JP5474252B2 - リチウム電池 - Google Patents

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Description

本発明は、カソード及びそれを採用したリチウム電池に係り、具体的には、伝導性が向上して高容量具現の可能なカソード及びそれを採用したリチウム電池に関する。

一般的に、リチウム電池用カソード活物質としては、LiNiO、LiCoO、LiMn、LiFePO、LiNiCo1−x(x=1,2)、LiNi1−x−yCoMn(0≦x≦0.5、0≦y≦0.5)などの遷移金属化合物またはこれらとリチウムとの酸化物が使われている。

これらのカソード活物質の効率特性及び容量を向上させることによって、次世代高容量リチウム電池の具現が可能であり、また、リチウム電池の高容量化は、携帯用電子機器の複合化、高機能化の流れに照らして見た時に不可欠であり、電池システムの設計及び製造技術の完成だけでなく、材料自体の改善が要求されている。

例えば、複合系酸化物のような多様な物質が高容量を有するカソード活物質の代案として開示されており、このような複合系酸化物のうちの一つであるxLiMO−(1−x)LiMeOは、基本的にLiMOとLiMeOとの複合体で構成される。しかしながら、LiMOの場合、代表的にLiMnOの例を見れば、初期にMnが4の酸化数を有し、Mn4/5酸化還元電位がバランスバンド下に存在するので、Mnは、電気伝導に寄与できない。そして、実用的な可能性のある固溶体組成の場合、過リチウム化によってリチウムが遷移金属層の10−20%ほど占め、Mnは、同じ層で基本的にリチウム量の最小2倍以上存在するので、実際電気伝導に関与する遷移金属の量は、非常に少ない量に限定されるので、導電性が低下するという問題がある。

したがって、このような複合系酸化物を含む多様なカソード活物質の伝導性を改善する必要があり、これは、カソード活物質自体の性能を改善する方法と伝導性に優れた他の物質との混合または複合化を通じて特性を向上させる方法、または前記カソードに含まれる導電剤を導電性に優れた物質として採用して伝導性を改善する方法が試みられているが、いまだ、高容量化リチウム電池が依然として要求されている。

本発明が解決しようとする技術的課題は、伝導性が改善されて高容量を具現しうるカソードを提供することである。

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記カソードを備えたリチウム電池を提供することである。

本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記カソードの製造方法を提供することである。

前記課題を達成するために、本発明は、導電剤、バインダー及びカソード活物質を含むカソード活物質組成物が集電体の一面上に形成され、前記カソード活物質組成物がバナジウム酸化物でコーティングされたカソードを提供する。

本発明の一実施例によれば、前記バナジウム酸化物は、VO(2≦x<2.5)またはVが望ましい。

本発明の一実施例によれば、前記バナジウム酸化物は、Vがさらに望ましい。

本発明の一実施例によれば、前記バナジウム酸化物の含量比は、前記カソード活物質組成物100重量部を基準に0.1ないし10重量部である。

本発明の一実施例によれば、前記カソード活物質組成物の充放電領域は、1.5ないし4.0V vs.Li/Liを含むことが望ましい。

本発明の一実施例によれば、前記カソード活物質としては、下記化学式1ないし4の化合物からなる群から選択された一つ以上を使用しうる:
[化1]
xLiMO−(1−x)LiMeO
式のうち、0<x<1であり、Mは、Mn、Ti、及びZrからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、Meは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr及びBからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属である。
[化2]
Li1+aFe1−bM‘PO
式のうち、−0.1<a<0.1であり、0≦b≦1であり、M‘は、Mn、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも一つ以上である。
[化3]
Li1+c(Ni0.5Mn0.51−dCo
式のうち、−0.1<c<0.1であり、0≦d≦1である。
[化4]
Li1+eMn2−e
式のうち、0≦e≦0.33である。

本発明の一実施例によれば、前記カソード活物質としては、下記化学式1の化合物を使用しうる。
[化1]
xLiMO−(1−x)LiMeO
式のうち、0<x<1であり、Mは、Mn、Ti、及びZrからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、Meは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr及びBからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属である。

本発明の一実施例によれば、前記Meは、Cr、Mn、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属を使用しうる。

本発明の一実施例によれば、前記化学式1の化合物で、xは、0.1ないし0.6が望ましい。

前記第2課題を達成するために、本発明は、前述したようなカソードと、アノードと、有機電解液と、を含むリチウム電池を提供する。

前記第3課題を達成するために、本発明は、バインダー、導電剤、カソード活物質及び有機溶媒を含むスラリーを集電体上に塗布及び乾燥してカソード活物質組成物層を形成する工程と、不活性雰囲気下にバナジウムアルコキシド溶液を前記カソード活物質組成物層に注入及び乾燥して予備カソードを形成する工程と、前記予備カソードを大気中の水分に露出させて加水分解した後、真空乾燥する工程と、を含むカソードの製造方法を提供する。

本発明によるカソードは、バナジウム酸化物を使用してカソード活物質層をコーティングすることによって伝導性を向上させることが可能であり、それにより、高容量カソードの具現を可能にするので、リチウム電池に有用に利用できる。

比較例1によるカソードの電流密度による容量(mAh/g)及び電圧の変化を示すグラフである。 実施例1によるカソードの電流密度による容量(mAh/g)及び電圧の変化を示すグラフである。 比較例2によるカソードの電流密度による容量(mAh/g)及び電圧の変化を示すグラフである。 実施例2によるカソードの電流密度による容量(mAh/g)及び電圧の変化を示すグラフである。 実施例1で得られたカソードのカソード活物質層の断面を示すSEM写真である。 実施例1で得られたカソードのカソード活物質層の断面の拡大して示すSEM写真である。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明によるカソードは、電気化学的特性、例えば、導電性を向上させるためにカソードに使用されるカソード活物質組成物をバナジウム酸化物でコーティングして、前記カソード活物質組成物を構成する各成分自体及び各成分間の伝導性を改善して高容量化を達成しうる。

前記カソード活物質組成物は、バインダー、導電剤及びカソード活物質からなり、このような組成物は、集電体、例えば、アルミニウム集電体の少なくとも一面上に形成されて基本的な構造のカソードを構成する。前記バナジウム酸化物は、前記のような集電体上に形成されたカソード活物質組成物に注入されて、これらを構成する各成分をコーティングし、それにより、前記カソードの伝導性を改善する。

本発明によるカソードにコーティング材として使用されるバナジウム酸化物は、伝導性に優れており、高電圧下にて構造が変化されず、酸素を発生しないので、高電圧安定性に優れており、低温において相形成が可能であるため、コーティング後の高温熱処理による活物質及び電極の劣化を防止しうるという長所を有する物質である。このようなバナジウム酸化物としては、VO(2≦x<2.5)またはVを使用し、Vが望ましい。

このようなバナジウム酸化物は、前記カソード活物質組成物100重量部を基準に0.1ないし10重量部、望ましくは、0.1ないし5の含量比で使用でき、前記バナジウム酸化物の含量が0.1重量部未満であれば、伝導性改善の効果が少なく、10重量部を超える場合、イオン伝導妨害のような問題があるので、望ましくない。

前記バナジウム酸化物で活物質層をコーティングすることによって、これらの伝導性は改善され、このような伝導性向上は、特に、バナジウム酸化物の充放電上限値ないし下限値からなる充放電領域で主に発生し、その範囲は、約1.5ないし4.0V vs.Li/Liの領域を備える。したがって、駆動電圧が前記電圧範囲を含むカソードは、前記バナジウム酸化物によって伝導性が改善され、このような領域内に含まれるカソード活物質としては、下記化学式1ないし4の化合物からなる群から選択された一つ以上を例として挙げられる。
[化1]
xLiMO−(1−x)LiMeO
式のうち、0<x<1であり、Mは、Mn、Ti、及びZrからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、Meは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr及びBからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属である。
[化2]
Li1+aFe1−bM‘PO
式のうち、−0.1<a<0.1であり、0≦b≦1であり、M‘は、Mn、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも一つ以上である。
[化3]
Li1+c(Ni0.5Mn0.51−dCo
式のうち、−0.1<c<0.1であり、0≦d≦1である。
[化4]
Li1+eMn2−e
式のうち、0≦e≦0.33である。

前記化学式1ないし4のカソード活物質のうち、固溶体複合物である下記化学式1の化合物が容量の観点から望ましい:
[化1]
xLiMO−(1−x)LiMeO
式のうち、0<x<1であり、Mは、Mn、Ti、及びZrからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、Meは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr及びBからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、望ましくは、Cr、Mn、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属である。

一方、前記化学式1の化合物で、xは、LiMOとLiMeOとのモル比を決定する要素として作用し、0<x<1の範囲を有し、望ましくは、0.1ないし0.6の範囲を有する。

前記カソード活物質以外に、前記カソード活物質組成物を構成する前記導電剤としては、カーボンブラックを使用し、バインダーとしては、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン及びその混合物、スチレンブタジエンゴム系ポリマーを使用する。

このとき、カソード活物質、導電剤及びバインダーの含量比は、リチウム電池で通常的に使用する程度が使用でき、特別に限定されるものではない。

前述したようなバナジウム酸化物でコーティングされたカソード活物質組成物が形成される集電体としては、リチウム電池でカソード用集電体として使用されるものならば、なんらの制限なしに使用しうるが、アルミニウム集電体を使用することが望ましい。前記集電体のサイズ及び厚さは、リチウム電池における通常的な範囲内で使用しうる。

前記本発明によるカソードは、次のように製造しうる。

まず、バインダー、導電剤、カソード活物質及び有機溶媒を含むスラリーを集電体の一面上に均一に塗布した後、これを乾燥して前記有機溶媒を何れも蒸発させることによって、カソード活物質組成物層を前記集電体上に形成する。これとは別に、バナジウムアルコキシドを有機溶媒に溶解させた溶液を製造した後、これを不活性雰囲気下に前記カソード活物質組成物層に注入して自然乾燥させることによって、前記バナジウムアルコキシド溶液が前記カソード活物質組成物層に均一に吸収されるようにした。次いで、所定時間の乾燥過程を経て前記有機溶媒が蒸発されれば、前記カソードを大気中の水分に露出させて加水分解させ、これを所定温度で真空乾燥することによって、バナジウム酸化物が前記カソード活物質組成物にコーティングされたカソードを得る。

前記バナジウムアルコキシド溶液の注入量は、結果的なバナジウム酸化物の含量が前記カソード活物質組成物100重量部に対して約0.1ないし10重量部の含量となるように使用しうる。

前記バナジウムアルコキシド溶液は、バナジウムアルコキシドとして、例えば、バナジウムプロポキシド、バナジウムイソプロポキシドを使用し、有機溶媒として、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、ジプロピルカーボネートのような鎖型カーボネート、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、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のような環型カーボネート、ヘキサン、ガンマ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、アセトン、アルコール、水またはこれらの混合物を使用しうる。前記バナジウムアルコキシドが塗布されたカソードを真空乾燥する条件は、約50ないし200℃の温度範囲で行え、前記不活性雰囲気としては、アルゴン大気下が挙げられる。

前記カソード活物質、バインダー及び導電剤と共にスラリーを構成する導電剤及びバインダーについては、前述した通りであり、前記有機溶媒としては、例えば、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、ジプロピルカーボネートのような鎖型カーボネート、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、脂肪酸エステル誘導体、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のような環型カーボネート、ガンマ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、アセトン、水またはこれらの混合物を使用しうる。

前記本発明によるカソードを採用したリチウム電池は、次のように製造しうる。

前述したカソードの製造時と同様に、アノード活物質、導電剤、バインダー及び溶媒を混合してアノード活物質スラリーを製造し、これを銅集電体に直接コーティングするか、または別途の支持体上にキャスティングし、この支持体から剥離させたアノード活物質フィルムを銅集電体にラミネーションしてアノードを得る。このとき、アノード活物質、導電剤、バインダー及び溶媒の含量は、リチウム電池において通常的に使用する範囲内で使用でき、特別の制限はない。

前記アノード活物質としては、リチウム金属、リチウム合金、炭素材またはグラファイトを使用する。アノード活物質組成物で導電剤、バインダー及び溶媒は、カソードの場合と同じものを使用しうる。場合によっては、前記カソード電極活物質組成物及びアノード電極活物質組成物に可塑剤をさらに付加して電極板の内部に気孔を形成することも可能である。

前記カソードとアノードとは、セパレータによって分離され、前記セパレータとしては、リチウム電池において通常的に使用されるものならば、何れも使用可能である。特に、電解質のイオン移動に対して低抵抗であり、かつ電解液含湿能に優れることが望ましい。例えば、ガラスファイバ、ポリエステル、テフロン(登録商標)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、その組合物のうち選択された材質であって、不織布または織布形態でも関係ない。これをさらに詳細に説明すれば、リチウムイオン電池の場合には、ポリエチレン、ポリプロピレンのような材料からなる巻き取り可能なセパレータを使用し、リチウムイオンポリマー電池の場合には、有機電解液含浸能に優れたセパレータを使用するが、このようなセパレータは、下記方法によって製造可能である。

すなわち、高分子樹脂、充填剤及び溶媒を混合してセパレータ組成物を準備した後、前記セパレータ組成物を電極の上部に直接コーティング及び乾燥してセパレータフィルムを形成するか、または前記セパレータ組成物を支持体上にキャスティング及び乾燥した後、前記支持体から剥離させたセパレータフィルムを電極の上部にラミネーションして形成しうる。

前記高分子樹脂は、特別に限定されず、電極板のバインダーに使用される物質が何れも使用可能である。例えば、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート及びその混合物を使用しうる。特に、ヘキサフルオロプロピレン含量が8ないし25重量部であるフッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体を使用することが望ましい。

前述したようなカソード極板とアノード極板との間にセパレータを配置して電池構造体を形成する。このような電池構造体をワインディングまたは折り畳んで円筒形電池ケースまたは角形電池ケースに入れた後、本発明の有機電解液を注入すれば、リチウムイオン電池が完成される。

また、前記電池構造体をバイセル構造として積層した後、これを有機電解液に含浸させ、得られた結果物をパウチに入れて密封すれば、リチウムイオンポリマー電池が完成される。

前記リチウム電池を構成する有機電解液としては、リチウム塩、及び高誘電率溶媒と低沸点溶媒とからなる混合有機溶媒を使用しうる。

本発明に使用される高誘電率溶媒としては、当業者が通常的に使用するものならば、特別に制限されず、例えば、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のような環型カーボネートまたはガンマ−ブチロラクトンを使用しうる。

また、低沸点溶媒も、当業者が通常的に使用するものであって、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、ジプロピルカーボネートのような鎖型カーボネート、ジメトキシエタン、ジエトキシエタンまたは脂肪酸エステル誘導体を使用でき、特別に制限されない。

前記高誘電率溶媒と低沸点溶媒との混合体積比は、1:1ないし1:9であることが望ましく、前記範囲に含まれない時には、放電容量及び充放電寿命の観点から望ましくない。

また、前記リチウム塩は、リチウム電池において通常的に使用されるものならば、何れも使用可能であり、LiClO、LiCFSO、LiPF、LiN(CFSO)、LiBF、LiC(CFSO、及びLiN(CSOからなる群から選択された一つ以上の化合物が望ましい。

有機電解液のうち、前記リチウム塩の濃度は、0.5ないし2Mほどであることが望ましく、リチウム塩の濃度が0.5M未満では、電解液の伝導度が低くなって電解液の性能が低下し、2.0Mを超える時には、電解液の粘度が上昇してリチウムイオンの移動性が低下するという問題点があり、望ましくない。

以下では、本発明を実施例及び比較例を挙げて詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

[比較例1]
活物質としては、共沈法で合成されたLi1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56を使用し、前記活物質と炭素導電剤(Super P)とを94:3重量比で均一に混合した後、N−メチルピロリドン(NMP)にPVDFを加えた導電剤溶液を添加して活物質:炭素導電剤:バインダー=94:3:3重量比となるようにスラリーを製造した。15μm厚さのアルミニウムホイール上に前記スラリーをコーティングした後、乾燥してカソードを製造し、追加的に真空乾燥後にコインセル(CR2016type)を製造して充放電実験を実施した。セル製造時に、対極としては、金属リチウムを使用し、電解質としては、1.3M LiPF in EC:DEC(3:7)を利用した。充放電条件は、2.0−4.55V区間をC/10電流密度で充電、C/10電流密度で放電、C/2充電及びC/5放電、C/2充電及びC/10放電、C/2充電及び1C電流密度で放電する順序に条件を変化させて得た結果を図1に表した。

[実施例1]
活物質としては、共沈法で合成されたLi1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56を使用し、前記活物質と炭素導電剤(Super P)とを94:3重量比で均一に混合した後、溶媒(NMP)にPVDFを加えた導電剤溶液を添加して活物質:炭素導電剤:バインダー=94:3:3重量比となるようにスラリーを製造した。15μm厚さのアルミニウムホイール上に前記スラリーをコーティングした後に乾燥した後、ここにバナジウムアルコキシド溶液を注液した。バナジウムアルコキシド溶液は、イソプロピルアルコール2mlにバナジウムイソプロポキシド0.1mlを混合して製造し、これをAr雰囲気のグローブボックス内でマイクロピペットを利用して前記カソード活物質層上に滴加した後に自然乾燥させた。乾燥後、前記カソードを大気中の水分に露出させて加水分解させ、次いで、120℃で2時間真空乾燥を実施した。以後にセル製造及び充放電条件は、比較例1と同じ条件下で行って得られた結果を図2に表した。

[比較例2]
前記比較例1で使われたLi1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56の代わりに、共沈法で合成されたLi1.167Ni0.2Co0.1Mn0.533を使用したことを除いては、カソード及びセル製造条件と充放電条件とは、比較例1と同一に実施して得た結果を図3に表した。

[実施例2]
活物質としては、共沈法で合成されたLi1.167Ni0.2Co0.1Mn0.533を使用し、前記活物質と炭素導電剤(Super P)とを94:3重量比で均一に混合した後、溶媒(NMP)にPVDFを加えた導電剤溶液を添加して活物質:炭素導電剤:バインダー=94:3:3重量比となるようにスラリーを製造した。15μm厚さのアルミニウムホイール上に前記スラリーをコーティングした後に乾燥した後、ここにバナジウムアルコキシド溶液を注液した。バナジウムアルコキシド溶液は、ジメチルカーボネート2mlにバナジウムイソプロポキシド0.1mlを混合して製造し、これをAr雰囲気のグローブボックス内でマイクロピペットを利用して前記カソード活物質層上に滴加した後に自然乾燥させた。乾燥後、前記カソードを大気中の水分に露出させて加水分解させ、次いで、120℃で2時間真空乾燥を実施した。以後、セル製造及び充放電条件は、比較例1と同じ条件下で行って得られた結果を図4に表した。

比較例1による図1を見れば、カソード活物質のLi1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56の初期充電は、過電圧が若干かかっており、放電反応からはほとんど電気化学的活性を帯びることができない。すなわち、充電量の場合、300mAh/gに迫るレベルであるが、放電量の場合、30mAh/g以下であって約10%の効率を有する。この特性は、リチウムが遷移金属層に20%ほど過量存在する組成の酸化物の場合、伝導性向上のための処理や導電性の高い電極組成を利用しないならば、実用化が不可能なレベルであるということを示す。

実施例1による図2の場合、図1と同じ電極にバナジウム酸化物コーティングを行った時の充放電曲線を示しており、C/10電流密度で225mAh/g、C/5電流密度で193mAh/g、1C電流密度で100mAh/gほどに放電容量が大きく向上するということが分かる。

図3及び図4の場合、図1及び図2で使用した組成よりリチウムの含量が少ない場合に対して、バナジウム酸化物コーティング効果を示したものである。実施例2及び比較例2は、カソード活物質としてLi1.167Ni0.2Co0.1Mn0.533を利用し、これは、実施例1及び比較例1で使われたLi1.2Ni0.16Co0.08Mn0.56組成に比べて伝導性に優れて、充放電反応も図3(比較例2)のように、C/10電流密度で150mAh/g、C/5電流密度で146mAh/g、1C電流密度で98mAh/gほどを表す。この電極に実施例2と同じ方法でバナジウム酸化物をコーティングすれば、図4に示したように、C/10電流密度で228mAh/g、C/5電流密度で219mAh/g、1C電流密度で169mAh/gの放電容量値を示す。そして、図3の場合、充放電サイクル進行時に充電過電圧が上昇することを見られるが、一方、図4の場合、過電圧が次第に降下しているということが分かる。したがって、バナジウム酸化物コーティングが電極の伝導性向上に寄与して高容量具現に大きな役割を果たすことが分かる。

図5は、前記実施例1で得られたカソード活物質層の断面を示すSEM(Scanning Electron Microscope)写真であり、図6は、これをさらに拡大したSEM写真に該当する。前記図5及び図6から前記カソード活物質層を構成する導電剤、バインダー及びカソード活物質がバナジウム酸化物でコーティングされたことを確認しうる。

本発明は、図面を参照して望ましい実施例及び比較例を挙げて説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。

本発明は、リチウム電池関連の技術分野に適用可能である。

Claims (11)

  1. 導電剤、バインダー及びカソード活物質を含むカソード活物質組成物が集電体の一面上に形成され、カソード活物質組成物がバナジウム酸化物でコーティングされたカソードと、
    アノード活物質、導電剤 及びバインダーを含むアノードと、
    有機電解液と、
    を含むリチウム電池であって、
    前記カソードにおける前記コーティングは、不活性雰囲気下にバナジウムアルコキシド溶液を前記カソード活物質組成物層に注入及び乾燥して予備カソードを形成し、前記予備カソードを大気中の水分に露出させて加水分解した後、真空乾燥することにより構成されるリチウム電池。
  2. 前記バナジウム酸化物は、Vであることを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池。
  3. 前記バナジウム酸化物の含量比が前記カソード活物質組成物100重量部を基準に0.1ないし10重量部であることを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池 。
  4. 前記カソード活物質は、下記化学式1の化合物であり、
    [化1]
    xLiMO3−(1−x)LiMeO
    式のうち、
    0<x<1であり、
    Mは、Mn、Ti、及びZrからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であり、
    Meは、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr及びBからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属である請求項1に記載のリチウム電池。
  5. 前記Meは、Cr、Mn、Co及びNiからなる群から選択された少なくとも一つ以上の金属であることを特徴とする請求項4に記載のリチウム電池。
  6. 前記xは、0.1ないし0.6の範囲であることを特徴とする請求項4に記載のリチウム電池。
  7. 前記アノード活物質は、リチウム金属、リチウム合金、炭素材またはグラファイトであることを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池。
  8. セパレータをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池。
  9. 前記有機電解液は、リチウム塩、高誘電率溶媒及び低沸点溶媒を含むことを特徴とする請求項1に記載のリチウム電池。
  10. 前記高誘電率溶媒は、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のような環型カーボネート、ガンマ−ブチロラクトンまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項9に記載のリチウム電池。
  11. 前記低沸点溶媒は、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、ジプロピルカーボネート、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、脂肪酸エステル誘導体またはこれらの混合物であることを特徴とする 請求項9に記載のリチウム電池。
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