JPH02109262A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
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- JPH02109262A JPH02109262A JP63263223A JP26322388A JPH02109262A JP H02109262 A JPH02109262 A JP H02109262A JP 63263223 A JP63263223 A JP 63263223A JP 26322388 A JP26322388 A JP 26322388A JP H02109262 A JPH02109262 A JP H02109262A
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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
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/483—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides for non-aqueous cells
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、非水電解液二次電池に関するものである、
従来の技術
従来のこの種の非水電解液電池は高エネルギー密度を有
し、信頼性に富む特徴を生かし、広く民生用電子機器用
電源に用いられている。最近では、２ ・＼− この電ＡＩｔを二次電池化しようとする試みが盛んであ
る。
し、信頼性に富む特徴を生かし、広く民生用電子機器用
電源に用いられている。最近では、２ ・＼− この電ＡＩｔを二次電池化しようとする試みが盛んであ
る。
晶型［Ｅ、高エネルギー密度を得ようとすると必然的に
対象となる金属元素は周期表■、ｖ、ｖｙあるいは■（
族の遷移元素（！−なり、可逆性を備えるには、カルコ
ゲン元素（Ｓ、Ｓｅ）や酸素との単独、あるいは複合化
合物が結晶構造に層状やトンネル構造を占えるために有
利である。
対象となる金属元素は周期表■、ｖ、ｖｙあるいは■（
族の遷移元素（！−なり、可逆性を備えるには、カルコ
ゲン元素（Ｓ、Ｓｅ）や酸素との単独、あるいは複合化
合物が結晶構造に層状やトンネル構造を占えるために有
利である。
なかでも、酸化バナジウムｖｏｘ（２１−ｒ＜×＜２．
５）はトンネル構造を有する活物質であることが知られ
ている。
５）はトンネル構造を有する活物質であることが知られ
ている。
発明が解決しようとする課即
バナジウノ・酸化物ｖ２０５ はトンネル構造を有する
が、放電型ｔ１ｘが約３．４ｖと２，４ｖにあり、１段
目の放電市川は高くて好寸しいが、この部分の放電容量
が大きくなく、放電電圧差も大きすぎる３、一方、Ｍ２
Ｏ３は層構造を有し１段反応で放電容量は大きいが、平
均放電軍用が２．２ｖと低い３、これらの両者の長所を
生かすべく、バナジウム−モリブデン−酸素からなる単
一相酸化物（Ｖ９Ｍｏ６０． Ｄ ）３ ＼ が検旧されてきた１、また、Ｖ２Ｏ５とＣｕＯを１対１
０割合で混合し加熱してこれらの複合酸化物であるＣｕ
Ｖ２Ｏ６も検討がなされている１、」二記に述べたよう
な複合酸化物の検討により、五酸化バナジウムｖ２０５
単独の場合に現れる約１Ｖの電圧差を持つ２段カーブ
はかなり改善されてきた。しかしながら、ＣｕＶ ２０
ｂ の場合、サイクル寿命は大きいが、放電初期に約
４００ｍＶの電［４（差を持つ２段の放電カーブを描く
。またｖ９Ｍｏ６０４゜は１段のきれいな放電カーブを
描き、サイクル寿命も大きいが、活物質１１当りの放電
容量が、ＣｕＶ２０６に比べて小さいという問題かぁ−
・た。
が、放電型ｔ１ｘが約３．４ｖと２，４ｖにあり、１段
目の放電市川は高くて好寸しいが、この部分の放電容量
