜95重量%、導電剤3〜20
%、結着剤2〜7重量%の範囲にすることが好ましい。
The mixing ratio of the positive electrode active material, the conductive agent and the binder is 80 to 95% by weight of the positive electrode active material, 3 to 20% of the conductive agent.
%, And a binder in a range of 2 to 7% by weight.

【0015】前記正極活物質層の片面の厚さは10〜1
50μmの範囲であることが望ましい。従って正極集電
体の両面に担持されている場合は正極活物質層の合計の
厚さは20〜300μmの範囲となることが望ましい。
片面のより好ましい範囲は30〜120μmである。こ
の範囲内にすることによって、大電流放電特性とサイク
ル寿命を向上させることができる。
The thickness of one side of the positive electrode active material layer is 10 to 1
It is desirable that the thickness be in the range of 50 μm. Therefore, when it is carried on both surfaces of the positive electrode current collector, the total thickness of the positive electrode active material layer is desirably in the range of 20 to 300 μm.
A more preferable range on one side is 30 to 120 μm. By setting it within this range, it is possible to improve large current discharge characteristics and cycle life.

【0016】集電体としては、多孔質構造の導電性基板
かあるいは無孔の導電性基板を用いることができる。集
電体の厚さは5〜20μmであることが望ましい。この
範囲であると電極強度と軽量化のバランスがとれるから
である。
As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used. The current collector preferably has a thickness of 5 to 20 μm. This is because in this range, the balance between electrode strength and weight reduction can be achieved.

【0017】2)負極 負極は、負極活物質を含む活物質含有層が負極集電体の
片面もしくは両面に担持された構造を有する。
2) Negative Electrode The negative electrode has a structure in which an active material-containing layer containing a negative electrode active material is supported on one or both surfaces of a negative electrode current collector.

【0018】前記負極活物質は、組成式Axy
1-y(Aは金属元素、原子比x、yは0.2≦x≦1、
0.2≦y≦0.5をそれぞれ示す)で表される化合物
を含む。この負極活物質は、リチウムのようなアルカリ
金属を吸蔵・放出する性質を有する。
The negative electrode active material has a composition formula of A x B y C
1-y (A is a metal element, atomic ratio x, y is 0.2 ≦ x ≦ 1,
0.2 ≦ y ≦ 0.5). This negative electrode active material has a property of inserting and extracting an alkali metal such as lithium.

【0019】金属元素Aとしては、典型金属、遷移金
属、希土類金属などを用いることができる。中でも、ア
ルカリ金属、アルカリ土類金属を用いることが好まし
い。特に、非水電解質二次電池の活イオン種となるアル
カリ金属(例えばリチウム)を金属元素Aとして含有さ
せると、化合物中の金属元素Aが吸蔵放出されるため、
放電容量の向上効果が特に大きくなる。なお、金属元素
Aには、1種類もしくは2種類以上の金属元素を使用す
ることができる。
As the metal element A, typical metals, transition metals, rare earth metals and the like can be used. Among them, it is preferable to use an alkali metal or an alkaline earth metal. In particular, when an alkali metal (for example, lithium) serving as an active ion species of the nonaqueous electrolyte secondary battery is contained as the metal element A, the metal element A in the compound is occluded and released.
The effect of improving the discharge capacity is particularly large. Note that one or more metal elements can be used as the metal element A.

【0020】金属原子Aの原子比xを前記範囲に規定す
る理由を説明する。原子比xを0.2未満にすると、負
極活物質の充放電容量が低下する。これは、負極活物質
の微細構造における六角網面層の積層構造が不安定なも
のになるからであると推測される。一方、原子比xが1
を超えると、過剰な金属元素により不純物相が生成し、
容量の低下及び負荷特性に悪影響を及ぼす。原子比xの
より好ましい範囲は、0.3≦x≦0.5である。
The reason for defining the atomic ratio x of the metal atom A in the above range will be described. When the atomic ratio x is less than 0.2, the charge / discharge capacity of the negative electrode active material decreases. It is presumed that this is because the layered structure of the hexagonal mesh layer in the fine structure of the negative electrode active material becomes unstable. On the other hand, if the atomic ratio x is 1
If it exceeds, an impurity phase is generated due to the excess metal element,
This has a negative effect on capacity reduction and load characteristics. A more preferable range of the atomic ratio x is 0.3 ≦ x ≦ 0.5.

【0021】ホウ素原子の原子比yを前記範囲に規定す
る理由を説明する。原子比yを0.2未満にすると、負
極活物質の充放電容量が低下する。これは、負極活物質
の微細構造における六角網面層のπ電子密度が低下する
ためであると考えられる。一方、原子比yが0.5を超
えると、化合物の性質がホウ素化合物のそれに漸近して
くるため、負極活物質の充放電容量が著しく低下する。
原子比yのより好ましい範囲は、0.3≦y≦0.5で
ある。
The reason for defining the atomic ratio y of boron atoms in the above range will be described. When the atomic ratio y is less than 0.2, the charge / discharge capacity of the negative electrode active material decreases. This is considered to be because the π electron density of the hexagonal mesh layer in the fine structure of the negative electrode active material was reduced. On the other hand, when the atomic ratio y exceeds 0.5, the properties of the compound gradually approach those of the boron compound, so that the charge / discharge capacity of the negative electrode active material is significantly reduced.
A more preferable range of the atomic ratio y is 0.3 ≦ y ≦ 0.5.

【0022】前記化合物の中でも好ましいのは、Li
0.50.50.5、Li0.330.330.6 7、Li0.20.2
0.8、Mg0.250.50.5、La0.250.50.5、S
0.25 0.50.5などである。
Among the above compounds, preferred is Li
0.5B0.5C0.5, Li0.33B0.33C0.6 7, Li0.2B0.2
C0.8, Mg0.25B0.5C0.5, La0.25B0.5C0.5, S
c0.25B 0.5C0.5And so on.

【0023】前記化合物は、六角網面層が互いに間隔を
隔てて多数積層され、前記六角網面層の層間に金属原子
Aがドープされていると共に、前記六角網面層を構成す
る炭素原子の一部がホウ素原子で置換されている微細構
造(結晶構造)を有することが好ましい。化合物の微細
構造をこのようなものにすることによって、負極活物質
の充放電容量をより向上することができる。六角網面層
の層間は、3.4Å以上、4Å以下にすることが好まし
い。層間を3.4Å以上、4Å以下にすることによっ
て、結晶構造の安定性をより高くすることができる。
The compound is formed by stacking a large number of hexagonal reticular layers at an interval from each other, doping metal atoms A between the layers of the hexagonal retinal layers, and forming carbon atoms constituting the hexagonal retinal layers. It preferably has a fine structure (crystal structure) in which a part is substituted by a boron atom. When the compound has a fine structure as described above, the charge / discharge capacity of the negative electrode active material can be further improved. It is preferable that the angle between the hexagonal mesh layers is 3.4 ° or more and 4 ° or less. By setting the interlayer between 3.4 ° and 4 °, the stability of the crystal structure can be further increased.

【0024】前記化合物は、例えば、ホウ素、炭素及び
金属元素Aを混合し、不活性雰囲気下で加熱することに
より合成される。加熱温度は、添加する金属元素Aの種
類により異なるが、800〜3000℃の範囲であるこ
とが好ましい。このような合成方法によると、六角網面
層中に炭素原子に対してホウ素原子を最大1:1の割合
まで含ませることが可能になる。また、金属元素Aとし
て揮発しやすい元素を使用する際には、(a)封印した
アンプル中で加熱する、(b)揮発分としてあらかじめ
余分の金属元素を加えておくなどの処置が単相の活物質
を得るために重要である。
The above compound is synthesized, for example, by mixing boron, carbon and metal element A and heating them under an inert atmosphere. The heating temperature varies depending on the type of the metal element A to be added, but is preferably in the range of 800 to 3000C. According to such a synthesis method, the hexagonal mesh layer can contain boron atoms up to a ratio of 1: 1 with respect to carbon atoms. In addition, when an element that easily volatilizes is used as the metal element A, a single-phase treatment such as (a) heating in a sealed ampule and (b) adding an extra metal element in advance as a volatile component is performed. It is important to obtain an active material.

【0025】活物質含有層は、結着剤を含んでいてもよ
い。結着剤としては、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)、ポリ弗化ビニリデン(PVdF)、エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、ス
チレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることがで
きる。
The active material-containing layer may contain a binder. As the binder, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR) and the like can be used.

【0026】前記活物質含有層の厚さは10〜150μ
mの範囲であることが望ましい。従って負極集電体の両
面に担持されている場合は活物質含有層の合計の厚さは
20〜300μmの範囲となる。片面の厚さのより好ま
しい範囲は30〜100μmである。この範囲内にする
ことによって、大電流放電特性とサイクル寿命を向上さ
せることができる。
The thickness of the active material-containing layer is 10 to 150 μm.
m is desirable. Therefore, when the active material-containing layer is supported on both surfaces of the negative electrode current collector, the total thickness is in the range of 20 to 300 μm. The more preferable range of the thickness on one side is 30 to 100 μm. By setting it within this range, it is possible to improve large current discharge characteristics and cycle life.

【0027】集電体としては、多孔質構造の導電性基板
か、あるいは無孔の導電性基板を用いることができる。
これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレスまたはニ
ッケルから形成することができる。集電体の厚さは5〜
20μmであることが望ましい。この範囲であると電極
強度と軽量化のバランスがとれるからである。
As the current collector, a conductive substrate having a porous structure or a non-porous conductive substrate can be used.
These conductive substrates can be formed from, for example, copper, stainless steel, or nickel. The thickness of the current collector is 5
Preferably, it is 20 μm. This is because in this range, the balance between electrode strength and weight reduction can be achieved.

【0028】3)非水電解質 前記非水電解質としては、非水溶媒に電解質を溶解する
ことにより調製される液状非水電解質、高分子材料と非
水溶媒と電解質を複合化したゲル状非水電解質、高分子
材料に電解質を保持させた固体非水電解質、リチウムイ
オン伝導性を有する無機固体電解質等を挙げることがで
きる。中でも、種々の特性により、液状非水電解質を用
いることが好ましい。
3) Non-aqueous Electrolyte The non-aqueous electrolyte includes a liquid non-aqueous electrolyte prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent, and a gel non-aqueous solution in which a polymer material is combined with a non-aqueous solvent and an electrolyte. Examples include an electrolyte, a solid nonaqueous electrolyte in which an electrolyte is held in a polymer material, and an inorganic solid electrolyte having lithium ion conductivity. Among them, it is preferable to use a liquid non-aqueous electrolyte due to various characteristics.

【0029】非水溶媒としては、プロピレンカーボネー
ト(PC)及びエチレンカーボネート(EC)より選ば
れる少なくとも1種類の溶媒(以下、第1の溶媒と称
す)と、PCやECより低粘度である溶媒(以下、第2
の溶媒と称す)との混合溶媒を主体とすることが好まし
い。
As the non-aqueous solvent, at least one kind of solvent selected from propylene carbonate (PC) and ethylene carbonate (EC) (hereinafter, referred to as a first solvent) and a solvent having a lower viscosity than PC and EC ( The second
) Is mainly used as the solvent.

【0030】第2の溶媒としては、鎖状カーボンが好ま
しい。中でも、ジメチルカーボネート(DMC)、メチ
ルエチルカーボネート(MEC)、ジエチルカーボネー
ト(DEC)、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチ
ル、γ−ブチロラクトン(BL)、アセトニトリル(A
N)、酢酸エチル(EA)、トルエン、キシレン、酢酸
メチル(MA)等が好ましい。これらの第2の溶媒は、
単独または2種以上の混合物の形態で用いることができ
る。特に、第2の溶媒はドナー数が16.5以下である
ことがより好ましい。
As the second solvent, chain carbon is preferable. Among them, dimethyl carbonate (DMC), methyl ethyl carbonate (MEC), diethyl carbonate (DEC), ethyl propionate, methyl propionate, γ-butyrolactone (BL), acetonitrile (A
N), ethyl acetate (EA), toluene, xylene, methyl acetate (MA) and the like are preferred. These second solvents are
They can be used alone or in the form of a mixture of two or more. In particular, the second solvent more preferably has a donor number of 16.5 or less.

【0031】第2の溶媒の粘度は、25℃において2.
8cmp以下であることが好ましい。混合溶媒中の第1
の溶媒の配合量は、体積比率で10〜80%であること
が好ましい。より好ましい第1の溶媒の配合量は体積比
率で20〜75%である。
The viscosity of the second solvent at 25.degree.
It is preferably 8 cmp or less. First in mixed solvent
Is preferably 10 to 80% by volume. A more preferred amount of the first solvent is 20 to 75% by volume.

【0032】電解質としては、例えば、過塩素酸リチウ
ム(LiClO4)、六弗化リン酸リチウム(LiP
6)、ホウ弗化リチウム(LiBF4)、六弗化砒素リ
チウム(LiAsF6)、トリフルオロメタスルホン酸
リチウム(LiCF3SO3)、ビストリフルオロメチル
スルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO22
等のリチウム塩が挙げられる。中でもLiPF6、Li
BF4を用いるのが好ましい。
As the electrolyte, for example, lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiP
F 6 ), lithium borofluoride (LiBF 4 ), lithium arsenic hexafluoride (LiAsF 6 ), lithium trifluorometasulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bistrifluoromethylsulfonylimide [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ]
And the like. Among them, LiPF 6 , Li
Preferably, BF 4 is used.

【0033】電解質の非水溶媒に対する溶解量は、0.
5〜2mol/Lとすることが望ましい。
The amount of the electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent is 0.1.
It is desirable to set it to 5 to 2 mol / L.

【0034】前記ゲル状非水電解質は、例えば、非水溶
媒と電解質を高分子材料に溶解し、熱処理等によりゲル
化させることにより調製される。前記高分子材料として
は、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリアクリレー
ト、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレン
オキシド(PECO)などの単量体の重合体または前記
単量体と他の単量体との共重合体が挙げられる。
The above-mentioned gelled non-aqueous electrolyte is prepared, for example, by dissolving a non-aqueous solvent and an electrolyte in a polymer material and gelling by heat treatment or the like. Examples of the polymer material include a polymer of a monomer such as polyacrylonitrile, polyacrylate, polyvinylidene fluoride (PVdF), and polyethylene oxide (PECO), or a copolymer of the monomer and another monomer. Coalescence.

【0035】前記固体電解質は、電解質を高分子材料に
溶解し、固体化することにより調製される。前記高分子
材料としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリフ
ッ化ビニリデン(PVdF)、ポリエチレンオキシド
(PEO)などの単量体の重合体または前記単量体と他
の単量体との共重合体が挙げられる。
The solid electrolyte is prepared by dissolving the electrolyte in a polymer material and solidifying it. Examples of the polymer material include a polymer of a monomer such as polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride (PVdF), and polyethylene oxide (PEO), or a copolymer of the monomer and another monomer. Can be

【0036】前記無機固体電解質としては、リチウムを
含有したセラミック材料等を挙げることができる。中で
も、Li3N、Li3PO4−Li2S−SiS2ガラスな
どが挙げられる。
Examples of the inorganic solid electrolyte include a ceramic material containing lithium. Among them, Li 3 N, Li 3 PO 4 —Li 2 S—SiS 2 glass and the like can be mentioned.

【0037】非水電解質として、液状非水電解質もしく
はゲル状非水電解質を使用する際、正極と負極の間にセ
パレータを介在させることが好ましい。かかるセパレー
タには、多孔質セパレータが用いられる。セパレータの
材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、またはポリ弗化ピニリデン(PVdF)を含む多孔
質フィルム、合成樹脂製不織布等を用いることができ
る。中でも、ポリエチレンか、あるいはポリプロピレ
ン、または両者からなる多孔質フィルムは、二次電池の
安全性を向上できるため好ましい。
When a liquid non-aqueous electrolyte or a gel non-aqueous electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, it is preferable to interpose a separator between the positive electrode and the negative electrode. As such a separator, a porous separator is used. As a material of the separator, for example, a porous film containing polyethylene, polypropylene, or poly (vinylidene fluoride) (PVdF), a synthetic resin nonwoven fabric, or the like can be used. Among them, a porous film made of polyethylene, polypropylene, or both is preferable because the safety of the secondary battery can be improved.

【0038】セパレータの厚さは、30μm以下にする
ことが好ましい。厚さが30μmを越えると、正負極間
の距離が大きくなって内部抵抗が大きくなる恐れがあ
る。また、厚さの下限値は、5μmにすることが好まし
い。厚さを5μm未満にすると、セパレータの強度が著
しく低下して内部ショートが生じやすくなる恐れがあ
る。厚さの上限値が、25μmにすることがより好まし
く、また、下限値は10μmにすることがより好まし
い。
It is preferable that the thickness of the separator is 30 μm or less. If the thickness exceeds 30 μm, the distance between the positive electrode and the negative electrode may increase, and the internal resistance may increase. The lower limit of the thickness is preferably set to 5 μm. If the thickness is less than 5 μm, the strength of the separator may be significantly reduced and an internal short circuit may easily occur. The upper limit of the thickness is more preferably 25 μm, and the lower limit is more preferably 10 μm.

【0039】セパレータは、120℃の条件で1時間放
置したときの熱収縮率が20%以下であることが好まし
い。熱収縮率が20%を越えると、高温に曝された際に
短絡が起こる可能性が大きくなる。熱収縮率は、15%
以下にすることがより好ましい。
The heat shrinkage of the separator when left at 120 ° C. for 1 hour is preferably 20% or less. If the heat shrinkage exceeds 20%, the possibility of short-circuiting when exposed to high temperatures increases. Heat shrinkage is 15%
It is more preferable to set the following.

【0040】セパレータは、多孔度が30〜70%の範
囲であることが好ましい。これは次のような理由による
ものである。多孔度を30%未満にすると、セパレータ
において高い電解質保持性を得ることが困難になる恐れ
がある。一方、多孔度が60%を超えると十分なセパレ
ータ強度を得られなくなる恐れがある。多孔度のより好
ましい範囲は、35〜70%である。
The porosity of the separator is preferably in the range of 30 to 70%. This is due to the following reasons. If the porosity is less than 30%, it may be difficult to obtain high electrolyte retention in the separator. On the other hand, if the porosity exceeds 60%, sufficient separator strength may not be obtained. A more preferred range of porosity is 35-70%.

【0041】セパレータは、空気透過率が500秒/1
00cm3以下であると好ましい。空気透過率が500
秒/100cm3を超えると、セパレータにおいて高い
リチウムイオン移動度を得ることが困難になる恐れがあ
る。また、空気透過率の下限値は、30秒/100cm
3である。空気透過率を30秒/100cm3未満にする
と、十分なセパレータ強度を得られなくなる恐れがある
からである。空気透過率の上限値は300秒/100c
3にすることがより好ましく、また、下限値は50秒
/100cm3にするとより好ましい。
The separator has an air permeability of 500 seconds / 1.
It is preferably at most 00 cm 3 . Air permeability 500
If it exceeds sec / 100 cm 3 , it may be difficult to obtain high lithium ion mobility in the separator. The lower limit of the air permeability is 30 seconds / 100 cm.
3 If the air permeability is less than 30 seconds / 100 cm 3 , sufficient separator strength may not be obtained. The upper limit of the air permeability is 300 seconds / 100c
m 3 is more preferable, and the lower limit is more preferably 50 seconds / 100 cm 3 .

【0042】本発明に係わる非水電解質二次電池の一例
である円筒形非水電解質二次電池を図1を参照して詳細
に説明する。
A cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery which is an example of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0043】例えば、ステンレスからなる有底円筒状の
容器1は、底部に絶縁体2が配置されている。電極群3
は、前記容器1に収納されている。前記電極群3は、正
極4、セパレータ5、負極6及びセパレータ5を積層し
た帯状物を前記セパレータ5が外側に位置するように渦
巻き状に捲回した構造になっている。
For example, a bottomed cylindrical container 1 made of stainless steel has an insulator 2 disposed at the bottom. Electrode group 3
Are stored in the container 1. The electrode group 3 has a structure in which a band formed by laminating the positive electrode 4, the separator 5, the negative electrode 6, and the separator 5 is spirally wound so that the separator 5 is located outside.

【0044】前記容器1内には、電解液が収容されてい
る。中央部が開口された絶縁紙7は、前記容器1内の前
記電極群3の上方に配置されている。絶縁封口板8は、
前記容器1の上部開口部に配置され、かつ前記上部開口
部付近を内側にかしめ加工することにより前記封口板8
は前記容器1に固定されている。正極端子9は、前記絶
縁封口板8の中央に嵌合されている。正極リード10の
一端は、前記正極4に、他端は前記正極端子9にそれぞ
れ接続されている。前記負極6は、図示しない負極リー
ドを介して負極端子である前記容器1に接続されてい
る。
The container 1 contains an electrolytic solution. The insulating paper 7 having a central opening is disposed above the electrode group 3 in the container 1. The insulating sealing plate 8
The sealing plate 8 is disposed at the upper opening of the container 1 and caulked in the vicinity of the upper opening inward.
Is fixed to the container 1. The positive electrode terminal 9 is fitted in the center of the insulating sealing plate 8. One end of the positive electrode lead 10 is connected to the positive electrode 4, and the other end is connected to the positive electrode terminal 9. The negative electrode 6 is connected to the container 1 as a negative electrode terminal via a negative electrode lead (not shown).

【0045】なお、前述した図1において、円筒形非水
電解質二次電池に適用した例を説明したが、角型非水電
解質二次電池にも同様に適用できる。また、前記電池の
容器内に収納される電極群は、渦巻形に限らず、正極、
セパレータ及び負極をこの順序で複数積層した形態にし
てもよい。
In FIG. 1, an example in which the present invention is applied to a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery has been described. However, the present invention can be similarly applied to a rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery. Further, the electrode group housed in the battery container is not limited to a spiral shape, but a positive electrode,
A configuration in which a plurality of separators and negative electrodes are stacked in this order may be adopted.

【0046】また、前述した図1においては、金属缶か
らなる外装体を使用した非水電解質二次電池に適用した
例を説明したが、フィルム材からなる外装体を使用した
非水電解質二次電池にも同様に適用することができる。
フィルム材としては、熱可塑性樹脂層とアルミニウム層
を含むラミネートフィルムが好ましい。
In FIG. 1 described above, an example in which the present invention is applied to a non-aqueous electrolyte secondary battery using an outer package made of a metal can has been described, but a non-aqueous electrolyte secondary battery using an outer package made of a film material has been described. The same can be applied to batteries.
As the film material, a laminate film including a thermoplastic resin layer and an aluminum layer is preferable.

【0047】以上説明した本発明に係る非水電解質二次
電池は、アルカリ金属を吸蔵・放出する負極活物質を含
む負極と、正極と、非水電解質とを具備した非水電解質
二次電池において、前記負極活物質は、組成式Axy
1-y(Aは金属元素、原子比x、yは0.2≦x≦1、
0.2≦y≦0.5をそれぞれ示す)で表される化合物
を含むことを特徴とするものである。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention described above is a non-aqueous electrolyte secondary battery including a negative electrode including a negative electrode active material that occludes and releases an alkali metal, a positive electrode, and a non-aqueous electrolyte. The negative electrode active material has a composition formula of A x B y C
1-y (A is a metal element, atomic ratio x, y is 0.2 ≦ x ≦ 1,
0.2 ≦ y ≦ 0.5, respectively).

