JP2022552717A - 電極組成物 - Google Patents

電極組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2022552717A
JP2022552717A JP2022523139A JP2022523139A JP2022552717A JP 2022552717 A JP2022552717 A JP 2022552717A JP 2022523139 A JP2022523139 A JP 2022523139A JP 2022523139 A JP2022523139 A JP 2022523139A JP 2022552717 A JP2022552717 A JP 2022552717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
niobium
oxide
containing metal
metal oxide
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.)
Pending
Application number
JP2022523139A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021074406A5 (ja
Inventor
サイ・シヴァレディ
クレア・グレイ
Original Assignee
ニョボルト・リミテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ニョボルト・リミテッド filed Critical ニョボルト・リミテッド
Publication of JP2022552717A publication Critical patent/JP2022552717A/ja
Publication of JPWO2021074406A5 publication Critical patent/JPWO2021074406A5/ja
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562—Solid materials
    • 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
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • 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
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • 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
    • 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
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本発明は、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する電極を提供する。ニオブ含有金属酸化物は、Ｎｂ２Ｏ５多形体、ＮｂＯ２またはＮｂ２Ｏ３であり得るか、またはニオブタングステン酸化物、チタンニオブ酸化物、またはニオブモリブデン酸化物などの混合金属酸化物であり得る。また、電極を含む電気化学セル、および高温または低温での例えばリチウムイオン電池におけるセルの使用もまた提供される。

Description

関連出願の相互参照
本件は、２０１９年１０月１６日に出願されたＧＢ１９１４９８３．０に関連し、その利益を主張するものである。その内容は、参照により全体がここに組み込まれる。
発明の分野
本発明は、電極、および電極を含むリチウムイオン電池などの電気化学セル、ならびに電気化学セル内で電極を使用する方法を提供する。
リチウムイオン電池は、１５℃～４０℃の温度で最適に動作するように広く設計されている。この動作の主な制限は、正極および負極に使用される材料とリチウムイオン含有電解質に起因する。このような最適な条件下で、バッテリー性能に関連する比エネルギー、比電力、サイクル寿命、貯蔵寿命、安全性などの特性が最大化される。
この典型的な範囲を超えてリチウムイオン電池の動作温度が変化すると、エネルギー、電力、サイクル寿命、および安全性の性能が制限される。この変化は通常、季節や気候条件などの外的要因によって発生する。しかしながら、温度変化は、携帯電話、ノートパソコン、および電動工具などの携帯型電子デバイスへの応用や電気自動車（ＥＶ）での使用が意図された電池の使用からも発生する。
このような電池駆動デバイスが、ＥＶにおける高速充電や携帯電話の電池の高速充電（１時間以内に電池を完全に充電するか、３０分以内に電池容量の８０％を超える部分充電を行う）などの高電力領域において使用される場合、大電流からの発熱（オーム損失）により温度が急上昇し、持続的な電力を供給したり、より多くの充電を許容する電池の能力を制限する。
電池の過熱は、熱暴走、火災、および爆発による突発故障を引き起こすと理解されている。リチウムイオン電池の充放電を制御する電池管理システムは、温度の急激な変化を防ぐためにデバイスの動作をシャットダウンする（Ｓｈｕａｉ Ｍａ、他）。
この制限を克服するために、大きな熱管理システムを使用して、電池の動作温度を最適な温度内に維持する。これらのシステムの重量は、通常、ＥＶの範囲を４０～５０パーセント低減する。
ＥＶの範囲の同様の減少は、１０℃以下などの低温環境でも発生する。特に、解放状態でＥＶを使用すると、範囲が大幅に減少する（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、２０１９年２月）。低温では、電池内の化学反応の進行がより遅くなり、凍結温度では、金属リチウムのめっきが黒鉛アノード（負極）表面で発生し得る。
また、４５℃以上の温度では、固体電解質界面（ＳＥＩ）と呼ばれる電極材料と電解質との界面層が劣化するため、セルのサイクル寿命が短くなる。通常、アノード材料の表面に形成されるこのＳＥＩ層は、リチウムイオン電池の安定した動作を担っており、高温になるとＳＥＩ層が分解して、セルの容量が大幅に低下するため、４５℃という上限が存在する。
上記の課題に照らして、ＥＶの範囲を拡大し、携帯用電池駆動デバイスに広い温度範囲で最適な電池機能を可能にするために、高レートおよび高温で動作可能なリチウムイオン電池用の新規の電極材料および表面を提供する必要がある。
上記の課題に照らして、高温または低温で動作することができるリチウムイオン電池用の新規の電極材料を提供する必要がある。
米国特許出願公開第２０１６／０３５１９７３号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２６６８５８号明細書 欧州特許出願公開第３５２２２６８号明細書 米国特許出願公開第２０１９／００９７２２６号明細書 米国特許出願公開第２０１５／０２２１９３３号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０１４１３８６号明細書
Ｓｈｕａｉ Ｍａ ｅｔ ａｌ．， Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍｐａｃｔ ｉｎ ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ： Ａ Ｒｅｖｉｅｗ， Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ： Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ， ２０１８年１２月）． Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｒａｎｇｅ Ｔｅｓｔｉｎｇ： ＡＡＡ ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ＨＶＡＣ ｕｓｅ ｏｎ ｄｒｉｖｉｎｇ ｒａｎｇｅ ａｎｄ ＭＰＧｅ， Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ， ２０１９年２月 Ｇｒｉｆｆｉｔｈ ｅｔ ａｌ．， Ｎｉｏｂｉｕｍ ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｏｘｉｄｅｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ－ｒａｔｅ ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ， Ｎａｔｕｒｅ， Ｖｏｌ５５９， ５５６－５５９頁
本発明は、一般に、ニオブ含有金属酸化物表面を有する電極、電極を含む電気化学セル、および高温または低温での、例えばリチウムイオン電池におけるセルの使用を提供する。
本発明者らは、セルが高温または低温でサイクルされる場合でも、リチウムイオンセルにおけるニオブ含有金属酸化物表面を有する電極材料を使用することによって、高エネルギー密度を達成できることを確立した。セルは、高温または低温で繰り返しサイクルされた場合に優れた容量保持率を示す。さらに、セルは、高温と低温のいずれにおいても高いＣレートで充電および放電することができる。したがって、ニオブ含有金属酸化物表面を有する電極を含むリチウムイオンセルは、より広い動作温度範囲を有し、黒鉛電極を含む典型的なリチウムイオンセルと比較して、高温または低温で改善されたサイクル安定性を示す。
ニオブ含有金属酸化物表面およびバルクを有する作用電極は、好ましいリチウム拡散特性を有し、したがって、優れたレート特性を示す。１．０Ｖｖｓ．Ｌｉ＋／Ｌｉを超えると、ＳＥＩの形成が最小限になり、これは、リチウムが電解質との副反応で失われることがないことを意味する。
黒鉛電極を含む典型的なリチウムイオンセルは、１ＶｖｓＬｉ＋／Ｌｉ未満で動作し、セルが密閉される前に初期形成サイクルを経る必要がある。通常、この形成サイクルは、１サイクルでＳＥＩを迅速に形成し、脱ガスを生じさせるために、高温、例えば６０℃で行われる。これにより、セル製造プロセスにかなりの時間とコストが追加される。
本発明によれば、ニオブ系金属酸化物表面は、初回充電サイクル中のリチウムイオン電池の初期形成ステップ中に黒鉛表面で通常観察されるＳＥＩ形成を最小化または排除する。
さらに、例えばＬｉＦｅＰＯ４に対するフルセルでは、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２（ＬｉＴＦＳＩ）は、標準的な市販の電解質において一般的に使用される、より毒性の高いＬｉＰＦ６電解質塩の代わりに使用できる。さらに、ＬｉＡｌ合金化電位（≦０．３ＶｖｓＬｉ＋／Ｌｉ）を回避しながら、より高価な銅の代わりにアルミニウムを集電体として使用できる。
一般に、本発明は、電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、電気化学セルが、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極を含み、電気化学セルの温度が４５℃以上、例えば５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である、方法を提供する。
一般に、本発明はまた、電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、電気化学セルが、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極を含み、電気化学セルの温度が１０℃以下、例えば５℃以下、または０℃以下である、方法を提供する。
本発明の第１の態様では、電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、電気化学セルが、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極を含み、電気化学セルの温度が、４５℃以上、例えば、５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である、方法が提供される。
本発明の第２の態様では、電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、電気化学セルが、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極を含み、電気化学セルの温度が、１０℃以下、例えば５℃以下または０℃以下である、方法が提供される。
電気化学セルは、対極および電解質を含んでよく、任意選択で、電極は、電源に接続可能であるか、または接続されている。
いずれの態様の方法も、少なくとも５Ｃ、例えば少なくとも１０Ｃ、少なくとも２０Ｃ、少なくとも３０Ｃ、少なくとも４０Ｃ、少なくとも５０Ｃ、または少なくとも６０ＣのＣレートで電気化学セルを充電および／または放電することを含み得る。
本方法は、電気化学セルを充電および放電、または放電および充電するサイクルを含み得、本方法は、２サイクル以上、５サイクル以上、１０サイクル以上、５０サイクル以上、１００サイクル以上、５００サイクル以上、１０００サイクル以上、または２０００サイクル以上を含み得る。
ニオブ含有金属酸化物の層は、４．５ｎｍ以下の最大厚さを有し得る。
ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質の粒子上に配置され得る。あるいは、ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質のフィルム上に配置され得る。
ニオブ含有金属酸化物は、Ｎｂ２Ｏ５の異なる多形体、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３またはそれらの組み合わせから選択され得る。
ニオブ含有金属酸化物は、リン、アルミニウム、銅、クロム、ジルコニウム、バナジウム、およびリチウムなどの追加の元素でドープされ得る。
ニオブ含有金属酸化物は、ニオブタングステン酸化物、チタンニオブ酸化物、ニオブモリブデン酸化物、またはそれらの組み合わせから選択され得る。ニオブバナジウム酸化物もまたニオブ含有金属酸化物として使用され得る。
二次電極活物質は、炭素、ケイ素、または金属酸化物から選択され得る。リチウムおよび銀もまた二次電極活物質として使用され得る。
二次電極活物質は、黒鉛、還元された酸化黒鉛、またはハードカーボンから選択され得る。
二次電極活物質は、チタン酸リチウム、チタンタンタル酸化物、またはタンタルモリブデン酸化物から選択され得る。リチウムバナジウム酸化物、リチウムチタンシリケート、およびリチウムバナジウム酸化物相もまた二次電極活物質として使用され得る。
本発明の第３の態様では、ニオブ含有金属酸化物表面を有する、作用電極と称され得る電極が提供される。作用電極は、リチウムイオン電池の電極として使用するのに適している。
作用電極は、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を含む。
ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質の粒子上に配置され得る。あるいは、ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質のフィルム上に配置され得る。
ニオブ含有金属酸化物は、Ｎｂ２Ｏ５多形体、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせから選択され得る。
ニオブ含有金属酸化物は、リン、アルミニウム、銅、クロム、ジルコニウム、バナジウム、およびリチウムなどの追加の元素でドープされ得る。
ニオブ含有金属酸化物は、ニオブタングステン酸化物、チタンニオブ酸化物、ニオブモリブデン酸化物、またはそれらの組み合わせから選択され得る。ニオブバナジウム酸化物もまたニオブ含有金属酸化物として使用され得る。
二次電極活物質は、炭素、ケイ素、または金属酸化物から選択され得る。リチウムおよび銀もまた二次電極活物質として使用され得る。
二次電極活物質は、黒鉛、還元された酸化黒鉛、またはハードカーボンから選択され得る。
二次電極活物質は、チタン酸リチウム、チタンタンタル酸化物、およびタンタルモリブデン酸化物から選択され得る。リチウムバナジウム酸化物、リチウムチタンシリケート、およびリチウムバナジウム酸化物相もまた、二次電極活物質として使用され得る。
本発明の第４の態様では、本発明の作用電極を含む電気化学セルが提供される。
本発明の第５の態様では、本発明の１つまたは複数の電気化学セルを含むリチウムイオン電池が提供される。複数のセルがある場合、これらは直列または並列に提供され得る。
本発明の第６の態様では、電気化学セルにおける二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極の使用であって、充電または放電中の電気化学セルの温度が、４５℃以上、例えば５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である、使用が提供される。
本発明の第７の態様では、電気化学セルにおける二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極の使用であって、充電または放電中の電気化学セルの温度が、１０℃以下、例えば５℃以下、または０℃以下である、使用が提供される。
本発明のこれらのおよび他の態様および実施形態は、以下でより詳細に説明される。
中間金属酸化物層あり（上）と中間金属酸化物層なし（下）のニオブ含有金属酸化物表面層を有する作用電極粒子を示す。 図２ａは、６０℃（上）、２５℃（中央）、および１０℃（下）でのセル動作温度によるＮＷＯ（Ｎｂ１６Ｗ５Ｏ５５）／ＮＭＣ（ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２）セルのレート特性を示す。図２ｂは、６０℃、１０ＣレートでのＮＷＯ／ＮＭＣセルの長期サイクル特性を示す。図２ｃは、５Ｃレート条件下での２５℃（上）および１０℃（下）でのＮＷＯ／ＮＭＣセルの長期サイクル特性を示す。図２ｄは、６０℃（上）、２５℃（中央）、および１０℃（下）の温度によるＮＷＯ／ＬＦＰセルのレート特性の比較を示す。図２Ｅは、５ＣレートにおけるＮＷＯ／ＬＦＰセルの１０、２５、６０℃での長期サイクル特性を示す。 図３ａは、６５℃での黒鉛二次活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物表面層を有するアノードを含むセルのレート特性（上）、および６５℃でのニオブ含有表面層が溶解するアノードを含むセルのレート特性（下）を示す。図３ｂは、６５℃でのニオブコーティングセル（上）とコーティングのないセル（下）の長期サイクル特性を示す。図３ｃは、６５℃（上）と２５℃（下）でのニオブコーティングセルのレート特性を示す。図３ｄは、６５℃（下）と２５℃（上）でのニオブコーティングセルの長期サイクル特性を示す。 図４ａは、本発明の実施形態によるアノードの調製に使用されるニオブ系金属酸化物の一次粒子の走査型電子顕微鏡写真である。図４ｂは、不規則な黒鉛粒子にコーティングされたニオブ含有金属酸化物の走査型電子顕微鏡写真である。図４ｃは、不規則な黒鉛粒子にコーティングされたニオブ含有金属酸化物の走査型電子顕微鏡写真である。図４ｄは、規則的な黒鉛粒子にコーティングされたニオブ含有金属酸化物の走査型電子顕微鏡写真である。 図５ａは、本発明の実施形態によるパウチセルを示す。図５ｂは、本発明の実施形態による円筒形セルを示す。図５ｃは、集電体上にコーティングされた本発明の実施形態によるアノード電極を示す。図５ｄは、本発明の実施形態による電気化学セルを作製するために電解質と共に金属缶（右）の内部に配置されるセパレータ（左）を備えたゼリーロールのアノードおよびカソード電極を示す。
本発明は、一般に、ニオブ含有金属酸化物表面を有する電極、電極を含む電気化学セル、および高温または低温での、例えばリチウムイオン電池におけるセルの使用を提供する。
ニオブタングステン酸化物を含む電極は、例えば、グリフィスらによる文献に記載されている。しかしながら、ニオブタングステン酸化物の電気化学的特性は、対極としてリチウム金属を使用して、２９３±２Ｋの温度制御された部屋で試験されている。電気化学的特性は、高温または低温で試験されていない。
二次電極活物質上の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または酸化チタン（ＴｉＯ２）を含む原子的に薄いコーティングからなる電極も報告されている（Ｌｅｅ Ｓｅ－Ｈｅｅ、他、ＵＳ９，１９６，９０１Ｂ２）。しかしながら、コーティングされた電極の電気化学的特性は、高温または低温で試験されていない。
本発明者は、高温または低温でサイクルされた場合でも、好ましいリチウムイオン拡散特性、高い体積エネルギー密度、および高容量を有するニオブ含有金属酸化物表面を有する電極を含む電気化学セルを開発した。
本明細書に記載されている電圧値は、当技術分野で一般的であるように、Ｌｉ＋／Ｌｉを基準とするものである。
Ｃレートは、最大容量に対して電池が放電されるレートの尺度である。Ｃレートは、定義された最大容量に到達するまでの時間数の逆数として定義され得るものであり、例えば、１０Ｃは６分の放電または充電時間に相当する。最大容量は、理論上の最大容量または経験的に決定された最大容量であり得る。例えば、理論上の最大容量は、電極活物質中の遷移金属原子当たり１つの電子移動に対して定義され得る。
高い充電および放電レートは、電極活物質の重量に対する（重量）電流密度を基準としても説明され得る。
ＵＳ２０１７／０１４１３８６には、二次電極活物質上ではなく、導電性材料（カーボンブラック）上にコーティングされたＬｉＮｂＯ３の層を含む負極の調製について記載されている。これは、二次電極活物質をニオブ含有金属酸化物でコーティングすることに反する教示である。
ＵＳ２０１９／００９７２２６には、ニオブ含有正極活物質の調製について記載されている。材料は単一の構成要素であり、二次電極活物質上に配置されるものではない。これは、層状の構成に反し、負極にニオブを使用することに反する教示である。
ＥＰ３５２２２６８には、ＮＭＣ活物質上にニオブ酸リチウムの層を含む正極が記載されている。これは、負極にニオブを使用することに反する教示である。
ＵＳ２０１５／０２２１９３３には、表面の一部に焼結されたニオブ酸化物化合物を有するＮＭＣ活物質を含む正極が記載されている。
〔作用電極〕
本発明は、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極を提供する。作用電極は導電性であり、例えば電気化学セル内で対極と電気的に接続可能である。
作用電極は、例えばリチウムイオン電池において、放電ステップ中のアノード（負極）またはカソード（正極）であり得る。通常、作用電極は放電ステップ中のアノードである。
作用電極は、ニオブ含有金属酸化物表面を有する。すなわち、作用電極の表面は、ニオブ（Ｎｂ）を含む金属酸化物で終端している。ニオブ含有金属酸化物表面は、電気化学セルの活性電極表面である。つまり、ニオブ含有金属酸化物の表面は、典型的な電気化学セルにおいて電解質に接触する表面である。
作用電極は、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の層を含み得る。ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質上のコーティングであり得る。
ニオブ含有金属酸化物の層の厚さは既知であるか、またはＳＥＭなどの標準的な技術を使用して決定することができる。
一実施形態では、ニオブ含有金属酸化物の層は、１０μｍ以下、例えば、５μｍ以下、４μｍ以下、３μｍ以下、または２μｍ以下の最大厚さを有し得る。
好ましくは、ニオブ含有金属酸化物の層は、５ｎｍ以下、例えば、４．５ｎｍ以下、４．０ｎｍ以下、３ｎｍ以下、または２ｎｍ以下の最大厚さを有する。
ニオブ含有金属酸化物の層は、０．１ｎｍ以上、例えば、０．２ｎｍ以上、０．３ｎｍ以上、０．４ｎｍ以上、または０．５ｎｍ以上の最小厚さを有し得る。
ニオブ含有金属酸化物は、上記の最大量および最小量から選択された範囲内の厚さを有し得る。本発明者らは、電極の温度安定性を維持し、ＳＥＩ形成を軽減しながら、より厚い層と比較してインピーダンスが低減されていることから、ニオブ含有金属酸化物のより薄いコーティングが好ましいことを見出した。
ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質上に直接配置してよく、または活物質の中間層が存在してもよい。
酸化ニオブの層は、二次電極活物質の粒子上に配置され得る。
二次電極活物質の粒子のサイズは既知であるか、またはＳＥＭなどの標準的な技術を使用して決定され得る。
二次電極活物質の粒子は、１００μｍ以下、例えば、５０μｍ以下、４０μｍ以下、３０μｍ以下、または２０μｍ以下の最大一次粒子サイズを有し得る。
二次電極活物質の粒子は、５ｎｍ以上、例えば、１０ｎｍ以上、１５ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、または２５ｎｍ以上の一次粒子サイズを有し得る。
二次電極活物質の粒子は、上記の最大量および最小量から選択された範囲内の一次粒子サイズを有し得る。
粒子の形状は規則的または不規則であり得る。
代替的に、ニオブ含有金属酸化物の層は、二次電極活物質のフィルム上に配置され得る。
二次電極活物質のフィルムの厚さは特に制限されない。
金属酸化物でフィルムまたは粒子をコーティングする方法は知られており、化学溶液堆積、スピンコーティング、ディップコーティング、化学蒸着、原子層堆積、分子層堆積、スパッタリング、および物理蒸着が含まれる。
代替的に、ニオブ含有金属酸化物表面は、ニオブが豊富な表面層およびニオブが少ない内部を含む単一の材料の濃度勾配として存在し得る。
ニオブ含有金属酸化物は、Ｎｂ２Ｏ５多形体、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせから選択され得る。
ニオブ含有金属酸化物は、リン（Ｐ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バナジウム（Ｖ）およびリチウム（Ｌｉ）などの追加の元素でドープされ得る。
ニオブ含有金属酸化物は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、Ｌｉ３ＮｂＯ４ ＬｉＮｂＶＯ ＬｉＮｂＬａＺｒＯ（ガーネット類）、ＬｉＮｂＳＰＯ（ＬＩＳＩＣＯＮ類）、ＬｉＮｂＡｌＴｉＰ／ＬｉＮｂＡｌＧｅＰ（ＮＡＳＩＣＯＮ類）などのリチウム伝導体であり得る。
ニオブ含有金属酸化物は、ニオブ酸化物と追加の金属酸化物との混合物（例えば、アモルファス混合物）であり得る。適切な追加の金属酸化物には、酸化チタン、酸化ハフニウム、酸化タンタルまたは酸化アルミニウムが含まれる。酸化バナジウムも適切な金属酸化物である。
ニオブ含有金属酸化物は、ニオブ酸化物と追加の金属酸化物との化合物（例えば、結晶構造を有する）であり得る。適切なニオブ含有金属酸化物には、ニオブタングステン酸化物（例えば、Ｎｂ１６Ｗ５Ｏ５５またはＮｂ１８Ｗ１６Ｏ９３）、チタンニオブ酸化物（例えば、ＴｉＮｂ２Ｏ７）、ニオブモリブデン酸化物（例えば、Ｎｂ２Ｍｏ３Ｏ１４）、またはそれらの組み合わせが含まれる。ニオブバナジウム酸化物もまた使用され得る。
適切なニオブタングステン酸化物には、Ｎｂ１２ＷＯ３３、Ｎｂ２６Ｗ４Ｏ７７、Ｎｂ１４Ｗ３Ｏ４４、Ｎｂ１６Ｗ５Ｏ５５、Ｎｂ１８Ｗ８Ｏ６９、Ｎｂ２ＷＯ８、Ｎｂ１８Ｗ１６Ｏ９３、Ｎｂ２２Ｗ２０Ｏ１１５、Ｎｂ８Ｗ９Ｏ４７、Ｎｂ５４Ｗ８２Ｏ３８１、Ｎｂ２０Ｗ３１Ｏ１４３、Ｎｂ４Ｗ７Ｏ３１、またはＮｂ２Ｗ１５Ｏ５０、またはそれらの組み合わせが含まれる。
二次電極活物質は、リチウムイオン（Ｌｉ＋）が可逆的に挿入可能な材料である。
二次電極活物質は、炭素、ケイ素、または金属酸化物から選択され得る。二次電極活物質としてリチウムおよび銀もまた使用され得る。
二次電極活物質は、黒鉛、還元された酸化黒鉛、またはハードカーボンから選択され得る。
二次電極活物質は、チタン酸リチウム（ＬＴＯ；Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、チタンタンタル酸化物（例えば、ＴｉＴａ２Ｏ７）、またはタンタルモリブデン酸化物（例えば、Ｔａ８Ｗ９Ｏ４７）から選択され得る。リチウムバナジウム酸化物（例えば、ＬｉＶ３Ｏ８）、リチウムチタンシリケート、およびリチウムバナジウム酸化物相もまた二次電極活物質として使用され得る。
作用電極は、導電性を改善するために導電性炭素材料を含み得る。導電性炭素材料は、カーボンブラック、黒鉛、ナノ粒子炭素粉末、炭素繊維および／またはカーボンナノチューブであり得る。導電性炭素材料は、ケッチェンブラック、スーパーＰ炭素、またはハードもしくはソフトアモルファスカーボンであり得る。
作用電極は、集電表面への活物質の接着を改善するためのバインダを含み得る。典型的なバインダの例は、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＣＭＣ、ＰＡＡ、ＰＭＭＡ、ＰＥＯ、ＳＢＲ、およびそれらのコポリマーである。
作用電極は、通常、銅またはアルミニウムの集電体などの集電体に固定されており、これはプレートの形態であり得る。
本発明者らは、電解質としてエチレンカーボネート／ジメチルカーボネート中に１．０ＭＬｉＰＦ６を含むものを使用した２０３２型のコインセルにおいて、ＮＭＣまたはＬｉＦｅＰＯ４対極に対して、９：０．５：０．５の活物質／炭素／バインダの電極構成を使用し、活物質の量が８～１０ｍｇ・ｃｍ－２であり、電極面積１．２７ｃｍ２であるニオブタングステン酸化物（ＮＷＯ）表面を含む作用電極を評価した。
本発明者らは、ＮＷＯ／ＮＭＣセルを６０℃（１０Ｃレート）で３００サイクルをサイクルすると、放電容量の３０．８％が失われるのに対し、セルを１０℃（５Ｃレート）でサイクルすると、１５．５％の容量損失を示すことを見出した。ＮＷＯ／ＬＦＰセルを６０℃（５Ｃレート）で１０００サイクルをサイクルすると、１８．１％の容量損失を示し、１０℃（５Ｃレート）でサイクルすると、６．９％の容量損失を示した。
〔電気化学セル〕
本発明はまた、本発明の作用電極を含む電気化学セルを提供する。作用電極は、例えばリチウムイオン電池において、放電ステップ中のアノードまたはカソードであり得る。通常、作用電極は放電ステップ中のアノードであり得る。
電気化学セルは、通常、対極および電解質を含む。電気化学セルは、集電プレートを含み得る。電気化学セルは、電源と電気的に接続され得る。電気化学セルは、測定装置、例えば、電流計または電圧計と電気的に接続され得る。
電気化学セルは、リチウムイオンセルであり得る。
対極は、例えばリチウムイオン電池において、放電ステップ中のアノードまたはカソードであり得る。対極は、通常、放電ステップ中のカソードである。
適切なカソード材料には、リチウム金属酸化物などのリチウム含有またはリチウム挿入材料が含まれ、金属は通常、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｖ、またはＭｎなどの遷移金属、またはそれらの組み合わせである。正極材料のいくつかの例には、リチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２）、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（ＮＭＣ、ＬｉＮｉＭｎＣｏＯ２、例えば、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２）、リチウムバナジウムフルオロホスフェート（ＬｉＶＰＯ４Ｆ）、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ、ＬｉＮｉＣｏＡｌＯ２）、リン酸鉄リチウム（ＬＦＰ、ＬｉＦｅＰＯ４）、およびマンガン系スピネル（例：ＬｉＭｎ２Ｏ４）が含まれる。
対極は、導電性を改善するために導電性炭素材料を含み得る。導電性炭素材料は、カーボンブラック、黒鉛、ナノ粒子炭素粉末、炭素繊維および／またはカーボンナノチューブであり得る。導電性炭素材料は、ケッチェンブラック、スーパーＰ炭素、またはハードもしくはソフトアモルファスカーボンであり得る。
対向電極は、集電表面への活物質の接着を改善するためのバインダを含み得る。典型的なバインダの例は、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＣＭＣ、ＰＡＡ、ＰＭＭＡ、ＰＥＯ、ＳＢＲ、およびそれらのコポリマーである。
対極は、通常、銅またはアルミニウムの集電体などの集電体に固定されており、これはプレートの形態であり得る。
通常、電気化学セルの電解質は、リチウムイオンを可溶化するのに適する。
通常、充電および放電されたセルの電解液にはリチウムイオンが含まれる。
通常、電解質は、ＬｉＴＦＳＩ（ビス（トリフルオロメタン）スルホンイミドリチウム塩、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＴＦ（リチウムトリフレート）またはリチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）などのリチウム塩を含む。
電解質は、周囲温度、例えば２５℃の液体などの液体電解質であり得る。好ましい電解質は、高温および低温で安定である。
電解質は非水性電解質であり得る。電解質は、極性非プロトン性溶媒を含み得る。電解質は有機溶媒を含み得る。リチウムイオンを溶解するための溶媒は、当技術分野でよく知られている。
適切な溶媒には、カーボネート溶媒が含まれる。例えば、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、クロロエチレンカーボネート、フルオロカーボネート溶媒（例えば、フルオロエチレンカーボネートおよびトリフルオロメチルプロピレンカーボネート）、ならびにジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、およびエチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）などのジアルキルカーボネート溶媒。
適切な溶媒には、スルホン溶媒も含まれる。例えば、メチルスルホン、エチルメチルスルホン、メチルフェニルスルホン、メチルイソプロピルスルホン（ＭｉＰＳ）、プロピルスルホン、ブチルスルホン、テトラメチレンスルホン（スルホラン）、フェニルビニルスルホン、アリルメチルスルホン、メチルビニルスルホン、ジビニルスルホン（ビニルスルホン）、ジフェニルスルホン（フェニルスルホン）、ジベンジルスルホン（ベンジルスルホン）、ビニレンスルホン、ブタジエンスルホン、４－メトキシフェニルメチルスルホン、４－クロロフェニルメチルスルホン、２－クロロフェニルメチルスルホン、３，４－ジクロロフェニルメチルスルホン、４－（メチルスルホニル）トルエン、２－（メチルスルホニル）エタノール、４－ブロモフェニルメチルスルホン、２－ブロモフェニルメチルスルホン、４－フルオロフェニルメチルスルホン、２－フルオロフェニルメチルスルホン、４－アミノフェニルメチルスルホン、スルトン（例：１，３－プロパンスルトン）、およびエーテル基を含むスルホン溶媒（例：２－メトキシエチル（メチル）スルホンおよび２－メトキシエトキシエチル（エチル）スルホン）。
適切な溶媒にはまた、シロキサンまたはシランなどのケイ素含有溶媒も含まれる。例えば、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）、１，３－ジビニルテトラメチルジシロキサン、ポリシロキサン、およびポリシロキサン－ポリオキシアルキレン誘導体。シラン溶媒のいくつかの例には、メトキシトリメチルシラン、エトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシラン、メチルトリメトキシシラン、および２－（エトキシ）エトキシトリメチルシランが含まれる。
通常、性能を向上させるために、電解質に添加剤が含まれ得る。例えば、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、ビニルエチレンカーボネート、アリルエチルカーボネート、ｔ－ブチレンカーボネート、ビニルアセテート、ジビニルアジペート、アクリル酸ニトリル、２－ビニルピリジン、マレイン酸無水物、ケイ皮酸メチル、エチレンカーボネート、ハロゲン化エチレンカーボネート、α－ブロモ－γ－ブチロラクトン、クロロギ酸メチル、１，３－プロパンスルトン、エチレンサルファイト（ＥＳ）、プロピレンサルファイト（ＰＳ）、ビニルエチレンサルファイト（ＶＥＳ）、フルオロエチレンサルファイト（ＦＥＳ）、１２－クラウン－４エーテル、二酸化炭素（ＣＯ２）、二酸化硫黄（ＳＯ２）、および三酸化硫黄（ＳＯ３）。
電気化学セルはまた、負極と正極との間に配置された固体多孔質膜を含み得る。固体多孔質膜は、液体電解質と部分的または完全に置き換えることができる。固体多孔質膜は、ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはそれらのコポリマー）、または遷移金属酸化物（例えば、チタニア、ジルコニア、イットリア、ハフニア、またはニオビア）、またはガラス繊維の形態であり得る酸化ケイ素などの典型元素金属酸化物などの無機材料を含み得る。
固体の非多孔質膜は、リチウムイオン伝導体を含み得る。例えば、ＬＬＺＯ（ガーネット類）、ＬＳＰＯ（ＬＩＳＩＣＯＮ類）、ＬＧＰＳ（ｔｈｉｏ－ＬＩＳＩＣＯＮ類）、ＬＡＴＰ／ＬＡＧＰ（ＮＡＳＩＣＯＮ類）、ＬＬＴＯ（ペロブスカイト類）、およびリン化物／硫化物ガラスセラミック。
〔方法〕
本発明は、高温または低温で電気化学セルを充電および／または放電する方法を提供する。電気化学セルは、作用電極ニオブ含有金属酸化物表面を含む。通常、電気化学セルには対極および電解質が含まれる。
好ましくは、本方法は、高温（周囲温度；約２０℃より高い）で電気化学セルを充電および／または放電する方法である。例えば、本方法は、３０℃以上、例えば４０℃以上、４５℃以上、５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上で実施され得る。
本発明者らは、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極が、６００℃まで安定し得ることを見出した。従って、高温で電気化学セルを充電および／または放電する方法の最高温度は、電解質および対極の材料の選択によって定義される。例えば、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極、固体セラミック電解質、およびＬＰＦ対極を含む電気化学セルは、３００℃でサイクルされると予想される。
代替的に、本方法は、低温（周囲温度；約２０℃未満）で電気化学セルを充電および／または放電する方法である。例えば、本方法は、１８℃以下、例えば、１５℃以下、１０℃以下、５℃以下、または０℃以下で実施され得る。
本発明者らは、低温で電気化学セルを充電および／または放電する方法の最低温度は、電解質の選択によって定義されると考える。電解質を適切に選択することにより、低温で電気化学セルを充電および／または放電する方法は、少なくとも－７０℃の最低温度で行われ得る。
本方法は、少なくとも７５０ｍＡ・ｇ－１、例えば少なくとも８００ｍＡ・ｇ－１の電流密度で電気化学セルを充電および／または放電する方法であり得る。好ましくは、本方法は、少なくとも８００ｍＡ・ｇ－１、８５０ｍＡ・ｇ－１、９００ｍＡ・ｇ－１、９５０ｍＡ・ｇ－１、１０００ｍＡ・ｇ－１、１０５０ｍＡ・ｇ－１、１１００ｍＡ・ｇ－１、１２００ｍＡ・ｇ－１、または１３００ｍＡ・ｇ－１の電流密度で電気化学セルを充電および／または放電する方法である。
本方法は、電気化学セルを充電および放電、または放電および充電するサイクルを含み得る。このサイクルは複数回繰り返され得る。従って、本方法は、２サイクル以上、５サイクル以上、１０サイクル以上、５０サイクル以上、１００サイクル以上、５００サイクル以上、１０００サイクル以上、または２０００サイクル以上を含む。
〔電池〕
本発明はまた、本発明の１つまたは複数の電気化学セルを含む電池を提供する。電池はリチウムイオン電池であり得る。
複数のセルがある場合、これらは直列または並列に提供され得る。
本発明の電池は、自動車、原付またはトラックなどの道路車両に提供され得る。あるいは、本発明の電池は、列車または路面電車などの鉄道車両に提供され得る。本発明の電池はまた、電動自転車（ｅバイク）、ドローン、電動航空機、および電動またはハイブリッドボートに提供され得る。同様に、本発明の電池は、電動ドリルもしくは鋸などの動力工具、芝刈り機または草刈り機などの園芸工具、または歯ブラシまたはヘアドライヤなどの家電製品に提供され得る。
本発明の電池は、回生ブレーキシステムに提供され得る。
本発明の電池は、携帯電話、ノートパソコン、またはタブレットなどの携帯型電子機器に提供され得る。
本発明の電池は、電力グリッド管理システムに提供され得る。
〔使用〕
本発明は、一般に、本明細書に記載の電気化学セルなどの電気化学セルにおいて、ニオブ含有金属酸化物表面を有する作用電極の使用を提供する。通常、充電または放電中の電気化学セルの温度は、４５℃以上、例えば、５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である。代替的に、充電または放電中の電気化学セルの温度は、１０℃以下、例えば、５℃以下または０℃以下である。
作用電極は、本明細書に記載の方法で使用することができる。
〔その他の選択〕
上記の実施形態のすべての互換性のある組み合わせは、すべての組み合わせが個別に明示的に記載されているように、本明細書に明示的に開示されている。
本発明の様々なさらなる態様および実施形態は、本開示を考慮して当業者には明らかであろう。
本明細書で使用される「および／または」は、他方の有無にかかわらず、２つの特定の特徴または構成要素のそれぞれの特定の開示として解釈されるべきである。例えば、「Ａおよび／またはＢ」は、それぞれが本明細書に個別に記載されているように、（ｉ）Ａ、（ｉｉ）Ｂ、および（ｉｉｉ）ＡおよびＢのそれぞれの特定の開示と解釈されるべきである。
文脈において別段の指示がない限り、上記の特徴の説明および定義は、本発明の特定の態様または実施形態に限定されず、記載されるすべての態様および実施形態に等しく適用される。
本発明の特定の態様および実施形態を、例として、上記の図面を参照して説明する。
〔実験〕
以下の実施例は、本発明を説明するために提供されるものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
・実施例１
〔Ｎｂ１６Ｗ５Ｏ５５の合成〕
ＮｂＯ２（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ、９９＋％）または白色Ｎｂ２Ｏ５（Ｓｉｇｍａ、９９．９９８５％）とＷＯ２（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ、９９．９％）を約１から５グラムのバッチで共熱酸化することによってＮｂ１６Ｗ５Ｏ５５（ＮＷＯ）を合成した。部分的に還元された酸化物を、１６：５のモル比で０．００１ｇ内にまとめ、めのう乳鉢と乳棒を使用して手動で粉砕し、１０ＭＰａでペレットに圧縮し、白金るつぼで１０Ｋ・ｍｉｎ－１の速度で１４７３Ｋまで加熱して、炉内で約２時間自然冷却した。ＮＷＯ粉末はＸ線回折により相純粋であることが確認された。
〔電極の調整〕
ＮＭＣ－６６２をＴａｒｇｒａｙＵＳＡ社から入手した。スーパーＰ（ＴＩＭＣＡＬ）と、Ｎ－メチル－２－ピロリドンに分散させたポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ；Ｋｙｎａｒ）を、それぞれ導電性材料とバインダとして使用した。すべてのスラリは、９０％の活物質、５％のスーパーＰ、および５％のＰＶｄＦバインダから構成され、混合はＴｈｉｎｋｙミキサ２５０を使用して行った。ＮＭＣおよびＬＦＰ電極を、８０℃のオーブンで乾燥室において２時間乾燥させ、ＮＷＯ電極は周囲雰囲気下で６０℃のオーブンで一晩乾燥させた。すべての電極は室温でカレンダ加工され、電極の充填量は８．０～８．３ｍｇ／ｃｍ２（ＮＭＣ）、８．４～８．７ｍｇ／ｃｍ２（ＬＦＰ）、および８．８～９．４ｍｇ／ｃｍ２（ＮＷＯ）であった。
〔電気化学的特性評価〕
すべての電気化学的測定は、２０３２型のステンレス鋼コインセルを使用して評価した。準備したカソード電極とアノード電極を１００℃で３時間真空下で乾燥させた後、空気にさらさずにアルゴンを充填したグローブボックス（ＭＢｒａｕｎ）に移動させた。グローブボックス内で、エチレンカーボネート（ＥＣ）：ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）（１：１ｖ／ｖ）中に１．０Ｍのヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）を含むＬＰ３０電解質（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ）を使用してハーフセルおよびフルセルを組み立てた。４０℃で２時間真空下で乾燥させた後、ポリエチレンセパレータ（東レ）を使用した。電解質分析では、ガラス繊維フィルタ（Ｗｈａｔｍａｎ、ＧＥ）をセパレータとして使用した。フィルタも乾燥オーブン（Ｂｕｃｈｉ）内で真空下で１５０℃で乾燥させた。１０、２５、および６０℃の温度制御オーブン内でガルバノスタット／ポテンシオスタット（ＢｉｏＬｏｇｉｃ）を使用することにより、さまざまな電流密度で定電流電気化学試験を実施した。すべてのテストセルの負と正の容量比は１．１～１．２であり、これは活物質の実際の容量、つまり、ＮＷＯの場合は１７１．３ｍＡｈ／ｇ、ＮＭＣの場合は１７５ｍＡｈ／ｇ、ＬＦＰの場合は１６５ｍＡｈ／ｇに基づいて計算される。この試験のフルセル容量は、カソードの活物質質量によって計算される。対称セルテストでは、同じ充填量を有する２つのフルセルを０．２Ｃで動作させ、充電ステップ中にインピーダンスを２．０Ｖで測定した。１ＭＨｚ～１００ｍＨｚの周波数で１０ｍＶの振幅を適用してスキャンした。その後、セルをグローブボックス内で分解し、２つの対称セルを新しいＬＰ３０電解質を使用して組み立てた。同じ条件下で対称セルで電気化学的インピーダンスを再度測定した。
〔電極の特性評価〕
特性評価のために、セルを分解し、ＤＭＣですすいだ後、真空下のプレチャンバで完全に乾燥させた。初期の電極と使用した電極のＸ線回折パターンを、ＣｕＫα源を使用して周囲温度でＸ線回折計（Ｅｍｐｙｒｅａｎ、Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ）から透過モードで取得した。材料の格子定数、相および純度は、Ｆｕｌｌｐｒｏｆソフトウェアを使用したリートベルト解析によって決定した。
〔熱安定性〕
ＮＷＯ／ＮＭＣおよびＮＷＯ／ＬＦＰセルの熱性能安定性を、１０、２５、および６０℃でテストした（図２）。両方のセルにおいて、６０℃（１０Ｃ）で異なるＣレートでテストしたセルの放電容量が、２５℃と比較して相対的に高い（低い）値を示している。これらの現象は、セル内の電荷移動および拡散反応の速度論におそらく関連している。ＮＷＯ／ＮＭＣセルの長期サイクル特性は、３つの異なる条件：６０℃で１０Ｃ（図２ｂ）、ならびに１０℃および２５℃で５Ｃ（図２ｃ）の下で３００サイクル評価した。６０℃（１０Ｃ）でのセルサイクルは放電容量の３０．８％の損失をもたらしたが、２５℃（５Ｃ）および１０℃（５Ｃ）では９．２％および１５．５％の容量損失を示した。ＮＷＯ／ＬＦＰセルの可変温度サイクルは、５Ｃレートで１０００サイクル実施した。１０、２５、および６０℃の温度（図２ｅ）では、１０００サイクルにわたって、それぞれ６．９％、７．９％、および１８．１％の容量損失が観察された。これは、ＮＷＯ／ＬＦＰの組み合わせが、ここで使用されている電解質を使用したＮＷＯ／ＮＭＣよりも優れたサイクル安定性および動作温度範囲を有することを示唆している。
〔実施例２〕
０．１Ａｈから５Ａｈの範囲の異なる容量で複数のセルを構築した。アノードは、リチウムニオブ酸化物表面層を有するプレートレット状黒鉛のような小板を含む。９２％の活物質、３％の導電性材料、および５％のバインダ（ＰＶＤＦまたはＳＢＲ／ＣＭＣ）のスラリを調製し、混合して、アルミニウムまたは銅などの集電体にコーティングとして堆積させた。これを、ＮＭＣ６２２またはＮ８１１などのリチウム金属酸化物を含むカソードと対にして、ポリプロピレンまたはポリエチレン系セパレータとともに巻回して、ゼリーロールを得た（図５参照）。
ゼリーロールを金属製の缶またはパウチ内に配置し（図５）、ＬｉＰＦ６などのリチウム塩を含む電解液を充填して密封した。密閉されたセルは、外部電源を使用して定電流、定電圧モードで充電して、セルを３Ｖまたは４．２Ｖなどの目的の電圧まで充電し、次に定電流によって１Ｖまたは０Ｖまで放電する。
１Ａｈセルの場合、１Ｃは１Ａの充電または放電電流に等しく、１時間でセルが完全に充電／放電される。２Ｃでは、同じセルが０．５時間で充電／放電され、０．５Ｃでは２時間で充電／放電される。サイクルデータは、充電中にセルに入力されるか、放電中にセルから取得されるＣレートまたは電流を変化させることによって生成される。
〔熱安定性〕
図３は、０．１６Ａｈの容量を有するセルの熱性能安定性を示す。セルは、リチウムニオブ酸化物表面層を有さないセルに対して、６５℃でテストする。放電レートは０．５Ｃ（１５５ｍｈＡ）であり、充電レートは０．５Ｃから１０Ｃの間で変化させた（図３ａ）。コーティングのないアノードを含むセルは、１０Ｃの充電で５０％近くの容量損失を示し、一方、表面ニオブ含有金属酸化物層を有するアノードを含むセルは、１０Ｃで１５％未満の容量損失を示す。コーティングされたセルの長期サイクル特性は、１２Ｃの充電および０．５Ｃの放電レジームの下で５００サイクルで評価する（図３ｂ）。コーティングされていないセルは、６５℃で５００サイクルにわたって５０％近くの容量の減少を示す。対照的に、コーティングされたアノードを含むセルは、６５℃で５００サイクルにわたって容量損失をほとんど示さない（５％未満）。
図３ｃおよび３ｄは、リチウムニオブでコーティングされたアノードを含むセルの６０℃と２５℃でのサイクルの比較を示す。テストしたＣレートでのセルのサイクルでは、容量の損失はわずか２０％であり（図３ｃ）、容量は４００サイクルにわたってほぼ保持されていることがわかる（図３ｄ）。これは、ニオブ含有金属酸化物でコーティングされたアノードセルが、コーティングされていないアノードセルと比較して、高温で優れたサイクル安定性を有することを示している。
〔追加の実施例〕
負極組成物が、ニオブタングステン酸化物表面を有するプレートレット状黒鉛を含む追加のセルを構築した。セルはまた、高温で優れたサイクル安定性を示した。

Claims (30)

  1. 電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、前記電気化学セルが、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極を含み、前記電気化学セルの温度が４５℃以上、例えば５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である、方法。
  2. 電気化学セルを充電および／または放電する方法であって、前記電気化学セルが、二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極を含み、前記電気化学セルの温度が１０℃以下、例えば５℃以下、または０℃以下である、方法。
  3. 前記作用電極がアノードである、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、４．５ｎｍ以下の最大厚さを有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記ニオブ含有金属酸化物が、Ｎｂ２Ｏ５多形体、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記ニオブ含有金属酸化物が、リン、アルミニウム、銅、クロム、ジルコニウム、バナジウム、およびリチウムから選択される元素でドープされる、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記ニオブ含有金属酸化物が、ニオブタングステン酸化物、チタンニオブ酸化物、ニオブモリブデン酸化物、ニオブバナジウム酸化物、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、前記二次電極活物質の粒子上に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、前記二次電極活物質のフィルム上に配置される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記二次電極活物質が、炭素、ケイ素、または金属酸化物から選択される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記二次電極活物質が、黒鉛、還元された酸化黒鉛、またはハードカーボンから選択される、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記二次電極活物質が、チタン酸リチウム、チタンタンタル酸化物、タンタルモリブデン酸化物、およびリチウムバナジウム酸化物から選択される、請求項１０に記載の方法。
  13. 少なくとも５Ｃ、例えば少なくとも１０Ｃ、少なくとも２０Ｃ、少なくとも３０Ｃ、少なくとも４０Ｃ、少なくとも５０Ｃ、または少なくとも６０ＣのＣレートで電気化学セルを充電および／または放電する方法である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記電気化学セルを充電および放電する、または放電および充電するサイクルを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. ２サイクル以上、５サイクル以上、１０サイクル以上、５０サイクル以上、１００サイクル以上、５００サイクル以上、１０００サイクル以上、または２０００サイクル以上を含む、請求項１４に記載の方法。
  16. 二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を含む電極。
  17. 前記電極がアノードである、請求項１６に記載の電極。
  18. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、４５ｎｍ以下の最大厚さを有する、請求項１６または１７に記載の電極。
  19. 前記ニオブ含有金属酸化物が、Ｎｂ２Ｏ５多形体、ＮｂＯ２、Ｎｂ２Ｏ３、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の電極。
  20. 前記ニオブ含有金属酸化物が、リン、アルミニウム、銅、クロム、ジルコニウム、バナジウムおよびリチウムから選択される元素でドープされている、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の電極。
  21. 前記ニオブ含有金属酸化物が、ニオブタングステン酸化物、チタンニオブ酸化物、ニオブモリブデン酸化物、ニオブバナジウム酸化物、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の電極。
  22. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、二次電極活物質のフィルム上に配置されている、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の電極。
  23. 前記ニオブ含有金属酸化物の層が、二次電極活物質の粒子上に配置されている、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の電極。
  24. 前記二次電極活物質が、炭素、ケイ素、または金属酸化物から選択される、請求項１６から２３のいずれか一項に記載の電極。
  25. 前記二次電極活物質が、黒鉛、還元された酸化黒鉛、またはハードカーボンから選択される、請求項２４に記載の電極。
  26. 前記二次電極活物質が、チタン酸リチウム、チタンタンタル酸化物、タンタルモリブデン酸化物、およびリチウムバナジウム酸化物から選択される、請求項２４に記載の電極。
  27. 請求項１６から２６のいずれか一項に記載の電極を含む電気化学セル。
  28. 請求項１６から２６のいずれか一項に記載の電極を含む全固体電池。
  29. 電気化学セルの二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極の使用であって。充電または放電中の前記電気化学セルの温度が、４５℃以上、例えば５０℃以上、５５℃以上、または６０℃以上である、作用電極の使用。
  30. 電気化学セルの二次電極活物質上に配置されたニオブ含有金属酸化物の表面層を有する作用電極の使用であって、充電または放電中の前記電気化学セルの温度が、１０℃以下、例えば５℃以下または０℃以下である、作用電極の使用。
JP2022523139A 2019-10-16 2020-10-16 電極組成物 Pending JP2022552717A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1914983.0A GB2592341B (en) 2019-10-16 2019-10-16 Electrode compositions
GB1914983.0 2019-10-16
PCT/EP2020/079253 WO2021074406A1 (en) 2019-10-16 2020-10-16 Electrode compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022552717A true JP2022552717A (ja) 2022-12-19
JPWO2021074406A5 JPWO2021074406A5 (ja) 2023-09-20

Family

ID=68619540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022523139A Pending JP2022552717A (ja) 2019-10-16 2020-10-16 電極組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230071080A1 (ja)
EP (1) EP4046216A1 (ja)
JP (1) JP2022552717A (ja)
KR (1) KR20220083753A (ja)
CN (1) CN114730861A (ja)
GB (1) GB2592341B (ja)
WO (1) WO2021074406A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112585780A (zh) * 2018-06-08 2021-03-30 剑桥实业有限公司 金属氧化物类的电极组合物
GB202013576D0 (en) 2020-08-28 2020-10-14 Echion Tech Limited Active electrode material
AU2021285417B2 (en) 2020-06-03 2023-03-02 Echion Technologies Ltd Active electrode material
CN113517425B (zh) * 2021-04-29 2022-08-09 厦门大学 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
KR20230072616A (ko) * 2021-11-18 2023-05-25 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
GB2615640A (en) 2021-12-17 2023-08-16 Nyobolt Ltd Charging device
GB2615524A (en) * 2022-02-04 2023-08-16 Nyobolt Ltd Electrolyte, niobium battery including the electrolyte, and method of manufacture thereof
CN114613968A (zh) * 2022-03-29 2022-06-10 珠海冠宇电池股份有限公司 一种正极材料及包括该正极材料的电池
CN114975955B (zh) * 2022-06-21 2024-03-19 珠海冠宇电池股份有限公司 一种硅基材料和电池
CN115050946B (zh) * 2022-07-22 2023-11-24 珠海冠宇电池股份有限公司 正极活性材料及其制备方法、正极片和电池
WO2024089445A1 (ja) * 2022-10-27 2024-05-02 日産自動車株式会社 二次電池
GB2625253A (en) 2022-12-05 2024-06-19 Nyobolt Ltd Power distribution device
CN116495781B (zh) * 2023-03-20 2024-06-14 福州大学 一种钼掺杂铌钨复合氧化物纳米粉体的制备方法及其产品和应用
CN116404236B (zh) * 2023-05-26 2024-03-19 中南大学 一种铌基低温锂离子电池

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9196901B2 (en) 2010-06-14 2015-11-24 Lee Se-Hee Lithium battery electrodes with ultra-thin alumina coatings
US9384904B2 (en) * 2012-04-06 2016-07-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Negative electrode for power storage device, method for forming the same, and power storage device
WO2014049964A1 (ja) * 2012-09-25 2014-04-03 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用正極活物質
EP2999032B1 (en) * 2014-09-18 2017-08-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Active material, nonaqueous electrolyte battery, and battery pack
US20160351973A1 (en) 2015-06-01 2016-12-01 Energy Power Systems LLC Nano-engineered coatings for anode active materials, cathode active materials, and solid-state electrolytes and methods of making batteries containing nano-engineered coatings
JP6338116B2 (ja) * 2015-11-12 2018-06-06 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池
JP6540569B2 (ja) * 2016-03-23 2019-07-10 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン電池及びその製造方法
JP6708193B2 (ja) * 2017-09-28 2020-06-10 日亜化学工業株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造方法
US20190148719A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electrode material including active material particles containing nickel and cover layers containing niobium, and battery using the same
JP6744880B2 (ja) * 2018-02-06 2020-08-19 Ｊｘ金属株式会社 リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン電池用正極及びリチウムイオン電池

Also Published As

Publication number Publication date
EP4046216A1 (en) 2022-08-24
US20230071080A1 (en) 2023-03-09
CN114730861A (zh) 2022-07-08
WO2021074406A1 (en) 2021-04-22
GB2592341B (en) 2022-10-19
GB201914983D0 (en) 2019-11-27
GB2592341A (en) 2021-09-01
KR20220083753A (ko) 2022-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230071080A1 (en) Electrode compositions
US11799081B2 (en) Positive electrode material for lithium secondary battery, positive electrode including same, and lithium secondary battery
KR20170031141A (ko) 비수전해질 이차 전지용 부극재 및 부극 활물질 입자의 제조 방법
JP7260573B2 (ja) リチウムイオン電池用複合正極活物質、その製造方法、及びそれを含む正極を含むリチウムイオン電池
JP6179372B2 (ja) リチウムイオン二次電池用活物質、リチウムイオン二次電池用電極、リチウムイオン二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
JP6908113B2 (ja) 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
CN110785876B (zh) 锂二次电池用正极、其制备方法以及包含其的锂二次电池
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
US11508961B2 (en) Method of preparing positive electrode active material for secondary battery
JP7258409B2 (ja) リチウム二次電池用正極活物質の製造方法および前記製造方法により製造された正極活物質
JP7024791B2 (ja) 二次電池用負極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
JP6056955B2 (ja) リチウム二次電池
KR101781000B1 (ko) 전지
JP6319089B2 (ja) リチウム二次電池
JP2022528246A (ja) リチウム二次電池用非水電解液添加剤、これを含むリチウム二次電池用非水電解液及びリチウム二次電池
JP2012252951A (ja) 非水電解質二次電池
JP2022547501A (ja) 二次電池の製造方法
JP2022523945A (ja) リチウム二次電池用非水電解質及びこれを含むリチウム二次電池
JP7460261B2 (ja) 二次電池の充放電方法
US20220285744A1 (en) Battery system, and method of using the same and battery pack including the same
JP2023524703A (ja) 二次電池用電解液添加剤、それを含むリチウム二次電池用非水電解液およびリチウム二次電池
KR102109836B1 (ko) 겔 폴리머 전해질용 조성물 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US9172089B2 (en) Anode active material, method of preparing the same, anode including the anode active material, and lithium battery including the anode
JP7507849B2 (ja) 電池システム、その使用方法、およびそれを含む電池パック
KR20210046764A (ko) 리튬 이온 이차 전지

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230911

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230911