JPH0883605A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池Info
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- JPH0883605A JPH0883605A JP6215560A JP21556094A JPH0883605A JP H0883605 A JPH0883605 A JP H0883605A JP 6215560 A JP6215560 A JP 6215560A JP 21556094 A JP21556094 A JP 21556094A JP H0883605 A JPH0883605 A JP H0883605A
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- Japan
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- active material
- electrode active
- secondary battery
- electrolyte secondary
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特性のすぐれた５酸化バナジウムを有する電極
を提供する。 【構成】負極活物質としてリチウムを有する負極と、正
極活物質として５酸化バナジウムを有する正極との間に
リチウムイオンが伝導される非水電解質を備えた非水電
解質二次電池において、前記５酸化バナジウムがＣｕＫ
α線を使用したＸ線回折の値が、回折角（２θ）１５.
１〜１５.５°における｛２００｝面の回折ピークの半
値幅が０.１３° 以上からなる。 【効果】特性のすぐれた５酸化バナジウムを有する電極
により良好な電池が製作できる。
を提供する。 【構成】負極活物質としてリチウムを有する負極と、正
極活物質として５酸化バナジウムを有する正極との間に
リチウムイオンが伝導される非水電解質を備えた非水電
解質二次電池において、前記５酸化バナジウムがＣｕＫ
α線を使用したＸ線回折の値が、回折角（２θ）１５.
１〜１５.５°における｛２００｝面の回折ピークの半
値幅が０.１３° 以上からなる。 【効果】特性のすぐれた５酸化バナジウムを有する電極
により良好な電池が製作できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非水電解質二次電池の正
極活物質改良に関するものである。
極活物質改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムを負極活物質に用いた非水電解
質二次電池は、高電圧，高エネルギー密度であることか
ら、携帯用電子機器の電源としてだけではなく、分散型
電力貯蔵用の電池としても注目され、開発が盛んであ
る。実用化された電池も一部あるが、電池容量，サイク
ル寿命更には信頼性等まだ十分とは言えない。
質二次電池は、高電圧，高エネルギー密度であることか
ら、携帯用電子機器の電源としてだけではなく、分散型
電力貯蔵用の電池としても注目され、開発が盛んであ
る。実用化された電池も一部あるが、電池容量，サイク
ル寿命更には信頼性等まだ十分とは言えない。
【０００３】従来から、非水電解質二次電池について
は、遷移金属酸化物，遷移金属カルコゲン化物、あるい
はリチウムと遷移金属の複合酸化物などの正極活物質を
用いた電池が多く提案されている。これらの正極活物質
の中でも五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）を正極活物質に用
いた電池は作動電位が高いことから、高エネルギー密度
の電池として期待されている。そこで、電池特性を向上
させるために、非晶質Ｖ2Ｏ5（特開平4−24828号），超
微粉のＶ2Ｏ5（特開昭62−195853号）の正極活物質への
適用も提案されてきた。しかしながら、いずれの提案も
電池容量は十分と言えなかった。
は、遷移金属酸化物，遷移金属カルコゲン化物、あるい
はリチウムと遷移金属の複合酸化物などの正極活物質を
用いた電池が多く提案されている。これらの正極活物質
の中でも五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）を正極活物質に用
いた電池は作動電位が高いことから、高エネルギー密度
の電池として期待されている。そこで、電池特性を向上
させるために、非晶質Ｖ2Ｏ5（特開平4−24828号），超
微粉のＶ2Ｏ5（特開昭62−195853号）の正極活物質への
適用も提案されてきた。しかしながら、いずれの提案も
電池容量は十分と言えなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｖ2
