JP3230893B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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JP3230893B2
JP3230893B2 JP10293193A JP10293193A JP3230893B2 JP 3230893 B2 JP3230893 B2 JP 3230893B2 JP 10293193 A JP10293193 A JP 10293193A JP 10293193 A JP10293193 A JP 10293193A JP 3230893 B2 JP3230893 B2 JP 3230893B2
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放電性能とサイクル性
能が改良されたリチウムイオン系非水電解質二次電池に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery having improved discharge performance and cycle performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】リチウムを含む軽金属合金あるいはリチ
ウムイオンを吸蔵、放出する物質を負極活物質とする二
次電池は、高エネルギー密度を有するメリットから活発
に研究されている。これら二次電池の正極活物質として
はLiMn24 、Li2 MnO3 、LiCoO2 、L
iCo0.5 Ni0.5 2 、LiNiO2 、MoS2 等が
一般に用いられてきた。これらのなかでも特にLiCo
2 は高い放電電位を与える点で有用であるが、サイク
ル性においては他の正極材料と同様に電位と容量の安定
化のための改良が必要とされる。そこで充放電性能とサ
イクル性の改善のために、上記組成にさらに多価遷移金
属などを添加した複合酸化物を用いる方法が、特開平4
−61760、特開平4−162357、特開平4−2
67053などに開示されている。しかしながらこれら
の方法では電位の安定化などサイクル性の改善に効果は
あったものの、同時に放電容量と放電電位の向上を計
ことは困難であった。また、添加元素としてはCo,M
n,Niなどに換わる多価の遷移金属が多く試みられた
が、Liに置換する一価のアルカリ金属を多価金属と併
用する効果についてはほとんど調べられていない。
2. Description of the Related Art Secondary batteries in which a light metal alloy containing lithium or a material that absorbs and releases lithium ions is used as a negative electrode active material are being actively studied because of their high energy density. LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 3 , LiCoO 2 , L
iCo 0.5 Ni 0.5 O 2 , LiNiO 2 , MoS 2 and the like have been generally used. Among them, especially LiCo
O 2 is useful in providing a high discharge potential, but requires improvement for stabilization of the potential and capacity as in other positive electrode materials in terms of cyclability. In order to improve the charge / discharge performance and cycle performance, a method using a composite oxide obtained by further adding a polyvalent transition metal to the above composition is disclosed in
-61760, JP-A-4-162357 , JP-A-4-2
67053. However although there are effective in improving and stabilizing cycles of the potential in these methods were difficult to gauge Rukoto improved simultaneously discharge capacity and the discharge potential. In addition, Co, M
Many attempts have been made to use polyvalent transition metals in place of n, Ni, etc., but little has been studied on the effect of using a monovalent alkali metal replacing Li with a polyvalent metal.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はの正極
活物質の充放電特性、放電電位、サイクル特性に優れた
リチウムイオン二次電池を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lithium ion secondary battery excellent in charge / discharge characteristics, discharge potential and cycle characteristics of a positive electrode active material.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、正極、負極、非水電解液から成る二次電
池において、正極の活物質が、化学式LixNayCoz
TimOp(0.8≦x≦1.3、0.02≦y≦0.1、
0.8≦z≦1.0、0.02≦m≦0.1、0≦p≦2.
)で示される複合酸化物を含むことを特徴とする非水
電解質二次電池を用いる。
To solve this problem, the present invention relates to a secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, wherein the active material of the positive electrode has the chemical formula LixNayCoz
TimOp (0.8 ≦ x ≦ 1.3, 0.02 ≦ y ≦ 0.1,
0.8 ≦ z ≦ 1.0, 0.02 ≦ m ≦ 0.1, 0 ≦ p ≦ 2.
7 ) A non-aqueous electrolyte secondary battery characterized by containing the composite oxide shown in the above item is used.

【0005】本発明で用いる正極活物質は、LiCoO
2 を基本組成とし、これに微量ドーパントとして第1に
Liに置換するアルカリ金属であるNa、第2にCo
置換する遷移金属であるTiが共に添加されること特徴
とする。これら第1、第2のドーパントのうち、Naは
主に充放電初期サイクルにおける電位の向上と容量の増
加に寄与し、Tiは電位の安定化(サイクル性向上)に
寄与すると考えられる。Naの効果は、Liよりイオン
半径の大きな元素が格子点に挿入されることによりLi
イオンの吸蔵、放出にエネルギ−的に有利な場が形成さ
れるためと予想される。
The positive electrode active material used in the present invention is LiCoO.
2 as a basic composition, to which is characterized in that the first as minor dopant is an alkali metal to substitute Li N a, is Ti is a transition metal that substitutes Co Second is added together. Among these first and second dopants, it is considered that Na mainly contributes to the enhancement of the potential and the capacity in the initial cycle of charge and discharge, and Ti contributes to the stabilization of the potential (improvement of the cyclability). The effect of Na is that an element having a larger ion radius than Li is
It is expected that an energetically favorable field is formed for the occlusion and release of ions.

【0006】電池性能改善にドーパントとして有効な添
加濃度は、以下の範囲に限られる。すなわち、Lix N
ay Coz Tim Op で示される構造中、Naは、0.
01≦y≦0.2、Tiは、0.01≦m≦0.2、の
範囲である。いずれも0.2を越える添加分率では、容
量の減少をきたすために電池性能に有効でない。これら
の範囲中、さらにサイクル性向上に望ましい添加範囲
は、0.02≦y≦0.1,0.02≦m≦0.10、
である。
The additive concentration effective as a dopant for improving battery performance is limited to the following range. That is, Lix N
In the structure represented by ay Coz Tim Op , Na is 0.1% .
01 ≦ y ≦ 0.2, and Ti is in the range of 0.01 ≦ m ≦ 0.2. In any case, an addition fraction exceeding 0.2 is not effective for battery performance due to a decrease in capacity. Of these ranges, the addition ranges more desirable for improving the cycleability are 0.02 ≦ y ≦ 0.1, 0.02 ≦ m ≦ 0.10,
It is.

【0007】本発明の正極活物質は主として、平均粒径
0.01ミクロン以上5.0ミクロン以下の一次粒子が
集合して成る平均粒径0.1ミクロン以上15ミクロン
以下の二次粒子からなることが好ましく、更に好ましく
は平均粒径0.1ミクロン以上2.5ミクロン以下の一
次粒子が集合して成る平均粒径1ミクロン以上9.5ミ
クロン以下の一次粒子集合体からなることが好ましく、
特に好ましくは、平均粒径0.1ミクロン以上2.5ミ
クロン以下の一次粒子が集合して成る平均粒径3.5ミ
クロン以上9.5ミクロン以下の一次粒子集合体からな
ることが好ましい。更に、上記一次粒子集合体において
全体積の80%以上が粒径1ミクロン以上15ミクロン
以下であることが好ましく、更に好ましくは全体積の8
5%以上であり、更に好ましく全体積の90%以上であ
る。ここでいう平均粒径とは、最頻度点を示すモード径
のことであり、一次粒子においては電子顕微鏡写真より
目視で観察した値の平均値であり、一次粒子集合体にお
いての粒度分布測定装置により測定された値である。
The positive electrode active material of the present invention is mainly composed of secondary particles having an average particle diameter of 0.1 to 15 μm, which are composed of primary particles having an average particle diameter of 0.01 to 5.0 μm. More preferably, it is more preferably composed of primary particle aggregates having an average particle diameter of 1 micron or more and 9.5 microns or less, wherein primary particles having an average particle diameter of 0.1 microns or more and 2.5 microns or less are aggregated,
It is particularly preferable that the primary particles be composed of primary particle aggregates having an average particle size of 3.5 to 9.5 microns, in which primary particles having an average particle size of 0.1 to 2.5 microns are aggregated. Further, in the primary particle aggregate, 80% or more of the total volume preferably has a particle size of 1 micron to 15 microns, and more preferably 8% or less of the total volume.
It is at least 5%, more preferably at least 90% of the total volume. The average particle size referred to here is a mode diameter indicating the most frequent point, and is an average value of values visually observed from electron micrographs of primary particles, and a particle size distribution measuring device for primary particle aggregates. Is the value measured by

【0008】また、正極中の活物質の比表面積は0.1
2 /gより大きく25m2 /g以下であることが好ま
しく、さらに好ましくは0.1m2 /gより大きく5m
2 /g以下であり、特に好ましくは0.1m2 /gより
大きく3m2 /g以下である。
The specific surface area of the active material in the positive electrode is 0.1
It is preferably greater than m 2 / g and not more than 25 m 2 / g, more preferably more than 0.1 m 2 / g and 5 m
2 / g or less, particularly preferably more than 0.1 m 2 / g and 3 m 2 / g or less.

