JP2010251189A - リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池用電極及びリチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池用電極及びリチウム二次電池 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】α−NaFeO2型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物の固溶体を含有するリチウム二次電池用活物質であって、前記固溶体が含有する金属元素の組成比率が、Li1+(x/3)Co1−x−y−zNiy/2Mgz/2Mn(2x/3)+(y/2)+(z/2)(x>0、y>0、z>0、x+y+z<1)を満たすことを特徴とするリチウム二次電池用活物質である。上記式を満たす条件で金属元素比率を定めることにより合成時の各金属元素の価数をLi1+,Co3+,Ni2+,Mn4+,Mg2+とすることができ、Mgを含有しない場合に比べて放電容量を向上させることができるという特異な効果が奏される。
【選択図】なし
Description
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lO4,NaI,NaSCN,NaBr,KClO4,KSCN等のリチウム(Li)、ナトリウム(Na)またはカリウム(K)の1種を含む無機イオン塩、LiCF3SO3,LiN(CF3SO2)2,LiN(C2F5SO2)2,LiN(CF3SO2)(C4F9SO2),LiC(CF3SO2)3,LiC(C2F5SO2)3,(CH3)4NBF4,(CH3)4NBr,(C2H5)4NClO4,(C2H5)4NI,(C3H7)4NBr,(n−C4H9)4
NClO4,(n−C4H9)4NI,(C2H5)4N−maleate,(C2H5)4N−benzoate,(C2H5)4N−phtalate、ステアリルスルホン酸リチウム、
オクチルスルホン酸リチウム、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム等の有機イオン塩等が挙げられ、これらのイオン性化合物を単独、あるいは2種類以上混合して用いることが可能である。
るリチウム塩とを混合して用いることにより、さらに電解質の粘度を下げることができるので、低温特性をさらに高めることができ、また、自己放電を抑制することができ、より望ましい。
硫酸マンガン5水和物と硫酸ニッケル6水和物と硫酸コバルト7水和物と硫酸マグネシウム7水和物をCo、Ni、Mn、Mgの各元素が0.12500:0.18375:0.68750:0.00375の比率となるようイオン交換水に溶解させ混合水溶液を作製した。その際に、その合計濃度が0.667mol/l、体積が180mlとなるようにした。次に、1リットルのビーカーに600mlのイオン交換水を準備し、湯浴を用いて50℃に保ち、8NのNaOHを滴下することでpHを12.0に調整した。その状態でArガスを30minバブリングさせ、溶液内の溶存酸素を十分取り除いた。ビーカー内を回転速度700rpmで攪拌させ、先程の硫酸塩の混合水溶液を3ml/minのスピードで滴下した。その間、湯浴を用いて温度を一定に保ち、8NのNaOHを断続的に滴下することでpHを一定に保った。同時に、還元剤として濃度2.0mol/lのヒドラジン水溶液50mlを0.83ml/minのスピードで滴下した。両方の滴下が終了した後、攪拌を止めた状態で12h以上静止することで共沈水酸化物を十分粒子成長させた。
共沈水酸化物前駆体が含有する金属元素の組成及び水酸化リチウムの混合量について、表1に実施例2〜10に示す組成式に沿って変更した他は、実施例1と同様にして、本発明に係る活物質を合成した。
共沈水酸化物前駆体が含有する遷移金属元素の組成及び水酸化リチウム一水和物の混合量について、表1に比較例1〜5に示す組成式に沿って変更した他は、実施例1と同様にして、比較例に係る活物質を合成した。
実施例1〜10及び比較例1〜5のそれぞれの活物質をリチウム二次電池用正極活物質として用いて以下の手順でリチウム二次電池を作製し、電池特性を評価した。
Claims (3)
- α−NaFeO2型結晶構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物の固溶体を含有するリチウム二次電池用活物質であって、前記固溶体が含有する金属元素の組成比率が、Li1+(x/3)Co1−x−y−zNiy/2Mgz/2Mn(2x/3)+(y/2)+(z/2)(x>0、y>0、z>0、x+y+z<1)を満たすことを特徴とするリチウム二次電池用活物質。
- 請求項1記載のリチウム二次電池用活物質を含有するリチウム二次電池用電極。
- 請求項2記載のリチウム二次電池用電極を備えたリチウム二次電池。
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