JP5315591B2 - 正極活物質および電池 - Google Patents
正極活物質および電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5315591B2 JP5315591B2 JP2006042888A JP2006042888A JP5315591B2 JP 5315591 B2 JP5315591 B2 JP 5315591B2 JP 2006042888 A JP2006042888 A JP 2006042888A JP 2006042888 A JP2006042888 A JP 2006042888A JP 5315591 B2 JP5315591 B2 JP 5315591B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- active material
- negative electrode
- lithium
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
[化1]
Li1+a[MnbCocNi(1-b-c)](1-a)O(2-d)
(式中、a、b、cおよびdはそれぞれ0<a≦0.15、0.5≦b<0.7、0.2≦c≦0.3、−0.1≦d≦0.2の範囲内である。)
正極は、下記の化学式で表されるリチウム複合酸化物を含有することを特徴とする電池である。
[化1]
Li1+a[MnbCocNi(1-b-c)](1-a)O(2-d)
(式中、a、b、cおよびdはそれぞれ0<a≦0.15、0.5≦b<0.7、0.2≦c≦0.3、−0.1≦d≦0.2の範囲内である。)
この発明の一実施形態による正極活物質は、リチウムと、遷移金属元素であるマンガン、コバルトおよびニッケルとを含むリチウム複合酸化物を含有しており、このリチウム複合酸化物は、例えば層状構造を有している。
[化1]
Li1+a[MnbCocNi(1-b-c)](1-a)O(2-d)
次に、この発明の第1の実施形態による二次電池の構成の一例について説明する。
次に、この発明の第1の実施形態による二次電池の製造方法の一例について説明する。
(2−1)二次電池の構成
図2は、この発明の第2の実施形態による二次電池の一構成例を示す断面図である。この二次電池は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶21の内部に、一対の帯状の正極31と帯状の負極32とがセパレータ33を介して巻回された巻回電極体30を有している。セパレータ33には、液状の電解質である電解液が含浸されている。電池缶21は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶21の内部には、巻回電極体30を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板22,23がそれぞれ配されている。
正極31は、例えば、対向する一対の面を有する正極集電体31Aの両面に正極活物質層31Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、正極集電体31Aの片面のみに正極活物質層31Bを設けるようにしてもよい。正極集電体31Aは、例えば、アルミニウム箔などの金属箔により構成されている。
負極32は、例えば、対向する一対の面を有する負極集電体32Aの両面に負極活物質層32Bが設けられた構造を有している。なお、図示はしないが、負極集電体32Aの片面のみに負極活物質層32Bを設けるようにしてもよい。負極集電体32Aは、例えば、銅箔などの金属箔により構成されている。
セパレータ33および電解質の構成は、上述の第1の実施形態で説明したセパレータ15および電解質と同様である。
次に、この発明の第2の実施形態による二次電池の製造方法の一例について説明する。
(3−1)二次電池の構成
図4は、この発明の第3の実施形態による二次電池の一構成例を示す断面図である。この二次電池は、正極リード41および負極リード42が取り付けられた電池素子40をフィルム状の外装部材51の内部に収容したものであり、小型化、軽量化および薄型化が可能となっている。
次に、この発明の第3の実施形態による二次電池の製造方法の一例について説明する。
まず、炭酸リチウム(Li2CO3)と炭酸マンガン(MnCO3)と水酸化ニッケル(Ni(OH)2)と水酸化コバルト(Co(OH)2)とを、水を分散媒に用いてボールミルにより十分に混合および粉砕した。その際、得られるリチウム複合酸化物の組成が表1のようになるように原料の配合モル比を変化させた。次いで、得られた混合物を空気中において850℃で12時間焼成し、表1に示す組成を有するリチウム複合酸化物Li(1+a)[Mn0.6Co0.2Ni0.2](1-a)O2を合成した。
原料の配合モル比以外は、実施例1−1〜1−4、参考例1−5とすべて同様に行い、表1に示す組成を有するリチウム複合酸化物Li(1+a)[Mn0.6Co0.2Ni0.2](1-a)O2を合成した。
原料の配合モル比を変化させて、表2に示す組成を有するリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.6CocNi0.4-c]0.87O2を合成する以外は上述の実施例1−1〜1−4、参考例1−5とすべて同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様にして充放電を行い電池特性の評価を行った。その結果を表2および図9に示す。
原料の配合モル比を変化させて、表2に示す組成を有するリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.6Co0.4]0.87O2を合成する以外は上述の実施例2−5〜2−7、参考例2−1〜2−4、2−8とすべて同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様にして充放電を行い電池特性の評価を行った。その結果を表2および図9に示す。
[式1]
充放電効率=(放電容量/充電容量)×100
原料の配合モル比を変化させてリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.5Co0.25Ni0.25]0.87O2を合成する以外は、上述の実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様の充放電を繰り返し行い電池特性の評価を行った。その結果を表3に示す。
原料の配合モル比を変化させてリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.65Co0.20Ni0.15]0.87O2を合成する以外は、上述の実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様の充放電を繰り返し行い電池特性の評価を行った。その結果を表3に示す。
原料の配合モル比を変化させてリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.45Co0.35Ni0.20]0.87O2を合成する以外は、上述の実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様の充放電を繰り返し行い電池特性の評価を行った。その結果を表3に示す。
原料の配合モル比を変化させてリチウム複合酸化物Li1.13[Mn0.7Co0.3Ni0.1]0.87O2を合成する以外は、上述の実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様に行いコイン型の二次電池を作製した。次いで、実施例1−1〜1−4、参考例1−5と同様の充放電を繰り返し行い電池特性の評価を行った。その結果を表3に示す。
[式2]
30サイクル時の容量維持率=(30サイクル時の放電容量/1サイクル時の放電容量)×100
実施例2−5において合成したLi1.13[Mn0.6Co0.2Ni0.2]0.87O2を正極活物質に用いた二次電池を、充電電圧を4.25V〜5.1Vの範囲内で変化させて、充放電容量を測定した。その結果を表4および図10に示す。
Claims (2)
- 下記の化学式で表されるリチウム複合酸化物を含有することを特徴とする正極活物質。
[化1]
Li1+a[MnbCocNi(1-b-c)](1-a)O(2-d)
(式中、a、b、cおよびdはそれぞれ0<a≦0.15、0.5≦b<0.7、0.2≦c≦0.3、−0.1≦d≦0.2の範囲内である。) - 正極および負極と電解質とを備え、
上記正極は、下記の化学式で表されるリチウム複合酸化物を含有することを特徴とする電池。
[化1]
Li1+a[MnbCocNi(1-b-c)](1-a)O(2-d)
(式中、a、b、cおよびdはそれぞれ0<a≦0.15、0.5≦b<0.7、0.2≦c≦0.3、−0.1≦d≦0.2の範囲内である。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006042888A JP5315591B2 (ja) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | 正極活物質および電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006042888A JP5315591B2 (ja) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | 正極活物質および電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007220630A JP2007220630A (ja) | 2007-08-30 |
JP5315591B2 true JP5315591B2 (ja) | 2013-10-16 |
Family
ID=38497649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006042888A Active JP5315591B2 (ja) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | 正極活物質および電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5315591B2 (ja) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4877660B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-02-15 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、その製造方法及びリチウム二次電池 |
CN102055023A (zh) * | 2007-11-12 | 2011-05-11 | 株式会社杰士汤浅国际 | 锂二次电池的制造方法 |
JP5050834B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2012-10-17 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP5217372B2 (ja) * | 2007-11-12 | 2013-06-19 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質及びリチウム二次電池 |
KR101473322B1 (ko) * | 2008-02-28 | 2014-12-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 양극 활물질 및 이를 채용한 양극과 리튬 전지 |
KR20100135908A (ko) * | 2008-04-16 | 2010-12-27 | 베일 인코 리미티드 | 금속 수산화물, 금속 산화물 및/또는 금속 탄산염을 사용하여 니켈 및 코발트를 생산하는 방법 |
US8916294B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-12-23 | Envia Systems, Inc. | Fluorine doped lithium rich metal oxide positive electrode battery materials with high specific capacity and corresponding batteries |
US8389160B2 (en) | 2008-10-07 | 2013-03-05 | Envia Systems, Inc. | Positive electrode materials for lithium ion batteries having a high specific discharge capacity and processes for the synthesis of these materials |
CN102187510B (zh) * | 2008-10-13 | 2014-12-10 | 巴斯夫公司 | 混合的锂镍钴氧化物和锂镍锰钴氧化物的阴极 |
US8465873B2 (en) | 2008-12-11 | 2013-06-18 | Envia Systems, Inc. | Positive electrode materials for high discharge capacity lithium ion batteries |
KR20120089845A (ko) | 2009-08-27 | 2012-08-14 | 엔비아 시스템즈 인코포레이티드 | 높은 비용량과 우수한 사이클링을 갖는 층-층 리튬-리치 복합 금속 산화물 |
EP2471133A4 (en) * | 2009-08-27 | 2014-02-12 | Envia Systems Inc | METAL OXIDE-COATED POSITIVE ELECTRODE MATERIAL FOR LITHIUM BATTERIES |
US9843041B2 (en) | 2009-11-11 | 2017-12-12 | Zenlabs Energy, Inc. | Coated positive electrode materials for lithium ion batteries |
US8993177B2 (en) * | 2009-12-04 | 2015-03-31 | Envia Systems, Inc. | Lithium ion battery with high voltage electrolytes and additives |
US8741484B2 (en) | 2010-04-02 | 2014-06-03 | Envia Systems, Inc. | Doped positive electrode active materials and lithium ion secondary battery constructed therefrom |
US8928286B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-01-06 | Envia Systems, Inc. | Very long cycling of lithium ion batteries with lithium rich cathode materials |
US8663849B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-03-04 | Envia Systems, Inc. | Metal halide coatings on lithium ion battery positive electrode materials and corresponding batteries |
JP4706991B2 (ja) * | 2010-10-05 | 2011-06-22 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池の製造方法 |
US9166222B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-10-20 | Envia Systems, Inc. | Lithium ion batteries with supplemental lithium |
CN103283066B (zh) | 2010-12-27 | 2016-04-20 | 株式会社杰士汤浅国际 | 非水电解质二次电池用正极活性物质、其制造方法、非水电解质二次电池用电极、非水电解质二次电池及该二次电池的制造方法 |
JP2012142154A (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Sony Corp | リチウムイオン二次電池、電動工具、電動車両および電力貯蔵システム |
JP2012142155A (ja) | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Sony Corp | リチウム二次電池、正極活物質、正極、電動工具、電動車両および電力貯蔵システム |
JP2012142157A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Sony Corp | リチウムイオン二次電池、正極活物質、正極、電動工具、電動車両および電力貯蔵システム |
JP5207151B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2013-06-12 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP5207152B2 (ja) * | 2011-02-28 | 2013-06-12 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池及びその製造方法 |
WO2013090263A1 (en) | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Envia Systems, Inc. | Lithium metal oxides with multiple phases and stable high energy electrochemical cycling |
JP6032457B2 (ja) | 2012-02-03 | 2016-11-30 | 日産自動車株式会社 | 固溶体リチウム含有遷移金属酸化物及びリチウムイオン二次電池 |
JP6032458B2 (ja) | 2012-02-03 | 2016-11-30 | 日産自動車株式会社 | 固溶体リチウム含有遷移金属酸化物及びリチウムイオン二次電池 |
US9070489B2 (en) | 2012-02-07 | 2015-06-30 | Envia Systems, Inc. | Mixed phase lithium metal oxide compositions with desirable battery performance |
JP6112380B2 (ja) | 2012-03-07 | 2017-04-12 | 日産自動車株式会社 | 正極活物質、電気デバイス用正極及び電気デバイス |
JP6156713B2 (ja) | 2012-03-07 | 2017-07-05 | 日産自動車株式会社 | 正極活物質、電気デバイス用正極及び電気デバイス |
US9711791B2 (en) | 2012-08-02 | 2017-07-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Non-aqueous organic electrolyte secondary cell |
US9552901B2 (en) | 2012-08-17 | 2017-01-24 | Envia Systems, Inc. | Lithium ion batteries with high energy density, excellent cycling capability and low internal impedance |
JP2014112476A (ja) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Sony Corp | 二次電池用活物質、二次電池用電極、二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器 |
US10115962B2 (en) | 2012-12-20 | 2018-10-30 | Envia Systems, Inc. | High capacity cathode material with stabilizing nanocoatings |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4510331B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2010-07-21 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
CN100459242C (zh) * | 2001-08-07 | 2009-02-04 | 3M创新有限公司 | 锂离子电池用的改进的正极组合物 |
JP4049571B2 (ja) * | 2001-11-01 | 2008-02-20 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP4003759B2 (ja) * | 2003-05-13 | 2007-11-07 | 三菱化学株式会社 | リチウム二次電池正極材料用層状リチウムニッケル系複合酸化物粉体及びその製造方法、リチウム二次電池用正極並びにリチウム二次電池 |
JP4301875B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2009-07-22 | 三菱化学株式会社 | リチウム二次電池正極材料用リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物及びそれを用いたリチウム二次電池用正極、並びにリチウム二次電池 |
JP2005141983A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池正極材料用層状リチウムニッケル系複合酸化物粉体及びその製造方法、リチウム二次電池用正極並びにリチウム二次電池 |
JP4554911B2 (ja) * | 2003-11-07 | 2010-09-29 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP3983745B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2007-09-26 | 三井金属鉱業株式会社 | リチウム電池用リチウム遷移金属酸化物 |
JP4529784B2 (ja) * | 2004-04-27 | 2010-08-25 | 三菱化学株式会社 | リチウム二次電池正極材料用層状リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物粉体及びその製造方法と、それを用いたリチウム二次電池用正極、並びにリチウム二次電池 |
JP2005336004A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | ニッケルマンガンコバルト系複合酸化物、層状リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物及びリチウム二次電池正極材料とそれを用いたリチウム二次電池用正極、並びにリチウム二次電池 |
-
2006
- 2006-02-20 JP JP2006042888A patent/JP5315591B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007220630A (ja) | 2007-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5315591B2 (ja) | 正極活物質および電池 | |
JP5070753B2 (ja) | 電池 | |
JP6236197B2 (ja) | リチウム電池用正極及びリチウム電池 | |
KR100882144B1 (ko) | 양극 활성 물질 및 비수전해액 2차 전지 | |
JP4626568B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP4910243B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
KR101568418B1 (ko) | 부극 및 이차 전지 | |
JP2007194202A (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP5066798B2 (ja) | 二次電池 | |
JP2010129471A (ja) | 正極活物質および非水電解質電池 | |
KR20100094363A (ko) | 비수 전해질 이차 전지 | |
WO2015136881A1 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP5303822B2 (ja) | 正極活物質および非水電解質二次電池 | |
JP2004342500A (ja) | 非水電解質二次電池および電池充放電システム | |
JP2009117159A (ja) | 正極及びリチウムイオン二次電池 | |
KR20120017671A (ko) | 양극, 그 제조방법 및 이를 채용한 리튬전지 | |
JP2008234872A (ja) | 正極活物質および電池 | |
JP2010080407A (ja) | 正極活物質、正極および非水電解質二次電池に関する。 | |
JP2008060033A (ja) | 正極活物質、これを用いた正極および非水電解質二次電池、並びに正極活物質の製造方法 | |
JP2008016414A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP2001126733A (ja) | 非水電解質電池 | |
KR20090080909A (ko) | 전지 | |
JP2004134207A (ja) | 正極活物質及び非水電解質二次電池 | |
JP2001345101A (ja) | 二次電池 | |
KR20090084693A (ko) | 비수 전해질 전지 및 부극과 이들의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090106 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111227 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130515 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130624 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5315591 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |