JP5293926B2 - Secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、保存特性や安全性に優れる液状の電解質を備える二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery including a liquid electrolyte having excellent storage characteristics and safety.

近年、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のポータブル機器の開発に伴い、その電源としての電池の需要が大幅に拡大している。このような用途に用いられる電池においては、イオンを移動させる媒体として有機溶媒等の液体の電解質(電解液)が汎用されている。また、安全性向上を目的に、常温溶融塩であるイオン液体を電解質に用いた二次電池が検討されている。イオン液体は、燃焼せず常温で蒸発しないため漏液による発火可能性が低減されるものと期待できる。   In recent years, with the development of portable devices such as personal computers and mobile phones, the demand for batteries as power sources has been greatly expanded. In batteries used for such applications, liquid electrolytes (electrolytic solutions) such as organic solvents are widely used as a medium for moving ions. For the purpose of improving safety, secondary batteries using an ionic liquid, which is a room temperature molten salt, as an electrolyte have been studied. Since the ionic liquid does not burn and does not evaporate at room temperature, it can be expected that the possibility of ignition due to liquid leakage is reduced.

こうしたイオン液体を用いた二次電池としては、伝導性カチオン成分としてLiイオンを用いた二次電池が知られている。一つは、正極にリチウム酸化物を用いて負極にカーボンやリチウム合金を用いたものがある(例えば、特許文献1)。また、負極に金属の酸化物、硫化物及び窒化物を用いたものや負極が金属リチウムより1V貴としたものが知られている(特許文献2、3)。
特開平4−349365号公報 特開平10−92467号公報 特開2001−319688号公報
As a secondary battery using such an ionic liquid, a secondary battery using Li ions as a conductive cation component is known. One is that using lithium oxide for the positive electrode and carbon or lithium alloy for the negative electrode (for example, Patent Document 1). Further, there are known ones using metal oxides, sulfides and nitrides for the negative electrode, and those in which the negative electrode is 1 V more noble than metal lithium (Patent Documents 2 and 3).
JP-A-4-349365 Japanese Patent Laid-Open No. 10-92467 JP 2001-319688 A

しかしながら、有機溶媒系の液状電解質を用いた二次電池においては、その安全性を確保するための保護装置やパッケージが必要不可欠である。また、上記特許文献1に記載のイオン液体を電解質とする二次電池では、負極が卑であるためイオン液体が還元され、サイクル特性が低下する傾向がある。また、特許文献2及び3に記載の電池では、負極の電位が比較的高いため、イオン液体の還元を抑制できるものの、全体の電池電位が低くなる。   However, in a secondary battery using an organic solvent-based liquid electrolyte, a protection device and a package for ensuring its safety are indispensable. In the secondary battery using the ionic liquid described in Patent Document 1 as an electrolyte, since the negative electrode is base, the ionic liquid tends to be reduced and cycle characteristics tend to deteriorate. In the batteries described in Patent Documents 2 and 3, since the potential of the negative electrode is relatively high, the reduction of the ionic liquid can be suppressed, but the overall battery potential is lowered.

加えて、本発明者らによれば、上記従来二次電池の電池構成においては、正負極間材料において常に電位差が発生する構成となっているため、電解質の劣化を促進してしまい、保存特性が低下していると考えられた。   In addition, according to the present inventors, in the battery configuration of the conventional secondary battery, since the potential difference is always generated in the material between the positive and negative electrodes, the deterioration of the electrolyte is promoted, and the storage characteristics are increased. Was thought to have declined.

一方、伝導性カチオン成分としてナトリウムイオンを用いることは、リチウムイオンを用いるよりもコスト的に優れると考えられるが、適切な負極材料が見つかっているとはいえない。さらに、析出時の安全性等を解決できていない。   On the other hand, using sodium ions as the conductive cation component is considered to be more cost effective than using lithium ions, but it cannot be said that an appropriate negative electrode material has been found. Furthermore, the safety at the time of precipitation cannot be solved.

そこで、本発明は、保存特性に優れた液状電解質を用いた二次電池を提供することを一つの目的とする。また、本発明は、さらに安全性に優れた液状電解質を用いた二次電池を提供することを他の一つの目的とする。さらに、本発明は、保存特性及び安全性に優れた液状電解質を用いた二次電池の製造方法を提供することを他の一つの目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a secondary battery using a liquid electrolyte having excellent storage characteristics. Another object of the present invention is to provide a secondary battery using a liquid electrolyte that is further excellent in safety. Furthermore, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a secondary battery using a liquid electrolyte excellent in storage characteristics and safety.

本発明者らは、正極及び負極の活物質を同一化合物とすることにより、保存特性に優れる二次電池を提供できることを見出し、本発明を完成した。また本発明者らは、同時に、活物質としていわゆるNASICON構造を備える材料を正極及び負極の材料として用いることで、保存特性及び安全性に優れるイオン液体を電解質とする二次電池を提供できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づき以下の手段を提供する。   The present inventors have found that a secondary battery having excellent storage characteristics can be provided by making the active material of the positive electrode and the negative electrode the same compound, and the present invention has been completed. In addition, the present inventors have also found that by using a material having a so-called NASICON structure as an active material as a material for a positive electrode and a negative electrode, a secondary battery using an ionic liquid having excellent storage characteristics and safety as an electrolyte can be provided. It was. The present invention provides the following means based on these findings.

本発明によれば、正極、負極及び液体電解質を備える二次電池であって、前記正極及び前記負極は同一の活物質を含有する、二次電池が提供される。   According to the present invention, there is provided a secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode and a liquid electrolyte, wherein the positive electrode and the negative electrode contain the same active material.

本二次電池においては、前記同一の活物質は、以下の式(1)で表される物質を含有する上記二次電池も提供される。

Figure 0005293926
[式(1)中、Mは、H、Li、Na、Mg、Al、K及びCaから選択されるいずれかを表し、Nは、遷移金属、Al及びCuから選択される少なくとも一種を表し、Xは、SiO4、PO、SO、MoO4、WO4、BO4及びBO3から選択される少なくとも一種のポリアニオンを表し、aは0〜5、bは1〜2、cは1〜3を表す。] In the present secondary battery, the above-mentioned secondary battery is also provided in which the same active material contains a substance represented by the following formula (1).
Figure 0005293926
[In formula (1), M represents any one selected from H, Li, Na, Mg, Al, K and Ca, N represents at least one selected from transition metals, Al and Cu, X represents at least one polyanion selected from SiO 4 , PO 4 , SO 4 , MoO 4 , WO 4 , BO 4 and BO 3 , a is 0 to 5, b is 1 to 2, and c is 1 to 2 3 is represented. ]

さらに、前記同一の活物質がNASICON構造を備える上記いずれかの二次電池も提供される。   Furthermore, any one of the above secondary batteries in which the same active material has a NASICON structure is also provided.

また、本発明によれば、前記液体電解質が、伝導性カチオン成分として、H、Li、Na、Mg、Al、K及びCaから選択されるいずれかのイオンを含有する、上記いずれかの二次電池も提供され、前記同一の活物質が前記液体電解質の伝導性カチオン成分を構成する金属イオンと同一の金属を含有する、上記いずれかの二次電池も提供される。   Moreover, according to the present invention, the liquid electrolyte contains any ion selected from H, Li, Na, Mg, Al, K, and Ca as a conductive cation component. A battery is also provided, and any one of the above secondary batteries, wherein the same active material contains the same metal as the metal ion constituting the conductive cation component of the liquid electrolyte is also provided.

さらにまた、本発明によれば、前記液体電解質がイオン液体を含有する、上記いずれかに記載の二次電池も提供される。   Furthermore, according to the present invention, there is also provided the secondary battery according to any one of the above, wherein the liquid electrolyte contains an ionic liquid.

本発明によれば、また、正極、負極及び液体電解質を備える二次電池の製造方法であって、同一の活物質を含有する前記正極及び前記負極を作製する電極作製工程を備える、製造方法が提供される。さらに、前記作製工程は、前記正極及び前記負極の活物質として、それぞれ上記式(1)で表されるNASICON構造を備える材料を用いる工程である、上記製造方法も提供され、さらに、伝導性カチオン成分として、前記式(1)中のMのイオンを含有するイオン液体を液体電解質として二次電池を作製する二次電池作製工程を備える上記いずれかの製造方法も提供される。   According to the present invention, there is also provided a method for manufacturing a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a liquid electrolyte, the manufacturing method including the positive electrode containing the same active material and an electrode manufacturing step for manufacturing the negative electrode. Provided. Furthermore, the manufacturing process is also a process in which a material having a NASICON structure represented by the above formula (1) is used as an active material for the positive electrode and the negative electrode, respectively. There is also provided any of the above production methods including a secondary battery production step of producing a secondary battery using, as a component, an ionic liquid containing M ions in the formula (1) as a liquid electrolyte.

本発明の正極、負極及び液体電解質を備える二次電池は、前記正極及び前記負極が、同一の活物質を含有することができる。正負極活物質が同一化合物であるという対称的な電極構成とすることにより、充電前又は放電後における電極電位差を0あるいはその近傍にすることができる。この結果、電解質の劣化を有効に抑制し、保存特性を向上させることができる。さらに、特に、NASICON構造を有する電極活物質は、同じ金属のイオンを伝導性カチオン成分とするイオン液体を還元しない適度な電位を有することから、これらの材料を電極及び電解質に用いた二次電池であれば、保存特性と安全性とを備える二次電池を提供できる。   In the secondary battery including the positive electrode, the negative electrode, and the liquid electrolyte of the present invention, the positive electrode and the negative electrode can contain the same active material. By adopting a symmetrical electrode configuration in which the positive and negative electrode active materials are the same compound, the electrode potential difference before charging or after discharging can be made zero or in the vicinity thereof. As a result, it is possible to effectively suppress the deterioration of the electrolyte and improve the storage characteristics. Furthermore, in particular, since the electrode active material having a NASICON structure has an appropriate potential that does not reduce an ionic liquid containing the same metal ion as a conductive cation component, a secondary battery using these materials as an electrode and an electrolyte Then, a secondary battery having storage characteristics and safety can be provided.

また、同一の活物質を含有することから、充放電時の体積変化をキャンセルできるかあるいは両極の体積変化を容易に推測して当該体積変化の相違に基づく不都合を回避することができる。   Moreover, since the same active material is contained, the volume change at the time of charging / discharging can be canceled, or the volume change of both poles can be estimated easily and the inconvenience based on the difference of the said volume change can be avoided.

本発明の二次電池の製造方法は、同一の活物質を含有する前記正極及び前記負極を作製する電極作製工程を備える、製造方法が提供される。こうした電極作製工程を備えることで、電極電位差が0又は0近傍の二次電池を得ることができ、保存特性に優れる二次電池を構成できる。また、同一の活物質を含有することで、電極作製工程を効率的にかつ簡略化することができる。このように正負極活物質が同一化合物であるという対称的な電極構成とすることにより、充電前又は放電後における電極電位差を容易に同等とすることができ、これにより電解質の劣化を有効に抑制し、結果として保存特性を向上させることができる。さらに、特に、NASICON構造を有する電極活物質は、同じ金属のイオンを伝導性カチオン成分とするイオン液体を還元しない適度な電位を有することから、これらの材料を電極及び電解質に用いた二次電池であれば、保存特性と安全性とを備える二次電池を提供できる。   The manufacturing method of the secondary battery of this invention provides a manufacturing method provided with the electrode preparation process which produces the said positive electrode and the said negative electrode containing the same active material. By providing such an electrode manufacturing step, a secondary battery having an electrode potential difference of 0 or near 0 can be obtained, and a secondary battery having excellent storage characteristics can be configured. Moreover, an electrode preparation process can be efficiently and simplified by containing the same active material. In this way, the symmetrical electrode configuration in which the positive and negative electrode active materials are the same compound makes it possible to easily equalize the electrode potential difference before or after charging, thereby effectively suppressing the deterioration of the electrolyte. As a result, the storage characteristics can be improved. Furthermore, in particular, since the electrode active material having a NASICON structure has an appropriate potential that does not reduce an ionic liquid containing the same metal ion as a conductive cation component, a secondary battery using these materials as an electrode and an electrolyte Then, a secondary battery having storage characteristics and safety can be provided.

以下、本発明の実施形態である、二次電池及びその製造方法について、適宜図面を参照しながら順次説明する。図1には、本発明の二次電池の一実施形態を示す図である。   Hereinafter, a secondary battery and a manufacturing method thereof, which are embodiments of the present invention, will be sequentially described with reference to the drawings as appropriate. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a secondary battery of the present invention.

(二次電池)
本発明の二次電池2は、図1に示すように、正極4と負極8と液体電解質12とを備えることができる。なお、特に図示はしないが、正極4及び負極8はそれぞれ集電体に電気的に接続されている。
(Secondary battery)
As shown in FIG. 1, the secondary battery 2 of the present invention can include a positive electrode 4, a negative electrode 8, and a liquid electrolyte 12. Although not particularly illustrated, the positive electrode 4 and the negative electrode 8 are each electrically connected to a current collector.

(正極)
本発明の二次電池2においては、正極4は、従来公知の液体電解質を備える二次電池において採り得る態様を同様に採ることができる。電極の形状や大きさ等は特に限定されないで、本二次電池2の存在形態や製法によって適宜設定することができる。
(Positive electrode)
In the secondary battery 2 of the present invention, the positive electrode 4 can similarly adopt an aspect that can be adopted in a secondary battery including a conventionally known liquid electrolyte. The shape, size, and the like of the electrode are not particularly limited, and can be appropriately set depending on the form of the secondary battery 2 and the manufacturing method.

正極4は、正極活物質を含むことができる。本二次電池2に用いることのできる正極活物質は、後述するように、負極活物質と同一の活物質を用いることができる。正極活物質としては、種々の金属化合物などを用いることができる。正極活物質の具体例としては、リチウムリン酸化合物やナトリウムリン酸化合物などが挙げられる。   The positive electrode 4 can contain a positive electrode active material. The positive electrode active material that can be used for the secondary battery 2 can be the same active material as the negative electrode active material, as will be described later. As the positive electrode active material, various metal compounds can be used. Specific examples of the positive electrode active material include a lithium phosphate compound and a sodium phosphate compound.

また、下記式(1)で表される正極活物質を含むこともできる。

Figure 0005293926
Moreover, the positive electrode active material represented by following formula (1) can also be included.
Figure 0005293926

なお、式(1)中、Mは、H、Li、Na、Mg、Al、K及びCaから選択されるいずれかであり、好ましくは、Li、Na及びMgから選択されるいずれかである。また、式(1)中、Xは、SiO4、PO、SO、MoO4、WO4、BO4及びBO3から選択される少なくとも一種のポリアニオンであることが好ましい。より好ましくは、PO4及又はMoO4である。さらに、式(1)中、aは、0〜5、bは1〜2、cは1〜3であることが好ましい。また、式(1)中、Nは、遷移金属、Al及びCuから選択される少なくとも一種であり、なかでもNは、Fe、Co、V及びCuから選択される少なくとも一種であることが好ましい。 In the formula (1), M is any one selected from H, Li, Na, Mg, Al, K, and Ca, and preferably any one selected from Li, Na, and Mg. In the formula (1), X is preferably at least one polyanion selected from SiO 4 , PO 4 , SO 4 , MoO 4 , WO 4 , BO 4 and BO 3 . More preferred are PO 4 and MoO 4 . Furthermore, in Formula (1), it is preferable that a is 0-5, b is 1-2, and c is 1-3. Moreover, in Formula (1), N is at least 1 type selected from a transition metal, Al, and Cu, and it is preferable that N is at least 1 type selected from Fe, Co, V, and Cu especially.

式(1)で表される物質は、NASICON構造を採ることができる。こうした正極活物質の具体例としては、LiFePO4、LiCoPO4、LiNa2PO4、Li32(PO43、Na32(PO43、LiVPO4F、NaVPO4F等が挙げられる。さらに好ましくは、Li32(PO43、Na32(PO43及びLiVPO4Fである。 The substance represented by the formula (1) can take a NASICON structure. Specific examples of such positive electrode active materials include LiFePO 4 , LiCoPO 4, LiNa 2 PO 4 , Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 , LiVPO 4 F, and NaVPO 4 F. Can be mentioned. More preferred are Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 and LiVPO 4 F.

なお、正極4には、正極活物質のほか適宜電子伝導助剤やバインダを含めることができる。電子伝導助剤としては、例えば、アセチレンブラック、カーボンブラック、グラファイト、種々炭素繊維、カーボンナノチューブ等が挙げられる。バインダとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、SBR、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられる。また、正極4には、こうした各種活物質を1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。   In addition, the positive electrode 4 can contain an electron conduction auxiliary agent and a binder suitably besides a positive electrode active material. Examples of the electron conduction aid include acetylene black, carbon black, graphite, various carbon fibers, and carbon nanotubes. Examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVDF), SBR, polyimide, polytetrafluoroethylene, and the like. The positive electrode 4 can be used in combination of one or more of these various active materials.

(負極)
負極8は、正極4と同様、従来公知の液体電解質を備える二次電池において採り得る態様を同様に採ることができる。電極の形状や大きさ等は特に限定されないで、本二次電池2の存在形態や製法によって適宜設定することができる。
(Negative electrode)
Similarly to the positive electrode 4, the negative electrode 8 can similarly adopt an aspect that can be adopted in a secondary battery including a conventionally known liquid electrolyte. The shape, size, and the like of the electrode are not particularly limited, and can be appropriately set depending on the form of the secondary battery 2 and the manufacturing method.

負極8は、負極活物質を含むことができる。本二次電池2に用いることのできる負極活物質は、後述するように、既に説明した正極活物質と同一の活物質を用いることができる。したがって、正極4の活物質として好ましく使用できる活物質を負極8の活物質としても同様に使用することができる。なお、負極8には、正極4と同様、活物質のほか各種電子伝導助剤やバインダを含めることができる。また、負極8には、こうした各種活物質を1種又は2種以上組み合わせて用いることができる。   The negative electrode 8 can contain a negative electrode active material. The negative electrode active material that can be used in the secondary battery 2 can be the same active material as the positive electrode active material already described, as will be described later. Therefore, an active material that can be preferably used as the active material of the positive electrode 4 can be used as the active material of the negative electrode 8 as well. In addition, the negative electrode 8 can contain various electron conduction assistants and binders in addition to the active material, similarly to the positive electrode 4. The negative electrode 8 can be used in combination of one or more of these various active materials.

(液体電解質)
液体電解質12としては、非水溶媒系(有機溶媒系)電解質及びイオン液体などを用いることができる。非水溶媒系電解質の非水溶媒としては、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、プロピレンカーボネート(PC)といった炭酸エステル系溶媒や、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル等の単独溶媒又は混合溶媒が好適に用いることができる。また、非水溶媒系電解質に用いる電解質としては、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)やホウフッ化リチウム(LiBF4)等のリチウム錯体フッ素化合物、六フッ化リン酸ナトリウム(NaPF6)やホウフッ化リチウム(NaBF4)等のナトリウム錯体フッ素化合物又は過塩素酸ナトリウム(NaClO4)といったナトリウムハロゲン化物やナトリウムビス(オキサラト)ボレート(NaBOB)などを挙げることができ、1種類又は2種類以上を前記溶媒に溶解して用いることができる。特に、酸化分解が起こり難く、非水電解液の伝導性の高いLiPF6やNaPF6を用いることが好ましい。
(Liquid electrolyte)
As the liquid electrolyte 12, a non-aqueous solvent (organic solvent) electrolyte, an ionic liquid, or the like can be used. Nonaqueous solvents for nonaqueous electrolytes include carbonate solvents such as ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), and propylene carbonate (PC), γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, acetonitrile, and the like. These single solvents or mixed solvents can be suitably used. Examples of the electrolyte used for the non-aqueous solvent electrolyte include lithium complex fluorine compounds such as lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) and lithium borofluoride (LiBF 4 ), sodium hexafluorophosphate (NaPF 6 ), and borofluoride. Examples thereof include sodium complex fluorine compounds such as lithium halide (NaBF 4 ), sodium halides such as sodium perchlorate (NaClO 4 ), sodium bis (oxalato) borate (NaBOB), and the like. It can be used by dissolving in a solvent. In particular, it is preferable to use LiPF 6 or NaPF 6, which hardly undergoes oxidative decomposition and has high conductivity of the non-aqueous electrolyte.

ここで、イオン液体は、融点が低く常温で液体であるイオン結合性の物質である。イオン液体は揮発性が非常に低く、難燃性であり、伝導性と耐熱性に優れている。   Here, the ionic liquid is an ion-binding substance having a low melting point and a liquid at room temperature. The ionic liquid has very low volatility, is flame retardant, and has excellent conductivity and heat resistance.

イオン液体を構成する陽イオンとしてはN,N’−ジアルキルイミダゾリウムカチオンやN−アルキルピリジニウムカチオン等がある。特にN,N’−ジアルキルイミダゾリウムカチオンの具体例としては、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムカチオン、1,3−ジメチルイミダゾリウムカチオン、1,3,4−トリメチルイミダゾリウムカチオン、1−エチル−3メチルイミダゾリウムカチオン(EMI)、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムカチオン及び1-メチル3−オクチルイミダゾリウムカチオンがあげられ、中でも1−エチル−3メチルイミダゾリウムカチオンが好ましい。また、N−アルキルピリジニウムカチオンの中では、1−ブチルピリジニウムカチオンが特に望ましい。これらの陽イオンから構成されるイオン液体は、イオン伝導性、化学安定性及び電気化学安定性に優れている。   Examples of the cation constituting the ionic liquid include N, N′-dialkylimidazolium cation and N-alkylpyridinium cation. In particular, as specific examples of N, N′-dialkylimidazolium cation, 1-butyl-3-methylimidazolium cation, 1,3-dimethylimidazolium cation, 1,3,4-trimethylimidazolium cation, 1-ethyl -3 methyl imidazolium cation (EMI), 1-hexyl-3-methyl imidazolium cation, and 1-methyl 3-octyl imidazolium cation. Among them, 1-ethyl-3 methyl imidazolium cation is preferable. Of the N-alkylpyridinium cations, 1-butylpyridinium cation is particularly desirable. An ionic liquid composed of these cations is excellent in ion conductivity, chemical stability, and electrochemical stability.

また、前記イオン液体を構成する陰イオンとしてはBF4 -、PF6 -、(CF3SO22-、CF3CO2 -、CF3SO3 -の少なくともひとつから選ばれることが望ましい。これらのフッ化物陰イオンで構成されるイオン液体は、熱安定性が高く、高温でも分解しにくい。特に、1−エチル−3メチルイミダゾリウムカチオンと(CF3SO22-の組み合わせが好ましい。 The anion constituting the ionic liquid is desirably selected from at least one of BF 4 , PF 6 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , CF 3 CO 2 , and CF 3 SO 3 −. . Ionic liquids composed of these fluoride anions have high thermal stability and are difficult to decompose even at high temperatures. In particular, a combination of 1-ethyl-3methylimidazolium cation and (CF 3 SO 2 ) 2 N is preferable.

液体電解質12としては、イオン液体と電解質とを組み合わせて用いることが好ましい。液体電解質12においては、伝導性カチオン成分として、H、Li、Na、Mg、Al、K及びCaから選択されるいずれかのイオンを含有することが好ましい。特に、Na又はLiを伝導性カチオン成分として含むイオン液体を液体電解質12として用いることで、出力と保存特性を向上させることができる。さらに、Naを伝導性カチオン成分として用いることで、Naを用いてイオン液体として保存特性を向上させ、しかも、二次
電池2のコストメリットを向上させることができる。また、Naは不動態皮膜を形成しない点においてもメリットがある。
As the liquid electrolyte 12, it is preferable to use a combination of an ionic liquid and an electrolyte. The liquid electrolyte 12 preferably contains any ion selected from H, Li, Na, Mg, Al, K, and Ca as the conductive cation component. In particular, by using an ionic liquid containing Na or Li as a conductive cation component as the liquid electrolyte 12, output and storage characteristics can be improved. Furthermore, by using Na as a conductive cation component, it is possible to improve storage characteristics as an ionic liquid using Na and to improve the cost merit of the secondary battery 2. Na also has an advantage in that it does not form a passive film.

液体電解質12として、イオン液体と電解質とを組み合わせて使用する場合、これらの総量に対して、電解質を0.1mol/l以上1.5mol/l以下含有することが好ましい。この配合比で混合することにより、イオン液体を用いることの安全性のメリットとNaやLi等の伝導性カチオン成分を用いることの伝導性等やコストに関するメリットを享受することができる。好ましくは、前記総量に対して電解質を0.3mol/l以上1.2mol/l以下配合するようにする。   When the liquid electrolyte 12 is used in combination with an ionic liquid and an electrolyte, the electrolyte is preferably contained in an amount of 0.1 mol / l or more and 1.5 mol / l or less based on the total amount thereof. By mixing at this blending ratio, it is possible to enjoy the merit of safety using ionic liquid, the merit of conductivity using conductive cation components such as Na and Li, and the merit related to cost. Preferably, the electrolyte is blended in an amount of 0.3 mol / l to 1.2 mol / l with respect to the total amount.

本発明の二次電池2においては、液体電解質はイオン液体を含んでいることが好ましい。イオン液体は、不揮発性、難燃性及び高いイオン伝導性並び化学的安定性を備えているため、安全性に優れた二次電池を構成することができる。また、イオン液体は、伝導性カチオン成分として、H、Li、Na、Mg、Al、K及びCaから選択されるいずれかのイオンを含有することが好ましい。より好ましくは、正負極の活物質を構成するイオンと同一のイオン、すなわち、式(1)中、Mのイオンを伝導性カチオン成分として含有するイオン液体を液体電解質として用いる。こうすることで、保存特性と出力に優れるとともに安全性の高い二次電池を容易に製造することができる。   In the secondary battery 2 of the present invention, the liquid electrolyte preferably contains an ionic liquid. Since the ionic liquid has non-volatility, flame retardancy, high ionic conductivity, and chemical stability, a secondary battery excellent in safety can be configured. The ionic liquid preferably contains any ion selected from H, Li, Na, Mg, Al, K, and Ca as the conductive cation component. More preferably, an ionic liquid containing the same ion as that constituting the active material of the positive and negative electrodes, that is, an ion of M in formula (1) as a conductive cation component is used as the liquid electrolyte. By doing so, it is possible to easily manufacture a secondary battery that is excellent in storage characteristics and output and has high safety.

(正極及び負極における活物質)
本発明の二次電池2においては、正極4及び負極8は同一の活物質を含有することができる。両極の活物質を同一化合物とすることで、両極間に本質的な電極電位差を容易にゼロあるいはゼロ近傍とすることができ、この結果、充電前及び放電後において電位差をゼロあるいはゼロ近傍とすることができる。このため、正負両極電位差によって生じる電解質の電気分解による劣化を抑制でき、長期保存特性を飛躍的に向上させることができる。
(Active material in positive and negative electrodes)
In the secondary battery 2 of the present invention, the positive electrode 4 and the negative electrode 8 can contain the same active material. By making the active material of both electrodes the same compound, the essential electrode potential difference between the two electrodes can be easily made zero or near zero. As a result, the potential difference is made zero or near zero before charging and after discharging. be able to. For this reason, it is possible to suppress deterioration due to electrolysis of the electrolyte caused by the positive / negative bipolar potential difference, and it is possible to dramatically improve long-term storage characteristics.

ここで、正極4及び負極8が同一の活物質を含有するとは、少なくとも1種の同一の活物質を含有していることを意味している。正極4及び負極8の活物質が全て同一であることがより好ましい。なお、正極4及び負極8に含まれる同一の活物質のそれぞれの配合比も同一とすることもできる。典型的には、正極4及び負極8を単一でかつ同一の活物質を含んで構成することができる。   Here, the positive electrode 4 and the negative electrode 8 containing the same active material means containing at least one type of the same active material. More preferably, the active materials of the positive electrode 4 and the negative electrode 8 are all the same. In addition, each compounding ratio of the same active material contained in the positive electrode 4 and the negative electrode 8 can also be made the same. Typically, the positive electrode 4 and the negative electrode 8 can be configured to be single and include the same active material.

両極における同一の活物質は、式(1)で示される同一の活物質を用いることが好ましい。式(1)で表される活物質は、好ましい電極電位を構成しやすいからである。特に、式(1)で表される活物質がMとしてLi又はNaを用いるNASICON構造材料であるときには、内部抵抗を効果的に低減することができる。また、このとき、活物質は、NASICON構造材料であって、Xとして、PO4であることがより好ましい。また、このとき、液体電解質は、イオン液体を含むことが好ましい。式(1)で表される活物質は、イオン液体を還元しない適度な電位(対Liで約1V)を有するからである。 It is preferable to use the same active material shown by Formula (1) as the same active material in both electrodes. This is because the active material represented by the formula (1) easily constitutes a preferable electrode potential. In particular, when the active material represented by the formula (1) is a NASICON structure material using Li or Na as M, the internal resistance can be effectively reduced. At this time, the active material is a NASICON structure material, and X is more preferably PO 4 . At this time, the liquid electrolyte preferably contains an ionic liquid. This is because the active material represented by the formula (1) has an appropriate potential (about 1 V with respect to Li) that does not reduce the ionic liquid.

正極4の活物質及び負極8の活物質は、いずれも、液体電解質12の伝導性カチオン成分を構成する金属イオンと同一の金属(M)を含有していることが好ましい。こうすると、相互のイオン伝導性が向上し、大電流の取り出しや充放電サイクル特性が向上するため、高出力で保存特性に優れる二次電池2とすることができる。さらに、このとき液体電解質12がイオン液体であって、伝導性カチオン成分がLi又はNaであるときには、一層高出力が期待できる。   It is preferable that both the active material of the positive electrode 4 and the active material of the negative electrode 8 contain the same metal (M) as the metal ion constituting the conductive cation component of the liquid electrolyte 12. If it carries out like this, since mutual ion conductivity will improve and taking out of a large current and charging / discharging cycling characteristics will improve, it can be set as the secondary battery 2 which is excellent in a storage characteristic with high output. Further, at this time, when the liquid electrolyte 12 is an ionic liquid and the conductive cation component is Li or Na, higher output can be expected.

さらに、上記したように伝導性カチオン成分としてNaイオンを含むイオン伝導体を液体電解質12とするときには、Naのコストメリット及びカチオン成分としてのメリットを享受しつつ、従来のNa電池では実現の難しかった安全性と保存特性に優れたナトリウムイオン二次電池2を構築することができる。   Furthermore, as described above, when the ionic conductor containing Na ions as the conductive cation component is used as the liquid electrolyte 12, it is difficult to realize the conventional Na battery while enjoying the cost merit of Na and the merit as the cation component. The sodium ion secondary battery 2 excellent in safety and storage characteristics can be constructed.

本発明の二次電池2の電池構造は、特に限定されないで、本発明の電解質材料や電極材料によって構成されうる各種の構造を採ることができる。例えば、板状に成形された正極活物質と負極活物質の間にセパレーターを配して電解液を充填させたコイン型の電池や、金属箔の表面に正極活物質を塗工してなる正極板と、同様に金属箔の表面に負極活物質を塗工してなる負極板とを、セパレーターを介して捲回又は積層してなる電極体を用いた円筒型や箱型といった各種電池を挙げることができる。   The battery structure of the secondary battery 2 of the present invention is not particularly limited, and various structures that can be constituted by the electrolyte material or electrode material of the present invention can be adopted. For example, a coin-type battery in which a separator is disposed between a positive electrode active material and a negative electrode active material that are formed into a plate shape and filled with an electrolytic solution, or a positive electrode obtained by applying a positive electrode active material to the surface of a metal foil Various types of batteries such as a cylinder type and a box type using an electrode body obtained by winding or laminating a plate and a negative electrode plate similarly coated with a negative electrode active material on the surface of a metal foil via a separator be able to.

(二次電池の製造方法)
本発明の二次電池の製造方法は、同一の活物質を含有する前記正極及び前記負極を作製する電極作製工程を備えることができる。ここで、正極4及び負極8の構成やそれぞれに用いる活物質並びに液体電解質12については、既に説明した本発明の二次電池2におけるこれらの各種実施態様をそのまま適用することができる。
(Method for manufacturing secondary battery)
The manufacturing method of the secondary battery of this invention can be equipped with the electrode preparation process which produces the said positive electrode and the said negative electrode containing the same active material. Here, for the configurations of the positive electrode 4 and the negative electrode 8, the active material used for each, and the liquid electrolyte 12, these various embodiments in the secondary battery 2 of the present invention described above can be applied as they are.

二次電池2の製造方法においては、同一の活物質を正極4及び負極8に適用する。こうすることで製造工程を簡略化することができるほか、二次電池2の保存特性を向上させることができる。   In the method for manufacturing the secondary battery 2, the same active material is applied to the positive electrode 4 and the negative electrode 8. In this way, the manufacturing process can be simplified and the storage characteristics of the secondary battery 2 can be improved.

正極4及び負極8の容積が同一の場合には、放電時と充電時の体積変化が同調するため、常にこうした体積変化をキャンセルすることができる。   In the case where the volumes of the positive electrode 4 and the negative electrode 8 are the same, the volume changes at the time of discharging and charging are synchronized, so that such volume changes can always be canceled.

本製造方法は、さらに、伝導性カチオン成分として、前記式(1)中のMのイオンを含有するイオン液体を用いる二次電池作製工程を備えることができる。こうすることで、保存特性と出力に優れるとともに安全性の高い二次電池を容易に製造することができる。   The manufacturing method can further include a secondary battery manufacturing step using an ionic liquid containing M ions in the formula (1) as the conductive cation component. By doing so, it is possible to easily manufacture a secondary battery that is excellent in storage characteristics and output and has high safety.

以下、本発明を、実施例を挙げて説明する。以下の実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The following examples are provided to illustrate the present invention and are not intended to limit the present invention.

本実施例では、各種の電極構成の二次電池を作製した。作製した二次電池の電極構成を表1に示す。

Figure 0005293926
In this example, secondary batteries having various electrode configurations were produced. Table 1 shows the electrode configuration of the fabricated secondary battery.
Figure 0005293926

NASICON構造材料である電極活物質NVP(Na32(PO43)は、3NaH2PO4とV23を、水素を5%含有するアルゴン雰囲気下900℃で20時間の焼成を2回実施して作製した。作製したセラミックス粉末につきX線回折を行い、固有の結晶構造に基づくピークを確認した。また、もう一つの電極活物質であるLNVP(Li32(PO43)は、3LiH2PO4とV23を、水素を5%含有するアルゴン雰囲気下900℃で20時間の焼成を2回実施して作製した。作製したセラミックス粉末につきX線回折を行い、固有の結晶構造に基づくピークを確認した。 The electrode active material NVP (Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 ), which is a NASICON structure material, is baked at 900 ° C. for 20 hours in an argon atmosphere containing 5% of 3NaH 2 PO 4 and V 2 O 3. It was made by carrying out twice. The produced ceramic powder was subjected to X-ray diffraction, and a peak based on a specific crystal structure was confirmed. Another electrode active material, LNVP (Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 ), is composed of 3LiH 2 PO 4 and V 2 O 3 in 5% hydrogen at 900 ° C. for 20 hours under an argon atmosphere. Firing was carried out twice to produce. The produced ceramic powder was subjected to X-ray diffraction, and a peak based on a specific crystal structure was confirmed.

さらに、三斜晶系をとりPOの四面体とVOの八面体を組み合わせた骨格構造からなるLVPF(LiVPOF)は、以下の方法で作製した。すなわち、VとNHPOをアルゴン雰囲気下700℃で4時間のカルボサーマル法により焼成し、得られたVPOとLiFを再びアルゴン雰囲気下700℃で1時間の焼成を実施して作製した。作製したセラミックス粉末はX線回折を行い、固有の結晶構造に基づくピークを確認した。 Further, an LVPF (LiVPO 4 F) having a triclinic system and having a skeleton structure in which a PO 4 tetrahedron and a VO 4 F 2 octahedron are combined was manufactured by the following method. That is, V 2 O 5 and NH 4 PO 4 were fired by a carbothermal method at 700 ° C. for 4 hours in an argon atmosphere, and the obtained VPO 4 and LiF were again fired at 700 ° C. for 1 hour in an argon atmosphere. Made. The produced ceramic powder was subjected to X-ray diffraction, and a peak based on a specific crystal structure was confirmed.

液体電解質は、表1に示す3種類の組成を準備した。イオン液体及び電解質は商業的に入手した。   The liquid electrolyte prepared three types of compositions shown in Table 1. Ionic liquids and electrolytes were obtained commercially.

これらの電池材料を用いて、常法に従いコインセル型二次電池を作製した。すなわち、電極活物質:電子伝導助剤(アセチレンブラック(電気化学工業製、50%プレス品)を70:25の重量比に秤量し、瑪瑙乳鉢を用いて15分程度混合した。均一に混合した試料の中に結着剤であるポリテトラフルオロエチレンを95:5の重量比になるように秤量し瑪瑙乳鉢を用いて結着させた。出来た電極材料を正極は直径10mm、負極は直径15mmのコルクボーラーで貫き、ディスク状のペレットに成型した。   Using these battery materials, coin cell type secondary batteries were produced according to a conventional method. That is, electrode active material: electron conduction assistant (acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo, 50% press product) was weighed to a weight ratio of 70:25 and mixed for about 15 minutes using an agate mortar. In the sample, polytetrafluoroethylene, which is a binder, was weighed to a weight ratio of 95: 5 and bound using an agate mortar.The resulting electrode material was 10 mm in diameter for the positive electrode and 15 mm in diameter for the negative electrode. Pierced with a cork borer and molded into disk-shaped pellets.

コインセルの作製手順は以下のとおりである。正極側パーツは、チタンワイヤーメッシュを直径10mmの円形に切り抜いてスペーサーにスポット溶接し、さらにそれらをコインセルケース(R2032)にスポット溶接した。そしてその上に正極ペレットを乗せ圧着させた。負極側パーツは、集電体としてニッケルワイヤーメッシュを直径15mmの円形に切り抜いてスペーサーにスポット溶接し、その上に負極ペレットを乗せ圧着させた。さらにコインセルケース(R2032)には皿バネをスポット溶接し、ガスケットを被せた。できたコインセルパーツはガラスチューブオーブンを用いて100℃で14時間程度真空乾燥してアルゴン充填のグローブボックス(露点−85℃以下)に移動させた。コインセルの組み立ては、負極ケースに負極ペレットを乗せ、電解液またはイオン液体を注入し、その上に直径19mmのポリプロピレン微多孔膜セパレーターを乗せ、正極パーツを被せ、カシメ機で封口して行った。   The procedure for producing the coin cell is as follows. For the positive electrode side part, a titanium wire mesh was cut into a circle having a diameter of 10 mm, spot welded to a spacer, and further spot welded to a coin cell case (R2032). Then, a positive electrode pellet was placed thereon and pressure bonded. For the negative electrode side part, a nickel wire mesh as a current collector was cut into a circle having a diameter of 15 mm, spot welded to a spacer, and a negative electrode pellet was placed thereon and pressure bonded. The coin cell case (R2032) was spot welded with a disc spring and covered with a gasket. The resulting coin cell parts were vacuum-dried at 100 ° C. for about 14 hours using a glass tube oven and moved to an argon-filled glove box (dew point of −85 ° C. or lower). The coin cell was assembled by placing a negative electrode pellet on a negative electrode case, injecting an electrolyte or ionic liquid, placing a polypropylene microporous membrane separator having a diameter of 19 mm thereon, covering a positive electrode part, and sealing with a caulking machine.

本実施例では、実施例1で作製した4種類のコインセル型二次電池について、充放電プロファイルをそれぞれ測定した。なお、充放電特性は、25℃において、LVP系は0−2.5Vの電圧範囲で0.1mA/cmの定電流充放電にて、NVP系は0−1.85Vの電圧範囲で0.1mA/cm2の定電流定電圧充電及び定電流放電にて測定した。また、LVPF系は0−2.8Vの電圧範囲で0.1mA/cmの定電流定電圧充電、定電流放電にて測定した。電池1〜4についての結果をそれぞれ図2〜図5に示す。また、図6に、電池3(正極活物質NVP、電解液NaBF4/EMIBF4、負極活物質NVPからなるコインセル)の充放電サイクル特性(25℃、0−1.85V、0.2mA/cm2)を示す。 In this example, charge / discharge profiles were measured for the four types of coin cell type secondary batteries produced in Example 1. The charge / discharge characteristics are as follows. At 25 ° C., the LVP system is a constant current charge / discharge of 0.1 mA / cm 2 in the voltage range of 0-2.5 V, and the NVP system is 0 in the voltage range of 0-1.85 V. Measured by constant current and constant voltage charge and constant current discharge of 1 mA / cm 2 . The LVPF system was measured by constant current and constant voltage charging and constant current discharging of 0.1 mA / cm 2 in a voltage range of 0 to 2.8V. The results for the batteries 1 to 4 are shown in FIGS. Further, FIG. 6 shows charge / discharge cycle characteristics (25 ° C., 0-1.85 V, 0.2 mA / cm) of the battery 3 (a coin cell made of the positive electrode active material NVP, the electrolyte solution NaBF 4 / EMIBF 4 , and the negative electrode active material NVP). 2 ) is shown.

図2〜図5に示すように、各コインセルとも良好な充放電挙動を示した。又、図6に示すように良好な充放電サイクル特性を示した。以上のことから、正極及び負極の活物質として同一化合物を用い、液体電解質としてイオン液体及び/又は非水溶媒系電解質を用いることで、保存特性に優れる二次電池を構築できることがわかった。また、NASICON構造材料を用いることでNa塩を含有するイオン液体を液体電解質として用いた二次電池を構築できることがわかった。したがって、安価でエネルギー枯渇のおそれのないNaを伝導性カチオン成分として用いつつかつ安全性及び保存特性に優れる二次電池を構築できることがわかった。   As shown in FIGS. 2 to 5, each coin cell showed good charge / discharge behavior. In addition, good charge / discharge cycle characteristics were exhibited as shown in FIG. From the above, it was found that a secondary battery having excellent storage characteristics can be constructed by using the same compound as the active material for the positive electrode and the negative electrode and using an ionic liquid and / or a non-aqueous solvent electrolyte as the liquid electrolyte. Further, it was found that a secondary battery using an ionic liquid containing Na salt as a liquid electrolyte can be constructed by using a NASICON structure material. Therefore, it has been found that a secondary battery having excellent safety and storage characteristics can be constructed while using Na which is inexpensive and has no fear of energy depletion as a conductive cation component.

本発明の電池工程の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the battery process of this invention. 実施例1で作製した電池1の充放電プロファイルを示す図である。2 is a diagram showing a charge / discharge profile of a battery 1 produced in Example 1. FIG. 実施例1で作製した電池2の充放電プロファイルを示す図である。2 is a diagram showing a charge / discharge profile of a battery 2 produced in Example 1. FIG. 実施例1で作製した電池3の充放電プロファイルを示す図である。3 is a diagram showing a charge / discharge profile of a battery 3 produced in Example 1. FIG. 実施例1で作製した電池4の充放電プロファイルを示す図である。3 is a diagram showing a charge / discharge profile of a battery 4 produced in Example 1. FIG. 実施例1で作製した電池3の充放電サイクル特性を示す図である。4 is a diagram showing charge / discharge cycle characteristics of a battery 3 produced in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 二次電池、4 正極、8 負極、 12 液体電解質 2 Secondary battery, 4 positive electrode, 8 negative electrode, 12 liquid electrolyte

Claims (8)

正極、負極及び伝導性カチオン成分を含む液体電解質を備える二次電池であって、
前記正極及び前記負極がNASICON構造を備える同一の活物質を含有し、
前記同一活物質は、Li32(PO43及びNa32(PO43から選択される、二次電池。
A secondary battery comprising a liquid electrolyte containing a positive electrode, a negative electrode and a conductive cation component ,
The positive electrode and the negative electrode contain the same active material having a NASICON structure,
The same active material is a secondary battery selected from Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 and Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 .
前記液体電解質は、伝導性カチオン成分として、Li及びNaから選択されるいずれかのイオンを含有する、請求項1に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the liquid electrolyte contains any ion selected from Li and Na as a conductive cation component. 前記伝導性カチオン成分は、前記同一活物質に含まれる金属種のイオンである、請求項1又は2に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the conductive cation component is an ion of a metal species contained in the same active material. 前記液体電解質は、N,N’−ジアルキルイミダゾリウムカチオンであるカチオンと、BF4 -、PF6 -、(CF3SO22-、CF3CO2 -及びCF3SO3 -から選択されるアニオンとを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の二次電池。 The liquid electrolyte is selected from a cation which is an N, N′-dialkylimidazolium cation, and BF 4 , PF 6 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , CF 3 CO 2 and CF 3 SO 3 −. The secondary battery in any one of Claims 1-3 containing the anion made. 正極、負極及び伝導性カチオン成分を含む液体電解質を備える二次電池の製造方法であって、
NASICON構造を備える同一の活物質を含有する前記正極及び前記負極を作製する電極作製工程を備え、
前記同一活物質は、Li32(PO43及びNa32(PO43から選択される、製造方法。
A method for producing a secondary battery comprising a liquid electrolyte containing a positive electrode, a negative electrode and a conductive cation component ,
An electrode manufacturing step for manufacturing the positive electrode and the negative electrode containing the same active material having a NASICON structure;
The manufacturing method in which the same active material is selected from Li 3 V 2 (PO 4 ) 3 and Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 .
前記液体電解質は伝導性カチオン成分として、Li及びNaから選択されるいずれかのイオンを含有する、請求項5に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 5, wherein the liquid electrolyte contains any ion selected from Li and Na as a conductive cation component. 前記伝導性カチオン成分は、前記同一活物質に含まれる金属種のイオンである、請求項5又は6に記載の製造方法。   The method according to claim 5 or 6, wherein the conductive cation component is an ion of a metal species contained in the same active material. 前記液体電解質は、N,N’−ジアルキルイミダゾリウムカチオンであるカチオンと、BF4 -、PF6 -、(CF3SO22-、CF3CO2 -及びCF3SO3 -から選択されるアニオンとを含む、請求項5〜7のいずれかに記載の製造方法。 The liquid electrolyte is selected from a cation which is an N, N′-dialkylimidazolium cation, and BF 4 , PF 6 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , CF 3 CO 2 and CF 3 SO 3 −. The manufacturing method in any one of Claims 5-7 containing the anion made.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5493330B2 (en) * 2008-10-29 2014-05-14 株式会社豊田中央研究所 Water-based lithium secondary battery
JP5350849B2 (en) * 2009-03-23 2013-11-27 株式会社豊田中央研究所 Lithium secondary battery
US8900746B2 (en) 2009-10-13 2014-12-02 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Aqueous secondary battery
JP5187350B2 (en) * 2010-06-16 2013-04-24 株式会社豊田中央研究所 Aqueous secondary battery
JP5489063B2 (en) * 2009-11-02 2014-05-14 株式会社Gsユアサ Positive electrode active material for lithium secondary battery, electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
WO2012133527A1 (en) * 2011-03-28 2012-10-04 国立大学法人九州大学 Sodium ion secondary battery
JP2013004421A (en) 2011-06-20 2013-01-07 Namics Corp Lithium ion secondary battery
KR101572456B1 (en) * 2013-06-25 2015-11-27 주식회사 엘지화학 Lithium Secondary Battery Comprising Lithium Transition Metal Polyanion Compound as a Cathode Active Material and Crystalline Carbon as a Anode Active Material
GB201414959D0 (en) * 2014-08-22 2014-10-08 Faradion Ltd Sodium-ion energy storage devices
JP7036701B2 (en) * 2018-10-19 2022-03-15 本田技研工業株式会社 Positive electrode material for lithium-ion secondary batteries, positive electrode for lithium-ion secondary batteries, and lithium-ion secondary batteries

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01107448A (en) * 1987-10-19 1989-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plane stack type solid electrolyte battery
JPH01120765A (en) * 1987-10-31 1989-05-12 Sony Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
JPH0315168A (en) * 1989-06-09 1991-01-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Photo energy storage device
JPH0465071A (en) * 1990-07-03 1992-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Laminated all solid secondary battery
US5418090A (en) * 1993-02-17 1995-05-23 Valence Technology, Inc. Electrodes for rechargeable lithium batteries
KR20050094346A (en) * 2002-06-21 2005-09-27 유미코르 Carbon-coated li-containing powders and process for production thereof
JP4207510B2 (en) * 2002-09-13 2009-01-14 ソニー株式会社 Positive electrode material, positive electrode, and battery
US20040202935A1 (en) * 2003-04-08 2004-10-14 Jeremy Barker Cathode active material with increased alkali/metal content and method of making same
JP2005135775A (en) * 2003-10-30 2005-05-26 Yuasa Corp Lithium ion secondary battery
WO2007086289A1 (en) * 2006-01-25 2007-08-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary cell, manufacturing method thereof, and mounting method thereof

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