JP4739770B2 - Nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
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Description
本発明は、正極ならびに当該正極、負極および非水電解質からなる非水電解質二次電池に関する。 The present invention relates to a positive electrode and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode, the negative electrode, and a nonaqueous electrolyte.
現在、高エネルギー密度の二次電池として、非水電解質を使用し、例えばリチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うようにした非水電解質二次電池が多く利用されている。 Currently, non-aqueous electrolyte secondary batteries that use a non-aqueous electrolyte as a secondary battery with a high energy density, for example, charge and discharge by moving lithium ions between the positive electrode and the negative electrode are widely used. Yes.
このような非水電解質二次電池において、一般に正極としてニッケル酸リチウム(LiNiO2 )、コバルト酸リチウム(LiCoO2 )等の層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物が用いられ、負極としてリチウムの吸蔵および放出が可能な炭素材料、リチウム金属、リチウム合金等が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 In such a non-aqueous electrolyte secondary battery, a lithium transition metal composite oxide having a layered structure such as lithium nickelate (LiNiO 2 ) or lithium cobaltate (LiCoO 2 ) is generally used as a positive electrode, and lithium is occluded as a negative electrode. In addition, carbon materials that can be released, lithium metal, lithium alloys, and the like are used (for example, see Patent Document 1).
上記非水電解質二次電池を用いることにより、150〜180mAh/gの放電容量、約4Vの電位および約260mAh/gの理論容量を得ることができる。 By using the non-aqueous electrolyte secondary battery, a discharge capacity of 150 to 180 mAh / g, a potential of about 4 V, and a theoretical capacity of about 260 mAh / g can be obtained.
また、非水電解質として、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等の有機溶媒に四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4 )、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )等の電解質塩を溶解させたものが使用されている。
しかしながら、上記従来のようなリチウムイオンを利用した非水電解質二次電池においては、その正極として主にコバルト(Co)またはニッケル(Ni)の酸化物を使用するため、資源的に限りがある。 However, in the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery using lithium ions as described above, cobalt (Co) or nickel (Ni) oxide is mainly used as the positive electrode, so that there are limited resources.
また、上記非水電解質二次電池においてニッケル酸リチウムまたはコバルト酸リチウムから全てのリチウムイオンが放出されると、ニッケル酸リチウムまたはコバルト酸リチウムの結晶構造が崩壊する。その結果、ニッケル酸リチウムまたはコバルト酸リチウムから酸素が放出され、安全性が懸念される。そのため、上記の放電容量をさらに向上させることができない。 Moreover, when all the lithium ions are released from lithium nickelate or lithium cobaltate in the non-aqueous electrolyte secondary battery, the crystal structure of lithium nickelate or lithium cobaltate collapses. As a result, oxygen is released from lithium nickelate or lithium cobaltate, and there is a concern about safety. Therefore, the above discharge capacity cannot be further improved.
一方、ニッケルまたはコバルトの代わりに資源的に豊富なマンガン(Mn)を用いる場合もあるが、この場合、非水電解質二次電池の容量が半減する。 On the other hand, manganese (Mn), which is abundant in resources, may be used instead of nickel or cobalt. In this case, the capacity of the nonaqueous electrolyte secondary battery is halved.
また、マンガンを用いる場合には、リチウムイオンの移動性を向上させるための層状構造を有するマンガン酸リチウム(LiMnO2 )が作製しにくい。それにより、一般にスピネル構造を有するマンガン酸リチウム(LiMn2 O4 )が用いられる。上記LiMn2 O4 においては、リチウムイオンが全て放出されても、MnO2 の状態が維持される。マンガンは4価の状態が安定なため、酸素を放出することもなく、安全性は優れている。 In the case of using manganese, it is difficult to produce lithium manganate (LiMnO 2 ) having a layered structure for improving the mobility of lithium ions. Thereby, generally lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) having a spinel structure is used. In the LiMn 2 O 4 , the state of MnO 2 is maintained even when all lithium ions are released. Manganese is stable in the tetravalent state, so it does not release oxygen and has excellent safety.
しかしながら、LiMn2 O4 を用いる場合には、4Vの電位を得ることができるが、100〜120mAh/gの放電容量しか得ることができない。 However, when LiMn 2 O 4 is used, a potential of 4 V can be obtained, but only a discharge capacity of 100 to 120 mAh / g can be obtained.
また、層状構造を有するLiMnO2 の作製の試みはなされているが、電位が3V程度と低くなるとともに、充放電サイクルを繰り返し行うと、上記LiMnO2 がスピネル構造のLiMn2 O4 に変化してしまう。なお、層状構造のLiMnO2 が化学的に安定でないのは、リチウムイオンの半径が小さいためであるとされている。 Although attempts have been made to produce LiMnO 2 having a layered structure, the potential decreases to about 3 V, and when the charge / discharge cycle is repeated, the LiMnO 2 changes to LiMn 2 O 4 having a spinel structure. End up. The reason why LiMnO 2 having a layered structure is not chemically stable is that the radius of lithium ions is small.
本発明の目的は、安価な材料からなりかつイオンを十分に吸蔵および放出することが可能な正極を提供することである。 An object of the present invention is to provide a positive electrode made of an inexpensive material and capable of sufficiently occluding and releasing ions.
本発明の他の目的は、可逆的な充放電を行うことが可能で安価な非水電解質二次電池を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an inexpensive non-aqueous electrolyte secondary battery that can be reversibly charged and discharged.
本願発明に係る非水電解質二次電池は、ナトリウムおよびマンガンを含む酸化物からなる正極と、負極と、ナトリウムイオンを含む非水電解質とを備えた非水電解質二次電池において、前記非水電解質は、六フッ化リン酸ナトリウムを含み、前記酸化物は、Na The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention is a nonaqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode made of an oxide containing sodium and manganese, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte containing sodium ions. Contains sodium hexafluorophosphate, the oxide being Na x x MnOMnO 2+y 2 + y を含み、前記xは0より大きく1以下であり、前記yは−0.1より大きく0.1より小さいことを特徴とする。Wherein x is greater than 0 and less than or equal to 1, and y is greater than −0.1 and less than 0.1.
本発明においては、正極がナトリウムおよびマンガンを含む酸化物からなることにより、ナトリウムイオンが正極に対して十分に吸蔵および放出される。また、資源的に豊富なナトリウムを使用することにより低コスト化が図れる。 In the present invention, since the positive electrode is made of an oxide containing sodium and manganese, sodium ions are sufficiently occluded and released from the positive electrode. Further, the cost can be reduced by using abundant sodium.
酸化物の結晶系は、六方晶系、斜方晶系、単斜晶系または正方晶系であってもよい。この場合、ナトリウムイオンが正極に対して効率よく吸蔵および放出される。 The crystal system of the oxide may be hexagonal, orthorhombic, monoclinic or tetragonal. In this case, sodium ions are efficiently occluded and released from the positive electrode.
本発明に係る非水電解質二次電池においては、上記正極を用いることにより、可逆的な充放電を行うことができるとともに、低コスト化を図ることができる。 In the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention, by using the positive electrode , reversible charging / discharging can be performed and cost reduction can be achieved.
非水電解質は、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、ニトリル類およびアミド類からなる群から選択される1種または2種以上を含んでもよい。この場合、低コスト化が図れるとともに安全性が向上される。 The non-aqueous electrolyte may contain one or more selected from the group consisting of cyclic carbonates, chain carbonates, esters, cyclic ethers, chain ethers, nitriles and amides. In this case, the cost can be reduced and the safety is improved.
本発明の非水電解質二次電池によれば、上記正極を用いることにより可逆的な充放電を行うことができ、資源的に豊富なナトリウムを利用することにより低コスト化を図ることができる。 According to the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, reversible charging / discharging can be performed by using the positive electrode, and the cost can be reduced by using resource-rich sodium.
以下、本実施の形態に係る正極およびそれを用いた非水電解質二次電池について説明する。 Hereinafter, the positive electrode according to the present embodiment and the nonaqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode will be described.
本実施の形態に係る非水電解質二次電池は、正極、負極および非水電解質により構成される。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment includes a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolyte.
なお、以下に説明する各種材料および当該材料の厚さおよび濃度等は以下の記載に限定されるものではなく、適宜設定することができる。 The various materials described below and the thicknesses and concentrations of the materials are not limited to those described below, and can be set as appropriate.
(作用極の作製)
例えば85重量部の正極活物質としてのマンガン酸ナトリウム(NaX MnO2+y )(例えば、0<x≦1,−0.1<y<0.1)粉末、10重量部の導電剤としてのカーボンブラック粉末であるケッチェンブラックおよび5重量部の結着剤としてのポリフッ化ビニリデンをそれぞれ含む材料(以下、正極材料と呼ぶ)を用意する。なお、上記正極活物質のマンガン酸ナトリウムとして、例えば上記xが0.7である場合のNa0.7 MnO2+y を用いる。
(Production of working electrode)
For example, 85 parts by weight of sodium manganate (Na x MnO 2 + y ) (for example, 0 <x ≦ 1, −0.1 <y <0.1) powder as a positive electrode active material, 10 parts by weight of a conductive agent A material (hereinafter referred to as a positive electrode material) containing ketjen black, which is a carbon black powder, and 5 parts by weight of polyvinylidene fluoride as a binder is prepared. For example, Na 0.7 MnO 2 + y where x is 0.7 is used as the sodium manganate of the positive electrode active material.
本実施の形態では、上記マンガン酸ナトリウムとして、約6000種類の無機化合物および有機化合物のX線回折データが収録されているJCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)における結晶系(結晶構造)が六方晶系のカード番号270751のマンガン酸ナトリウムを用いる。 In the present embodiment, as the sodium manganate, the crystal system (crystal structure) in JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) in which X-ray diffraction data of about 6000 kinds of inorganic compounds and organic compounds is recorded is hexagonal. The system uses sodium manganate with card number 270751.
なお、上記カード番号270751のマンガン酸ナトリウムの代わりに、結晶系が斜方晶系(S.G. Pmmn)のカード番号250844、720415および720831のマンガン酸ナトリウム、斜方晶系(S.G. C)のカード番号270747および270752のマンガン酸ナトリウム、斜方晶系のカード番号380965のマンガン酸ナトリウム、単斜晶系(b軸)のカード番号250845および270749のマンガン酸ナトリウム、単斜晶系(b軸)(S.G. C2/m)のカード番号720830のマンガン酸ナトリウム、ならびに正方晶系(S.G. I)のカード番号270747のマンガン酸ナトリウムを用いることができる。 Instead of the sodium manganate having the card number 270751, the crystal system is orthorhombic (SG Pmmn), card numbers 250844, 720415 and 720831, sodium manganate and orthorhombic (SG C) card number 270747. And 277072 sodium manganate, orthorhombic card number 380965 sodium manganate, monoclinic (b-axis) card number 250845 and 270749 sodium manganate, monoclinic (b-axis) (SG C2 / m) card 720830 sodium manganate and tetragonal (SGI) card 270747 sodium manganate.
上記正極材料を、この正極材料に対して例えば10重量%のN−メチルピロリドン溶液に混合することにより正極合剤としてのスラリーを作製する。 The positive electrode material is mixed with, for example, a 10% by weight N-methylpyrrolidone solution with respect to the positive electrode material to prepare a slurry as a positive electrode mixture.
次に、ドクターブレード法により、上記スラリーを正極集電体である例えば厚さ18μmのアルミニウム箔における3cm×3cmの領域の上に塗布した後、乾燥させることにより正極活物質層を形成する。 Next, the slurry is applied by a doctor blade method onto a 3 cm × 3 cm region of, for example, an aluminum foil having a thickness of 18 μm, which is a positive electrode current collector, and then dried to form a positive electrode active material layer.
次いで、正極活物質層を形成しないアルミニウム箔の領域の上に正極タブを取り付けることにより作用極を作製する。 Subsequently, a working electrode is produced by attaching a positive electrode tab on the area | region of the aluminum foil which does not form a positive electrode active material layer.
なお、上記正極材料の結着剤としては、ポリフッ化ビニリデンの代わりに、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアセテート、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエンラバー、カルボキシメチルセルロース等から選択される少なくとも1種を用いることができる。 In addition, as a binder for the positive electrode material, instead of polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyethylene oxide, polyvinyl acetate, polymethacrylate, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, styrene-butadiene rubber, carboxymethylcellulose, etc. At least one selected from can be used.
なお、結着剤の量が多いと、正極材料に含まれる正極活物質の割合が少なくなるため、高いエネルギー密度が得られなくなる。したがって、結着剤の量は、正極材料の全体の0〜30重量%の範囲とし、好ましくは0〜20重量%の範囲とし、より好ましくは0〜10重量%の範囲とする。 Note that when the amount of the binder is large, the ratio of the positive electrode active material contained in the positive electrode material is reduced, so that a high energy density cannot be obtained. Therefore, the amount of the binder is in the range of 0 to 30% by weight of the whole positive electrode material, preferably in the range of 0 to 20% by weight, and more preferably in the range of 0 to 10% by weight.
また、上記正極材料の導電剤としては、ケッチェンブラックの代わりに、例えばアセチレンブラックおよび黒鉛等の他の炭素材料を用いることができる。なお、導電剤の添加量が少ないと、正極材料における導電性を充分に向上させることができない一方、その添加量が多くなり過ぎると、正極材料に含まれる正極活物質の割合が少なくなり高いエネルギー密度が得られなくなる。したがって、導電剤の量は、正極材料の全体の0〜30重量%の範囲とし、好ましくは0〜20重量%の範囲とし、より好ましくは0〜10重量%の範囲とする。 Further, as the conductive agent of the positive electrode material, other carbon materials such as acetylene black and graphite can be used instead of ketjen black. If the addition amount of the conductive agent is small, the conductivity in the positive electrode material cannot be sufficiently improved. On the other hand, if the addition amount is too large, the proportion of the positive electrode active material contained in the positive electrode material decreases and high energy is increased. Density cannot be obtained. Therefore, the amount of the conductive agent is in the range of 0 to 30% by weight of the whole positive electrode material, preferably in the range of 0 to 20% by weight, and more preferably in the range of 0 to 10% by weight.
さらに、正極集電体としては、電子導電性を高めるために発砲アルミニウム、発砲ニッケル等を用いることも可能である。 Furthermore, as the positive electrode current collector, foamed aluminum, foamed nickel, or the like can be used in order to increase electronic conductivity.
(非水電解質の作製)
非水電解質としては、非水溶媒に電解質塩を溶解させたものを用いることができる。
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
As the non-aqueous electrolyte, an electrolyte salt dissolved in a non-aqueous solvent can be used.
非水溶媒としては、通常電池用の非水溶媒として用いられる環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、エステル類、環状エーテル類、鎖状エーテル類、ニトリル類、アミド類等およびこれらの組合せからなるものが挙げられる。 Examples of non-aqueous solvents include cyclic carbonates, chain carbonates, esters, cyclic ethers, chain ethers, nitriles, amides, and the like, which are usually used as non-aqueous solvents for batteries. Is mentioned.
環状炭酸エステルとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられ、これらの水素基の一部または全部がフッ素化されているものも用いることが可能で、例えば、トリフルオロプロピレンカーボネート、フルオロエチルカーボネート等が挙げられる。 Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, etc., and those in which some or all of these hydrogen groups are fluorinated can be used. For example, trifluoropropylene carbonate, fluoro Examples include ethyl carbonate.
鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート等が挙げられ、これらの水素基の一部または全部がフッ素化されているものも用いることが可能である。 Examples of the chain carbonic acid ester include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, and the like. Some of these hydrogen groups are fluorinated. It is possible to use.
エステル類としては、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。環状エーテル類としては、1,3−ジオキソラン、4−メチル−1、3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、1,4−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン、フラン、2−メチルフラン、1,8−シネオール、クラウンエーテル等が挙げられる。 Examples of the esters include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, and γ-butyrolactone. Examples of cyclic ethers include 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,4-dioxane, 1,3,5. -Trioxane, furan, 2-methylfuran, 1,8-cineol, crown ether, etc. are mentioned.
鎖状エーテル類としては、1,2−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メチルフェニルエーテル、エチルフェニルエーテル、ブチルフェニルエーテル、ペンチルフェニルエーテル、メトキシトルエン、ベンジルエチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、o−ジメトキシベンゼン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、1,1−ジメトキシメタン、1,1−ジエトキシエタン、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチル等が挙げられる。 As chain ethers, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, methyl phenyl ether, ethyl phenyl ether, butyl phenyl ether, pentyl phenyl Ether, methoxytoluene, benzyl ethyl ether, diphenyl ether, dibenzyl ether, o-dimethoxybenzene, 1,2-diethoxyethane, 1,2-dibutoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 1,1 -Dimethoxymethane, 1,1-diethoxyethane, triethylene glycol dimethyl ether, tetraethy Glycol dimethyl and the like.
ニトリル類としては、アセトニトリル等が挙げられ、アミド類としては、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。 Nitriles include acetonitrile and the like, and amides include dimethylformamide and the like.
電解質塩としては、例えば六フッ化リン酸ナトリウム(NaPF6 )、四フッ化ホウ酸ナトリウム(NaBF4 )、NaCF3 SO3 、NaBeTi等の非水溶媒に可溶な過酸化物でない安全性の高いものを用いる。なお、上記の電解質塩のうち1種を用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of electrolyte salts include non-peroxides that are soluble in nonaqueous solvents such as sodium hexafluorophosphate (NaPF 6 ), sodium tetrafluoroborate (NaBF 4 ), NaCF 3 SO 3 , and NaBeTi. Use expensive ones. In addition, 1 type may be used among said electrolyte salt, and may be used in combination of 2 or more type.
本実施の形態では、非水電解質として、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを体積比50:50の割合で混合した非水溶媒に、電解質塩としての六フッ化リン酸ナトリウムを1mol/lの濃度になるように添加したものを用いる。 In the present embodiment, as a nonaqueous electrolyte, a nonaqueous solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate are mixed at a volume ratio of 50:50, and sodium hexafluorophosphate as an electrolyte salt to a concentration of 1 mol / l. What was added so that it may become is used.
(非水電解質二次電池の作製)
図1は、本実施の形態に係る非水電解質二次電池の試験セルの概略説明図である。
(Preparation of non-aqueous electrolyte secondary battery)
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a test cell of a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment.
図1に示すように、不活性雰囲気下において、上記作用極1にリードを取り付けるとともに、例えばナトリウム金属からなる対極2にリードを取り付ける。なお、ナトリウム金属からなる対極2の代わりに、ナトリウムイオンを吸蔵および放出することが可能な例えば炭素材料等の他の材料からなる対極2を用いてもよい。
As shown in FIG. 1, in an inert atmosphere, a lead is attached to the working
次に、作用極1と対極2との間にセパレータ4を挿入し、セル容器10内に作用極1、対極2および例えばナトリウム金属からなる参照極3を配置する。そして、セル容器10内に上記非水電解質5を注入することにより試験セルを作製する。
Next, the
本実施の形態に係る正極を用いることにより、ナトリウムイオンが十分に吸蔵および放出される。また、資源的に豊富なナトリウムを使用することにより低コスト化が図れる。 By using the positive electrode according to the present embodiment, sodium ions are sufficiently occluded and released. Further, the cost can be reduced by using abundant sodium.
さらに、本実施の形態においては、上記のような正極を非水電解質二次電池に用いることにより、可逆的な充放電を行うことが可能となるとともに、安価な非水電解質二次電池を提供することができる。 Furthermore, in the present embodiment, by using the positive electrode as described above for a non-aqueous electrolyte secondary battery, it is possible to perform reversible charging / discharging and provide an inexpensive non-aqueous electrolyte secondary battery. can do.
(実施例およびその評価)
以下に示すように、上記実施の形態に基づいて作製した試験セルを用いて非水電解質二次電池の充放電特性を調べた。
(Example and its evaluation)
As shown below, the charge / discharge characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery were examined using the test cell prepared based on the above embodiment.
図2は、上記非水電解質二次電池の充放電特性を示したグラフである。 FIG. 2 is a graph showing the charge / discharge characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery.
作製した試験セルにおいて、0.15mAの定電流で、参照極3を基準とする作用極1の電位が4.2Vに達するまで充電を行った。
In the manufactured test cell, charging was performed at a constant current of 0.15 mA until the potential of the working
その後、0.15mAの定電流で、参照極3を基準とする作用極1の電位が1.5Vに達するまで放電を行うことにより充放電特性を調べた。
Thereafter, the charge / discharge characteristics were examined by performing discharge at a constant current of 0.15 mA until the potential of the working
その結果、正極活物質1g当たりの放電容量密度が約151mAh/gとなり、良好に充放電が行われていることがわかった。 As a result, the discharge capacity density per 1 g of the positive electrode active material was about 151 mAh / g, and it was found that charging / discharging was performed satisfactorily.
すなわち、ナトリウムイオンが作用極1に対して可逆的に吸蔵および放出されていることが明らかになった。それにより、リチウムイオンを利用する従来の非水電解質二次電池に代わる上記新たな非水電解質二次電池の有効性を確認することができた。
That is, it was revealed that sodium ions were reversibly occluded and released from the working
本発明に係る非水電解質二次電池は、携帯用電源、自動車用電源等の種々の電源として利用することができる。 The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be used as various power sources such as a portable power source and an automobile power source.
1 作用極
2 対極
3 参照極
4 セパレータ
5 非水電解質
10 セル容器
1
Claims (3)
前記非水電解質は、六フッ化リン酸ナトリウムを含み、The non-aqueous electrolyte includes sodium hexafluorophosphate,
前記酸化物は、NaThe oxide is Na x x MnOMnO 2+y 2 + y を含み、前記xは0より大きく1以下であり、前記yは−0.1より大きく0.1より小さいことを特徴とする非水電解質二次電池。X is greater than 0 and less than or equal to 1, and y is greater than -0.1 and less than 0.1.
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JP2012212648A (en) * | 2011-03-24 | 2012-11-01 | Tokyo Univ Of Science | Electrode for sodium secondary battery, and sodium secondary battery |
CN103441259B (en) * | 2013-08-12 | 2016-09-14 | 恩力能源科技(南通)有限公司 | A kind of high magnification aquo-base metal electrochemical cells positive electrode and preparation method thereof |
CN103682320B (en) * | 2013-12-26 | 2015-09-30 | 齐鲁工业大学 | A kind of preparation method of sodium-ion battery positive material |
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11171912A (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-29 | Showa Denko Kk | Polymerizable composition and use thereof |
JPH11171910A (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-29 | Showa Denko Kk | Electrochemically polymerizable composition and use thereof |
JP2001332258A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Composite oxide material for electrode, its manufacturing method and cell therewith |
JP2001332256A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Material for electrode, its manufacturing method and cell therewith |
JP2003086179A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrode material, its method of manufacture, and battery using the same |
JP2003109594A (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-11 | Showa Denko Kk | Electrode material, manufacturing method of the same, electrode for battery using the same, and battery using the electrode |
JP2006216508A (en) * | 2005-02-07 | 2006-08-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11171912A (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-29 | Showa Denko Kk | Polymerizable composition and use thereof |
JPH11171910A (en) * | 1997-12-12 | 1999-06-29 | Showa Denko Kk | Electrochemically polymerizable composition and use thereof |
JP2001332258A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Composite oxide material for electrode, its manufacturing method and cell therewith |
JP2001332256A (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Material for electrode, its manufacturing method and cell therewith |
JP2003086179A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electrode material, its method of manufacture, and battery using the same |
JP2003109594A (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-11 | Showa Denko Kk | Electrode material, manufacturing method of the same, electrode for battery using the same, and battery using the electrode |
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