JPH09241024A - スピネル型マンガン酸リチウム - Google Patents
スピネル型マンガン酸リチウムInfo
- Publication number
- JPH09241024A JPH09241024A JP8080842A JP8084296A JPH09241024A JP H09241024 A JPH09241024 A JP H09241024A JP 8080842 A JP8080842 A JP 8080842A JP 8084296 A JP8084296 A JP 8084296A JP H09241024 A JPH09241024 A JP H09241024A
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- JP
- Japan
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- lithium manganate
- atomic ratio
- spinel type
- compsn
- type lithium
- Prior art date
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム二次電池の正極材料として好適な新
規なマンガン酸リチウムを提供する。 【解決手段】 下記組成式 【化１】 Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 （１） （但し、０＜ｘ＜３．３）で表わされ、Ｌｉ／Ｍｎ原子
比が０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲にあることを特
徴とするスピネル型マンガン酸リチウム。
規なマンガン酸リチウムを提供する。 【解決手段】 下記組成式 【化１】 Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 （１） （但し、０＜ｘ＜３．３）で表わされ、Ｌｉ／Ｍｎ原子
比が０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲にあることを特
徴とするスピネル型マンガン酸リチウム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
の正極材料として有用なスピネル型マンガン酸リチウム
に関するものである。
の正極材料として有用なスピネル型マンガン酸リチウム
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マンガン酸リチウムは、リチウム二次電
池の正極材料として有用であることから、その合成法を
含めて種々研究されている。このマンガン酸リチウムに
関しては、これまでにもいくつかの組成のものが知られ
ており、例えば、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2、Ｌｉ4Ｍｎ
5Ｏ12等がある。マンガン酸リチウムをリチウム二次電
池の正極材料として用いる場合、充電、放電サイクルに
よるその放電容量の低下が問題となり、この点の改善が
要望されている。
池の正極材料として有用であることから、その合成法を
含めて種々研究されている。このマンガン酸リチウムに
関しては、これまでにもいくつかの組成のものが知られ
ており、例えば、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2、Ｌｉ4Ｍｎ
5Ｏ12等がある。マンガン酸リチウムをリチウム二次電
池の正極材料として用いる場合、充電、放電サイクルに
よるその放電容量の低下が問題となり、この点の改善が
要望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、リチウム二
次電池の正極材料として好適な新規なマンガン酸リチウ
ムを提供することをその課題とする。
次電池の正極材料として好適な新規なマンガン酸リチウ
ムを提供することをその課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、下記組成式
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、下記組成式
【化１】 Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 （１） （但し、０＜ｘ＜３．３）で表わされ、Ｌｉ／Ｍｎ原子
比が０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲にあることを特
徴とするスピネル型マンガン酸リチウムが提供される。
比が０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲にあることを特
徴とするスピネル型マンガン酸リチウムが提供される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の前記式（１）で表わされ
るマンガン酸リチウムにおいて、Ｌｉ／Ｍｎ原子比は
０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲であり、このＬｉ／
Ｍｎ比が変化することにより、その結晶構造は変化す
る。図１及び図２にそのＸ線回折図を示す。図１は本発
明によるＬｉ9Ｍｎ15Ｏ32(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．６）
についてのＸ線回折図である。図２は本発明によるＬｉ
5Ｍｎ7Ｏ16（Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．７１）についての
Ｘ線回折図である。これらの物質についてのＸ線回折図
は、従来のＬｉＭｎ2Ｏ4(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．５）
やＬｉＭｎＯ2(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝１）、Ｌｉ4Ｍｎ5Ｏ
12(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．８）とはいずれも明確に異
なり、その結晶構造において、本発明のマンガン酸リチ
ウムは従来のものとは明確に相違するものである。
るマンガン酸リチウムにおいて、Ｌｉ／Ｍｎ原子比は
０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲であり、このＬｉ／
Ｍｎ比が変化することにより、その結晶構造は変化す
る。図１及び図２にそのＸ線回折図を示す。図１は本発
明によるＬｉ9Ｍｎ15Ｏ32(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．６）
についてのＸ線回折図である。図２は本発明によるＬｉ
5Ｍｎ7Ｏ16（Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．７１）についての
Ｘ線回折図である。これらの物質についてのＸ線回折図
は、従来のＬｉＭｎ2Ｏ4(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．５）
やＬｉＭｎＯ2(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝１）、Ｌｉ4Ｍｎ5Ｏ
12(Ｌｉ／Ｍｎ原子比＝０．８）とはいずれも明確に異
なり、その結晶構造において、本発明のマンガン酸リチ
ウムは従来のものとは明確に相違するものである。
【０００６】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 実施例１ 酢酸リチウム（ＣＨ3ＣＯＯＬｉ・２Ｈ2Ｏ）と硝酸マン
ガン（Ｍｎ（ＮＯ3)2・６Ｈ2Ｏ）を、Ｌｉ／Ｍｎ原子比
＝６となるように混合し、これを１００℃に加熱して共
溶融し、均一に混合した。この混合物を１２０〜２００
℃で酸素気流中で酸化し、固相酸化物を得た。このもの
を粉砕し、酸素気流中で５００℃、６５０℃又は８００
℃で焼成した。５００℃、６５０℃及び８００℃におけ
る焼成時間は、それぞれ２４時間、７２時間及び２４時
間であった。このようにして、式Ｌｉ9Ｍｎ15Ｏ32で表
わされるスピネル型のマンガン酸リチウムを得た。この
もののＸ線回折図を図１に示す。図１からわかるよう
に、実施例１で得たマンガン酸リチウム（Ｌｉ9Ｍｎ15
Ｏ32）は、その焼成温度が高くなるにつれ、回折ピーク
が高くなり、試料の結晶性が良くなる。また、Ｒｉｅｔ
ｖｅｌｄ解析した結果、焼成温度と関係なく純相のスピ
ネルが５００℃より生成され、格子定数 ａ＝８．１８
５７（６）Å（５００℃），ａ＝８，１９１６（６）Å
（６５０℃），ａ＝８．２０５７（５）Å（８００℃）
は焼成温度と共に高くなり、各イオンは（Ｌｉ）8a［Ｌ
ｉ1/8Ｍｎ15/8］16dＯ32eのサイトに分布していること
が分かった。
する。 実施例１ 酢酸リチウム（ＣＨ3ＣＯＯＬｉ・２Ｈ2Ｏ）と硝酸マン
ガン（Ｍｎ（ＮＯ3)2・６Ｈ2Ｏ）を、Ｌｉ／Ｍｎ原子比
＝６となるように混合し、これを１００℃に加熱して共
溶融し、均一に混合した。この混合物を１２０〜２００
℃で酸素気流中で酸化し、固相酸化物を得た。このもの
を粉砕し、酸素気流中で５００℃、６５０℃又は８００
℃で焼成した。５００℃、６５０℃及び８００℃におけ
る焼成時間は、それぞれ２４時間、７２時間及び２４時
間であった。このようにして、式Ｌｉ9Ｍｎ15Ｏ32で表
わされるスピネル型のマンガン酸リチウムを得た。この
もののＸ線回折図を図１に示す。図１からわかるよう
に、実施例１で得たマンガン酸リチウム（Ｌｉ9Ｍｎ15
Ｏ32）は、その焼成温度が高くなるにつれ、回折ピーク
が高くなり、試料の結晶性が良くなる。また、Ｒｉｅｔ
ｖｅｌｄ解析した結果、焼成温度と関係なく純相のスピ
ネルが５００℃より生成され、格子定数 ａ＝８．１８
５７（６）Å（５００℃），ａ＝８，１９１６（６）Å
（６５０℃），ａ＝８．２０５７（５）Å（８００℃）
は焼成温度と共に高くなり、各イオンは（Ｌｉ）8a［Ｌ
ｉ1/8Ｍｎ15/8］16dＯ32eのサイトに分布していること
が分かった。
【０００７】実施例２ 実施例１と同様にして、Ｌｉ／Ｍｎ原子比が０．７１
（５／７）の式Ｌｉ5Ｍｎ7Ｏ16で示されるスピネル型の
マンガン酸リチウムを得た。この場合、焼成温度として
は５００℃及び６５０℃を用いた。このもののＸ線回折
図を図２に示す。図２からわかるように、実施例２で得
たマンガン酸リチウム（Ｌｉ5Ｍｎ7Ｏ16）は、実施例１
と同様、純相のスピネルが５００℃より生成される。ま
た、その格子定数はａ＝８．１６７８（５）Å（５００
℃），ａ＝８．１６７３（５）Å（６５０℃）であり、
各イオンは（Ｌｉ）8a［Ｌｉ1/4Ｍｎ7/4］16dＯ32eのサ
イトに分布していることが分かった。
（５／７）の式Ｌｉ5Ｍｎ7Ｏ16で示されるスピネル型の
マンガン酸リチウムを得た。この場合、焼成温度として
は５００℃及び６５０℃を用いた。このもののＸ線回折
図を図２に示す。図２からわかるように、実施例２で得
たマンガン酸リチウム（Ｌｉ5Ｍｎ7Ｏ16）は、実施例１
と同様、純相のスピネルが５００℃より生成される。ま
た、その格子定数はａ＝８．１６７８（５）Å（５００
℃），ａ＝８．１６７３（５）Å（６５０℃）であり、
各イオンは（Ｌｉ）8a［Ｌｉ1/4Ｍｎ7/4］16dＯ32eのサ
イトに分布していることが分かった。
【０００８】
【発明の効果】本発明のマンガン酸リチウムはリチウム
二次電池の正極材料として好適なものであり、リチウム
二次電池における充・放電サイクルによる放電容量の低
下防止のための有効な手段となるものである。
二次電池の正極材料として好適なものであり、リチウム
二次電池における充・放電サイクルによる放電容量の低
下防止のための有効な手段となるものである。
【図１】実施例１で得たマンガン酸リチウムのＸ線回折
図を示す。
図を示す。
【図２】実施例２で得たマンガン酸リチウムのＸ線回折
図を示す。
図を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 下記組成式 【化１】 Ｌｉ1+xＭｎ2-xＯ4 （１） （但し、０＜ｘ＜３．３）で表わされ、Ｌｉ／Ｍｎ原子
比が０．５＜Ｌｉ／Ｍｎ＜０．８の範囲にあることを特
徴とするスピネル型マンガン酸リチウム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8080842A JPH09241024A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | スピネル型マンガン酸リチウム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8080842A JPH09241024A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | スピネル型マンガン酸リチウム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09241024A true JPH09241024A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=13729620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8080842A Pending JPH09241024A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | スピネル型マンガン酸リチウム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09241024A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001302245A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウムマンガン複合酸化物の製造方法 |
| US6399248B1 (en) | 1998-12-02 | 2002-06-04 | Koji Hattori | Spinel type lithium manganese complex oxide and lithium secondary battery |
| US6444369B1 (en) | 1998-01-08 | 2002-09-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Gelled polymer electrolyte lithium secondary cell |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP8080842A patent/JPH09241024A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6444369B1 (en) | 1998-01-08 | 2002-09-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Gelled polymer electrolyte lithium secondary cell |
| US6399248B1 (en) | 1998-12-02 | 2002-06-04 | Koji Hattori | Spinel type lithium manganese complex oxide and lithium secondary battery |
| JP2001302245A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウムマンガン複合酸化物の製造方法 |
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