JP4663229B2 - リチウム二次電池用正極材 - Google Patents
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Description
(ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、x2は約0.0より大で約0.2以下であり、yは約0.0より大で約0.2以下であり、zは約0.0より大で約0.2以下であり、aは約1.5より大で約2.1未満であり、Aはバリウム、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、且つBはアルミニウム、ガリウム、マンガン、チタン、バナジウムおよびジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、AはLiNiO 2 構造におけるLi原子を置換したものであり、Co原子およびBはLiNiO 2 構造におけるNi原子を置換したものである。)
他の態様において、本発明は、リチウムと;ニッケルと;コバルトと;バリウム、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素Aと;ホウ素、アルミニウム、ガリウム、マンガン、チタン、バナジウムおよびジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素Bと、を酸素存在下で、結合する工程を含む方法を与える。これら成分は、下記相対比で結合される:
Lix1:Ax2:Ni1−y−z:Coy:B,
(ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、x2,yおよびzはいずれも約0.0より大で、約0.2以下である)。結合物は約400℃と約950℃の範囲の結晶化温度にこれら元素が結晶形態を形成するに充分な時間、加熱される。
Lix1:Ax2:Ni1−y−z:Coy:B,
(ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、x2,yおよびzはいずれも約0.0より大で、約0.2以下である)。結合物は約400℃と約950℃の範囲の結晶化温度にこれら元素が結晶形態を形成するに充分な時間、加熱される。
上記した本発明の特徴および他の詳細を、添付図面を参照して以下に示し、また請求の範囲に摘示する。本発明の特定の態様は、説明のために示されるものであり本発明を限定するものでない。本発明の主たる特徴は、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の態様において、採用される。
Li1.05Mg0.05Ni0.87Co0.1Mn0.03O2の合成。
LiMg0.01Ni0.87Co0.08Mn0.05O2の合成。
LiMg0.03Ni0.87Co0.10Mn0.03O2の合成。
Li1.1Ni0.9Co0.1O2の合成。
Li1.1Ni0.87Co0.1Mn0.03O2の合成。
LiNi0.90Co0.05Mn0.05O2の合成。
LiNi0.87Co0.1B0.03O2の合成。
本出願は、米国仮出願第60/298,791号および第60/298,798(ともに2001年6月15日出願)および米国特願10/073,678(2002年2月11日出願)の優先権を主張するものであり、これら出願の全教示は、参照により本明細書に援用するものとする。
Claims (9)
- 下記実験式を有する組成物を含む正極を有するリチウム電池:
Lix1Ax2Ni1−y−zCoyBzOa,
ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、
x2は約0.0より大で約0.2以下であり、
yは約0.0より大で約0.2以下であり、
zは約0.0より大で約0.2以下であり、
aは約1.5より大で約2.1未満であり、
Aはバリウム、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、且つ
Bはアルミニウム、ガリウム、マンガン、チタン、バナジウムおよびジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、
AはLiNiO2構造におけるLi原子を置換したものであり、Co原子およびBはLiNiO2構造におけるNi原子を置換したものである。 - 下記実験式を有する組成物を含む、リチウム電池用正極:
Lix1Ax2Ni1−y−zCoyBzOa,
ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、
x2は約0.0より大で約0.2以下であり、
yは約0.0より大で約0.2以下であり、
zは約0.0より大で約0.2以下であり、
aは約1.5より大で約2.1未満であり、
Aはバリウム、マグネシウム、カルシウムおよびストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、且つ
Bはアルミニウム、ガリウム、マンガン、チタン、バナジウムおよびジルコニウムからなる群より選ばれる少なくとも1の元素であり、
AはLiNiO2構造におけるLi原子を置換したものであり、Co原子およびBはLiNiO2構造におけるNi原子を置換したものである。 - Aがマグネシウムであり、Bがマンガンである請求項2のリチウム電池用正極。
- 更に高分子バインダーを含む請求項2のリチウム電池用正極。
- 高分子バインダーがポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレン−ブタジエンゴムからなる群より選ばれる請求項4のリチウム電池用正極。
- カーボンブラックおよび黒鉛の少なくとも一を更に含む請求項3のリチウム電池用正極。
- 下記実験式を有する組成物を含む、リチウム電池用正極:
Lix1Ax2Ni1−y−zCoyBzOa,
ここでx1は約0.1より大で約1.3以下であり、
x2は約0.0より大で約0.2以下であり、
yは約0.0より大で約0.2以下であり、
zは約0.0より大で約0.2以下であり、
aは約1.5より大で約2.1未満であり、
Aはマグネシウムであり、且つ、Bはマンガンである。 - 更に高分子バインダーを含み、この高分子バインダーがポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンおよびスチレン−ブタジエンゴムからなる群より選ばれる請求項7のリチウム電池用正極。
- カーボンブラックおよび黒鉛の少なくとも一を更に含む請求項7または8のリチウム電池用正極。
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