JP6956039B2 - リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン電池用正極及びリチウムイオン電池 - Google Patents
リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン電池用正極及びリチウムイオン電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6956039B2 JP6956039B2 JP2018060319A JP2018060319A JP6956039B2 JP 6956039 B2 JP6956039 B2 JP 6956039B2 JP 2018060319 A JP2018060319 A JP 2018060319A JP 2018060319 A JP2018060319 A JP 2018060319A JP 6956039 B2 JP6956039 B2 JP 6956039B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion battery
- lithium ion
- active material
- positive electrode
- electrode active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明のリチウムイオン電池用正極活物質は、組成式:LiMnO2で表され、結晶構造が、ジグザグ層状構造を母構造とし、α-NaFeO2型層状構造のドメインを有する。ジグザグ層状構造の模式図を図1に示す。また、組成式は異なるが、層状構造及び岩塩型構造を示す模式図を図2に示す。図1及び図2からわかるように、ジグザグ層状構造は、α-NaFeO2型層状構造における層が上下に交互に規則的に成長し、ジグザグ型の層状となっている結晶構造である。
本発明の実施形態に係るリチウムイオン電池用正極は、例えば、上述の構成のリチウムイオン電池用正極活物質と、導電助剤と、バインダーとを混合して調製した正極合剤をアルミニウム箔等からなる集電体の片面または両面に設けた構造を有している。また、本発明の実施形態に係るリチウムイオン電池は、このような構成のリチウムイオン電池用正極を備えている。
次に、本発明の実施形態に係るリチウムイオン電池用正極活物質の製造方法について詳細に説明する。
まず、Li2CO3及びMn2O3をアルミナ乳鉢等に入れて粉砕混合する。粉砕混合されたLi2CO3及びMn2O3の混合物をペレット等に成形した後、700〜1000℃で6〜24時間、ArガスやN2ガス等の不活性ガス雰囲気下で焼成する。この焼成によって、図1に示すようなジグザグ層状構造を有するLiMnO2を作製する。
Li2CO3を1.00g及びMn2O3を2.08gそれぞれ採取し、アルミナ乳鉢等に入れて粉砕混合した。続いて、粉砕混合されたLi2CO3及びMn2O3の混合物をペレットに成形した後、900℃で12時間、Arガス雰囲気下で焼成した。この焼成によって、図1に示すようなジグザグ層状構造を有するLiMnO2を作製した。
−X線回折−
次に、上記のようにして作製した正極活物質のサンプル(試験例1:700℃、2h)、サンプル(試験例2:900℃、2h)、メカニカルミリング処理後の岩塩型構造を有するLiMnO2のサンプル(試験例3:Mechanical Milled)、及び、メカニカルミリング処理前のジグザグ層状構造を有するLiMnO2のサンプル(試験例4:As-prepared)について、それぞれ下記の試験条件によって、粉末X線回折(XRD)により各面の回折ピークの2θを測定した。測定結果を図3に示す。
・粉末X線回折:Bruker D2 PHASER (CuKα=1.54184Å)
・走査型電子顕微鏡:JEOL JCM−6000
・エネルギー分散型X線分光:JEOL JCM−6000
・X線吸収分光:Photon Factory BL−12
・放射線X線回折:Spring 8 at BL02B2(λ=0.500335Å)
正極活物質と、導電材と、バインダー(PVdF)を80:10:10の割合で秤量し、バインダーを有機溶媒(N−メチルピロリドン)に溶解したものに、正極活物質と導電材とを混合してスラリー化し、Al箔上に塗布して乾燥後にプレスして正極とした。続いて、対極をLiとした評価用の二極式電気化学セル(トムセル製)を準備し、電解液に1M−LiPF6をEC−DMC(体積比で3:7)に溶解したものを用いて、一定の電流(285mAhg-1)で放電と充電を行ったときの充放電特性を評価した。図4に、このとき得られた各サンプルの放電容量−電圧グラフを示す。なお、試験例5のサンプルとして、メカニカルミリング処理後の岩塩型構造を有するLiMnO2の試験例3のサンプルにアセチレンブラックを、正極活物質:アセチレンブラック=9:1(質量比)となるように混合し、市販のボールミル装置を用いて、ローターの回転数を300rpm、処理時間を12時間としたボールミル処理を施すことで、炭素複合化処理を行ったサンプルを作製しておき、当該サンプルについても同様の電池を作製して同様の特性を評価した。
また、図5に、試験例1のサンプルの放電容量−電圧グラフ、及び、試験例1、3、4に係る充放電サイクルにおけるサイクル数と容量の変化を示すグラフを示す。
Claims (5)
- 組成式:LiMnO2で表され、
結晶構造が、ジグザグ層状構造を母構造とし、α-NaFeO2型層状構造のドメインを有するリチウムイオン電池正極活物質。 - 放電容量が260mAh/g以上である請求項1に記載のリチウムイオン電池正極活物質。
- Li2CO3及びMn2O3を混合して焼成することでジグザグ層状構造を有するLiMnO2を作製する工程、
前記ジグザグ層状構造を有するLiMnO2にメカニカルミリングを施して岩塩型構造を有するLiMnO2を作製する工程、及び、
前記岩塩型構造を有するLiMnO2を熱処理する工程
を備えた請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池正極活物質の製造方法。 - 請求項1又は2に記載のリチウムイオン電池用正極活物質を備えたリチウムイオン電池用正極。
- 請求項4に記載のリチウムイオン電池用正極を備えたリチウムイオン電池。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018040221 | 2018-03-06 | ||
JP2018040221 | 2018-03-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019153564A JP2019153564A (ja) | 2019-09-12 |
JP6956039B2 true JP6956039B2 (ja) | 2021-10-27 |
Family
ID=67946919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018060319A Active JP6956039B2 (ja) | 2018-03-06 | 2018-03-27 | リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン電池用正極及びリチウムイオン電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6956039B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021235454A1 (ja) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | 国立大学法人横浜国立大学 | リチウム複合酸化物及びその製造方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10330118A (ja) * | 1997-05-29 | 1998-12-15 | Showa Denko Kk | 急冷法によるリチウム−マンガン酸化物の製造方法 |
JP4453122B2 (ja) * | 1999-06-23 | 2010-04-21 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP4769998B2 (ja) * | 2000-04-20 | 2011-09-07 | 株式会社豊田中央研究所 | リチウムマンガン複合酸化物の製造方法 |
JP2002321919A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Nissan Motor Co Ltd | リチウムマンガン複合酸化物及びリチウム二次電池 |
CN1254872C (zh) * | 2003-05-27 | 2006-05-03 | 北京化工大学 | 锂离子电池正极材料层状锰酸锂的氧化—插层制备方法 |
JP4707430B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-06-22 | 三洋電機株式会社 | 正極および非水電解質二次電池 |
JP6014821B2 (ja) * | 2012-06-07 | 2016-10-26 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | リチウムマンガン複合酸化物、及びその炭素複合体 |
-
2018
- 2018-03-27 JP JP2018060319A patent/JP6956039B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019153564A (ja) | 2019-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11108043B2 (en) | Method for producing positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery | |
US9882209B2 (en) | Negative active material for lithium secondary battery, method for preparing the same, negative electrode comprising the same, and lithium secondary battery comprising same | |
KR101587293B1 (ko) | 비수전해액 이차 전지용 Li-Ni계 복합 산화물 입자 분말 및 그의 제조 방법, 및 비수전해질 이차 전지 | |
US7504180B2 (en) | Positive electrode material for lithium secondary battery and process for producing the same | |
US9466829B2 (en) | Lithium—manganese-type solid solution positive electrode material | |
JP4592931B2 (ja) | リチウム二次電池用正極材料及び及びその製造方法 | |
JP4109847B2 (ja) | リチウム含有遷移金属複合酸化物およびその製造方法 | |
JP3008793B2 (ja) | リチウム二次電池用正極活物質の製造法 | |
EP3214673B1 (en) | Positive active material for rechargeable lithium battery, method of prearing the same and rechargeable lithium battery including the same | |
JP5704986B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極材料及び非水電解質二次電池 | |
JP2020504415A (ja) | 二次電池用正極活物質、その製造方法、及びそれを含む二次電池 | |
KR101463881B1 (ko) | 망간계 스피넬형 리튬 천이 금속 산화물 | |
JP2000030693A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法 | |
JPWO2003069702A1 (ja) | リチウム二次電池用の粒子状正極活物質 | |
JP7233011B2 (ja) | 正極活物質および二次電池 | |
Jeong et al. | Electrochemical studies on cathode blends of LiMn2O4 and Li [Li1/15Ni1/5Co2/5Mn1/3O2] | |
CN111009654A (zh) | Mo掺杂的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料及其制备方法 | |
JP2005332713A (ja) | リチウム二次電池及び該二次電池用正極活物質 | |
JP6956039B2 (ja) | リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン電池用正極及びリチウムイオン電池 | |
JP4062165B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
KR102618005B1 (ko) | 양극 활물질의 제조 방법 | |
KR100968583B1 (ko) | 전기 화학 셀 | |
WO2015019483A1 (ja) | 非水系二次電池用正極活物質、それを用いた非水系二次電池用正極、非水系二次電池 | |
JP4961649B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2022175507A (ja) | リチウムイオン電池用正極活物質及びその製造方法並びにそれを用いたリチウムイオン電池用正極活物質層及びリチウムイオン電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210813 |
|
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: 20210907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211004 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6956039 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |