JP2011165372A - リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011165372A JP2011165372A JP2010023978A JP2010023978A JP2011165372A JP 2011165372 A JP2011165372 A JP 2011165372A JP 2010023978 A JP2010023978 A JP 2010023978A JP 2010023978 A JP2010023978 A JP 2010023978A JP 2011165372 A JP2011165372 A JP 2011165372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- negative electrode
- secondary battery
- electrode material
- lithium secondary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
【課題】安全性が高くサイクル安定性に優れた新規なリチウム二次電池用負極材料およびその製法ならびにこれを用いたリチウム二次電池の提供。
【解決手段】N、C、B、F、P、Sの少なくとも1つの元素をアニオンとして含有するチタン化合物と、リチウム化合物またはリチウムチタン化合物との混合物を不活性ガス雰囲気中で熱処理する。これによって、安全性が高く急速充放電が可能で、優れたサイクル特性を持つ高性能リチウム二次電池用負極材料が容易に得られる。
【選択図】 図1
Description
(実施例1)
窒素ドープチタン酸リチウムを以下の化学式に示した2段階固相反応により合成した。
1/2Li2TiO3+3/4TiO2+3/4TiN→LixTiyO4:N…(2)
まず上記式(1)に示すように、チタン酸化物の1つである酸化チタン(TiO2)と、リチウム化合物である炭酸リチウム(Li2CO3)を混合し、500〜800℃で5〜10時間の熱処理を行うことによる第1段階の反応によりトンネル構造を有さないチタン酸リチウム(Li2TiO3)が得られた。
(実施例2)
実施例1の第2段階の反応において、アニオンを含有するチタン化合物として用いたTiNの代わりにTiCを用い、以下の化学式(3)に示すような固相反応を行うことにより炭素ドープチタン酸リチウムを合成した。
結晶構造はXRDの評価より実施例1と同じく、単相構造のスピネル型チタン酸リチウムと同様であることが確認された。
(実施例3)
実施例1の第2段階の反応において用いたTiNの代わりにTiB2を用い、以下の化学式(4)に示すような固相反応を行うことによりホウ素ドープチタン酸リチウムを合成した。
結晶構造はXRDの評価より実施例1と同じく、単相構造のスピネル型チタン酸リチウムと同様であることが確認された。
(実施例4)
実施例1の第2段階の反応において用いたTiNの代わりにTiF3を用い、以下の化学式(5)に示すような固相反応を行うことによりフッ素ドープチタン酸リチウムを合成した。
結晶構造はXRDの評価より実施例1と同じく、単相構造のスピネル型チタン酸リチウムと同様であることが確認された。
(実施例5)
実施例1の第2段階の反応において用いたTiNの代わりにTiPを用い、以下の化学式(6)に示すような固相反応を行うことによりリンドープチタン酸リチウムを合成した。
1/2Li2TiO3+3/2TiP→LixTiyO4:P…(6)
結晶構造はXRDの評価より実施例1と同じく、単相構造のスピネル型チタン酸リチウムと同様であることが確認された。
(実施例6)
実施例1の第1段階の反応においてさらにアニオン含有チタン化合物であるTiS2を用いると共に、第2段階の反応において用いたTiNの代わりにアニオン含有チタン化合物であるTiS2を用い、以下の化学式(7)、(8)に示した2段階固相反応により硫黄ドープチタン酸リチウムを合成した。
1/2Li2TiOS+1/6TiO2+4/3TiS2→LixTiyO4:S…(8)
結晶構造はXRDの評価より実施例1と同じく、単相構造のスピネル型チタン酸リチウムと同様であることが確認された。
(比較例1)
アニオンドープを行っていない従来のスピネル型構造チタン酸リチウムを以下の化学式(9)、(10)に示した2段階固相反応により合成した。
Li2TiO3+1/4TiO2+5/4Ti→LixTiyO4…(10)
チタンと炭酸リチウムを混合し、750℃で10時間の熱処理を行うことにより、第1段階の反応(10)によりトンネル構造を有さないチタン酸リチウム(Li2TiO3)が得られた。
Claims (6)
- アニオンがドープされ、3次元トンネル型結晶構造を有するチタン酸リチウムを有することを特徴とするリチウム二次電池用負極材料。
- 前記3次元トンネル型結晶構造を有するチタン酸リチウムは、LixTiyOz(0.75≦x≦2.66、1.33≦y≦4、3≦z≦7)で表されるチタン酸リチウムであることを特徴とするリチウム二次電池用負極材料。
- 前記アニオンは、p軌道に不対電子を有するB、C、N、F、P、Sの少なくとも1つの元素であることを特徴とする請求項1または2に記載のリチウム二次電池用負極材料。
- 前記アニオンは、前記チタン酸リチウムの酸素に対し、モル比でアニオン(A)/酸素(O)=n、0.1≦n≦3.5となるようにドープされていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のリチウム二次電池用負極材料。
- N、C、B、F、P、Sの少なくとも1つの元素をアニオンとして含有するチタン化合物と、リチウム化合物またはリチウムチタン化合物との混合物を不活性ガス雰囲気中で熱処理する工程を有することを特徴とするリチウム二次電池用負極材料の製造方法。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のリチウム二次電池用負極材料を含有する負極と、
リチウムの挿入脱離が可能な正極材料を含有する正極と、
当該正極と前記負極の間に配置されたリチウムイオン伝導性電解質とを有することを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023978A JP2011165372A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023978A JP2011165372A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011165372A true JP2011165372A (ja) | 2011-08-25 |
Family
ID=44595838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010023978A Pending JP2011165372A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011165372A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012028251A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用負極材料及びリチウム二次電池 |
CN103682300A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种改性的微纳钛酸锂负极材料及制备方法 |
WO2015008342A1 (ja) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | 株式会社 日立製作所 | リチウムイオン二次電池及び電池制御システム |
US9263739B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-02-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composite anode active material, method of preparing the same, and lithium battery including the composite anode active material |
US9350016B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-05-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composite anode active material, method of preparing the same, and lithium battery including the composite anode active material |
JP2016162688A (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-05 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
CN106684343A (zh) * | 2015-11-11 | 2017-05-17 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种钛酸锂/碳复合材料及其制备方法和锂离子电池 |
WO2018110708A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3502118B2 (ja) * | 1993-03-17 | 2004-03-02 | 松下電器産業株式会社 | リチウム二次電池およびその負極の製造法 |
JP2005302601A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用負極活物質、その製造方法および非水電解質二次電池 |
JP2006032321A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 活物質材料、その製造方法、およびそれを含む非水電解質二次電池 |
JP2006221881A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質電池用活物質及びその製造方法、並びに、非水電解質電池用電極及び非水電解質電池 |
WO2009126377A2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-10-15 | Enerdel. Inc. | Anode for lithium-ion cell and method of making the same |
JP2010517223A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | エナーデル、インク | チタン酸リチウム、およびチタン酸リチウムを含むリチウムセル並びにバッテリ |
JP2010231960A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toshiba Corp | 非水電解質電池 |
JP2011507166A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | ユミコア ソシエテ アノニム | Liイオン電池のための負電極材料 |
-
2010
- 2010-02-05 JP JP2010023978A patent/JP2011165372A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3502118B2 (ja) * | 1993-03-17 | 2004-03-02 | 松下電器産業株式会社 | リチウム二次電池およびその負極の製造法 |
JP2005302601A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用負極活物質、その製造方法および非水電解質二次電池 |
JP2006032321A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 活物質材料、その製造方法、およびそれを含む非水電解質二次電池 |
JP2006221881A (ja) * | 2005-02-08 | 2006-08-24 | Gs Yuasa Corporation:Kk | 非水電解質電池用活物質及びその製造方法、並びに、非水電解質電池用電極及び非水電解質電池 |
JP2010517223A (ja) * | 2007-01-17 | 2010-05-20 | エナーデル、インク | チタン酸リチウム、およびチタン酸リチウムを含むリチウムセル並びにバッテリ |
JP2011507166A (ja) * | 2007-12-10 | 2011-03-03 | ユミコア ソシエテ アノニム | Liイオン電池のための負電極材料 |
WO2009126377A2 (en) * | 2008-03-04 | 2009-10-15 | Enerdel. Inc. | Anode for lithium-ion cell and method of making the same |
JP2010231960A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Toshiba Corp | 非水電解質電池 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012028251A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム二次電池用負極材料及びリチウム二次電池 |
US9263739B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-02-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composite anode active material, method of preparing the same, and lithium battery including the composite anode active material |
US9350016B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-05-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Composite anode active material, method of preparing the same, and lithium battery including the composite anode active material |
WO2015008342A1 (ja) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | 株式会社 日立製作所 | リチウムイオン二次電池及び電池制御システム |
CN103682300A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | 一种改性的微纳钛酸锂负极材料及制备方法 |
US10759673B2 (en) | 2015-03-04 | 2020-09-01 | Ube Industries, Ltd. | Lithium titanate powder including phosphorous, active material, electrode sheet, and energy storage device using the same |
JP2016162688A (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-05 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
WO2016140312A1 (ja) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
CN106684343A (zh) * | 2015-11-11 | 2017-05-17 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 一种钛酸锂/碳复合材料及其制备方法和锂离子电池 |
WO2018110708A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
JPWO2018110708A1 (ja) * | 2016-12-16 | 2019-10-24 | 宇部興産株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
CN110073529A (zh) * | 2016-12-16 | 2019-07-30 | 宇部兴产株式会社 | 蓄电设备的电极用钛酸锂粉末及活性物质材料、以及使用了其的电极片及蓄电设备 |
JP7077959B2 (ja) | 2016-12-16 | 2022-05-31 | Ube株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
JP2022119855A (ja) * | 2016-12-16 | 2022-08-17 | Ube株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
JP7323007B2 (ja) | 2016-12-16 | 2023-08-08 | Ube株式会社 | 蓄電デバイスの電極用チタン酸リチウム粉末および活物質材料、並びにそれを用いた電極シートおよび蓄電デバイス |
US11845674B2 (en) | 2016-12-16 | 2023-12-19 | Ube Corporation | Lithium titanate powder and active material ingredient for electrode of power storage device, and electrode sheet and power storage device using same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8313721B2 (en) | Lithium-oxygen (AIR) electrochemical cells and batteries | |
EP3246973A1 (en) | Positive-electrode material for lithium-ion secondary battery, method for producing same, and lithium-ion secondary battery | |
JP5761617B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質及び非水電解質二次電池 | |
JP5987401B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法および二次電池 | |
Nageswaran et al. | Morphology controlled Si-modified LiNi0. 5Mn1. 5O4 microspheres as high performance high voltage cathode materials in lithium ion batteries | |
KR20170075596A (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 | |
KR101562686B1 (ko) | 옥시수산화코발트 입자 분말 및 그의 제조법 및 코발트산리튬 입자 분말, 그의 제조법, 및 그것을 사용한 비수전해질 이차 전지 | |
KR20150100406A (ko) | 양극 활물질, 그 제조방법, 이를 포함하는 리튬 이차 전지용 양극 및 이를 채용한 리튬 이차 전지 | |
JP2016110982A (ja) | 正極活物質の製造方法 | |
WO2007034823A1 (ja) | 正極活物質の製造方法およびそれを用いた非水電解質電池 | |
JP2011165372A (ja) | リチウム二次電池用負極材料とその製造方法およびリチウム二次電池 | |
Lou et al. | Mg-doped Li1. 2Mn0. 54Ni0. 13Co0. 13O2 nano flakes with improved electrochemical performance for lithium-ion battery application | |
WO2013151209A1 (ko) | 리튬 이온 커패시터용 양극 활물질 및 그의 제조 방법a | |
KR101457974B1 (ko) | 리튬 2차 전지용 양극 활물질 및 리튬 2차 전지 | |
Wang et al. | Role of fluorine surface modification in improving electrochemical cyclability of concentration gradient Li [Ni 0.73 Co 0.12 Mn 0.15] O 2 cathode material for Li-ion batteries | |
JP5298659B2 (ja) | リチウム二次電池用活物質及びリチウム二次電池 | |
KR20150030759A (ko) | 도핑된 니켈레이트 화합물 | |
KR101814737B1 (ko) | 복합체 질화물, 그 제조방법, 이를 포함하는 전극 활물질, 이를 포함하는 전극 및 이를 채용한 리튬 이차 전지 | |
JP5516463B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JP2013175456A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP6176510B2 (ja) | シリコン材料及び二次電池の負極 | |
Zhang et al. | Synthesis and characterization of mono-dispersion LiNi0. 8Co0. 1Mn0. 1O2 micrometer particles for lithium-ion batteries | |
KR101418060B1 (ko) | 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조 방법 | |
WO2014073701A1 (ja) | 正極活物質、リチウム電池および正極活物質の製造方法 | |
WO2005081338A1 (en) | Positive active electrode material with improved cycling stability |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120307 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120530 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120530 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131008 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140225 |