JP2023527491A - マンガン酸リチウム正極活性材料及びそれを含む正極シート、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電気装置 - Google Patents
マンガン酸リチウム正極活性材料及びそれを含む正極シート、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電気装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023527491A JP2023527491A JP2022548010A JP2022548010A JP2023527491A JP 2023527491 A JP2023527491 A JP 2023527491A JP 2022548010 A JP2022548010 A JP 2022548010A JP 2022548010 A JP2022548010 A JP 2022548010A JP 2023527491 A JP2023527491 A JP 2023527491A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium manganate
- positive electrode
- active material
- lithium
- layer
- 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
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 226
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 262
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 73
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 33
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 29
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 72
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 72
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 57
- -1 magnesium oxoacid salts Chemical class 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 229940039748 oxalate Drugs 0.000 claims description 46
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 29
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 25
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 23
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 14
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 13
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 12
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 12
- IRXRGVFLQOSHOH-UHFFFAOYSA-L dipotassium;oxalate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C(=O)C([O-])=O IRXRGVFLQOSHOH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N potassium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [K+].[O-][Al]=O KVOIJEARBNBHHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 11
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 8
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims description 8
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L dilithium;oxalate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C(=O)C([O-])=O YNQRWVCLAIUHHI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical class [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L sodium oxalate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C([O-])=O ZNCPFRVNHGOPAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 229940039790 sodium oxalate Drugs 0.000 claims description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 claims description 5
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 5
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001340 alkali metals Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 4
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N calcium;oxido(oxo)alumane Chemical compound [Ca+2].[O-][Al]=O.[O-][Al]=O XFWJKVMFIVXPKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UHNWOJJPXCYKCG-UHFFFAOYSA-L magnesium oxalate Chemical compound [Mg+2].[O-]C(=O)C([O-])=O UHNWOJJPXCYKCG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- CVMIVKAWUQZOBP-UHFFFAOYSA-L manganic acid Chemical compound O[Mn](O)(=O)=O CVMIVKAWUQZOBP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000010408 potassium alginate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000737 potassium alginate Substances 0.000 claims description 3
- MZYRDLHIWXQJCQ-YZOKENDUSA-L potassium alginate Chemical compound [K+].[K+].O1[C@@H](C([O-])=O)[C@@H](OC)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C([O-])=O)O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O MZYRDLHIWXQJCQ-YZOKENDUSA-L 0.000 claims description 3
- 229920005614 potassium polyacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 2