が大きくなく、放電電圧差も大きすぎる３、一方、Ｍ２
Ｏ３は層構造を有し１段反応で放電容量は大きいが、平
均放電軍用が２．２ｖと低い３、これらの両者の長所を
生かすべく、バナジウム−モリブデン−酸素からなる単
一相酸化物（Ｖ９Ｍｏ６０． Ｄ ）３ ＼ が検旧されてきた１、また、Ｖ２Ｏ５とＣｕＯを１対１
０割合で混合し加熱してこれらの複合酸化物であるＣｕ
Ｖ２Ｏ６も検討がなされている１、」二記に述べたよう
な複合酸化物の検討により、五酸化バナジウムｖ２０５
単独の場合に現れる約１Ｖの電圧差を持つ２段カーブ
はかなり改善されてきた。しかしながら、ＣｕＶ ２０
ｂ の場合、サイクル寿命は大きいが、放電初期に約
４００ｍＶの電［４（差を持つ２段の放電カーブを描く
。またｖ９Ｍｏ６０４゜は１段のきれいな放電カーブを
描き、サイクル寿命も大きいが、活物質１１当りの放電
容量が、ＣｕＶ２０６に比べて小さいという問題かぁ−
・た。
本発明は、このような問題点を解決するもので、１段の
放電カーブを描き、放電容量も大きく、かつ、サイクル
寿命の大きい正極活物質を提供することを目的とするも
のである。
放電カーブを描き、放電容量も大きく、かつ、サイクル
寿命の大きい正極活物質を提供することを目的とするも
のである。
課題を解決するための手段
前記の問題を解決するためＶＣ１本発明は、正体活物質
を新規な銅−バナジウム−モリブデン−酸素からなる複
合酸化物としたものである。
を新規な銅−バナジウム−モリブデン−酸素からなる複
合酸化物としたものである。
作用
り記の組成から成る複合酸化物は、ＣｕＶ２Ｏ６とｖ、
ＭＯ６０４ｏ〕両者の長所を生かすべくＣｕＶ２Ｏ６の
Ｖの一部をＭＯでおきかえ、Ｌｌの入るサイトを多くし
、かつ、電子伝導も上げることが可能な酸化物で、３，
２ｖから１，６ｖにかけて１段の放電カブ（挙動）を示
し、容量（ＣｕＶ２Ｏ６ＶＣ対して約２０％増加）１サ
イクル寿命が大きい新規な非水電解液二次′重油用の正
極活物質ならびに、正極活物質を淵えたｉ１ｉ池を提供
できることとなる１、実施例 第１図は本発明の一実施例の正極活物質のテスト用セル
の概略図を示す。図中１は内径２５朋。
ＭＯ６０４ｏ〕両者の長所を生かすべくＣｕＶ２Ｏ６の
Ｖの一部をＭＯでおきかえ、Ｌｌの入るサイトを多くし
、かつ、電子伝導も上げることが可能な酸化物で、３，
２ｖから１，６ｖにかけて１段の放電カブ（挙動）を示
し、容量（ＣｕＶ２Ｏ６ＶＣ対して約２０％増加）１サ
イクル寿命が大きい新規な非水電解液二次′重油用の正
極活物質ならびに、正極活物質を淵えたｉ１ｉ池を提供
できることとなる１、実施例 第１図は本発明の一実施例の正極活物質のテスト用セル
の概略図を示す。図中１は内径２５朋。
高さ６０朋のガラヌセル、２．３はぞれぞれ二、ノケル
の：〔ギヌバンデ、トメタルにリチウム片を圧着してな
る参照極および対（ｊである４、４は試験極で後述する
新規活物質１００１′ｆｊ’ｉｉ部（てカーボンフラ７
り導電トイ５小昂部およびフッ素樹脂結着剤５市量部を
混合したものの１３５ｍ１（を、チタンのエキヌバンデ
！トメタルを中心に２ Ｘ ２ Ｃｙｎに成形したもの
である。６は電解液でプロピレンカーボネー１−とジメ
トキシエタンとの等体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを
１モル／ｅの濃度に溶解させたものである。
の：〔ギヌバンデ、トメタルにリチウム片を圧着してな
る参照極および対（ｊである４、４は試験極で後述する
新規活物質１００１′ｆｊ’ｉｉ部（てカーボンフラ７
り導電トイ５小昂部およびフッ素樹脂結着剤５市量部を
混合したものの１３５ｍ１（を、チタンのエキヌバンデ
！トメタルを中心に２ Ｘ ２ Ｃｙｎに成形したもの
である。６は電解液でプロピレンカーボネー１−とジメ
トキシエタンとの等体積混合溶媒に過塩素酸リチウムを
１モル／ｅの濃度に溶解させたものである。
上記の新規活物質はたとえば次の方法で調整し、テヌ１
−（て供した３、■２ｏ５．ＣｕＯとＭｏＯ２をモル比
で８ニア：６の割合で秤取して混合の後、石英管Ｃζ減
Ｈ［封入し、６００°Ｃで２４時間反応させた。合成物
は化学分析の結果、化学組成はＣｕ０．８Ｖ、４Ｍ０ｏ
６０ｘ（ｘ ＝ ５．８〜６．０）であることがわか−
・た。酸素数に関しては、合成物のばらつき捷たは分析
手法上のばらつきにより、」−記範囲の値とな−・だ。
−（て供した３、■２ｏ５．ＣｕＯとＭｏＯ２をモル比
で８ニア：６の割合で秤取して混合の後、石英管Ｃζ減
Ｈ［封入し、６００°Ｃで２４時間反応させた。合成物
は化学分析の結果、化学組成はＣｕ０．８Ｖ、４Ｍ０ｏ
６０ｘ（ｘ ＝ ５．８〜６．０）であることがわか−
・た。酸素数に関しては、合成物のばらつき捷たは分析
手法上のばらつきにより、」−記範囲の値とな−・だ。
その放電′ｌｔ圧特性を第２図に示す。試験は電流２ｍ
Ａ（電流密度５００７ｚＡ ７ｃｍ ）で参照極に対し
１．５Ｖ捷で行った。試験では１．ｓｖ４でで６０．３
ｍＡ、ｈの放電電気量にな−、た。
Ａ（電流密度５００７ｚＡ ７ｃｍ ）で参照極に対し
１．５Ｖ捷で行った。試験では１．ｓｖ４でで６０．３
ｍＡ、ｈの放電電気量にな−、た。
充放電試験は同じく電流２ｍＡで、充電ｉｉ３．４また
、合成物しζおいて、ＣｕＶ２Ｏ６のＶの一部を６ ・
＼ ＭＯでおきかえＬｌの入るサイトを多くしかつ電子伝導
も上げることで放電容量の増加をねら−・たものである
ため、酸化物中のバナジウムとモリブデン元素の比率が
電池放電容ｊｉ ｉｃ大きく影響していると考えられる
。そこでＣｕ ｏ、ｓ Ｎ’ ２ｖＭＯｙＯｘ （ｘ
６．８〜６．ｏ）で表わされる種々の正険活物質を前述
と同様の方法で調整し、前述した方法のテノ［・用セル
を作成し放電容量の確認を行−・た３、第４図に、合成
物中のバナジウムとモリブデン元素の比率を変化させた
時の放電容量の変化を示す。第４図において横軸は０ｕ
ｏ８■２−７Ｍ０ｙＯｘ におけるｙの値、縦軸は試
験極の放電電気量を示した。この図から、試験樺の放電
電気量がＣｕＶ２Ｏ６の持つ容量の約１０％増加である
５ ５１１１Ａｈを基準とする吉ｙの値は、０．３〜Ｏ
０了が良好であることがわかる。
、合成物しζおいて、ＣｕＶ２Ｏ６のＶの一部を６ ・
＼ ＭＯでおきかえＬｌの入るサイトを多くしかつ電子伝導
も上げることで放電容量の増加をねら−・たものである
ため、酸化物中のバナジウムとモリブデン元素の比率が
電池放電容ｊｉ ｉｃ大きく影響していると考えられる
。そこでＣｕ ｏ、ｓ Ｎ’ ２ｖＭＯｙＯｘ （ｘ
６．８〜６．ｏ）で表わされる種々の正険活物質を前述
と同様の方法で調整し、前述した方法のテノ［・用セル
を作成し放電容量の確認を行−・た３、第４図に、合成
物中のバナジウムとモリブデン元素の比率を変化させた
時の放電容量の変化を示す。第４図において横軸は０ｕ
ｏ８■２−７Ｍ０ｙＯｘ におけるｙの値、縦軸は試
験極の放電電気量を示した。この図から、試験樺の放電
電気量がＣｕＶ２Ｏ６の持つ容量の約１０％増加である
５ ５１１１Ａｈを基準とする吉ｙの値は、０．３〜Ｏ
０了が良好であることがわかる。
したか−）で、バナジウムの一部をモリブデン元素でお
きかえ、放電容量の増加をねらう場合、ｙ値を０．３〜
０．７の範囲を取ることが必要である。
きかえ、放電容量の増加をねらう場合、ｙ値を０．３〜
０．７の範囲を取ることが必要である。
なお、サイクル寿命（ておいても、ｙ値が０．３〜０．
７の範囲であれば、第３図に示した結果表はぼ了 ＼ 同一の結果か得られた９、 発明の効果 以上のように本発明によれば、正極活物質であるＣｕｏ
８Ｖ２−ｙＭｏｙＯｘ（ｘ＝−＝６．８〜６．０ 、０
．３４ｙ：２−〇−７）は、従来のｖ２０５ を用いた
場合とは違−・て３，２ｖから１．５ｖにかけて一段の
放電特性を示し、１だ、容量についてもＣｕｖ２０６
が同一条件で、５０．３ ｍＡｈであるのに対して２０
％も太きいという効果が得られる。
７の範囲であれば、第３図に示した結果表はぼ了 ＼ 同一の結果か得られた９、 発明の効果 以上のように本発明によれば、正極活物質であるＣｕｏ
８Ｖ２−ｙＭｏｙＯｘ（ｘ＝−＝６．８〜６．０ 、０
．３４ｙ：２−〇−７）は、従来のｖ２０５ を用いた
場合とは違−・て３，２ｖから１．５ｖにかけて一段の
放電特性を示し、１だ、容量についてもＣｕｖ２０６
が同一条件で、５０．３ ｍＡｈであるのに対して２０
％も太きいという効果が得られる。
このように新規な正（至）活物質であるＣｕｏ８Ｖ２ｙ
ＭＯｙｏｘ （ｏ−３ＴｈＹ４ｏ、了）は優れた非水
電解液二次電池用正極活物質であるとともに、これらを
用いた非水電解液二次電池は工業的価値の高いものであ
る。
ＭＯｙｏｘ （ｏ−３ＴｈＹ４ｏ、了）は優れた非水
電解液二次電池用正極活物質であるとともに、これらを
用いた非水電解液二次電池は工業的価値の高いものであ
る。
第１図は本発明の実施例におけるテヌトセルの１・・・
・・セル、２・・・・・リチウム参照髄、３・・・・・
・リチウム対極、４・・・・試験極。 −へ リ ｆ′″） 咋７７／２７ （八）−ｖ）２３ン必預章）個゛γ足
・・セル、２・・・・・リチウム参照髄、３・・・・・
・リチウム対極、４・・・・試験極。 −へ リ ｆ′″） 咋７７／２７ （八）−ｖ）２３ン必預章）個゛γ足
Claims (2)
- （１）軽金属を活物質とする負極と、非水電解液と、正
極とを備え、前記正極は、銅−バナジウム−モリブデン
−酸素からなる複合酸化物で構成されていることを特徴
とする非水電解液二次電池。 - （２）銅−バナジウム−モリブデン−酸素からなる複合
酸化物が、Ｃｕ＿０．８Ｖ＿２＿−＿ｙＭＯ＿ｙＯ＿ｘ
（ｘ＝５．８〜６．０、０．３≦ｙ≦０．７）である特
許請求の範囲第１項記載の非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263223A JPH02109262A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263223A JPH02109262A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 非水電解液二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109262A true JPH02109262A (ja) | 1990-04-20 |
Family
ID=17386492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263223A Pending JPH02109262A (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02109262A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233236B1 (ko) * | 1996-12-20 | 1999-12-01 | 정선종 | 몰리브덴이 치환된 바나듐산화물 및 그 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916272A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム電池 |
-
1988
- 1988-10-19 JP JP63263223A patent/JPH02109262A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916272A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233236B1 (ko) * | 1996-12-20 | 1999-12-01 | 정선종 | 몰리브덴이 치환된 바나듐산화물 및 그 제조 방법 |
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