JP5464652B2 - 非水二次電池用正極、非水二次電池および前記非水二次電池を有する機器 - Google Patents
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Description
C24 + PF6 → C24(PF6) + e−
<正極の作製>
LiNi0.5Mn1.5O4(平均粒径5μm)を、多価の有機リチウム塩であるLiSO3CF2CF2CF2SO3Liを溶解させた水溶液に浸漬し、乾燥させて、LiNi0.5Mn1.5O4の表面をLiSO3CF2CF2CF2SO3Liで被覆した(以下、これを「表面被覆LiNi0.5Mn1.5O4」という)。なお、前記表面被覆LiNi0.5Mn1.5O4において、LiSO3CF2CF2CF2SO3Liの被覆量は、LiNi0.5Mn1.5O4:100質量部に対して0.2質量部であった。なお、前記のLiNi0.5Mn1.5O4は、前記一般式LiNixMyMn2−x−yO4で表したとき、x=0.5、y=0の含リチウム複合酸化物に該当するものである。
負極活物質である黒鉛:92質量部と、PVDF:8質量部とを混合して負極合剤とし、これをNMPに分散させて負極合剤含有ペーストを調製した。この負極合剤含有ペーストを、厚みが10μmの銅箔からなる集電体の両面に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、プレスして負極を得た。この負極を裁断し、銅箔の露出部にリードを溶接した後、120℃で15時間真空乾燥した。得られた負極は、負極合剤層の厚みが、集電体の片面あたり60μmであった。
前記の正極2枚と前記の負極1枚とを、両正極が外側になるように、かつ微孔性ポリエチレンフィルム(厚み16μm)を介して正極合剤層と負極合剤層とが対向するように重ね、テープで固定して積層電極体とした。この積層電極体と、電位測定のための参照極としてのLi箔とを、ラミネートフィルム外装体内に装填し、一部を残して外装体の外周を溶着封止した。次に、外装体の外周のうち、封止していない箇所から、非水電解質(エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比2:5の混合溶媒に、LiPF6を1.2mol/lの濃度で溶解させ、1質量%のプロパンスルトンと1質量%のビニレンカーボネートとを添加したもの)を注入し、その後外装体を完全に溶着封止し、非水二次電池を得た。
導電助剤を、前記炭素材料混合物に代えて、非晶質炭素材料(実施例1で用いたものと同じもの):3質量部とした以外は、実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
導電助剤を、前記炭素材料混合物に代えて、非晶質炭素材料(実施例1で用いたものと同じもの):2質量部および黒鉛:1質量部とした以外は、実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
LiNi0.5Mn1.5O4の表面を被覆する多価の有機リチウム塩を、LiCO2CH2CH2CH2CO2Liに変更した以外は、実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
LiSO3CF2CF2CF2SO3Liの被覆量を、LiNi0.5Mn1.5O4:100質量部に対して2質量部に変更して作製した表面被覆LiNi0.5Mn1.5O4を用いた以外は、実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
LiNi0.5Mn1.5O4の表面をLiSO3CF2CF2CF2SO3Liで被覆せずに用いた以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。その後、LiSO3CF2CF2CF2SO3Liを溶解させた水溶液に前記の正極を浸漬し、乾燥させて正極の表面をLiSO3CF2CF2CF2SO3Liで被覆した。そして、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
LiNi0.5Mn1.5O4の表面をLiSO3CF2CF2CF2SO3Liで被覆せずにそのまま用いた以外は、実施例1と同様にして正極を作製し、この正極を用いた以外は実施例1と同様にして非水二次電池を作製した。
Claims (9)
- 集電体の片面または両面に、正極活物質である含リチウム複合酸化物と、多価のフッ素含有有機リチウム塩とを含有する正極合剤層を有することを特徴とする非水二次電池用正極。
- 含リチウム複合酸化物の表面の一部または全部が、多価の有機リチウム塩で被覆されている請求項1に記載の非水二次電池用正極。
- 正極合剤層の集電体側とは反対側の表面が、多価の有機リチウム塩で被覆されている請求項1または2に記載の非水二次電池用正極。
- 正極合剤層が、導電助剤として、平均粒径が1μm以下の非晶質炭素材料と、平均粒径が10μm以下の繊維状炭素またはカーボンナノチューブとを更に含有している請求項1〜3のいずれかに記載の非水二次電池用正極。
- 多価のフッ素含有有機リチウム塩が、−SO 3 Li、−CO 2 Li、−PF d Rf 5−d Li、−BF e Rf 3−e Liおよび−R 3−g PO 4 Li g [ただし、Rfは、フッ素置換したアルキル基であり、Rは有機残基であり、dは5以下の整数、eは3以下の整数、およびgは3以下の整数である]よりなる群から選択される少なくとも1種の酸のリチウム塩基を有している請求項1〜4のいずれかに記載の非水二次電池用正極。
- 含リチウム複合酸化物が、リチウム基準で4.4V以上の電圧に充電して使用し得るものである請求項1〜5のいずれかに記載の非水二次電池用正極。
- 含リチウム複合酸化物が、一般式LiNixMyMn2−x−yO4(ただし、Mは、Ni、MnおよびLi以外の少なくとも1種の金属元素で、0.4≦x≦0.6、0≦y≦0.1である)で表される複合酸化物である請求項1〜6のいずれかに記載の非水二次電池用正極。
- 正極、負極、セパレータおよび非水電解質を少なくとも有する非水二次電池であって、
前記正極が、請求項1〜7のいずれかに記載の非水二次電池用正極であることを特徴とする非水二次電池。 - 請求項8に記載の非水二次電池を有することを特徴とする機器。
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