JP7259766B2 - リチウムイオン二次電池用正極電極、リチウムイオン二次電池用電極ペースト、リチウムイオン二次電池 - Google Patents
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Description
各実施例および比較例で作製した電極板を直径15.9mmに切り出して正極電極とし、直径16.1mm厚さ0.2mmに切り出したリチウム箔を負極電極とし、直径20mmに切り出したセティーラ(登録商標)(東レ株式会社製)セパレータとして、LiPF6を1M含有するエチレンカーボネート:ジエチルカーボネート=3:7(体積比)の溶液を電解液として、2032型コイン電池を作製し、電気化学評価を行った。
測定Aと同様に作製した正極電極と、負極電極として市販のカーボン系負極(負極活物質:日立化成株式会社製 人造黒鉛MAG)、セパレータとしてセティーラ(登録商標)、電解液としてLiPF6を1M含有するエチレンカーボネート:ジエチルカーボネート=3:7(体積比)を用いて3Ahセルの積層ラミネートセルを作製した。積層数は正極(サイズ:70mm×40mm)を21層、負極(サイズ:74mm×44mm)を22層とし、対向する正極と負極の容量比率(NP比)は1.05とした。
純水350gに水酸化リチウム1水和物を360ミリモル添加した。得られた溶液に、85%リン酸水溶液を用いてリン酸を120ミリモルさらに添加し、さらに硫酸鉄(II)7水和物を120ミリモル添加した。得られた溶液をオートクレーブに移し、容器内が190℃を維持するように4時間加熱保持した。加熱後に溶液の上澄みを捨て、沈殿物としてリン酸鉄リチウムを得た。得られたリン酸鉄リチウムは純水にて洗浄した後に、遠心分離にて上澄みを除去することを5回繰り返し、最後に再度純水を加えて分散液とした。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.30:0.55:0.15とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.40:0.40:0.20とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.30:0.35:0.35とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.55:0.20:0.25とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.23:0.65:0.12とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を1:0:0、すなわちリン酸鉄リチウムの単体とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0:1:0、すなわちリン酸マンガン鉄リチウムの単体とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.00:0.00:1.00、すなわち層状酸化物の単体とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.50:0.50:0.00とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.00:0.80:0.20とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.80:0.10:0.10とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子及び層状酸化物系活物質粒子の混合割合を0.10:0.80:0.10とした以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
リン酸マンガン鉄リチウム粒子の代わりにマンガン酸リチウムLiMn2O4(宝泉株式会社製)粒子を用いた以外は実施例1と同様にして電極板を作製した。
Claims (5)
- リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子および層状酸化物系活物質粒子を重量比x:y:z(0.10≦x≦0.60、0.10≦y≦0.70、0.10≦z≦0.40、x+y+z=1)で含有し、該リン酸マンガン鉄リチウムはLiMn α Fe β PO 4 (α+β=1,かつ0.6≦α≦1)で表される化合物であり、該層状酸化物系正極活物質はLi(NixaCoyaMnza)O2(ただし、xa+ya+za=1、0≦xa、ya、za、≦1)もしくはLi(NixbCoybAlzb)O2(ただし、xb+yb+zb=1、0.7≦xb<1,0≦yb≦0.2、0≦zb≦0.2)で表される化合物であるリチウムイオン二次電池用正極電極。
- z≦0.30である、請求項1記載のリチウムイオン二次電池用正極電極。
- 0.20≦x≦0.45かつ0.30≦y≦0.60である、請求項1または2に記載のリチウムイオン二次電池用正極電極。
- 請求項1~3のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用正極電極を用いてなるリチウムイオン二次電池。
- リン酸鉄リチウム粒子、リン酸マンガン鉄リチウム粒子および層状酸化物系活物質粒子を重量比x:y:z(0.10≦x≦0.60、0.10≦y≦0.70、0.10≦z≦0.40、x+y+z=1)で含有し、該リン酸マンガン鉄リチウムはLiMn α Fe β PO 4 (α+β=1,かつ0.6≦α≦1)で表される化合物であり、該層状酸化物系正極活物質はLi(NixaCoyaMnza)O2(ただし、xa+ya+za=1、0≦xa、ya、za、≦1)もしくはLi(NixbCoybAlzb)O2(ただし、xb+yb+zb=1、0.7≦xb<1,0≦yb≦0.2、0≦zb≦0.2)で表される化合物であるリチウムイオン二次電池用電極ペースト。
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