JP4016453B2 - 電極及びこれを用いた電池 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は可逆的に複数回の充放電が可能な電池に係り、特に非水電解液を用いた二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、二次電池はパソコンや携帯電話などの電源として、あるいは電気自動車や電力貯蔵用の電源として、なくてはならない重要な構成要素の一つとなっている。
【0003】
携帯型コンピュータ(ペンコンピュータと呼ばれるものも含む)や携帯情報端末(Personal Digital Assistant、あるいはPersonal Intelligent Communicator、あるいはハンドヘルド・コミュニケータ)といった移動体通信(モービル・コンピューティング)が必要とされる要求として、小型化,軽量化が挙げられる。しかし、液晶表示パネルのバックライトや描画制御によって消費される電力が高いことや、二次電池の容量が現状ではまだ不十分であることなどの点から、システムのコンパクト化,軽量化が難しい状況にある。
【0004】
さらに、地球環境問題の高まりとともに排ガスや騒音を出さない電気自動車が関心を集めている。しかし、現状の電池ではエネルギー密度,出力密度が低いことから走行距離が短い,加速性が悪い,車内のスペースが狭い,車体の安定性が悪いなどの問題点が生じている。
【0005】
二次電池の中でも特に非水電解液を用いたリチウム二次電池は、電圧が高く、かつ軽量で、高いエネルギー密度が期待されることから注目されている。この二次電池の正極材料としては、ポリアニリン,ポリアセン,ポリパラフェニレンなどの導電性高分子やLixCoO2,LixNiO2,LixMn2O4,LixFeO2,V2O5,Cr2O5,MnO2 などの遷移金属の酸化物,TiS2,MoS2などのカルコゲナイト化合物等が代表的である。特に特開昭55−136131号公報で開示されているLixCoO2,LixNiO2等の二次電池正極はLi金属を負極として用いた場合4V以上の起電力を有することから高エネルギー密度が期待できる。
【0006】
しかし、これらは現実には実際に利用しうる容量がまだ低い、あるいは寿命が短いなどの他、充放電時における過電圧,自己放電特性や高温特性などの点でまだ充分な性能とは言えない。また、過充電時に正極活物質が発熱分解し熱暴走を起こして、電池が発火,爆発するなど、安全性の面でも問題があった。従来、正極の高容量化,長寿命化を達成するため、さまざまな活物質組成が提案されている。例えば、サイクル特性を改善するものとしては、正極活物質に化学式LixMO2(MはCo,Ni,Fe,Mnのうちから選択される1種又は2種以上の元素を表す)で示されるリチウム含有複合酸化物を用いること(特開平2−306022 号公報)、あるいは化学式LixMyGezOp(MはCo,Ni,Mnから選ばれる1種以上の遷移金属元素,0.9≦x≦1.3,0.8≦y≦2.0,0.01≦z≦0.2,2.0≦p≦4.5)で示される複合酸化物を用いること(特開平7−29603号公報)が開示されている。
【0007】
また、サイクル特性,自己放電特性を改善するものとしては、AxMyNzO2(Aはアルカリ金属から選ばれた少なくとも1種であり、Mは遷移金属であり、NはAl,Snの群から選ばれた少なくとも1種を表わし、0.05≦x≦1.10,0.85≦y≦1.00,0.001≦z≦10)で示される複合酸化物を使用することが(特開平7−176302 号公報)、また、容量,サイクル特性を改善するものとしては、LiyNi(1-x)MxO2(MはCu,Zn,Nb,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1種の元素、0<x<1,0.9≦y≦1.3 )で示される複合酸化物を使用する(特開平6−283174号公報)ことなどが開示されている。
【0008】
また、サイクル特性を改善し、負荷特性を高くするものとしては、化学式LixMgyCozNi1-y-zOa(0.95≦x≦1.05,0.02≦z≦0.15ならば、0.003<y<0.02,z<0.02ならば、0.003<y<0.05,a=2)で示される複合酸化物を用いること(特開平8−185863 号公報)などが開示されている。
【0009】
さらに、充放電時における過電圧を低下させ、容量劣化を抑えるため、正極に添加する導電剤として、一次粒径の平均が0.1μm 以下のカーボンブラックと平均粒径が20μm以下の黒鉛との混合材料を使用する(特開平8−222206号 公報)ことなどが開示されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
正極活物質に化学式LixMO2(MはCo,Ni,Fe,Mnのうちから選択される1種又は2種以上の元素を表す)で示されるリチウム含有複合酸化物を用いる場合、サイクル寿命は改善される。しかし、容量の面では充分な特性とは言い難い。また、電圧が低下するなどの欠点を有する。AxMyNzO2(Aはアルカリ金属から選ばれた少なくとも1種であり、Mは遷移金属であり、NはAl,Snの群から選ばれた少なくとも1種を表わし、0.05≦x≦1.10,0.85≦y≦1.00,0.001≦z≦0.10)で示される複合酸化物を使用する場合にも同様にサイクル寿命は改善されるが、実際に充放電に利用しうる容量は低下するため高容量化には至らない。
【0011】
正極活物質に化学式LixMyGezOp(MはCo,Ni,Mnから選ばれる1種以上の遷移金属元素,0.9≦x≦1.3,0.8≦y≦2.0,0.01≦z≦0.2,2.0≦p≦4.5)で示される複合酸化物を用いる場合、容量,サイクル寿命の点では改善される。
【0012】
しかし、過充電時の熱暴走反応を抑制することはできない。LiyNi(1-x)MxO2(MはCu,Zn,Nb,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1種の元素、0<x<1,0.9≦y≦1.3)で示される複合酸化物を使用する場合や化学式LixMgyCozNi1-y-zOa(0.95≦x≦1.05,0.02≦z≦0.15ならば、0.003<y<0.02,z<0.02ならば、0.003<y<0.05,a=2)で示される複合酸化物を用いる場合にも同様である。
【0013】
正極に添加する導電剤として、一次粒径の平均が0.1μm 以下のカーボンブラックと平均粒径が20μm以下の黒鉛との混合材料を使用することにより、充放電時における過電圧を低下させ、サイクル劣化を抑制できる。しかし粒径の制御だけでは、急速放電特性、すなわちレート特性を改善することはできない。このように、二次電池用正極材料の高容量化,長寿命化,充放電時における過電圧の低下,レート特性の改善に加えて、安全性の面で充分な改善方法はあまり見出されていない。
【0014】
本発明は二次電池用材料のこれらの電池特性の改善を図ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池は、正極活物質の少なくとも一種は、一般式AwPvNixMyNzO2(但しAはアルカリ金属から選ばれた少なくとも1種であり、PはMg,B,Pから選ばれた少なくとも1種であり、MはMn,Co,Alから選ばれた少なくとも1種であり、NはSi,Al,Ca,Cu,Sn,Mo,Nb,Y,Biから選ばれた少なくとも1種を表わし、w,v,x,y,zはそれぞれ0.05≦w≦1.2,0.0001≦v≦0.2,0.5≦x≦0.95,0.005≦y≦0.5,0≦z≦0.2の数を表わす)で示される複合酸化物であり、前記正極活物質の導電剤としてLcが150Å以上の黒鉛と比表面積が50m2/g 以上のカーボンブラックとの混合物を使用することを特徴とする。
【0016】
本発明の新規な電池における正極活物質は一般式AwPvNixMyNzO2で示されるものであって、Aはアルカリ金属から選ばれた少なくとも一種、例えばLi,Na,Kであり、中でもLiが好ましい。wの値は充電状態,放電状態により変動し、その範囲は0.05≦w≦1.2である。即ち充電によりAイオンのディインターカレーションが起こりwの値は小さくなり、放電によりAイオンのインターカレーションが起こりwの値は大きくなる。