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 46
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract description 27
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 abstract description 27
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 abstract description 13
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 12
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 abstract description 12
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 abstract description 4
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 abstract 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 60
- 239000002585 base Substances 0.000 description 37
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 32
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 11
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 11
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 8
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 8
- SKFYTVYMYJCRET-UHFFFAOYSA-J potassium;tetrafluoroalumanuide Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Al+3].[K+] SKFYTVYMYJCRET-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 8
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 6
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 3
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 3
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound FC1COC(=O)O1 SBLRHMKNNHXPHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020451 K2SiO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020239 KAlF4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 2
- 239000006257 cathode slurry Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- PPQREHKVAOVYBT-UHFFFAOYSA-H dialuminum;tricarbonate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O PPQREHKVAOVYBT-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N ethyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCC CYEDOLFRAIXARV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 2
- MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M lithium;trifluoromethanesulfonate Chemical compound [Li+].[O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F MCVFFRWZNYZUIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 2
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 2
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 1-ethylsulfonylethane Chemical compound CCS(=O)(=O)CC MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBJCDTIWNDBNTM-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylethane Chemical compound CCS(C)(=O)=O YBJCDTIWNDBNTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-sulfanylethyl)isoindole-1,3-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)N(CCS)C(=O)C2=C1 UHOPWFKONJYLCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- KCMQZDMHQCHCDB-UHFFFAOYSA-M C(C(=O)O)(=O)[O-].C(C(=O)O)(=O)O.B(O)(O)O.[Li+] Chemical compound C(C(=O)O)(=O)[O-].C(C(=O)O)(=O)O.B(O)(O)O.[Li+] KCMQZDMHQCHCDB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910015118 LiMO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012258 LiPO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018060 Ni-Co-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018209 Ni—Co—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 101150096185 PAAS gene Proteins 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical class [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SYRDSFGUUQPYOB-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-].FC(=O)C(F)=O Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]B([O-])[O-].FC(=O)C(F)=O SYRDSFGUUQPYOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N [N].[Si] Chemical class [N].[Si] UMVBXBACMIOFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940118662 aluminum carbonate Drugs 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- IDDRQDSRIZZVSG-UHFFFAOYSA-N azanium;2-iodylbenzoate Chemical compound [NH4+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1I(=O)=O IDDRQDSRIZZVSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003123 carboxymethyl cellulose sodium Polymers 0.000 description 1
