JP5061497B2 - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Description
また、電解質中にビニレンカーボネートやブチレンカーボネートなどのカーボネート類、ビフェニル、シクロヘキシルベンゼンなどのベンゼン類、プロパンスルトンなどの硫黄類、エチレンサルファイド、フッ化水素、トリアゾール系環状化合物、フッ素含有エステル類、テトラエチルアンモニウムフルオライドのフッ化水素錯体またはこれらの誘導体、ホスファゼンおよびその誘導体、アミド基含有化合物、イミノ基含有化合物、または窒素含有化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有しても使用できる。また、CO2、NO2、CO、SO2などから選択される少なくとも1種を含有しても使用できる。
[実施例1]
二酸化マンガン、水酸化リチウムおよび酸化アルミニウムを混合したのち、空気中にて700℃で10時間加熱処理することによって、Li1.1Mn1.8Al0.1O4を得て、これを正極活物質とした。この正極活物質92質量%と、導電材としてのアセチレンブラック3質量%と、結着剤としてのPVdFをNMPに溶解した(固形分比12質量%)5質量%とを混合してペーストを作製した。このペーストを厚さ20μmのアルミニウム箔に塗布したのち、80℃で乾燥した。その後150℃で真空乾燥したのち、多孔度が35%となるようにプレスし、正極板を得た。
[設計容量は約 mAhとした。]
[実施例2]
電解液溶媒として、PCとDECの体積比15:85の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の電池(A2)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECの体積比9:91の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例3の電池(A3)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECの体積比5:95の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例4の電池(A4)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECの体積比25:75の混合溶媒を用い、これに0.8mol/dm3のLiPF6を溶解した非水電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例5の電池(A5)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECの体積比25:75の混合溶媒を用い、これに1.5mol/dm3のLiPF6を溶解した非水電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例6の電池(A6)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECの体積比30:70の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例1の電池(B1)を得た。
実施例1〜6の電池A1〜A6および比較例1の電池B1を、0℃、25℃および45℃において、1CmAの電流で2.65Vまで充電し、続いて2.65Vの定電圧で3時間充電したのち、1CmAの電流で1.5Vまで放電し、これを1サイクルとして300サイクルの充放電を行った。そして、300サイクル目の放電容量の1サイクル目の放電容量の割合(これを「容量保持率(%)」とする)を求めた。
[実施例7]
電解液溶媒として、ECとDECの体積比25:75の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例7の電池(A7)を得た。
電解液溶媒として、ブチレンカーボネート(BC)とDECの体積比25:75の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例8の電池(A8)を得た。
電解液溶媒として、PCとジメチルカーボネート(DMC)の体積比25:75の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例7の電池(A7)を得た。
電解液溶媒として、PCとエチルメチルカーボネート(EMC)の体積比25:75の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例10の電池(A10)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECとDMCの体積比25:45:30の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例11の電池(A11)を得た。
電解液溶媒として、PCとDECとEMCの体積比25:45:30の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例12の電池(A12)を得た。
電解液溶媒として、PCとECとDECの体積比15:10:75の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例13の電池(A13)を得た。
電解液溶媒として、PCとECとDECとEMCの体積比15:10:45:30の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例14の電池(A14)を得た。
電解液溶媒として、PCとECとDECとEMCの体積比20:10:40:30の混合溶媒を用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例2の電池(B2)を得た。
実施例7〜14の電池A7〜A14および比較例2の電池B2を、実施例1と同じ条件で300サイクルの充放電を行った。そして、300サイクル目の放電容量の1サイクル目の放電容量の割合(容量保持率、%)を求めた。各電池の内容を表3に、サイクル試験の結果を表4に示す。
[実施例15]
正極活物質としてLi1.1Mn1.7Al0.2O4を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例15の電池(A15)を得た。
正極活物質としてLi1.1Mn1.85Al0.05O4を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例16の電池(A16)を得た。
正極活物質としてLi1.2Mn1.7Al0.1O4を用いたこと以外は実施例1と同様にして実施例17の電池(A17)を得た。
正極活物質としてLi1.1Mn1.7Al0.3O4を用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例3の電池(B3)を得た。
正極活物質としてLiMn2O4を用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例4の電池(B4)を得た。
実施例15〜17の電池A15〜A17および比較例3の電池B3、比較例4の電池B4を、実施例1と同じ条件で300サイクルの充放電を行った。そして、300サイクル目の放電容量の1サイクル目の放電容量の割合(容量保持率、%)を求めた。各電池の内容およびサイクル試験の結果を表5に示す。
Claims (1)
- 一般式LixMn3−x−yAlyO4(1.1≦x≦1.2、0<y≦0.2)で表されるマンガン酸リチウムを含有する正極と、一般式LiaTibO4(1.0≦a≦2.4、1≦b≦2)で表されるチタン酸リチウムを含有する負極と、溶媒として環状カーボネート及び鎖状カーボネートを95体積%以上含有する非水電解液とを備えた非水電解質二次電池において、前記環状カーボネートは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート及びブチレンカーボネートからなる群から選択される1種又は2種以上からなり、前記鎖状カーボネートは、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート及びジエチルカーボネートからなる群から選択される1種又は2種以上からなり、前記非水電解液の溶媒に含まれる前記環状カーボネートの割合が25体積%以下であることを特徴とする非水電解質二次電池。
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