JP2012003880A - リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012003880A JP2012003880A JP2010135826A JP2010135826A JP2012003880A JP 2012003880 A JP2012003880 A JP 2012003880A JP 2010135826 A JP2010135826 A JP 2010135826A JP 2010135826 A JP2010135826 A JP 2010135826A JP 2012003880 A JP2012003880 A JP 2012003880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- secondary battery
- electrode active
- 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)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】 一般式:Lip(Nix,Mny)O2(0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)で表され、層状岩塩構造を有する、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子あるいは膜であって、(003)面が、板面と交差するように配向している。
【選択図】 図2A
Description
一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
図1Aは、本発明の一実施形態であるリチウム二次電池10の概略構成を示す断面図である。
一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
図3Aは、本発明の他の実施形態であるリチウム二次電池20の概略構成を示す断面図である。図3Aを参照すると、このリチウム二次電池20は、いわゆる全固体型のものであって、正極集電体21と、正極活物質層22と、固体電解質層23と、負極活物質層24と、負極集電体25と、を備えている。このリチウム二次電池20は、正極集電体21の上に、正極活物質層22、固体電解質層23、負極活物質層24、及び負極集電体25を、この順序で積層することにより形成されている。
図4は、本発明のさらに他の実施形態であるリチウム二次電池30の概略構成を示す断面図である。図4を参照すると、このリチウム二次電池30は、いわゆるポリマー型のものであって、正極集電体31と、正極活物質層32と、ポリマー電解質層33と、負極活物質層34と、負極集電体35と、を備えている。このリチウム二次電池30は、正極集電体31の上に、正極活物質層32、ポリマー電解質層33、負極活物質層34、及び負極集電体35を、この順序で積層することにより形成されている。本発明の正極活物質膜としての正極活物質層32は、上述の正極活物質層22(図3B参照)と同様に構成されている。
上述の正極活物質用板状粒子15b2、正極活物質層22、及び正極活物質層32は、以下の製造方法によって、容易かつ確実に形成される。
まず、以下の方法によって、スラリーを調製した。
上記のようにして調製されたスラリーを、ドクターブレード法によって、PETフィルムの上に、乾燥後の厚さが10μmとなるように、シート状に成形した。
PETフィルムから剥がしたシート状の成形体を、カッターで50mm角に切り出し、突起の大きさが300μmのエンボス加工を施したジルコニア製セッター(寸法90mm角、高さ1mm)の中央に載置し、大気雰囲気中にて1200℃で10時間熱処理後、焼成炉中の雰囲気を酸素雰囲気に置換し、室温まで200℃/hで降温して、セッターに溶着していない部分を取り出した。
得られた(Ni0.5Mn0.5)3O4セラミックスシートと、LiNO3粉末(関東化学株式会社製)とを、mol比率Li/(Ni,Mn)=1.5となるように混合し、酸素雰囲気中(0.1MPa)にて750℃で5時間加熱処理することで、Li(Ni0.5Mn0.5)O2シートを得た。このシート面に対しXRD測定(配向性評価)を行ったところ、[003]/[104]=0.4であった。
XRD(X線回折)測定は、以下の方法で行った:エタノール2gに板状粒子0.1gを加えたものを、超音波分散機(超音波洗浄機)で30分間分散させ、これを25mm×50mmのガラス基板に2000rpmでスピンコートし、板状粒子同士ができるだけ重ならないように、且つ結晶面とガラス基板面とが平行となる状態に配置した。XRD装置(株式会社リガク製 製品名「RINT-TTRIII」)を用い、板状粒子の表面に対してX線を照射したときのXRDプロファイルを測定し、(104)面による回折強度(ピーク高さ)に対する(003)面による回折強度(ピーク高さ)の比率[003]/[104]を求めた。なお、上記方法においては、板状粒子の板面がガラス基板面と面接触し、粒子板面とガラス基板面とが平行になる。このため、上記方法によれば、粒子板面の結晶面に平行に存在する結晶面、すなわち、粒子の板面方向に配向する結晶面による回折プロファイルが得られる。
上述のように、本実施形態の正極活物質用板状粒子15b2、正極活物質層22、及び正極活物質層32においては、リチウムイオンの出入りが良好に行われる(104)面が、板面と平行となるように配向し、表面の大部分にて露出される。一方、リチウムイオンの出入りが行えない(003)面は、端面にわずかに露出するのみである(図2A参照)。すなわち、電解質13(結着材15b1に浸透しているものを含む)への、リチウムイオンの出入りが良好に行われる面の露出がより多くなるとともに、リチウムイオンの出入りが行えない(003)面の露出割合が極めて低くなる。
なお、上述の実施形態や具体例は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の具現化の一例を単に示したものにすぎないのであって、本発明はもとより上述の実施形態や具体例によって何ら限定されるべきものではない。よって、上述の実施形態や具体例に対して、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、種々の変形が施され得ることは、当然である。
12…セパレータ 13…電解質 14…負極
15…正極 15a…正極集電体 15b…正極活物質層
15b1…結着材 15b2…正極活物質用板状粒子
20…リチウム二次電池 21…正極集電体
22…正極活物質層 22a…正極活物質用板状粒子
23…固体電解質層 24…負極活物質層 25…負極集電体
30…リチウム二次電池 31…正極集電体 32…正極活物質層
33…ポリマー電解質層 34…負極活物質層 35…負極集電体
A…板面(上側表面) B…板面(下側表面) C…端面
Claims (20)
- 一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
で表され、層状岩塩構造を有する、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
(003)面が、粒子の板面と交差するように配向していることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。 - 請求項1に記載の、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
(003)以外の面が、前記板面と平行に配向していることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。 - 請求項2に記載の、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
(104)面が、前記板面と平行に配向しており、
X線回折における、(104)面による回折強度に対する(003)面による回折強度の比率[003]/[104]が、1以下となることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。 - 請求項3に記載の、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
[003]/[104]が、0.005以上となることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。 - 請求項1〜請求項4のうちのいずれか1項に記載の、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
気孔率が10%以下であることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。 - 一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
で表され、層状岩塩構造を有する、リチウム二次電池の正極活物質膜であって、
(003)面が、膜の板面と交差するように配向していることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質膜。 - 請求項6に記載の、リチウム二次電池の正極活物質膜であって、
(003)以外の面が、前記板面と平行となるように配向していることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質膜。 - 請求項7に記載の、リチウム二次電池の正極活物質膜であって、
(104)面が、前記板面と平行に配向しており、
X線回折における、(104)面による回折強度に対する(003)面による回折強度の比率[003]/[104]が、1以下となることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質膜。 - 請求項8に記載の、リチウム二次電池の正極活物質膜であって、
[003]/[104]が、0.005以上となることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質膜。 - 請求項6〜請求項9のうちのいずれか1項に記載の、リチウム二次電池の正極活物質膜であって、
気孔率が10%以下であることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質膜。 - 一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
で表され、層状岩塩構造を有する、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子であって、
(003)面が、粒子の板面と交差するように配向していることを特徴とする、リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子。
で表され、層状岩塩構造を有し、(003)面が板面と交差するように配向した、板状粒子を、正極活物質として含む、正極と、
炭素質材料又はリチウム吸蔵物質を負極活物質として含む、負極と、
前記正極と前記負極との間に介在するように設けられた、電解質と、
を備えたことを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項11に記載の、リチウム二次電池であって、
(003)以外の面が、前記板面と平行に配向していることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項12に記載の、リチウム二次電池であって、
(104)面が、前記板面と平行に配向しており、
X線回折における、(104)面による回折強度に対する(003)面による回折強度の比率[003]/[104]が、1以下となることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項13に記載の、リチウム二次電池であって、
[003]/[104]が、0.005以上となることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項11〜請求項14のうちのいずれか1項に記載の、リチウム二次電池であって、
気孔率が10%以下であることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 一般式:Lip(Nix,Mny)O2
(上記一般式中、0.9≦p≦1.3,0.4<x≦0.9,0.1<y≦0.6,x+y=1)
で表され、層状岩塩構造を有し、(003)面が板面と交差するように配向した、正極活物質膜を含む、正極と、
炭素質材料又はリチウム吸蔵物質を負極活物質として含む、負極と、
前記正極と前記負極との間に介在するように設けられた、電解質と、
を備えたことを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項16に記載の、リチウム二次電池であって、
(003)以外の面が、前記板面と平行となるように配向していることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項17に記載の、リチウム二次電池であって、
(104)面が、前記板面と平行に配向しており、
X線回折における、(104)面による回折強度に対する(003)面による回折強度の比率[003]/[104]が、1以下となることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項18に記載の、リチウム二次電池であって、
[003]/[104]が、0.005以上となることを特徴とする、リチウム二次電池。 - 請求項16〜請求項19のうちのいずれか1項に記載の、リチウム二次電池であって、
気孔率が10%以下であ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 |
---|---|---|---|
JP2010135826A JP2012003880A (ja) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010135826A JP2012003880A (ja) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012003880A true JP2012003880A (ja) | 2012-01-05 |