【0017】
また、PはMg,B,Pから選ばれた少なくとも1種であって、好ましくは、Mgであり、さらに好ましくはMgとPの組合せである。Nの量を表わすvの値は充電,放電により変動しないが、0.0001≦v≦0.02の範囲である。vの値が0.0001 未満の場合、Nの効果が充分発揮されず、高容量を得るための深い充電,深い放電におけるサイクル性が悪く、容量も低下し、好ましくない。また、vの値が0.2 を越える場合には容量が低下して好ましくない。MgとPの組合せにおけるMg/Pの原子比は、0.1 以上,12以下が望ましい。
【0018】
また、Ni量を表わすxの値は0.5≦x≦0.95の範囲である。xの値が0.5未満の場合、容量は著しく低下し、好ましくない。また、xの値が0.95を越える場合には深い充電,深い放電におけるサイクル性が悪く、好ましくない。
【0019】
MはMn,Co,Alから選ばれた少なくとも1種であり、yの値は充電状態,放電状態により変動せず、その範囲は0.005≦y≦0.5である。yの値が0.005 未満の場合、Mの効果が充分発揮されず、深い充電,深い放電におけるサイクル性が悪く好ましくない。また、yの値が0.5 を越える場合には容量が低下し、さらに電圧が低下するため好ましくない。
【0020】
NはSi,Al,Ca,Cu,Sn,Mo,Nb,Y,Biから選ばれた少なくとも1種であり、yの値は充電状態,放電状態により変動せず、その範囲は0≦y≦0.2である。yの値が0.2を越える場合には容量が低下し、さらに電圧が低下するため好ましくない。
【0021】
本発明の新規な電池における正極活物質の導電剤としてはLcが150Å以上の黒鉛と比表面積が50m2/g 以上のカーボンブラックとの混合物を使用することを特徴とする。黒鉛のみ、あるいはカーボンブラックのみの添加では、電極の内部抵抗が高く良好な電池特性が得られない。Lcが400Å未満の黒鉛を使用した場合、電子伝導性が低く良好な電池特性が得られない。また、比表面積が50m2/g 未満のカーボンブラックを使用した場合も、電極の内部抵抗が高くなるため、良好な電池特性が得られない。
【0022】
負極として、グラファイト,熱分解グラファイト,炭素繊維,気相成長炭素質材料,ピッチ系炭素質材料,コークス系炭素質材料,フエノール系炭素質材料,レーヨン系炭素質材料,ポリアクリロニトリル系炭素質材料,ニードルコークス,ポリアクリロニトリル系炭素繊維,グラッシーカーボン,カーボンブラック,フルフリルアルコール系炭素質材料,ポリパラフエニレン等導電性材料からなる群より選ばれた低結晶性炭素,高結晶性炭素のうちの少なくとも一つあるいはこれらを複数個組合せた炭素材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上のカーボン材料、および/または、これらカーボン材料に、周期表IIIb ,IVb,Vb族原子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、これらの非晶質材料を担持、またはメッキ、または融合した材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の複合材料、および/または、ポリアセン,ポリパラフェニレン,ポリアニリン,ポリアセチレン,ジスルフィド化合物からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の導電性高分子材料、および/または、LixFe2O3,LixFe3O4,LixWO2,周期表IIIb ,IVb,Vb族原子を含む酸化物,カルコゲン化合物、これらの非晶質材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の無機材料を用いることにより、本発明の電池は良好な特性を示す。
【0023】
電解液としては、例えばプロピレンカーボネート,プロピレンカーボネート誘導体,エチレンカーボネート,ブチレンカーボネート,ビニレンカーボネート,ガンマ−ブチルラクトン,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン,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,ギサンメチル,酢酸メチル,プロピオン酸メチル,プロピオン酸エチル,リン酸トリエステル,トリメトキシメタン,ジオキソラン誘導体,ジエチルエーテル、1,3−プロパンサルトン,スルホラン,3−メチル−2−オキサゾリジノン,テトラヒドロフラン,テトラヒドロフラン誘導体,ジオキソラン、1,2−ジエトキシエタン、また、これらのハロゲン化物などからなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の非水溶媒とリチウム塩、例えばLiClO4,LiBF4,LiPF6,LiCF3SO3,LiCF3CO2,LiAsF6,LiSbF6,LiB10Cl10,LiAlCl4,LiCl,LiBr,LiI,低級脂肪族カルボン酸リチウム,クロロボランリチウム,四フェニルホウ酸リチウなどからなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の塩との混合溶液、また、これらの混合溶液とポリマー、例えばポリアクリロニトリル,ポリエチレンオキサイド,ポリフッ化ビニリデン,ポリメタクリル酸メチル,ヘキサフロロプロピレンからなる群より選ばれた少なくとも一つ以以上を混合したゲル状電解液を用いることにより、本発明の電池は良好な特性を示す。
【0024】
本発明の可逆的に充放電が可能な電池の用途は、特に限定されないが、例えばノートパソコン,ペン入力パソコン,ポケットパソコン,ノート型ワープロ,ポケットワープロ,電子ブックプレーヤー,携帯電話,コードレスフォン子機,ページャー,ハンディーターミナル、携帯コピー,電子手帳,電卓,液晶テレビ,電気シェーバー,電動工具,電子翻訳機,自動車電話,トランシーバー,音声入力機器,メモリーカード,バックアップ電源,テープレコーダー,ラジオ、ヘッドホンステレオ,携帯プリンター、ハンディークリーナー,ポータブルCD,ビデオムービー,ナビゲーションシステムなどの機器用の電源や、冷蔵庫,エアコン,テレビ,ステレオ,温水器,オーブン電子レンジ,食器洗い器,洗濯機,乾燥器,ゲーム機器,照明機器,玩具,ロードコンディショナー,医療機器,自動車,電気自動車,ゴルフカート,電動カート,電力貯蔵システムなどの電源として使用することができる。また、民生用の他、軍需用,宇宙用としても用いることができる。
【0025】
即ち、正極活物質の少なくとも一種に、一般式AwPvNixMyNzO2(但しAはアルカリ金属から選ばれた少なくとも1種であり、PはMg,B,Pから選ばれた少なくとも1種であり、MはMn,Co,Alから選ばれた少なくとも1種であり、NはSi,Al,Ca,Cu,Sn,Mo,Nb,Y,Biから選ばれた少なくとも1種を表わし、w,v,x,y,zはそれぞれ0.05≦w≦1.2,0.0001≦v≦0.2,0.5≦x≦0.95,0.005≦y≦0.5,0≦z≦0.2の数を表わす)で示される複合酸化物を使用することにより、高容量化,長寿命化,充放電時における過電圧の低下を達成でき、かつ、過充電時において爆発,発火のない安全性の高い電池が得られる。
【0026】
また、正極活物質の導電剤としてLcが150Å以上の黒鉛と比表面積が50m2/g 以上のカーボンブラックとの混合物を使用することにより、急速充電特性が大幅に改善され、特に、低温でのレート特性に優れた電池が得られる。本発明の電極及びこれを用いた電池を種々のシステムに使用することにより、システムのコンパクト化及び軽量化が図れる。加えて、低温でのハイレートの放電が必要なシステムへの適用が可能となる。
【0027】
具体的に本発明の正極活物質の作用を述べる。Mn,Co,AlはNiに比べて酸化し難いため、これらのピラー効果により長寿命化が図れる。ピラー効果とは、特定の元素に関し、それ自身が充放電において酸化還元反応に関与しない、即ち、変化を伴わないことから、結晶内でピン止めとなって結晶構造のストレスを抑制する効果のことを言う。Mg,Mo,Cu,Al,Ca,Siは正極活物質の電気伝導性を高める作用があるため、充放電時における過電圧を低下させることができる。
【0028】
また、B,P,Siはイオン半径が小さいため、これらの置換により正極活物質の格子体積を収縮させ、充電時の格子体積の膨張による崩壊を抑制して寿命を延長させることができる。B,Pは格子間位置に存在するためB,Pの置換による容量の低下がなく、高容量を維持できる。Si,Sn,Mg,Ca,Biによる置換は結晶中で欠陥を生じやすいため、高容量化を図れるほか、レート特性の改善にも効果がある。Mg,P,Al,B,Si,Y,Nb,Caは酸素放出能が低く、酸化物として安定に存在するため、高温での安全性を改善できる。
【0029】
また、Mg,P,Si,Caは主となる構成イオンであるNiやLiと異なる価数をとり、格子間位置に挿入されるため、結晶内での電子構造が変化し、電気伝導性の向上が期待されることから、電極の内部抵抗の低下による過電圧の低下や、レート特性,温度特性の改善、さらには高容量化が図れる。また、MgはLiイオンよりもイオン半径が小さいため、これのLiサイトへの置換により正極活物質の格子体積を収縮させ、充電時の格子体積の膨張による崩壊を抑制して寿命を延長させることができる。さらにMgはLiサイトへの置換によりLiが放出した後のピラー効果があることから、充電末期に起こる格子の収縮が抑制され、格子のストレスがほとんどなく、過充電を行っても長寿命化を図れる。
【0030】
次に本発明の導電剤の作用を述べる。Lcが150Å以上の黒鉛は電子伝導度が高いので、これの添加によって電極自体の電子伝導性が高まる。さらに比表面積が50m2/g 以上のカーボンブラックは、正極活物質を集電体に固定するために用いられる結着剤を細孔内部に取り込むため、電極が絶縁性の高い結着剤に覆われることがなく、電子伝導性が高まる。これら二種類のカーボンの添加により、電子伝導性はさらに高まり、従来難しいとされてきた低温でのハイレート放電が可能となる。
【0031】
本発明の電解液の作用を述べる。リチウム塩にLiClO4,LiBF4,LiPF6,LiCF3SO3,LiCF3CO2,LiAsF6,LiSbF6, LiB10Cl10,LiAlCl4 ,LiCl,LiBr,LiI,低級脂肪族カルボン酸リチウム,クロロボランリチウム,四フェニルホウ酸リチウムを用いた場合、温度特性で優れた特性を示す。特にLiBF4,LiPF6,LiCF3SO3,LiCF3CO2のうち少なくとも一つを用いた場合、60℃に放置しても本発明の正極活物質中のM元素の溶出が抑制されるため、高温特性に優れた効果を発揮する。
【0032】
また、溶媒にプロピレンカーボネート,プロピレンカーボネート誘導体,エチレンカーボネート,ブチレンカーボネート,ビニレンカーボネート,ガンマーブチルラクトン,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン,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,ギサンメチル,酢酸メチル,プロピオン酸メチル,プロピオン酸エチル,リン酸トリエステル,トリメトキシメタン,ジオキソラン誘導体,ジエチルエーテル、1,3−プロパンサルトン,スルホラン,3−メチル−2−オキサゾリジノン,テトラヒドロフラン,テトラヒドロフラン誘導体,ジオキソラン、1,2−ジエトキシエタンを用いた場合、寿命特性で優れた特性を示す。特にプロピレンカーボネート,プロピレンカーボネート誘導体,エチレンカーボネート,ブチレンカーボネート,ビニレンカーボネート,ガンマーブチルラクトン,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン,2−メチルテトラヒドロフラン,ジメチルスルフォキシドのうち少なくとも一つを用いた場合、本発明の負極活物質と溶媒との不可逆な反応が抑制されるため、寿命特性に優れた効果を発揮する。
【0033】
さらに、溶媒に上記溶媒のハロゲン化物を含むことにより、安全性は著しく改善される。特にプロピレンカーボネート,プロピレンカーボネート誘導体,エチレンカーボネート,ブチレンカーボネート,ビニレンカーボネート,ガンマーブチルラクトン,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン,2−メチルテトラヒドロフラン,ジメチルスルフォキシドの一部の元素を−F,−CF,−CF2,−CF3,−Cl,−CCl,−CCl2,−CCl3で置き換えたもののうち少なくとも一つを用いた場合、本発明の正極活物質と溶媒との過充電条件下での発熱反応が抑えられ、発火の確立が著しく低下し、高安全性を示す。
【0034】
上記のリチウム塩と溶媒との混合溶液にポリアクリロニトリル,ポリエチレンオキサイド,ポリフッ化ビニリデン,ポリメタクリル酸メチル,ヘキサフロロプロピレンからなる群より選ばれた少なくとも一つ以上とを混合したゲル状電解液を用いた場合、本発明の正極活物質とゲル電解液との過充電条件下での発熱反応が抑えられ、発火の確立が著しく低下し、高安全性を示す。また、本発明の正極活物質とゲル電解液と組合せでは4.5V の高電位においても、本発明の正極活物質において充電が可能であることから、高容量化が図れる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下具体例をあげ、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。
【0036】
(実施例1)
正極材料として表1に示した組成の材料を使用し、導電剤として表1に示したLcの黒鉛と比表面積のカーボンブラック5:1を結着剤としてポリフッ化ビニリデンを重量比で88:7:5となるように秤量,らいかい機で30分混煉後、厚さ20ミクロンのアルミ箔の両面に塗布した。負極材料として人造黒鉛を使用し、これを93重量%、結着剤としてポリフッ化ビニリデンを7重量%調製した合剤を用い、厚さ20ミクロンの銅箔の両面に塗布した。正負両極はプレス機で圧延成型し、端子をスポット溶接した後150℃で5時間真空乾燥した。微多孔性ポリプロピレン製セパレータを介して正極と負極を積層し、これを渦巻状に捲回し、アルミ製の電池缶に挿入した。負極端子は電池缶に、正極端子は電池蓋に溶接した。
【0037】
電解液には1mol のLiPF6 を1リットルのエチレンカーボネートとジエチルカーボネートの混合溶液に溶解したものを使用し、電池缶内に注液した。電池蓋をかしめて1800mAh容量の円筒型電池を作製した。電池は360mAで4.2V まで充電後、360mAで2.7V まで放電する定電流充放電を行い、容量,寿命,−20℃での1.5C のレート特性,−20℃での2Cの過充電試験を評価した。結果を表1に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
(比較例1)
正極材料及び導電剤として表1に示す材料を使用し、実施例1と同様にして電池を作製した。容量,寿命,−20℃での1.5C のレート特性,−20℃での2Cの過充電試験を評価した。結果を表1に示す。実施例1と比較して極端に低い特性が存在する。
【0040】
【発明の効果】
電池及びシステムの高安全性とコンパクト化及び軽量化,低温での良好なハイレート特性と長寿命化を実現できる。
Claims (4)
- 負極,正極,リチウム塩を含む非水電解質からなる可逆的に複数回の充放電が可能な電池に関し、該正極活物質の少なくとも一種は、一般式AwPvNixMyNzO2(但しAはアルカリ金属から選ばれた少なくとも1種であり、PはMg,B,Pから選ばれた少なくとも1種であり、MはCoを含み、Mn,Co,Alから選ばれた少なくとも1種であり、NはSi,Al,Ca,Cu,Sn,Mo,Nb,Y,Biから選ばれた少なくとも1種を表わし、w,v,x,y,zはそれぞれ0.05≦w≦1.2,0.0001≦v≦0.2,0.5≦x≦0.95,0.005≦y≦0.5,0≦z≦0.2 の数を表わす)で示される複合酸化物であり、前記正極活物質の導電剤としてLcが150Å以上の黒鉛と比表面積が50m2/g 以上のカーボンブラックとの混合物を使用することを特徴とする電池。
- 負極として、グラフアイト,熱分解グラフアイト,炭素繊維,気相成長炭素質材料,ピッチ系炭素質材料,コークス系炭素質材料,フエノール系炭素質材料,レーヨン系炭素質材料,ポリアクリロニトリル系炭素質材料,ニードルコークス,ポリアクリロニトリル系炭素繊維,グラッシーカーボン,カーボンブラック,フルフリルアルコール系炭素質材料,ポリパラフエニレン等導電性材料からなる群より選ばれた低結晶性炭素,高結晶性炭素のうちの少なくとも一つあるいはこれらを複数個組合せた炭素材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上のカーボン材料、および/または、これらカーボン材料に、周期表IIIb ,IVb,Vb族原子を含む酸化物またはカルコゲン化合物、これらの非晶質材料を担持、またはメッキ、または融合した材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の複合材料、および/または、ポリアセン,ポリパラフェニレン,ポリアニリン,ポリアセチレン,ジスルフィド化合物からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の導電性高分子材料、および/または、LixFe2O3,LixFe3O4,LixWO2,周期表IIIb ,IVb,Vb族原子を含む酸化物,カルコゲン化合物、これらの非晶質材料からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の無機材料を用いる請求項1に記載の電池。
- 電解液として、プロピレンカーボネート,プロピレンカーボネート誘導体,エチレンカーボネート,ブチレンカーボネート,ビニレンカーボネート,ガンマ−ブチルラクトン,ジメチルカーボネート,ジエチルカーボネート,メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、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,ギサンメチル,酢酸メチル,プロピオン酸メチル,プロピオン酸エチル,リン酸トリエステル,トリメトキシメタン,ジオキソラン誘導体,ジエチルエーテル、1,3−プロパンサルトン,スルホラン、3−メチル−2−オキサゾリジノン,テトラヒドロフラン,テトラヒドロフラン誘導体,ジオキソラン、1,2−ジエトキシエタン、および/または、これらのハロゲン化物からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の非水溶媒と、LiClO4,LiBF4,LiPF6,LiCF3SO3,LiCF3CO2,LiAsF6,LiSbF6,LiB10Cl10,LiAlCl4,LiCl,LiBr,LiI,低級脂肪族カルボン酸ボン酸リチウム,クロロボランリチウム,四フェニルホウ酸リチウムからなる群より選ばれた少なくとも一つ以上のリチウム塩との混合溶液、および/または、これらの混合溶液と、ポリアクリロニトリル,ポリエチレンオキサイド,ポリフッ化ビニリデン,ポリメタクリル酸メチル,ヘキサフロロプロピレンからなる群より選ばれた少なくとも一つ以上のポリマとを混合したゲル状電解液を用いる請求項1に記載の電池。
- ノートパソコン,ペン入力パソコン,ポケットパソコン,ノート型ワープロ,ポケットワープロ、電子ブックプレーヤー,携帯電話,コードレスフォン子機,ページャー,ハンディーターミナル,携帯コピー,電子手帳,電卓,液晶テレビ,電気シェーバー,電動工具,電子翻訳機,自動車電話,トランシーバー,音声入力機器,メモリーカード,バックアップ電源,テープレコーダー,ラジオ,ヘッドホンステレオ,携帯プリンター,ハンディークリーナー,ポータブルCD,ビデオムービー,ナビゲーションシステム,冷蔵庫,エアコン,テレビ,ステレオ,温水器,オーブン電子レンジ,食器洗い器,洗濯機,乾燥器,ゲーム機器,照明機器,玩具,ロードコンディショナー,医療機器,自動車,電気自動車,ゴルフカート,電動カート,電力貯蔵システムに用いられる請求項1に記載の電池。
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