JPH0734368B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery

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JPH0734368B2
JPH0734368B2 JP2068801A JP6880190A JPH0734368B2 JP H0734368 B2 JPH0734368 B2 JP H0734368B2 JP 2068801 A JP2068801 A JP 2068801A JP 6880190 A JP6880190 A JP 6880190A JP H0734368 B2 JPH0734368 B2 JP H0734368B2
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cycle
active material
battery
positive electrode
limn
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▲吉▼徳 豊口
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、非水電解質二次電池の改良、特に正極活物質
の改良に関わり、電池のサイクル特性の向上を目指すも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to improvement of a non-aqueous electrolyte secondary battery, particularly to improvement of a positive electrode active material, and aims to improve cycle characteristics of the battery.

従来の技術 リチウムまたはリチウム化合物を負極とする非水電解質
二次電池は高電圧で高エネルギー密度となることが期待
され、多くの研究が行なわれている。
2. Description of the Related Art Non-aqueous electrolyte secondary batteries using lithium or a lithium compound as a negative electrode are expected to have high energy density at high voltage, and many studies have been conducted.

特に、これら電池の正極活物質としてMnO2やTiS2がよく
検討されている。最近、タックレイらによりLiMn2O4
正極活物質となることが報告された(マテリアル リサ
ーチ ブレチン1983年18巻461−472ページ)。LiMn2O4
はスピネル構造をした立方晶の結晶構造であり、電池の
正極活物質として用いた場合、電池の放電電圧は4ボル
ト程度の高い電圧となり、正極活物質として有望と考え
られている。
In particular, MnO 2 and TiS 2 have been well studied as a positive electrode active material for these batteries. Recently, Taclay et al. Reported that LiMn 2 O 4 could be used as a positive electrode active material (Material Research Bulletin 1983 Vol. 18, pp. 461-472). LiMn 2 O 4
Is a cubic crystal structure having a spinel structure, and when used as a positive electrode active material for a battery, the discharge voltage of the battery becomes a high voltage of about 4 V and is considered to be promising as a positive electrode active material.

しかし、この正極活物質はサイクル特性に問題があっ
た、つまり充電放電を繰り返すと放電容量の低下が顕著
であった。
However, this positive electrode active material had a problem in cycle characteristics, that is, the discharge capacity was remarkably reduced when charging and discharging were repeated.

LiMn2O4正極活物質では、4.5ボルトまで充電し2ボルト
まで放電すると第2図に示すように4ボルト付近と2.8
ボルト付近の2段の放電曲線となる。横軸には、この時
の正極活物質の組成を示した。正極活物質中へのLiの出
入りにより充電、放電が行なわれる(小槻らの報告(第
29回電池討論会予稿集135ページ)。正極活物質の組成
をLiXMn2O4で示すとXの値の変化により充電、放電が起
こる。
With LiMn 2 O 4 positive electrode active material, when it was charged to 4.5 V and discharged to 2 V, it was around 4 V and 2.8 V as shown in Fig. 2.
It has a two-step discharge curve near the bolt. The horizontal axis shows the composition of the positive electrode active material at this time. Charge and discharge are performed by the inflow and outflow of Li into the positive electrode active material (report by Otsuki et al.
Proceedings of the 29th Battery Symposium, page 135). When the composition of the positive electrode active material is represented by Li X Mn 2 O 4 , charging and discharging occur due to changes in the value of X.

これまで、2.8ボルト付近の2段目の放電に着目し、充
電電圧を3.8ボルトまでに制限し、放電を2ボルトまで
行うこと、つまりXが約1から1.85まで変化させる充放
電により良好なサイクル特性が得られている。
Until now, paying attention to the second-stage discharge near 2.8 V, limiting the charging voltage to 3.8 V and discharging up to 2 V, that is, a good cycle by charging / discharging in which X changes from about 1 to 1.85. The characteristics are obtained.

しかしこれでは、高エネルギー密度を達成できない。高
エネルギー密度を達成するには、4.5ボルトまで充電し
3ボルトまで放電する1段目の放電、つまりXが1以下
好ましくは0.7以下になるまで充電し、Xが1になるま
であるいは、1.85になるまで放電する方が有利である。
しかし、Xが0.7以下になるまで充電する1段目の充放
電の部分を用いるとサイクル特性は悪く約50サイクル程
度で放電容量は半分に低下した。また、Xが0.7を越え
る程度に充電した場合では、充電が不十分な状態であ
り、十分な放電容量は得にくい。
However, this cannot achieve a high energy density. In order to achieve high energy density, the first-stage discharge that charges up to 4.5V and discharges up to 3V, that is, charge until X becomes 1 or less, preferably 0.7 or less, until X becomes 1 or 1.85. It is more advantageous to discharge until.
However, when the first-stage charging / discharging portion that charges until X becomes 0.7 or less is used, the cycle characteristics are poor and the discharge capacity is reduced to half in about 50 cycles. Further, when X is charged to exceed 0.7, charging is insufficient and it is difficult to obtain sufficient discharge capacity.

発明が解決しようとする課題 本発明は、LiMn2O4を正極活物質とする非水電解質二次
電池のサイクル特性の向上を目的とし、正極活物質の改
良を行なうものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention The present invention aims to improve the cycle characteristics of a non-aqueous electrolyte secondary battery using LiMn 2 O 4 as a positive electrode active material, and to improve the positive electrode active material.

課題を解決するための手段 リチウムまたはリチウム化合物を負極とし、リチウム塩
を含む非水電解質を用いる非水電解質二次電池であっ
て、正極に、一般式LiXMYMn(2-Y)O4で表わされ、式中M
はCo、Cr、Feのうちの少なくとも一種であり、かつ式中
Xが0.85≦X≦1.15であり、式中Yが0.02≦Y≦0.3で
ある正極活物質を用い、かつ充電により正極活物質より
リチウムが抜けた充電状態での正極活物質の組成が、Li
XMYMn(2-Y)O4(X≦0.7)になることを特徴とするもの
である。
Means for Solving the Problems A nonaqueous electrolyte secondary battery using a lithium or lithium compound as a negative electrode and a nonaqueous electrolyte containing a lithium salt, wherein the positive electrode has the general formula Li X M Y Mn (2-Y) O It is represented by 4 , and M in the formula
Is a positive electrode active material in which at least one of Co, Cr, and Fe, X in the formula is 0.85 ≦ X ≦ 1.15, and Y in the formula is 0.02 ≦ Y ≦ 0.3, and the positive electrode active material is charged. The composition of the positive electrode active material in the charged state with more lithium removed is Li
The feature is that X M Y Mn (2-Y) O 4 (X ≦ 0.7).

作用 LiMn2O4はスピネル構造をした立方晶の結晶構造であ
り、充電により結晶よりLiが抜き取られ、放電によりLi
が結晶中に入る。充電、放電のサイクルを繰り返した後
のLiMn2O4をX線回折で調べると結晶性が低下している
ことがわかった。
Action LiMn 2 O 4 has a cubic crystal structure with a spinel structure. Li is extracted from the crystal by charging and LiMn 2 O 4 is discharged by discharging.
Enters the crystal. When LiMn 2 O 4 after repeating the charge and discharge cycles was examined by X-ray diffraction, it was found that the crystallinity was lowered.

さらに、LiXMn2O4としてXの値を変えて活物質を科学的
に合成し特性を検討すると、Xの値により放電容量やサ
イクル特性が変化することがわかった。このことは、活
物質そのものの結晶の安定性がサイクル特性に関与する
ことを示している。
Furthermore, when the value of X was changed as Li X Mn 2 O 4 and the active material was chemically synthesized to examine the characteristics, it was found that the discharge capacity and the cycle characteristics changed depending on the value of X. This indicates that the crystal stability of the active material itself is involved in the cycle characteristics.

そこで、LiXMn2O4中のMnを一部CoやCrやFeに置換した活
物質を検討した結果、LiXMn2O4に較べ結晶格子定数が小
さくなった。これらを用いて、二次電池の正極活物質と
しての特性を調べると、サイクル特性の良好な、それに
よりサイクル後の放電容量の大きい二次電池用正極物質
となることがわかった。
Therefore, as a result of examining an active material in which Mn in Li X Mn 2 O 4 was partially substituted with Co, Cr, or Fe, the crystal lattice constant was smaller than that of Li X Mn 2 O 4 . When these materials were used to examine the characteristics of the secondary battery as a positive electrode active material, it was found that the positive electrode material for a secondary battery has good cycle characteristics and thus a large discharge capacity after cycling.

その理由としてLXiMn2O4中のMnをCoやFeやCrで置換する
と、スピネル構造の格子定数が小さくなり、これにより
結晶の安定性が増し、サイクル特性が向上したと思われ
る。
The reason for this is that when Mn in L X iMn 2 O 4 is replaced with Co, Fe or Cr, the lattice constant of the spinel structure becomes smaller, which increases the crystal stability and improves the cycle characteristics.

実施例 以下に実施例を述べる。Examples Examples will be described below.

<実施例> LiMn2O4のMnをCoに置換した活物質として、LiMn2O4とLi
CoO2の固溶体を検討した。
The <Example> Mn of LiMn 2 O 4 as the active material was replaced by Co, LiMn 2 O 4 and Li
A solid solution of CoO 2 was investigated.

LiMn2O4の製法 Li2CO3が3モルに対しMn3O4を4モルの割合でよく混合
したのち、混合物を大気中で900℃で10時間加熱し、LiM
n2O4を作った。
Preparation of LiMn 2 O 4 After mixing 3 mol of Li 2 CO 3 and 4 mol of Mn 3 O 4 well, the mixture was heated in the air at 900 ° C. for 10 hours to obtain LiMn 2 O 4.
made n 2 O 4 .

LiCoO2の製法 Li2CO3が1モルに対しCoCO3を2モルの割合でよく混合
したのち、同様に混合物を大気中で900℃で10時間加熱
し、LiCoO2を作った。
Preparation of LiCoO 2 After thoroughly mixing 2 mol of CoCO 3 with 1 mol of Li 2 CO 3 , the mixture was similarly heated in the atmosphere at 900 ° C. for 10 hours to prepare LiCoO 2 .

LiCoO2を固溶したLiMn2O4の製法 LiCoO2が10モルに対しLiMn2O4を45モルの比でよく混合
したのち、混合物を大気中で900℃で40時間加熱して作
った。
Preparation of LiMn 2 O 4 with solid solution of LiCoO 2 LiMn 2 O 4 was mixed well at a ratio of 45 mol to 10 mol of LiCoO 2 , and then the mixture was heated at 900 ° C. for 40 hours in the atmosphere.

電池の製造 正極活物質としてのLiCoO2を固溶したLiMn2O4の7重量
部に対し、導電剤としてのアセチレンブラック2重量
部、結着剤としてのポリ4弗化エチレン樹脂1重量部を
混合して正極合剤とした。この正極合剤0.1グラムを直
径17.5mmに1トン/cm2でプレス成型して正極とした。
製造した電池の断面図を第3図に示す。成型した正極1
をケース2内に置き、この正極1の上にセパレータ3と
しての多孔性ポリプロピレンフィルムを置いた。負極と
して直径17.5mm厚さ0.3mmのリチウム板4を、ポリプロ
ピレン製ガスケット6を取り付けた封口板5に圧着し
た。非水電解質として、1モル/lの過塩素酸リチウムを
溶解した、体積比で1対1のプロピレンカーボネートと
ジメトキシエタンの混合液を用い、これをセパレータ上
および負極上に加えた。その後電池を封口した。この電
池をAとする。
Batteries production 2 parts by weight of acetylene black as a conductive agent and 1 part by weight of polytetrafluoroethylene resin as a binder are added to 7 parts by weight of LiMn 2 O 4 in which LiCoO 2 is dissolved as a positive electrode active material. The mixture was mixed to obtain a positive electrode mixture. 0.1 gram of this positive electrode mixture was press-molded to a diameter of 17.5 mm at 1 ton / cm 2 to obtain a positive electrode.
A cross-sectional view of the manufactured battery is shown in FIG. Molded positive electrode 1
Was placed in a case 2, and a porous polypropylene film as a separator 3 was placed on the positive electrode 1. As a negative electrode, a lithium plate 4 having a diameter of 17.5 mm and a thickness of 0.3 mm was pressure-bonded to a sealing plate 5 to which a polypropylene gasket 6 was attached. As the non-aqueous electrolyte, a mixture of propylene carbonate and dimethoxyethane in a volume ratio of 1: 1 in which 1 mol / l lithium perchlorate was dissolved was used and added to the separator and the negative electrode. After that, the battery was sealed. This battery is designated as A.

同様に、従来例としてのLiMn2O4を正極活物質として用
いた電池をBとする。さらに従来例としてLiCoO2を正極
活物質として用いた電池をCとする。これら電池を、2m
Aの定電流で4.5ボルトまで充電し、3ボルトまで放電し
て充放電を繰り返した。
Similarly, let B be a battery using LiMn 2 O 4 as a positive electrode active material as a conventional example. Further, as a conventional example, a battery using LiCoO 2 as a positive electrode active material is designated as C. 2m of these batteries
The battery was charged to 4.5 V with a constant current of A, discharged to 3 V and repeatedly charged and discharged.

この条件では、第2図の正極活物質中のLiの組成を示す
Xは0.7以下の0.3になるまで充電し、Xが1になるまで
放電したことになる。
Under this condition, X, which represents the composition of Li in the positive electrode active material in FIG. 2, was charged to 0.3, which was 0.7 or less, and was discharged until X became 1.

第1図は、これら電池の各サイクルでの放電容量をプロ
ットしたものである。これより本発明のLiCoO2を固溶し
たLiMn2O4正極では上記条件の充放電サイクルを繰り返
しても劣化は小さいことがわかる。また第4図には、代
表的な放電特性としてまだ劣化の少ない第10サイクル目
での各電池の放電曲線を示す。これより本発明のLiCoO2
を固溶したLiMn2O4は、LiMn2O4と同じ電位で放電してお
り、LiCoO2とは異なっていることがわかる。X線回折で
本実施例のLiCoO2を固溶したLiMn2O4を調べると、回折
パターンはLiMn2O4と同じであった。
FIG. 1 is a plot of the discharge capacity of each of these batteries in each cycle. From this, it is understood that the LiMn 2 O 4 positive electrode of the present invention in which LiCoO 2 is solid-dissolved does not deteriorate much even if the charge and discharge cycle under the above conditions is repeated. Further, FIG. 4 shows a discharge curve of each battery in the 10th cycle, which is a typical discharge characteristic and is still less deteriorated. From this, the LiCoO 2 of the present invention
It can be seen that LiMn 2 O 4 with solid solution of is discharged at the same potential as LiMn 2 O 4 , and is different from LiCoO 2 . When LiMn 2 O 4 in which LiCoO 2 of the present example was solid-solved was examined by X-ray diffraction, the diffraction pattern was the same as that of LiMn 2 O 4 .

しかし、そのピークの位置はLiMn2O4に較べ高角側にシ
フトしており各回折ピークより求めた格子定数は、LiMn
2O4の8.24Åに較べ8.21Åと小さくなっていた。結果か
らの作用の推定になるが、格子定数が小さくなることに
より、結晶が安定になり上記条件の充放電でもサイクル
特性が向上したものと考えられる。
However, the position of the peak is shifted to a higher angle side than LiMn 2 O 4 , and the lattice constant obtained from each diffraction peak is LiMn 2 O 4.
It was 8.21Å, which was smaller than 8.24Å of 2 O 4 . Although the action is estimated from the results, it is considered that the reduction of the lattice constant stabilizes the crystal and improves the cycle characteristics even under the charge and discharge under the above conditions.

一般にスピネルは、LiMn2O4のようにAB2O4の組成を持
つ。ここでAは、酸素の4面体に囲まれた金属元素、B
は、酸素の8面体に囲まれた金属元素である。しかし、
LiCoO2はこの組成を持たない。したがって本実施例で述
べた固溶体は以下に述べるような組成を持っていると思
われる。
Generally, spinel has a composition of AB 2 O 4 like LiMn 2 O 4 . Where A is a metal element surrounded by an oxygen tetrahedron, B
Is a metal element surrounded by an octahedron of oxygen. But,
LiCoO 2 does not have this composition. Therefore, it is considered that the solid solution described in this example has the following composition.

10LiCoO2+45LiMn2O4 =Li55Co10Mn90O200 すなわち、Li1.1Co0.2Mn1.8O4となり、CoやMn合わせて
2.0分は酸素の8面体に囲まれ、Liの1.0分は通常のスピ
ネルと同様の位置に入り、残り0.1分はスピネル中の空
いている酸素4面体のなかに入ると考えられる。このよ
うに、本発明のLiCoO2を固溶したLiMn2O4は、通常のス
ピネルとは異なった組成物である。
10LiCoO 2 + 45LiMn 2 O 4 = Li 55 Co 10 Mn 90 O 200, that is, Li 1.1 Co 0.2 Mn 1.8 O 4 , which is the total of Co and Mn.
It is considered that 2.0 minutes is surrounded by an octahedron of oxygen, 1.0 minutes of Li enters the same position as a normal spinel, and the remaining 0.1 minutes enters into an empty oxygen tetrahedron in the spinel. Thus, the LiMn 2 O 4 of the present invention in which LiCoO 2 is solid-soluted has a composition different from that of ordinary spinel.

<実施例2> 本実施例では、LiCoO2とLiMn2O4の比率を変えて、種々
のLiCoO2を固溶したLiMn2O4を作り、正極活物質として
の特性を検討した。
In <Embodiment 2> This embodiment, by changing the ratio of LiCoO 2 and LiMn 2 O 4, make LiMn 2 O 4 was dissolved various LiCoO 2, was examined characteristics as a positive electrode active material.

実施例1で述べたのと同様に加熱して製造し、電池を試
作してその特性を調べた。正極活物質のサイクル特性を
表わす指数として、第10サイクル目の放電容量から第50
サイクル目の放電容量を引き、それを第10サイクル目の
放電容量で除した値を用いることにした。すなわち、サ
イクル劣化率でありこの値 が小さいほど良いことになる。第5図は、固溶体を作成
する時のLiCoO2とLiMn2O4の比率に対して、その活物質
のサイクル特性をプロットしたものである。LiCoO2が増
えるにしたがってサイクル特性が向上した。しかし、向
上の度合は、LiCoO2とLiMn2O4の比率が10対45付近から
鈍化している。さらにLiCoO2分が増えた比率が50対25で
は、むしろサイクル特性が低下していく。
In the same manner as described in Example 1, the battery was heated and manufactured, and a battery was experimentally manufactured and its characteristics were examined. As an index showing the cycle characteristics of the positive electrode active material, the discharge capacity from the 10th cycle to the 50th cycle
It was decided to use the value obtained by subtracting the discharge capacity at the cycle and dividing it by the discharge capacity at the 10th cycle. That is, it is the cycle deterioration rate, and the smaller this value, the better. FIG. 5 is a plot of the cycle characteristics of the active material against the ratio of LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 when forming a solid solution. The cycle characteristics improved as the LiCoO 2 content increased. However, the degree of improvement slowed down from the ratio of LiCoO 2 to LiMn 2 O 4 of around 10:45. Furthermore, when the ratio of LiCoO 2 increased to 50:25, the cycle characteristics rather deteriorate.

これより、LiCoO2とLiMn2O4の比率が2対49から30対35
が良く、特に5対47.5から26対37が望ましいことがわか
る。
From this, the ratio of LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 is from 2:49 to 30:35.
It is found that 5: 47.5 to 26:37 are particularly desirable.

つまり固溶体の組成で表わすと、Li1.01Co0.02Mn0.98O4
からLi1.15Co0.3Mn0.7O4が良く、特にLi1.025Co0.05Mn
0.98O4からLi1.13Co0.26Mn0.74O4が望ましい。
In other words, in terms of the composition of solid solution, Li 1.01 Co 0.02 Mn 0.98 O 4
From Li 1.15 Co 0.3 Mn 0.7 O 4 is good, especially Li 1.025 Co 0.05 Mn
0.98 O 4 to Li 1.13 Co 0.26 Mn 0.74 O 4 are preferred.

本実施例で用いた活物質をX線回折で調べると、LiCoO2
とLiMn2O4の比率が30対35までの固溶体はLiMn2O4と同じ
回折パターンを示し、LiCoO2の固溶している比率が大に
なるにつれて、立方晶の格子定数が小さくなることがわ
かった。これ以上の比率では回折パターンに他のピーク
が現れ、立方晶の結晶のみとは言い難くなる。
When the active material used in this example was examined by X-ray diffraction, LiCoO 2
The solid solution with the ratio of LiMn 2 O 4 and LiMn 2 O 4 up to 30:35 shows the same diffraction pattern as LiMn 2 O 4, and the lattice constant of the cubic crystal decreases as the proportion of LiCoO 2 in solid solution increases. I understood. When the ratio is higher than this, other peaks appear in the diffraction pattern, and it is difficult to call it only cubic crystals.

<実施例3> 実施例1、2ではLiCoO2を固溶したLiMn2O4を製造する
のにLiCoO2とLiMn2O4を反応させた。この方法では、LiC
oO2とLiMn2O4の反応性が遅く時間を要した。本実施例で
は、LiCoO2とLiMn2O4を別々に製造するのではなく所定
量のLi2CO3とMn3O4とCoCO3をよく混合した後、900℃で1
0時間加熱し反応させた。
It was reacted LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 for the production of LiMn 2 O 4 obtained by solid solution <Example 3> Example 1 In LiCoO 2. This way, LiC
The reactivity of oO 2 and LiMn 2 O 4 was slow and took a long time. In this example, rather than producing LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 separately, a predetermined amount of Li 2 CO 3 and Mn 3 O 4 and CoCO 3 were mixed well, and then 1
The mixture was heated and reacted for 0 hour.

実施例1で述べたのと同じ組成の固溶体を製造するの
に、Li2CO3を27.5モル、Mn3O4を30モル、CoCO3を10モル
の比率で混合した後、900℃で10時間加熱した。生成物
のX線回折や、同様の電池試験を行なっても同じ結果が
得られた。
To prepare a solid solution having the same composition as described in Example 1, 27.5 mol of Li 2 CO 3 , 30 mol of Mn 3 O 4 and 10 mol of CoCO 3 were mixed, and then mixed at 900 ° C. for 10 minutes. Heated for hours. The same result was obtained even when the product was subjected to X-ray diffraction and a similar battery test.

<実施例4> 実施例1、2では、スピネル型結晶構造を持つLiMn2O4
にLiCoO2を固溶させることにより、LiMn2O4の結晶構造
をもったまま、電池のサイクル特性を向上できることが
わかった。この時、Coは、Mnを置換した形で入り、さら
にLiに関しては酸素4に対し1以上と増大していると考
えられる。
Example 4 In Examples 1 and 2, LiMn 2 O 4 having a spinel type crystal structure was used.
It was found that the solid-state solution of LiCoO 2 in the solution can improve the cycle characteristics of the battery while maintaining the crystal structure of LiMn 2 O 4 . At this time, it is considered that Co enters in a form in which Mn is substituted, and further Li is increased to 1 or more with respect to oxygen 4.

実施例3では、LiXCoYMn(2-Y)O4を作るのに、Li化合
物、Co化合物、Mn化合物を所定量混合し、加熱すること
により合成できることがわかった。
In Example 3, it was found that Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 can be synthesized by mixing a predetermined amount of Li compound, Co compound and Mn compound and heating.

そこで、LiXCoYMn(2-Y)O4に対しXを固定してYの値を
変えたもの、Yを固定してXの値を変えたものを作り、
正極活物質のサイクル特性を調べた。
Therefore, with respect to Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 , one having fixed X and varying the value of Y and one having fixed Y and varying the value of X were prepared.
The cycle characteristics of the positive electrode active material were investigated.

X=1.0、1.01、1.025、1.05、1.10、1.15、1.20に対し
て、それぞれY=0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.
3、0.4となるように、Li2CO3、CoCO3、Mn3O4を秤量し実
施例3と同様にして固溶体を作り、実施例1の様に電池
を試作し、サイクル試験を行なった。
For X = 1.0, 1.01, 1.025, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, Y = 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.
Li 2 CO 3 , CoCO 3 , and Mn 3 O 4 were weighed so as to be 3 , 0.4, a solid solution was prepared in the same manner as in Example 3, and a battery was prototyped as in Example 1, and a cycle test was performed. .

サイクル特性として実施例2のようにサイクル劣化率を
とり、各々のX、Yに対応する活物質のサイクル劣化率
を第1表に示した。これより正極活物質のサイクル特性
の向上には、製造した活物質のXのLiの量、YのCoの量
の両方の値を限定することが効果的であることがわかっ
た。しかし、LiもCoも多すぎると効果がなくなることも
わかった。
As the cycle characteristics, the cycle deterioration rate was taken as in Example 2, and the cycle deterioration rates of the active materials corresponding to X and Y are shown in Table 1. From this, it was found that in order to improve the cycle characteristics of the positive electrode active material, it is effective to limit both values of the amount of Li of X and the amount of Co of Y of the produced active material. However, it was also found that if Li and Co were too much, the effect would be lost.

実施例1から実施例4の結果をまとめるとLiXCoYMn
(2-Y)O4のYであるCo量が0.02以上0.3以下に対して、Li
量としてのXが1以上1.15以下でサイクル特性の良好
な、したがってサイクル後の放電容量の大きい非水電解
質二次電池が得られる。
The results of Examples 1 to 4 are summarized as Li X Co Y Mn.
When the amount of Co, which is Y of (2-Y) O 4 , is 0.02 or more and 0.3 or less, Li
When the amount of X is 1 or more and 1.15 or less, a non-aqueous electrolyte secondary battery having good cycle characteristics and thus having a large discharge capacity after cycling can be obtained.

<実施例5> つぎにLiXCoYMn(2-Y)O4のXが1より小さい場合につい
て検討した。
Example 5 Next, the case where X of Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 was smaller than 1 was examined.

LiMn2O4の製法 実施例1と同様に行なった。Production method of LiMn 2 O 4 The same procedure as in Example 1 was performed.

LiXMn2O4の製法 Li2CO3とMn3O4を所定のLi原子分がXモル、Mn原子分が
2モルの割合でよく混合したのち、混合物を大気中で90
0℃で10時間加熱し作った。
Preparation of Li X Mn 2 O 4 Li 2 CO 3 and Mn 3 O 4 were mixed well at a predetermined Li atom content of X moles and Mn atom content of 2 moles, and then the mixture was heated to 90
It was made by heating at 0 ° C for 10 hours.

ここでは、X=0.95、0.90、0.85、0.80のものを作り正
極活物質とした。
Here, X = 0.95, 0.90, 0.85, and 0.80 were prepared and used as the positive electrode active material.

LiXCoYMn(2-Y)O4の製法 Li2CO3とMn3O4とCoCO3を用いてLi原子分がXモル、Co原
子分がYモル、Mn原子分が2−Yモルの割合でよく混合
したのち、混合物を大気中で900℃で10時間加熱し作っ
た。X=0.95、0.90、0.85、0.80の各々に対してY=0.
01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4のものを作り正極
活物質とした。
Preparation of Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 Using Li 2 CO 3 , Mn 3 O 4 and CoCO 3 , Li atom content is X mole, Co atom content is Y mole, and Mn atom content is 2-Y. After mixing well at a molar ratio, the mixture was made by heating in air at 900 ° C. for 10 hours. Y = 0 for each of X = 0.95, 0.90, 0.85, 0.80.
The materials of 01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 were prepared as positive electrode active materials.

電池の製造と充電放電試験 実施例1と同様に行なった。Battery Production and Charge / Discharge Test The same procedure as in Example 1 was performed.

この条件でも第2図の正極活物質中のLiの組成を示すX
は0.7以下の0.3になるまで充電し、Xが1まで放電した
ことになる。
Even under this condition, X showing the composition of Li in the positive electrode active material shown in FIG.
Means that it was charged to 0.7 or less to 0.3, and X was discharged to 1.

第6図は、これら電池の第1サイクルでの放電容量をLi
XMn2O4のXに対してプロットしたものである。これよ
り、Xが小さいほど放電容量が増加することがわかる。
Figure 6 shows the discharge capacity of these batteries in the first cycle as Li
It is a plot of X Mn 2 O 4 against X. From this, it can be seen that the discharge capacity increases as X decreases.

正極活物質のサイクル特性を表わす指数として、第10サ
イクル目の放電容量から第50サイクル目の放電容量を引
き、それを第10サイクル目の放電容量で除した値を用い
ることにした。すなわち、サイクル劣化率でありこの値
が小さいほど良いことになる。第7図は、LiXMn2O4のX
に対してこのサイクルによる劣化率をプロットしたもの
である。Xが小さいほど劣化率が増大した。
As an index representing the cycle characteristics of the positive electrode active material, a value obtained by subtracting the discharge capacity at the 50th cycle from the discharge capacity at the 10th cycle and dividing it by the discharge capacity at the 10th cycle was used. That is, it is the cycle deterioration rate, and the smaller this value, the better. Figure 7 shows the X of Li X Mn 2 O 4 .
Is a plot of the deterioration rate due to this cycle. The smaller X is, the higher the deterioration rate is.

そこで、正極活物質としてLiXMn2O4のMnの一部をCoで置
換したLiXCoYMn(2-Y)O4を用いて、先に述べたのと同様
にして電池を構成し、充放電試験を行なった。
Therefore, using Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 in which a part of Mn of Li X Mn 2 O 4 is replaced with Co as the positive electrode active material, a battery is constructed in the same manner as described above. Then, a charge / discharge test was performed.

第2表には、LiXCoYMn(2-Y)O4の各X、Yの時の第50サ
イクル目での放電容量(単位はmAH)を示した。また、
第3表には、それぞれの活物質のサイクル劣化率を示し
た。
Table 2 shows the discharge capacity (unit: mAH) at the 50th cycle of Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 for each X and Y. Also,
Table 3 shows the cycle deterioration rate of each active material.

第8図には、本発明の一例であるLi0.9Co0.1Mn0.9O4
用いた電池Dと従来例であるLiMn2O4を用いた電池Bの
第50サイクル目での放電曲線を示した。本実施例の電池
が優れていることがわかる。
FIG. 8 shows discharge curves at the 50th cycle of Battery D using Li 0.9 Co 0.1 Mn 0.9 O 4 which is an example of the present invention and Battery B using LiMn 2 O 4 which is a conventional example. It was It can be seen that the battery of this example is excellent.

以上より、LiXCoYMn(2-Y)O4のYが0.02以上、0.3以下で
サイクル特性が向上し、その上Xが1未満で0.85以上の
場合には、LiXMn2O4に比べ放電容量も大きい。
From the above, the cycle characteristics are improved when Y of Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 is 0.02 or more and 0.3 or less, and when X is less than 1 and 0.85 or more, Li X Mn 2 O 4 The discharge capacity is larger than that of.

X線回折で本発明のLiXCoYMn(2-Y)O4を調べると、回折
パターンはLiMn2O4と同じであった。しかし、そのピー
クの位置はLiMn2O4に較べ高角側にシフトしており各回
折ピークより求めた格子定数は、LiMn2O4の8.24Åに較
べ、例えばLi0.9Co0.1Mn0.9O4では8.21Åと小さくなっ
ていた。格子定数が小さくなることにより、結晶が安定
になりサイクル特性が向上したものと考えられる。
When the Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 of the present invention was examined by X-ray diffraction, the diffraction pattern was the same as that of LiMn 2 O 4 . However, the lattice constant position determined from the diffraction peak is shifted to the higher angle side compared to LiMn 2 O 4 of the peak, compared to 8.24Å of LiMn 2 O 4, the example Li 0.9 Co 0.1 Mn 0.9 O 4 It was as small as 8.21Å. It is considered that the crystal becomes stable and the cycle characteristics are improved due to the smaller lattice constant.

実施例5より 式LiXCoYMn(2-Y)O4で表わされ、0.85≦X≦1、0.02≦
Y≦0.3である物質を正極活物質とすることにより、非
水電解質二次電池の容量増加とともにサイクル特性を向
上させることができる。
From Example 5, represented by the formula Li X Co Y Mn (2-Y) O 4 , 0.85 ≦ X ≦ 1, 0.02 ≦
By using a material with Y ≦ 0.3 as the positive electrode active material, the capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be increased and the cycle characteristics can be improved.

以上の実施例1から5を総合すると、式LiXCoYMn(2-Y)O
4で表わされ、0.85≦X≦1.15、0.02≦Y≦0.3である物
質を正極活物質とすることにより、非水電解質二次電池
の容量増加とともにサイクル特性を向上させることがで
きる。
Combining the above Examples 1 to 5, the formula Li X Co Y Mn (2-Y) 2 O
By using a material represented by 4 and having 0.85 ≦ X ≦ 1.15 and 0.02 ≦ Y ≦ 0.3 as the positive electrode active material, the capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be increased and the cycle characteristics can be improved.

次に、LiMn2O4中のMnを一部CrやFeに置換した活物質を
検討した。これらの放電容量は第1サイクル目のみ少し
低下するがサイクル特性の良好な二次電池用正極活物質
となり、5サイクル目以降は放電容量も大となることが
わかった。
Next, an active material in which Mn in LiMn 2 O 4 was partially replaced by Cr or Fe was examined. It was found that these discharge capacities decreased only in the first cycle, but became a positive electrode active material for a secondary battery with good cycle characteristics, and the discharge capacities also increased after the fifth cycle.

その理由としてLiXMn2O4中のMnをFeやCrで置換すると、
Coの場合と同様にスピネル構造の格子定数が小さくなる
が、この場合もこれにより結晶の安定性が増し、サイク
ル特性が向上したと思われる。さらに、合成した活物質
の段階におけるMnの一部をFeやCrで置換したLiMn4OのX
より大になるにしたがってサイクル特性がらに向上する
ことがわかった。
The reason for this is that if Mn in Li X Mn 2 O 4 is replaced with Fe or Cr,
The lattice constant of the spinel structure becomes smaller as in the case of Co, but in this case as well, it is thought that this increased crystal stability and improved cycle characteristics. In addition, X of LiMn 4 O in which a part of Mn at the stage of the synthesized active material is replaced with Fe or Cr
It has been found that the cycle characteristics are further improved as the size becomes larger.

<実施例6> LiMYMn(2-Y)O4(M=Cr、Fe)の製法 Li2CO3とMn3O4とCr2O3または、Fe2O3を用いてLi原子分
が1モル、Cr原子分またはFe原子分がYモル、Mn原子分
が2−Yモルの割合でよく混合したのち、混合物を大気
中で900℃で10時間加熱し作った。Crまたは、Feとして
Y=0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4のものを作
り正極活物質とした。電池の製造および充放電試験は実
施例1と同様に行なった。
<Example 6> LiM Y Mn (2- Y) O 4 (M = Cr, Fe) Preparation Li 2 CO 3 and Mn 3 O 4 of the Cr 2 O 3 or, Li atomic with Fe 2 O 3 1 mole, Cr atom content or Fe atom content was Y mole, and Mn atom content was 2-Y mole, and the mixture was heated at 900 ° C. for 10 hours in the atmosphere. Cr or Fe with Y = 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 was prepared as a positive electrode active material. The battery was manufactured and the charge / discharge test was performed in the same manner as in Example 1.

この条件でも、第2図の正極活物質中のLiの組成を示す
Xは0.7以下の0.3になるまで充電し、Xが1になるまで
放電したことになる。
Even under this condition, X, which represents the composition of Li in the positive electrode active material in FIG. 2, was charged to 0.3, which was 0.7 or less, and was discharged until X was 1.

第9図には、本発明の一例であるLiFe0.2Mn1.8O4を用い
た電池Eと従来例であるLiMn2O4を用いた電池Bの第100
サイクル目での充電放電曲線を示した。
FIG. 9 shows a battery E using LiFe 0.2 Mn 1.8 O 4 which is an example of the present invention and a battery B using LiMn 2 O 4 which is a conventional example.
The charge-discharge curve at the cycle is shown.

放電に対応する充電曲線を見ると4ボルト以上の充電電
圧が必要であることがわかる。また、本発明の方が充電
電気量、放電電気量とも大であった。
Looking at the charging curve corresponding to discharging, it can be seen that a charging voltage of 4 volts or more is required. Further, the present invention was larger in both the charge electricity quantity and the discharge electricity quantity.

大10図には、これら電池の各サイクルでの放電容量をプ
ロットした。実施例の場合にサイクル特性が良好になる
ことがわかる。
The discharge capacity of each of these batteries in each cycle is plotted in Figure 10. It can be seen that the cycle characteristics are improved in the case of the example.

第101サイクル目の充電終了後正極活物質の化学分析を
行った結果、従来例のXは0.84であるにもかかわらず、
本発明のもののXは0.56であった。すなわち、従来例で
顕著にみられるサイクルによる劣化は、正極活物質が結
晶性の崩壊などにより充電できなくなる、すなわち活物
質中よりLiが抜けにくくなるためであることがわかっ
た。
As a result of chemical analysis of the positive electrode active material after completion of the 101st cycle of charging, X of the conventional example was 0.84,
The X of the present invention was 0.56. That is, it was found that the deterioration due to the cycle, which is remarkably observed in the conventional example, is because the positive electrode active material cannot be charged due to the collapse of the crystallinity or the like, that is, Li is less likely to escape from the active material.

第11図には、LiFeYMn(2-Y)O4の各Yの時の第50サイクル
目での放電容量(単位はmAH)を示した。第12図には、
それぞれの活物質のサイクル劣化率を示した。Y=0の
従来例に較べ本発明の電池の方が優れていることがわか
る。以上より、Yが0.02以上でサイクルにより劣化率は
小さくなることがわかる。Yが0.3を越えるとサイクル
による劣化率は増加する。これは、結晶内に歪が発生す
るためと思われる。これにより第11図に示したように放
電容量が小さくなった。これより、Yの値は、0.02以上
0.3以下が好ましい。さらに、LiMn2O4のMnの一部をCrで
置換した LiCrYMn(2-Y)O4を用いて、述べたのと同様にして電池を
構成し、充放電試験を行なった。第13図には、LiCrYMn
(2-Y)O4の各Yの活物質を用いた電池のサイクルによる
劣化率を示した。LiCrYMn(2-Y)O4を活物質とする場合に
も、LiFeYMn(2-Y)O4を用いたときと同様にYは0.02以上
0.3以下が良好であった。
The FIG. 11, the discharge capacity at the 50th cycle at the time of each Y of LiFe Y Mn (2-Y) O 4 ( unit mAH) showed. In Figure 12,
The cycle deterioration rate of each active material is shown. It can be seen that the battery of the present invention is superior to the conventional example of Y = 0. From the above, it can be seen that when Y is 0.02 or more, the deterioration rate decreases depending on the cycle. When Y exceeds 0.3, the cycle deterioration rate increases. This is probably because strain occurs in the crystal. This reduced the discharge capacity as shown in FIG. From this, the value of Y is 0.02 or more
0.3 or less is preferable. Furthermore, using LiCr Y Mn (2-Y) O 4 in which part of Mn of LiMn 2 O 4 was replaced with Cr, a battery was constructed in the same manner as described above, and a charge / discharge test was conducted. Figure 13 shows LiCr Y Mn
The deterioration rate due to the cycle of the battery using each active material of Y of (2-Y) O 4 is shown. Even when LiCr Y Mn (2-Y) O 4 is used as the active material, Y is 0.02 or more as in the case of using LiFe Y Mn (2-Y) O 4.
0.3 or less was good.

<実施例7> 製造した活物質の段階におけるLiXMYMn(2-Y)O4のXの値
とサイクル特性の関係を検討した。
<Example 7> The relationship between the X value of Li X M Y Mn (2-Y) O 4 and the cycle characteristics in the produced active material stage was examined.

LiXMYMn(2-Y)O4(M=Cr、Fe)の製法 Li2CO3とMn3O4とCr2O3または、Fe2O3を用いてLi原子分
がXモル、Cr原子分またはFe原子分がYモル、Mn原子分
が2−Yモルの割合でよく混合したのち、混合物を大気
中で900℃で10時間加熱し作った。Crまたは、Feとして
Y=0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4に対し
てX=1.0、1.01、1.025、1.05、1.10、1.15、1.20とし
た。
Preparation of Li X M Y Mn (2-Y) O 4 (M = Cr, Fe) Li 2 CO 3 and Mn 3 O 4 and Cr 2 O 3 or Fe 2 O 3 with Li atom content of X mole , Cr atom content or Fe atom content was Y mole, and Mn atom content was 2-Y mole, and the mixture was heated at 900 ° C. for 10 hours in the atmosphere. As Cr or Fe, Y = 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, and X = 1.0, 1.01, 1.025, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20.

電池構成、試験方法は、実施例1と同様に行った。サイ
クル特性として実施例6のようにサイクル劣化率をと
り、MとしてFeを用いた場合の各々のX、Yに対応する
活物質のサイクル劣化率を第4表に示した。
The battery configuration and test method were the same as in Example 1. As the cycle characteristics, the cycle deterioration rate was taken as in Example 6, and Table 4 shows the cycle deterioration rates of the active materials corresponding to X and Y when Fe is used as M.

これより正極活物質のサイクル特性の向上には、製造し
た活物質のXのLiの量、YのFeの量の両方の値を限定す
ることが効果的であることがわかった。しかし、LiもFe
も多すぎると実施例1に示したと同様にサイクル特性の
低下が起こった。Fe量が0.02以上0.3以下に対して、Li
量として、1以上1.15以下が良いと考える。
From this, it was found that in order to improve the cycle characteristics of the positive electrode active material, it is effective to limit both the values of the amount of Li of X and the amount of Fe of Y of the produced active material. However, Li is also Fe
If the amount is too large, the cycle characteristics deteriorate as in the case of Example 1. Fe content of 0.02 to 0.3
I think that the amount should be 1 or more and 1.15 or less.

また同様に、MとしてCrを用いた場合にもFeと同じ様な
結果が得られ、Cr量が0.02以上0.3以下に対して、Li量
として、1以上1.15以下が良好であった。
Similarly, when Cr was used as M, the same result as that of Fe was obtained, and the Cr amount was 0.02 or more and 0.3 or less, and the Li amount was 1 or more and 1.15 or less.

以上の実施例6と7よりリチウムまたはリチウム化合物
を負極とし、リチウム塩を含む非水電解質とする非水電
解質二次電池において正極に、式LiXMYMn(2-Y)O4で表わ
され、MはCr、Feのうちの少なくとも一種であり、かつ
1≦X≦1.15であり0.02≦Y≦0.3である正極活物質を
用い、充電により正極活物質よりリチウムが抜け、充電
状態での正極活物質の組成が、LiXMYMn(2-Y)O4(但しX
≦0.7)になるようにすることによりサイクル特性の良
好なリチウム二次電池を得ることができる。
According to Examples 6 and 7 above, a lithium or lithium compound is used as a negative electrode, and a positive electrode in a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is represented by the formula Li X M Y Mn (2-Y) O 4 . M is at least one of Cr and Fe, and uses a positive electrode active material satisfying 1 ≦ X ≦ 1.15 and 0.02 ≦ Y ≦ 0.3. The composition of the positive electrode active material of Li X M Y Mn (2-Y) O 4 (where X is
By satisfying ≦ 0.7), a lithium secondary battery having excellent cycle characteristics can be obtained.

さらに、実施例5と同じようにLiXMYMn(2-Y)O4(M=F
e、Cr)でXが1より小さい場合を検討した。
Further, as in Example 5, Li X M Y Mn (2-Y) O 4 (M = F
e, Cr) where X is less than 1 was examined.

<実施例8> LiXMYMn(2-Y)O4(M=Cr、Fe)の製法 Li2CO3とMn3O4とCr2O3または、Fe2O3を用いてLi原子分
がXモル、Cr原子分またはFe原子分がYモル、Mn原子分
が2−Yモルの割合でよく混合したのち、混合物を大気
中で900℃で10時間加熱し作った。
<Example 8> Method for producing Li X M Y Mn (2-Y) O 4 (M = Cr, Fe) Li 2 CO 3 , Mn 3 O 4 and Cr 2 O 3 or Li 2 O 3 was used. After mixing well in a ratio of X moles of atom content, Y moles of Cr atom content or Fe atom content, and 2-Y moles of Mn atom content, the mixture was heated at 900 ° C. in the atmosphere for 10 hours to prepare.

Crまたは、FeとしてY=0、0.01、0.02、0.05、0.1、
0.2、0.3、0.4に対してX=0.95、0.90、0.85、0.80の
ものを作り正極活物質とした。電池の製造および充放電
試験は実施例1と同様に行なった。
As Cr or Fe, Y = 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1,
X = 0.95, 0.90, 0.85, 0.80 for 0.2, 0.3, 0.4 were prepared as positive electrode active materials. The battery was manufactured and the charge / discharge test was performed in the same manner as in Example 1.

この条件でも、第2図の正極活物質中のLiの組成を示す
Xは0.7以下である0.3になるまで充電し、Xが1になる
まで放電したことになる。充電の終了時点でのXが0.7
を上回るときには、放電容量は小さく実用的でない。
Even under this condition, X indicating the composition of Li in the positive electrode active material in FIG. 2 was charged to 0.3, which is 0.7 or less, and discharged until X became 1. X at the end of charging is 0.7
Above, the discharge capacity is small and not practical.

第14図には、本発明の一例であるLi0.9Fe0.2Mn1.8O4
用いた電池FとLi0.9Cr0.2Mn1.8O4を用いた電池Gと比
較例であるLiが少なくFeやCrを含まないLi0.9Mn2O4を用
いた電池Hと従来例であるLiMn2O4を用いた電池Bの第5
0サイクル目での充電放電曲線を示した。放電に対応す
る充電曲線を見ると4ボルト以上の充電電圧が必要であ
ることがわかる。また、本発明の電池の方が充電電気
量、放電電気量ともに大であった。
FIG. 14 shows a battery F using Li 0.9 Fe 0.2 Mn 1.8 O 4 which is an example of the present invention and a battery G using Li 0.9 Cr 0.2 Mn 1.8 O 4 and a comparative example with less Li and Fe and Cr. No. 5 of the battery H using Li 0.9 Mn 2 O 4 containing no hydrogen and the conventional battery B using LiMn 2 O 4
The charge-discharge curve at the 0th cycle is shown. Looking at the charging curve corresponding to discharging, it can be seen that a charging voltage of 4 volts or more is required. Further, the battery of the present invention had a larger amount of charge electricity and a larger amount of discharge electricity.

第15図には、これらF、H、Bの電池の各サイクルでの
放電容量をプロットした。実施例の活物質を用いた場合
にサイクル特性が良好になることがわかる。
In FIG. 15, the discharge capacities of these F, H, and B batteries in each cycle are plotted. It can be seen that the cycle characteristics are improved when the active materials of the examples are used.

第101サイクル目の充電終了後正極活物質の化学分析を
行った結果、従来例のBのもののXは0.84であるにもか
かわらず本発明のAのXは0.58であった。従来例に顕著
に見られるサイクルによる劣化は、正極活物質が結晶性
の崩壊などにより充電できなくなる、すなわち活物質中
よりLiが抜けにくくなるためであることがわかった。
As a result of the chemical analysis of the positive electrode active material after the completion of the 101st cycle of charging, the X of A of the present invention was 0.58 although the X of the B of the conventional example was 0.84. It was found that the deterioration due to the cycle, which is conspicuously seen in the conventional example, is because the positive electrode active material cannot be charged due to the collapse of the crystallinity, that is, Li is less likely to escape than in the active material.

第16図には、Li0.9FeYMn(2-Y)O4の各Yの時の第50サイ
クル目での放電容量(単位はmAH)をした。Y=0の従
来例に較べ本発明の電池の方が放電容量が大きく優れて
いることがわかる。
FIG. 16 shows the discharge capacity (unit: mAH) at the 50th cycle for each Y of Li 0.9 Fe Y Mn (2-Y) O 4 . It can be seen that the battery of the present invention has a large discharge capacity and is superior to the conventional example of Y = 0.

正極活物質のサイクル特性を表わす指数として、第10サ
イクル目の放電容量から第50サイクル目の放電容量を引
き、それを第10サイクル目の放電容量で除した値を用い
ることにした。すなわち、サイクル劣化率でありこの値
が小さいほど良いことになる。
As an index representing the cycle characteristics of the positive electrode active material, a value obtained by subtracting the discharge capacity at the 50th cycle from the discharge capacity at the 10th cycle and dividing it by the discharge capacity at the 10th cycle was used. That is, it is the cycle deterioration rate, and the smaller this value, the better.

第17図には、それぞれの活物質のサイクル劣化率を示し
た。Y=0の従来例に較べ本発明の電池の方が優れてい
ることがわかる。
FIG. 17 shows the cycle deterioration rate of each active material. It can be seen that the battery of the present invention is superior to the conventional example of Y = 0.

同様にLi0.9CrYMn(2-Y)O4の各Yの時の活物質のサイク
ル劣化率を、第18図に示した。
Similarly, the cycle deterioration rate of the active material of Li 0.9 Cr Y Mn (2-Y) O 4 for each Y is shown in FIG.

X線回折で本実施例のLi0.9FeYMn(2-Y)O4やLi0.9CrYMn
(2-Y)O4を調べると、回折パターンはLiMn2O4と同じであ
った。しかし、そのピークの位置はLiMn2O4に較べ高角
側にシフトしており各回折ピークより求めた格子定数
は、LiMn2O4に較べ小さくなっていた。格子定数が小さ
くなることにより、結晶が安定になりサイクル特性が向
上したものと考えられる。
By X-ray diffraction, Li 0.9 Fe Y Mn (2-Y) O 4 and Li 0.9 Cr Y Mn of this example
Examination of (2-Y) O 4 showed that the diffraction pattern was the same as LiMn 2 O 4 . However, the position of the peak lattice constant determined from the diffraction peak is shifted to the higher angle side compared to LiMn 2 O 4, was smaller compared to LiMn 2 O 4. It is considered that the crystal becomes stable and the cycle characteristics are improved due to the smaller lattice constant.

以上より、Yが0.02以上でサイクル劣化率は小さくなる
ことがわかる。Yが0.3を越えるとサイクル劣化率が増
加する。これは、結晶内に歪が発生するためと思う。こ
れにより第16図に示したように放電容量が小さくなっ
た。これにより、Yの値は、0.02以上0.3以下が好まし
い。
From the above, it can be seen that the cycle deterioration rate decreases when Y is 0.02 or more. If Y exceeds 0.3, the cycle deterioration rate increases. I think this is because strain occurs in the crystal. As a result, the discharge capacity was reduced as shown in FIG. Therefore, the value of Y is preferably 0.02 or more and 0.3 or less.

つぎに、正極活物質としてLiXFeYMn(2-Y)O4のX及びY
を変えて合成し、さきに述べたのと同様にして電池を構
成し、充放電試験をを行なった。第5表にはLiXFeYMn
(2-Y)O4の各X、Yの時の第50サイクル目での放電容量
(単位はmAH)を示した。また第6表には、それぞれの
活物質のサイクル劣化率を示した。
Next, as a positive electrode active material, X and Y of Li X Fe Y Mn (2-Y) O 4 were used.
Were synthesized, a battery was constructed in the same manner as described above, and a charge / discharge test was conducted. Table 5 shows Li X Fe Y Mn
The discharge capacities (unit: mAH) at the 50th cycle of (2-Y) O 4 for each of X and Y are shown. Further, Table 6 shows the cycle deterioration rate of each active material.

以上より、LiXFeYMn(2-Y)O4または、LiXCrYMn(2-Y)O4
Yが0.02以上、0.3以下でサイクル特性が向上し、その
上Xが1未満で0.85以上の場合には、従来例のLiMn2O4
や比較例のLiXMn2O4に比べ放電容量も大きい。さらに、
LiXCrYMn(2-Y)O4についても検討した。
From the above, when Y of Li X Fe Y Mn (2-Y) O 4 or Li X Cr Y Mn (2-Y) O 4 is 0.02 or more and 0.3 or less, cycle characteristics are improved, and X is less than 1 Is 0.85 or more, the conventional LiMn 2 O 4
The discharge capacity is also larger than that of Li X Mn 2 O 4 of Comparative Example. further,
Li X Cr Y Mn (2-Y) O 4 was also investigated.

その結果、LiXFeYMn(2-Y)O4と同様の傾向の結果が得ら
れ、Yが0.02以上、0.3以下でサイクル特性が向上し、
その上Xが1未満で0.85以上の場合には、従来例のLiMn
2O4や比較例のLiXMn2O4に比べ放電容量も大きい。
As a result, the same tendency as Li X Fe Y Mn (2-Y) O 4 was obtained, and when Y was 0.02 or more and 0.3 or less, cycle characteristics were improved,
In addition, when X is less than 1 and 0.85 or more, the conventional LiMn
Discharge capacity is large compared to the 2 O 4 of and Comparative Example Li X Mn 2 O 4.

第5表でFeを含んだ場合でもX=1に比べXが1未満で
放電容量が大きくなるのは、第6図に示したようにXが
1以下で第1サイクルでの放電容量が増大し、さらにFe
を含むことによりサイクル特性が向上した結果と考えら
れる。
Even if Fe is included in Table 5, the discharge capacity increases when X is less than 1 as compared to X = 1, as shown in FIG. 6, when X is 1 or less, the discharge capacity in the first cycle increases. And then Fe
This is considered to be the result of the improved cycle characteristics due to the inclusion of.

以上、Xが0.7以下となる4.5ボルトまで充電し、Xが1
となるまで放電した結果を示した。しかし、本発明は放
電をXが1までに限定したものではなく、Xを0.7以下
になるまで充電し、Xが1以上1.8になるまで放電する
場合にも有効である。なぜならば、Xが1と1.8の間の
充放電は従来例の組成でも良好なサイクル特性を示し、
本実施例の正極活物質においても良好なサイクル特性を
示したからである。
As above, charge up to 4.5V where X becomes 0.7 or less, and X becomes 1
The result of discharging until it became is shown. However, the present invention is not limited to discharging to X up to 1, and is also effective when charging X to 0.7 or less and discharging until X becomes 1 to 1.8. This is because the charge and discharge with X between 1 and 1.8 show good cycle characteristics even with the conventional composition,
This is because the positive electrode active material of this example also showed good cycle characteristics.

実施例8より、リチウムまたはリチウム化合物を負極と
し、リチウム塩を含む非水電解質とする非水電解質二次
電池において正極に、一般式 LiXMn(2-Y)O4で表わされ、MはCr、Feのうちの少なくと
も一種であり、かつ0.85≦X≦1であり0.02≦Y≦0.3
である正極活物質を用いることによりサイクル特性の良
好な非水電解質二次電池を得ることができる。
From Example 8, in a non-aqueous electrolyte secondary battery in which lithium or a lithium compound is used as a negative electrode and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is used as a positive electrode, a positive electrode represented by the general formula Li X Mn (2-Y) O 4 , Is at least one of Cr and Fe, and 0.85 ≦ X ≦ 1 and 0.02 ≦ Y ≦ 0.3
A non-aqueous electrolyte secondary battery having good cycle characteristics can be obtained by using the positive electrode active material of

実施例6から8を総合すると、リチウムまたはリチウム
化合物を負極とし、リチウム塩を含む非水電解質を用い
る非水電解質二次電池において正極に、一般式LiXMYMn
(2-Y)O4で表わされ、MはCr、Feうちの少なくとも一種
であり、かつ0.85≦X≦1.5であり0.02≦Y≦0.3である
正極活物質を用いることによりサイクル特性の良好な非
水電解質二次電池を得ることができる。
When Examples 6 to 8 are summed up, lithium or a lithium compound is used as a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is used as a positive electrode in the general formula Li X M Y Mn.
(2-Y) O 4 , M is at least one of Cr and Fe, and good cycle characteristics are obtained by using a positive electrode active material in which 0.85 ≦ X ≦ 1.5 and 0.02 ≦ Y ≦ 0.3. A non-aqueous electrolyte secondary battery can be obtained.

さらに、実施例1から8を総合すると、リチウムまたは
リチウム化合物を負極とし、リチウム塩を含む非水電解
質を用いる非水電解質二次電池において、正極に、一般
式LiXMYMn(2-Y)O4で表わされ、MはCo、Cr、Feの少なく
とも一種であり、かつ0.85≦X≦1.5であり0.02≦Y≦
0.3である正極活物質を用いることによりサイクル特性
の良好な非水電解質二次電池を得ることができる。
Furthermore, when Examples 1 to 8 are summed up, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using lithium or a lithium compound as a negative electrode and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, the positive electrode has the general formula Li X M Y Mn (2-Y ) O 4 , M is at least one of Co, Cr and Fe, and 0.85 ≦ X ≦ 1.5, 0.02 ≦ Y ≦
By using the positive electrode active material of 0.3, a non-aqueous electrolyte secondary battery having good cycle characteristics can be obtained.

これまでは、放電を3ボルトまでで止めた実施例を示し
た。しかし、本発明の活物質では放電を深くして、第2
図に示したような2ボルトまでの放電、すなわち1段目
の放電だけでなく2段目の放電を行なってもサイクル特
性は良好であった。
So far, examples have been shown in which the discharge is stopped up to 3 volts. However, with the active material of the present invention, the discharge is deepened and the second
The cycle characteristics were good even when the discharge up to 2 V as shown in the figure, that is, the second-stage discharge as well as the first-stage discharge was performed.

<実施例9> 実施例1から8までに述べたのと同様な活物質を用い同
様な電池の製造を行なった。
<Example 9> A similar battery was manufactured using the same active material as described in Examples 1 to 8.

電池の充放電試験 これら電池を、2mAの定電流で4.5ボルトまで充電し、2
ボルトまで放電する充放電を繰り返した。この条件で
は、第2図の正極活物質中のLiの組成を示すXは0.7以
下である0.3程度になるまで充電し、Xが1.8になるまで
放電したことになる。実施例1から8で示した本発明の
活物質は2ボルトまで放電する場合においても良好な特
性を示した。
Battery charge / discharge test Charge these batteries up to 4.5 V with a constant current of 2 mA, and
The charging and discharging to discharge to the voltage was repeated. Under this condition, X indicating the composition of Li in the positive electrode active material in FIG. 2 was charged to about 0.3 which is 0.7 or less, and discharged until X became 1.8. The active materials of the present invention shown in Examples 1 to 8 showed good characteristics even when discharged to 2 volts.

第19図には、本発明の一例であるLiCo0.2Mn1.8O4を用い
た電池Iの第1サイクル目の放電曲線(I−1)と第50
サイクル目の放電曲線(I−50)、および従来例である
LiMn2O4を用いた電池Bの第1サイクル目の放電曲線
(B−1)と第50サイクル目での放電曲線(B−50)を
示した。本実施例のほうがサイクルによる劣化が少な
い。電池Bの第1サイクル目と第50サイクル目での放電
曲線を比較すると放電での3ボルト以下2ボルト以上の
2段目の部分の放電時間は少し短くなって劣化が幾分起
こっている。しかしながら、4.5ボルト以下3ボルト以
上の1段目の部分の放電時間は相当短くなり、劣化が大
である。本発明の電池Iでは、放電曲線の2段目の部分
はほとんど劣化が大である。本発明の電池Iでは、放電
曲線の2段目の部分はほとんど劣化していない。さらに
1段目も劣化が少ないことがわかる。
FIG. 19 shows the discharge curve (I-1) and the 50th cycle of the first cycle of Battery I using LiCo 0.2 Mn 1.8 O 4 , which is an example of the present invention.
It is a discharge curve (I-50) at the cycle and a conventional example.
A discharge curve (B-1) at the first cycle and a discharge curve (B-50) at the 50th cycle of battery B using LiMn 2 O 4 are shown. This embodiment has less deterioration due to cycles. Comparing the discharge curves of the first cycle and the 50th cycle of the battery B, the discharge time of the second stage portion of 3 V or less and 2 V or more in discharge was slightly shortened and some deterioration occurred. However, the discharge time of the first stage portion of 4.5 V or less and 3 V or more becomes considerably short, and the deterioration is large. In the battery I of the present invention, the deterioration of the second part of the discharge curve is large. In the battery I of the present invention, the second part of the discharge curve is hardly deteriorated. Furthermore, it can be seen that the first stage also has little deterioration.

この結果は、従来例に顕著に見られるサイクルによる劣
化は、第1段目の部分で顕著に起こることを示してい
る。したがって、実施例1から8で示した本発明の活物
質が2ボルトまで放電する場合においても良好な特性を
示し理由は1段目の劣化が少なかったからであることが
わかる。
This result indicates that the deterioration due to the cycle, which is conspicuous in the conventional example, remarkably occurs in the first stage portion. Therefore, it can be understood that the reason why the active materials of the present invention shown in Examples 1 to 8 exhibit good characteristics even when discharged to 2 V is because the deterioration in the first step was small.

<実施例10> 実施例から1から8と同じ活物質を用い、電解質のみを
変えて同じように電池をつくった。溶質として各々1モ
ル/lのLiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4などのリチウム塩
を用い、溶媒にはプロピレンカーボネート、プロピレン
カーボネートとエチレンカーボネートの体積比1:1の混
合溶媒を用い、これら溶質、溶媒を組み合わせて電解質
とした。
<Example 10> Using the same active materials as in Examples 1 to 8 and changing only the electrolyte, a battery was similarly prepared. Lithium salts such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 and LiBF 4 of 1 mol / l each were used as solutes, and propylene carbonate or a mixed solvent of propylene carbonate and ethylene carbonate at a volume ratio of 1: 1 was used as a solvent. An electrolyte was prepared by combining a solute and a solvent.

電池の試験は、実施例1と同じである。結果は実施例1
から8とほぼ同じであり、本発明の活物質は良好なサイ
クル特性を示した。
The battery test is the same as in Example 1. The results are in Example 1.
To 8 and the active material of the present invention showed good cycle characteristics.

この結果は、リチウム塩を含む非水電解質の種類によら
ず、本発明の活物質は良好な特性を示すことを示してい
る。
This result indicates that the active material of the present invention exhibits good properties regardless of the type of non-aqueous electrolyte containing a lithium salt.

<実施例11> 実施例1から8と同じ活物質を用い、負極のみを変えて
同じように電池をつくった。負極としてLi−Al合金、Li
をインターカレートしたWO2を用いた。電池の試験は、
実施例1および実施例9と同じである。結果は実施例1
および実施例9とほぼ同じであり、本発明の活物質は良
好なサイクル特性を示した。
Example 11 A battery was made in the same manner as in Examples 1 to 8 except that only the negative electrode was changed. Li-Al alloy, Li as negative electrode
WO 2 intercalated with was used. Battery testing is
Same as Example 1 and Example 9. The results are in Example 1.
And almost the same as in Example 9, and the active material of the present invention showed good cycle characteristics.

<実施例12> 実施例1から8と同じ活物質を用い、同じように電池を
つくった。実施例1と充電電気量のみを変えて同じ条件
で充放電した。充電電気量を変えることにより充電終了
時にはLiXMYMn(2-Y)O4で示されるXの量が変わる。そこ
で、充電電気量と放電電気量の関係を、充電終了時のX
と、活物質1g当りの放電量に換算して調べた。第20図に
は、本発明の一例である LiCoO0.2Mn1.8O4を用いた電池の第1サイクル目の充電
電気量と放電電気量の関係を、上記にしたがってプロッ
トした。これより、充電状態での正極活物質の組成でX
が、0.7以下になると十分な放電容量となることがわか
る。
<Example 12> Using the same active material as in Examples 1 to 8, a battery was made in the same manner. Charge and discharge were performed under the same conditions as in Example 1 except that the amount of electricity charged was changed. By changing the amount of charged electricity, the amount of X represented by Li X M Y Mn (2-Y) O 4 changes at the end of charging. Therefore, the relationship between the quantity of electricity charged and the quantity of electricity discharged is expressed as
Then, the amount of discharge per 1 g of the active material was converted and examined. In FIG. 20, the relationship between the charge electricity quantity and the discharge electricity quantity at the first cycle of the battery using LiCoO 0.2 Mn 1.8 O 4 which is an example of the present invention is plotted according to the above. From this, the composition of the positive electrode active material in the charged state is X.
However, it can be seen that the discharge capacity becomes sufficient at 0.7 or less.

この充電状態での正極活物質の組成でXが、0.7以下に
なると十分な放電容量となることは、従来例を含めて同
じ結果であった。
With the composition of the positive electrode active material in this charged state, a sufficient discharge capacity was obtained when X was 0.7 or less, which was the same result including the conventional example.

発明の効果 以上実施例1から実施例12に述べた結果を総合すると、
リチウムまたはリチウム化合物を負極とし、リチウム塩
を含む非水電解質を用いる非水電解質二次電池におい
て、正極に、一般式LiXMYMn(2-Y)O4で表わされ、MはC
o、Cr、Feのうちの少なくとも一種であり、かつ0.85≦
X≦1.15であり、0.02≦Y≦0.3である正極活物質を用
い、充電により正極活物質よりリチウムが抜けた充電状
態での正極活物質の組成をLiXMYMn(2-Y)O4(但しX≦0.
7)とすることにより、サイクル特性が良好で、かつサ
イクル経過後も十分な放電容量が得られる非水電解質二
次電池が実現でき、その産業上の意義は大きい。
Effects of the Invention Summarizing the results described in Examples 1 to 12 above,
In a non-aqueous electrolyte secondary battery using lithium or a lithium compound as a negative electrode and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, the positive electrode is represented by the general formula Li X M Y Mn (2-Y) O 4 , and M is C
at least one of o, Cr and Fe, and 0.85 ≦
Using a positive electrode active material in which X ≦ 1.15 and 0.02 ≦ Y ≦ 0.3, the composition of the positive electrode active material in a charged state in which lithium is removed from the positive electrode active material by charging is Li X M Y Mn (2-Y) O 4 (However, X ≦ 0.
By adopting 7), it is possible to realize a non-aqueous electrolyte secondary battery that has good cycle characteristics and can obtain a sufficient discharge capacity even after the cycle has passed, and its industrial significance is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は電池のサイクル特性図、第2図はLiMn2O4を用
いた電池の4.5ボルトまで充電し2ボルトまで放電した
ときの一般的な放電曲線図、第3図は試験に用いた電池
の縦断面図、第4図は電池の放電特性図、第5図はLiCo
O2とLiMn2O4の比率に対するサイクル劣化率を示す特性
図、第6図はLiXMn2O4のXに対する第1サイクルでの放
電容量特性図、第7図はLiXMn2O4のXに対するサイクル
劣化率特性図、第8図は本発明の一例であるLi0.9Co0.1
Mn0.9O4を用いた電池Dと従来例であるLiMn2O4を用いた
電池Bの第50サイクル目での放電曲線図、第9図は本発
明の一例であるLiFe0.2Mn1.8O4を用いた電池Eと従来例
であるLiMn2O4を用いた電池Bの第100サイクル目での放
電曲線図、第10図は電池の各サイクルでの放電容量特性
図、第11図は本発明のLiFeYMn(2-Y)O4の各Yの時の第50
サイクル目での放電容量特性図、第12図は本発明の活物
質である LiFeYMn(2-Y)O4の各Yの時のサイクル劣化率特性図、第
13図は本発明の活物質であるLiCrYMn(2-Y)O4の各Yの活
物質を用いた電池のサイクルによる劣化率特性図、第14
図は、本発明の一例である Li0.9Fe0.2Mn1.8O4を用いた電池FとLi0.9Cr0.2Mn1.8O4
を用いた電池Gと比較例であるLiが少なくFeやCrを含ま
ないLi0.9Mn2O4を用いた電池Hと従来例であるLiMn2O4
を用いた電池Bの第50サイクル目での充電放電曲線の比
較図、第15図は電池の各サイクルでの放電、第16図は本
発明のLi0.9FeYMn(2-Y)O4の各Yの時のサイクルによる
劣化率特性図、第17図はLi0.9FeYMn(2-Y)O4の各Yの時
のサイクル劣化率特性図、第18図はLi0.9CrYMn(2-Y)O4
の各Yの時サイクル劣化率特性図、第19図は本発明の電
池Iと従来例の電池Bの第1サイクル目と第50サイクル
目の充放電曲線図、第20図は充電時の活物質の組成と放
電容量の関係図である。 A……本発明の一実施例の電池、B……従来例、C,D,E,
F,G,H,I……本発明の異なる実施例の電池、1……正
極、2……ケース、3……セパレータ、4……リチウム
板、5……封口板、6……ガスケット。
Fig. 1 is a cycle characteristic diagram of the battery, Fig. 2 is a general discharge curve diagram when the battery using LiMn 2 O 4 is charged to 4.5 V and discharged to 2 V, and Fig. 3 is used for the test. Longitudinal sectional view of the battery, Fig. 4 is the discharge characteristic diagram of the battery, and Fig. 5 is LiCo
A characteristic diagram showing cycle deterioration rate with respect to the ratio of O 2 and LiMn 2 O 4 , FIG. 6 is a discharge capacity characteristic diagram of Li X Mn 2 O 4 at the first cycle with respect to X, and FIG. 7 is Li X Mn 2 O 4 is a characteristic diagram of cycle deterioration rate with respect to X, and FIG. 8 is an example of the present invention Li 0.9 Co 0.1
A discharge curve diagram at the 50th cycle of Battery D using Mn 0.9 O 4 and Battery B using LiMn 2 O 4 which is a conventional example, and FIG. 9 shows LiFe 0.2 Mn 1.8 O 4 which is an example of the present invention. Fig. 10 is a discharge curve diagram at the 100th cycle of the battery E using the battery and the conventional battery B using the LiMn 2 O 4 , Fig. 10 is a discharge capacity characteristic diagram at each cycle of the battery, and Fig. 11 is this 50th at each Y of the invention LiFe Y Mn (2-Y) O 4
FIG. 12 is a discharge capacity characteristic graph at the cycle, and FIG. 12 is a cycle deterioration rate characteristic graph at each Y of LiFe Y Mn (2-Y) O 4 , which is the active material of the present invention.
FIG. 13 is a graph showing deterioration rate characteristics according to cycles of a battery using each Y active material of LiCr Y Mn (2-Y) O 4 which is the active material of the present invention.
The figure shows a battery F using Li 0.9 Fe 0.2 Mn 1.8 O 4 as an example of the present invention and Li 0.9 Cr 0.2 Mn 1.8 O 4
Battery G using Li., A comparative example, battery H using Li 0.9 Mn 2 O 4 containing less Li and containing no Fe or Cr, and a conventional example LiMn 2 O 4
FIG. 15 is a comparison diagram of charging and discharging curves of the battery B in the 50th cycle using FIG. 15, FIG. 15 is discharge in each cycle of the battery, and FIG. 16 is Li 0.9 Fe Y Mn (2-Y) O 4 of the present invention. Fig. 17 is a cycle deterioration rate characteristic diagram for each Y of Fig. 17, Fig. 17 is a cycle deterioration rate characteristic diagram of Li 0.9 Fe Y Mn (2-Y) O 4 for each Y, and Fig. 18 is Li 0.9 Cr Y Mn (2-Y) O 4
Fig. 19 is a time cycle deterioration rate characteristic diagram of each Y, Fig. 19 is a charge / discharge curve diagram of the battery I of the present invention and the battery B of the conventional example at the first cycle and the 50th cycle, and Fig. 20 is a graph showing the activity at the time of charging. It is a relationship diagram of a composition of a substance and discharge capacity. A: battery of one embodiment of the present invention, B: conventional example, C, D, E,
F, G, H, I ... Batteries of different embodiments of the present invention, 1 ... Positive electrode, 2 ... Case, 3 ... Separator, 4 ... Lithium plate, 5 ... Sealing plate, 6 ... Gasket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】リチウムまたはリチウム化合物からなる負
極と、リチウム塩を含む非水電解質と、一般式 LiXMYMn(2-Y)O4 で表わされ、式中MはCo、Cr、Feのうちの少なくとも一
種であり、かつ式中Xが0.85≦X≦1.15であり、式中Y
が0.02≦Y≦0.3である活物質を正極として用い、かつ
充電状態では、式中XがX≦0.7であることを特徴とす
る非水電解質二次電池。
1. A negative electrode comprising lithium or a lithium compound, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and a general formula Li X M Y Mn (2-Y) O 4 , wherein M is Co, Cr, At least one of Fe, and X in the formula is 0.85 ≦ X ≦ 1.15, and Y in the formula
Is used as a positive electrode, and X in the formula is X ≦ 0.7 in a charged state, a non-aqueous electrolyte secondary battery.
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