JPH0955202A - 非水電解質電池 - Google Patents

非水電解質電池

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JPH0955202A
JPH0955202A JP7227440A JP22744095A JPH0955202A JP H0955202 A JPH0955202 A JP H0955202A JP 7227440 A JP7227440 A JP 7227440A JP 22744095 A JP22744095 A JP 22744095A JP H0955202 A JPH0955202 A JP H0955202A
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JP
Japan
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alkali metal
active material
positive electrode
metal
electrode active
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JP7227440A
Other languages
English (en)
Inventor
So Arai
創 荒井
Shigeto Okada
重人 岡田
Yoji Sakurai
庸司 櫻井
Junichi Yamaki
準一 山木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放電電圧の高い非水電解質電池を提供する。 【解決手段】 アルカリ金属含有金属ハロゲン化物を正
極活物質6として含み、アルカリ金属またはアルカリ金
属を吸蔵、放出可能な物質を負極活物質4とし、前記ア
ルカリ金属のイオンが前記正極活物質及び前記負極活物
質と電気化学反応をするための移動を行い得る物質を電
解質物質としたことを特徴とする。 【効果】放電電圧の高い非水電解質電池を構成すること
ができ、様々な分野に利用できるという利点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は非水電解質電池、さらに
詳細には放電電圧の高い非水電解質電池を提供する正極
活物質に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び問題点】従来の非水電解質電池正極活
物質には酸化物、硫化物等が挙げられているが、これら
は例えばリチウム負極に対して2V程度の電圧しか持た
ず、放電電圧が低いという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に電池電圧が低いという現状の課題を解決し、放電電圧
の高い非水電解質電池を提供することにある。
【0004】
【問題点を解決するための手段】かかる目的を達成する
ために本発明の非水電解質電池では、アルカリ金属含有
金属ハロゲン化物を正極活物質として含み、アルカリ金
属またはアルカリ金属を吸蔵、放出可能な物質を負極活
物質とし、前記アルカリ金属のイオンが前記正極活物質
及び前記負極活物質と電気化学反応をするための移動を
行い得る物質を電解質物質としたことを特徴としてお
り、特に前記アルカリ金属と遷移金属とを含む金属ハロ
ゲン化物が金属元素としてTi、V、Cr、Mn、F
e、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、S
n、Sb、Te、Hf、Ta、W、Pb、Biの中の少
なくとも一種類を含み、ハロゲンとしてフッ素Fを含
み、アルカリ金属としてリチウムを含むことを特徴とし
ている。
【0005】本発明をさらに詳しく説明する。
【0006】発明者は放電電圧の高い非水電解質電池材
料を鋭意探索した結果、上述のようにアルカリ金属含有
金属ハロゲン化物、特に金属元素としてTi、V、C
r、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、N
b、Mo、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、W、Pb、
Biの中の少なくとも一種類を含み、ハロゲンとしてフ
ッ素Fを含み、アルカリ金属としてリチウムを含むアル
カリ金属含有金属ハロゲン化物を正極活物質として含む
ことにより、従来の電池より放電電圧の高い電池を構成
できることを確かめ、その認識の下に本発明を完成し
た。
【0007】本発明の非水電解質電池が従来の酸化物、
硫化物を正極活物質とする電池に比べて放電電圧が高い
理由は、次のように考えられる。即ち、電気陰性度が強
いハロゲンXを有すると、金属Mとハロゲン間の電子は
強くハロゲンXに引きつけられるため、同じ金属Mの同
じ価数を持つ化合物で比較しても、ハロゲン化物の金属
Mは酸化物、硫化物の金属Mに比べて強く陽電荷を帯
び、高電圧になると考えられる。
【0008】また本発明の非水電解質電池では正極活物
質としてアルカリ金属含有金属ハロゲン化物を用いてい
るため、アルカリ金属イオンの移動が速く、大電流放電
に適しているという特徴を有する。
【0009】また、ハロゲンとしてフッ素Fを含む場
合、フッ素が最も電気陰性度が高い元素であるため、高
電圧が期待できる。また、フッ化物は他のハロゲン化物
よりも分子量が低いことが多く、この観点からは重量エ
ネルギー密度が非常に高くなるという利点を有する。
【0010】また、アルカリ金属イオンを正極活物質中
に吸蔵、放出させることにより、二次電池として用いる
こともできる。
【0011】負極活物質としては、アルカリ金属または
アルカリ金属を吸蔵、放出可能な物質を用いることによ
り、還元性の強い負極活物質とすることができ、電池電
圧が高くなるという利点を有する。この中には、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等の
アルカリ金属、及びそれらの金属合金、リチウムを吸
蔵、放出可能な炭素材料、等が挙げられる。
【0012】この正極活物質を用いて正極を形成するに
は、前記化合物粉末とポリテトラフルオロエチレンのご
とき結着剤粉末との混合物をステンレス等の支持体上に
圧着成形する、あるいは、かかる混合物粉末に導電性を
付与するためアセチレンブラックのような導電性粉末を
混合し、これにさらにポリテトラフルオロエチレンのよ
うな結着剤粉末を所要に応じて加え、この混合物を金属
容器にいれる、あるいは前述の混合物をステンレスなど
の支持体に圧着成形する、あるいは前述の混合物を有機
溶剤等の溶媒中に分散してスラリー状にして金属基板上
に塗布する、等の手段によって形成される。
【0013】負極活物質は一般の電池のそれと同様にシ
ート上にして、またそのシートをニッケル、ステンレス
等の導電体網に圧着して負極として形成される。
【0014】電解液としては、例えばジメトキシエタ
ン、2−メチルテトラヒドロフラン、エチレンカーボネ
ート、メチルホルメート、ジメチルスルホキシド、プロ
ピレンカーボネート、アセトニトリル、ブチロラクト
ン、ジメチルホルムアミド、ジメチルカーボネート、ジ
エチルカーボネート、スルホラン、エチルメチルカーボ
ネート等に、アルカリ金属イオンを含むルイス酸を溶解
した非水電解質溶媒、あるいは固体電解質等が使用でき
る。
【0015】さらに、セパレータ、電池ケース等の構造
材料等の他の要素についても従来公知の各種材料が使用
でき、特に制限はない。
【0016】
【実施例】以下実施例によって本発明の方法をさらに具
体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限さ
れるものではない。なお、実施例において電池の作成及
び測定はアルゴン雰囲気下のドライボックス内で行っ
た。
【0017】
【実施例1】以下実施例によって本発明の方法をさらに
具体的に説明するが、本発明はこれらによりなんら制限
されるものではない。なお、実施例において電池の作成
及び測定はアルゴン雰囲気下のドライボックス内で行な
った。
【0018】図1は本発明による電池の一具体例である
コイン型電池の断面図であり、図中1は封口板、2はガ
スケット、3は正極ケース、4は負極、5はセパレー
タ、6は正極合剤ペレットを示す。
【0019】正極活物質には、Li3FeF6を用いた。
この試料をaとする。
【0020】この試料aを粉砕して粉末とし、導電剤
(アセチレンブラック)、結着剤(ポリテトラフルオロ
エチレン)と共に混合の上、ロール成形し、正極合剤ペ
レット6(厚さ0.5mm、直径15mm)とした。
【0021】次にステンレス製の封口板1上に金属リチ
ウムの負極4を加圧配置したものをポリプロピレン製ガ
スケット2の凹部に挿入し、負極4の上にポリプロピレ
ン製で微孔性のセパレータ5、正極合剤ペレット6をこ
の順序に配置し、電解液としてエチレンカーボネートと
ジメチルカーボネートの混合溶媒にLiPF6を溶解さ
せた1規定溶液を適量注入して含浸させた後に、ステン
レス製の正極ケース3を被せてかしめることにより、厚
さ2mm、直径23mmのコイン型電池を作製した。
【0022】このようにして作製した試料aを正極活物
質とする電池を、0.5mA/cm2の電流密度で2.
0Vまで放電させた際の容量を表に示す。放電容量が大
きく、高エネルギー密度電池として利用できる利点を有
している。
【0023】
【実施例2】実施例2では正極活物質にLi3FeF6
用いて、実施例1と同様にして電池を作成した。
【0024】このようにして作製した試料aを正極活物
質とする電池を、0.5mA/cm2の電流密度でまず
4.5Vまで充電してリチウムを脱離し、その後2.0
Vまで放電させた際の容量を表に示す。放電容量が大き
く、高エネルギー密度電池として利用できる利点を有し
ている。
【0025】この実施例では特定のLi3FeF6を特定
の方法で評価したが、この化合物、評価法に限定される
ものではなく、アルカリ金属含有金属ハロゲン化物、特
に金属元素としてTi、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Sn、Sb、T
e、Hf、Ta、W、Pb、Biの中の少なくとも一種
類を含み、ハロゲンとしてフッ素Fを含み、アルカリ金
属としてリチウムを含むアルカリ金属含有金属ハロゲン
化物を正極活物質として含んでいる場合は同様な効果が
生じることは言うまでもない。
【0026】
【比較例】比較例では、正極活物質組成式Fe23で与
えられる化合物を用いる他は実施例と同様にして電池を
作製した。Fe23には一般の市販試薬を用いた。この
試料をbとする。
【0027】このようにして作製した試料bを正極活物
質とする電池を、0.5mA/cm2の電流密度で、
2.0Vまで放電させた際の放電容量を表に示す。この
電池と比較すると、本発明の実施例で作製した電池は、
放電エネルギーが大きいことがわかる。
【0028】
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電圧の高い非水電解質電池を構成することができ、様々
な分野に利用できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるコイン型電池の構成例
を示す断面図。
【符号の説明】
1 封口板 2 ガスケット 3 正極ケース 4 負極 5 セパレータ 6 正極合剤ペレット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山木 準一 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルカリ金属含有金属ハロゲン化物を、正
    極活物質として含み、アルカリ金属またはアルカリ金属
    を吸蔵、放出可能な物質を負極活物質とし、前記アルカ
    リ金属のイオンが前記正極活物質及び前記負極活物質と
    電気化学反応をするための移動を行い得る物質を電解質
    物質としたことを特徴とする非水電解質電池。
  2. 【請求項2】前記アルカリ金属含有金属ハロゲン化物が
    アルカリ金属以外の金属元素としてTi、V、Cr、M
    n、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、M
    o、Sn、Sb、Te、Hf、Ta、W、Pb、Biの
    中の少なくとも一種類を含んで構成される物質であるこ
    とを特徴とする請求項1の非水電解質電池。
  3. 【請求項3】前記アルカリ金属含有金属ハロゲン化物が
    ハロゲンとしてフッ素Fを含むことを特徴とする請求項
    1または請求項2の非水電解質電池。
  4. 【請求項4】前記アルカリ金属含有金属ハロゲン化物が
    アルカリ金属としてリチウムを含むことを特徴とする請
    求項1から請求項3記載のいずれかの非水電解質電池。
JP7227440A 1995-08-11 1995-08-11 非水電解質電池 Pending JPH0955202A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049183A1 (en) * 1998-11-10 2000-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium secondary cell
JP2008243646A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Kyushu Univ フッ化物正極作製法
WO2010084701A1 (ja) * 2009-01-23 2010-07-29 株式会社豊田自動織機 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池
WO2011025751A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion electrochemical cells
JP2011113954A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Equos Research Co Ltd 正極活物質及びそれを用いた二次電池
US8454925B2 (en) 2006-11-17 2013-06-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method of the same

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049183A1 (en) * 1998-11-10 2000-11-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lithium secondary cell
EP1049183A4 (en) * 1998-11-10 2005-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd LITHIUM SECONDARY BATTERY
JP4578684B2 (ja) * 1998-11-10 2010-11-10 パナソニック株式会社 リチウム二次電池
US8454925B2 (en) 2006-11-17 2013-06-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method of the same
JP2008243646A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Kyushu Univ フッ化物正極作製法
WO2010084701A1 (ja) * 2009-01-23 2010-07-29 株式会社豊田自動織機 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池
JP2010170865A (ja) * 2009-01-23 2010-08-05 Toyota Industries Corp 非水系二次電池用活物質および非水系二次電池
WO2011025751A2 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion electrochemical cells
WO2011025751A3 (en) * 2009-08-31 2011-06-30 3M Innovative Properties Company Cathode compositions for lithium-ion electrochemical cells
JP2011113954A (ja) * 2009-11-30 2011-06-09 Equos Research Co Ltd 正極活物質及びそれを用いた二次電池

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