Ｏ5の粉末形状の改良により電池容量の向上を図り、特
性の優れた非水電解質二次電池を提供することにある。
Ｏ5の粉末形状の改良により電池容量の向上を図り、特
性の優れた非水電解質二次電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極活物質と
してリチウムを有する負極と、正極活物質として５酸化
バナジウムを有する正極との間にリチウムイオンが伝導
される非水電解質を備えた非水電解質二次電池におい
て、前記５酸化バナジウムがＣｕＫα線を使用したＸ線
回折の値が、回折角（２θ）１５.１〜１５.５°におけ
る｛２００｝面の回折ピークの半値幅が０.１３° 以上
からなることを特徴とする。
してリチウムを有する負極と、正極活物質として５酸化
バナジウムを有する正極との間にリチウムイオンが伝導
される非水電解質を備えた非水電解質二次電池におい
て、前記５酸化バナジウムがＣｕＫα線を使用したＸ線
回折の値が、回折角（２θ）１５.１〜１５.５°におけ
る｛２００｝面の回折ピークの半値幅が０.１３° 以上
からなることを特徴とする。
【０００６】基準となる半値幅は目的とする性能（例え
ばエネルギー密度）や試料の性質（例えば、製造法等）
に応じて、変化させることができる。
ばエネルギー密度）や試料の性質（例えば、製造法等）
に応じて、変化させることができる。
【０００７】また、本発明は負極活物質としてリチウム
を有する負極と、正極活物質として５酸化バナジウムを
有する正極と、の間にリチウムイオンが伝導される非水
電解質を備えた非水電解質二次電池用の正極の評価方法
において、前記５酸化バナジウムをＣｕＫα線を使用し
たＸ線回折で測定して、回折角（２θ）１５.１ 〜１
５.５°における{２００｝面の回折ピークの半値幅の値
とあらかじめ設定した設定値とを比較し、該設定値に対
する該半値幅の値の大小を判定することを特徴とする。
を有する負極と、正極活物質として５酸化バナジウムを
有する正極と、の間にリチウムイオンが伝導される非水
電解質を備えた非水電解質二次電池用の正極の評価方法
において、前記５酸化バナジウムをＣｕＫα線を使用し
たＸ線回折で測定して、回折角（２θ）１５.１ 〜１
５.５°における{２００｝面の回折ピークの半値幅の値
とあらかじめ設定した設定値とを比較し、該設定値に対
する該半値幅の値の大小を判定することを特徴とする。
【０００８】設定値（判断の基準となる値）は、目的と
する性能（例えばエネルギー密度）によって、任意に設
けることができる。また、対象となる試料の性質（例え
ば、製造法等）に応じて設定できる。
する性能（例えばエネルギー密度）によって、任意に設
けることができる。また、対象となる試料の性質（例え
ば、製造法等）に応じて設定できる。
【０００９】電池容量の向上には、正極活物質へのリチ
ウムイオンの挿入、及び正極活物質からのリチウムイオ
ンの脱離が容易に行われなければならない。このために
は、リチウムイオンの挿入，脱離が行われる反応場を広
くすることが肝要である。対称性の良い結晶構造（例え
ば、立方晶系）の活物質の場合には、いずれの結晶面か
らもリチウムイオンの挿入，脱離が可能であるが、Ｖ2
Ｏ5（斜方晶系）のように対称性の低い活物質の場合に
は、結晶構造の異方性により、リチウムイオンの挿入，
脱離に関して結晶面が等価でなくなる。換言すれば、リ
チウムイオンの挿入，脱離が容易に行われる結晶面、あ
るいはリチウムイオンの挿入，脱離が起こりにくい結晶
面が生じる。従って、リチウムイオンの挿入，脱離が容
易に行われる結晶面の粉末表面に占める絶対量が大きい
粉末を評価選定し、正極に用いることが、電池の高性能
化のキーポイントとなる。
ウムイオンの挿入、及び正極活物質からのリチウムイオ
ンの脱離が容易に行われなければならない。このために
は、リチウムイオンの挿入，脱離が行われる反応場を広
くすることが肝要である。対称性の良い結晶構造（例え
ば、立方晶系）の活物質の場合には、いずれの結晶面か
らもリチウムイオンの挿入，脱離が可能であるが、Ｖ2
Ｏ5（斜方晶系）のように対称性の低い活物質の場合に
は、結晶構造の異方性により、リチウムイオンの挿入，
脱離に関して結晶面が等価でなくなる。換言すれば、リ
チウムイオンの挿入，脱離が容易に行われる結晶面、あ
るいはリチウムイオンの挿入，脱離が起こりにくい結晶
面が生じる。従って、リチウムイオンの挿入，脱離が容
易に行われる結晶面の粉末表面に占める絶対量が大きい
粉末を評価選定し、正極に用いることが、電池の高性能
化のキーポイントとなる。
【００１０】上記の観点から種々検討した結果、正極活
物質粉末の活性度を評価するには、粉末の比表面積ある
いは粒径では十分でなく、リチウムイオンの挿入，脱離
が行われる結晶面が正極活物質の粉末表面に占める絶対
量で評価することが重要であることが判明した。このた
めには、Ｘ線回折における回折ピークの半値幅により粉
末形状を検討するのが有効であることが判った。Ｘ線回
折法によれば、｛hk1}面の回折ピークの半値幅が大きく
なるに従い、結晶粒子の｛ｈｋ１｝面に垂直な方向の結
晶粒子の粒径は小さくなる。このことは、即ち、｛ｈｋ
１｝面の回折ピークの半値幅が大きい粉末の方が、｛ｈ
ｋ１｝面の表面積がより大きいことを示している。リチ
ウムイオンの挿入，脱離に関与する結晶面の回折ピーク
の半値幅を用い正極活物質粉末のリチウムイオンの挿
入，脱離に対する活性度を評価することができる。この
ような評価により得た活性度の高い正極活物質を用いる
ことで、高信頼性の非水電解質二次電池を提供すること
ができる。
物質粉末の活性度を評価するには、粉末の比表面積ある
いは粒径では十分でなく、リチウムイオンの挿入，脱離
が行われる結晶面が正極活物質の粉末表面に占める絶対
量で評価することが重要であることが判明した。このた
めには、Ｘ線回折における回折ピークの半値幅により粉
末形状を検討するのが有効であることが判った。Ｘ線回
折法によれば、｛hk1}面の回折ピークの半値幅が大きく
なるに従い、結晶粒子の｛ｈｋ１｝面に垂直な方向の結
晶粒子の粒径は小さくなる。このことは、即ち、｛ｈｋ
１｝面の回折ピークの半値幅が大きい粉末の方が、｛ｈ
ｋ１｝面の表面積がより大きいことを示している。リチ
ウムイオンの挿入，脱離に関与する結晶面の回折ピーク
の半値幅を用い正極活物質粉末のリチウムイオンの挿
入，脱離に対する活性度を評価することができる。この
ような評価により得た活性度の高い正極活物質を用いる
ことで、高信頼性の非水電解質二次電池を提供すること
ができる。
【００１１】本発明に用いられるＶ2Ｏ5正極活物質は種
々の製法で得ることが可能である。例えば、スパッタリ
ング，メタバナジン酸アンモニウム水溶液の霧化熱分解
法あるいはメタバナジン酸アンモニウムの熱分解等の手
段が可能である。この正極活物質を用いて正極を構成す
るには、アセチレンブラックのような導電性付与粉末を
添加混練し、これをステンレス鋼等の支持体に塗布す
る。また、ステンレス鋼あるいは白金基板等の支持体に
スパッタリングをすればそのまま正極として用いること
も可能である。負極には黒鉛系炭素材，非晶質系炭素
材，リチウムあるいはリチウム合金等のいずれを用いて
も本発明の目的は達成される。
々の製法で得ることが可能である。例えば、スパッタリ
ング，メタバナジン酸アンモニウム水溶液の霧化熱分解
法あるいはメタバナジン酸アンモニウムの熱分解等の手
段が可能である。この正極活物質を用いて正極を構成す
るには、アセチレンブラックのような導電性付与粉末を
添加混練し、これをステンレス鋼等の支持体に塗布す
る。また、ステンレス鋼あるいは白金基板等の支持体に
スパッタリングをすればそのまま正極として用いること
も可能である。負極には黒鉛系炭素材，非晶質系炭素
材，リチウムあるいはリチウム合金等のいずれを用いて
も本発明の目的は達成される。
【００１２】さらに電解質としては、プロピレンカーボ
ネート、２−メチルテトラヒドロフラン，ジオキソレ
ン，テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン，
エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン，ジメチル
スルホキシド，アセトニトリル，ホルムアミド，ジメチ
ルホルムアミド，ニトロメタン等より選ばれた一種以上
非プロトン性極性有機溶媒に、ＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＡｌ
Ｃｌ4 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＡｓＦ6 等のリ
チウム塩を溶解させた有機電解液またはリチウムイオン
を伝導体とする固体電解質あるいは溶融塩等一般にリチ
ウムを負極活物質として用いた電池で使用される既知の
電解質を用いることができる。また、電池の構成上の必
要に応じて微孔性セパレータを用いても本発明の効果は
なんら損なわれない。
ネート、２−メチルテトラヒドロフラン，ジオキソレ
ン，テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン，
エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン，ジメチル
スルホキシド，アセトニトリル，ホルムアミド，ジメチ
ルホルムアミド，ニトロメタン等より選ばれた一種以上
非プロトン性極性有機溶媒に、ＬｉＣｌＯ4 ，ＬｉＡｌ