【0048】このような負極活物質は充放電容量を向上
させることができるため、放電容量が向上された長寿命
な非水電解質二次電池を実現することができる。
Since such a negative electrode active material can improve the charge / discharge capacity, a long-life nonaqueous electrolyte secondary battery with an improved discharge capacity can be realized.

【0049】すなわち、メソフェーズピッチ系炭素のよ
うな炭素質物に固溶させるホウ素原子の量を多くする
と、黒鉛結晶子を構成する六角網面層上のπ電子密度が
増加する反面、六角網面層の層状構造の安定性が低下す
るため、リチウムのようなアルカリ金属の吸蔵量が低下
する。本願発明のようなAxy1-yで表わされる組成
にすることによって、六角網面層の原子価4の炭素原子
が原子価3のホウ素原子で置換されることにより六角網
面層上のπ電子密度が増大すると共に、この六角網面層
の層間にドープされた金属原子Aが六角網面層の安定性
を高めるため、より多くのリチウムイオンのようなアル
カリ金属カチオンを層間に吸蔵放出させることができ
る。その結果、放電容量及び充放電サイクル寿命が向上
された非水電解質二次電池を提供することができる。
That is, when the amount of boron atoms to be dissolved in a carbonaceous material such as mesophase pitch-based carbon is increased, the π electron density on the hexagonal reticular layer constituting the graphite crystallite increases, but the hexagonal reticular layer increases. Since the stability of the layered structure is reduced, the amount of occluded alkali metal such as lithium decreases. By making the composition represented by A x By C 1 -y as in the present invention, the valence 4 carbon atoms of the hexagonal reticular layer are replaced by the valence 3 boron atoms to thereby form the hexagonal reticular layer. As the π-electron density above increases, the metal atoms A doped between the layers of the hexagonal reticular layer increase the stability of the hexagonal reticular layer, so that more alkali metal cations such as lithium ions are intercalated between the layers. It can be inserted and released. As a result, a non-aqueous electrolyte secondary battery with improved discharge capacity and charge / discharge cycle life can be provided.

【0050】[0050]

【実施例】以下に本発明の具体的な実施例を挙げ、その
効果について述べる。但し、本発明は実施例に限定され
るものではない。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below, and the effects thereof will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments.

【0051】(実施例1)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で1:1:3で全
量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオ
ブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で600
℃で10時間加熱し、試料1を得た。
Example 1 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
The boron powder and the lithium metal foil were weighed at an atomic ratio of 1: 1: 3 so that the total amount was 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule 600 in muffle furnace
After heating at 10 ° C. for 10 hours, Sample 1 was obtained.

【0052】(実施例2)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、マグネシウム金属粉末を原子比で1:1:
3で全量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下
でニオブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で
900℃で10時間加熱し、試料2を得た。
Example 2 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder and magnesium metal powder in atomic ratio of 1: 1:
3 and weighed so that the total amount would be 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. The ampoule was heated in a muffle furnace at 900 ° C. for 10 hours to obtain Sample 2.

【0053】(実施例3)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で2:1:3で全
量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオ
ブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で600
℃で10時間加熱し、試料3を得た。
(Example 3) Scaly artificial graphite as a raw material,
The boron powder and the lithium metal foil were weighed at an atomic ratio of 2: 1: 3 so that the total amount was 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule 600 in muffle furnace
After heating at 10 ° C. for 10 hours, Sample 3 was obtained.

【0054】(実施例4)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で4:1:3で全
量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオ
ブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で600
℃で10時間加熱し、試料4を得た。
Example 4 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder and lithium metal foil were weighed so that the total amount was 1 g at an atomic ratio of 4: 1: 3, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule 600 in muffle furnace
After heating at 10 ° C. for 10 hours, Sample 4 was obtained.

【0055】(実施例5)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、ランタン塊を原子比で2:2:1で全量が
1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオブア
ンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で1200℃
で10時間加熱し、試料5を得た。
Example 5 Flake-like artificial graphite was used as a raw material.
The boron powder and the lanthanum mass were weighed at an atomic ratio of 2: 2: 1 so that the total amount was 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in a muffle furnace at 1200 ° C
For 10 hours to obtain a sample 5.

【0056】(実施例6)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、スカンジウムを原子比で2:2:1で全量
が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオブ
アンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で1500
℃で10時間加熱し、試料6を得た。
Example 6 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder and scandium were weighed so that the total amount was 1 g at an atomic ratio of 2: 2: 1 and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in muffle furnace 1500
After heating at 10 ° C. for 10 hours, Sample 6 was obtained.

【0057】(実施例7)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、カリウムを原子比で3:2:6で全量が1
gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオブアン
プルに封入した。アンプルをマッフル炉で600℃で1
0時間加熱し、試料7を得た。
Example 7 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder, potassium in atomic ratio of 3: 2: 6 and total amount of 1
g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in muffle furnace at 600 ° C for 1
After heating for 0 hour, Sample 7 was obtained.

