JP2022518896A - 炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法 - Google Patents
炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022518896A JP2022518896A JP2021541260A JP2021541260A JP2022518896A JP 2022518896 A JP2022518896 A JP 2022518896A JP 2021541260 A JP2021541260 A JP 2021541260A JP 2021541260 A JP2021541260 A JP 2021541260A JP 2022518896 A JP2022518896 A JP 2022518896A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- secondary battery
- negative electrode
- graph
- active material
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
- G01N23/207—Diffractometry using detectors, e.g. using a probe in a central position and one or more displaceable detectors in circumferential positions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/364—Composites as mixtures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/381—Alkaline or alkaline earth metals elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/387—Tin or alloys based on tin
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/378—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] specially adapted for the type of battery or accumulator
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法として、
前記方法が、炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む対象炭素系ハイブリッド負極を備える対象二次電池の充放電の間、前記対象炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔(d-spacing)をX線回折装置(X-ray diffractometer)を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である対象勾配差を計算する段階と、
前記対象勾配差を、参照二次電池の充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化を示したグラフにおける変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差と比較する段階と、
前記比較結果から前記参照二次電池に対する前記対象二次電池の寿命特性の改善可否を予測する段階と、を含むことを特徴とする、二次電池の寿命特性の予測方法が提供される。
前記参照勾配差は、
炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む参照炭素系ハイブリッド負極を備える参照二次電池の充放電の間、前記参照炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔をX線回折装置を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差を計算する段階と、によって得られ得る。
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点以後の放電容量が、前記非炭素系負極活物質が寄与した容量部分に対応し、前記変曲点以前の放電容量は、前記炭素系負極活物質が寄与した容量部分に対応し得る。
前記対象勾配差及び参照勾配差は、下記の式で計算され得る。
対象勾配差=[(対象二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(対象二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値
参照勾配差=[(参照二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(参照二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値
前記比較結果から前記対象勾配差が前記参照勾配差よりも大きい場合、前記参照二次電池に比べて前記対象二次電池の寿命特性が改善したと判断し得る。
前記比較結果から前記対象勾配差が前記参照勾配差よりも小さい場合、前記参照二次電池に比べて前記対象二次電池の寿命特性が劣化したと判断し得る。
前記炭素系負極活物質が、天然黒鉛、人造黒鉛、軟質炭素、硬質炭素、ピッチ炭化物、焼成されたコークス、グラフェン、炭素ナノチューブまたはこれらの二種以上を含み得る。
前記非炭素系負極活物質が、リチウムと合金化可能な金属または半金属を含み得る。
前記非炭素系負極活物質が、Si、Sn、In、Pb、Ga、Ge、Al、Bi、Sb、Ag、Mg、Zn、Pt、Ti及びこれらの組合せからなる群より選択された金属または半金属、その酸化物、その炭素複合体、前記金属または半金属酸化物の炭素複合体またはこれらの混合物を含み得る。
前記非炭素系負極活物質が、Si、SiOx(0<x<2)またはこれらの二種以上の混合物を含み得る。
前記方法は、炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む対象炭素系ハイブリッド負極を備える対象二次電池の充放電の間、前記対象炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔(d-spacing)をX線回折装置(X-ray diffractometer)を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である対象勾配差を計算する段階と、
前記対象勾配差を、参照二次電池の充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化を示したグラフにおける変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差と比較する段階と、
前記比較結果から前記参照二次電池に対する前記対象二次電池の寿命特性の改善可否を予測する段階と、を含むことを特徴とする二次電池の寿命特性の予測方法である。
炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む参照炭素系ハイブリッド負極を備えた参照二次電池の充放電の間、前記参照炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔(d-spacing)をX線回折装置(X-ray diffractometer)を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差を計算する段階と、によって得られ得る。
対象勾配差=[(対象二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(対象二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値
参照勾配差=[(参照二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(参照二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値
<負極の製造>
炭素系活物質として人造黒鉛、及び非炭素系活物質として0.1Cで充放電したときのクーロン効率(Coulombic efficiency)が80%以上であるSiO(酸化ケイ素)の混合負極活物質と、バインダー高分子(SBR(スチレン-ブタジエンゴム)及びCMC(カルボキシメチルセルロース))と、導電材としてカーボンブラックと、を95:3.5:1.5の重量比で混合した混合物と、分散媒として水を使用し、混合物と分散媒を1:2の重量比で混合して活物質層用のスラリーを準備した。この際、前記人造黒鉛及びSiOの混合負極活物質の全体重量に対してSiOの重量が5重量%であり、SBRとCMCの重量比は2.3:1.2であった。
正極活物質層としてLi(Ni0.8Mn0.1Co0.1)O2(NCM-811)と、導電材としてカーボンブラック(carbon black)と、バインダーとしてポリビニリデンフルオライド(PVdF)とを、96:2:2の重量比で、溶媒であるN-メチルピロリドン(NMP)に添加して正極スラリーを準備した。前記スラリーを厚さ15μmのアルミニウム集電体の片面にコーティングし、前記負極と同様の条件で乾燥及び圧延を行って正極を製造した。この際、正極活物質の乾燥重量を基準でローディング量は20mg/cm2であった。
エチレンカーボネート(EC)と、プロピレンカーボネート(PC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)とを、3:1:6(体積比)の組成で混合した有機溶媒に、LiPF6を1.0Mの濃度になるように溶解して非水電解液を製造した。
<負極の製造>
炭素系活物質として人造黒鉛と、バインダー高分子(SBR及びCMC)と、導電材としてカーボンブラックとを95:3.5:1.5の重量比で混合した混合物と、分散媒として水を使用し、混合物と分散媒を1:2の重量比で混合して第1活物質層用のスラリーを準備した。この際、SBRとCMCの重量比は2.3:1.2であった。
製造例1と同様の方法で正極を製造した。
製造例1と同様の方法で非水電解液を製造した。
実験例1
透過X線回折装置(transmission x-ray diffractometer)(製造社:Bruker,製品名:D8 Advance)を用いて、製造例1、2の二次電池をサイクルテストと同じ条件である0.33CC/CV充電、0.33CC放電条件で充放電しながら、各二次電池の負極に含まれた人造黒鉛の(002)格子界面ピーク(2θ=7.5~11(Agλ=0.56))をトラッキングしてスキャンした。このようにスキャンして得られた製造例1及び2の負極に含まれた人造黒鉛の(002)格子ピークを、ブラッグの法則(Bragg’s Law)に基づいてフィッティング(fitting)して人造黒鉛の格子間隔(lattice d-spacing)を計算した。
実験例1で予測した寿命特性が実際の結果とも一致するかを確認するために、製造例1の参照二次電池(サンプルA)と製造例2の対象二次電池(サンプルB)をサイクルテストと同じ条件である0.33CC/CV充電、0.33CC放電条件で200回の充放電を施して寿命特性テストを行った。
Claims (10)
- 炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法であって、
前記方法が、炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む対象炭素系ハイブリッド負極を備える対象二次電池の充放電の間、前記対象炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔をX線回折装置を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である対象勾配差を計算する段階と、
前記対象勾配差を、参照二次電池の充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化を示したグラフにおける変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差と比較する段階と、
前記比較結果から前記参照二次電池に対する前記対象二次電池の寿命特性の改善可否を予測する段階と、を含むことを特徴とする、二次電池の寿命特性の予測方法。 - 前記参照勾配差は、
炭素系負極活物質及び非炭素系負極活物質を含む参照炭素系ハイブリッド負極を備える参照二次電池の充放電の間、前記参照炭素系ハイブリッド負極の炭素系負極活物質の格子間隔をX線回折装置を用いて測定し、充放電容量(X軸)に対する格子間隔値の変化をグラフにプロットする段階と、
前記プロットされたグラフから、放電が行われる間にグラフの変曲点を境界にして変化した勾配値の差である参照勾配差を計算する段階と、によって得られることを特徴とする、請求項1に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。 - 前記プロットされたグラフから、放電が行われる間、グラフの変曲点以後の放電容量が、前記非炭素系負極活物質が寄与した容量部分に対応し、前記変曲点以前の放電容量は、前記炭素系負極活物質が寄与した容量部分に対応することを特徴とする、請求項1または2に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記対象勾配差及び参照勾配差が、下記の式で計算されることを特徴とする、請求項1から3の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
対象勾配差=[(対象二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(対象二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値
参照勾配差=[(参照二次電池のグラフにおける変曲点以前のグラフの勾配)-(参照二次電池のグラフにおける変曲点以後のグラフの勾配)]の絶対値 - 前記比較結果から前記対象勾配差が前記参照勾配差よりも大きい場合、前記参照二次電池に比べて前記対象二次電池の寿命特性が改善したと判断することを特徴とする、請求項1から4の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記比較結果から前記対象勾配差が前記参照勾配差よりも小さい場合、前記参照二次電池に比べて前記対象二次電池の寿命特性が劣化したと判断することを特徴とする、請求項1から5の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記炭素系負極活物質が、天然黒鉛、人造黒鉛、軟質炭素、硬質炭素、ピッチ炭化物、焼成されたコークス、グラフェン、炭素ナノチューブまたはこれらの二種以上を含むことを特徴とする、請求項1から6の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記非炭素系負極活物質が、リチウムと合金化可能な金属または半金属を含むことを特徴とする、請求項1から7の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記非炭素系負極活物質が、Si、Sn、In、Pb、Ga、Ge、Al、Bi、Sb、Ag、Mg、Zn、Pt、Ti及びこれらの組合せからなる群より選択された金属または半金属、その酸化物、その炭素複合体、前記金属または半金属酸化物の炭素複合体またはこれらの混合物を含むことを特徴とする、請求項1から8の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
- 前記非炭素系負極活物質が、Si、SiOx(0<x<2)またはこれらの二種以上の混合物を含むことを特徴とする、請求項1から9の何れか一項に記載の二次電池の寿命特性の予測方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2019-0139765 | 2019-11-04 | ||
KR1020190139765A KR20210053748A (ko) | 2019-11-04 | 2019-11-04 | 탄소계 기반 하이브리드 음극을 구비한 이차전지의 수명 특성 예측 방법 |
PCT/KR2020/015352 WO2021091236A1 (ko) | 2019-11-04 | 2020-11-04 | 탄소계 기반 하이브리드 음극을 구비한 이차전지의 수명 특성 예측 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022518896A true JP2022518896A (ja) | 2022-03-17 |
JP7158592B2 JP7158592B2 (ja) | 2022-10-21 |
Family
ID=75848901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021541260A Active JP7158592B2 (ja) | 2019-11-04 | 2020-11-04 | 炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220373610A1 (ja) |
EP (1) | EP4040568B1 (ja) |
JP (1) | JP7158592B2 (ja) |
KR (1) | KR20210053748A (ja) |
CN (1) | CN114599983A (ja) |
WO (1) | WO2021091236A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114114049B (zh) * | 2021-09-30 | 2022-10-18 | 北京交通大学 | 一种基于样本迁移的锂离子电池寿命预测方法 |
CN114062934B (zh) * | 2021-11-19 | 2022-05-06 | 湖南苏科智能科技有限公司 | 一种基于x光图像处理的充电电池容量检测方法 |
CN115338149A (zh) * | 2022-07-06 | 2022-11-15 | 南开大学 | 一种快速判别锂电池三元层状正极材料循环寿命的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000212677A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム貯蔵性金属間化合物およびこれを用いたリチウム二次電池 |
JP2009152201A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 複合体陰極活物質、その製造方法及びこれを採用した陰極とリチウム電池 |
US20140295268A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-02 | The Trustees Of Boston College | Layered titanium disilicide, method of preparation and applications thereof |
WO2017081918A1 (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | ソニー株式会社 | 負極活物質、二次電池用の負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2021091235A1 (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | 주식회사 엘지화학 | 탄소계 기반 하이브리드 음극의 정량적 분석 방법 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101211327B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2012-12-11 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 음극활물질 및 그 제조방법 |
KR101749187B1 (ko) * | 2013-11-19 | 2017-06-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 음극 활물질, 이를 채용한 음극과 리튬 전지 및 상기 음극 활물질의 제조방법 |
JP2017139089A (ja) * | 2016-02-02 | 2017-08-10 | 日本電気株式会社 | 二次電池評価方法、二次電池評価装置および二次電池評価プログラム |
KR101802482B1 (ko) * | 2017-04-26 | 2017-11-28 | 한국기초과학지원연구원 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 리튬 이차전지 |
KR101963164B1 (ko) * | 2017-07-14 | 2019-03-28 | (주)에스제이신소재 | 리튬 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조방법 |
KR20190139765A (ko) | 2018-06-08 | 2019-12-18 | 한국전자통신연구원 | 선형 회귀 쉬프트 레지스터를 이용한 신뢰 필드 생성 방법 및 장치 |
-
2019
- 2019-11-04 KR KR1020190139765A patent/KR20210053748A/ko active Search and Examination
-
2020
- 2020-11-04 WO PCT/KR2020/015352 patent/WO2021091236A1/ko unknown
- 2020-11-04 US US17/772,038 patent/US20220373610A1/en active Pending
- 2020-11-04 CN CN202080073250.1A patent/CN114599983A/zh active Pending
- 2020-11-04 JP JP2021541260A patent/JP7158592B2/ja active Active