【0009】本発明では負極としてリチウムイオンを吸
蔵、放出可能な活物質が用いられる。これらは、アルカ
リ金属またはその合金、または、炭素質材料、または、
Lip MOr (ここでMは、その少なくとも一種がT
i、V、Mn、Co、Fe、Nb、Moを含む遷移金
属、p =0〜3.1、r =1.6〜4.1)で表される
リチウム含有遷移金属酸化物であることが好ましく、ア
ルカリ金属またはその合金としては、Li金属、Li−
Al合金、Li−Mg合金、Li−Al−Ni合金、L
i−Al−Mn合金であり、中でもLi金属、Li−A
l合金を用いることが有効である。炭素質材料としては
グラファイト、天然黒鉛、人造黒鉛などを用いることが
できる。
In the present invention, an active material capable of occluding and releasing lithium ions is used as the negative electrode. These are alkali metals or their alloys, or carbonaceous materials, or
Lip MOr (where M is at least one of T
a transition metal oxide containing i, V, Mn, Co, Fe, Nb, and Mo; and p = 0 to 3.1, and r = 1.6 to 4.1). Preferably, as the alkali metal or its alloy, Li metal, Li-
Al alloy, Li-Mg alloy, Li-Al-Ni alloy, L
i-Al-Mn alloy, among which Li metal, Li-A
It is effective to use 1 alloy. As the carbonaceous material, graphite, natural graphite, artificial graphite and the like can be used.

【0010】負極として用いる好ましいリチウム含有遷
移金属酸化物として、Lip M1q12q2 Mnqn Or
(ここでMは少なくとも1種はTi、V、Mn、Co、
Ni、Feを含む該遷移金属 p=0〜3.1、q1
2 +・・・+qn =1、n=1〜10、r=1.6〜
4.1)があげられる。負極に用いるさらに最も好まし
いリチウム含有遷移金属酸化物としては、Lip Coq
V1-q Or 、Lip Niq V1-q Or (ここでp=0.
3〜2.2、q=0.02〜0.7、r=1.5〜2.
5)があげられる。またもっとも好ましいリチウム含有
遷移金属酸化物として、Lip CoVO4 やLip Ni
VO4 (ここでp=0.3〜2.2)があげられる。
As a preferred lithium-containing transition metal oxide used as a negative electrode, Lip M 1 q 1 M 2 q 2 Mnqn Or
(Where M is at least one of Ti, V, Mn, Co,
The transition metal containing Ni and Fe p = 0 to 3.1, q 1 +
q 2 +... + q n = 1, n = 1 to 10, r = 1.6 to
4.1). The most preferred lithium-containing transition metal oxide used for the negative electrode is Lip Coq.
V1-q Or, Lip Niq V1-q Or (where p = 0.
3-2.2, q = 0.02-0.7, r = 1.5-2.
5). The most preferred lithium-containing transition metal oxides are Lip CoVO 4 and Lip Ni.
VO 4 (where p = 0.3 to 2.2).

【0011】本発明では正極活物質と負極活物質の組成
式が異なることが好ましい。本発明で用いる正極活物質
と負極活物質はそれぞれの標準酸化還元電位が異なる化
合物を組み合わせることで達成できる。従って、特開平
1−120,765で記載されているような「正極と負
極が区別できない無極性」になる活物質を組み合わせた
二次電池とは本質的に異なる。本発明の正極活物質の形
状は、リチウム化合物と遷移金属化合物を混合、焼成す
ることにより合成する方法、または焼成後に水、メタノ
ール等で洗浄する方法で得られる。
In the present invention, it is preferable that the composition formulas of the positive electrode active material and the negative electrode active material are different. The positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention can be achieved by combining compounds having different standard oxidation-reduction potentials. Therefore, the secondary battery is essentially different from a secondary battery described in JP-A-1-120,765 in which an active material that becomes "non-polar in which a positive electrode and a negative electrode cannot be distinguished" is used. The shape of the positive electrode active material of the present invention can be obtained by a method of synthesizing by mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound, or a method of washing with water, methanol or the like after firing.

【0012】本発明用いる正極活物質は、Li,
a,Co,Tiの各酸化物もしくは炭酸塩の粉体を原料
とし、これらを選択し均一混合後、大気下で溶融焼成す
る通常の方法によって合成される。典型的な原料はLi
2 CO3 ,NaCO3 ,CoCO 3 ,TiO 2 である。
焼成温度は400℃〜1500℃の範囲であり、好まし
くは700℃〜1000℃の範囲である。さらに好まし
くは750℃〜900℃の範囲である。
The positive electrode active substance used in the present invention, Li, N
Powders of oxides or carbonates of each of a, Co, and Ti are used as raw materials, and they are selected, uniformly mixed, and then melted and fired in the atmosphere to be synthesized. Typical raw material is Li
2 CO 3 , NaCO 3 , CoCO 3 and TiO 2 .
The firing temperature is in the range of 400 ° C to 1500 ° C, preferably in the range of 700 ° C to 1000 ° C. More preferably, it is in the range of 750 ° C to 900 ° C.

【0013】本発明の正極活物質や負極活物質は、リチ
ウム化合物と遷移金属化合物を混合、焼成する方法や溶
液反応により合成することができるが、特に、焼成法が
好ましい。焼成温度は400℃〜1500℃の範囲が用
いられ、好ましくは700℃〜1000℃であり,か
つ、焼成時間としては4〜48時間が好ましく、更に好
ましくは6〜20時間であり,特に好ましくは6〜15
時間である。本発明で用いられる焼成のガス雰囲気は、
特に限定しないが、正極活物質では空気中あるいは酸素
の割合が多いガス中(例えば、約30%以上)、負極活
物質では空気中あるいは酸素の割合が少ないガス(例え
ば、約10%以下)あるいは不活性ガス(窒素ガス、ア
ルゴンガス)中が好ましい。本発明の正極活物質の形状
は、リチウム化合物と遷移金属化合物を混合、焼成する
ことにより合成する方法、または焼成後に水、メタノー
ル等で洗浄する方法で得られる。
The positive electrode active material and the negative electrode active material of the present invention can be synthesized by a method in which a lithium compound and a transition metal compound are mixed and fired, or a solution reaction, but the firing method is particularly preferable. The firing temperature is in the range of 400 ° C. to 1500 ° C., preferably 700 ° C. to 1000 ° C., and the firing time is preferably 4 to 48 hours, more preferably 6 to 20 hours, and particularly preferably. 6-15
Time. The firing gas atmosphere used in the present invention is:
Although not particularly limited, in the case of a positive electrode active material, air or a gas having a high oxygen ratio (for example, about 30% or more), and for the negative electrode active material, a gas having a low air or oxygen ratio (for example, about 10% or less) or It is preferably in an inert gas (nitrogen gas, argon gas). The shape of the positive electrode active material of the present invention can be obtained by a method of synthesizing by mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound, or a method of washing with water, methanol or the like after firing.

【0014】本発明の正極活物質や負極活物質は、以下
に記載されるリチウム化合物、遷移金属化合物の混合物
を焼成することにより合成することが好ましい。例え
ば、リチウム化合物としては、酸素化合物、酸素酸塩や
ハロゲン化物があげられる。遷移金属化合物としては、
1価〜6価の遷移金属酸化物、同遷移金属塩、同遷移金
属錯塩が用いられる。
The cathode active material and the anode active material of the present invention are preferably synthesized by firing a mixture of a lithium compound and a transition metal compound described below. For example, lithium compounds include oxygen compounds, oxyacid salts and halides. As the transition metal compound,
Monovalent to hexavalent transition metal oxides, transition metal salts, and transition metal complex salts are used.

【0015】活物質の合成で用いられる好ましいリチウ
ム化合物としては、水酸化リチウム、酸化リチウム、炭
酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、亜硫酸リチ
ウム、燐酸リチウム、四ほう酸リチウム、塩素酸リチウ
ム、過塩素酸リチウム、チオシアン酸リチウム、蟻酸リ
チウム、酢酸リチウム、蓚酸リチウム、クエン酸リチウ
ム、乳酸リチウム、酒石酸リチウム、ピルビン酸リチウ
ム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、四ほう素
酸リチウム、六弗化燐酸リチウム、弗化リチウム、塩化
リチウム、臭化リチウム、沃化リチウムがあげられる。
Preferred lithium compounds used in the synthesis of the active material include lithium hydroxide, lithium oxide, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium sulfite, lithium phosphate, lithium tetraborate, lithium chlorate, and lithium perchlorate. , Lithium thiocyanate, lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate, lithium citrate, lithium lactate, lithium tartrate, lithium pyruvate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetraborate, lithium hexafluorophosphate, lithium fluoride, Lithium chloride, lithium bromide and lithium iodide are mentioned.

【0016】また、好ましい遷移金属化合物としては、
TiO2 (ルチルまたはアナターゼ型)、チタン酸リチ
ウム、アセチルアセトナトチタニル、四塩化チタン、四
沃化チタン、蓚酸チタニルアンモニウム、VOd (d=
2〜2.5 d=2.5の化合物は五酸化バナジウ
ム)、VOd のリチウム化合物、水酸化バナジウム、メ
タバナジン酸アンモニウム、オルトバナジン酸アンモニ
ウム、ピロバナジン酸アンモニウム、オキソ硫酸バナジ
ウム、オキシ三塩化バナジウム、四塩化バナジウム、ク
ロム酸リチウム、クロム酸アンモニウム、クロム酸コバ
ルト、クロムアセチルアセトナート、MnO2 、Mn2
3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、
硫酸マンガン、硫酸マンガンアンモニウム、亜硫酸マン
ガン、燐酸マンガン、ほう酸マンガン、塩素酸マンガ
ン、過塩素酸マンガン、チオシアン酸マンガン、蟻酸マ
ンガン、酢酸マンガン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガ
ン、乳酸マンガン、酒石酸マンガン、ステアリン酸マン
ガン、弗化マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、沃
化マンガン、マンガンアセチルアセトナート、酸化鉄
(2、3価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、塩
化鉄(2、3価)、臭化鉄(2、3価)、沃化鉄(2、
3価)、硫酸鉄(2、3価)、硫酸鉄アンモニウム
(2、3価)、硝酸鉄(2、3価)燐酸鉄(2、3
価)、過塩素酸鉄、塩素酸鉄、酢酸鉄(2、3価)、ク
エン酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄アンモニウム(2、
3価)、蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄アンモニウム
(2、3価)、CoO、Co 2 3 、Co3 4 、Li
CoO2 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化
コバルト、硫酸コバルト、硝酸コバルト、亜硫酸コバル
ト、過塩素酸コバルト、チオシアン酸コバルト、蓚酸コ
バルト、酢酸コバルト、弗化コバルト、塩化コバルト、
臭化コバルト、沃化コバルト、ヘキサアンミンコバルト
錯塩(塩として、硫酸、硝酸、過塩素酸、チオシアン
酸、蓚酸、酢酸、弗素、塩素、臭素、沃素)、酸化ニッ
ケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッ
ケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、弗化ニッケル、塩
化ニッケル、臭化ニッケル、沃化ニッケル、蟻酸ニッケ
ル、酢酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、酸
化銅(1、2価)、水酸化銅、硫酸銅、硝酸銅、燐酸
銅、弗化銅、塩化銅、塩化アンモニウム銅、臭化銅、沃
化銅、蟻酸銅、酢酸銅、蓚酸銅、くえん酸銅、オキシ塩
化ニオブ、五塩化ニオブ、五沃化ニオブ、一酸化ニオ
ブ、二酸化ニオブ、三酸化ニオブ、五酸化ニオブ、蓚酸
ニオブ、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド、ニオブ
プロポキシド、ニオブブトキシド、ニオブ酸リチウム、
MoO3 、MoO2、LiMo2 4 、五塩化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸リチウ
ム、モリブド燐酸アンモニウム、酸化モリブデンアセチ
ルアセトナート、WO2 、WO3 、タングステン酸、タ
ングステン酸アンモニウム、タングスト燐酸アンモニウ
ムがあげられる。
Preferred transition metal compounds include:
TiOTwo(Rutile or anatase type), lithium titanate
, Acetylacetonatotitanyl, titanium tetrachloride, tetra
Titanium iodide, titanyl ammonium oxalate, VOd (d =
2-2.5 The compound of d = 2.5 is vanadium pentoxide.
), Lithium compound of VOd, vanadium hydroxide,
Ammonium tabanadate, ammonium orthovanadate
, Ammonium pyrovanadate, vanadium oxosulfate
, Vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride,
Lithium Romate, Ammonium Chromate, Coba Chromate
Chromium acetylacetonate, MnOTwo, MnTwo
OThree, Manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate,
Manganese sulfate, manganese ammonium sulfate, manulfite
Cancer, manganese phosphate, manganese borate, manganese chlorate
Manganese perchlorate, manganese thiocyanate, formic acid
Ngan, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate
Manganese lactate, manganese tartrate, man stearate
Cancer, manganese fluoride, manganese chloride, manganese bromide, iodine
Manganese oxide, manganese acetylacetonate, iron oxide
(Divalent, trivalent), iron trioxide, iron hydroxide (divalent, trivalent), salt
Iron iodide (2,3), iron bromide (2,3), iron iodide (2,3)
Trivalent), iron sulfate (divalent, trivalent), ammonium iron sulfate
(2,3), iron nitrate (2,3), iron phosphate (2,3)
(Valent), iron perchlorate, iron chlorate, iron acetate (divalent, trivalent),
Iron enoate (2,3), ammonium ammonium citrate (2,
Trivalent), iron oxalate (divalent, trivalent), iron ammonium oxalate
(2,3), CoO, Co TwoOThree, CoThreeOFour, Li
CoOTwo, Cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, hydroxide
Cobalt, cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt sulphite
G, cobalt perchlorate, cobalt thiocyanate, oxalate
Baltic, cobalt acetate, cobalt fluoride, cobalt chloride,
Cobalt bromide, cobalt iodide, hexaamminecobalt
Complex salts (as salts, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, thiocyanate
Acid, oxalic acid, acetic acid, fluorine, chlorine, bromine, iodine), nickel oxide
Kel, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate
Kel, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel fluoride, salt
Nickel iodide, nickel bromide, nickel iodide, nickel formate
, Nickel acetate, nickel acetylacetonate, acid
Copper oxide (1,2), copper hydroxide, copper sulfate, copper nitrate, phosphoric acid
Copper, copper fluoride, copper chloride, copper ammonium chloride, copper bromide, iodine
Copper oxide, copper formate, copper acetate, copper oxalate, copper citrate, oxysalt
Niobium iodide, niobium pentachloride, niobium pentaiodide, nio monoxide
, Niobium dioxide, niobium trioxide, niobium pentoxide, oxalic acid
Niobium, niobium methoxide, niobium ethoxide, niobium
Propoxide, niobium butoxide, lithium niobate,
MoOThree, MoOTwo, LiMoTwoOFour, Molybdenum pentachloride
, Ammonium molybdate, lithium molybdate
Ammonium molybdophosphate, molybdenum oxide acetylene
Ruacetonate, WOTwo, WOThree, Tungstic acid, TA
Ammonium Nungsteate, Ammonium Tungstophosphate
Is raised.

【0017】本発明で正極活物質の合成に用いられる特
に好ましい遷移金属化合物としてはTiO2 (ルチル型
もしくはアナタ−ゼ型が好ましい)、蓚酸チタニルアン
モニウム、MnO2 、Mn2 3 、水酸化マンガン、炭
酸マンガン、硝酸マンガン、硫酸マンガンアンモニウ
ム、酢酸マンガン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガン、
CoO、Co2 3 、Co3 4 、LiCoO2 、炭酸
コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、蓚酸
コバルト、酢酸コバルト、酸化ニッケル、水酸化ニッケ
ル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケル、硫酸ニッケ
ル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、があげられる。
Particularly preferred transition metal compounds used in the synthesis of the positive electrode active material in the present invention are TiO 2 (preferably rutile type or anatase type), titanyl ammonium oxalate, MnO 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide , Manganese carbonate, manganese nitrate, manganese ammonium sulfate, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate,
CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , LiCoO 2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate , Nickel nitrate and nickel acetate.

【0018】このなかでも特に好ましいリチウム化合物
と遷移金属化合物の組合せとして、水酸化リチウム、炭
酸リチウム、酢酸リチウムと、MnO2 、Mn2 3
水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、Co
O、Co2 3 、Co3 4 、LiCoO2 、炭酸コバ
ルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、硫酸コバ
ルト、硝酸コバルト、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、
炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、硝
酸ニッケル、酢酸ニッケル、そして酸化チタン(アナタ
−ゼまたはルチル型)との組み合わせがあげられる。
Of these, particularly preferred combinations of lithium compounds and transition metal compounds include lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium acetate, MnO 2 , Mn 2 O 3 ,
Manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, Co
O, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , LiCoO 2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, cobalt nitrate, nickel oxide, nickel hydroxide,
Examples include nickel carbonate, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, and combinations with titanium oxide (anatase or rutile type).

【0019】本発明の正極活物質に用いられるアルカリ
金属添加物のNaやKは、たとえば炭酸ナトリウム、炭
酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、など
のアルカリ金属化合物を原料とし、これらを上記のリチ
ウム化合物と遷移金属化合物に添加混合して焼成し、合
成に用いられる。
The alkali metal additives Na and K used in the positive electrode active material of the present invention are prepared from alkali metal compounds such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide and potassium hydroxide as raw materials. It is added to a lithium compound and a transition metal compound, mixed, fired, and used for synthesis.

【0020】本発明で用いる負極活物質は、遷移金属酸
化物および/またはリチウム含有遷移金属酸化物の負極
活物質前駆体にリチウムイオンを化学的に挿入すること
により得ることができる。例えば、リチウム金属、リチ
ウム合金やブチルリチウムなどと反応させる方法や電気
化学的にリチウムイオンを挿入することが好ましい。本
発明では、負極活物質前駆体である遷移金属酸化物に電
気化学的にリチウムイオンを挿入することが特に好まし
い。なかでも、負極活物質前駆体であるリチウム含有遷
移金属酸化物に電気化学的にリチウムイオンを挿入する
ことが最も好ましい。電気化学的にリチウムイオンを挿
入する方法として、正極活物質としてリチウム含有遷移
金属酸化物(本発明で言う負極活物質前駆体のこと)、
負極活物質として、リチウム金属、リチウム塩を含む非
水電解質からなる酸化還元系(例えば開放系(電解)ま
たは密閉系(電池))を放電することにより得ることが
できる。また、別の実施態様例として、正極活物質とし
てリチウム含有遷移金属酸化物、負極活物質として、正
極活物質と異なる組成式を持つ負極活物質前駆体、リチ
ウム塩を含む非水電解質からなる酸化還元系(例えば開
放系(電解)または密閉系(電池))を充電することに
より得る方法が最も好ましい。
The negative electrode active material used in the present invention can be obtained by chemically inserting lithium ions into a negative electrode active material precursor of a transition metal oxide and / or a lithium-containing transition metal oxide. For example, it is preferable to insert lithium ions electrochemically or by a method of reacting with lithium metal, a lithium alloy, butyllithium, or the like. In the present invention, it is particularly preferable to electrochemically insert lithium ions into a transition metal oxide that is a negative electrode active material precursor. Among them, it is most preferable to electrochemically insert lithium ions into a lithium-containing transition metal oxide that is a negative electrode active material precursor. As a method of electrochemically inserting lithium ions, a lithium-containing transition metal oxide (referred to as a negative electrode active material precursor in the present invention) as a positive electrode active material,
It can be obtained by discharging an oxidation-reduction system (for example, an open system (electrolysis) or a closed system (battery)) composed of a nonaqueous electrolyte containing lithium metal and lithium salt as the negative electrode active material. Further, as another embodiment, a lithium-containing transition metal oxide as a positive electrode active material, a negative electrode active material precursor having a composition formula different from that of the positive electrode active material as a negative electrode active material, and an oxidation comprising a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt are used. Most preferred is a method obtained by charging a reduction system (for example, an open system (electrolysis) or a closed system (battery)).

【0021】リチウムイオンの挿入量は、特に限定され
ないが、負極活物質前駆体1g当り27〜1340mA
h(1〜50mモル相当)が好ましい。特に、40〜1
070mAh(1.5〜40mモル相当)が好ましい。
また、54〜938mAh(2〜35mモル相当)が最
も好ましい。充放電サイクルのカット−オフ電圧は、使
用する正極活物質や負極活物質の種類や組合せによって
変わるので一義的には決められないが、放電電圧を高く
でき、サイクル性を実質的に維持できる電圧が好まし
い。
The amount of lithium ions inserted is not particularly limited, but is 27 to 1340 mA / g of the negative electrode active material precursor.
h (equivalent to 1 to 50 mmol) is preferred. In particular, 40-1
070 mAh (equivalent to 1.5 to 40 mmol) is preferred.
In addition, 54 to 938 mAh (corresponding to 2 to 35 mmol) is most preferable. The cut-off voltage of the charge-discharge cycle varies depending on the type and combination of the positive electrode active material and the negative electrode active material to be used, and thus cannot be uniquely determined. However, a voltage that can increase the discharge voltage and substantially maintain the cyclability. Is preferred.

【0022】本発明の方法で焼成されて得られた化合物
の構造は、X線結晶回折スペクトルをもとに解析し、そ
の化学式は、誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析
法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差をもとにし
て算定した。
The structure of the compound obtained by calcining according to the method of the present invention is analyzed on the basis of an X-ray crystal diffraction spectrum, and its chemical formula is inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopy. It was calculated based on the difference in weight of the powder before and after firing.

【0023】本発明で用いられる正極活物質の酸化物は
結晶性でも非晶質でも良いが、結晶性化合物のほうが好
ましい。
The oxide of the positive electrode active material used in the present invention may be crystalline or amorphous, but a crystalline compound is preferred.

【0024】本発明に併せて用いることができる負極活
物質としては、リチウム金属、リチウム合金(Al、A
l−Mn(米国特許第 4,820,599)、Al−
Mg(特開昭57−98977)、Al−Sn(特開昭
63−6,742)、Al−In、Al−Cd(特開平
1−144,573)などやリチウムイオンまたはリチ
ウム金属を吸蔵・放出できる焼成炭素質化合物(例え
ば、特開昭58−209、864、同61−214,4
17、同62−88,269、同62−216,17
0、同63−13,282、同63−24,555、同
63−121,247、同63−121,257、同6
3−155,568、同63−276,873、同63
−314,821、特開平1−204,361、同1−
221,859、同1−274,360など)があげら
れる。上記リチウム金属やリチウム合金の併用目的は、
リチウムイオンを電池内で挿入させるためのものであ
り、電池反応として、リチウム金属などの溶解・析出反
応を利用するものではない。
As the negative electrode active material that can be used in conjunction with the present invention, lithium metal, lithium alloy (Al, A
1-Mn (U.S. Pat. No. 4,820,599), Al-
Mg (JP-A-57-98977), Al-Sn (JP-A-63-6742), Al-In, Al-Cd (JP-A-1-144,573), etc., and lithium ions or lithium metal Releasable calcined carbonaceous compounds (for example, JP-A-58-209, 864, JP-A-61-214,4)
17, 62-88, 269, 62-216, 17
0, 63-13, 282, 63-24, 555, 63-121, 247, 63-121, 257, 6
3-155,568, 63-276,873, 63
314,821, JP-A-1-204,361, 1-
221, 859, 1-274, and 360). The purpose of using the above lithium metal or lithium alloy together is
This is for inserting lithium ions into the battery, and does not use a dissolution / precipitation reaction of lithium metal or the like as a battery reaction.

【0025】電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラー
などを添加することができる。導電剤は、構成された電
池において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であ
れば何でもよい。通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒
鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カーボンブラック、ア
セチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維や金
属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀(特開昭63−1
48,554)など)粉、金属繊維あるいはポリフェニ
レン誘導体(特開昭59−20,971)などの導電性
材料を1種またはこれらの混合物として含ませることが
できる。黒鉛とアセチレンブラックの併用がとくに好ま
しい。その添加量は、特に限定されないが、1〜50重
量%が好ましく、特に2〜30重量%が好ましい。カー
ボンや黒鉛では、2〜15重量%が特に好ましい。
A conductive agent, a binder, a filler and the like can be added to the electrode mixture. The conductive agent may be any electronic conductive material that does not cause a chemical change in the configured battery. Usually, natural graphite (scale graphite, flaky graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fibers and metals (copper, nickel, aluminum, silver (JP-A-63-1))
48, 554)) One or a mixture of conductive materials such as powder, metal fiber and polyphenylene derivative (JP-A-59-20971) can be included. A combination of graphite and acetylene black is particularly preferred. Although the addition amount is not particularly limited, it is preferably 1 to 50% by weight, particularly preferably 2 to 30% by weight. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferred.

【0026】結着剤には、通常、でんぷん、ポリビニル
アルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース、再生セルロース、ジアセチルセル
ロース、ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン、
テトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエ
ンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、ス
チレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フッ素ゴム、
ポリエチレンオキシドなどの多糖類、熱可塑性樹脂、ゴ
ム弾性を有するポリマーなどが1種またはこれらの混合
物として用いられる。また、多糖類のようにリチウムと
反応するような官能基を含む化合物を用いるときは、例
えば、イソシアネート基のような化合物を添加してその
官能基を失活させることが好ましい。その結着剤の添加
量は、特に限定されないが、1〜50重量%が好まし
く、特に2〜30重量%が好ましい。フィラーは、構成
された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料
であれば何でも用いることができる。通常、ポリプロピ
レン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラ
ス、炭素などの繊維が用いられる。フィラーの添加量は
特に限定されないが、0〜30重量%が好ましい。
Examples of the binder include starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, polyvinyl pyrrolidone, and the like.
Tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, polybutadiene, fluoro rubber,
Polysaccharides such as polyethylene oxide, thermoplastic resins, polymers having rubber elasticity, and the like are used alone or as a mixture thereof. When a compound containing a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, is used, for example, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to deactivate the functional group. The amount of the binder added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 2 to 30% by weight. As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the configured battery can be used. Usually, fibers such as olefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. The amount of the filler added is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by weight.

【0027】電解質としては、有機溶媒として、プロピ
レンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、γ−ブチロラクトン、1,2−ジメトキシエタ
ン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラ
ン、ジメチルスルフォキシド、1,3−ジオキソラン、
ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、
アセトニトリル、ニトロメタン、蟻酸メチル、酢酸メチ
ル、リン酸トリエステル(特開昭60−23,97
3)、トリメトキシメタン(特開昭61−4,17
0)、ジオキソラン誘導体(特開昭62−15,77
1、同62−22,372、同62−108,47
4)、スルホラン(特開昭62−31,959)、3−
メチル−2−オキサゾリジノン(特開昭62−44,9
61)、プロピレンカーボネート誘導体(特開昭62−
290,069、同62−290,071)、テトラヒ
ドロフラン誘導体(特開昭63−32,872)、ジエ
チルエーテル(特開昭63−62,166)、1,3−
プロパンサルトン(特開昭63−102,173)など
の非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上を混合し
た溶媒とその溶媒に溶けるリチウム塩、例えば、LiC
lO4 、LiBF6 、LiPF6 、LiCF3 SO3
LiCF3 CO2 、LiAsF6 、LiSbF6 、Li
10Cl10(特開昭57−74,974)、低級脂肪族
カルボン酸リチウム(特開昭60−41,773)、L
iAlCl4 、LiCl、LiBr、LiI、クロロボ
ランリチウム(特開昭61−165,957)、四フェ
ニルホウ酸リチウム(特開昭61−214,376)な
どの1種以上の塩から構成されている。なかでも、プロ
ピレンカーボネートあるいはエチレンカボートと1,2
−ジメトキシエタンおよび/あるいはジエチルカーボネ
ートの混合液にLiCF3 SO3、LiClO4 、Li
BF4 および/あるいはLiPF6 を含む電解質が好ま
しい。これら電解質を電池内に添加する量は、特に限定
されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池のサイ
ズによって必要量用いることができる。溶媒の体積比率
は、特に限定されないが、プロピレンカーボネートある
いはエチレンカボート対1,2−ジメトキシエタンおよ
び/あるいはジエチルカーボネートの混合液の場合、
0.4/0.6〜0.6/0.4(1,2−ジメトキシ
エタンとジエチルカーボネートを両用するときの混合比
率は0.4/0.6〜0.6/0.4)が好ましい。支
持電解質の濃度は、特に限定されないが、電解液1リッ
トル当たり0.2〜3モルが好ましい。
As the electrolyte, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, , 3-dioxolane,
Formamide, dimethylformamide, dioxolan,
Acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester (JP-A-60-2397)
3), trimethoxymethane (JP-A-61-4,17)
0), dioxolane derivatives (JP-A-62-1577)
1, 62-22, 372, 62-108, 47
4), sulfolane (JP-A-62-31959), 3-
Methyl-2-oxazolidinone (Japanese Unexamined Patent Publication No.
61), a propylene carbonate derivative (Japanese Unexamined Patent Publication No.
290,069, 62-290,071), tetrahydrofuran derivatives (JP-A-63-32,872), diethyl ether (JP-A-63-62,166), 1,3-
A solvent obtained by mixing at least one or more aprotic organic solvents such as propane sultone (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-102,173) and a lithium salt soluble in the solvent, for example, LiC
10 4 , LiBF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 ,
LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, Li
B 10 Cl 10 (JP-A-57-74,974), lithium lower aliphatic carboxylate (JP-A-60-41773), L
It is composed of at least one kind of salt such as iAlCl 4 , LiCl, LiBr, Li I, lithium chloroborane (JP-A-61-165957), lithium tetraphenylborate (JP-A-61-214376). . Among them, propylene carbonate or ethylene carbonate and 1,2
LiCF 3 SO 3 , LiClO 4 , LiCl 3 in a mixture of dimethoxyethane and / or diethyl carbonate
An electrolyte containing BF 4 and / or LiPF 6 is preferred. The amount of these electrolytes to be added to the battery is not particularly limited, but can be used in a required amount depending on the amounts of the positive electrode active material and the negative electrode active material and the size of the battery. The volume ratio of the solvent is not particularly limited, but in the case of a mixture of propylene carbonate or ethylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane and / or diethyl carbonate,
0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.4 (the mixing ratio when both 1,2-dimethoxyethane and diethyl carbonate are used is 0.4 / 0.6 to 0.6 / 0.4). preferable. The concentration of the supporting electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 mol per liter of the electrolytic solution.

【0028】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、L
iSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−81,8
99)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60,866)、Li2 SiS3(特
開昭60−501,731)、硫化リン化合物(特開昭
62−82,665)などが有効である。有機固体電解
質では、ポリエチレンオキサイド誘導体か該誘導体を含
むポリマ−(特開昭63−135,447)、ポリプロ
ピレンオキサイド誘導体か該誘導体を含むポリマ−、イ
オン解離基を含むポリマ−(特開昭62−254,30
2、同62−254,303、同63−193,95
4)、イオン解離基を含むポリマ−と上記非プロトン性
電解液の混合物(米国特許第4,792,504、同
4,830,939、特開昭62−22,375、同6
2−22,376、特開平1−95,117)、リン酸
エステルポリマ−(特開昭61−256,573)が有
効である。さらに、ポリアクリロニトリルを電解液に添
加する方法もある(特開昭62−278,774)。ま
た、無機と有機固体電解質を併用する方法(特開昭60
−1,768)も知られている。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolyte can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Well-known inorganic solid electrolytes include nitrides, halides, and oxyacid salts of Li. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 N
I 2, Li 3 N-LiI -LiOH, LiSiO 4, L
iSiO 4 -LiI-LiOH (JP-A-49-811.8)
99), xLi 3 PO 4 - (1-x) Li 4 SiO
4 (JP-A-59-60,866), Li 2 SiS 3 (JP-A-60-501,731), phosphorus sulfide compound (JP-A-62-82,665) and the like are effective. As organic solid electrolytes, polyethylene oxide derivatives or polymers containing the derivatives (JP-A-63-135,447), polypropylene oxide derivatives or polymers containing the derivatives, and polymers containing ion-dissociating groups (JP-A-62-163) 254, 30
2, 62-254, 303, 63-193, 95
4), a mixture of a polymer containing an ion-dissociating group and the above-mentioned aprotic electrolyte (U.S. Pat. Nos. 4,792,504 and 4,830,939; JP-A-62-222375;
2-22,376 , JP-A-1-95,117) and phosphoric ester polymers (JP-A-61-256,573) are effective. Furthermore, there is also a method of adding polyacrylonitrile to an electrolytic solution (Japanese Patent Laid-Open No. 62-278,774). Also, a method of using both inorganic and organic solid electrolytes (Japanese Patent Application Laid-Open No.
-1,768) are also known.

【0029】セパレーターとしては、大きなイオン透過
度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の薄膜が用
いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプレピレンな
どのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維あるいは
ポリエチレンなどからつくられたシートや不織布が用い
られる。セパレーターの孔径は、一般に電池用として用
いられる範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μ
mが用いられる。セパレターの厚みは、一般に電池用の
範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用いられ
る。
As the separator, an insulating thin film having a high ion permeability, a predetermined mechanical strength, and the like is used. Sheets or nonwoven fabrics made of olefin polymers such as polypropylene or glass fibers or polyethylene are used because of their resistance to organic solvents and hydrophobicity. The pore size of the separator is in a range generally used for batteries. For example, 0.01-10 μ
m is used. The thickness of the separator is generally used in the range for batteries. For example, a thickness of 5 to 300 μm is used.

【0030】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られ
ている。例えば、ピリジン(特開昭49−108,52
5)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,3
76)、トリエタノールアミン(特開昭52−72,4
25)、環状エーテル(特開昭57−152,68
4)、エチレンジアミン(特開昭58−87,77
7)、n−グライム(特開昭58−87,778)、ヘ
キサリン酸トリアミド(特開昭58−87,779)、
ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−214,28
1)、硫黄(特開昭59−8,280)、キノンイミン
染料(特開昭59−68,184)、N−置換オキサゾ
リジノンとN,N’−置換イミダゾリジノン(特開昭5
9−154,778)、エチレングリコールジアルキル
エ−テル(特開昭59−205,167)、四級アンモ
ニウム塩(特開昭60−30,065)、ポリエチレン
グリコール(特開昭60−41,773)、ピロール
(特開昭60−79,677)、2−メトキシエタノー
ル(特開昭60−89,075)、AlCl3 (特開昭
61−88,466)、導電性ポリマー電極活物質のモ
ノマー(特開昭61−161,673)、トリエチレン
ホスホルアミド(特開昭61−208,758)、トリ
アルキルホスフィン(特開昭62−80,976)、モ
ルフォリン(特開昭62−80,977)、カルボニル
基を持つアリール化合物(特開昭62−86,67
3)、ヘキサメチルホスホリックトリアミドと4−アル
キルモルフォリン(特開昭62−217,575)、二
環性の三級アミン(特開昭62−217,578)、オ
イル(特開昭62−287,580)、四級ホスホニウ
ム塩(特開昭63−121,268)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121,269)などが挙げられ
る。
It is known that the following compounds are added to an electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine (JP-A-49-10852)
5), triethyl phosphite (JP-A-47-4,387)
76), triethanolamine (JP-A-52-722.4)
25), cyclic ethers (JP-A-57-152,68)
4), ethylenediamine (JP-A-58-87,77)
7), n-glyme (JP-A-58-87,778), hexaphosphoric triamide (JP-A-58-87,779),
Nitrobenzene derivatives (JP-A-58-21428)
1), sulfur (JP-A-59-8,280), quinoneimine dye (JP-A-59-68,184), N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone (JP-A-5
9-154,778), ethylene glycol dialkyl ether (JP-A-59-205,167), quaternary ammonium salt (JP-A-60-30,065), polyethylene glycol (JP-A-60-41,773). ), Pyrrole (JP-A-60-79,677), 2-methoxyethanol (JP-A-60-89,075), AlCl3 (JP-A-61-88,466), a monomer of a conductive polymer electrode active material ( JP-A-61-161,673), triethylene phosphoramide (JP-A-61-208,758), trialkylphosphine (JP-A-62-80,976), morpholine (JP-A-62-80, 977) and aryl compounds having a carbonyl group (JP-A-62-28667).
3), hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine (JP-A-62-217575), bicyclic tertiary amine (JP-A-62-217578), oil (JP-A-62-217578) -287,580), quaternary phosphonium salts (JP-A-63-121268), tertiary sulfonium salts (JP-A-63-121269) and the like.

【0031】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる。(特開昭48−36,
632)また、高温保存に適性をもたせるために電解液
に炭酸ガスを含ませることができる。(特開昭59−1
34,567)
Further, in order to make the electrolyte nonflammable, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride chloride can be contained in the electrolyte. (Japanese Patent Laid-Open No. 48-36,
632) Carbon dioxide can be included in the electrolyte to make it suitable for high-temperature storage. (JP-A-59-1
34,567)

【0032】また、正極や負極の合剤には電解液あるい
は電解質を含ませることができる。例えば、前記イオン
導電性ポリマーやニトロメタン(特開昭48−36,6
33)、電解液(特開昭57−124,870)を含ま
せる方法が知られている。
The mixture of the positive electrode and the negative electrode may contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, the ion conductive polymer and nitromethane (Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-36,
33), and a method of incorporating an electrolytic solution (Japanese Patent Laid-Open No. 57-124,870) is known.

【0033】また、正極活物質の表面を改質することが
できる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤によ
り処理(特開昭55−163,779)したり、キレー
ト化剤で処理(特開昭55−163,780)、導電性
高分子(特開昭58−163,188、同59−14,
274)、ポリエチレンオキサイドなど(特開昭60−
97,561)により処理することが挙げられる。ま
た、負極活物質の表面を改質することもできる。例え
ば、イオン導電性ポリマーやポリアセチレン層を設ける
(特開昭58−111,276)、あるいはLiCl
(特開昭58−142,771)などにより処理するこ
とが挙げられる。
Further, the surface of the positive electrode active material can be modified. For example, the surface of a metal oxide is treated with an esterifying agent (JP-A-55-163,779) or treated with a chelating agent (JP-A-55-163,780), and a conductive polymer (JP-A-55-163,780) is used. 58-163,188, 59-14,
274), polyethylene oxide, etc.
97, 561). Further, the surface of the negative electrode active material can be modified. For example, an ion conductive polymer or a polyacetylene layer is provided (Japanese Patent Laid-Open No. 58-111,276), or LiCl
(JP-A-58-142,771).

【0034】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
As the current collector of the electrode active material, any electronic conductor that does not cause a chemical change in the battery constituted may be used. For example, for the positive electrode, in addition to materials such as stainless steel, nickel, aluminum, titanium, and calcined carbon, the surface of aluminum or stainless steel has carbon,
Nickel, titanium or silver treated, negative electrode, stainless steel, nickel, copper, titanium,
In addition to aluminum, calcined carbon, and the like, copper, stainless steel, whose surface is treated with carbon, nickel, titanium, or silver), an Al—Cd alloy, or the like is used. Oxidizing the surface of these materials is also used. The shape is
In addition to the foil, a film, a sheet, a net, a punched material, a lath body, a porous body, a foam, a molded body of a fiber group, and the like are used. The thickness is not particularly limited, but is 1 to 5
One having a thickness of 00 μm is used.

【0035】電池の形状はコイン、ボタン、シート、シ
リンダー、角などいずれにも適用できる。コインやボタ
ンでは、正極活物質や負極活物質の合剤はペレットの形
状にプレスされて用いられる。そのペレットの厚みや直
径は電池の大きさにより決められる。また、シート、シ
リンダー、角では、正極活物質や負極活物質の合剤は、
集電体の上にコート、乾燥、脱水、プレスされて用いら
れる。そのコート厚み、長さや巾は、電池の大きさによ
り決められるが、コートの厚みは、ドライ後の圧縮され
た状態で、1〜2000μmが特に好ましい。ペレット
やシートの乾燥または脱水方法としては、一般に用いら
れている方法で良いが、特に真空、赤外線、遠赤外線、
電子線、低湿風などを単独あるいは組み合わせて実施す
ることができる。温度は、80〜350℃が好ましい。
特に、100〜250℃が好ましい。ペレットやシート
のプレス法は、一般に用いられる方法で良いが、特に、
金型プレス法やカレンダープレス法が好ましい。プレス
圧は、特に限定されないが0.2〜3t/cm2 が好ま
しい。カレンダープレス法のプレス速度は、1〜50m
/minが好ましい。プレス温度は、室温〜200℃が
好ましい。該合剤シ−トは、巻いたり、折ったりして缶
に挿入し、缶とシートを電気的に接続し、電解液を注入
し、封口板を用いて電池缶を形成する。このとき、安全
弁を封口板として用いることができる。缶やリード板
は、電気伝導性をもつ金属や合金を用いることができ
る。例えば、鉄、ニッケル、チタン、クロム、モリブデ
ン、銅、アルミニウムなどの金属またはそれらの合金が
用いられる。封口用シール剤は、アスファルトなどの従
来から知られている化合物や混合物を用いることができ
る。
The shape of the battery can be applied to any of coins, buttons, sheets, cylinders, corners and the like. In coins and buttons, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used after being pressed into a pellet shape. The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery. In the sheet, cylinder, and corner, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is
It is used after being coated, dried, dehydrated, and pressed on a current collector. The thickness, length and width of the coat are determined according to the size of the battery, and the thickness of the coat in a compressed state after drying is preferably 1 to 2000 μm. As a method for drying or dehydrating pellets and sheets, a commonly used method may be used, but in particular, vacuum, infrared, far infrared,
Electron beams, low-humidity air or the like can be used alone or in combination. The temperature is preferably from 80 to 350C.
Particularly, 100 to 250 ° C is preferable. The method of pressing pellets and sheets may be a commonly used method.
A mold press method and a calendar press method are preferred. The pressing pressure is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 t / cm 2 . Press speed of calender press method is 1-50m
/ Min is preferred. The pressing temperature is preferably from room temperature to 200 ° C. The mixture sheet is wound or folded and inserted into a can, the can and the sheet are electrically connected, an electrolytic solution is injected, and a battery can is formed using a sealing plate. At this time, the safety valve can be used as a sealing plate. A metal or alloy having electrical conductivity can be used for the can or the lead plate. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper, and aluminum or alloys thereof are used. A conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used as the sealing agent for closing.

【0036】[0036]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施
例に限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited to the examples unless it exceeds the gist of the invention.

【0037】実施例−1 (電極合剤、コイン電池の作製と充放電試験)正極材料
は、正極活物質を82重量%、導電剤として鱗片状黒鉛
を12重量%、結着剤として、テトラフルオロエチレン
を6重量%の混合比で混合して調製した正極合剤を圧縮
成形して正極ペレット(13mmΦ、0.06g)を作
製し、これをドライボックス(露点−40〜−70℃、
乾燥空気)中で遠赤外線ヒータ−上で2時間以上充分脱
水乾燥して用いた。負極材料には、リチウム/アルミニ
ウム合金(厚さ0.7mm,15mmΦ,0.066
g)を用いた。集電体には80μm厚のSUS316の
ネットを用い、これをコイン電池用の正・負極缶にそれ
ぞれ溶接した。電解質として1mol/リットル Li
PF6 (エチレンカーボネートとジエチレンカーボネー
トの等容量混合液)を250μリットル用い、これを微
孔性のポリプロピレンシートとポリプロピレン不織布か
らなるセパレーターに含浸させた。集電体上に正極、負
極材料をセットし、正極と負極の間にセパレーターを挿
入して、ドライボックス中でかしめ機を使って正極、負
極缶を結合し、コイン型リチウムイオン電池を作製し
た。このリチウムイオン電池を用い、0.75mA/c
2 の定電流密度にて、充放電試験を行なった。試験は
すべて充電から開始した。充放電のサイクル性は、充電
のカットオフ電圧を4.5V、放電のカットオフ電圧を
3.0Vとして、4.5V−3.0V間をサイクルさせ
て評価した。
Example 1 (Preparation of electrode mixture and coin battery and charge / discharge test) As the positive electrode material, 82% by weight of a positive electrode active material, 12% by weight of flake graphite as a conductive agent, and The positive electrode mixture prepared by mixing fluoroethylene at a mixing ratio of 6% by weight was compression-molded to produce a positive electrode pellet (13 mmφ, 0.06 g), which was then dried in a dry box (dew point of −40 to −70 ° C.,
The sample was sufficiently dehydrated and dried for 2 hours or more on a far-infrared heater in dry air). For the negative electrode material, a lithium / aluminum alloy (thickness 0.7 mm, 15 mmΦ, 0.066
g) was used. A SUS316 net having a thickness of 80 μm was used as a current collector, and this was welded to positive and negative electrode cans for coin batteries. 1mol / liter Li as electrolyte
250 μl of PF 6 (a mixed solution of equal volume of ethylene carbonate and diethylene carbonate) was used, and this was impregnated into a separator made of a microporous polypropylene sheet and a polypropylene nonwoven fabric. A positive electrode and a negative electrode material were set on the current collector, a separator was inserted between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode can were combined using a caulking machine in a dry box to produce a coin-type lithium-ion battery. . 0.75 mA / c using this lithium ion battery
A charge / discharge test was performed at a constant current density of m 2 . All tests started with charging. The charge / discharge cycle performance was evaluated by setting the charge cutoff voltage to 4.5 V and the discharge cutoff voltage to 3.0 V, and cycling between 4.5 V and 3.0 V.

【0038】(活物質の調製) 比較サンプル−1 炭酸リチウムと炭酸コバルトをリチ
ウムとコバルトの原子比が1.2:1.0になるように
混合し、空気中、900℃で6時間焼成後、3℃/mi
nで冷却し、Li1.2 CoO2.1 を得た。
(Preparation of Active Material) Comparative Sample-1 Lithium carbonate and cobalt carbonate were mixed so that the atomic ratio of lithium to cobalt was 1.2: 1.0, and calcined in air at 900 ° C. for 6 hours. 3 ° C / mi
and cooled to obtain Li1.2 CoO2.1.

【0039】比較サンプル−2 炭酸リチウムと炭酸ナ
トリウムとと炭酸コバルトをリチウムとナトリウムとコ
バルトの原子比が1.1:0.1:1.0になるように
混合し、空気中、900℃で6時間焼成後、3℃/mi
nで冷却し、Li1.1 Na0.1 CoO2.1 を得た。
Comparative Sample-2 Lithium carbonate, sodium carbonate, and cobalt carbonate were mixed so that the atomic ratio of lithium, sodium, and cobalt was 1.1: 0.1: 1.0, and the mixture was heated at 900 ° C. in air. After firing for 6 hours, 3 ° C / mi
After cooling with n, Li1.1 Na0.1 CoO2.1 was obtained.

【0040】比較サンプル−3 炭酸リチウムと炭酸コ
バルトと酸化チタン(アナタ−ゼ型)とをリチウムとコ
バルトとチタンの原子比が1.2:1:0.05になる
ように混合し、空気中、900℃で6時間焼成後、3℃
/minで冷却し、Li1.2Co0.95Ti0.05O2.1 を
得た。以上の、比較サンプルを上記の方法で正極ペレッ
トとしてコイン型電池に組みこみ、充放電試験を実施し
た。
Comparative Sample-3 Lithium carbonate, cobalt carbonate and titanium oxide (anatase type) were mixed so that the atomic ratio of lithium, cobalt and titanium was 1.2: 1: 0.05, After firing at 900 ° C for 6 hours, 3 ° C
/ Min to obtain Li1.2Co0.95Ti0.05O2.1. The above comparative sample was assembled into a coin-type battery as a positive electrode pellet by the above method, and a charge / discharge test was performed.

【0041】本発明のサンプルとして、炭酸リチウム、
炭酸ナトリウム、炭酸コバルト、酸化チタン(アナター
ゼ型)とをリチウム:ナトリウム:コバルト:チタンの
4元素の原子比が下記の組成比となるように自動乳鉢で
混合し、空気中、900℃で6時間焼成した後、3℃/
minで冷却して、4元素を含む複合酸化物を合成し
た。複合酸化物の構造中にナトリウムおよびチタンがド
ーパントとして組みこまれた事実は、X線回折スペクト
ルにおいて、これらの金属の酸化物が不純物として遊離
して存在することを示すナトリウム、チタンの酸化物な
どのピークが見られないこと、同時に原子吸光分析にお
いてこれらの金属の存在を示すピークが検出されること
から確認した。
As a sample of the present invention, lithium carbonate,
Sodium carbonate, cobalt carbonate, and titanium oxide (anatase type) are mixed in an automatic mortar so that the atomic ratio of the four elements of lithium: sodium: cobalt: titanium becomes the following composition ratio, and the air is heated at 900 ° C. for 6 hours. After firing, 3 ℃ /
Then, the mixture was cooled in a minimum time to synthesize a composite oxide containing four elements. The fact that sodium and titanium are incorporated as dopants in the structure of the composite oxide is that the X-ray diffraction spectrum shows that these metal oxides are present as impurities as oxides of sodium and titanium. No peak was observed, and at the same time, peaks indicating the presence of these metals were detected by atomic absorption analysis.

【0042】正極活物質組成 比較1 Li1.2 Co1.0 O2.1 比較2 Li1.1 Na0.1 Co1.0 O2.1 比較3 Li1.2 Co0.95Ti0.05O2 本発明1 Li1.05Na0.15Co0.92Ti0.08O2.1 本発明2 Li1.1 Na0.1 Co0.95Ti0.05O2.1 本発明3 Li1.12Na0.08Co0.95Ti0.05O2.1 本発明4 Li1.12Na0.08Co0.97Ti0.03O2.1 本発明5 Li1.16Na0.04Co0.97Ti0.03O2.1Positive electrode active material composition Comparative 1 Li1.2 Co1.0 O2.1 Comparative 2 Li1.1 Na0.1 Co1.0 O2.1 Comparative 3 Li1.2 Co0.95 Ti0.05O2 Invention 1 Li1.05 Na0.15 Co0 .92Ti0.08O2.1 Invention 2 Li1.1 Na0.1 Co0.95Ti0.05O2.1 Invention 3 Li1.12Na0.08Co0.95Ti0.05O2.1 Invention 4 Li1.12Na0.08Co0.97Ti0.03O2.1 Invention 5 Li1.16Na0.04Co0.97Ti0.03O2.1

【0043】以上のサンプルの充放電特性とサイクル性
能を評価した結果を、表1に整理した。この結果から明
らかなように、LiCoO2 の組成の活物質に、アルカ
リ金属としてNa、遷移金属としてTiをそれぞれ単独
に添加したサンプル(比較2、3)では初期容量あるい
はサイクル性における容量の減少が欠点として現れる
が、これらの両者を含む系では、サイクル性における容
量の安定化と、放電電位の安定化がみられ、充放電性能
の顕著な改善がなされたことがわかる。
The results of evaluating the charge / discharge characteristics and cycle performance of the above samples are summarized in Table 1. As is clear from the results, in the samples (Comparative Examples 2 and 3) in which Na was added as an alkali metal and Ti was used as a transition metal, respectively, to the active material having the composition of LiCoO 2 (Comparative Examples 2 and 3), the capacity in the initial capacity or the cycle property was reduced. Although appearing as disadvantages, in the system containing both of these, the stabilization of the capacity in the cycling property and the stabilization of the discharge potential were observed, and it can be seen that the charge / discharge performance was remarkably improved.

【0044】実施例−2 実施例−1で用いた負極材料
(Li/Al)に替えて、リチウム含有遷移金属化合物
として、LiCoVO4 を82重量%、導電剤として鱗
片状黒鉛を12重量%、結着剤としてポリフッ化ビニリ
デンを6重量%の混合比で混合した合剤を圧縮成型した
負極ペレット(13mmΦ,0.060g)をドライボ
ックス中遠赤線ヒーターにて十分乾燥させたものを、共
通の負極として用いた以外は、実施例1と同様にしてコ
インセルを作製し、それらの充放電性能とサイクル性を
評価した。
Example 2 Instead of the negative electrode material (Li / Al) used in Example 1, 82% by weight of LiCoVO 4 as a lithium-containing transition metal compound, 12% by weight of flaky graphite as a conductive agent, A negative electrode pellet (13 mmφ, 0.060 g) obtained by compression-molding a mixture obtained by mixing polyvinylidene fluoride at a mixing ratio of 6% by weight as a binder was sufficiently dried with a far-red heater in a dry box. Coin cells were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were used as the negative electrode, and their charge / discharge performance and cycleability were evaluated.

【0045】その結果、全体として放電容量のサイクル
性はLi/Alを負極に用いた場合に劣るものの、Ti
とNaの添加効果については表1の結果と同様なサイク
ル性改善(電位と容量の安定化)の傾向が比較サンプル
に対して得られ、本発明の組成による正極活物質の優位
性が確認された。
As a result, although the cycle performance of the discharge capacity as a whole is inferior to the case where Li / Al is used for the negative electrode,
Regarding the effect of addition of Na and Na, the same tendency of improvement in cycleability (stabilization of potential and capacity) as in the results of Table 1 was obtained for the comparative sample, and the superiority of the positive electrode active material according to the composition of the present invention was confirmed. Was.

【0046】参考例−1 実施例−1で合成に用いた炭
酸コバルトに替えて、二酸化マンガンあるいは炭酸ニッ
ケルを合成原料に用いて、700℃〜900℃、6〜1
0時間の焼成条件下で下記の組成による複合酸化物の各
種を調製した。 正極活物質組成参考1 Li1.1 Na0.1 Mn1.92Ti0.08O4.1参考2 Li1.1 Na0.1 Mn1.95Ti0.05O4.1参考3 Li1.15Na0.05Mn1.92Ti0.08O4.1参考4 Li1.15Na0.05Mn1.95Ti0.05O4.1参考5 Li1.06Na0.04Mn1.97Ti0.03O4.1参考6 Li1.1 Na0.1 Ni0.92Ti0.08O2.1参考7 Li1.1 Na0.1 Ni0.95Ti0.05O2.1参考8 Li1.15Na0.05Ni0.92Ti0.08O2.1参考9 Li1.15Na0.05Ni0.95Ti0.05O2.1参考10 Li1.08K0.02Co0.97Ti0.03O2.05参考11 Li1.08K0.02Mn1.97Ti0.03O4.05参考12 Li1.08K0.02Ni0.97Ti0.03 O2.05
Reference Example-1 Manganese dioxide or nickel carbonate was used as a raw material for synthesis in place of the cobalt carbonate used in the synthesis in Example 1, and the temperature was 700 ° C to 900 ° C and 6 to 1 ° C.
Various kinds of composite oxides having the following compositions were prepared under the firing condition of 0 hour. Positive electrode active material composition reference 1 Li1.1 Na0.1 Mn1.92Ti0.08O4.1 reference 2 Li1.1 Na0.1 Mn1.95Ti0.05O4.1 reference 3 Li1.15Na0.05 Mn1.92Ti0.08O4.1 reference 4 Li1 .15Na0.05Mn1.95Ti0.05O4.1 Reference 5 Li1.06Na0.04Mn1.97Ti0.03O4.1 Reference 6 Li1.1 Na0.1 Ni0.92Ti0.08O2.1 Reference7 Li1.1 Na0.1 Ni0.95Ti0. 05O2.1 reference 8 Li1.15Na0.05Ni0.92Ti0.08O2.1 reference9 Li1.15Na0.05Ni0.95Ti0.05O2.1 reference10 Li1.08K0.02Co0.97Ti0.03O2.05 reference11 Li1.08K0.02Mn1. 97Ti0.03O4.05 Reference 12 Li1.08K0.02Ni0.97Ti0.03O2.05

【0047】上記の活物質のペレットを正極とし、実施
例−1と同様にして負極にLi/Alを用いて作ったコ
イン電池の充放電特性を評価した。その結果、アルカリ
金属(NaあるいはK)またはTiを単独で添加した比
較サンプルに対して、いずれもサイクル性の向上が特に
電位の安定性において確認された。とくに、サイクル性
の良化が顕著であったのは、NaもしくはKを5%以下
添加し、Tiを5%以下添加した系であった。また、構
造式中の中心遷移金属であるCo,Mn,Niの効果を
表1の結果を含めてを全体で比較したとき、本発明の効
果がもっとも大きかったのは、Coを用いた場合であっ
た。
Using the pellets of the active material as a positive electrode, the charge / discharge characteristics of a coin battery prepared using Li / Al for the negative electrode were evaluated in the same manner as in Example-1. As a result, with respect to the comparative samples to which the alkali metal (Na or K) or Ti was solely added, the improvement of the cyclability was confirmed particularly in the potential stability. In particular, the system in which the cycleability was remarkably improved was a system in which Na or K was added at 5% or less and Ti was added at 5% or less. When the effects of Co, Mn, and Ni, which are the central transition metals in the structural formula, were compared with each other, including the results in Table 1, the effect of the present invention was greatest when Co was used. there were.

【0048】以上の試験結果の結論として、電池性能と
サイクル性の向上において特に本発明の効果の大きかっ
たのは、一般式 Lix Nay Coz Tim Op におい
、それらの添加量がそれぞれ0.02≦y≦0.1,
0.02≦m≦0.10の範囲にある場合であった。
The conclusion of the above test results, the particular greater effect of the present invention in improving cell performance and cycle properties is represented by the general formula Lix Nay Coz Tim Op smell <br/> Te, its amount of addition of these Are respectively 0.02 ≦ y ≦ 0.1,
This was the case where 0.02 ≦ m ≦ 0.10.

【0049】 表1 放電容量 放電平均電圧 50サイクル後 50サイクル後 mAh V vs.Li/Al の容量維持率(%) の電位維持率(%) 比較1 9.0 3.90 67.7 96.0 比較2 9.0 3.95 35.4 87.5 比較3 8.9 3.90 67.5 99.8 本発明1 8.9 3.92 68.8 98.5 本発明2 9.1 3.95 75.5 99.5 本発明3 9.2 4.00 80.5 99.8 本発明4 9.2 3.98 80.3 99.7 本発明5 9.1 3.95 77.7 99.5Table 1 Discharge capacity Discharge average voltage After 50 cycles After 50 cycles mAh V vs. potential maintenance rate (%) of capacity maintenance rate (%) of Li / Al Comparison 1 9.0 3.90 67.7 96. 0 Comparison 2 9.0 3.95 35.4 87.5 Comparison 3 8.9 3.90 67.5 99.8 Invention 1 8.9 3.92 68.8 98.5 Invention 2 9.1 3.95 75.5 99.5 Present invention 3 9.2 4.00 80.5 99.8 Present invention 4 9.2 3.98 80.3 99.7 Present invention 5 9.1 3.95 77. 7 99.5

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明の正極活物質を使用することによ
り、充放電特性、放電電位、サイクル特性にすぐれたリ
チウムイオン二次電池が得られた。
By using the positive electrode active material of the present invention, a lithium ion secondary battery having excellent charge / discharge characteristics, discharge potential and cycle characteristics was obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−136131(JP,A) 特開 平3−236173(JP,A) 特開 平3−289049(JP,A) 特開 平2−139861(JP,A) 特開 平5−74451(JP,A) 特開 平5−67466(JP,A) 特開 平5−54889(JP,A) 特開 平4−267053(JP,A) 特開 平3−201368(JP,A) 特開 平5−67467(JP,A) 特開 昭56−147368(JP,A) 特開 平1−120765(JP,A) 特開 昭62−90863(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/58 H01M 4/02 H01M 6/16 H01M 10/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-55-136131 (JP, A) JP-A-3-236173 (JP, A) JP-A-3-289049 (JP, A) JP-A-2- 139861 (JP, A) JP-A-5-74451 (JP, A) JP-A-5-67466 (JP, A) JP-A-5-54889 (JP, A) JP-A-4-267053 (JP, A) JP-A-3-201368 (JP, A) JP-A-5-67467 (JP, A) JP-A-56-147368 (JP, A) JP-A-1-120765 (JP, A) JP-A-62-90863 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/58 H01M 4/02 H01M 6/16 H01M 10/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 正極、負極、非水電解液から成る二次電
池において、正極の活物質が、化学式LixNayCoz
TimOp(0.8≦x≦1.3、0.02≦y≦0.1、
0.8≦z≦1.0、0.02≦m≦0.1、0≦p≦2.
)で示される複合酸化物を含むことを特徴とする非水
電解質二次電池。
1. A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and a non-aqueous electrolyte, wherein the active material of the positive electrode has a chemical formula of LixNayCoz.
TimOp (0.8 ≦ x ≦ 1.3, 0.02 ≦ y ≦ 0.1,
0.8 ≦ z ≦ 1.0, 0.02 ≦ m ≦ 0.1, 0 ≦ p ≦ 2.
7 ) A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the composite oxide represented by the formula:
【請求項2】 負極としてLi,Co,Vを含む複合酸
化物を活物質として用いることを特徴とする請求項1に
記載の非水電解質二次電池。
2. A composite acid containing Li, Co, and V as a negative electrode.
The compound is used as an active material,
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the above.
【請求項3】 非水電解質がプロピレンカーボネートも
しくはエチレンカーボネートを含む混合溶媒と支持塩か
らなることを特徴とする請求項1に記載の非水電解質二
次電池。
3. The non-aqueous electrolyte also comprises propylene carbonate.
Or mixed solvent containing ethylene carbonate and supporting salt?
2. The non-aqueous electrolyte according to claim 1,
Next battery.
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