JPH1140157A - 電極、およびこの電極を用いた非水電解質電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活物質が均一に分散され、高容量・高電位で
サイクル特性に優れた二次電池を提供する。 【解決手段】 遷移元素とリチウムとの複合酸化物を含
有する電池用電極において、前記複合酸化物の微粒子表
面を水溶性高分子で処理する。実施例では、平均粒子径
４．５μｍのＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 粒子をポリビニルアルコー
ル水溶液中に攪拌・分散し、これをろ別した後、減圧乾
燥した。このＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 粒子と、導電性炭素（導電
助剤）と、ポリフッ化ビニリデン（固体電解質）と、Ｎ
−メチルピロリドン（非水溶媒）とを不活性ガス雰囲気
中で混合・分散して塗料溶液とした。この塗料溶液を集
電体上に塗布・乾燥して正極を得た。この正極と、所定
の手順で作製した負極と、エチレンカーボネートとＤＭ
Ｃとの混合液にＬｉＰＦ₆ （電解質）を溶解して得た電
解液とを用いて非水電解質電池を作製した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池用電極、および
該電極を用いた非水電解質二次電池に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型化、軽量化の進歩
は自覚しいものがあり、とりわけＯＡ分野においては、
デスクトップ型からラップトップ型へ、ラップトップ型
からノートブック型へと小型化・軽量化している。加え
て電子手帳、電子スチルカメラなどの新しい小型電子機
器の分野も出現し、さらには従来のハードディスク、フ
ロッピーディスクの小型化に加えてメモリーカードの開
発が進められている。このような電子機器の小型化、軽
量化の波の中で、これらの電力を支える電池にも高エネ
ルギー密度、高出力等の高性能化が要求されている。

【０００３】このような要望の中、鉛電池やニッケルカ
ドミウム電池に代わる高エネルギー密度電池としてリチ
ウム二次電池の開発が急速に進められてきた。リチウム
二次電池の活物質としては、ＴｉＳ₂ ，ＭｏＳ₂ ，Ｃｏ
Ｏ₂ ，Ｖ₂ Ｏ₅ ，ＦｅＳ₂ ，ＮｂＳ₂ ，ＺｒＳ₂ ，ＶＳ
ｅ₂ ，ＭｎＯ₂ ，ＬｉＣｏＯ₂ ，ＬｉＮｉＯ₂ ，ＬｉＭ
ｎ₂ Ｏ₄ 等の遷移金属酸化物、あるいは遷移金属カルコ
ゲン化合物が知られており、無機材料を活物質として使
用した二次電池が数多く研究されている。このような材
料は、二次電池においてリチウムイオンを電気化学的に
可逆的に、その構造内に出し入れが可能であり、リチウ
ム二次電池の開発は、この性質を利用することにより進
められてきた。

【０００４】初期の頃は遷移金属酸化物などの無機材料
をポリテトラフルオロエチレンなどのバインダーに混練
し、加圧成形したものが電極として用いられてきた。こ
れに関連して上記電極の、電解質との濡れ性を改善する
ために、親有機溶媒性高分子材料やセルロース系高分子
材料を結着剤として用いた電池が提案されている（特開
昭６２−２２２５６９号公報、特開昭５７−６１２６７
号公報）。

【０００５】現在では、加圧成形した電極ではなく、塗
料を集電体上に塗布・乾燥させて得られた塗布電極が、
製膜性・均一性・膜強度等の点から一般的となってい
る。塗布電極においては、塗料を作製する段階で活物
質、導電剤、結着剤などを混合分散するため、加圧成形
電極に比べ、各粒子の分散性が重要となってくる。しか
し、比重の高い活物質を導電剤、結着剤などとともに良
好に分散した均一な塗工電極を作製するのは困難であっ
た。

【０００６】また現在、リチウムイオン電池向けの正極
材料のうちではＬｉＣｏＯ₂ ，ＬｉＮｉＯ₂ ，ＬｉＮｉ
ＣｏＯ₂ ，ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ などが最も有望な材料である
が、これらの材料のサイクル特性向上のためには、結晶
格子の安定性を高める必要があった。特に、最近盛んに
開発がなされているＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ は資源的にも豊富
で、安価な電池の実現が可能であることから、有望視さ
れている。

【０００７】しかし、ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ はサイクル特性が
悪いとされている。その原因としては、（１）サイクル
を繰り返すと、Ｌｉイオンの出入りに伴う結晶格子の歪
により結晶構造が壊れてしまうこと、（２）Ｍｎの溶出
により結晶構造が壊れること、（３）Ｍｎ原子と酸素原
子との結合が弱いため、結晶構造が壊れやすいことが挙
げられる。そこで、結晶構造の安定性を高めるための技
術として、Ｍｎ原子の一部をＣｏ，Ｎｉなどの原子と置
き換えるものが提案（特開平２−２７８６６１号公報、
特開平２−１３９８６１号など）されているが、サイク
ル特性の改善には不充分であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、こうした実
情を考慮してなされたもので、その目的は、活物質が均
一に分散され、高容量・高電位でサイクル特性に優れた
電極、およびこれを用いた非水電解質二次電池を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者らはＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ などの、遷移元素とリ
チウムとの複合酸化物の粒子表面を水溶性高分子で処理
する（請求項１）ことにより活物質が均一に分散され、
Ｍｎの溶出が防止されるととともに、電解質との濡れ性
が向上し、高容量・高電位で、サイクル特性に優れた非
水電解質電池用電極、および該電極を用いた電池が実現
できることを見いだし、本発明に至ったものである。

【００１０】請求項２に記載の非水電解質電池用電極
は、請求項１において前記複合酸化物がマンガン酸リチ
ウムであることを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の非水電解質電池用電極
は、請求項２において前記マンガン酸リチウムがマンガ
ン、酸素、リチウムの他に遷移元素、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉの
うち少なくとも一種類を含むことを特徴とする。

【００１２】請求項４に記載の非水電解質電池用電極
は、請求項１，２または３において前記複合酸化物が最
大粒子径２０μｍ以下、平均粒子径１０μｍ以下の粒子
状のものであることを特徴とする。

【００１３】請求項５に記載の非水電解質電池用電極
は、請求項１〜４のいずれか一つの項おいて、少なくと
も一種類の導電性高分子を含有することを特徴とする。

【００１４】請求項６に記載の非水電解質電池は、正極
として請求項１〜４のいずれか一つの項に記載の電極を
用い、負極として、アルカリ金属イオンを電気化学的に
挿入、脱離しうるインターカレート材料で形成された電
極を用い、電解質として非水電解質を用いたことを特徴
とする。

【００１５】請求項７に記載の非水電解質電池は、前記
電解質として、ゲル状高分子固体電解質を用いたことを
特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明では、遷移元素とリチウムとの複合
酸化物を含有する電池用電極において、該複合酸化物の
粒子表面を水溶性高分子で処理することにより、遷移金
属原子の溶出が防止される。前記水溶性高分子に求めら
れる特性としては、リチウムの移動を妨げないこと、電
解液に対して安定であり、不溶性であること、吸湿性が
低いことなどが挙げられる。

【００１７】前記水溶性高分子の具体例としては、ポリ
ビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオ
キサイド共重合体、ポリビニルピロリドン、スチレン−
無水マレイン酸共重合体の加水分解物またはその水溶性
塩、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
カルボキシメチルセルロースまたはその水溶性塩、ポリ
アクリル酸またはその水溶性塩などが挙げられる。これ
らの水溶性高分子は一種類以上で用いられ、水溶性塩と
してはリチウム塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩、ま
たはアミン塩などが挙げられるが、中でもリチウム塩が
好ましい。

【００１８】前記複合酸化物の粒子表面を水溶性高分子
で処理する場合の方法としては、例えば水溶性高分子の
水溶液中に複合酸化物粒子を攪拌・分散した後、乾燥す
る方法が挙げられる。処理に用いる水溶性高分子の量
は、複合酸化物粒子に対し、０．００５〜５重量％が好
ましい。水溶性高分子の量が不足すると、処理効果が得
られなかったり、電極形成用の塗料溶液中での粒子分散
性が悪くなったりする。また、多すぎる場合には、電池
容量の低下を招く。

【００１９】このように、水溶性高分子で処理すること
により分散溶媒および、バインダーすなわち結着剤（こ
れについては後記する）に対する複合酸化物の濡れ性
が、したがって複合酸化物の分散性が向上し、リチウム
イオンの移動を妨げることなく活物質の金属元素が電解
質中に溶出するのを防ぐことができる。さらに、電解液
との濡れ性向上などにより高容量化、サイクル特性の向
上が達成される。

【００２０】前記遷移元素とリチウムとの複合酸化物と
しては、ＬｉＣｏＯ₂ ，ＬｉＮｉＯ₂ ，ＬｉＭｎ
₂ Ｏ₄ ，ＬｉＦｅＯ₂ ，ＬｉＭｎＯ₂ または、それぞれ
の遷移元素を一部他の元素（Ｘ）に置き換えたもの、例
えばＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ についてはＬｉＭｎ_2-y Ｘ_y Ｏ
₄ （Ｘは遷移元素、Ｂ，ＡｌまたはＳｉ）が挙げられ
る。これらの化合物の合成法としては例えば、リチウム
源として炭酸リチウムを用い、これに遷移金属化合物
（炭酸コバルト、二酸化マンガンなど）を混合し、７０
０℃以上の高温で焼成するものが挙げられる。前記複合
酸化物のうちＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ またはＬｉＭｎ_2-y Ｘ_y Ｏ
₄ によれば、特に優れた効果が得られる。また、前記元
素Ｘを添加した複合酸化物を用いることによって該複合
酸化物の構造がより安定化し、サイクル特性が向上す
る。

【００２１】本発明では、上記のように処理を施した材
料を活物質として用い、さらに導電助剤、バインダー
（結着剤）など使用して電極を構成する。また、前記導
電性高分子は、電極材料として軽量で高出力密度等の特
徴を有するうえ、材料特有の性質である導電性により集
電性にも優れているものであり、１００％の放電深度に
対しても高いサイクル特性を示す。また、導電性高分子
では自己結着性が良好であるなど、無機材料だけでは得
られない特徴があるため、この特徴を生かした導電性高
分子含有の複合電極を構成することもできる。

【００２２】本発明に係る電極の一般的な作製方法とし
ては、バインダーを溶媒に溶解・分散した溶液中に、ま
たは導電性高分子の溶液中に活物質と導電助剤とを分散
した混合溶液を調製し、この混合溶液を電極集電体上に
塗布し、乾燥する方法が採用できる。

【００２３】また、バインダーとしては、例えばポリビ
ニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリエチレン、ニトリルゴム、ポリブタジエ
ン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリクロロ
プレン、ポリビニルピリジンのような高分子バインダー
などが使用でき、なかでもＰＶＤＦが好ましい。表面処
理を施した活物質を用いることにより、分散性が向上し
結着性が良くなるため、バインダー添加量を減らすこと
ができる。また、導電助剤としてはアセチレンブラッ
ク、黒鉛などの導電性炭素などが用いられる。

【００２４】添加する導電性高分子としてはポリアセチ
レン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、
ポリジフェニルベンジン、ポリビニルカルバゾール、ポ
リトリフェニルアミン等を挙げることができるが、可溶
性導電性高分子が好ましく、ポリアニリンが特に好まし
い。

【００２５】本発明においては、遷移元素とチリウムと
の複合酸化物は最大粒子径が２０μｍ以下、平均粒子径
が１０μｍの粒子であることが必要であり、最大粒子径
１０μｍ以下、平均粒子径３μｍ以下であることが好ま
しい。粒子径が２０μｍを超えると、電極の加工面で強
固にフレキシブルな電極を構成することが困難になると
ともに、電極のインピーダンスが高くなるため、放電時
の電極の電圧降下が大きくなり、充分なエネルギーを取
り出すことができなくなる。複合酸化物の粒子径を小さ
くして表面積を大きくすることにより、本発明に係る前
記表面処理の効果が高まる。

【００２６】本発明では電解質塩として、通常の電解質
として用いられるものであれば特に制限なく採用できる
が、例えばＬｉＰＦ₆ ，ＬｉＳｂＦ₆ ，ＬｉＡｓＦ₆ ，
ＬｉＢＦ₄ ，ＬｉＣｌＯ₄ ，ＣＦ₃ ＳＯ₃ Ｌｉ，（ＣＦ
₃ ＳＯ₂ ）₂ ＮＬｉ，（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ＣＬｉ，Ｃ₆
Ｆ₉ ＳＯ₃ Ｌｉ，Ｃ₈ Ｆ₁₇ＳＯ₃ Ｌｉ，ＬｉＡｌＣｌ₄
が挙げられる。好ましくはＣＦ₃ ＳＯ₃ Ｌｉ，（ＣＦ₃
ＳＯ₂ ）₂ ＮＬｉ，（ＣＦ₃ ＳＯ₂ ）₃ ＣＬｉ等のスル
フォン酸系アニオンを持つ電解質、またはＬｉＰＦ₆ で
ある。

【００２７】電解質の構成要素である非水溶媒としては
通常、カーボネート溶媒（プロピレンカーボネート、エ
チレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチル
カーボネート、ジエチルカーボネートなど）、アミド溶
媒（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセト
アミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロジリ
ノンなど）、ラクトン溶媒（γ−ブチルラクトン、γー
バレロラクトン、δ−バレロラクトン、３−メチル−
１，３オキサゾリジン−２−オンなど）、アルコール溶
媒（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、メチルセロソルブ、１，２−ブタンジオール、
１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ジ
グリセリン、ポリオキシアルキレングリコール、シクロ
ヘキサンジオール、キシレングリコールなど）、エーテ
ル溶媒（メチラール、１，２−ジメトキシエタン、１，
２−ジエトキシエタン、１−エトキシ−２−ジメトキシ
エタン、アルコキシポリアルキレンエーテルなど）、ニ
トリル溶媒（べンゾニトリル、アセトニトリル、３−メ
トキシプロピオニトリルなど）、燐酸類及び燐酸エステ
ル溶媒（正燐酸、メタ燐酸、ピロ燐酸、ポリ燐酸、亜燐
酸、トリメチルホスフェートなど）、２−イミダゾリジ
ノン類（１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンな
ど）、ピロリドン類、スルホラン溶媒（スルホラン、テ
トラメチレンスルホラン）、フラン溶媒（テトラヒドロ
フラン、２−メチルテトラヒドロフラン、２，５−ジメ
トキシテトラヒドロフラン）、ジオキソラン、ジオキサ
ン、ジクロロエタンを単独で、あるいは二種以上を混合
して使用することができる。また、カーボネート系の溶
媒を二種類以上混合して用いるのが好ましい。

【００２８】本発明の電池を構成するためのセパレータ
としては、電解質溶液のイオン移動に対して低抵抗であ
り、かつ、溶液保持性に優れたものが用いられ、例えば
ポリエチレン、ガラス、ポリエステル、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリプロピレン等から選ば
れた一種以上の材質から構成される不織布又は織布が挙
げられる。

【００２９】本発明の電池においては、上記した電解
液、セパレータの代わりに、あるいはこれらと併用して
固体電解質を用いることも可能で、これによれば、電解
液の偏りや漏液がなく、ガス発生もなく、電池の変形に
対しても信頼性の高い電池を得ることができる。中で
も、ゲル状高分子固体電解質を用いることにより、より
信頼性の高い薄型電池を得ることが可能となる。

【００３０】前記固体電解質の材料としては例えば、ポ
リエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポ
リフッ化ビニリデン、ポリアクリルアミド等をポリマー
マトリックスとし、前記電解質塩をポリマーマトリック
ス中に溶解した複合体またはこれらのゲル架橋体、低分
子量ポリエチレンオキサイド、クラウンエーテル等のイ
オン解離基をポリマー主鎖にグラフト化した高分子固体
電解質、あるいは高分子量重合体に前記電解質を含有さ
せたゲル状高分子固体電解質が挙げられる。

【００３１】本発明の電池を構成する負極材料としては
炭素材料が用いられる。この炭素材料の具体例としては
フェノール、ポリイミドなどの合成高分子、天然高分子
を４００〜８００℃の還元雰囲気下で焼成することによ
り得られる絶縁性および半導体炭素体；石炭、ピッチ、
合成高分子、あるいは天然高分子８００〜１３００℃の
還元雰囲気下で焼成することにより得られる導電性炭素
体；コークス、ピッチ、合成高分子、天然高分子を２０
００℃以上の還元雰囲気下で焼成することにより得られ
るもの；および天然黒鉛などの黒鉛系炭素体が挙げられ
る。これらの炭素材料は単独で用いても良く、二種類以
上を混合して使用することもできる。炭素体をシートに
作製する方法としては炭素体と、前記正極の場合と同様
なバインダーとから湿式抄紙法により行うもの、炭素材
料に適当なバインダーを混合した塗料を用いて、塗布法
により作製するものが挙げられる。前記炭素材料を集電
体に塗布、接着、圧着等の方法により担持することによ
り電極が製造される。

【００３２】上記遷移元素とリチウムとの複合酸化物を
主体とする正極と、炭素負極とを用いることにより、高
エネルギー密度、高強度のシート状電極を構成すること
ができ、したがってこの電極は捲回したり、積層したり
することも可能である。またこの電極は円筒型、コイン
型、ガム型、偏平型などの二次電池への実装が可能であ
る。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はなんら、これらの実施例に限定される
ものではない。 実施例１（請求項２） 正極の作製手順は以下のとおりである。遷移元素とリチ
ウムとの複合酸化物としてＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ を用いた。ま
ず、平均粒子径４．５μｍのＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の１００重
量部を濃度０．２重量％のポリビニルアルコール（クラ
レ ポバール１１７）水溶性５０重量部に攪拌、分散し
た後、ＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 粒子をろ別し、１２０℃・１時間
の減圧乾燥を行った。このＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 粒子１８．２
ｇ、導電性炭素（導電助剤）１．２ｇ、ポリフッ化ビニ
リデン（固体電解質）０．６ｇ、Ｎ−メチルピロリドン
（非水溶媒）１０．７ｇをホモジナイザーまたはロール
ミル法を用いて不活性ガス雰囲気中で混合・分散し塗料
溶液とした。この塗料溶液をワイヤーバーを用いて１５
０μｍの厚さで集電体上に塗布し、これを大気中、１２
０℃の温度で１０分間乾燥させ、８０μｍの厚さの電極
を得た。これを正極とした。

【００３４】負極の作製は以下のとおりに行った。ポリ
フッ化ビニリデン（固体電解質：呉羽化学 ＫＦ−１０
００）の１５重量部を、３５重量部のＮ−メチルピロリ
ドン（非水溶媒）に溶解した。石油ピッチコークス２８
００℃焼成品の炭素（負極材料）５０重量部を前記溶液
に加えてロールミル法にて、不活性雰囲気下で混合分散
して負極用塗料を調製した。これを大気中でワイヤーバ
ーを用いて２０μｍ銅箔上に塗布し、８０℃・２０分間
乾燥させ、膜厚８５μｍの負極を得た。

【００３５】電解液には、エチレンカーボネート：ＤＭ
Ｃ（ジメチルカーボネート）＝１：１の非水溶媒混合液
１リットルに対し、ＬｉＰＦ₆ （電解質）を１モルの割
合で溶解したものを用いて充放電特性を測定した。測定
方法では、東洋システム製のＴＯＳＣＡＴ ３０００Ｕ
型の充放電測定装置を用い、電池電圧が４．２Ｖになる
まで充電し、１０分の休止時間の後、３．３Ｖになるま
で放電し、以下、充放電の繰り返しを行い電池特性を測
定した。その結果を下記［表１］に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例２（請求項３） 実施例１のＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の代わりにＬｉＭｎ_1.8 Ａｌ
_0.2 Ｏ₄ を用いた。負極の作製では、石油ピッチコーク
ス２８００℃焼成品の炭素の代わりにフリュードコーク
ス２５００℃焼成品炭素（負極材料）を用いた。その他
の条件を実施例１と同様にして電池を作製し、評価し
た。結果を［表１］に示した。

【００３８】実施例３（請求項３） 実施例１のＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の代わりにＬｉＭｎ_1.9 Ｓｉ
_0.1 Ｏ₄ を用いた以外は実施例１と同様にして電池を作
製し、電池特性を評価した。その結果を［表１］に示し
た。

【００３９】実施例４（請求項３，４） 平均粒子径１０μｍ、最大粒子径１８μｍのＬｉＭｎ
_1.9 Ｎｉ_0.1 Ｏ₄ をＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の代わりに用い、負
極の作製では、石油ピッチコークス２８００℃焼成品の
炭素の代わりにポリイミド１０００℃焼成品炭素（負極
材料）を用いた。その他の条件を実施例１と同様にして
電池を作製し、電池特性を評価した。その結果を［表
１］に示した。

【００４０】実施例５（請求項３，４） 平均粒子径１０μｍ、最大粒子径１８μｍのＬｉＭｎ
_1.9 Ｔｉ_0.1 Ｏ₄ をＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の代わりに用いた以
外は実施例１と同様にして電池を作製し、電池特性を評
価した。その結果を［表１］に示した。

【００４１】実施例６（請求項３） 実施例１のＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ の代わりに、ＬｉＮｉ_0.8 Ｃ
ｏ_0.2 Ｏ₂ を用いた以外は実施例１と同様にして電池を
作製し、電池特性を評価した。その結果を［表１］に示
した。

【００４２】実施例７（請求項２） 水溶性高分子として、ポリビニルアルコールの代わりに
ヒドロキシエチルセルロース（ダイセル ＳＰ４００）
を用いた以外は実施例１と同様にして電池を作製し、電
池特性を評価した。その結果を［表１］に示した。

【００４３】実施例８（請求項５） 硫酸、酸化剤として過硫酸アンモニウムを用いて化学重
合で合成したポリアニリン（導電性高分子）１．５ｇ
と、平均粒子径３．０μｍ、最大粒子径８μｍのＬｉＭ
ｎ₂ Ｏ₄ に実施例１と同様のポリビニルアルコール処理
を施したもの３０．３ｇと、Ｎ−メチルピロリドン（非
水溶媒）３０．０ｇと、導電性炭素（導電助剤）１．５
ｇとを、ホモジナイザーまたはロールミル法を用いて不
活性ガス雰囲気中で混合・分散し塗料溶液とした。この
塗料溶液をワイヤーバーを用いて１５０μｍの厚さで集
電体上に塗布し、これを大気中、１２０℃の温度で１０
分間乾燥させ、９０μｍの厚さの電極を得た。この電極
を正極に用い、負極および電解質は実施例１と同様にし
て電池を作製し、電池特性を評価した。その結果を［表
１］に示した。

【００４４】実施例９（請求項７） 電解質として以下のものを用いた以外は実施例１と同様
にして、電池を作製し評価した。その結果を［表１］に
示した。エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート
（いずれも非水溶媒）の１：１溶液にＬｉＰＦ₆ （電解
質）を溶解して２．０モル／リットルの電解液を調製し
た。この電解液８０重量部に単官能性モノマーとしてメ
チルジエチレングリコールメタクリレート２０重量部
と、光開始剤としてベンゾインイソブチルエーテル０．
０６重量部とを混合し、高圧水銀灯にて紫外線照射して
電解液を固化し、高分子ゲル電解質を得た。

【００４５】比較例１ ポリビニルアルコール処理を行わないＬｉＭｎ₂ Ｏ₄ 粒
子を用いる以外は実施例１と同様にして電極を作製し、
電池特性を評価した。その結果を［表１］に示した。

【００４６】比較例２ ポリビニルアルコール処理を行わないＬｉＭｎ_1.8 Ａｌ
_0.2 Ｏ₄ を用いた以外は実施例２と同様にして電池を作
製し、電池特性を評価した。その結果を［表１］に示し
た。

【００４７】比較例３ ポリビニルアルコール処理を行わないＬｉＮｉ_0.8 Ｃｏ
_0.2 Ｏ₂ を用いた以外は実施例６と同様にして電池を作
製し、電池特性を評価した。その結果を［表１］に示し
た。

【００４８】各実施例および各比較例で使用した複合酸
化物等を、下記［表２］に示す。

【００４９】

【表２】

【００５０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば以下の効果が得られる。 （１）請求項１〜７：遷移元素とリチウムとの複合酸化
物を含有する電池用電極において、前記複合酸化物の粒
子表面を水溶性高分子で処理することにより、活物質が
均一に分散され、高容量・高電位で、サイクル特性に優
れた非水電解質電池を得ることができる。 （２）請求項３：マンガン、酸素、リチウムの他に遷移
元素、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉのうち少なくとも一種類を含むマ
ンガン酸リチウムを前記複合酸化物として使用すること
で、非水電解質電池のサイクル特性が、請求項１の電池
に比べて更に向上する。 （３）請求項４：前記複合酸化物として最大粒子径２０
μｍ以下、平均粒子径１０μｍ以下の粒子状のものを用
いることで、良好な充放電特性を有する非水電解質電池
が得られる。 （４）請求項６：正極として、請求項１〜４のいずれか
一つの項に記載の電極を用い、負極として、アルカリ金
属イオンを電気化学的に挿入、脱離しうるインターカレ
ート材料で形成された電極を用い、電解質として、非水
電解質を用いることで、良好な特性を示す非水電解質電
池を得ることができる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遷移元素とリチウムとの複合酸化物を含
   有する電池用電極において、前記複合酸化物の粒子表面
   を水溶性高分子で処理したことを特徴とする非水電解質
   電池用電極。
2. 【請求項２】 前記複合酸化物はマンガン酸リチウムで
   あることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質電池
   用電極。
3. 【請求項３】 前記マンガン酸リチウムはマンガン、酸
   素、リチウムの他に遷移元素、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉのうち少
   なくとも一種類を含むことを特徴とする請求項２に記載
   の非水電解質電池用電極。
4. 【請求項４】 前記複合酸化物は最大粒子径２０μｍ以
   下、平均粒子径１０μｍ以下の粒子状のものであること
   を特徴とする請求項１，２または３に記載の非水電解質
   電池用電極。
5. 【請求項５】 少なくとも一種類の導電性高分子を含有
   することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つの項
   に記載の非水電解質電池用電極。
6. 【請求項６】 正極として、請求項１〜４のいずれか一
   つの項に記載の電極を用い、負極として、アルカリ金属
   イオンを電気化学的に挿入、脱離しうるインターカレー
   ト材料で形成された電極を用い、電解質として非水電解
   質を用いたことを特徴とする非水電解質電池。
7. 【請求項７】 前記電解質として、ゲル状高分子固体電
   解質を用いたことを特徴とする請求項６に記載の非水電
   解質電池。