JP2011181222A - リチウムイオン電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】負極活物質として一般式Liβ(Li1/3Ti5/3−aM1 a)O4(M1は、Ge、Sn又はPb)で表される複合酸化物、又は、一般式Liγ(Li1/3Ti5/3−eM3 e)O4(M3は、Mn、V又はMo)で表される複合酸化物を用い、正極活物質として一般式LiαCobNicM2 dO2(M2は、Ge、Ti、Zr、Y又はSi)で表される複合酸化物、又は、一般式LiCobNicM2 dO2で表される複合酸化物を用いる。
【選択図】図1
Description
正極活物質は、原料としてLiOH・H2O、Co3O4及びNiO2を3:0.7:0.75のモル比で混合した。さらに、M2の原料として、GeO2、TiO2、ZrO2、Y2O3又はSiO2をNiに対して5原子%置換させる量だけ加え、ボールミルを使用して室温で15h(15時間)混合した(以下、「h」は時間(hour)を表す。)。これを酸素雰囲気中で150℃、1h保持し、さらに470℃で5h保持した後、630℃で20h保持し、最後に850℃で20h保持して焼成した。
負極活物質は、原料としてTiO2及びLiOH・H2Oを4:4.85のモル比で混合した。さらに、M1の原料としてGeO2、SnO2及びPbO2をTiに対して5原子%置換させる量だけ加え、ボールミルを使用して室温で15h混合した。これを大気中で150℃、1h保持し、さらに600℃で15h保持して焼成した。
正極活物質にLiCo0.7Ni0.3O2、負極活物質にLi(Li1/3Ti5/3)O4をそれぞれ用いて、実施例1と同様にして、円筒型電池を作製した。
上述のリチウムイオン電池を用い、以下の条件でパルス充放電サイクル試験を行った。
(2)放電パルス:電流12CA(0.083時間率電流)、時間30秒
(3)充電パルス:電流6CA(0.167時間率電流)、時間15秒
(4)放電と充電との間の休止時間:30秒
(5)中心電圧が変動するため、1000パルス毎に2.5Vで定電圧充電又は定電圧放電を行い、中心電圧を2.5Vに調整する。
(直流抵抗及び出力密度の測定)
電池の直流抵抗及び出力密度は、以下の方法によって求めた。
負極活物質は、原料としてTiO2及びLiOH・H2Oを4:4.85のモル比で混合した。さらに、M3の原料としてMnO2、V2O5及びMoO2をTiに対して5原子%置換させる量だけ加え、ボールミルを使用して室温で15h混合した。これを大気中において150℃で1h保持し、さらに600℃で15h保持して焼成した。
Claims (9)
- 一般式Liβ(Li1/3Ti5/3−aM1 a)O4(ただし、M1は、Ge、Sn及びPbからなる群から選択される少なくとも1種類以上の元素であり、0.01≦a≦0.05、1≦β≦2である。)で表される複合酸化物を含むことを特徴とする負極活物質。
- 一般式Liγ(Li1/3Ti5/3−eM3 e)O4(ただし、M3は、Mn、V及びMoからなる群から選択される少なくとも1種類以上の元素であり、0.01≦e≦0.1、1≦γ≦2である。)で表される複合酸化物を含むことを特徴とする負極活物質。
- 請求項1又は2に記載の負極活物質を含むことを特徴とする負極合剤。
- 請求項3記載の負極合剤を含むことを特徴とする負極。
- 一般式LiαCobNicM2 dO2(ただし、M2は、Ge、Ti、Zr、Y及びSiからなる群から選択される少なくとも1種類以上の元素であり、b+c+d=1、0.7≦b≦0.95、0.01≦d≦0.05、0.3≦α≦1.1である。)で表される複合酸化物を含むことを特徴とする正極活物質。
- 一般式LiCobNicM2 dO2(ただし、M2は、Ge、Ti、Zr、Y及びSiからなる群から選択される少なくとも1種類以上の元素であり、b+c+d=1、0.7≦b≦0.95、0.01≦d≦0.05である。)で表される複合酸化物を含むことを特徴とする正極活物質。
- 請求項5又は6に記載の正極活物質を含むことを特徴とする正極合剤。
- 請求項7記載の正極合剤を含むことを特徴とする正極。
- 請求項4記載の負極と、請求項8記載の正極と、前記正極と前記負極との間に挟まれたセパレータと、リチウムイオンを含有する電解質を溶解した有機電解液とを含むことを特徴とするリチウムイオン電池。
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