- 229940063834 carboxymethylcellulose sodium Drugs 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001540 lithium hexafluoroarsenate(V) Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M lithium perchlorate Chemical compound [Li+].[O-]Cl(=O)(=O)=O MHCFAGZWMAWTNR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M lithium;difluorophosphinate Chemical compound [Li+].[O-]P(F)(F)=O IGILRSKEFZLPKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical compound [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N manganate Chemical compound [O-][Mn]([O-])(=O)=O LBSANEJBGMCTBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 125000005624 silicic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002153 silicon-carbon composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011366 tin-based material Substances 0.000 description 1
- 229910021561 transition metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- ZIZQEDPMQXFXTE-UHFFFAOYSA-H tripotassium;hexafluoroaluminum(3-) Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Al+3].[K+].[K+].[K+] ZIZQEDPMQXFXTE-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
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
- 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
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- 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
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
-
- 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
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- 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
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- 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
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- 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
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- 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
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of 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
- H01M4/36—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
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- 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)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種をマンガン酸リチウム基材とともにボールミルし、表面に上記アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩が被覆された上記マンガン酸リチウム基材をベースとする第1中間体を得ることと、
有機結合剤スラリーを調製し、上記第1中間体表面に上記有機結合剤スラリーをコーティングし、第2中間体を得ることと、
シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩スラリーを調製し、上記第2中間体表面に上記シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩スラリーをコーティングし、マンガン酸リチウム正極活性材料を得ることと、を含み、
上記マンガン酸リチウム正極活性材料は、マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、上記内層表面に設置された中間層及び上記中間層表面に設置された外層を備える被覆層とを含み、上記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種を含み、上記中間層は、有機結合剤層であり、上記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層である、マンガン酸リチウム正極活性材料の製造方法を提供する。
図1を参照する。本願の第1態様は、マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、上記内層表面に設置された中間層及び上記中間層表面に設置された外層を備える被覆層と、を含み、上記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種を含み、上記中間層は、有機結合剤層であり、上記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層であるマンガン酸リチウム正極活性材料を提供する。
アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種をマンガン酸リチウム基材とともにボールミルし、表面に上記アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩が被覆された上記マンガン酸リチウム基材をベースとする第1中間体を得ることと、
有機結合剤スラリーを調製し、上記第1中間体表面に上記有機結合剤スラリーをコーティングし、第2中間体を得ることと、
シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩スラリーを調製し、上記第2中間体表面に上記シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩をコーティングし、マンガン酸リチウム正極活性材料を得ることと、を含み、
上記マンガン酸リチウム正極活性材料は、マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、上記内層表面に設置された中間層及び上記中間層表面に設置された外層を備える被覆層とを含み、上記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種を含み、上記中間層は、有機結合剤層であり、上記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層である、マンガン酸リチウム正極活性材料の製造方法を提供する。
本願は、本願の第1態様のマンガン酸リチウム正極活性材料を含む正極シートを提供する。
負極シートは、負極集電体及び負極集電体の少なくとも1つの表面に設置された負極膜層を含み、上記負極膜層は負極活性材料を含む。
電解質は、正極シートと負極シートとの間でイオンを伝達する作用を果たしている。本願は、電解質の種類を具体的に限定せず、ニーズに応じて選択することができる。例えば、電解質は、固体電解質及び液体電解質(即ち電解液)から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
電解液を用いたリチウムイオン二次電池、及び固体電解質を用いた幾つかのリチウムイオン二次電池には、セパレータを更に含む。セパレータは正極シートと負極シートとの間に設置され、隔離の作用を果たしている。本願は、セパレータの種類を特に制限せず、良好な化学的安定性及び機械的安定性を有する任意の公知の多孔質構造セパレータを選択することができる。幾つかの実施形態において、セパレータの材質は、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリフッ化ビニリデンから選ばれる1つ以上であってもよい。セパレータは単層薄膜であってもよく、多層複合薄膜であってもよいが、特に限定されていない。セパレータが多層複合薄膜である場合、各層の材料は同じ又は異なるであってもよいが、特に限定されていない。
幾つかの実施形態において、正極シート、負極シート及びセパレータは、捲回プロセス又はラミネーションプロセスによって電極アセンブリを製造することができる。
幾つかの実施形態において、リチウムイオン二次電池は、電池モジュールに組み立てることができる。電池モジュールに含まれているリチウムイオン電池の数は1つ又は複数であってもよく、当業者は、電池モジュールの適用及び容量に応じて具体的な数を選択することができる。
幾つかの実施形態において、上記電池モジュールは、電池パックに組み立てることもできる。当業者は、電池パックの適用及び容量に応じて、電池パックに含まれている電池モジュールの数を選択することができる。
また、本願は、本願により提供されるリチウムイオン電池、電池モジュール、又は電池パックのうちの1つ以上を含む電気装置を更に提供する。上記リチウムイオン電池、電池モジュール、又は電池パックは、上記装置の電源として使用されてもよいが、上記装置のエネルギー貯蔵ユニットとして使用されてもよい。上記装置は、モバイルデバイス(例えば、携帯電話、ノートパソコン等)、電気自動車(例えば、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、電気自転車、電気スクーター、電気ゴルフカート、電気トラック等)、電車、船舶及び衛星、エネルギー貯蔵システム等であってもよいが、これらに限定されない。
ニッケルコバルトマンガン(LiMO2、MはNi-Co-Mn固溶体、その質量比は55:12:33である)
テトラフルオロアルミン酸カリウム(KAlF4、CAS:13775-52-5、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
アルミニウム酸カリウム(K2Al2O4、CAS:12003-63-3、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
フッ化アルミニウム(AlF3、CAS:7784-18-1、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC、CAS:9004-65-03、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
アルギン酸ナトリウム(SA、CAS:9005-38-3、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
ポリアクリル酸ナトリウム(PAAS、CAS:9003-04-7、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
ケイ酸カリウム(K2SiO3、CAS:1312-76-1、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
シュウ酸カリウム(K2C2O4、CAS:6487-48-5、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
ポリビニルピロリドン(PVP、CAS:9003-39-8、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
塩酸(CAS:7647-01-0、仕様≧31%、南京聯特化工有限公司)
導電剤カーボンブラック(CAS:1333-86-4、カーボンドット、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
線状カーボンブラック(CAS:308068-56-6、多層カーボンナノチューブ、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
ポリフッ化ビニリデン(PVDF、CAS:24937-79-9、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
N-メチルピロリドン(NMP、CAS:872-50-4、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
スチレンブタジエンゴム(SBR、CAS:9003-55-8、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
エチレンカーボネート(EC、CAS:96-49-1、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
ジメチルカーボネート(DMC、CAS:616-38-6、上海マクリーンバイオテクノロジー有限公司)
[マンガン酸リチウム正極活性材料の製造]
1)被覆内層:100gのマンガン酸リチウム基材材料(LiMn2O4として、以下は同様)及び1gのテトラフルオロアルミン酸カリウム(KAlF4として)を秤量してボールミルし、テトラフルオロアルミン酸カリウムでマンガン酸リチウム基材を均一に被覆し、第1中間体を得た。ボールミルパラメータ:配合比15:1、回転速度800rpm、ボールミル時間120minであった。
製造されたマンガン酸リチウム正極活性材料、ニッケルコバルトマンガン(NCM)三元系材料、導電剤であるカーボンブラック、接着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVDF)、N-メチルピロリドン(NMP)を重量比67.34:28.86:2.7:1.1:30で撹拌して均一に混合し、正極スラリーを得た。次に、正極スラリーを正極集電体のアルミニウム箔に均一にコーティングし、乾燥、巻き取り、圧延によって正極シートを得た。
人造黒鉛、導電剤であるカーボンブラック、接着剤であるスチレンブタジエンゴム(SBR)、増粘剤であるカルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)及び脱イオン水を重量比96.2:0.8:0.8:1.2:50で混合し、均一に混合した後に負極スラリーを得て、負極スラリーを負極集電体の銅箔に均一にコーティングし、乾燥、巻取り、圧延によって、負極シートを得た。
アルゴンガス雰囲気のグローブボックス(H2O<0.1ppm、O2<0.1ppm)において、有機溶媒であるエチレンカーボネート(EC)/エチルメチルカーボネート(EMC)を体積比3/7で均一に混合し、12.5%のLiPF6リチウム塩を加えて有機溶媒に溶解し、均一に撹拌し、実施例1の電解液を得た。
ポリプロピレン膜をセパレータとした。
実施例1の正極シート、セパレータ、負極シートを順に積み重ね、セパレータが正極シートと負極シートとの間に位置することで隔離の役割を果たし、次に巻回して裸セルを得て、裸セルにタブを溶接し、裸セルをアルミニウムケース内に入れ、80℃下で乾燥して水分を除去し、続いて電解液を注入して密封し、充電されていない電池を得た。充電されていない電池は、順に静置、熱間と冷間圧延、化学的形成、成形、容量テスト等のプロセスを経て、実施例1のリチウムイオン電池製品を得た。
カルボキシメチルセルロースナトリウムの使用量がそれぞれ1g、1.5g、2g、3g、0.007g、5gであったことを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
アルミニウム酸カリウムでテトラフルオロアルミン酸カリウムを代替し、アルギン酸ナトリウムでカルボキシメチルセルロースナトリウムを代替し、外層物質の総質量が0.005g、0.5g、1g、3g、6g、12g、15gであったことを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
アルミニウム酸カリウムでテトラフルオロアルミン酸カリウムを代替し、ポリアクリル酸ナトリウムでカルボキシメチルセルロースナトリウムを代替し、外層におけるシュウ酸カリウムの使用量(対応するケイ酸カリウムの使用量)が0g(5g)、0.05g(4.95g)、0.45g(4.55g)、1g(4g)、1.5g(3.5g)、2g(3g)、3.48g(1.52g)、4g(1g)、4.5g(0.5g)、4.95g(0.05g)及び4.955g(0.045g)であったことを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
アルミニウム酸カリウムでテトラフルオロアルミン酸カリウムを代替し、ポリアクリル酸ナトリウムでカルボキシメチルセルロースナトリウムを代替し、アルミニウム酸カリウムの使用量がそれぞれ0.004g、0.01g、0.5g、1g、1.5g、2g、3g、5gであったことを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
フッ化アルミニウムでテトラフルオロアルミン酸カリウムを代替することを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
フッ化アルミニウムでテトラフルオロアルミン酸カリウムを代替し、ポリアクリル酸ナトリウムでカルボキシメチルセルロースナトリウムを代替することを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
ポリアクリル酸ナトリウムでカルボキシメチルセルロースナトリウムを代替することを除いて、他のステップは実施例1と同じであった。
1)被覆内層:100gのマンガン酸リチウム基材材料(LiMn2O4として、以下は同様)及び1gのアルミニウム酸カリウム(KAlF4として)を秤量してボールミルし、アルミニウム酸カリウムでマンガン酸リチウム基材を均一に被覆し、第1中間体を得た。ボールミルパラメータ:配合比15:1、回転速度800rpm、ボールミル時間120minであった。
ステップ2)の第2中間体を0.001mol/L塩酸で40分間エッチングしたことを除いて、他のステップは実施例36と同じであった。
エッチング時間を40分間から120分間に変更したことを除いて、他のステップは実施例38と同じであった。
変性されていないマンガン酸リチウムをそのまま正極活性材料として、マンガン酸リチウム、NCM(ニッケルコバルトマンガン)三元系材料、導電剤であるカーボンブラック、接着剤であるポリフッ化ビニリデン(PVDF)、溶媒であるN-メチルピロリドン(NMP)を重量比67.34:28.86:2.7:1.1:30で十分に撹拌し、均一に混合した後、正極スラリーを得た。次に、正極スラリーを正極集電体に均一にコーティングし、乾燥、巻取り、圧延によって、正極シートを得た。
本願の実施例と比較例のマンガン酸リチウム正極活性材料の関連パラメータテストプロセスは以下のとおりであった。
機器型式:マルバーン2000(MasterSizer 2000)レーザー粒子径分析装置、参照標準プロセス:GB/T19077-2016/ISO 13320:2009、具体的なテストプロセス:適量な測定されるサンプルを取り(サンプル濃度:8~12%の遮光度を保証すればよい)、20mlの脱イオン水を加えると同時に、外部超音波(超音波処理)を5min(53KHz/120W)行い、サンプルが完全に分散することを保証し、次にGB/T19077-2016/ISO 13320:2009標準に従ってサンプルを測定した。
全ての実施例と比較例のマンガン酸リチウム正極活性材料をZEISS sigma 300走査型電子顕微鏡でテストし、次に標準JY/T010-1996に従ってテストし、サンプルの形態を観察した。
はさみで冷間圧延前のシートをサイズ6cm*6cmのサンプルに切断し、更にIB-19500CPイオン断面研磨機で研磨処理を行い、研磨後の切断面付きのサンプルを得た。次に標準JY/T010-1996を参照してZEISS sigma 300機器でサンプルをテストした。上記テストサンプルから10個の異なる位置をランダムに選択してテストし、平均値を取って被覆層の厚さを得た。
SSA-4000シリーズBETテスト機器を使用し、窒素ガス低温吸着法で多孔質材料の孔径分布を測定した。具体的なステップは以下のとおりであった。測定されるサンプル30mgを、サンプルチューブに入れ、サンプルチューブを脱気ステーションに入れ、サンプルチューブを取り付ける時、シールの安全性を確保するために、サンプルチューブをポートに合わせ、ねじを締めた。次に、材料の表面に吸着したガスを除去するために、加熱パックでサンプルチューブを外嵌し、脱気温度を調整し、真空ポンプを開放し、材料の加熱と真空脱気処理を開始した。脱気終了後、加熱電源をオフにして、サンプルが室温に冷却した後、ヘリウムガスを埋め戻し、常圧になるまでヘリウムガスを充填した後、サンプルチューブを取り外してすぐにゴム栓で覆い、0.1mgまで秤量し、該ヘリウムガスで充填したサンプルチューブ、栓、フィラーロッドの重量を記録した。秤量後のサンプルを分析ステーションに入れ、デュワー瓶に液体窒素を注入し、サンプルの質量を分析ファイルに入力し、テストパラメータを設計し、吸着と脱着テストを実施した。
1、電池の容量維持率テスト
実施例1を例にすると、電池の容量維持率のテストプロセスは以下のとおりであった。25℃下で、実施例1に対応する電池を、1/3Cの定電流で4.3Vに充電し、更に4.3Vの定電圧で電流が0.05Cになるまで充電し、5min放置し、更に1/3Cで2.8Vに放電し、得られた容量を初期容量C0と記した。上記同じ電池に対して上記のステップを繰り返し、同時にn回目サイクル後の電池の放電容量Cnを記録し、毎回サイクル後の電池の容量維持率Pn=Cn/C0*100%であり、P1、P2……P100の100個のポイント値を縦座標にし、対応するサイクル回数を横座標にすると、図4に示される実施例1のマンガン酸リチウム正極活性材料に対応する電池の容量維持率とサイクル回数の曲線図を得た。
負極とセパレータとの間に銅糸(第3電極)を配置し、正極、セパレータ、負極、電解液を積層電池に製造した。化学的形成によって電池を活性化し、充電倍率テストを実施した。具体的なテスト方法は以下のとおりであった。1)定格容量:1/3Cの定電流で2.8Vに放電し、10min放置後、1/3Cの定電流で4.3Vに充電し、更に4.3Vの定電圧で電流が0.05Cになるまで充電し、5min放置し、更に1/3Cで2.8Vに放電し、この時の電池容量を初期容量C0に記した。2)リチウム析出ウィンドウテスト:0%のSOCから充電し、2.5Cから初期倍率とし、負極の電位変化を検出して負極の電位が0mVに達した後、自動的に次のより小さい倍率テストへ進み、倍率の間隔は0.1Cであり、毎回充電倍率下の容量値Cn(n=1、2、3……の整数)を記録し、SOCn=Cn/C0、SOCnを横座標にし、対応するCnを縦座標にすると、図5に示される充電倍率曲線を作成した。上記曲線から、60%のSOCに対応する充電倍率を本願の実施例1の電池充電倍率として選択した。比較例及びその他の実施例のテストプロセスは上記と同じであった。
2 上筐体
3 下筐体
4 電池モジュール
5 リチウムイオン電池
51 ケース
52 電極アセンブリ
53 カバープレート
Claims (22)
- マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、前記内層表面に設置された中間層及び前記中間層表面に設置された外層を備える被覆層と、を含むマンガン酸リチウム正極活性材料であって、
前記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種を含み、
前記中間層は、有機結合剤層であり、
前記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層である、
マンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩は、アルミニウム酸カリウム、アルミニウム酸マグネシウム、炭酸カルシウム、アルミニウム酸カルシウム、炭酸マグネシウム、アルミニウム酸マグネシウムから選ばれる1種又は複数種である、
請求項1に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、前記内層表面に設置された中間層及び前記中間層表面に設置された外層を備える被覆層と、を含むマンガン酸リチウム正極活性材料であって、
前記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのフッ化物のうちの1種又は複数種を含み、
前記中間層は、有機結合剤層であり、
前記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層である、
マンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記フッ化物は、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム及びフッ化マグネシウムのうちの1種又は複数種である、
請求項3に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記有機結合剤は、カルボキシメチルセルロース塩、アルギン酸塩、ポリアクリル酸塩から選ばれる1種又は複数種であり、任意に、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカリウム、カルボキシメチルセルロースリチウム、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸リチウム、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸アルミニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸マグネシウムのうちの1種又は複数種である、
請求項1~4のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記シュウ酸塩は、シュウ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアンモニウム塩から選ばれ、任意に、シュウ酸カリウム、シュウ酸リチウム、シュウ酸マグネシウム、シュウ酸ナトリウムのうちの1種又は複数種であり、更に任意に、シュウ酸カリウム、シュウ酸リチウム、シュウ酸ナトリウムのうちの1種又は複数種であり、
前記ケイ酸塩は、ケイ酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアンモニウム塩から選ばれ、任意に、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムのうちの1種又は複数種である、
請求項1~5のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記内層と前記マンガン酸リチウム基材との質量比は0.01~3:100であり、任意に、1~2:100であり、
任意に、前記中間層と前記マンガン酸リチウム基材との質量比は0.5~3:100であり、更に任意に、1~2:100であり、
任意に、前記外層と前記マンガン酸リチウム基材との質量比は0.5~12:100であり、任意に、0.5~6:100である、
請求項1~6のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記内層:中間層:外層の質量比は1~2:1~2:0.5~6である、
請求項1~7のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記シュウ酸塩と前記ケイ酸塩との質量比は0.01~99:1であり、任意に、0.1~9:1であり、更に任意に、0.25~4:1である、
請求項1~8のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記マンガン酸リチウム正極活性材料は多孔質構造であり、平均孔径は15~20nmであり、気孔率は10~20%である、
請求項1~9のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記マンガン酸リチウム正極活性材料の体積平均粒径D50は12~14μmである、
請求項1~10のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記中間層は、塩酸エッチングで得られた荒い表面を有する、
請求項1~11のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - 前記被覆層の厚さは0.3~5.2μmであり、任意に、0.7~2.0μmであり、更に任意に、1.2~1.7μmである、
請求項1~12のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料。 - アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種をマンガン酸リチウム基材とともにボールミルし、表面に前記アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩が被覆された前記マンガン酸リチウム基材をベースとする第1中間体を得ることと、
有機結合剤スラリーを調製し、前記第1中間体表面に前記有機結合剤スラリーをコーティングし、第2中間体を得ることと、
シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩スラリーを調製し、前記第2中間体表面に前記シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩スラリーをコーティングし、マンガン酸リチウム正極活性材料を得ることと、を含むマンガン酸リチウム正極活性材料の製造方法であって、
前記マンガン酸リチウム正極活性材料は、マンガン酸リチウム基材と、マンガン酸リチウム基材表面に設置された内層、前記内層表面に設置された中間層及び前記中間層表面に設置された外層を備える被覆層と、を含み、前記内層は、アルミニウム、カルシウム及び/又はマグネシウムのオキソ酸塩のうちの1種又は複数種を含み、前記中間層は、有機結合剤層であり、前記外層は、シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩層である、方法。 - 前記マンガン酸リチウム基材の重量に基づくとして、前記有機結合剤スラリーは1%~3%の孔形成剤を含み、前記孔形成剤は前記第2中間体に所定の温度を印加することで除去される、
請求項14に記載の方法。 - 前記シュウ酸塩及び/又はケイ酸塩を被覆する前、前記第2中間体を塩酸溶液に加え、40~120min撹拌し、濾過後に乾燥する、
請求項14又は15に記載の方法。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料又は請求項14~16のいずれか1項に記載の方法によって製造されたマンガン酸リチウム正極活性材料を含む、正極シート。
- 前記正極シートは、ニッケルコバルトマンガン三元系材料を含み、前記ニッケルコバルトマンガン三元系材料と前記マンガン酸リチウム正極活性材料との質量比は0.01~0.99:1である、
請求項17に記載の正極シート。 - 請求項1~13のいずれか1項に記載のマンガン酸リチウム正極活性材料、請求項14~16のいずれか1項に記載の方法によって製造されたマンガン酸リチウム正極活性材料、及び請求項17又は18に記載の正極シートのうちの1つ以上を含む、リチウムイオン電池。
- 請求項19に記載のリチウムイオン電池を含む、電池モジュール。
- 請求項19に記載のリチウムイオン電池又は請求項20に記載の電池モジュールのうちの1つ以上を含む、電池パック。
- 請求項19に記載のリチウムイオン電池、請求項20に記載の電池モジュール又は請求項21に記載の電池パックのうちの1つ以上を含む電気装置であって、
前記リチウムイオン電池又は前記電池モジュール又は前記電池パックは、前記電気装置の電源又は前記電気装置のエネルギー貯蔵ユニットとして使用される、
電気装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2021/097631 WO2022252111A1 (zh) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | 锰酸锂正极活性材料及包含其的正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023527491A true JP2023527491A (ja) | 2023-06-29 |
JP7411106B2 JP7411106B2 (ja) | 2024-01-10 |
Family
ID=84046060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022548010A Active JP7411106B2 (ja) | 2021-06-01 | 2021-06-01 | マンガン酸リチウム正極活性材料及びそれを含む正極シート、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電気装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11929499B2 (ja) |
EP (1) | EP4120394B1 (ja) |
JP (1) | JP7411106B2 (ja) |
KR (1) | KR102462670B1 (ja) |
CN (1) | CN115701779B (ja) |
WO (1) | WO2022252111A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116315186B (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-18 | 中创新航科技集团股份有限公司 | 一种电池 |
CN116374997A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-07-04 | 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 | 一种碳基复合负极材料及其制备方法与应用 |
CN117117156B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-19 | 宜宾锂宝新材料有限公司 | 一种三元材料-锰酸锂复合材料及制备方法和锂电池 |
CN118039872B (zh) * | 2024-03-04 | 2024-08-09 | 安徽博石高科新材料股份有限公司 | 表面具有复合电解质膜的高电压镍锰酸锂及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008536285A (ja) * | 2005-04-15 | 2008-09-04 | エナーセラミック インコーポレイテッド | フッ素化合物でコーティングされたリチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
JP2009043477A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Sony Corp | 正極活物質、これを用いた正極および非水電解質電池 |
JP2014032776A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Toyota Motor Corp | 正極活物質およびその利用 |
JP2016225046A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 住友電気工業株式会社 | 絶縁電線 |
JP2019175630A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | Tdk株式会社 | 正極活物質材料およびリチウムイオン二次電池 |
CN110808363A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-18 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硅酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法与应用 |
JP2020513653A (ja) * | 2016-11-24 | 2020-05-14 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 電池セルの正極用の活物質、正極および電池セル |
CN111793824A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-20 | 苏州华赢新能源材料科技有限公司 | 一种表面修饰高镍正极材料及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9023526B2 (en) * | 2010-06-13 | 2015-05-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same |
TWI475743B (zh) * | 2010-10-25 | 2015-03-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 尖晶石錳酸鋰複合材料及其製備方法以及鋰離子電池 |
CN102646826B (zh) * | 2012-05-21 | 2015-02-04 | 甘肃大象能源科技有限公司 | 一种核-壳型锰酸锂复合正极材料及其制备方法和应用 |
EP3121874A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-25 | Basf Se | Cathodes for lithium ion batteries comprising solid lithium oxalate |
CN105118988A (zh) * | 2015-10-08 | 2015-12-02 | 清华大学深圳研究生院 | 锂离子电池用高电压尖晶石结构正极材料及制备方法 |
CN108666534B (zh) * | 2017-03-27 | 2021-03-19 | 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 | 一种双层包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法 |
US10483533B2 (en) * | 2017-04-10 | 2019-11-19 | Global Graphene Group, Inc. | Encapsulated cathode active material particles, lithium secondary batteries containing same, and method of manufacturing |
CN107591532B (zh) * | 2017-08-22 | 2020-05-19 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | 一种氟化铝/银双层包覆镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法 |
WO2019061498A1 (zh) | 2017-09-30 | 2019-04-04 | Oppo广东移动通信有限公司 | 一种信道资源集的指示方法、终端设备及网络设备 |
CN108878852A (zh) * | 2018-07-09 | 2018-11-23 | 河南科技学院 | 一种锂离子电池锰酸锂正极材料及其制备方法 |
CN111606361B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-06-27 | 芜湖天弋能源科技有限公司 | 锂电芯复合包覆正极材料及其制备方法、锂离子电池 |
CN111785973B (zh) * | 2020-08-20 | 2021-09-10 | 中南大学 | 一种有机物双层包覆的三元正极材料及其制备和应用 |
CN112599779A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 上海华谊(集团)公司 | 双层包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-06-01 EP EP21912319.7A patent/EP4120394B1/en active Active
- 2021-06-01 KR KR1020227026336A patent/KR102462670B1/ko active IP Right Grant
- 2021-06-01 JP JP2022548010A patent/JP7411106B2/ja active Active
- 2021-06-01 CN CN202180006679.3A patent/CN115701779B/zh active Active
- 2021-06-01 WO PCT/CN2021/097631 patent/WO2022252111A1/zh unknown
-
2022
- 2022-07-14 US US17/864,483 patent/US11929499B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008536285A (ja) * | 2005-04-15 | 2008-09-04 | エナーセラミック インコーポレイテッド | フッ素化合物でコーティングされたリチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
JP2009043477A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Sony Corp | 正極活物質、これを用いた正極および非水電解質電池 |
JP2014032776A (ja) * | 2012-08-01 | 2014-02-20 | Toyota Motor Corp | 正極活物質およびその利用 |
JP2016225046A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 住友電気工業株式会社 | 絶縁電線 |
JP2020513653A (ja) * | 2016-11-24 | 2020-05-14 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh | 電池セルの正極用の活物質、正極および電池セル |
JP2019175630A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | Tdk株式会社 | 正極活物質材料およびリチウムイオン二次電池 |
CN110808363A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-02-18 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种硅酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法与应用 |
CN111793824A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-20 | 苏州华赢新能源材料科技有限公司 | 一种表面修饰高镍正极材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7411106B2 (ja) | 2024-01-10 |
CN115701779A (zh) | 2023-02-10 |
EP4120394A1 (en) | 2023-01-18 |
EP4120394B1 (en) | 2023-09-20 |
KR102462670B1 (ko) | 2022-11-03 |
CN115701779B (zh) | 2023-10-27 |
WO2022252111A1 (zh) | 2022-12-08 |
US20220384800A1 (en) | 2022-12-01 |
EP4120394A4 (en) | 2023-04-12 |
US11929499B2 (en) | 2024-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102502618B1 (ko) | 이차 전지, 이차 전지를 포함하는 전지 모듈, 전지 팩 및 장치 | |
WO2020177623A1 (zh) | 负极片、二次电池及其装置 | |
JP7411106B2 (ja) | マンガン酸リチウム正極活性材料及びそれを含む正極シート、二次電池、電池モジュール、電池パック及び電気装置 | |
WO2022121571A1 (zh) | 电极极片、二次电池及其制备方法和含有二次电池的装置 | |
CN115133020B (zh) | 锰酸锂正极活性材料及包含其的正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
WO2023039717A1 (zh) | 高镍正极活性材料、其制备方法、包括其的锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
EP4075547A1 (en) | Positive electrode active material and fabrication method therefor, secondary battery, battery module, battery pack, and apparatus | |
CN113875047B (zh) | 二次电池及其制备方法、含有该二次电池的装置 | |
WO2023070268A1 (zh) | 一种电化学装置及包含该电化学装置的用电装置 | |
WO2024051216A1 (zh) | 复合正极活性材料及其制备方法和包含其的用电装置 | |
WO2023044866A1 (zh) | 硅碳负极材料、负极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
WO2022140902A1 (zh) | 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和装置 | |
CN115842110A (zh) | 负极活性材料及制备方法、负极极片、二次电池和用电装置 | |
WO2023102917A1 (zh) | 负极活性材料及其制备方法、二次电池、电池模组、电池包、用电装置 | |
WO2024044961A1 (zh) | 负极极片、二次电池及其制备方法、电池模块、电池包和用电装置 | |
WO2023202289A1 (zh) | 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
WO2024000102A1 (zh) | 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
WO2024000095A1 (zh) | 负极极片、二次电池、电池模组、电池包及用电装置 | |
WO2022188163A1 (zh) | 电解液、二次电池、电池模块、电池包和装置 | |
WO2023130887A1 (zh) | 二次电池、电池模块、电池包及其用电装置 | |
WO2024178675A1 (zh) | 正极活性物质、正极极片、二次电池、用电装置和制备方法 | |
WO2023141954A1 (zh) | 锂离子电池、电池模块、电池包和用电装置 | |
CN118302891A (zh) | 用于锂金属电池的负极极片、电极组件、锂金属电池和电子设备 | |
CN118507661A (zh) | 正极活性材料及其制法、正极极片、二次电池和用电装置 | |
CN118367115A (zh) | 正极活性材料及其制备方法、二次电池和用电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220805 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220805 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220805 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230601 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230731 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231013 |
|
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: 20231211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231222 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7411106 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |