JP6124786B2 - 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 - Google Patents
負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6124786B2 JP6124786B2 JP2013507824A JP2013507824A JP6124786B2 JP 6124786 B2 JP6124786 B2 JP 6124786B2 JP 2013507824 A JP2013507824 A JP 2013507824A JP 2013507824 A JP2013507824 A JP 2013507824A JP 6124786 B2 JP6124786 B2 JP 6124786B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- active material
- electrode active
- tin oxide
- conductive carbon
- 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
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 title claims description 236
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 297
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 251
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 201
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 137
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 claims description 101
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 claims description 100
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 91
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 89
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 77
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 77
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 74
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 72
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims description 62
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 55
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 52
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 33
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 32
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 229910021470 non-graphitizable carbon Inorganic materials 0.000 claims description 29
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 23
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 13
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 13
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 12
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 9
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 8
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 8
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 48
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 47
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 45
- 239000010408 film Substances 0.000 description 36
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 34
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 31
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 29
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 27
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 25
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 22
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 19
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 19
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 19
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 19
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 description 19
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 18
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 description 18
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 17
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 15
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 14
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 14
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 14
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 12
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 11
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 10
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 10
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 6
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 5
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 5
- 229940052810 complex b Drugs 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(II) oxide Inorganic materials [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 3
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 3
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 description 3
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N -2-Amino-4-hydroxybutanoic acid Natural products OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUQLUIFNNFIIKC-UHFFFAOYSA-N 2-aminopimelic acid Chemical compound OC(=O)C(N)CCCCC(O)=O JUQLUIFNNFIIKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N L-homoserine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 2
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 2
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKEZDZQGPKHHSH-UHFFFAOYSA-J 2-hydroxypropanoate;tin(4+) Chemical compound [Sn+4].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O SKEZDZQGPKHHSH-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CMJLMPKFQPJDKP-UHFFFAOYSA-N 3-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCS(=O)(=O)C1 CMJLMPKFQPJDKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 229910017008 AsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- XFTRTWQBIOMVPK-YFKPBYRVSA-N Citramalic acid Natural products OC(=O)[C@](O)(C)CC(O)=O XFTRTWQBIOMVPK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 229910020366 ClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N D-arabinitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015643 LiMn 2 O 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910014689 LiMnO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013131 LiN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013385 LiN(SO2C2F5)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 229910018286 SbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021627 Tin(IV) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- ZGEYCCHDTIDZAE-UHFFFAOYSA-N glutamic acid 5-methyl ester Chemical compound COC(=O)CCC(N)C(O)=O ZGEYCCHDTIDZAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003893 lactate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical group [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000004714 phosphonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002683 reaction inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- RYSQYJQRXZRRPH-UHFFFAOYSA-J tin(4+);dicarbonate Chemical compound [Sn+4].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O RYSQYJQRXZRRPH-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J triacetyloxystannyl acetate Chemical compound [Sn+4].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O YJGJRYWNNHUESM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- YQMWDQQWGKVOSQ-UHFFFAOYSA-N trinitrooxystannyl nitrate Chemical compound [Sn+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O YQMWDQQWGKVOSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/50—Electrodes characterised by their material specially adapted for lithium-ion capacitors, e.g. for lithium-doping or for intercalation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
複合体に含まれる酸化スズ粉末は、二酸化スズ或いは二酸化スズと一酸化スズとの混合物であることができる。酸化スズ粉末は、ナノサイズを有している必要はないが、酸化スズ粉末がナノサイズを有していると、酸化スズの表面積が増加し、ナノサイズを有する炭素粉末との接触点が増加するため、Sn−O−C結合がより多くのサイトで形成されるようになり、したがってコンバージョン反応後に上記式(III)に示す準安定状態が形成されやすくなるため好ましい。また、酸化スズ粉末が微細であると、コンバージョン反応後に、酸化リチウムマトリックス中に微細なスズが分散することになり、可逆的に生じる合金化反応におけるリチウム吸蔵放出に伴うスズの大きな体積変化がこのマトリックスにより効果的に抑制される。また、酸化スズ粉末が微細であると、酸化スズ粉末の反応サイトが増大し、酸化スズ粉末内のリチウムの拡散距離が短縮する。
第1の負極活物質は、上述の複合体と、黒鉛及び難黒鉛化炭素からなる群から選択された骨材と、が凝集した造粒物を含む。この負極活物質は、上述の複合体と、黒鉛及び難黒鉛化炭素からなる群から選択された骨材との混合物を得る混合工程、及び、上記混合物を粉砕することにより、上記複合体と上記骨材とを凝集させて造粒物を得る造粒工程、を含む方法を実施することにより得ることができる。
本発明の第1、第2及び第3の負極活物質は、リチウムイオン二次電池のために好適である。したがって、本発明はまた、本発明の負極活物質を含む負極と、正極と、負極と正極との間に配置された非水系電解液を保持したセパレータとを備えたリチウムイオン二次電池を提供する。
(a)負極活物質の製造
実施例1:
特開2007−160151号公報の図1に示されている、外筒と内筒の同心円筒からなり、内筒の側面に貫通孔が設けられ、外筒の開口部にせき板が配置されている反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2Oを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに、0.56gのポリビニルアルコールと濃度2Mの塩酸3.2mLと1.61gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、ポリビニルアルコール及びケッチェンブラックを分散させた。反応時におけるSnCl2・2H2Oとケッチェンブラックとの仕込み量は、質量比で、SnO2:ケッチェンブラック=70:30である。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。
実施例1において用いた反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2Oを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに、濃度2Mの塩酸3.2mLと2.50gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O及びケッチェンブラックを分散させた。反応時におけるSnCl2・2H2Oとケッチェンブラックとの仕込み量は、質量比で、SnO2:ケッチェンブラック=60:40である。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。内筒の旋回停止後に、ケッチェンブラックをろ過して回収し、真空中180℃で12時間乾燥し、負極活物質を得た。得られた負極活物質をX線粉末回折により確認したところ、二酸化スズが生成していた(図2参照)。
実施例1において用いた反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2Oを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに、濃度2Mの塩酸3.2mLと1.61gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O及びケッチェンブラックを分散させた。反応時におけるSnCl2・2H2Oとケッチェンブラックとの仕込み量は、質量比で、SnO2:ケッチェンブラック=70:30である。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。内筒の旋回停止後に、ケッチェンブラックをろ過して回収し、真空中180℃で12時間乾燥し、負極活物質を得た。得られた負極活物質をX線粉末回折により確認したところ、二酸化スズが生成していた(図2参照)。
実施例1において用いた反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2Oを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに、0.56gのポリエチレンオキサイドと濃度2Mの塩酸3.2mLと1.61gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、ポリエチレンオキサイド及びケッチェンブラックを分散させた。反応時におけるSnCl2・2H2Oとケッチェンブラックとの仕込み量は、質量比で、SnO2:ケッチェンブラック=70:30である。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。
実施例1において用いた反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2Oを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに、0.56gのポリアクリル酸ナトリウムと濃度2Mの塩酸3.2mLと1.61gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、ポリアクリル酸及びケッチェンブラックを分散させた。反応時におけるSnCl2・2H2Oとケッチェンブラックとの仕込み量は、質量比で、SnO2:ケッチェンブラック=70:30である。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。
実施例1及び比較例1〜4の各負極活物質0.7mgにポリフッ化ビニリデンを全体の30質量%加えて成形したものを負極とし、1MのLiPF6のエチレンカーボネート/ジエチルカーボネート1:1溶液を電解液とし、対極をリチウムとした半電池を作成した。
実施例1及び比較例1〜4の各負極活物質を使用した半電池について、レート0.5Cの定電流条件で0〜2Vの電位範囲(コンバージョン反応領域を含む範囲)で充放電特性を評価した。この評価は半電池としての評価であるが、正極を用いた全電池においても同様の効果が期待できる。
(a)負極活物質の製造
実施例2:
実施例1において用いた反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2O及び0.56gのポリビニルアルコールを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに濃度2Mの塩酸3.2mLと1.62gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、ポリビニルアルコール及びケッチェンブラックを分散させた。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2の加水分解と重縮合反応が進行した。内筒の旋回停止後に、ケッチェンブラックをろ過して回収し、真空中180℃で12時間乾燥した。次いで、乾燥後のケッチェンブラックと、水と、グルタミン酸とを1:0.5:1の質量比で混合し、混錬して混錬物を得た。混錬物から水を蒸発させた後、窒素中500℃で1時間熱処理することによりポリビニルアルコール及びグルタミン酸を熱分解し、酸化スズ粒子の表面及びケッチェンブラックの表面がそれぞれポリビニルアルコールの熱分解物及びグルタミン酸の熱分解物(低導電性の無定形炭素膜及び低導電性の無定形炭素層)で被覆された負極活物質を得た。
グルタミン酸の代わりにアスパラギン酸をグルタミン酸と同量で使用した点を除いて、実施例2の手順を繰り返した。
グルタミン酸の代わりにアミノピメリン酸をグルタミン酸と同量で使用した点を除いて、実施例2の手順を繰り返した。
グルタミン酸の代わりにホモセリンをグルタミン酸と同量で使用した点を除いて、実施例2の手順を繰り返した。
実施例1〜5の各負極活物質0.7mgにポリフッ化ビニリデンを全体の30質量%加えて成形したものを負極とし、1MのLiPF6のエチレンカーボネート/ジエチルカーボネート1:1溶液を電解液とし、対極をリチウムとした半電池を作成した。
実施例1〜5の各負極活物質を使用した半電池について、レート0.2C(298mA/g)の定電流条件で0〜2Vの電位範囲(コンバージョン反応領域を含む範囲)で充放電特性を評価した。この評価は半電池としての評価であるが、正極を用いた全電池においても同様の効果が期待できる。表2に、1回目の充放電における不可逆容量と可逆容量とをまとめた。
(a)複合体の製造
複合体A:
実施例1で使用した反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2O、0.435gのFe(CH3COO)2及び0.56gのポリビニルアルコールを水120mLに溶解させた液を導入し、さらに濃度2Mの塩酸3.2mLと1.62gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、Fe(CH3COO)2、ポリビニルアルコール及びケッチェンブラックを分散させた。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2及びFe(CH3COO)2の加水分解と重縮合反応が進行した。内筒の旋回停止後に、ケッチェンブラックをろ過して回収し、真空中180℃で12時間乾燥した。次いで、乾燥後のケッチェンブラックと、水と、グルコースとを1:0.5:1の質量比で混合し、混錬して混錬物を得た。混錬物から水を蒸発させた後、窒素中500℃で1時間熱処理することによりポリビニルアルコール及びグルコースを熱分解し、酸化スズ粒子及びケッチェンブラックの表面がポリビニルアルコール及びグルコースの熱分解物で被覆された複合体Aを得た。
実施例1で使用した反応器の内筒に、5.64gのSnCl2・2H2O、及び0.435gのFe(CH3COO)2を水120mLに溶解させた液を導入し、さらに濃度2Mの塩酸3.2mLと1.62gのケッチェンブラック(商品名ケッチェンブラックEC600J、ケッチェンブラック・インターナショナル社製、一次粒子径34nm、細孔径4nm、比表面積1520m2/g、酸素量6.1ミリモル/g)とを導入し、70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させ、SnCl2・2H2O、Fe(CH3COO)2及びケッチェンブラックを分散させた。一旦内筒の旋回を停止し、内筒内に濃度1MのNaOH水溶液56.4mLを添加し、再び70000kgms−2の遠心力が反応液に印加されるように内筒を300秒間旋回させた。この間に、外筒の内壁に薄膜が形成され、この薄膜にずり応力と遠心力が印加され、SnCl2及びFe(CH3COO)2の加水分解と重縮合反応が進行した。内筒の旋回停止後に、ケッチェンブラックをろ過して回収し、真空中180℃で12時間乾燥した。次いで、乾燥後のケッチェンブラックと、水と、グルコースとを1:0.5:1の質量比で混合し、混錬して混錬物を得た。混錬物から水を蒸発させた後、窒素中500℃で1時間熱処理することによりグルコースを熱分解し、少なくともケッチェンブラックの表面がグルコースの熱分解物で被覆された複合体Bを得た。
グルコースの代わりにグルタミン酸をグルコースと同量で使用した点を除いて、複合体Aの製造手順を繰り返し、酸化スズ粒子及びケッチェンブラックの表面がポリビニルアルコール及びグルタミン酸の熱分解物で被覆された複合体Cを得た。
グルコースの代わりにグルタミン酸をグルコースと同量で使用した点を除いて、複合体Bの製造手順を繰り返し、少なくともケッチェンブラックの表面がグルタミン酸の熱分解物で被覆された複合体Dを得た。
実験1:複合体と黒鉛との造粒物−ジェットミルによる粉砕
ジェットミル(装置名JOM−mini、株式会社セイシン企業製)を用いて、複合体A、黒鉛(商品名J−CPB、日本黒鉛工業株式会社製、平均粒径5μm)、又はこれらを混合した混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
ジェットミル(装置名JOM−mini、株式会社セイシン企業製)を用いて、複合体B、黒鉛(商品名J−CPB、日本黒鉛工業株式会社製、平均粒径5μm)、又はこれらを混合した混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
ライカイ器を用いて、複合体Aと黒鉛(商品名J−CPB、日本黒鉛工業株式会社製、平均粒径5μm)とを4:1又は1:1の質量比で混合した混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
ジェットミル(装置名JOM−mini、株式会社セイシン企業製)を用いて、複合体A、難黒鉛化炭素(ピッチ系ハードカーボン、平均粒径10μm)、又はこれらの混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
ジェットミル(装置名JOM−mini、株式会社セイシン企業製)を用いて、複合体C、黒鉛(商品名J−CPB、日本黒鉛工業株式会社製、平均粒径5μm)、又はこれらを混合した混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
ジェットミル(装置名JOM−mini、株式会社セイシン企業製)を用いて、複合体D、黒鉛(商品名J−CPB、日本黒鉛工業株式会社製、平均粒径5μm)、又はこれらを混合した混合物を粉砕し、粉砕物を採集した。
実験1〜6で得られた粉砕物(負極活物質)0.7mgにポリフッ化ビニリデンを全体の30質量%加えて成形したものを負極とし、1MのLiPF6のエチレンカーボネート/ジエチルカーボネート1:1溶液を電解液とし、対極をリチウムとした半電池を作成した。
X(g/cc)={a×(100−x)+b×x}/100
を示している。
Y(mAh/g)={c×(100−x)+d×x}/100
を示している。
Claims (15)
- ナノサイズを有する導電性炭素粉末と、酸化スズ粉末と、が含まれており、
前記導電性炭素粉末が空隙を有しており、
前記酸化スズ粉末が前記導電性炭素粉末より小さい平均粒径を有しており、
前記酸化スズ粉末の一次粒子の96質量%が非凝集状態で存在しており、
前記導電性炭素粉末の空隙内に前記酸化スズ粉末が存在して前記導電性炭素粉末の表面に接触している複合体と、
黒鉛及び難黒鉛化炭素からなる群から選択された骨材と、
が凝集した造粒物を含む、リチウムの吸蔵及び放出が可能な負極活物質。 - 前記複合体における前記酸化スズ粉末が球状粒子である、請求項1に記載の負極活物質。
- 前記複合体における酸化スズの球状粒子が前記導電性炭素粉末の外面上にも存在し、
前記複合体に、前記導電性炭素粉末の空隙内及び外面上に存在している酸化スズの球状粒子の表面のうちの前記導電性炭素粉末の表面と接触していない部分を被覆している低導電性の無定形炭素膜がさらに含まれている、請求項2に記載の負極活物質。 - 前記複合体に、前記導電性炭素粉末の表面を被覆している低導電性の無定形炭素層がさらに含まれている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の負極活物質。
- 前記複合体に、前記導電性炭素粉末の表面を被覆している酸化スズ以外の無定形又はナノサイズの微結晶である金属酸化物がさらに含まれている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の負極活物質。
- 前記複合体における前記導電性炭素粉末がケッチェンブラック(登録商標)である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の負極活物質。
- 前記骨材が黒鉛である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の負極活物質。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の負極活物質の製造方法であって、
前記複合体と前記骨材との混合物を得る混合工程、及び、
前記混合物を粉砕することにより、前記複合体と前記骨材とを凝集させて造粒物を得る造粒工程、
を含むことを特徴とする負極活物質の製造方法。 - 前記造粒工程において、粉砕をジェットミルにより行う、請求項8に記載の負極活物質の製造方法。
- ナノサイズを有する導電性炭素粉末と、酸化スズの球状粒子と、が含まれており、
前記導電性炭素粉末が空隙を有しており、
前記酸化スズの球状粒子が前記導電性炭素粉末より小さい平均粒径を有しており、
前記酸化スズの球状粒子の一次粒子の96質量%が非凝集状態で存在しており、
前記導電性炭素粉末の空隙内及び外面上に前記酸化スズの球状粒子が存在して前記導電性炭素粉末の表面に接触しており、
前記酸化スズの球状粒子の表面のうちの前記導電性炭素粉末の表面と接触していない部分を被覆している低導電性の無定形炭素膜がさらに含まれている、リチウムの吸蔵及び放出が可能な負極活物質。 - 請求項10に記載の負極活物質の製造方法であって、
旋回可能な反応器内に、酸化スズ前駆体とポリビニルアルコールとを溶解させた溶液に前記導電性炭素粉末を添加した反応液を導入する導入工程、
前記反応器を旋回させて、前記反応液にずり応力と遠心力とを加えながら前記酸化スズ前駆体の加水分解反応と重縮合反応とを行って球状の反応生成物を得ると同時に、前記反応生成物を前記導電性炭素粉末に担持させ且つ前記反応生成物の表面にポリビニルアルコールを付着させる反応工程、及び、
前記反応工程で得られた生成物を乾燥後、ポリビニルアルコールを熱分解して、前記反応生成物から生成した酸化スズの球状粒子の表面に低導電性の無定形炭素膜を形成する熱処理工程
を含むことを特徴とする負極活物質の製造方法。 - 前記導電性炭素粉末がケッチェンブラック(登録商標)であり、前記反応液における前記酸化スズ前駆体の質量が二酸化スズ換算でケッチェンブラック(登録商標)の質量の1.5〜4倍の範囲である、請求項11に記載の負極活物質の製造方法。
- ナノサイズを有する導電性炭素粉末と、酸化スズ粉末と、が含まれており、前記導電性炭素粉末が空隙を有しており、前記酸化スズ粉末が前記導電性炭素粉末より小さい平均粒径を有しており、前記酸化スズ粉末の一次粒子の96質量%が非凝集状態で存在しており、前記導電性炭素粉末の空隙内に前記酸化スズ粉末が存在して前記導電性炭素粉末の表面に接触している複合体に、前記導電性炭素粉末の表面を被覆している低導電性の無定形炭素層をさらに含ませた、リチウムの吸蔵及び放出が可能な負極活物質の製造方法であって、
前記複合体と、式(A)
及び、
前記混錬物を熱処理することにより前記式(A)で表されるアミノ酸を熱分解して低導電性の無定形炭素層を形成する熱処理工程
を含むことを特徴とする負極活物質の製造方法。 - 前記熱処理工程を、非酸化雰囲気下で450〜500℃の範囲の温度で行う、請求項13に記載の負極活物質の製造方法。
- 請求項1〜7及び10のいずれか1項に記載の負極活物質を含む負極と、
リチウムの吸蔵及び放出が可能な正極活物質を含む正極と、
前記負極と前記正極との間に配置された非水系電解液を保持したセパレータと、
を備えたリチウムイオン二次電池。
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011076779 | 2011-03-30 | ||
JP2011076780 | 2011-03-30 | ||
JP2011076780 | 2011-03-30 | ||
JP2011076778 | 2011-03-30 | ||
JP2011076778 | 2011-03-30 | ||
JP2011076779 | 2011-03-30 | ||
JP2011220080 | 2011-10-04 | ||
JP2011220080 | 2011-10-04 | ||
PCT/JP2012/058717 WO2012133844A1 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-30 | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2012133844A1 JPWO2012133844A1 (ja) | 2014-07-28 |
JP6124786B2 true JP6124786B2 (ja) | 2017-05-10 |
Family
ID=46931537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013507824A Active JP6124786B2 (ja) | 2011-03-30 | 2012-03-30 | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9496556B2 (ja) |
JP (1) | JP6124786B2 (ja) |
CN (1) | CN103460454B (ja) |
WO (1) | WO2012133844A1 (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101637068B1 (ko) * | 2012-11-30 | 2016-07-06 | 주식회사 엘지화학 | 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법 |
US9590238B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-03-07 | Lg Chem, Ltd. | Composite for anode active material and method of preparing the same |
US9806335B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-10-31 | Lg Chem, Ltd. | Composite including conductive material and binder on surface of (semi) metal oxide and method of preparing anode slurry including the same |
US9887047B2 (en) * | 2012-12-19 | 2018-02-06 | Imra America, Inc. | Negative electrode active material for energy storage devices and method for making the same |
CN105765773B (zh) * | 2013-10-17 | 2018-10-02 | 日本贵弥功株式会社 | 导电性碳、包含该碳的电极材料、使用该电极材料的电极和具备该电极的蓄电器件 |
KR101587882B1 (ko) * | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 순천향대학교 산학협력단 | 리튬 이온 이차 전지용 음극활물질로서 카본이 코팅된 NbO₂의 제조 방법 |
DE102014212564A1 (de) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Messgerät zur Bestimmung von gasförmigen Bestandteilen der Luft |
JP6138218B2 (ja) * | 2015-11-25 | 2017-05-31 | 太平洋セメント株式会社 | 二次電池用酸化物系負極活物質及びその製造方法 |
US10903488B2 (en) | 2017-03-24 | 2021-01-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery negative electrode material, and negative electrode and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same |
CN110476280A (zh) | 2017-03-24 | 2019-11-19 | 日产自动车株式会社 | 非水电解质二次电池用负极和使用了该负极的非水电解质二次电池 |
WO2018191289A1 (en) | 2017-04-10 | 2018-10-18 | HHeLI, LLC | Battery with novel components |
KR20220057651A (ko) | 2017-05-17 | 2022-05-09 | 에이치헬리, 엘엘씨 | 산성화 캐소드와 리튬 애노드를 가진 배터리 |
CA3174889A1 (en) | 2017-05-17 | 2018-11-22 | HHeLI, LLC | A high capacity battery cell with low active material loading |
CN111285686B (zh) * | 2018-12-07 | 2021-06-04 | 南京动量材料科技有限公司 | 一种复合多孔碳膜的制备工艺及电容器 |
CN110078177B (zh) * | 2019-04-19 | 2022-01-28 | 广西民族大学 | 一种SnO2-GAC粒子及其制备方法和应用 |
CN112186142A (zh) * | 2020-08-11 | 2021-01-05 | 昆明理工大学 | 一种锂离子电池SnO2/生物多孔碳负极材料的制备方法 |
DK180885B1 (en) * | 2020-11-18 | 2022-06-14 | Blue World Technologies Holding ApS | Method of producing a self-supported electrode film in a wet process without organic solvent |
WO2024024532A1 (ja) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | 大同特殊鋼株式会社 | 負極活物質 |
CN116715216B (zh) * | 2023-04-26 | 2023-11-03 | 河北省科学院能源研究所 | 高比表面硬碳的制备方法及其在钠离子电池上的应用 |
CN117913265B (zh) * | 2024-03-19 | 2024-05-17 | 深圳中芯能科技有限公司 | 一种磷酸锰铁锂材料及复合碳源包覆方法和应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010123283A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Tdk Corp | 活物質及び電極の製造方法、活物質、電極及びリチウムイオン二次電池 |
JP2010212309A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nippon Chemicon Corp | 電極材料及びこの電極材料を含有する電極 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1151618A (zh) * | 1995-12-01 | 1997-06-11 | 中国科学院化学研究所 | 一种以碳材料作为阳极活性材料的锂二次电池 |
CN1231985C (zh) * | 2002-11-30 | 2005-12-14 | 中南大学 | 用于锂离子电池的复合纳米金属负极材料及其制备方法 |
CN100389512C (zh) * | 2003-05-15 | 2008-05-21 | 株式会社杰士汤浅 | 非水电解质电池 |
JPWO2006068066A1 (ja) * | 2004-12-24 | 2008-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解液二次電池用もしくは非水電解液電気化学キャパシタ用の複合電極活物質およびその製造法 |
CN100557740C (zh) * | 2005-11-03 | 2009-11-04 | 复旦大学 | 超电容器用导电性碳包覆锂钛氧电极材料及其制备方法 |
JP5180643B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-04-10 | 日本ケミコン株式会社 | 反応方法及びこの方法で得られた金属酸化物ナノ粒子、またはこの金属酸化物ナノ粒子を担持したカーボン及びこのカーボンを含有する電極並びにこの電極を用いた電気化学素子 |
CN101932639B (zh) * | 2008-01-30 | 2013-04-17 | 日本瑞翁株式会社 | 多孔膜与二次电池电极 |
CN102282704A (zh) * | 2008-11-18 | 2011-12-14 | 康奈尔大学 | 碳涂覆的阳极材料 |
CN101771146B (zh) * | 2009-01-07 | 2012-08-29 | 清华大学 | 锂离子电池负极材料及其制备方法 |
JP5495887B2 (ja) | 2009-04-28 | 2014-05-21 | 株式会社デンソー | 非水電解液電池用負極及び非水電解液電池 |
JP2011071063A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Kobe Univ | 炭素−半金属酸化物複合材料及びその製造方法、ならびに、これを用いたリチウムイオン電池用負極 |
JP2011253620A (ja) | 2009-09-30 | 2011-12-15 | K & W Ltd | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 |
US9077044B2 (en) * | 2009-12-21 | 2015-07-07 | A123 Systems Llc | Anode material |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2013507824A patent/JP6124786B2/ja active Active
- 2012-03-30 US US14/008,329 patent/US9496556B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-30 WO PCT/JP2012/058717 patent/WO2012133844A1/ja active Application Filing
- 2012-03-30 CN CN201280016774.2A patent/CN103460454B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010123283A (ja) * | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Tdk Corp | 活物質及び電極の製造方法、活物質、電極及びリチウムイオン二次電池 |
JP2010212309A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nippon Chemicon Corp | 電極材料及びこの電極材料を含有する電極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103460454A (zh) | 2013-12-18 |
US20140017570A1 (en) | 2014-01-16 |
WO2012133844A1 (ja) | 2012-10-04 |
CN103460454B (zh) | 2016-10-26 |
JPWO2012133844A1 (ja) | 2014-07-28 |
US9496556B2 (en) | 2016-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6124786B2 (ja) | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
US10637058B2 (en) | Carbonaceous composite materials with snowball-like morphology | |
WO2011040022A1 (ja) | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP6236006B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用電極材料、この電極材料の製造方法、及びリチウムイオン二次電池 | |
CN102869611B (zh) | 钛酸锂纳米粒子、钛酸锂纳米粒子和碳的复合体、其制造方法、由该复合体构成的电极材料、使用该电极材料的电极、电化学元件及电化学电容器 | |
CN106463696B (zh) | 导电性碳混合物和电极的制造方法 | |
US10784514B2 (en) | Conductive carbon, electrode material including said conductive carbon, and electrode using said electrode material | |
JP6436472B2 (ja) | 導電性カーボンの製造方法、導電性カーボンを含む電極材料の製造方法、及び、電極材料を用いた電極の製造方法 | |
JP6124784B2 (ja) | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
WO2022019314A1 (ja) | リチウムバナジウム酸化物粒子群、リチウムバナジウム酸化物の造粒体及び蓄電デバイス | |
JP2013073816A (ja) | 負極活物質、この負極活物質の製造方法、及びこの負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP6775937B2 (ja) | 電極材料、電極材料の製造方法、および電極材料を備えた蓄電デバイス | |
WO2022019313A1 (ja) | リチウムバナジウム酸化物の造粒体及び蓄電デバイス | |
EP4203109A1 (en) | Conductive carbon, method for producing same, method for producing conductive carbon mixture containing said conductive carbon, and method for producing electrode using said conductive carbon or conductive carbon mixture | |
KR20170005012A (ko) | 전극, 이 전극의 제조 방법, 이 전극을 구비한 축전 디바이스, 및 축전 디바이스 전극용 도전성 카본 혼합물 | |
AU2022374795A1 (en) | New conductive additive in lithium and sodium batteries | |
JP2013222634A (ja) | リチウムイオン伝導体、電極活物質及びそれらの製造方法 | |
JP2013206750A (ja) | リチウムイオン伝導体、電極活物質及びそれらの製造方法 | |
JP2013203608A (ja) | 構造体及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160308 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160914 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161102 |
|
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: 20170328 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6124786 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |