JP2016025032A - 正極活物質、正極及びリチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一般式Li2−xV1−yMyO(Si1−zGez)O4(式中、Mは、Mo、Nb、Ta及びTiからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、x、y及びzはそれぞれ、0≦x≦2、0.05≦y≦0.5及び0≦z≦0.3の範囲である)で表されるリチウム−バナジウム−シリケート系化合物であることを特徴とする正極活物質を用いる。
【選択図】図1
Description
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池について図1を参照して簡単に説明する。
続いて、本実施形態に係る正極活物質について説明する。
正極活物質の製造方法は特に限定されないが、固相反応合成法、水熱合成法、カーボサーマルリダクション法などにより合成することができる。以下に、本実施形態に係る固相反応合成法を用いた正極活物質の製造方法について説明する。固相反応合成法は、原料調製工程、焼成工程を備える。焼成工程後に必要に応じて粉砕工程及び分級工程を実施しても良い。
<正極>
続いて、本実施形態に係る正極10について説明する。
負極集電体22としては、銅箔等を使用できる。また、負極活物質層24としては、負極活物質、導電助剤、及び、バインダーを含むものを使用できる。導電助剤としては特に限定されず、炭素材料、金属粉などが使用できる。負極に用いられるバインダーとしては、PVDF、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂が使用できる。
電解液としては、特に限定されず、例えば、本実施形態では、有機溶媒にリチウム塩を含む電解液を使用することができる。リチウム塩としては、例えば、LiPF6、LiClO4、LiBF4等の塩が使用できる。なお、これらの塩は1種を単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
[正極活物質の作製]
VO2を3.69g、TiO2を0.89g、Li2SiO3を5.00g秤量し、乳鉢を用いて混合した。混合した粉末をアルミナるつぼに入れて電気炉を用いて800℃、12時間、アルゴン雰囲気にて熱処理を行った。冷却後に取り出したところ紫色の粉末が得られた。
測定条件
Filter: Ni
ターゲット:Cu Kα 1.54060Å
X線出力設定:40kV−40mA
スリット:発散1/2°、散乱1/2°、受光0.15mm
走査速度:2°/min
サンプリング幅:0.02°
測定結果を図2に示す。結晶構造は正方晶のLi2VOSiO4の回折パターンとほぼ一致していることを確認し、2θ=28°付近における(200)面の回折ピーク強度Aと2θ=20°付近における(001)面の回折ピーク強度Bとのピーク強度比A/Bを求めたところ1.16であった。
実施例1の粉砕処理後の正極活物質と導電助剤との混合粉末とバインダーであるPVDFとを重量比を90:10で混合したものを、溶媒であるNメチルピロリドン中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗布し、乾燥させた後、圧延を行い、正極活物質層が形成された正極を作製した。
実施例1の評価用セルを、25℃で、電流値18mA/gで4.4Vまで定電流で充電した後、電流値18mA/gで2.5Vまで定電流放電した。このとき、実施例1の放電容量は168mAh/gであり、平均放電電圧は3.47Vであった。
実施例2〜6及び比較例1、2においては、表1に記載の活物質組成となるように原料を秤量した以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質の合成及び正極活物質と導電助剤との混合粉末を作製し、X線回折法により結晶構造の同定と回折ピーク強度よりピーク強度比A/Bを求めた。さらに、実施例1と同様の方法で、評価用セルの作製及び電池特性評価を行った。結果を表1に示す。
実施例6〜8においては、遊星型ボールミルによる粉砕処理の回転数をそれぞれ480rpm、530rpm及び550rpmとした以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質の合成及び正極活物質と導電助剤との混合粉末を作製し、X線回折法により結晶構造の同定と回折ピーク強度よりピーク強度比A/Bを求めた。さらに、実施例1と同様の方法で、評価用セルの作製及び電池特性評価を行った。結果を表1に示す。
実施例10、11及び比較例3においては、表1に記載の活物質組成となるようにVO2、TiO2、Li2SiO3及びLi2GeO3を秤量した以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質の合成及び正極活物質と導電助剤との混合粉末を作製し、X線回折法により結晶構造の同定と回折ピーク強度よりピーク強度比A/Bを求めた。さらに、実施例1と同様の方法で、評価用セルの作製及び電池特性評価を行った。結果を表1に示す。
実施例12〜18及び比較例4、5においては、表2に記載の活物質組成となるようにVO2、TiO2、MoO2、Li2SiO3及びLi2GeO3を秤量した以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質の合成及び正極活物質と導電助剤との混合粉末を作製し、X線回折法により結晶構造の同定と回折ピーク強度よりピーク強度比A/Bを求めた。さらに、実施例1と同様の方法で、評価用セルの作製及び電池特性評価を行った。結果を表2に示す。
実施例19〜31及び比較例6〜8においては、表3に記載の活物質組成となるようにVO2、TiO2、MoO2、Nb2O5、Ta2O5、Li2SiO3及びLi2GeO3を秤量し、さらにNb2O5及びTa2O5に対して50%molのアセチレンブラックを秤量した以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質の合成及び正極活物質と導電助剤との混合粉末を作製し、X線回折法により結晶構造の同定と回折ピーク強度よりピーク強度比A/Bを求めた。さらに、実施例1と同様の方法で、評価用セルの作製及び電池特性評価を行った。結果を表3に示す。
Claims (4)
- 一般式(1)で表されるリチウム−バナジウム−シリケート系化合物であることを特徴とする正極活物質。
Li2−xV1−yMyO(Si1−zGez)O4 (1)
(式中、Mは、Mo、Nb、Ta及びTiからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素であり、x、y及びzはそれぞれ、0≦x≦2、0.05≦y≦0.5及び0≦z≦0.3の範囲である。) - 前記リチウム−バナジウム−シリケート系化合物のX線回折法による(200)面の回折ピーク強度Aと(001)面の回折ピーク強度Bとのピーク強度比A/Bが0.87以上1.32以下であることを特徴とする請求項1記載の正極活物質。
- 集電体と、請求項1又は2記載の正極活物質を含み前記集電体上に設けられた正極活物質層と、を備える正極。
- 請求項3記載の正極を備えるリチウムイオン二次電池。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111211325A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-05-29 | 广东工业大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012105039A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 株式会社日立製作所 | リチウム二次電池用正極材料、リチウム二次電池用正極、及びリチウム二次電池 |
JP2013069526A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Asahi Glass Co Ltd | 二次電池用正極材料の製造方法 |
JP2013084521A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 耐熱性リチウムイオン二次電池 |
JP2013101919A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蓄電デバイス用集電体材料およびその製造方法、蓄電デバイス用電極、ならびに、蓄電デバイス |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012105039A1 (ja) * | 2011-02-04 | 2012-08-09 | 株式会社日立製作所 | リチウム二次電池用正極材料、リチウム二次電池用正極、及びリチウム二次電池 |
JP2013069526A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Asahi Glass Co Ltd | 二次電池用正極材料の製造方法 |
JP2013084521A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 耐熱性リチウムイオン二次電池 |
JP2013101919A (ja) * | 2011-10-14 | 2013-05-23 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 蓄電デバイス用集電体材料およびその製造方法、蓄電デバイス用電極、ならびに、蓄電デバイス |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111211325A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-05-29 | 广东工业大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用 |
CN111211325B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-17 | 广东工业大学 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用 |
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