JP2002110225A - 非水電解質リチウム二次電池 - Google Patents
非水電解質リチウム二次電池Info
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Abstract
電解質リチウム二次電池を提供すること。 【解決手段】 非水電解質リチウム二次電池において、
非水電解質が、常温溶融塩を主構成成分として含有して
おり、負極が、負極の作動電位が金属リチウムの電位に
対して1Vよりも貴となる負極活物質を、含有してお
り、正極が、正極の作動電位が金属リチウムの電位に対
して4.5Vよりも貴となる正極活物質を、含有してい
ることを特徴としている。
Description
した非水電解質を電解質として用いた非水電解質リチウ
ム二次電池に関するものである。
貯蔵用電源、電気自動車用電源などにおいては、高性能
化及び小型化が進んでおり、高エネルギー密度化が要望
されており、それ故、種々の非水電解質を用いたリチウ
ム二次電池が注目されている。
極に、リチウムイオンを吸蔵放出するリチウム金属酸化
物が用いられ、負極に、リチウムイオンを吸蔵放出する
炭素材料や、リチウム金属、リチウム合金などが用いら
れ、電解質として、常温で液体の有機溶媒にリチウム塩
を溶解させてなる電解液が用いられている。そして、電
解質に用いられる有機溶媒としては、例えば、エチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネート、γ−ブチロラクトン、プロピオラクトン、バレ
ロラクトン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、
ジエトキシエタン、メトキシエトキシエタンなどが挙げ
られる。
揮発しやすく、引火性も高く、それ故に可燃性物質に分
類されるものであるので、上記リチウム二次電池、特に
電力貯蔵用電源、電気自動車用電源などに用いる比較的
大型のリチウム二次電池においては、過充電、過放電、
及びショートなどのアブユース時における安全性や高温
環境下における安全性に、問題があった。
成分として含まない、安全性に優れた、非水電解質リチ
ウム二次電池が提案されている。例えば、特開平4−3
49365号、特開平10−92467号、特開平11
−86905号、特開平11−260400号などにお
いて提案されている非水電解質リチウム二次電池におい
ては、正極に、リチウム金属酸化物が用いられ、負極
に、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料や、リチウ
ム金属、リチウム合金などが用いられ、電解質として、
4級アンモニウム有機物カチオンを有する常温溶融塩と
リチウム塩とを含有したものが用いられている。上記非
水電解質リチウム二次電池においては、4級アンモニウ
ム有機物カチオンを有する常温溶融塩が、常温で液状で
ありながら揮発性が殆どなく、且つ、難燃性又は不燃性
を有するので、安全性が優れている。
においては、サイクル特性や充放電効率特性が劣るとい
う問題があった。その理由は、次のように考えられる。
即ち、4級アンモニウム有機物カチオンを有する常温溶
融塩は、一般に、還元電位が比較的貴である。一方、非
水電解質リチウム二次電池の負極活物質の作動電位は、
一般に、金属リチウム電位(水溶液の場合−3.045
V vs.NHE)と同等であり、非常に卑である。それ
故、非水電解質中の4級アンモニウム有機物カチオンや
負極活物質そのものが還元分解されてしまい、その結
果、サイクル特性や充放電効率特性が低下する。
のであり、高い安全性及び優れた電池性能を有する非水
電解質リチウム二次電池を提供することを目的とする。
リチウム塩を含有した非水電解質と、正極と、負極と
を、少なくとも備えた非水電解質リチウム二次電池にお
いて、非水電解質が、常温溶融塩を主構成成分として含
有しており、負極が、負極の作動電位が金属リチウムの
電位に対して1Vよりも貴となる負極活物質を、含有し
ており、正極が、正極の作動電位が金属リチウムの電位
に対して4.5Vよりも貴となる正極活物質を、含有し
ていることを特徴としている。
一部が液状を呈する塩をいう。常温とは、電池が通常作
動すると想定される温度範囲をいう。電池が通常作動す
ると想定される温度範囲とは、上限が100℃程度、場
合によっては60℃程度であり、下限が−50℃程度、
場合によっては−20℃程度である。例えば、「溶融塩
・熱技術の基礎」(溶融塩・熱技術研究会編・著)に記
載されているような、各種電析などに用いられるLi2
CO3−Na2CO3−K2CO3などの無機系溶融塩は、
融点が300℃以上のものが大半であるので、電池が通
常作動すると想定される温度範囲内で液状を呈するもの
ではなく、本発明における常温溶融塩には含まれない。
一般に使用される、広電位領域において安定である、リ
チウム塩が用いられる。例えば、LiBF4、LiP
F6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(CF3S
O2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3S
O2)(C4F9SO2)、LiC(CF3SO2)3、Li
C(C 2F5SO2)3などが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。これらは、単独で用いてもよく、
又は2種以上混合して用いてもよい。
/lの範囲、特に0.5〜2mol/lの範囲であるこ
とが望ましい。何故なら、リチウム塩の含有量が0.1
mol/l未満であると、非水電解質の抵抗が大きす
ぎ、電池の充放電効率が低下し、逆にリチウム塩の含有
量が3mol/lを越えると、非水電解質の融点が上昇
し、常温で液状を保つのが困難となるからである。
属リチウムの電位に対して1Vよりも貴となる物質が用
いられ、例えば、WO2、MoO2、TiS2、Li4/3T
i5/ 3O4などを用いることができる。特に、LixTi
5/3-yLyO4(Lは1種以上の2〜16族の元素であっ
てTi及びO以外の元素、4/3≦x≦7/3、0≦y
≦5/3)で表されるスピネル型構造を有する酸化物焼
成体が好ましい。これらは、単独で用いてもよく、又は
2種以上混合して用いてもよい。
属リチウムの電位に対して4.5Vよりも貴となる物質
が用いられ、例えば、LiCoVO4、LiCrxMn
2-xO4、LiNiVO4、LiNixMn2-xO4、Li
2-xCoMn3O8などを用いることができる。特に、L
im[Ni2-nMnO4](Mは1種以上の遷移金属であっ
てNi以外の元素、0≦m≦1.1、0.75≦n≦
1.80)で表されるスピネル型構造を有する酸化物焼
成体が好ましい。これらは、単独で用いてもよく、又は
2種以上混合して用いてもよい。
ウム塩及び常温溶融塩の他に、高分子を複合化させるこ
とによって、ゲル状に固体化して用いてもよい。上記高
分子としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリ
プロピレンオキサイド、ポリアクリロニトリル、ポリメ
タクリル酸メチル、ポリフッ化ビニリデンなどや、各種
の、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、アク
リルアミド系モノマー、アリル系モノマー、スチレン系
モノマーなどのモノマーの重合体などが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。これらは、単独で用
いてもよく、又は2種以上混合して用いてもよい。
ウム塩及び常温溶融塩の他に、常温で液状である有機溶
媒を含有してもよい。該有機溶媒としては、一般に、リ
チウム二次電池用電解液に使用される有機溶媒を使用で
き、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボ
ネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、
プロピオラクトン、バレロラクトン、テトラヒドロフラ
ン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メトキシエ
トキシエタンなどが挙げられるが、これらに限定される
ものではない。但し、これらの有機溶媒を多量に含有さ
せるのは好ましくない。何故なら、上記有機溶媒の添加
量が多すぎると、上記有機溶媒の前述したような引火性
のために、非水電解質が引火性を帯び、充分な安全性が
得られなくなる可能性があるからである。なお、リチウ
ム二次電池用電解液に一般に添加される難燃性溶媒であ
る、リン酸エステルを、用いることもできる。例えば、
リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸エチルジ
メチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリプロピル、
リン酸トリブチル、リン酸トリ(トリフルオロメチ
ル)、リン酸トリ(トリフルオロエチル)、リン酸トリ
(トリパーフルオロエチル)などが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらは、単独で用いて
もよく、又は2種以上混合して用いてもよい。
質が、常温溶融塩を主構成成分として含有しているの
で、常温溶融塩の好ましい特性、即ち、常温で液状であ
りながら揮発性が殆どなく且つ難燃性又は不燃性を有す
るという特性を確実に備えたものとなる。従って、その
ような非水電解質を備えた電池は、過充電、過放電、及
びショートなどのアブユース時における安全性及び高温
環境下における安全性が、優れたものとなる。
チウムの電位に対して1Vよりも貴となる負極活物質を
含有しているので、電池の充電状態における負極活物質
中のリチウムの活性度が、金属リチウムや炭素材料中の
リチウムに比較して低くなる。そのため、電解質などを
還元分解する作用が非常に小さくなる。従って、電池に
おけるサイクル特性や充放電効率特性が優れたものとな
る。
ウムの電位に対して4.5Vよりも貴となる正極活物質
を含有しているので、上述の負極活物質を用いた場合で
も、3V以上の作動電圧を有することとなる。従って、
電池におけるエネルギー密度が優れたものとなる。
明において、常温溶融塩が、式(I)で示される骨格を
有する4級アンモニウム有機物カチオンを有するもので
ある。
モニウム有機物カチオンとしては、ジアルキルイミダゾ
リウムイオン,トリアルキルイミダゾリウムイオンなど
のイミダゾリウムイオン、テトラアルキルアンモニウム
イオン、アルキルピリジニウムイオン、ピラゾリウムイ
オン、ピロリジニウムイオン、ピペリジニウムイオンな
どが挙げられる。特に、式(II)で示される骨格を有す
るイミダゾリウムカチオンが好ましい。
としては、トリメチルエチルアンモニウムイオン、トリ
メチルプロピルアンモニウムイオン、トリメチルヘキシ
ルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイ
オンなどが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。
は、N−メチルピリジニウムイオン、N−エチルピリジ
ニウムイオン、N−プロピルピリジニウムイオン、N−
ブチルピリジニウムイオン、1−エチル−2−メチルピ
リジニウムイオン、1−ブチル−4−メチルピリジニウ
ムイオン、1−ブチル−2,4−ジメチルピリジニウム
イオンなどが挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。
塩は、単独で用いてもよく、又は2種以上混合して用い
てもよい。
塩の好ましい特性、即ち、常温で液状でありながら揮発
性が殆どなく且つ難燃性又は不燃性を有するという特性
が、効果的に発揮される。
明において、常温溶融塩が、式(II)で示される骨格を
有するイミダゾリウムカチオンを有するものである。
キルイミダゾリウムイオンとしては、1,3−ジメチル
イミダゾリウムイオン、1−エチル−3−メチルイミダ
ゾリウムイオン、1−メチル−3−エチルイミダゾリウ
ムイオン、1−メチル−3−ブチルイミダゾリウムイオ
ン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムイオンなど
が挙げられ、トリアルキルイミダゾリウムイオンとして
は、1,2,3−トリメチルイミダゾリウムイオン、
1,2−ジメチル−3−エチルイミダゾリウムイオン、
1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウムイオ
ン、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムイオ
ンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。
塩は、単独で用いてもよく、又は2種以上混合して用い
てもよい。
塩の好ましい特性、即ち、常温で液状でありながら揮発
性が殆どなく且つ難燃性又は不燃性を有するという特性
が、効果的に発揮され、しかも、非水電解質中のリチウ
ムイオンの移動度が充分に得られる。
明において、負極活物質の主成分が、LixTi5/3-yL
yO4(Lは1種以上の2〜16族の元素であってTi及
びO以外の元素、4/3≦x≦7/3、0≦y≦5/
3)で表されるスピネル型構造を有する酸化物焼成体で
あるものである。
〜16族の元素であってTi及びO以外の元素、4/3
≦x≦7/3、0≦y≦5/3)で表されるスピネル型
構造を有する酸化物焼成体において、置換元素Lとして
は、具体的には、Be、B、C、Mg、Al、Si、
P、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Sr、Y、Z
r、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、In、Sn、S
b、Te、Ba、La、Ta、W、Au、Hg、Pbな
どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
この負極活物質は、単独で用いてもよく、又は2種以上
混合して用いてもよい。
動電位が金属リチウムの電位に対して約1.5V貴とな
り、電池の充電状態における負極活物質中のリチウムの
活性度が、金属リチウムや炭素材料中のリチウムに比較
して低くなり、電解質などを還元分解する作用が非常に
小さくなると考えられる。その結果、サイクル特性や充
放電効率特性が更に良好となる。
明において、正極活物質の主成分が、Lim[Ni2-nM
nO4](Mは1種以上の遷移金属であってNi以外の元
素、0≦m≦1.1、0.75≦n≦1.80)で表さ
れるスピネル型構造を有する酸化物焼成体であるもので
ある。
遷移金属であってNi以外の元素、0≦m≦1.1、
0.75≦n≦1.80)で表されるスピネル型構造を
有する酸化物焼成体において、置換元素Mとしては、M
n、Co、Zn、Fe、Vなどが挙げられるが、これら
に限定されるものではない。この正極活物質は、単独で
用いてもよく、又は2種以上混合して用いてもよい。
動電位が金属リチウムの電位に対して約4.7〜4.8
V貴となるので、負極活物質として負極の作動電位が金
属リチウムの電位に対して約1.5V貴となるようなも
のを用いた場合でも、正極が約3.2〜3.3Vの作動
電圧を有することとなり、その結果、優れたエネルギー
密度が得られることとなる。
2-nMnO4]は、0≦m≦1.1、0.75≦n≦1.
80であってスピネル型構造を有しているので、安定し
た結晶構造を有している。
に説明するが、本発明はこれらの記述に限定されるもの
ではない。
チウム二次電池の断面図である。この非水電解質リチウ
ム二次電池は、正極1、負極2、及びセパレータ3から
なる極群4と、非水電解質と、金属樹脂複合フィルム6
とで構成されている。正極1は正極合剤11が正極集電
体12の一面に塗布されて構成されており、負極2は負
極合剤21が負極集電体22の一面に塗布されて構成さ
れている。非水電解質は極群4に含浸されている。金属
樹脂複合フィルム6は、極群4を覆い、その四方が熱溶
着されて極群4を封止している。
電池の製造方法を説明する。正極1は次のようにして得
た。即ち、まず、Ni(OH)2と、MnCO3と、Li
OH・H2Oとを混合し、750℃の乾燥空気雰囲気下
で20時間熱処理し、正極活物質であるLiMn1. 5N
i0.5O4を得た。なお、得られたLiMn1.5Ni0.5O
4は、結晶がスピネル構造を有していた。次に、正極活
物質であるLiMn1.5Ni0.5O4と、導電剤であるア
セチレンブラックとを混合し、更にこれに、結着剤とし
てのポリフッ化ビニリデンのN−メチル−2−ピロリド
ン溶液を混合し、この混合物を、アルミ箔からなる正極
集電体12の一面に塗布した後、乾燥し、混合物の厚み
が0.1mmとなるようにプレスした。こうして、正極
集電体12に正極合剤11が塗布されてなる正極1を得
た。
ず、TiO2と、LiOH・H2Oとを混合し、900℃
の酸化雰囲気下で10時間熱処理し、負極活物質である
Li4/3Ti5/3O4を得た。なお、得られたLi4/3Ti
5/3O4は、結晶がスピネル構造を有していた。次に、負
極活物質であるLi4/3Ti5/3O4と、導電剤であるケ
ッチェンブラックとを混合し、更にこれに、結着剤とし
てのポリフッ化ビニリデンのN−メチル−2−ピロリド
ン溶液を混合し、この混合物を、アルミ箔からなる負極
集電体22の一面に塗布した後、乾燥し、混合物の厚み
が0.1mmとなるようにプレスした。こうして、負極
集電体22に負極合剤21が塗布されてなる負極2を得
た。
を対向させ、その間に、ポリエチレン製微多孔膜からな
るセパレータ3を配し、負極2、セパレータ3、及び正
極1を積層することによって、構成した。
1−エチル−3−メチルイミダゾリウムイオン(EMI
+)とテトラフルオロホウ酸イオン(BF4 -)とからな
る常温溶融塩(EMIBF4)1リットルに、1モルの
LiBF4を溶解させた。
ことにより、極群4に非水電解質を含浸させた。
る。本発明電池Aの設計容量は、10mAhである。
ルピリジニウムイオン(BPy+)とBF4 -とからなる
常温溶融塩(BPyBF4)1リットルに、1モルのL
iBF4を溶解したものを用い、その他は本発明電池A
と同じとして、非水電解質リチウム二次電池を得た。こ
の電池を本発明電池Bと称する。
i4/3B1/3O4を用い、その他は本発明電池Aと同じと
して、非水電解質リチウム二次電池を得た。この電池を
本発明電池Cと称する。
カーボネートとジエチルカーボネートとを体積比1:1
で混合してなる混合溶媒1リットルに、1モルのLiB
F4を溶解したものを用い、その他は本発明電池Aと同
じとして、非水電解質リチウム二次電池を得た。この電
池を比較電池Dと称する。
2を用い、その他は本発明電池Aと同じとして、非水電
解質リチウム二次電池を得た。この電池を比較電池Eと
称する。
トを用い、その他は本発明電池Aと同じとして、非水電
解質リチウム二次電池を得た。この電池を比較電池Fと
称する。
て、充放電サイクル試験を行った。
電は、電流1mA、本発明電池A、B、C及び比較電池
Dの終止電圧3.5V、比較電池Eの終止電圧2.6
V、比較電池Fの終止電圧5.0Vで、定電流充電とし
た。放電は、電流1mA、本発明電池A、B、C及び比
較電池Dの終止電圧2.7V、比較電池Eの終止電圧
1.5V、比較電池Fの終止電圧4.2Vで、定電流放
電とした。
E、Fのサイクル初期の充電カーブを示し、図3は本発
明電池A及び比較電池E、Fのサイクル初期の放電カー
ブを示し、図4は本発明電池A、B、C及び比較電池
D、Eの充放電サイクル特性を示す。なお、電池設計容
量との比率を放電容量(%)とした。
Eでは、略100%の放電容量が得られ、充放電効率も
略100%が得られるが、放電平均電圧が2.1Vと低
かった。比較電池Fでは、放電平均電圧は4.5Vと高
いが、略80%の放電容量しか得られず、充放電効率も
85%程度しか得られなかった。これに対し、本発明電
池Aでは、略100%の放電容量が得られ、充放電効率
も略100%が得られ、しかも、放電平均電圧も3.2
Vと高かった。
では、充放電初期でも略80%の放電容量しか得られ
ず、更にサイクルが経過すると急激に放電容量が低下
し、30サイクル目には放電容量が60%を下回った。
比較電池Dでは、充放電初期には略100%の放電容量
が得られるが、サイクルが経過すると徐々に放電容量が
低下し、100サイクル目には放電容量が60%を下回
った。これに対し、本発明電池A、B、C及び比較電池
Eでは、充放電初期から略100%の放電容量が得られ
るだけでなく、200サイクル経過後も80%以上の放
電容量が保持された。
比較電池Fでは、負極活物質に炭素材料の1つであるグ
ラファイトを用いているので、負極の作動電位が、金属
リチウムの電位(水溶液の場合−3.045Vvs.NH
E)と同等であり、非常に卑である。そのため、電池の
充電状態における負極活物質中のリチウムの活性度が高
く、電解質中の4級アンモニウム有機物カチオンや負極
活物質そのものが還元分解されてしまい、その結果、サ
イクル特性や充放電効率特性が低下する。
レンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比
1:1で混合してなる混合溶媒1リットルに1モルのL
iBF 4を溶解したものを用いているにも拘らず、正極
活物質にLiMn1.5Ni0.5O4を用いているので、正
極の作動電位が金属リチウムの電位に対して約4.7V
貴となり、非常に貴である。そのため、電池の充電状態
において非水電解質中の溶媒が酸化分解されてしまい、
その結果、サイクル特性や充放電効率特性が低下する。
較電池Eでは、負極活物質にLixTi5/3-yLyO4で表
されるスピネル型構造を有する酸化物焼成体を用いてい
るので、負極の作動電位が金属リチウムの電位に対して
約1.5V貴となり、そのため、電池の充電状態におけ
る負極活物質中のリチウムの活性度が金属リチウムや炭
素材料中のリチウムに比較して低くなり、電解質などを
還元分解する作用が非常に小さい。その結果、良好なサ
イクル特性や充放電効率特性が得られる。
iCoO2を用いているので、正極の作動電位が金属リ
チウムの電位に対して約3.8V貴となり、電池の平均
放電電圧が2.1Vと低くなり、そのため、エネルギー
密度が低くなる。従って、比較電池Eは好ましくない。
較電池D、Fでは、正極活物質にLiMn1.5Ni0.5O
4を用いているので、正極の作動電位が金属リチウムの
電位に対して約4.7V貴となり、電池の平均放電電圧
が、本発明電池A、B、C及び比較電池Dでは3.2
V、比較電池Fでは4.5Vと、高くなり、そのため、
高いエネルギー密度が得られる。
て、高温保存試験を行った。
様の条件で初期容量の確認を行った電池を、上記充放電
サイクル試験の充電条件で充電した後、100℃で3時
間保存した後に室温で21時間保存するという高温保存
サイクルを30日間繰り返した。そして、上記充放電サ
イクル試験の条件で保存後の放電容量を測定し、自己放
電率を求めると共に、電池厚さの変化を測定した。な
お、自己放電率は式(A)により算出し、電池厚さ変化
は式(B)により算出した。
す。表1からわかるように、比較電池Dでは、自己放電
率が高いだけでなく、電池厚さも大きく変化した。これ
に対し、本発明電池A、B、C及び比較電池E、Fで
は、自己放電率が比較的低いだけでなく、電池厚さの変
化も殆どなかった。
て、加熱試験を行った。
様の条件で初期容量の確認を行った電池を、10mAで
9時間強制的に過充電後、ガスバーナー上約2cmの位
置で燃焼させた。
トフィルムが燃焼すると共に、電解質に引火して爆発的
に燃焼した。しかし、本発明電池A、B、C及び比較電
池E、Fでは、アルミラミネートフィルムは燃焼した
が、電解質の燃焼は生じなかった。
レンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比
1:1で混合してなる混合溶媒1リットルに1モルのL
iBF 4を溶解したものを用いており、これらの有機溶
媒が、揮発しやすく、高温保存下で容易に気体となるの
で、自己放電率が高いだけでなく、電池厚さが大きく変
化する。しかも、これらの有機溶媒は引火性が高いの
で、加熱試験によって容易に非水電解質が燃焼してしま
う。従って、比較電池Dでは、過充電、過放電、及びシ
ョートなどのアブユース時における安全性や高温環境下
における安全性が充分ではない。
較電池E、Fでは、非水電解液として、EMIBF4や
BPyBF4のような常温溶融塩を用いている。これら
の常温溶融塩は、常温で液状でありながら揮発性が殆ど
なく、高温保存によっても気体化することは殆どない。
それ故、これらの電池では、自己放電率が比較的低いだ
けでなく、電池厚さの変化も殆どない。しかも、これら
の常温溶融塩は、難燃性又は不燃性を有するので、これ
らの電池では、過充電、過放電、及びショートなどのア
ブユース時における安全性及び高温環境下における安全
性が、優れている。
できるため、本発明電池A、B、Cは、比較電池D、
E、Fに比較して、高い安全性と優れた電池性能を有し
ている。
質が常温溶融塩を主構成成分として含有しているので、
過充電、過放電、及びショートなどのアブユース時や、
高温環境下において、高い安全性を発揮できる。
チウムの電位に対して1Vよりも貴となる負極活物質
を、含有しているので、優れたサイクル特性や充放電効
率特性を発揮できる。
ウムの電位に対して4.5Vよりも貴となる正極活物質
を、含有しているので、優れたエネルギー密度を得るこ
とができる。
放電、及びショートなどのアブユース時や、高温環境下
において、高い安全性を効果的に発揮できる。
放電、及びショートなどのアブユース時や、高温環境下
において、高い安全性をより効果的に発揮でき、更に、
非水電解質中のリチウムイオンの移動度を充分に得るこ
とができる。
サイクル特性や充放電効率特性を発揮できる。
エネルギー密度を得ることができる。
図である。
初期の充電カーブを示す図である。
初期の放電カーブを示す図である。
Fの充放電サイクル特性を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 リチウム塩を含有した非水電解質と、正
極と、負極とを、少なくとも備えた非水電解質リチウム
二次電池において、 非水電解質が、常温溶融塩を主構成成分として含有して
おり、 負極が、負極の作動電位が金属リチウムの電位に対して
1Vよりも貴となる負極活物質を、含有しており、 正極が、正極の作動電位が金属リチウムの電位に対して
4.5Vよりも貴となる正極活物質を、含有しているこ
とを特徴とする非水電解質リチウム二次電池。 - 【請求項2】 常温溶融塩が、式(I)で示される骨格
を有する4級アンモニウム有機物カチオンを有するもの
である請求項1記載の非水電解質リチウム二次電池。 【化1】 - 【請求項3】 常温溶融塩が、式(II)で示される骨格
を有するイミダゾリウムカチオンを有するものである請
求項2記載の非水電解質リチウム二次電池。 【化2】 - 【請求項4】 負極活物質の主成分が、LixTi5/3-y
LyO4(Lは1種以上の2〜16族の元素であってTi
及びO以外の元素、4/3≦x≦7/3、0≦y≦5/
3)で表されるスピネル型構造を有する酸化物焼成体で
ある請求項1記載の非水電解質リチウム二次電池。 - 【請求項5】 正極活物質の主成分が、Lim[Ni2-n
MnO4](Mは1種以上の遷移金属であってNi以外の
元素、0≦m≦1.1、0.75≦n≦1.80)で表
されるスピネル型構造を有する酸化物焼成体である請求
項1記載の非水電解質リチウム二次電池。
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