【0058】(実施例8)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、カルシウムを原子比で2:2:1で全量が
1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下でニオブア
ンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で1000℃
で10時間加熱し、試料8を得た。
Example 8 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder and calcium were weighed so that the total amount was 1 g at an atomic ratio of 2: 2: 1 and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in a muffle furnace at 1000 ° C
For 10 hours to obtain a sample 8.

【0059】(実施例9)原料として鱗片状人工黒鉛、
ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で1:1:1.2
で全量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下で
ニオブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で6
00℃で10時間加熱し、試料9を得た。
Example 9 Scaly artificial graphite was used as a raw material.
Boron powder, lithium metal foil in atomic ratio of 1: 1: 1.2
Was weighed so that the total amount became 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in muffle furnace 6
After heating at 00 ° C. for 10 hours, Sample 9 was obtained.

【0060】(実施例10)原料として鱗片状人工黒
鉛、ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で1:1:5
で全量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下で
ニオブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で6
00℃で10時間加熱し、試料10を得た。
(Example 10) As raw materials, flaky artificial graphite, boron powder, and lithium metal foil were used in an atomic ratio of 1: 1: 5.
Was weighed so that the total amount became 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in muffle furnace 6
After heating at 00 ° C. for 10 hours, Sample 10 was obtained.

【0061】(実施例11)原料として鱗片状人工黒
鉛、ホウ素粉末、リチウム金属箔を原子比で1:1:6
で全量が1gとなるように秤量し、アルゴン雰囲気下で
ニオブアンプルに封入した。アンプルをマッフル炉で6
00℃で10時間加熱し、試料11を得た。
Example 11 As raw materials, flaky artificial graphite, boron powder, and lithium metal foil were used in an atomic ratio of 1: 1: 6.
Was weighed so that the total amount became 1 g, and sealed in a niobium ampoule under an argon atmosphere. Ampoule in muffle furnace 6
After heating at 00 ° C. for 10 hours, Sample 11 was obtained.

【0062】得られた試料1〜11について以下に述べ
るXRD測定と充放電試験を行った。
The obtained samples 1 to 11 were subjected to XRD measurement and charge / discharge test described below.

【0063】(XRD測定)得られた試料について粉末
X線回折測定を行い、各試料の結晶構造を観察したとこ
ろ、六角網面層が互いに間隔を隔てながら多数積層さ
れ、前記六角網面層の層間に金属原子Aの陽イオンがド
ープされていると共に、前記六角網面層を構成する炭素
原子の一部がホウ素原子で置換されている結晶構造であ
ることを確認した。また、前記粉末X線回折によって、
六角網面層の層間を測定し、その結果を下記表1に示
す。
(XRD Measurement) The obtained samples were subjected to powder X-ray diffraction measurement, and the crystal structure of each sample was observed. As a result, a large number of hexagonal mesh layers were stacked at intervals from each other. It was confirmed that the cation of metal atom A was doped between the layers, and that the crystal structure was such that some of the carbon atoms constituting the hexagonal mesh layer were replaced with boron atoms. Also, by the powder X-ray diffraction,
The hexagonal mesh layers were measured, and the results are shown in Table 1 below.

【0064】(充放電試験)得られた各試料にポリテト
ラフルオロエチレンを加えてシート状とした後、ステン
レスメッシュに圧着し、150℃で真空乾燥し、試験電
極とした。対極および参照極を金属Liとした。非水電
解液として、エチレンカーボネート(EC)とメチルエ
チルカーボネート(MEC)が体積比1:2の割合で混
合された非水溶媒に1MのLiPF6が溶解されたもの
を用意した。
(Charge / Discharge Test) Polytetrafluoroethylene was added to each of the obtained samples to form a sheet, which was then pressure-bonded to a stainless steel mesh and dried at 150 ° C. under vacuum to obtain a test electrode. The counter electrode and the reference electrode were metal Li. As the non-aqueous electrolyte, a solution prepared by dissolving 1M LiPF 6 in a non-aqueous solvent in which ethylene carbonate (EC) and methyl ethyl carbonate (MEC) were mixed at a volume ratio of 1: 2 was prepared.

【0065】このような構成の試験セルをアルゴン雰囲
気中で作製した後、充放電試験を行った。充放電試験の
条件は、参照極と試験電極間の電位差0.01Vまで1
mA/cm2の電流密度で充電し、さらに0.01Vで
5時間の定電圧充電を行い、放電は1mA/cm2の電
流密度で3Vまで行った。得られた放電容量を下記表1
に示す。
After a test cell having such a structure was fabricated in an argon atmosphere, a charge / discharge test was performed. The conditions for the charge / discharge test are as follows.
The battery was charged at a current density of mA / cm 2 , further charged at a constant voltage of 0.01 V for 5 hours, and discharged up to 3 V at a current density of 1 mA / cm 2 . Table 1 below shows the obtained discharge capacities.
Shown in

【0066】(比較例1)比較試料1として3wt%の
ホウ素が添加されたメソフェーズピッチ炭素繊維を用意
した。
Comparative Example 1 As Comparative Sample 1, a mesophase pitch carbon fiber to which 3 wt% of boron was added was prepared.

【0067】(比較例2)ベンゼンおよび塩化ホウ素を
900℃の電気炉中の石英管に流すことにより、B0.17
0.83で表わされる炭化ホウ素を比較試料2として用意
した。
(Comparative Example 2) B 0.17 was introduced by flowing benzene and boron chloride through a quartz tube in an electric furnace at 900 ° C.
Boron carbide represented by C 0.83 was prepared as Comparative Sample 2.

【0068】得られた比較試料1、2について、粉末X
線回折測定を行い、各試料の結晶構造を観察したとこ
ろ、黒鉛結晶子の六角網面層の炭素原子の一部がホウ素
原子で置換されていることを確認した。また、前記粉末
X線回折によって、六角網面層の層間を測定し、その結
果を下記表1に示す。
For the obtained comparative samples 1 and 2, the powder X
A line diffraction measurement was performed to observe the crystal structure of each sample. As a result, it was confirmed that some of the carbon atoms in the hexagonal mesh layer of the graphite crystallites were replaced with boron atoms. The layers between the hexagonal mesh layers were measured by the powder X-ray diffraction, and the results are shown in Table 1 below.

【0069】また、比較試料1、2について、前述した
実施例で説明したのと同様にして充放電試験を行い、そ
の結果を下記表1に示す。
Further, the comparative samples 1 and 2 were subjected to a charge / discharge test in the same manner as described in the above-mentioned embodiment, and the results are shown in Table 1 below.

【0070】[0070]

【表1】 [Table 1]

【0071】表1に示すように、組成がAxy1-y
表わされる化合物を含む負極活物質を備えた実施例1〜
11の二次電池は、比較例1、2の二次電池に比べて高
い放電容量を有していることがわかる。
[0071] Table As shown in 1, Example 1 having a composition comprising a negative electrode active material containing a compound represented by A x B y C 1-y
It can be seen that the secondary battery of No. 11 has a higher discharge capacity than the secondary batteries of Comparative Examples 1 and 2.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
容量で、かつ長寿命な非水電解質二次電池を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery having a high capacity and a long life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる非水電解質二次電池の一例であ
る円筒形非水電解質二次電池を示す部分断面図。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery which is an example of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…外装体、 3…電極群、 4…正極、 5…セパレータ、 6…負極、 8…封口板、 9…正極端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Outer body, 3 ... Electrode group, 4 ... Positive electrode, 5 ... Separator, 6 ... Negative electrode, 8 ... Sealing plate, 9 ... Positive electrode terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G046 AA08 5H029 AJ03 AK03 AL01 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 DJ16 DJ17 HJ02 HJ13 5H050 AA08 BA17 CA08 CB01 EA10 EA24 FA17 FA18 FA19 HA02 HA13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G046 AA08 5H029 AJ03 AK03 AL01 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ02 DJ16 DJ17 HJ02 HJ13 5H050 AA08 BA17 CA08 CB01 EA10 EA24 FA17 FA18 FA19 HA02 HA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ金属を吸蔵・放出する負極活物
質を含む負極と、正極と、非水電解質とを具備した非水
電解質二次電池において、 前記負極活物質は、組成式Axy1-y(Aは金属元
素、原子比x、yは0.2≦x≦1、0.2≦y≦0.
5をそれぞれ示す)で表される化合物を含むことを特徴
とする非水電解質二次電池。
A negative electrode containing a negative electrode active material of claim 1 an alkali metal absorbing and releasing, in the positive electrode and the nonaqueous electrolyte and the non-aqueous electrolyte secondary battery having an, the negative active material, the composition formula A x B y C 1-y (A is a metal element, atomic ratio x, y is 0.2 ≦ x ≦ 1, 0.2 ≦ y ≦ 0.
5 respectively). The non-aqueous electrolyte secondary battery comprising:
【請求項2】 前記化合物は、六角網面層が多数積層さ
れ、前記六角網面層の層間に金属原子Aがドープされて
いると共に、前記六角網面層を構成する炭素原子の一部
がホウ素原子で置換されている微細構造を有することを
特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池。
2. The compound according to claim 1, wherein a large number of hexagonal reticular layers are stacked, metal atoms A are doped between layers of the hexagonal reticular layers, and a part of carbon atoms constituting the hexagonal reticular layers are partially The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, having a microstructure substituted with a boron atom.
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