Ｃｌ4 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＡｓＦ6 等のリ
チウム塩を溶解させた有機電解液またはリチウムイオン
を伝導体とする固体電解質あるいは溶融塩等一般にリチ
ウムを負極活物質として用いた電池で使用される既知の
電解質を用いることができる。また、電池の構成上の必
要に応じて微孔性セパレータを用いても本発明の効果は
なんら損なわれない。
【００１３】
【作用】Ｖ2Ｏ5は層状構造をした金属酸化物であり、そ
の結晶形は斜方晶である。従って、電池の充放電に伴う
リチウムイオンの挿入あるいは脱離反応には、層状構造
という異方性の強い結晶構造の性質が反映される。バナ
ジウムと酸素から構成される層間（ａｂ面に並行）に、
リチウムイオンは放電と共に挿入されていく。しかし、
結晶構造の異方性のため、Ｖ2Ｏ5中のリチウムイオンは
ａｂ面に並行な方向では移動しやすいが、この面に垂直
な方向（ｃ軸に並行）では極めて移動しにくい。このこ
とから、リチウムイオンを挿入，脱離しやすくするには
ｃ軸に並行な面、即ち、｛ｈ００｝あるいは｛０ｋ０｝
の面指数を持つ面が結晶粒子の表面全体に占める絶対値
を大きくすることが重要となる。リチウムイオンが挿
入，脱離しやすい面の占める絶対値を評価するには、
｛ｈ００｝あるいは｛０ｋ０｝の面指数を持つ面の回折
線のピークの半値幅で評価するのが有効である。Ｖ2Ｏ5
においては、このような条件を満足する回折線は、回折
角が１５.１〜１５.５°（ＣｕＫα線の場合）である
｛２００｝面の回折線である。｛２００｝面の回折ピー
クの半値幅で正極活物質を評価することにより、リチウ
ムイオンの挿入あるいは脱離が容易な結晶面の絶対量の
大小の評価が可能となり、電池に好適な正極活物質粉末
を選択できる。即ち、｛２００｝面の回折線のピークの
半値幅が、ある値以上になるとリチウムイオンの挿入，
脱離に関与する面の粉末表面に占める絶対量が大きくな
り、充放電に伴うリチウムイオンの挿入，脱離が起こり
やすくなるだけでなく、高い電池容量が得られる。従っ
て、このような正極活物質粉末を用いることにより、高
性能の非水電解質二次電池が得られる。
の結晶形は斜方晶である。従って、電池の充放電に伴う
リチウムイオンの挿入あるいは脱離反応には、層状構造
という異方性の強い結晶構造の性質が反映される。バナ
ジウムと酸素から構成される層間（ａｂ面に並行）に、
リチウムイオンは放電と共に挿入されていく。しかし、
結晶構造の異方性のため、Ｖ2Ｏ5中のリチウムイオンは
ａｂ面に並行な方向では移動しやすいが、この面に垂直
な方向（ｃ軸に並行）では極めて移動しにくい。このこ
とから、リチウムイオンを挿入，脱離しやすくするには
ｃ軸に並行な面、即ち、｛ｈ００｝あるいは｛０ｋ０｝
の面指数を持つ面が結晶粒子の表面全体に占める絶対値
を大きくすることが重要となる。リチウムイオンが挿
入，脱離しやすい面の占める絶対値を評価するには、
｛ｈ００｝あるいは｛０ｋ０｝の面指数を持つ面の回折
線のピークの半値幅で評価するのが有効である。Ｖ2Ｏ5
においては、このような条件を満足する回折線は、回折
角が１５.１〜１５.５°（ＣｕＫα線の場合）である
｛２００｝面の回折線である。｛２００｝面の回折ピー
クの半値幅で正極活物質を評価することにより、リチウ
ムイオンの挿入あるいは脱離が容易な結晶面の絶対量の
大小の評価が可能となり、電池に好適な正極活物質粉末
を選択できる。即ち、｛２００｝面の回折線のピークの
半値幅が、ある値以上になるとリチウムイオンの挿入，
脱離に関与する面の粉末表面に占める絶対量が大きくな
り、充放電に伴うリチウムイオンの挿入，脱離が起こり
やすくなるだけでなく、高い電池容量が得られる。従っ
て、このような正極活物質粉末を用いることにより、高
性能の非水電解質二次電池が得られる。
【００１４】
【実施例】以下に実施例により本発明を説明する。尚、
本発明は、以下の実施例に限定されるものでない。以下
の実施例において、電池の作成及び評価はすべてアルゴ
ン雰囲気中で行った。
本発明は、以下の実施例に限定されるものでない。以下
の実施例において、電池の作成及び評価はすべてアルゴ
ン雰囲気中で行った。
【００１５】実施例１ 白金基板（１×２cm）にＡｒ雰囲気下でＶ2Ｏ5をスパッ
タリングし、その後、大気雰囲気下で熱処理を行い結晶
化させた。熱処理温度は４００,４５０,５００，５５
０，６００，６５０℃であり、処理時間はいずれの温度
も２０時間とした。スパッタしたＶ2Ｏ5量は発光分光分
析により求めた。得られたＶ2Ｏ5の｛200}面のＸ線回折
ピークの半値幅を表１に示す。Ｖ2Ｏ5の充放電特性評価
には、ＬｉＰＦ6の１.０Ｍ濃度のプロピレンカーボネー
ト（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）の混
合溶媒溶液を電解質として、Ｌｉ−Ｐｂ−Ｌａ合金粉末
を対極として用いた。Ｌｉ−Ｐｂ−Ｌａ合金の組成は原
子比で３.５：１.０：０.０３ である。セパレータには
ポリプロピレン製の不織布と微細孔性のフィルムを重ね
て用いた。充放電試験は定電流で行い電流密度は０.０
５ｍＡ／cm2とした。終止電圧は充電時３.５Ｖ，放電時
１.５Ｖとした。得られたＶ2Ｏ5正極活物質重量あたり
のエネルギー密度を表１に示す。
タリングし、その後、大気雰囲気下で熱処理を行い結晶
化させた。熱処理温度は４００,４５０,５００，５５
０，６００，６５０℃であり、処理時間はいずれの温度
も２０時間とした。スパッタしたＶ2Ｏ5量は発光分光分
析により求めた。得られたＶ2Ｏ5の｛200}面のＸ線回折
ピークの半値幅を表１に示す。Ｖ2Ｏ5の充放電特性評価
には、ＬｉＰＦ6の１.０Ｍ濃度のプロピレンカーボネー
ト（ＰＣ）と１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）の混
合溶媒溶液を電解質として、Ｌｉ−Ｐｂ−Ｌａ合金粉末
を対極として用いた。Ｌｉ−Ｐｂ−Ｌａ合金の組成は原
子比で３.５：１.０：０.０３ である。セパレータには
ポリプロピレン製の不織布と微細孔性のフィルムを重ね
て用いた。充放電試験は定電流で行い電流密度は０.０
５ｍＡ／cm2とした。終止電圧は充電時３.５Ｖ，放電時
１.５Ｖとした。得られたＶ2Ｏ5正極活物質重量あたり
のエネルギー密度を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】熱処理温度が４００〜６００℃の範囲の場
合、半値幅は０.１５〜０.３８°と大きく、エネルギー
密度は６５０〜７００Ｗｈ／kgと高い値であった。一
方、６５０℃の場合には、半値幅が０.１０° と小さ
く、活性度も低いため、エネルギー密度は４００Ｗｈ／
kgと小さい値であった。電池として組み込んだ場合、高
エネルギー型電池として使われるには、６００Ｗｈ／kg
程度のエネルギー密度を有する電極を用いることが望ま
しい。さらに高性能電池を得るには、６５０Ｗｈ／kg程
度のエネルギー密度を有する方が好ましい。半値幅の基
準としては、例えば、０.１３や０.１８等所望の基準を
用いて電極を評価できる。又、半値幅0.3以上として判
断するとさらに高性能電池が作成できる。
合、半値幅は０.１５〜０.３８°と大きく、エネルギー
密度は６５０〜７００Ｗｈ／kgと高い値であった。一
方、６５０℃の場合には、半値幅が０.１０° と小さ
く、活性度も低いため、エネルギー密度は４００Ｗｈ／
kgと小さい値であった。電池として組み込んだ場合、高
エネルギー型電池として使われるには、６００Ｗｈ／kg
程度のエネルギー密度を有する電極を用いることが望ま
しい。さらに高性能電池を得るには、６５０Ｗｈ／kg程
度のエネルギー密度を有する方が好ましい。半値幅の基
準としては、例えば、０.１３や０.１８等所望の基準を
用いて電極を評価できる。又、半値幅0.3以上として判
断するとさらに高性能電池が作成できる。
【００１８】実施例２ 超音波霧化器より発生させたメタバナジン酸アンモニウ
ム水溶液（濃度0.02〜０.４mol／ｌ）のミストをキャリ
ヤーガスで３００℃に制御された熱分解炉に導入熱分解
し、集塵機で集めることにより熱分解粉末を得た。得ら
れた熱分解粉末を６００℃で５時間熱処理し、結晶化さ
せた。熱処理により得られたＶ2Ｏ5粉末にバインダーと
してエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）の４.０ｗｔ％キシレン溶液及び導電剤としてアセ
チレンブラックを９.０ｗｔ％加えて混練しペースト状
とした。これをSUS430製のエキスパンドメタル(１×２c
m)に塗布し、室温で真空乾燥して正極とした。尚、負極
及びセパレータは実施例１で述べた通りである。以上述
べた正極，セパレータ及び負極で電池を製作した。充放
電試験は定電流で行い電流密度は１.０ｍＡ／cm2とし
た。終止電圧は実施例１と同様に充電時３.５Ｖ，放電
時１.５Ｖとした。正極活物質の特性を表２に示す。
ム水溶液（濃度0.02〜０.４mol／ｌ）のミストをキャリ
ヤーガスで３００℃に制御された熱分解炉に導入熱分解
し、集塵機で集めることにより熱分解粉末を得た。得ら
れた熱分解粉末を６００℃で５時間熱処理し、結晶化さ
せた。熱処理により得られたＶ2Ｏ5粉末にバインダーと
してエチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）の４.０ｗｔ％キシレン溶液及び導電剤としてアセ
チレンブラックを９.０ｗｔ％加えて混練しペースト状
とした。これをSUS430製のエキスパンドメタル(１×２c
m)に塗布し、室温で真空乾燥して正極とした。尚、負極
及びセパレータは実施例１で述べた通りである。以上述
べた正極，セパレータ及び負極で電池を製作した。充放
電試験は定電流で行い電流密度は１.０ｍＡ／cm2とし
た。終止電圧は実施例１と同様に充電時３.５Ｖ，放電
時１.５Ｖとした。正極活物質の特性を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】半値幅が０.１６〜０.３０°の正極活物質
では６５０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度が得られ
たが、半値幅０.０９° と小さい正極活物質ではエネル
ギー密度は３９０Ｗｈ／kgと低い値であった。例えば半
値幅の基準として、実施例１で用いた０.１３や、より
高性能電池を評価するなら０.１６を用いることもでき
る。
では６５０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度が得られ
たが、半値幅０.０９° と小さい正極活物質ではエネル
ギー密度は３９０Ｗｈ／kgと低い値であった。例えば半
値幅の基準として、実施例１で用いた０.１３や、より
高性能電池を評価するなら０.１６を用いることもでき
る。
【００２１】実施例３ 実施例２と同様の方法を用いて、メタバナジン酸アンモ
ニウムよりＶ2Ｏ5粉末を得た。尚、本実施例では熱分解
炉の温度を３００，４００，５００，６００℃と変化さ
せた。得られた粉末を用いて実施例２と同様に電池を作
製し、その正極活物質特性を評価した。その結果を表３
に示す。
ニウムよりＶ2Ｏ5粉末を得た。尚、本実施例では熱分解
炉の温度を３００，４００，５００，６００℃と変化さ
せた。得られた粉末を用いて実施例２と同様に電池を作
製し、その正極活物質特性を評価した。その結果を表３
に示す。
【００２２】
【表３】
【００２３】半値幅が０.１７〜０.３３°の正極活物質
では６７０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度の電池が
得られたが、半値幅０.１０° と小さい正極活物質では
エネルギー密度は４２０Ｗｈ／kgと低い値であった。
では６７０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度の電池が
得られたが、半値幅０.１０° と小さい正極活物質では
エネルギー密度は４２０Ｗｈ／kgと低い値であった。
【００２４】実施例４ メタバナジン酸アンモニウムにエタノールを添加し、遊
星ミルで１，２，５，１０時間粉砕した。得られたメタ
バナジン酸アンモニウムの微細粉末を６００℃で５時間
熱処理し結晶化させてＶ2Ｏ5粉末を得た。得られたＶ2
Ｏ5粉末を用いて実施例２と同様に電池を作製し、その
正極活物質特性を評価した。その結果を表４に示す。
星ミルで１，２，５，１０時間粉砕した。得られたメタ
バナジン酸アンモニウムの微細粉末を６００℃で５時間
熱処理し結晶化させてＶ2Ｏ5粉末を得た。得られたＶ2
Ｏ5粉末を用いて実施例２と同様に電池を作製し、その
正極活物質特性を評価した。その結果を表４に示す。
【００２５】
【表４】
【００２６】半値幅が０.１６〜０.２０°の正極活物質
では６５０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度の電池が
得られたが、半値幅０.０８〜０.１０°と小さい正極活
物質ではエネルギー密度は３７０Ｗｈ／kg以下と低い値
であった。
では６５０Ｗｈ／kg以上の高いエネルギー密度の電池が
得られたが、半値幅０.０８〜０.１０°と小さい正極活
物質ではエネルギー密度は３７０Ｗｈ／kg以下と低い値
であった。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エネルギー密度の高い正極活物質が調製でき、これによ
り充放電容量の大きい非水電解質二次電池が得られる。
エネルギー密度の高い正極活物質が調製でき、これによ
り充放電容量の大きい非水電解質二次電池が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水本 守 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 堀場 達雄 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】負極活物質としてリチウムを有する負極
と、正極活物質として５酸化バナジウムを有する正極と
の間にリチウムイオンが伝導される非水電解質を備えた
非水電解質二次電池において、前記５酸化バナジウムが
ＣｕＫα線を使用したＸ線回折の値が、回折角（２θ）
１５.１〜１５.５°における｛２００｝面の回折ピーク
の半値幅が０.１３° 以上からなることを特徴とする非
水電解質二次電池。 - 【請求項２】負極活物質としてリチウムを有する負極
と、正極活物質として５酸化バナジウムを有する正極と
の間にリチウムイオンが伝導される非水電解質を備えた
非水電解質二次電池用の正極の評価方法において、前記
５酸化バナジウムをＣｕＫα線を使用したＸ線回折で測
定して、回折角（２θ）１５.１〜１５.５°における
｛２００｝面の回折ピークの半値幅の値とあらかじめ設
定した設定値とを比較し、該設定値に対する該半値幅の
値の大小を判定することを特徴とする非水電解質二次電
池の正極の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215560A JP2647015B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 非水電解質二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6215560A JP2647015B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 非水電解質二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883605A true JPH0883605A (ja) | 1996-03-26 |
| JP2647015B2 JP2647015B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16674456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6215560A Expired - Fee Related JP2647015B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 非水電解質二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647015B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056794A1 (fr) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Matériau d'électrode, procédé de fabrication de matériau d'électrode et batterie secondaire au lithium non aqueuse |
| JP2009529798A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-20 | コラス、テクノロジー、ベスローテン、フェンノートシャップ | 金属基材を含んでなるカルコパイライト半導体系光起電力太陽電池、光起電力太陽電池用の被覆された金属基材、およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP6215560A patent/JP2647015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009529798A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-20 | コラス、テクノロジー、ベスローテン、フェンノートシャップ | 金属基材を含んでなるカルコパイライト半導体系光起電力太陽電池、光起電力太陽電池用の被覆された金属基材、およびその製造方法 |
| WO2008056794A1 (fr) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Matériau d'électrode, procédé de fabrication de matériau d'électrode et batterie secondaire au lithium non aqueuse |
| US8241792B2 (en) | 2006-11-10 | 2012-08-14 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electrode material, method of manufacturing thereof and nonaqueous lithium secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2647015B2 (ja) | 1997-08-27 |
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