JPH07142057A - 非水電解質電池 - Google Patents
非水電解質電池Info
- Publication number
- JPH07142057A JPH07142057A JP5314536A JP31453693A JPH07142057A JP H07142057 A JPH07142057 A JP H07142057A JP 5314536 A JP5314536 A JP 5314536A JP 31453693 A JP31453693 A JP 31453693A JP H07142057 A JPH07142057 A JP H07142057A
- Authority
- JP
- Japan
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- sodium
- composite oxide
- positive electrode
- lithium
- iron composite
- 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.)
- Pending
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-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】正極と、金属リチウム又はリチウムイオンを吸
蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする負極と
を備える非水電解質電池において、前記正極の活物質と
して、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜ｘ≦
１．３、０．００２≦ｙ≦０．２、１．８≦ｗ≦２．
２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
が用いられてなる。 【効果】ナトリウムを所定割合含有するナトリウム含有
リチウム−鉄複合酸化物が正極活物質として用いられて
いるので、電池容量が大きい。
蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする負極と
を備える非水電解質電池において、前記正極の活物質と
して、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜ｘ≦
１．３、０．００２≦ｙ≦０．２、１．８≦ｗ≦２．
２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
が用いられてなる。 【効果】ナトリウムを所定割合含有するナトリウム含有
リチウム−鉄複合酸化物が正極活物質として用いられて
いるので、電池容量が大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水電解質電池に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
金属リチウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出すること
が可能な合金若しくは炭素材料を負極材料とする非水電
解質電池が、高容量化が可能な電池として注目されてい
る。
金属リチウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出すること
が可能な合金若しくは炭素材料を負極材料とする非水電
解質電池が、高容量化が可能な電池として注目されてい
る。
【０００３】この種の電池に用いる正極活物質として
は、種々の金属酸化物が提案されている。例えばＬｉＮ
ｉＯ2 及びＬｉＣｏＯ2 （いずれも六方晶構造を有す
る。）は、既に実用されており、原材料を所定の割合で
混合した後、焼成する固相法により、１００〜１２０ｍ
Ａｈ／ｇもの比較的大きな容量を有するものが容易に得
られる。
は、種々の金属酸化物が提案されている。例えばＬｉＮ
ｉＯ2 及びＬｉＣｏＯ2 （いずれも六方晶構造を有す
る。）は、既に実用されており、原材料を所定の割合で
混合した後、焼成する固相法により、１００〜１２０ｍ
Ａｈ／ｇもの比較的大きな容量を有するものが容易に得
られる。
【０００４】しかしながら、ＬｉＦｅＯ2 （岩塩型結晶
構造を有する。）等のリチウム−鉄複合酸化物は、鉄が
自然に豊富に存在する資源であることから安価に得られ
るという製造コスト面での利点があるにもかかわらず、
この種の電池の正極活物質として、従来は、殆ど検討さ
れていなかった。これは、ＬｉＦｅＯ2 等のリチウム−
鉄複合酸化物の容量が総じて小さく、また固相法により
得ることが困難であることによるものである。
構造を有する。）等のリチウム−鉄複合酸化物は、鉄が
自然に豊富に存在する資源であることから安価に得られ
るという製造コスト面での利点があるにもかかわらず、
この種の電池の正極活物質として、従来は、殆ど検討さ
れていなかった。これは、ＬｉＦｅＯ2 等のリチウム−
鉄複合酸化物の容量が総じて小さく、また固相法により
得ることが困難であることによるものである。
【０００５】そこで、リチウム−鉄複合酸化物の正極活
物質としての実用化を可能にすべく鋭意研究した結果、
本発明者らは、焼成時に水酸化ナトリウムなどのナトリ
ウム化合物を所定割合添加混合すれば、固相法により容
量の大きいリチウム−鉄複合酸化物（ナトリウム含有リ
チウム−鉄複合酸化物）を容易に得ることができること
を見いだした。
物質としての実用化を可能にすべく鋭意研究した結果、
本発明者らは、焼成時に水酸化ナトリウムなどのナトリ
ウム化合物を所定割合添加混合すれば、固相法により容
量の大きいリチウム−鉄複合酸化物（ナトリウム含有リ
チウム−鉄複合酸化物）を容易に得ることができること
を見いだした。
【０００６】本発明は、かかる知見に基づきなされたも
のであって、その目的とするところは、ＬｉＮｉＯ2 な
どと比較しても遜色のない大きな容量を有するナトリウ
ム含有リチウム−鉄複合酸化物を正極活物質とする新
規、有用な非水電解質電池を提供するにある。
のであって、その目的とするところは、ＬｉＮｉＯ2 な
どと比較しても遜色のない大きな容量を有するナトリウ
ム含有リチウム−鉄複合酸化物を正極活物質とする新
規、有用な非水電解質電池を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る非水電解質電池（以下「本発明電池」と
称する。）は、正極と、金属リチウム又はリチウムイオ
ンを吸蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする
負極とを備える非水電解質電池において、前記正極の活
物質として、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜
ｘ≦１．３、０．００２≦ｙ≦０．２、１．８≦ｗ≦
２．２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物が用いられてなる。
の本発明に係る非水電解質電池（以下「本発明電池」と
称する。）は、正極と、金属リチウム又はリチウムイオ
ンを吸蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする
負極とを備える非水電解質電池において、前記正極の活
物質として、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜
ｘ≦１．３、０．００２≦ｙ≦０．２、１．８≦ｗ≦
２．２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物が用いられてなる。
【０００８】上式中のｙの値が０．００２〜０．２に規
制されるのは、ｙがこの範囲を外れると正極容量（単位
重量当たりの容量）が急激に低下するからである。な
お、ｘ−ｙの値すなわちリチウム含有量は、充放電に伴
い変動し、充電するとリチウムが放出されて小さくな
り、放電するとリチウムが吸蔵されて大きくなる。
制されるのは、ｙがこの範囲を外れると正極容量（単位
重量当たりの容量）が急激に低下するからである。な
お、ｘ−ｙの値すなわちリチウム含有量は、充放電に伴
い変動し、充電するとリチウムが放出されて小さくな
り、放電するとリチウムが吸蔵されて大きくなる。
【０００９】上式中のｙの値が０．０２〜０．０５であ
る金属酸化物は容量が特に大きいので、好ましい。
る金属酸化物は容量が特に大きいので、好ましい。
【００１０】本発明における金属酸化物は、例えばリチ
ウム化合物（ＬｉＯＨなど）と、ナトリウム化合物（水
酸化ナトリウムなど）と、鉄化合物（ＦｅＯＯＨなど）
とを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比がｘ−ｙ：ｙ：１
（ｙ＜ｘ≦１．３、０．００２≦ｙ≦０．２）となるよ
うに混合し、乾燥空気雰囲気下で、５００〜９００°Ｃ
の温度で６〜４０時間熱処理することにより得られる。
ウム化合物（ＬｉＯＨなど）と、ナトリウム化合物（水
酸化ナトリウムなど）と、鉄化合物（ＦｅＯＯＨなど）
とを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比がｘ−ｙ：ｙ：１
（ｙ＜ｘ≦１．３、０．００２≦ｙ≦０．２）となるよ
うに混合し、乾燥空気雰囲気下で、５００〜９００°Ｃ
の温度で６〜４０時間熱処理することにより得られる。
【００１１】本発明においては、負極材料として金属リ
チウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出することが可能
な物質が用いられる。リチウムイオンを吸蔵、放出する
ことが可能な物質としては、黒鉛、コークス、有機物焼
成体等の炭素材料及びリチウム合金が例示される。
チウム又はリチウムイオンを吸蔵、放出することが可能
な物質が用いられる。リチウムイオンを吸蔵、放出する
ことが可能な物質としては、黒鉛、コークス、有機物焼
成体等の炭素材料及びリチウム合金が例示される。
【００１２】本発明は、焼成時に水酸化ナトリウムなど
のナトリウム化合物を所定量添加混合することにより、
容量の大きいナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物が
容易に得られるとの知見に基づきなされたものであり、
リチウム−鉄複合酸化物の実用化の途を切り開いたもの
である。それゆえ、非水電解質などの電池を構成する他
の部材については、従来提案され、或いは、実用されて
いる種々の材料を特に制限なく用いることが可能であ
る。
のナトリウム化合物を所定量添加混合することにより、
容量の大きいナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物が
容易に得られるとの知見に基づきなされたものであり、
リチウム−鉄複合酸化物の実用化の途を切り開いたもの
である。それゆえ、非水電解質などの電池を構成する他
の部材については、従来提案され、或いは、実用されて
いる種々の材料を特に制限なく用いることが可能であ
る。
【００１３】例えば、液状非水電解質（非水電解液）の
溶媒としては、エチレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネートなどの有機溶媒や、こ
れらとジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタ
ン、エトキシメトキシエタンなどの低沸点溶媒との混合
溶媒が例示され、また、その溶質としては、ＬｉＣｌＯ
4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 が例示される。漏液
の虞れが無い信頼性の高い電池を得るべく固体電解質を
用いることももとより可能である。
溶媒としては、エチレンカーボネート、ビニレンカーボ
ネート、プロピレンカーボネートなどの有機溶媒や、こ
れらとジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタ
ン、エトキシメトキシエタンなどの低沸点溶媒との混合
溶媒が例示され、また、その溶質としては、ＬｉＣｌＯ
4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＣＦ3 ＳＯ3 が例示される。漏液
の虞れが無い信頼性の高い電池を得るべく固体電解質を
用いることももとより可能である。
【００１４】
【作用】ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が特定の範囲内に
あるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物が正極活物
質として用いられているので、ＬｉＦｅＯ2 などを正極
活物質として用いた場合に比し、電池容量が実用可能な
程度まで増大する。この理由は次のように考えられる。
あるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物が正極活物
質として用いられているので、ＬｉＦｅＯ2 などを正極
活物質として用いた場合に比し、電池容量が実用可能な
程度まで増大する。この理由は次のように考えられる。
【００１５】すなわち、従来正極活物質として汎用され
ているＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2などの六方晶構造を
有する金属酸化物には、充放電時にリチウムが拡散すべ
き経路が多く存在するのに対して、岩塩型結晶構造を有
するＬｉＦｅＯ2 には、この経路が少ない。ＬｉＦｅＯ
2 の容量が小さいのはこのためと思われる。これに対し
て、ＬｉＦｅＯ2 などのリチウム−鉄複合酸化物中のＬ
ｉの所定量をＮａで置換してなる本発明におけるナトリ
ウム含有リチウム−鉄複合酸化物は、ＬｉＮｉＯ2 と同
じ結晶構造、若しくはそれに近似した結晶構造を有して
おり、このため、拡散すべき経路が多く存在する。この
ことが、本発明におけるナトリウム含有リチウム−鉄複
合酸化物がＬｉＮｉＯ2 などに匹敵する大きな容量を有
する理由であると思われる。
ているＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2などの六方晶構造を
有する金属酸化物には、充放電時にリチウムが拡散すべ
き経路が多く存在するのに対して、岩塩型結晶構造を有
するＬｉＦｅＯ2 には、この経路が少ない。ＬｉＦｅＯ
2 の容量が小さいのはこのためと思われる。これに対し
て、ＬｉＦｅＯ2 などのリチウム−鉄複合酸化物中のＬ
ｉの所定量をＮａで置換してなる本発明におけるナトリ
ウム含有リチウム−鉄複合酸化物は、ＬｉＮｉＯ2 と同
じ結晶構造、若しくはそれに近似した結晶構造を有して
おり、このため、拡散すべき経路が多く存在する。この
ことが、本発明におけるナトリウム含有リチウム−鉄複
合酸化物がＬｉＮｉＯ2 などに匹敵する大きな容量を有
する理由であると思われる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【００１７】（実施例１〜１１）扁平型の非水電解液電
池（本発明電池）を作製した。
池（本発明電池）を作製した。
【００１８】〔正極〕ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯＯＨ
とを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９８：０．
００２：１となるように混合した後、乾燥空気雰囲気下
にて、６００°Ｃで２０時間焼成して、式：Ｌｉ0.998
Ｎａ0.002 ＦｅＯ2 で表されるナトリウム含有リチウム
−鉄複合酸化物を得た。次いで、このナトリウム含有リ
チウム−鉄複合酸化物をらいかいミキサーで粉砕し、こ
のようにして得た粉末と、導電剤としてのアセチレンブ
ラックと、結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを、重量比
９０：６：４の比率で混合して正極合剤を調製し、この
正極合剤を成形圧２トン／ｃｍ2 で直径２０ｍｍの円板
状に加圧成形し、２５０°Ｃで２時間熱処理して正極を
作製した。
とを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９８：０．
００２：１となるように混合した後、乾燥空気雰囲気下
にて、６００°Ｃで２０時間焼成して、式：Ｌｉ0.998
Ｎａ0.002 ＦｅＯ2 で表されるナトリウム含有リチウム
−鉄複合酸化物を得た。次いで、このナトリウム含有リ
チウム−鉄複合酸化物をらいかいミキサーで粉砕し、こ
のようにして得た粉末と、導電剤としてのアセチレンブ
ラックと、結着剤としてのフッ素樹脂粉末とを、重量比
９０：６：４の比率で混合して正極合剤を調製し、この
正極合剤を成形圧２トン／ｃｍ2 で直径２０ｍｍの円板
状に加圧成形し、２５０°Ｃで２時間熱処理して正極を
作製した。
【００１９】〔負極〕所定厚みのリチウム圧延板から直
径２０ｍｍの円板を打ち抜いて負極を作製した。
径２０ｍｍの円板を打ち抜いて負極を作製した。
【００２０】〔電解液〕プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との等体積
混合溶媒に、ＬｉＣｌＯ4 を１Ｍ（モル／リットル）の
割合で溶かして、非水電解液を調製した。
Ｃ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）との等体積
混合溶媒に、ＬｉＣｌＯ4 を１Ｍ（モル／リットル）の
割合で溶かして、非水電解液を調製した。
【００２１】〔電池の作製〕以上の正負両極及び電解液
を用いて本発明電池Ａ１（電池寸法：直径２４．０ｍ
ｍ、厚さ３．０ｍｍ）を作製した。なお、セパレータと
しては、ポリプロピレン製の微多孔膜（ヘキストセラニ
ーズ社製、商品名「セルガード」）を使用し、これに先
に述べた非水電解液を含浸させた。
を用いて本発明電池Ａ１（電池寸法：直径２４．０ｍ
ｍ、厚さ３．０ｍｍ）を作製した。なお、セパレータと
しては、ポリプロピレン製の微多孔膜（ヘキストセラニ
ーズ社製、商品名「セルガード」）を使用し、これに先
に述べた非水電解液を含浸させた。
【００２２】図１は、作製した本発明電池Ａ１を模式的
に示す断面図であり、同図に示す本発明電池Ａ１は、正
極１、負極２、これら両電極１，２を互いに離間するセ
パレータ３、正極缶４、負極缶５、正極集電体６、負極
集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキング８など
からなる。
に示す断面図であり、同図に示す本発明電池Ａ１は、正
極１、負極２、これら両電極１，２を互いに離間するセ
パレータ３、正極缶４、負極缶５、正極集電体６、負極
集電体７及びポリプロピレン製の絶縁パッキング８など
からなる。
【００２３】正極１及び負極２は、非水電解液を含浸し
たセパレータ３を介して対向して正負両極缶４，５が形
成する電池ケース内に収納されており、正極１は正極集
電体６を介して正極缶４に、また負極２は負極集電体７
を介して負極缶５に接続され、電池内部に生じた化学エ
ネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子から電気エネ
ルギーとして外部へ取り出し得るようになっている。
たセパレータ３を介して対向して正負両極缶４，５が形
成する電池ケース内に収納されており、正極１は正極集
電体６を介して正極缶４に、また負極２は負極集電体７
を介して負極缶５に接続され、電池内部に生じた化学エ
ネルギーを正極缶４及び負極缶５の両端子から電気エネ
ルギーとして外部へ取り出し得るようになっている。
【００２４】（実施例２）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９５：
０．００５：１となるように混合し、焼成したこと以外
は実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.995 Ｎａ
0.005 ＦｅＯ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄
複合酸化物粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム
−鉄複合酸化物粉末を正極活物質として用いたこと以外
は実施例１と同様にして、本発明電池Ａ２を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９５：
０．００５：１となるように混合し、焼成したこと以外
は実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.995 Ｎａ
0.005 ＦｅＯ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄
複合酸化物粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム
−鉄複合酸化物粉末を正極活物質として用いたこと以外
は実施例１と同様にして、本発明電池Ａ２を作製した。
【００２５】（実施例３）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９：
０．０１：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.99Ｎａ0.01Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ３を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９９：
０．０１：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.99Ｎａ0.01Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ３を作製した。
【００２６】（実施例４）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９８：
０．０２：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.98Ｎａ0.02Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ４を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９８：
０．０２：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.98Ｎａ0.02Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ４を作製した。
【００２７】（実施例５）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９７：
０．０３：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.97Ｎａ0.03Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ５を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９７：
０．０３：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.97Ｎａ0.03Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ５を作製した。
【００２８】（実施例６）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９６：
０．０４：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.96Ｎａ0.04Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ６を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９６：
０．０４：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.96Ｎａ0.04Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ６を作製した。
【００２９】（実施例７）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９５：
０．０５：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.95Ｎａ0.05Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ７を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９５：
０．０５：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.95Ｎａ0.05Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ７を作製した。
【００３０】（実施例８）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９３：
０．０７：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.93Ｎａ0.07Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ８を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９３：
０．０７：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.93Ｎａ0.07Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ８を作製した。
【００３１】（実施例９）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９：０．
１：１となるように混合し、焼成したこと以外は実施例
１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.9 Ｎａ0.1 ＦｅＯ2 で
表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉末を
調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉
末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１と同様
にして、本発明電池Ａ９を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．９：０．
１：１となるように混合し、焼成したこと以外は実施例
１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.9 Ｎａ0.1 ＦｅＯ2 で
表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉末を
調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉
末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１と同様
にして、本発明電池Ａ９を作製した。
【００３２】（実施例１０）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅ
ＯＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．８５：
０．１５：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.85Ｎａ0.15Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ１０を作製した。
ＯＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．８５：
０．１５：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.85Ｎａ0.15Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、本発明電池Ａ１０を作製した。
【００３３】（実施例１１）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅ
ＯＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．８：
０．２：１となるように混合し、焼成したこと以外は実
施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.8 Ｎａ0.2 ＦｅＯ
2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉
末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化
物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１と
同様にして、本発明電池Ａ１１を作製した。
ＯＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．８：
０．２：１となるように混合し、焼成したこと以外は実
施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.8 Ｎａ0.2 ＦｅＯ
2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物粉
末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化
物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１と
同様にして、本発明電池Ａ１１を作製した。
【００３４】（比較例１）ＬｉＯＨとＦｅＯＯＨとを、
ＬｉとＦｅとのモル比が１：１となるように混合し、焼
成したこと以外は実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ
ＦｅＯ2 で表されるリチウム−鉄複合酸化物粉末を調製
し、このリチウム−鉄複合酸化物粉末を正極活物質とし
て用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較電池Ｂ
１を作製した。
ＬｉとＦｅとのモル比が１：１となるように混合し、焼
成したこと以外は実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ
ＦｅＯ2 で表されるリチウム−鉄複合酸化物粉末を調製
し、このリチウム−鉄複合酸化物粉末を正極活物質とし
て用いたこと以外は実施例１と同様にして、比較電池Ｂ
１を作製した。
【００３５】（比較例２）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．７９：
０．２１：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.79Ｎａ0.21Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、比較電池Ｂ２を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．７９：
０．２１：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.79Ｎａ0.21Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、比較電池Ｂ２を作製した。
【００３６】（比較例３）ＬｉＯＨとＮａＯＨとＦｅＯ
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．７８：
０．２４：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.78Ｎａ0.24Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、比較電池Ｂ３を作製した。
ＯＨとを、ＬｉとＮａとＦｅとのモル比が０．７８：
０．２４：１となるように混合し、焼成したこと以外は
実施例１と同様にして、組成式：Ｌｉ0.78Ｎａ0.24Ｆｅ
Ｏ2 で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
粉末を調製し、このナトリウム含有リチウム−鉄複合酸
化物粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例１
と同様にして、比較電池Ｂ３を作製した。
【００３７】本発明電池Ａ１〜Ａ１１及び比較電池Ｂ１
〜Ｂ３の作製に用いた各複合酸化物の組成を表１にまと
めて示す。
〜Ｂ３の作製に用いた各複合酸化物の組成を表１にまと
めて示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】〔放電容量特性〕本発明電池Ａ１〜Ａ１１
及び比較電池Ｂ１〜Ｂ３について、充電電流１ｍＡで充
電終止電圧４．３Ｖまで充電した後、放電電流３ｍＡで
放電終止電圧３Ｖまで放電して、各電池の放電容量特性
を調べた。結果を先の表１及び図２に示す。
及び比較電池Ｂ１〜Ｂ３について、充電電流１ｍＡで充
電終止電圧４．３Ｖまで充電した後、放電電流３ｍＡで
放電終止電圧３Ｖまで放電して、各電池の放電容量特性
を調べた。結果を先の表１及び図２に示す。
【００４０】図２は、各電池の放電容量特性を、縦軸に
複合酸化物１ｇ当たりの放電容量（ｍＡｈ／ｇ）を、ま
た横軸に用いた複合酸化物のｙの値（ｙ in Ｌｉ1-y Ｎ
ａyＦｅＯ2 ）をとって示したグラフであり、同図に示
すように本発明電池Ａ１〜Ａ１１は、放電容量が１００
〜１４０ｍＡｈ／ｇと大きいのに対して、比較電池Ｂ１
〜Ｂ３は放電容量が１０〜２０ｍＡｈ／ｇと小さい。こ
のことから、リチウム−鉄複合酸化物にナトリウムを所
定割合含有させてなる正極活物質を用いることにより、
放電容量の大きい非水電解質電池が得られることが分か
る。なかでも、ｙの値が０．０２〜０．０５であるナト
リウム含有リチウム−鉄複合酸化物を用いた本発明電池
Ａ４〜Ａ７は、放電容量が１３５〜１４０ｍＡｈ／ｇと
極めて大きく、このことからｙの値が０．０２〜０．０
５であるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物を用い
ることが、高容量の非水電解質電池を得る上で好ましい
ことが分かる。
複合酸化物１ｇ当たりの放電容量（ｍＡｈ／ｇ）を、ま
た横軸に用いた複合酸化物のｙの値（ｙ in Ｌｉ1-y Ｎ
ａyＦｅＯ2 ）をとって示したグラフであり、同図に示
すように本発明電池Ａ１〜Ａ１１は、放電容量が１００
〜１４０ｍＡｈ／ｇと大きいのに対して、比較電池Ｂ１
〜Ｂ３は放電容量が１０〜２０ｍＡｈ／ｇと小さい。こ
のことから、リチウム−鉄複合酸化物にナトリウムを所
定割合含有させてなる正極活物質を用いることにより、
放電容量の大きい非水電解質電池が得られることが分か
る。なかでも、ｙの値が０．０２〜０．０５であるナト
リウム含有リチウム−鉄複合酸化物を用いた本発明電池
Ａ４〜Ａ７は、放電容量が１３５〜１４０ｍＡｈ／ｇと
極めて大きく、このことからｙの値が０．０２〜０．０
５であるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物を用い
ることが、高容量の非水電解質電池を得る上で好ましい
ことが分かる。
【００４１】上記実施例では、本発明を非水電解液電池
に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は固体
電解質電池にも適用し得るものである。
に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は固体
電解質電池にも適用し得るものである。
【００４２】
【発明の効果】ナトリウムを所定割合含有するナトリウ
ム含有リチウム−鉄複合酸化物が正極活物質として用い
られているので、電池容量が大きい。
ム含有リチウム−鉄複合酸化物が正極活物質として用い
られているので、電池容量が大きい。
【図１】扁平型の本発明電池の断面図である。
【図２】本発明電池及び比較電池の各放電容量特性を示
すグラフである。
すグラフである。
Ａ１ 本発明電池 １ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 斎藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】正極と、金属リチウム又はリチウムイオン
を吸蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする負
極とを備える非水電解質電池において、前記正極の活物
質として、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜ｘ
≦１．３、０．００２≦ｙ≦０．２、１．８≦ｗ≦２．
２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
が用いられていることを特徴とする非水電解質電池。 - 【請求項２】正極と、金属リチウム又はリチウムイオン
を吸蔵、放出することが可能な物質を負極材料とする負
極とを備える非水電解質電池において、前記正極の活物
質として、式：Ｌｉx-y Ｎａy ＦｅＯw （但し、ｙ＜ｘ
≦１．３、０．０２≦ｙ≦０．０５、１．８≦ｗ≦２．
２）で表されるナトリウム含有リチウム−鉄複合酸化物
が用いられていることを特徴とする非水電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314536A JPH07142057A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314536A JPH07142057A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142057A true JPH07142057A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=18054478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314536A Pending JPH07142057A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 非水電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07142057A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083434A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| JP2011243585A (ja) * | 2006-01-23 | 2011-12-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5314536A patent/JPH07142057A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007083434A1 (ja) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| JP2007220650A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| JP2011243585A (ja) * | 2006-01-23 | 2011-12-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池及びその製造方法 |
| US8178243B2 (en) | 2006-01-23 | 2012-05-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same |
| US8349496B2 (en) | 2006-01-23 | 2013-01-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method of manufacturing the same |
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