JP2008177061A - 正極活物質およびその利用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の正極活物質は、鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄を含むものである。上記の構成によれば、鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄は、合成された酸化鉄よりも非晶質性が高く、リチウムイオンが侵入するための隙間が多く形成されていると考えられる。したがって、放電容量および充電容量に優れるリチウムイオン2次電池の材料となり、LiCoO2などのコバルト含有化合物の代替材料として用いることが可能な正極活物質を提供することができる。
【選択図】なし
Description
本発明を構成する鉄細菌酸化鉄は、鉄細菌によって生成されたものである。本明細書において、「酸化鉄」とはα−Fe2O3、β−Fe2O3、γ−Fe2O3、Fe3O4などに例示される狭義の酸化鉄、α−FeOOH、β−FeOOH、γ−FeOOHなどに例示されるオキシ水酸化鉄、Ferrihydrite に代表される非晶質に近い構造の水酸化鉄を含む、鉄と酸素とを主成分とする化合物の総称である。
本実施の形態におけるリチウムイオン2次電池の正極は、上記鉄細菌酸化鉄の何れかを主要成分として含むものである。「主要成分として含む」とは、リチウムイオン2次電池の正極に上記鉄細菌酸化鉄が50重量%以上含まれることを示す。
本実施の形態におけるリチウムイオン2次電池は、上記リチウムイオン2次電池の正極を含むものである。以下にリチウムイオン2次電池の一例について説明するが、本実施の形態はもちろんこれに限定されるものではない。
X線回折は、測定機器としてRINT2500(Rigaku社製)を用い、ブラッグ・ブレンダーノ法に基づき測定を行った。ターゲットとしては、Cu(銅)を用い、グラファイト単結晶で単色化したCu−Kα線を線源として用いた。
透過型電子顕微鏡法は、測定機器としてJEM−4000EX(日本電子株式会社製、)を用い、加速電圧は400kVの条件にて測定を行った。
フーリエ変換赤外分光分析は、測定機器としてJASCO FT/IR−4100(ジャスコエンジニアリング株式会社製)を用い、KBr法によって測定を行った。
示差熱分析法は、測定機器としてTG8120(Rigaku社製)を用い、昇温速度20℃/min、温度保持0時間および空気中で測定を行った。
メスバウアー分光法は、測定機器としてMDF−200(株式会社東陽リサーチズ社(現在 株式会社トポロジック・システムズ社)製を用い、透過法に基づき線源は5mCiの条件にて測定を行った。
測定装置としてBTS−2400(ナガノ社製)を用い、30℃の恒温室で、定常電流が0.5mA/cm2、電圧が4.2−1.0Vの条件にて測定を行った。
〔鉄細菌酸化鉄の製造〕
京都府城陽市浄水場にて、L. ochracea が生成する鉄細菌酸化鉄が含まれる沈殿物(汚泥)を採取した。
〔被加熱材の製造〕
まず、製造例1に従って得られた鉄細菌酸化鉄(2)を、電気炉であるチューブ炉(リンドバーグ株式会社製)を用い300℃の温度で2時間加熱することによって、被加熱材(1)を得た。また、上記加熱温度を500℃、700℃または1000℃に設定することによって、それぞれ、被加熱材(2)、被加熱材(3)、鉄細菌酸化鉄(3)を得た。得られた被加熱材(1)〜(3)、鉄細菌酸化鉄(3)および製造例1に従って製造した鉄細菌酸化鉄(1)、(2)についてXRD、TEM、FTIR、メスバウアー分光法およびTG−DTAによって適宜物性を測定した。結果を図2〜図8に示す。
まず、図1に示すリチウムイオン2次電池10を作製するために、製造例1に従って製造した鉄細菌酸化鉄(2)、アセチレンブラック(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)、T−30J(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製)を7:2:1の割合で混合し、万力を用いて圧延した。その後150℃の温度下にて上記シート状のリチウムイオン2次電池の正極を作製した。
実施例1に従って製造した被加熱材(2)を用いてリチウムイオン2次電池の正極を作製した以外は、実施例2と同様の手順で、リチウムイオン2次電池の充電容量および放電容量を測定した。測定結果について、図10に示した。
実施例2において、鉄細菌酸化鉄の換わりに 2-line ferrihydrite と呼ばれる酸化鉄(以下、適宜「比較用酸化鉄」と記す)を用いたこと以外は、実施例2と同様の手順でリチウムイオン2次電池の充電容量および放電容量を測定した。
10 リチウムイオン2次電池
Claims (7)
- 鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄を含むことを特徴とする正極活物質。
- 上記鉄細菌酸化鉄は、鉄バクテリア浄水法によって生じた凝集沈殿物から分離されたものであることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。
- 上記鉄細菌が、レプトシリックス属細菌( Leptothrix sp. )であることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。
- 上記鉄細菌酸化鉄が、300℃以上、800℃以下で加熱されてなる被加熱材であることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。
- 鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄が、300℃以上、800℃以下で加熱されてなる、被加熱材。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の正極活物質を主要成分として含むことを特徴とするリチウムイオン2次電池の正極。
- 請求項6に記載のリチウムイオン2次電池の正極を含むことを特徴とするリチウムイオン2次電池。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0530668A (ja) * | 1991-07-16 | 1993-02-05 | Murata Mfg Co Ltd | バツテリ充電回路 |
WO2012124703A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 国立大学法人岡山大学 | 新規多孔質アモルファスシリカ及びその製造方法 |
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CN114634181A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-17 | 华南理工大学 | 回收电镀污泥中铁制备的锂硫电池正极材料及其制备方法 |
WO2023238635A1 (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | リチウム回収剤、リチウム回収方法、リチウム回収システム、リチウム含有マンガン酸化物の製造方法、及びリチウムイオン電池の正極活物質の製造方法 |
Families Citing this family (1)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01240192A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-25 | Nippon Steel Corp | 高純度酸化鉄を製造する方法 |
JPH10338526A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Yoshida Seibutsu Kenkyusho:Kk | パイプ状微粒子酸化鉄の製造方法 |
JP2005272251A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Japan Science & Technology Agency | 鞘状酸化鉄粒子の生産方法、及びその利用 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01240192A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-25 | Nippon Steel Corp | 高純度酸化鉄を製造する方法 |
JPH10338526A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Yoshida Seibutsu Kenkyusho:Kk | パイプ状微粒子酸化鉄の製造方法 |
JP2005272251A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Japan Science & Technology Agency | 鞘状酸化鉄粒子の生産方法、及びその利用 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0530668A (ja) * | 1991-07-16 | 1993-02-05 | Murata Mfg Co Ltd | バツテリ充電回路 |
WO2012124703A1 (ja) * | 2011-03-15 | 2012-09-20 | 国立大学法人岡山大学 | 新規多孔質アモルファスシリカ及びその製造方法 |
JP5975982B2 (ja) * | 2011-03-15 | 2016-08-23 | 国立大学法人 岡山大学 | 新規多孔質アモルファスシリカ及びその製造方法 |
WO2013100050A1 (ja) | 2011-12-27 | 2013-07-04 | 国立大学法人岡山大学 | 負極活物質及びその利用 |
JPWO2013100050A1 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-05-11 | 国立大学法人 岡山大学 | 負極活物質及びその利用 |
EP2800177A4 (en) * | 2011-12-27 | 2015-09-16 | Univ Okayama Nat Univ Corp | ACTIVE NEGATIVE ELECTRODE MATERIAL AND USE THEREOF |
US9595715B2 (en) | 2011-12-27 | 2017-03-14 | National University Corporation Okayama University | Negative electrode active material and use of same |
KR101738853B1 (ko) * | 2011-12-27 | 2017-05-23 | 고꾸리츠 다이가꾸 호우징 오까야마 다이가꾸 | 음극 활물질 및 그의 이용 |
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CN114634181B (zh) * | 2022-02-21 | 2023-06-16 | 华南理工大学 | 回收电镀污泥中铁制备的锂硫电池正极材料及其制备方法 |
WO2023238635A1 (ja) * | 2022-06-10 | 2023-12-14 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | リチウム回収剤、リチウム回収方法、リチウム回収システム、リチウム含有マンガン酸化物の製造方法、及びリチウムイオン電池の正極活物質の製造方法 |
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