JP5718966B2 - チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 - Google Patents
チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5718966B2 JP5718966B2 JP2013086420A JP2013086420A JP5718966B2 JP 5718966 B2 JP5718966 B2 JP 5718966B2 JP 2013086420 A JP2013086420 A JP 2013086420A JP 2013086420 A JP2013086420 A JP 2013086420A JP 5718966 B2 JP5718966 B2 JP 5718966B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- alkali metal
- titanate compound
- metal titanate
- titanium
- 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
- -1 alkali metal titanate compound Chemical class 0.000 title claims description 108
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 title claims description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 20
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 15
- GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N sodium metatitanate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Ti](=O)O[Ti](=O)O[Ti]([O-])=O GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 14
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical class [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 8
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical class O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007908 dry granulation Methods 0.000 description 3
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 3
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 102000011632 Caseins Human genes 0.000 description 2
- 108010076119 Caseins Proteins 0.000 description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 241000978776 Senegalia senegal Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000000160 carbon, hydrogen and nitrogen elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940071162 caseinate Drugs 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- UKGZHELIUYCPTO-UHFFFAOYSA-N dicesium;oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Cs+].[Cs+] UKGZHELIUYCPTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010450 olivine Substances 0.000 description 1
- 229910052609 olivine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 229940080237 sodium caseinate Drugs 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
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
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明では、電極活物質に用いると、更に電池特性が、特にレート特性が優れたチタン酸アルカリ金属化合物、チタン酸化合物及び酸化チタンの製造方法を提供する。
更に、前記の方法で得られたチタン酸アルカリ金属化合物と酸性化合物とを反応させると、得られるチタン酸化合物の一次粒子も微細になり、優れた電池特性を有していること、及び、このようにして得られたチタン酸化合物を、更に加熱脱水したチタン酸化合物や酸化チタンも微細な一次粒子を有しているので、これらも電池特性が優れたものであることを見出して、本発明を完成させた。
市販のルチル型高純度二酸化チタン(PT−301:石原産業製)300gと、炭酸ナトリウム134gを混合し、電気炉を用い、この混合物を、大気中で800℃の温度で10時間焼成し、平均粒子径が1.5μmの組成式:Na2Ti3O7で表されるチタン酸ナトリウムシードを得た。続いて、前記シード60g(TiO2換算の酸化チタンに対し20重量%に相当)、市販のルチル型高純度二酸化チタン(PT−301:石原産業製)300g、炭酸ナトリウム134gに純水を加えて混合し、合計で3000gのスラリーにした後、このスラリーを、ダイノミル(MULTI LAB型:シンマルエンタープライズ製)で湿式粉砕した。湿式粉砕後のスラリーに、更に純水を加えて合計で5000gに希釈し、希釈スラリーを噴霧乾燥機(MDL−050C型:藤崎電気製)を用いて、入口温度200℃、出口温度70〜90℃の条件で噴霧乾燥した。得られた噴霧乾燥品を、電気炉を用い、大気中で750℃の温度で10時間焼成し、組成式:Na2Ti3O7で表されるチタン酸ナトリウムの二次粒子を得た(試料A)。
実施例1において、噴霧乾燥品の焼成温度を800℃とした以外は、実施例1と同様にして組成式:Na2Ti3O7で表されるチタン酸ナトリウムの二次粒子を得た(試料B)。
実施例1において、噴霧乾燥品の焼成温度を850℃とした以外は、実施例1と同様にして組成式:Na2Ti3O7で表されるチタン酸ナトリウムの二次粒子を得た(試料C)。
実施例1で得られたチタン酸ナトリウムと硫酸とを反応させた後、ろ過水洗乾燥して乾燥物を得た(試料D)。
試料D中のチタンとナトリウムの含有量を分析し、また、示差熱天秤を用いて300〜600℃の温度範囲における加熱減量を測定した。分析結果と、加熱減量が構造水に相当するとの仮定とから、試料Dは組成式がH2Ti3O7のチタン酸化合物であることを確認した。
参考例1で得られたチタン酸化合物(試料D)を、更に、電気炉を用いて、大気中260℃の温度で5時間加熱脱水した(試料E)。
示差熱天秤を用いて300〜600℃の温度範囲における試料Eの加熱減量を測定し、加熱減量が構造水に相当するとの仮定とから、試料Eは組成式がH2Ti12O25のチタン酸化合物であることを確認した。
市販のルチル型高純度二酸化チタン(PT−301:石原産業製)150g、炭酸ナトリウム67.7gに純水を加えて混合し、合計で1300gのスラリーにした後、このスラリーを、ジュースミキサーを用いて湿式粉砕した。湿式粉砕後のスラリーに、更に純水を加えて合計で2140gに希釈し、希釈スラリーを、実施例1と同様に噴霧乾燥した。得られた噴霧乾燥品を、電気炉を用い、大気中で750℃の温度で10時間焼成し、組成式:Na2Ti3O7で表される比較対象のチタン酸ナトリウムの二次粒子を得た(試料F)。
実施例1〜3及び比較例1で得られたチタン酸ナトリウム(試料A〜C、F)の電子顕微鏡写真を図1〜4に示す。本発明で得られたチタン酸ナトリウムは、一次粒子が微細なものであることが判る。
実施例1及び比較例1で得られたチタン酸アルカリ金属化合物(試料A、F)の粉末X線回折(X線:Cu−Kα)を測定した。このX線回折チャートを図5、6に示す。図5は、既知のNa2Ti3O7のX線回折チャートと良く一致しており、結晶構造が単一相であることが判る。一方、図6は、Na2Ti3O7とNa4Ti5O12の混相であることが判る。
Claims (6)
- (A)チタン化合物とアルカリ金属化合物とを混合し焼成して、次の(B)の工程で得られるチタン酸アルカリ金属化合物と同組成で平均粒子径が0.5〜2.0μmの範囲にあるチタン酸アルカリ金属化合物を含み、チタン化合物とアルカリ金属化合物を含まない焼成物を得る工程、(B)得られた焼成物をチタン酸アルカリ金属化合物シードとし、当該シードにチタン化合物とアルカリ金属化合物とを更に加えて混合し焼成する工程を含むことを特徴とする、一次粒子径が0.01〜1.0μmの範囲にあるチタン酸アルカリ金属化合物の製造方法。
- (B)の工程で得られるチタン酸アルカリ金属化合物が組成式:Na2Ti3O7で表される請求項1記載のチタン酸アルカリ金属化合物の製造方法。
- 更に、チタン酸アルカリ金属化合物の二次粒子を得る工程を含む請求項1記載のチタン酸アルカリ金属化合物の製造方法。
- 二次粒子を得る工程が(B)の工程において、(1)当該シード、チタン化合物及びアルカリ金属化合物の混合物を造粒した後、焼成するものであるか、又は(2)当該シード、チタン化合物及びアルカリ金属化合物の混合物を焼成した後、造粒するものである請求項3記載のチタン酸アルカリ金属化合物の製造方法。
- 請求項1記載の方法でチタン酸アルカリ金属化合物を得る工程、前記チタン酸アルカリ金属化合物、導電材及びバインダを成形または塗布して電極を得る工程、前記電極、対極、セパレーター及び電解液から蓄電デバイスを成す工程を含む蓄電デバイスの製造方法。
- 請求項1記載の方法でチタン酸アルカリ金属化合物を得る工程、前記チタン酸アルカリ金属化合物を酸性化合物と反応させチタン酸化合物を得る工程、前記チタン酸化合物を加熱脱水してチタン酸化合物または酸化チタンを得る工程、前記チタン酸化合物または前記酸化チタン、導電材及びバインダを成形または塗布して電極を得る工程、前記電極、対極、セパレーター及び電解液から蓄電デバイスを成す工程を含む蓄電デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013086420A JP5718966B2 (ja) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013086420A JP5718966B2 (ja) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009102709A Division JP5421644B2 (ja) | 2009-04-21 | 2009-04-21 | チタン酸化合物又は酸化チタンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013177301A JP2013177301A (ja) | 2013-09-09 |
JP5718966B2 true JP5718966B2 (ja) | 2015-05-13 |
Family
ID=49269382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013086420A Active JP5718966B2 (ja) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5718966B2 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10310428A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-24 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | チタン酸リチウム水和物およびチタン酸リチウムの製造方法 |
JP4642960B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2011-03-02 | 東邦チタニウム株式会社 | チタン酸リチウムの製造方法 |
JP2001354421A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池電極活物質用リチウムチタン複合酸化物およびその製造方法 |
JP5164131B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2013-03-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | リチウム二次電池用活物質及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池 |
JP5093643B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2012-12-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | リチウム二次電池活物質及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池 |
JP5158787B2 (ja) * | 2007-03-13 | 2013-03-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 新規チタン酸化物及びその製造方法、並びにそれを活物質として用いたリチウム二次電池 |
WO2008111465A1 (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 新規チタン酸化物及びその製造方法、並びにそれを活物質として用いたリチウム二次電池 |
EP2184797A4 (en) * | 2007-08-28 | 2016-11-09 | Ishihara Sangyo Kaisha | TITANIC ACID COMPOUND, PROCESS FOR PREPARING THE TITANIC ACID COMPOUND, ACTIVE ELECTRODE MATERIAL WITH THE TITANIC ACID COMPOUND AND MEMORY DEVICE WITH THE ACTIVE ELECTRODE MATERIAL |
KR101539791B1 (ko) * | 2007-08-30 | 2015-07-27 | 이시하라 산교 가부시끼가이샤 | 티탄산 화합물, 티탄산 화합물의 제조 방법, 티탄산 화합물을 포함하는 전극 활물질, 및 전극 활물질을 이용한 축전 디바이스 |
-
2013
- 2013-04-17 JP JP2013086420A patent/JP5718966B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013177301A (ja) | 2013-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5421644B2 (ja) | チタン酸化合物又は酸化チタンの製造方法 | |
JP5612856B2 (ja) | チタン酸化合物及びその製造方法並びに該チタン酸化合物を含む電極活物質、該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP5612857B2 (ja) | チタン酸化合物及びその製造方法並びに該チタン酸化合物を含む電極活物質、電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP5450159B2 (ja) | 電極用酸化チタン系化合物及びそれを用いたリチウム二次電池 | |
JP6204576B2 (ja) | 異種金属がドーピングされたリチウムチタン複合酸化物の製造方法、およびこれにより製造された異種金属がドーピングされたリチウムチタン複合酸化物 | |
JP5701863B2 (ja) | 新規チタン酸リチウム及びその製造方法、並びに該チタン酸リチウムを含む電極活物質、該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP3894778B2 (ja) | チタン酸リチウム及びそれを用いてなるリチウム電池 | |
TW201446656A (zh) | 用於製備鋰鈦尖晶石之方法及其用途 | |
TW201236976A (en) | Lithium titanium mixed oxide | |
JP6472089B2 (ja) | チタン酸化合物、チタン酸アルカリ金属化合物及びそれらの製造方法並びにそれらを活物質として用いた蓄電デバイス | |
CN105358485A (zh) | 用于制备锂钛尖晶石的方法及其用途 | |
WO2012002122A1 (ja) | 多孔質チタン酸リチウムの製造方法、多孔質チタン酸リチウム及びそれを用いたリチウム電池 | |
JP5594663B2 (ja) | チタン酸アルカリ金属化合物及びその製造方法、並びに該チタン酸アルカリ金属化合物を含む電極活物質及び該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP2014086164A (ja) | リチウムイオン二次電池用負極材、該負極材の製造方法ならびに該負極材を用いた二次電池 | |
JP4668539B2 (ja) | チタン酸リチウムの製造方法及びリチウム電池の製造方法 | |
CN105307979A (zh) | 钛酸锂、其制备方法以及使用其的蓄电装置 | |
JP6243932B2 (ja) | チタンニオブ酸化物の製造方法、及びこれから得られるチタンニオブ酸化物を用いたチタンニオブ酸化物負極活物質の製造方法 | |
JP4597546B2 (ja) | チタン酸リチウムの製造方法及びリチウム電池の製造方法 | |
JP2012248333A (ja) | 電極活物質及びその製造方法、並びに該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP6013435B2 (ja) | 電極活物質及びその製造方法、並びに該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP5270634B2 (ja) | チタン酸リチウムの製造方法及びリチウム電池の製造方法 | |
JP5718966B2 (ja) | チタン酸アルカリ金属化合物の製造方法及び蓄電デバイスの製造方法 | |
JP6243938B2 (ja) | 非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法、及び非水電解質二次電池用負極活物質 | |
JP5632794B2 (ja) | チタン酸リチウム及びその製造方法、並びに該チタン酸リチウムを含む電極活物質、該電極活物質を用いてなる蓄電デバイス | |
JP2017178688A (ja) | チタン酸リチウム前駆体粉体及びその製造方法、該前駆体を用いたチタン酸リチウムの製造方法及びチタン酸リチウム並びに該チタン酸リチウムを用いた電極及び蓄電デバイス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140812 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141218 |
|
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: 20150310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150319 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5718966 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 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |