JPH03271365A - 電極材料 - Google Patents

電極材料

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JPH03271365A
JPH03271365A JP2068309A JP6830990A JPH03271365A JP H03271365 A JPH03271365 A JP H03271365A JP 2068309 A JP2068309 A JP 2068309A JP 6830990 A JP6830990 A JP 6830990A JP H03271365 A JPH03271365 A JP H03271365A
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JP
Japan
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electrode material
substrate
sputtering
composed essentially
targets
Prior art date
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Pending
Application number
JP2068309A
Other languages
English (en)
Inventor
Koreyoshi Fuda
之欣 附田
Ryuichi Sakamoto
隆一 坂本
Bunichi Kanamaru
金丸 文一
Shinichi Yoshikawa
信一 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03271365A publication Critical patent/JPH03271365A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電極材料に関し、特に、安価で高性能且つ毒
性のないリチウム電池用等のカソードに好適な電極材料
を得るための新規な改良に関する。
〔従来の技術〕
従来、用いられていたこの種のリチウム電池用のカソー
ド材料としては種々あるが、その中で代表的なものにつ
いて述べると、各種の硫化物(TiS2. Mo5z、
 NbSez、 Zr5z等)や、特開昭63−210
028号公報及び特開平1−157067号公報に開示
された酸化物(MnO2,V2O5,NbO5,Cr0
=等)が用いられていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の電極材料は、以上のように構成されていたため、
これらの電極材料をリチウム電池用カソード材料として
用いた場合には、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の硫化物の場合、硫化水素が発生し、そ
の取扱いが極めて困難であった。
一方、前述の酸化物の場合、Nn02及びNb2O,の
材質では、導電率が低く、十分な電池特性が得られなか
った。・ また、CrO3を用いた場合には、その毒性が強く、電
池使用後の公害問題も発生していた。
さらに、前述の硫化物及び酸化物は、高価であり、リチ
ウム電池の低価格化に対する大きい障害となっていた。
本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、安価で高性能且つ毒性のないリチウム電
池用等のカソードに好適な電極材料を提供することを目
的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明による電極材料は、Cu及びHnを主成分とする
二種の金属よりなるCuxMn*−xLの組成よりなる
構成である。
本発明による電極材料の製造方法は、Cu及びMnを主
成分とする二種の金属をターゲットとし、ガス雰囲気中
で前記二種の金属をスパッタリング処理により基板上に
導き、前記基板上に形成されたCuxHn3−xO+よ
りなる電極材料を得るようにした方法である。
さらに詳細には、前記基板の温度は約150℃以上であ
る方法である。
〔作 用〕
本発明による電極材料及びその製造方法においては、電
極材料がCuxMn+−xO4のスピネル型酸化物で構
成されているため、Cuの作用により極めて良好な導電
性を示すと共に、その毒性も皆無であることにより、極
めて特性の良いリチウム電池等を得ることができる。
さらに、その製造方法においては、CuとNnをターゲ
ットとして、スパッタリング処理により基板に成膜する
ようにしているため、殆ど人手を介することなく、成分
や導電率を可変として、任意の特性の電極材料を得るこ
とができる。
〔実施例〕
以下、図面と共に本発明による電極材料及びその製造方
法の好適な実施例について詳細に説明する。
まず、スパッタリング処理により電極材料を製造する場
合について説明する。
ターゲットとして、純金属であるCuとNnを、第1図
に示すスパッタリング装置のチャンバー1内に配設し、
周知の手段により、酸素を主成分とするガス中での、C
uとHnの二元同時反応性スパッタリング処理により、
図示しない基板上に、(uxMnzxO4のスピネル型
酸化物よりなる複合化合物を成膜することができる。
この場合、基板温度を種々変化させることにより、その
結晶化度すなわち導電率を調整することが可能であり、
例えば、第4図のX線回折パターンに示すように、基板
温度が50℃では、結晶化率が低い状態を示している。
すなわち、第4図のX線回折パターンにおいて、ピーク
が鋭いほど結晶化度が進んでいることを示し、導電率が
高いことを示しているが、基板温度が200℃の場合は
、基板温度が300℃で製造されたものと比較すると、
それほど結晶化度が進行していないが、リチウム電池等
のカソードに用いる電極材料としては十分な導電特性を
有しているものである。
また、前記基板温度が300℃の状態となると、各ピー
クは、200℃の状態よりもさらに鋭くなり、結晶化度
が十分に進行した状態を示している。
なお、前述の基板温度は約100℃以下となると、結晶
化度の進行が十分でなく、電極材料としての導電度に達
していない。
さらに、前述のCu、 Mnに投入する投入電力を各々
独立して調整することにより、そのスパッタ量を調整す
ることができ、所望する組成のCuxHn3−xO4(
0,5< x <2.0)を安易に合成することができ
る。
尚、Xの値が、0.5〜2.0の範囲を外れると、電極
材に適したスピネル型の化合物が得られない。また、前
述の実施例においては、CuとMnを二元同時反応スパ
ッタリングで成膜した場合について述べたが、例えば、
第2図に示すように、Mnターゲット3の上に、Cuの
小さい片からなるCuターゲット4を載置したオンチッ
プ構造のターゲットとした場合、第3図に示すように、
扇形のNoターゲット 3AとCuターゲット4Aを交互にラジアル方向に配設
した複合ターゲットとした場き、並びに、酸化物をター
ゲットとした場合等も、同等の作用効果を得ることがで
きるものである。
また、前述のCu、 Mnも、純金属である場合に限ら
ず、例えば、Cuの場合には、リチウム、ナトリウム、
カリウム、銀等の何れかが約1〜30%含まれた場合、
また、Mnの場合には、コバルト、モリブデン、クロム
、鉄、バナジウム、チタン、ジルコニウム、ニッケル、
タンタル等の何れがが約1〜30%含まれた場合等も、
前述と同様の作用効果が得られるものである。
さらに、前記Xは、本発明方法では、0.5〜2.0位
とすることが可能であることが、実験の結果、明らかと
なった。
尚、前述の複合酸化物CuxMn3−xO4の製造方法
として、スパッタリング処理を説明したが、このスパッ
タリング処理に限ることなく、例えば、従来から周知の
固相合成法や共沈法などの液相合成法によって、スピネ
ル相単相を得た場合も、前述と全く同等の作用効果を得
ることができるものである。また、本発明による電極材
料の定電流放電特性は、第5図に示すように、極めて安
定した特性を維持できることが明らかである。
〔発明の効果〕
本発明による電極材料は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を得ることができる。
(1)電極材料が、(:uxMn3−xO4の組成を有
するスピネル型酸化物で構成されているため、安価で且
つ毒性が皆無であり、リチウム電池等のカソード材料と
して用いた場合には、安全で公害のない電池を得ること
ができる。
(2)また、前述のCuxMn3−xO+の複合酸化物
を、スパッタリング処理によって製造した場合には、基
板温度によって導電率の異なるものが得られると共に、
CuとMnに投入する投入電力を変えることにより、C
uとMnの成分比を変えることができ、極めて簡単に種
々の使用目的に応じた特性の電極材料を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図から第5国道は、本発明による電極材料を示すた
めのもので、第1図はスパッタリング装置のチャンバー
を示す概略構成図、第2図及び第3図はターゲットの構
造を示す平面図、第4図は結晶化度を示すX線回折パタ
ーン、第5図は定電流放電特性を示す特性図である。 2.2aはターゲット、3.3aはM r+ツタ−ット
、4.4aはCuターゲットである。 代 理  人  曽  我   道  照 、立勾第1
図 第4図 ICux Mn4−x 04のX線口子斤IN’ターン
)(口折角度2θ、degl

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Cu及びMnを主成分とする二種の金属よりなる
    Cu_xMn_3_−xO_4(但しxの値が0.5〜
    2.0)の組成で構成されたことを特徴とする電極材料
JP2068309A 1990-03-20 1990-03-20 電極材料 Pending JPH03271365A (ja)

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JP2068309A JPH03271365A (ja) 1990-03-20 1990-03-20 電極材料

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266883A (ja) * 1999-10-12 2001-09-28 Hitachi Maxell Ltd リチウム電池用正極活物質およびそれを用いたリチウム電池
US6489057B1 (en) * 1999-10-12 2002-12-03 Hitachi Maxell, Ltd. Positive electrode-active material and lithium cell comprising the same
JP2012508448A (ja) * 2008-11-07 2012-04-05 イーグルピッチャー テクノロジーズ,エルエルシー 非結晶性または半結晶性の銅−マンガンの酸化物カソード材料である非水性セル
JP2013058479A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Eaglepicher Technologies Llc リチウム電池用高レートおよび高エネルギーカソード物質

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267861A (ja) * 1989-04-07 1990-11-01 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解液電池の製造法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02267861A (ja) * 1989-04-07 1990-11-01 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解液電池の製造法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001266883A (ja) * 1999-10-12 2001-09-28 Hitachi Maxell Ltd リチウム電池用正極活物質およびそれを用いたリチウム電池
US6489057B1 (en) * 1999-10-12 2002-12-03 Hitachi Maxell, Ltd. Positive electrode-active material and lithium cell comprising the same
JP2012508448A (ja) * 2008-11-07 2012-04-05 イーグルピッチャー テクノロジーズ,エルエルシー 非結晶性または半結晶性の銅−マンガンの酸化物カソード材料である非水性セル
JP2013058479A (ja) * 2011-09-08 2013-03-28 Eaglepicher Technologies Llc リチウム電池用高レートおよび高エネルギーカソード物質

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