JP2012003880A5 JP2012003880A5 (ja) | 2013-04-18 |
Family
ID=45535674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010135826A Pending JP2012003880A (ja) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012003880A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101475288B1 (ko) * | 2012-12-31 | 2014-12-22 | 주식회사 포스코이에스엠 | Li-Mn-Ni계 복합 산화물의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 Li-Mn-Ni계 복합 산화물 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62259358A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-11 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
JPH0737576A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池およびその正極活物質の製造法 |
JP2003132887A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体リチウム二次電池およびその製造方法 |
JP2004087487A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正極活物質およびこれを含む非水電解質二次電池 |
JP2009181920A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ohara Inc | 固体電池 |
JP2009301850A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
-
2010
- 2010-06-15 JP JP2010135826A patent/JP2012003880A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62259358A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-11 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池 |
JPH0737576A (ja) * | 1993-07-22 | 1995-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池およびその正極活物質の製造法 |
JP2003132887A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体リチウム二次電池およびその製造方法 |
JP2004087487A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 正極活物質およびこれを含む非水電解質二次電池 |
JP2009181920A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Ohara Inc | 固体電池 |
JP2009301850A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101475288B1 (ko) * | 2012-12-31 | 2014-12-22 | 주식회사 포스코이에스엠 | Li-Mn-Ni계 복합 산화물의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 Li-Mn-Ni계 복합 산화물 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4745463B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
JP4745464B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
JP5457947B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
JP5542694B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、リチウム二次電池の正極活物質膜、これらの製造方法、リチウム二次電池の正極活物質の製造方法、及びリチウム二次電池 | |
JP5043203B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、リチウム二次電池の正極活物質膜、これらの製造方法、リチウム二次電池の正極活物質の製造方法、及びリチウム二次電池 | |
JP4703786B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
JP5564649B2 (ja) | リチウム二次電池の正極及びリチウム二次電池 | |
EP2369661A1 (en) | Plate-shaped particles for positive electrode active material of lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries | |
JP4755727B2 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
WO2011158575A1 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質の製造方法 | |
JP5703409B2 (ja) | リチウム二次電池用のリチウム複合酸化物焼結体板 | |
US8709662B2 (en) | Method for producing cathode active material for a lithium secondary battery | |
JP2010219068A (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子の製造方法 | |
JP5457953B2 (ja) | リチウム二次電池の正極、及びリチウム二次電池 | |
JP2012003880A (ja) | リチウム二次電池の正極活物質用の板状粒子、及び同物質膜、並びにリチウム二次電池 | |
WO2012029803A1 (ja) | リチウム二次電池の正極活物質 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130304 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140416 |