- 2020-11-04 EP EP20885382.0A patent/EP4040568B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000212677A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-02 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム貯蔵性金属間化合物およびこれを用いたリチウム二次電池 |
JP2009152201A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Samsung Sdi Co Ltd | 複合体陰極活物質、その製造方法及びこれを採用した陰極とリチウム電池 |
US20140295268A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-02 | The Trustees Of Boston College | Layered titanium disilicide, method of preparation and applications thereof |
WO2017081918A1 (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-18 | ソニー株式会社 | 負極活物質、二次電池用の負極及びリチウムイオン二次電池 |
WO2021091235A1 (ko) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | 주식회사 엘지화학 | 탄소계 기반 하이브리드 음극의 정량적 분석 방법 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
HYUN JUNG KWON ET.AL.: "Nano/Microstructured Silicon−Carbon Hybrid Composite Particles Fabricated with Corn Starch Biowaste", NANO LETT., vol. 2020, no. 20, JPN6022021738, 11 December 2019 (2019-12-11), pages 625 - 635, ISSN: 0004791086 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021091236A1 (ko) | 2021-05-14 |
EP4040568B1 (en) | 2024-03-27 |
EP4040568A1 (en) | 2022-08-10 |
EP4040568A4 (en) | 2022-12-28 |
JP7158592B2 (ja) | 2022-10-21 |
US20220373610A1 (en) | 2022-11-24 |
KR20210053748A (ko) | 2021-05-12 |
CN114599983A (zh) | 2022-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7063981B2 (ja) | 負極活物質、これを含む負極及びリチウム二次電池 | |
KR102201335B1 (ko) | 전기화학소자용 음극 활물질, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
KR101956971B1 (ko) | 리튬 이온 배터리용 전도성 탄소 | |
JP5464653B2 (ja) | 非水二次電池およびその製造方法 | |
JP5757148B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用負極活物質及びその負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
KR101108441B1 (ko) | 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
CN111226330A (zh) | 二次电池用正极材料和包含该正极材料的锂二次电池 | |
JP6098734B2 (ja) | 二次電池用負極及びこれを含むリチウム二次電池 | |
US10476078B2 (en) | Positive electrode for secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including the positive electrode | |
JP7158592B2 (ja) | 炭素系ハイブリッド負極を備える二次電池の寿命特性の予測方法 | |
JP2022508147A (ja) | リチウム二次電池用正極材、これを含む正極及びリチウム二次電池 | |
WO2015037367A1 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP7316780B2 (ja) | 有機電解液、及びそれを含むリチウム電池 | |
US9853288B2 (en) | Lithium secondary battery | |
CN113795464A (zh) | 制造锂二次电池用正极活性材料的方法和由该方法制造的正极活性材料 | |
JP2014149989A (ja) | リチウムイオン二次電池用活物質、それを有するリチウムイオン二次電池用電極及びリチウムイオン二次電池 | |
JP7292509B2 (ja) | 炭素系ハイブリッド負極の定量的分析方法 | |
KR20220109699A (ko) | 이차전지의 제조방법 | |
CN113678287A (zh) | 二次电池用正极活性材料、其制备方法和包含所述正极活性材料的锂二次电池 | |
KR102663399B1 (ko) | 음극 활물질, 이를 포함하는 음극, 이를 포함하는 이차전지 및 음극 활물질의 제조방법 | |
US20230369568A1 (en) | Lithium-containing particle coatings for positive electroactive materials | |
US20220393229A1 (en) | Secondary battery | |
US20230411623A1 (en) | Electrode having an alternating layered structure | |
JP2017117775A (ja) | 非水電解質二次電池用負極活物質、非水電解質二次電池用負極、及び非水電解質二次電池 | |
CN117174902A (zh) | 用于含硅电极的碳添加剂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210716 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220606 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220906 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220920 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221011 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7158592 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |