JPH117956A - 非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池 - Google Patents
非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池Info
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- JPH117956A JPH117956A JP9175127A JP17512797A JPH117956A JP H117956 A JPH117956 A JP H117956A JP 9175127 A JP9175127 A JP 9175127A JP 17512797 A JP17512797 A JP 17512797A JP H117956 A JPH117956 A JP H117956A
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- electrolyte secondary
- secondary battery
- electrode material
- battery
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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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高容量でサイクル特性に優れた非水電解液二
次電池用正極材料及びその製造法及びこれを用いた電池
を提供する。 【解決手段】 一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］
Ｏ4 （０〈x≦０．２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水
電解液二次電池用正極材料。また、一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-
x-y ＬｉxＭｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０． ２ ，０〈y≦
０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍ
ｇ，Ｔｉ）で 表される非水電解液二次電池用正極材料
の製造方法であって、まずＬｉ以外の元素を含む原料を
混合し、続いてＬｉ塩を投入して再度混合することを特
徴とする非水電解液二次電池用正極材料の製造方法。ま
た、上記非水電解液二次電池用正極材料を用いた非水電
解液二次電池。
次電池用正極材料及びその製造法及びこれを用いた電池
を提供する。 【解決手段】 一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］
Ｏ4 （０〈x≦０．２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水
電解液二次電池用正極材料。また、一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-
x-y ＬｉxＭｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０． ２ ，０〈y≦
０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍ
ｇ，Ｔｉ）で 表される非水電解液二次電池用正極材料
の製造方法であって、まずＬｉ以外の元素を含む原料を
混合し、続いてＬｉ塩を投入して再度混合することを特
徴とする非水電解液二次電池用正極材料の製造方法。ま
た、上記非水電解液二次電池用正極材料を用いた非水電
解液二次電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム二次電池で代
表される、非水電解液二次電池に用いられる正極材料と
してのＬｉ−Ｍｎ複合酸化物、及びその製造方法及びこ
れを用いた電池に関するものである。
表される、非水電解液二次電池に用いられる正極材料と
してのＬｉ−Ｍｎ複合酸化物、及びその製造方法及びこ
れを用いた電池に関するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、ＡＶ機器あるいはパソコン等の電子
機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでお
り、これらの駆動用電源として小型、軽量で高エネルギ
ー密度を有する二次電池への要求が高い。このような要
求に対し、非水系二次電池、特にリチウム二次電池は、
とりわけ高電圧、高エネルギー密度を有する電池として
の期待が大きい。これらの要求を満たすリチウム二次電
池用の正極材料としてリチウムをインターカレーショ
ン、デインターカレーションすることのできるＬｉＣｏ
Ｏ2 、ＬｉＮｉＯ2 あるいはこれらの酸化物に遷移金属
元素を一部置換した複合酸化物などの層状化合物の研究
開発が盛んに行われている。
機器のポータブル化、コードレス化が急速に進んでお
り、これらの駆動用電源として小型、軽量で高エネルギ
ー密度を有する二次電池への要求が高い。このような要
求に対し、非水系二次電池、特にリチウム二次電池は、
とりわけ高電圧、高エネルギー密度を有する電池として
の期待が大きい。これらの要求を満たすリチウム二次電
池用の正極材料としてリチウムをインターカレーショ
ン、デインターカレーションすることのできるＬｉＣｏ
Ｏ2 、ＬｉＮｉＯ2 あるいはこれらの酸化物に遷移金属
元素を一部置換した複合酸化物などの層状化合物の研究
開発が盛んに行われている。
【０００３】また、層状構造を持たないが、ＬｉＣｏＯ
2 等と同様の４Ｖ級の高電圧を有する安価な材料とし
て、Ｌｉ−Ｍｎ複合酸化物であるＬｉＭｎ2Ｏ4が、また
電圧は約３Ｖと若干低いＬｉＭｎＯ2 の開発も進められ
ている。しかし、これらＬｉ−Ｍｎ複合酸化物をリチウ
ム二次電池用の正極材料として用いた場合、従来のＬｉ
ＣｏＯ2 やＬｉＮｉＯ2 を正極材料として用いた場合に
比較してサイクル特性に劣るという問題があった。この
対策として、Ｍｎの一部をＬｉで置換したり、Ａｌで置
換するという方法も試みたが、ある程度の改善は得られ
るものの充分ではない。また、電池容量も小さいという
問題があった。
2 等と同様の４Ｖ級の高電圧を有する安価な材料とし
て、Ｌｉ−Ｍｎ複合酸化物であるＬｉＭｎ2Ｏ4が、また
電圧は約３Ｖと若干低いＬｉＭｎＯ2 の開発も進められ
ている。しかし、これらＬｉ−Ｍｎ複合酸化物をリチウ
ム二次電池用の正極材料として用いた場合、従来のＬｉ
ＣｏＯ2 やＬｉＮｉＯ2 を正極材料として用いた場合に
比較してサイクル特性に劣るという問題があった。この
対策として、Ｍｎの一部をＬｉで置換したり、Ａｌで置
換するという方法も試みたが、ある程度の改善は得られ
るものの充分ではない。また、電池容量も小さいという
問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高容量でサ
イクル特性に優れた非水電解液二次電池用正極材料及び
その製造法及びこれを用いた電池を提供することを目的
とする。
イクル特性に優れた非水電解液二次電池用正極材料及び
その製造法及びこれを用いた電池を提供することを目的
とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】よって、本発明は、一般
式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０．
２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水電解液二次電池
用正極材料である。また、本発明は、一般式Ｌｉ［Ｍｎ
2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０． ２ ，０〈y≦
０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍ
ｇ，Ｔｉ）で 表される非水電解液二次電池用正極材料
の製造方法であって、まずＬｉ以外の元素を含む原料を
混合し、続いてＬｉ塩を投入して再度混合することを特
徴とする非水電解液二次電池用正極材料の製造方法であ
る。また、本発明は、上記非水電解液二次電池用正極材
料を用いた非水電解液二次電池である。
式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０．
２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆ
ｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水電解液二次電池
用正極材料である。また、本発明は、一般式Ｌｉ［Ｍｎ
2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］Ｏ4 （０〈x≦０． ２ ，０〈y≦
０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍ
ｇ，Ｔｉ）で 表される非水電解液二次電池用正極材料
の製造方法であって、まずＬｉ以外の元素を含む原料を
混合し、続いてＬｉ塩を投入して再度混合することを特
徴とする非水電解液二次電池用正極材料の製造方法であ
る。また、本発明は、上記非水電解液二次電池用正極材
料を用いた非水電解液二次電池である。
【０００６】ｘ値が０．２以上では、初期容量の低下が
大きく、またｙ値が０．２以上でも同様に初期容量の低
下が大きい。
大きく、またｙ値が０．２以上でも同様に初期容量の低
下が大きい。
【０００７】
【実施例】以下、実施例、比較例に基づいて本発明を具
体的に説明する。なお、本発明は以下に示す原料、電池
構成等に限定されるものではない。
体的に説明する。なお、本発明は以下に示す原料、電池
構成等に限定されるものではない。
【０００８】実施例１ 電解二酸化マンガンと、水酸化アルミニウムをＭｎ：Ａ
ｌ＝１．８５：０．０５となるように混合し、続いて、
炭酸リチウムを、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５となる
ように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉中で８００
℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を
生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極材料として
コイン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサ
イクル特性を測定し、その結果を表１に示す。なお、コ
イン電池の正極合剤として、このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物
８５重量部に対して、アセチレンブラック１０重量部お
よびフッ素樹脂系結着剤５重量部の割合で混合したもの
を加重３ｔで加圧成型してペレットとしたものを用い
た。電解液としてはプロピレンカーボネートと１，２−
ジメトキシエタンの１：１の混合溶媒中に１モル・／ｌ
になるようテトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4
）を溶解したものを用い、セパレーターに含ませて使
用した。負極材としては金属リチウムを用いた。
ｌ＝１．８５：０．０５となるように混合し、続いて、
炭酸リチウムを、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５となる
ように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉中で８００
℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を
生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極材料として
コイン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサ
イクル特性を測定し、その結果を表１に示す。なお、コ
イン電池の正極合剤として、このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物
８５重量部に対して、アセチレンブラック１０重量部お
よびフッ素樹脂系結着剤５重量部の割合で混合したもの
を加重３ｔで加圧成型してペレットとしたものを用い
た。電解液としてはプロピレンカーボネートと１，２−
ジメトキシエタンの１：１の混合溶媒中に１モル・／ｌ
になるようテトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4
）を溶解したものを用い、セパレーターに含ませて使
用した。負極材としては金属リチウムを用いた。
【０００９】
【表１】
【００１０】実施例２〜７ 電解二酸化マンガンと、Ｍｅ：Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｍｇ，Ｔｉの各水酸化物をＭｎ：Ｍｅ＝１．８５：
０．０５となるように混合し、続いて、炭酸リチウム
を、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５となるように秤量
し、ボールミルで混合後、電気炉中で８００℃で２０時
間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。
このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極活物質として、実施例
１と同様にして、コイン電池を作製し、放電試験を行
い、初期容量及びサイクル特性を測定し、その結果を表
１に示す。
ｉ，Ｍｇ，Ｔｉの各水酸化物をＭｎ：Ｍｅ＝１．８５：
０．０５となるように混合し、続いて、炭酸リチウム
を、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５となるように秤量
し、ボールミルで混合後、電気炉中で８００℃で２０時
間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。
このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極活物質として、実施例
１と同様にして、コイン電池を作製し、放電試験を行
い、初期容量及びサイクル特性を測定し、その結果を表
１に示す。
【００１１】比較例１ 電解二酸化マンガンと、炭酸リチウムを原料として、Ｌ
ｉ：Ｍｎ＝１．１：２となるように秤量し、ボールミル
で混合後、電気炉中で８００℃で２０時間焼成し、解砕
してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ
複合酸化物を正極活物質とし、実施例１と同様にして、
コイン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサ
イクル特性を測定し、その結果を表１に示す。
ｉ：Ｍｎ＝１．１：２となるように秤量し、ボールミル
で混合後、電気炉中で８００℃で２０時間焼成し、解砕
してＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ
複合酸化物を正極活物質とし、実施例１と同様にして、
コイン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサ
イクル特性を測定し、その結果を表１に示す。
【００１２】比較例２ 電解二酸化マンガンと、水酸化アルミニウムを、Ｍｎ：
Ａｌ＝１．８５：０．１５となるように混合し、続い
て、炭酸リチウムを、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５と
なるように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉中で８
００℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化
物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極活物質
とし、実施例１と同様にして、コイン電池を作製し、放
電試験を行い、初期容量及びサイクル特性を測定し、そ
の結果を表１に示す。
Ａｌ＝１．８５：０．１５となるように混合し、続い
て、炭酸リチウムを、Ｌｉ：Ｍｎ＝１．１：１．８５と
なるように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉中で８
００℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複合酸化
物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極活物質
とし、実施例１と同様にして、コイン電池を作製し、放
電試験を行い、初期容量及びサイクル特性を測定し、そ
の結果を表１に示す。
【００１３】比較例３ 電解二酸化マンガンと、炭酸リチウムを、Ｌｉ：Ｍｎ＝
１．１５：１．８５となるように秤量し、ボールミルで
混合後、電気炉中で８００℃で２０時間焼成し、解砕し
てＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複
合酸化物を正極活物質とし、実施例１と同様にして、コ
イン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサイ
クル特性を測定し、その結果を表１に示す。
１．１５：１．８５となるように秤量し、ボールミルで
混合後、電気炉中で８００℃で２０時間焼成し、解砕し
てＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複
合酸化物を正極活物質とし、実施例１と同様にして、コ
イン電池を作製し、放電試験を行い、初期容量及びサイ
クル特性を測定し、その結果を表１に示す。
【００１４】比較例４ 電解二酸化マンガンと、水酸化アルミニウムと、炭酸リ
チウムを、Ｌｉ：Ａｌ：Ｍｎ＝１．１：０．０５：１．
８５となるように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉
中で８００℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複
合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極
活物質とし、実施例１と同様にして、コイン電池を作製
し、放電試験を行い、初期容量及びサイクル特性を測定
し、その結果を表１に示す。
チウムを、Ｌｉ：Ａｌ：Ｍｎ＝１．１：０．０５：１．
８５となるように秤量し、ボールミルで混合後、電気炉
中で８００℃で２０時間焼成し、解砕してＬｉ−Ｍｎ複
合酸化物を生成した。このＬｉ−Ｍｎ複合酸化物を正極
活物質とし、実施例１と同様にして、コイン電池を作製
し、放電試験を行い、初期容量及びサイクル特性を測定
し、その結果を表１に示す。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高容量でサイクル特性に優れた非水電解液二次電池用正
極材料及びその製造法及びこれを用いた電池を提供する
ことができる。
高容量でサイクル特性に優れた非水電解液二次電池用正
極材料及びその製造法及びこれを用いた電池を提供する
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］
Ｏ4 （０〈x≦０．２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水
電解液二次電池用正極材料。 - 【請求項２】 一般式Ｌｉ［Ｍｎ2-x-y Ｌｉx Ｍｅy ］
Ｏ4 （０〈x≦０．２ ，０〈y≦０．２ ，Ｍｅ：Ａｌ，
Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｔｉ）で表される非水
電解液二次電池用正極材料の製造方法であって、まずＬ
ｉ以外の元素を含む原料を混合し、続いてＬｉ塩を投入
して再度混合することを特徴とする非水電解液二次電池
用正極材料の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の非水電解液二次電池用正
極材料を用いた非水電解液二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175127A JPH117956A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9175127A JPH117956A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001265361A Division JP2002141064A (ja) | 2001-09-03 | 2001-09-03 | 非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH117956A true JPH117956A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15990767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9175127A Pending JPH117956A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 非水電解液二次電池用正極材料及びその製造方法及びこれを用いた電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH117956A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1230695A1 (en) * | 1999-09-29 | 2002-08-14 | Kerr-Mcgee Chemical Llc | Cathode intercalation compositions, production methods and rechargeable lithium batteries containing the same |
| US6964830B2 (en) | 1999-07-30 | 2005-11-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP9175127A patent/JPH117956A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6964830B2 (en) | 1999-07-30 | 2005-11-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| EP1230695A1 (en) * | 1999-09-29 | 2002-08-14 | Kerr-Mcgee Chemical Llc | Cathode intercalation compositions, production methods and rechargeable lithium batteries containing the same |
| EP1230695A4 (en) * | 1999-09-29 | 2005-03-30 | Kerr Mcgee Chemical Llc | CATHODE STORAGE COMPOSITION, METHOD OF MANUFACTURING THEREFOR AND REUSABLE LITHIUM BATTERIES CONTAINING THEREOF |
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