JPH1064542A - 非水電解液二次電池 - Google Patents
非水電解液二次電池Info
- Publication number
- JPH1064542A JPH1064542A JP8220939A JP22093996A JPH1064542A JP H1064542 A JPH1064542 A JP H1064542A JP 8220939 A JP8220939 A JP 8220939A JP 22093996 A JP22093996 A JP 22093996A JP H1064542 A JPH1064542 A JP H1064542A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- nonaqueous electrolyte
- electrolyte secondary
- secondary battery
- oxide
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
Abstract
することを防止すると共に通常の炭素材よりも高容量な
負極を提供する。 【解決手段】 負極に、LixMSi2O7(2≦x≦
4、MはV,Mn,Crのいずれか少なくとも1種以
上)で表されるリチウムを吸蔵・放出できるリチウム−
シリコン酸化物を用いるものである。
Description
池の、特に負極材料の改良に関するものである。
かつ高エネルギー密度を有するため、機器のポータブル
化、コードレス化が進む中で、その期待は高まってい
る。
としてLiCoO2、LiNiO2などのリチウム含有金
属酸化物が提案されている。一方、負極としては金属リ
チウム、リチウム合金、リチウムイオンを吸蔵・放出す
ることのできる黒鉛材料などが提案され、一部実用化さ
れている。
金属リチウムを用いた負極では、充電時において極板表
面に金属リチウムが針状結晶となって析出し、この針状
結晶がセパレ−タを突き破って、正極と接触して内部短
絡を起こすことがあった。この問題を解決するために、
黒鉛材料を負極に用いる検討がなされているがこの場合
には、炭素は理論的にC6Li(炭素原子6個に対して
Li原子1個)までLiイオンを吸蔵すると言われてお
り、これ以上の高容量化が困難であった。
で、負極の表面で金属リチウムが針状に析出することを
防止するとともに、充電時に一般式C6Liで規定され
る絶対容量を越えることのできる非水電解液二次電池用
負極材料を提供するものである。
ために、本発明の非水電解液二次電池は、一般式Lix
MSi2O7(2≦x≦4、MはV,Mn,Crのいずれ
か少なくとも1種以上)で表されるリチウム−シリコン
酸化物を用いるものである。
一般式LixMSi2O7(2≦x≦4、MはV,Mn,
Crのいずれか少なくとも1種以上)で表されるリチウ
ム−シリコン酸化物を用いるものであり、シリコン酸化
物の安定した構造体(例えばSi2O7やSiO3などの
単一ユニット)の中に混合原子価制御が可能な元素、3
d遷移金属元素を取り込み、リチウムイオンの吸蔵・放
出時の酸化還元を行うものである。
論組成比の酸化リチウムと二酸化シリコン、所定量のC
r3O4あるいはCr2O3のクロム酸化物、Mn3O4ある
いはMn2O3のマンガン酸化物とをセラミック容器にお
いて一緒に950℃で溶解させて得られる。雰囲気は通
常はキャリアガスとしてのアルゴンと反応性ガスとして
酸素10%混入された混合ガスをフローさせて得られ
る。バナジウムをドープする時はバナジウム自身の昇華
温度が低いため、予めシリコンとバナジウムの複合酸化
物を得て酸化リチウムと混合の後、同様の方法で得るか
あるいは、先にリチウム−バナジウム酸化物を得て、次
いでこれと二酸化シリコンを600℃で反応を行わせて
前駆体を一度形成し、その後に900℃前後で反応させ
るかいずれかの方法でも得られる。
は、Al自身が3価を取り易く、事実上Liの吸蔵・放
出において原子価を補償する化学種はない。
O3)2,Li6Si2O7,Li8SiO6,LiAlSi
O4などのようなリチウム含有シリコン酸化物は、シリ
コン元素の原子価が4価で酸化物自体が安定化してお
り、電気化学的酸化還元反応に対する可逆容量を高める
ことが困難であった。
とも1種以上を添加することにより、負極材料を高容量
化し、高容量の非水電解液二次電池を提供することがで
きる。
る。図1に本発明の負極を評価するための評価用電池の
縦断面図を示す。図1において、1は耐有機電解液性の
ステンレス鋼板を加工した電池ケース、2は同材料の封
口板、3は同材料の集電体で、電池ケース1の内面にス
ポット溶接されている。4は金属リチウムで、封口板2
の内部に圧着されている。
は3.9〜4.0g/cm3)90重量部に対し、結着
剤としてポリフッ化ビニリデン10重量部を混合して合
剤を得てこの合剤の所定量を集電体3の上に成形し、こ
れを150℃で減圧乾燥した。6は微孔性のポリプロピ
レン樹脂製セパレ−タ、7はポリプロピレン樹脂製絶縁
ガスケットである。電解液は炭酸エチレン、1、3−ジ
メトキシエタンの等体積混合溶媒に溶質として過塩素酸
リチウムを1モル/リットルの濃度で溶解して用いた。
この電池の寸法は直径20mm、電池総高1.6mmと
し、これを本発明の電池Aとした。
リチウムイオンを挿入し、一般式Li4CrSi207と
なる。したがって、一般式LixCrSi2O7(2≦x
≦4)のx値は充電によって2から4までの範囲で変化
し、放電においてはその逆の反応を可逆的に起こすこと
が可能である。また、例えば正極にLiCoO2を用い
た電池として組み立てた場合においても同様に可逆な充
放電反応が上記範囲内において可能である。
07の組成比を有するリチウム−シリコン酸化物を負極
に用いた以外は本発明と同様の電池を作製し、これらを
本発明の電池B,Cとした。これらの電池に対して電流
密度1.0mA/cm2として、電圧2.0Vから0V
の範囲で充放電試験を行った。
位0.7Vで約220mAh/g、平均放電電位0.8
2Vで約215mAh/gの特性が得られ、黒鉛負極の
理論容量372mAh/gより重量あたりの比容量は下
回る特性になったが、真比重のデータを基に体積あたり
に換算すると 850mAh/cc程度の比容量が得ら
れ、黒鉛系の780mAh/cc(真比重を2.1g/
cm3として算出)を上回る高容量な特性が得られた。
含むリチウムーシリコン酸化物の例を示したが、これら
を1種以上含むものでも同様な効果が得られた。
が2価〜4価が困難であるため、x=3が材料設計上の
限度である。Mnド−プの時と同一の条件で例えばFe
3O4を用いて合成し、充放電特性を検討したところLi
3Fe2O7の組成のものは平均充電電位0.3Vで約1
25mAh/g(500mAh/cc)、平均放電電位
0.4Vで約120mAh/g(480mAh/cc)
の特性が得られ、単位重量あたりの比容量は可動リチウ
ム量が1であるため他の遷移金属元素を含むシリコン酸
化物ほど大きくはないが、作動電位は卑な領域にあると
いう特徴を有している。
O3)2,Li6Si2O7,Li8SiO6,LiAlSi
O4などのようなリチウム−シリコン酸化物も同様の充
放電特性を検討したが、いずれも可逆容量は770mA
h/cc程度となり、グラファイトを大幅に越える高容
量のものは得られなかった。
2,LiMn2O4などの正極活物質、その他のリチウム
電池用有機電解液に対しても同様に効果がある。
MSi2O7(2≦x≦4、MはV,Mn,Crのいずれ
か少なくとも1種以上)で表される3d遷移金属を含む
リチウム−シリコン酸化物を用いるので、高容量を有
し、さらに充放電反応に伴う電極表面上の針状結晶を抑
えることができる非水電解液二次電池を提供できる。
Claims (1)
- 【請求項1】非水電解液と、正極と、一般式LixMS
i2O7(2≦x≦4、MはV,Mn,Crのいずれか少
なくとも1種以上)で表されるリチウム−シリコン酸化
物を用いた負極とからなる非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22093996A JP3637690B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 非水電解液二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22093996A JP3637690B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 非水電解液二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1064542A true JPH1064542A (ja) | 1998-03-06 |
JP3637690B2 JP3637690B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=16758932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22093996A Expired - Fee Related JP3637690B2 (ja) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 非水電解液二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3637690B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005183395A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Commissariat A L'energie Atomique | 高電位および高リチウム挿入容量の両方を示すリチウム貯蔵電池 |
US9015338B2 (en) | 2003-07-23 | 2015-04-21 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for suppressing silence in media communications |
USD861073S1 (en) | 2017-04-03 | 2019-09-24 | Pepsico, Inc. | Vending machine |
USD862594S1 (en) | 2016-04-27 | 2019-10-08 | Pepsico, Inc. | Vending machine |
WO2023166869A1 (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | 日本重化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極活物質、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池用負極電極 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019150083A1 (en) | 2018-02-01 | 2019-08-08 | Thermal Ceramics Uk Limited | Energy storage device and ionic conducting composition for use therein |
-
1996
- 1996-08-22 JP JP22093996A patent/JP3637690B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9015338B2 (en) | 2003-07-23 | 2015-04-21 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for suppressing silence in media communications |
JP2005183395A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Commissariat A L'energie Atomique | 高電位および高リチウム挿入容量の両方を示すリチウム貯蔵電池 |
EP2530768A3 (fr) * | 2003-12-18 | 2013-04-03 | Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives | Accumulateur au lithium présentant à la fois un potentiel électrique et une capacité d'insertion du lithium élevés |
USD862594S1 (en) | 2016-04-27 | 2019-10-08 | Pepsico, Inc. | Vending machine |
USD861073S1 (en) | 2017-04-03 | 2019-09-24 | Pepsico, Inc. | Vending machine |
USD868894S1 (en) | 2017-04-03 | 2019-12-03 | Pepsico, Inc. | Vending machine |
WO2023166869A1 (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-07 | 日本重化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極活物質、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池用負極電極 |
JP2023128118A (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-14 | 日本重化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極活物質、その製造方法、及びリチウムイオン二次電池用負極電極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3637690B2 (ja) | 2005-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5620812A (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
CN100533841C (zh) | 电解液和电池 | |
JP3813001B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
US20070054191A1 (en) | Non- aqueous electrolyte secondary battery | |
WO2009128879A2 (en) | High energy lithium ion secondary batteries | |
JP2000277116A (ja) | リチウム二次電池 | |
CA2522107A1 (en) | Cathode active material comprising additive for improving overdischarge-performance and lithium secondary battery using the same | |
JP2004342500A (ja) | 非水電解質二次電池および電池充放電システム | |
JP2008091236A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JPH06342673A (ja) | リチウム二次電池 | |
JPH09147863A (ja) | 非水電解質電池 | |
JP2000348722A (ja) | 非水電解質電池 | |
JPH11120993A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3637690B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP3530174B2 (ja) | 正極活物質及びリチウムイオン二次電池 | |
JPH10112316A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP3497420B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
US6465131B1 (en) | Lithium secondary cell with a stannous electrode material | |
KR101602419B1 (ko) | 양극활물질, 이를 포함하는 양극 및 상기 양극을 채용한 리튬전지 | |
JP3615416B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
JP5043290B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質、その製造方法、およびそれを用いた非水電解質二次電池 | |
JP3130531B2 (ja) | 非水溶媒二次電池 | |
JP3555321B2 (ja) | 負極材料およびリチウム二次電池 | |
JP3394020B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
JP2001006673A (ja) | 非水電解質リチウム二次電池とそのための正極活物質 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050103 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080121 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090121 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100121 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110121 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120121 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130121 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |