JPH1197020A - Manufacture of negative electrode, and lithium secondary cell employing it - Google Patents
Manufacture of negative electrode, and lithium secondary cell employing itInfo
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- JPH1197020A JPH1197020A JP9276502A JP27650297A JPH1197020A JP H1197020 A JPH1197020 A JP H1197020A JP 9276502 A JP9276502 A JP 9276502A JP 27650297 A JP27650297 A JP 27650297A JP H1197020 A JPH1197020 A JP H1197020A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、負極の製造方法及びこ
の負極を使用したリチウム二次電池に関するものであ
り、特に、高エネルギー密度で、かつ充放電容量が大き
く、しかもサイクル寿命が長い電池特性を有する負極の
製造方法及びこれを用いたリチウム二次電池に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a negative electrode and a lithium secondary battery using the negative electrode, and more particularly to a battery having a high energy density, a large charge / discharge capacity and a long cycle life. The present invention relates to a method for producing a negative electrode having characteristics and a lithium secondary battery using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量北、携帯化が
進み、その電源として高エネルギー密度を有する電池の
開発が要求されている。このような要求に応える電池と
して、リチウム二次電池が期待されている。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have become smaller, lighter and more portable, and there has been a demand for the development of batteries having a high energy density as power sources. As a battery that meets such demands, a lithium secondary battery is expected.
【0003】リチウム二次電池は、基本的に市販されて
いる各種の二次電池、例えばニッケルカドミウム電池、
鉛蓄電池等に比べ、高電圧、高エネルギー密度を有して
いる。しかし、一般に負極活物質としてリチウム金属を
用いたリチウム二次電池は、充電時に針状リチウムが発
生し、放電時にこの針状リチウムが切れ、電極基盤から
脱落するため、充放電に寄与しない死んだリチウムが生
成する。このため、負極活物質としてリチウム金属を用
いた電池は、サイクル寿命が短くなるという問題があ
る。[0003] Lithium secondary batteries are basically various types of commercially available secondary batteries, for example, nickel cadmium batteries,
It has higher voltage and higher energy density than lead storage batteries and the like. However, in general, a lithium secondary battery using lithium metal as a negative electrode active material generates needle-like lithium at the time of charging, and this needle-like lithium is cut off at the time of discharging and falls off from the electrode base, so that it does not contribute to charging and discharging, and is dead. Lithium is produced. For this reason, a battery using lithium metal as the negative electrode active material has a problem that the cycle life is short.
【0004】リチウム金属に替わる新しい負極活物質と
して、天然黒鉛、人造黒鉛、非晶質炭素等の炭素質材料
が検討されている。これらの材料は、リチウムイオンの
インターカレーション反応を利用しており、リチウムを
イオン化した状態で骨格構造中に保持しているため、リ
チウム金属で見られたデンドライト(針状リチウム)の
生成も無く、サイクル寿命は改善される。これら炭素質
材料は、リチウム金属基準極に対し、0〜1Vの卑な電
極電位の範囲において、安定にリチウムイオンを挿入脱
離することができ、200〜370mAh/gの充放電
容量を有する。実際、負極活物質に炭素質材料を用いた
リチウムイオン二次電池が実用化されている。しかしな
がら、上記炭素質材料は、容量がリチウム金属に比べて
小さく、上記炭素質材料を負極に用いた電池のエネルギ
ー密度も、リチウム金属を負極に用いた電池に比べてか
なり小さくなるという問題がある。[0004] As a new negative electrode active material replacing lithium metal, carbonaceous materials such as natural graphite, artificial graphite and amorphous carbon have been studied. These materials utilize the intercalation reaction of lithium ions, and hold lithium in an ionized state in the skeletal structure, eliminating the formation of dendrites (needle-like lithium) found in lithium metal. Cycle life is improved. These carbonaceous materials can stably insert and desorb lithium ions in a range of a base electrode potential of 0 to 1 V with respect to a lithium metal reference electrode, and have a charge and discharge capacity of 200 to 370 mAh / g. In fact, lithium ion secondary batteries using a carbonaceous material as the negative electrode active material have been put to practical use. However, the carbonaceous material has a problem in that the capacity is smaller than that of lithium metal, and the energy density of a battery using the carbonaceous material for the negative electrode is considerably smaller than that of a battery using lithium metal for the negative electrode. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】最近、これら炭素質材
料に替わる新しい負極活物質として、Li3FeN2、L
i7MnN4、Li2.5Co0.5N等のリチウム含有遷移金
属窒化物が注目されている。これらリチウム含有遷移金
属窒化物は、リチウム金属基準極に対し、0〜2.0V
の卑な電極電位の範囲において、安定にリチウムイオン
を挿入脱離することができ、200〜1000mAh/
gの非常に大きな充放電容量を有する。しかしながら、
これらリチウム含有遷移金属窒化物はリチウム金属と同
様に非常に還元力が強いため、結着材、導電材や有機溶
剤と反応し易く、これまで有機溶剤に分散させた負極合
剤を負極集電体に塗布することによって負極を製造する
ことは難しい状況にあった。Recently, as a new negative electrode active material replacing these carbonaceous materials, Li 3 FeN 2 , L
Attention has been paid to lithium-containing transition metal nitrides such as i 7 MnN 4 and Li 2.5 Co 0.5 N. These lithium-containing transition metal nitrides have a voltage of 0 to 2.0 V with respect to the lithium metal reference electrode.
Lithium ion can be stably inserted and desorbed in the range of the lower electrode potential of 200 to 1000 mAh /
g of very large charge / discharge capacity. However,
Since these lithium-containing transition metal nitrides have a very strong reducing power like lithium metal, they tend to react with binders, conductive materials and organic solvents. It has been difficult to produce a negative electrode by applying it to the body.
【0006】[0006]
【発明の目的】本発明の目的は、上記のような従来技術
のかかる問題を解決し、高エネルギー密度で、かつ充放
電容量が大きく、しかもサイクル寿命が長い電池特性を
有する負極の製造方法及びリチウム二次電池を提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a method for producing a negative electrode having a battery characteristic having a high energy density, a large charge / discharge capacity, and a long cycle life. An object of the present invention is to provide a lithium secondary battery.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明による負極の製造方法は、負極活物質と導電
材と結着材よりなる負極合剤を有機溶剤に分散させ負極
集電体に塗布する負極の製造方法であって、上記負極活
物質は、組成式Li1+xMyN(但し、Mは、遷移金属に
属する元素を表し、xは−0.2〜2.0の範囲にあ
り、yは0.1〜0.5の範囲にある)で表されるリチ
ウム含有遷移金属窒化物であり、かつ上記有機溶剤が脂
肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類のうち少なくとも一
種であることを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of manufacturing a negative electrode according to the present invention comprises dispersing a negative electrode mixture composed of a negative electrode active material, a conductive material and a binder in an organic solvent to form a negative electrode current collector. a negative electrode manufacturing method to be applied to, the anode active material, the composition formula Li 1 + x M y N (where, M represents an element belonging to the transition metal, x is -0.2~2.0 Wherein y is in the range of 0.1 to 0.5), and the organic solvent is selected from aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. It is characterized by at least one kind.
【0008】また本発明によるリチウム二次電池は、負
極活物質と導電材と結着材よりなる負極合剤を有機溶剤
に分散させ負極集電体に塗布することにより製造する負
極と、リチウムイオンを可逆的に脱挿入する正極活物質
からなる正極と、リチウムイオン導電性の電解質とから
なるリチウム二次電池において、上記負極活物質が、組
成式Li1+xMyN(但し、Mは、遷移金属に属する元素
を表し、xは−0.2〜2.0の範囲にあり、yは0.
1〜0.5の範囲にある)で表されるリチウム含有遷移
金属窒化物であり、かつ上記有機溶剤が脂肪族炭化水素
類、芳香族炭化水素類のうち少なくとも一種であること
を特徴としている。Further, a lithium secondary battery according to the present invention comprises a negative electrode manufactured by dispersing a negative electrode mixture comprising a negative electrode active material, a conductive material and a binder in an organic solvent and coating the mixture on a negative electrode current collector; a positive electrode comprising a positive active material that reversibly deintercalation of a lithium secondary battery comprising a lithium ion conductive electrolyte, the negative electrode active material, the composition formula Li 1 + x M y N (where, M is , Represents an element belonging to a transition metal, x is in the range of -0.2 to 2.0, and y is 0.
(In the range of 1 to 0.5), wherein the organic solvent is at least one of aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. .
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明を以下、更に詳しく説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail below.
【0010】上述のように本発明における負極活物質
は、リチウム金属と同様に非常に還元力が強いため、結
着材、導電材や有機溶剤と反応し易く、これまで集電体
に塗布した形態での負極を作製することができなかった
が、負極合剤を分散させる有機溶剤として、上述した脂
肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類のうち少なくとも一
種を用いた場合、負極活物質と有機溶剤の反応は認めら
れず、負極集電体に塗布した形態で負極を製造すること
ができた。さらに、結着材として上述したスチレン−ブ
タジエンゴム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレ
ン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴ
ムまたはこれらの変成体のうち少なくとも一種を用いた
場合、負極活物質と結着材の反応は認められず、負極と
負極集電体の接着性の優れた、均質で平滑な塗布負極を
製造することができた。しかも、この負極はリチウム基
準極に対して2.0V以下の電極電位において、高容量
の充放電領域を有し、かつ長いサイクル寿命を有するこ
とを実験により見い出した。As described above, since the negative electrode active material in the present invention has a very strong reducing power like lithium metal, it easily reacts with a binder, a conductive material or an organic solvent, and thus has been applied to a current collector. Although it was not possible to produce a negative electrode in the form, as the organic solvent for dispersing the negative electrode mixture, when using at least one of the above-described aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, the negative electrode active material No reaction of the organic solvent was observed, and the negative electrode could be produced in a form applied to the negative electrode current collector. Furthermore, when at least one of the above-mentioned styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber or a modified product thereof is used as the binder, the negative electrode active material and the binder are used. Was not observed, and a homogeneous and smooth coated negative electrode having excellent adhesion between the negative electrode and the negative electrode current collector could be produced. In addition, it has been found through experiments that this negative electrode has a high-capacity charge / discharge region and a long cycle life at an electrode potential of 2.0 V or less with respect to the lithium reference electrode.
【0011】この現象は、これらの有機溶剤が、耐還元
性に優れているため、負極活物質と反応することなく、
さらに、これらの結着材も、耐還元性に優れているた
め、負極活物質と反応することなく、負極性能を引き出
すことができたと考えている。また、これらの結着材
は、高い接着性を有しているため、負極活物質間の接着
力や負極集電体と負極の接着力が十分に得られ、良好な
サイクル特性を示したと考えている。This phenomenon occurs because these organic solvents have excellent reduction resistance and do not react with the negative electrode active material.
Furthermore, since these binders also have excellent reduction resistance, it is thought that the anode performance could be brought out without reacting with the anode active material. In addition, since these binders have high adhesiveness, it is considered that the adhesive force between the negative electrode active materials and the adhesive force between the negative electrode current collector and the negative electrode were sufficiently obtained, and exhibited good cycle characteristics. ing.
【0012】本発明で使用される負極活物質は、組成式
Li1+xMyN(但し、Mは、遷移金属に属する元素を表
し、xは−0.2〜2.0の範囲にあり、yは0.1〜
0.5の範囲にある)で表されるリチウム含有遷移金属
窒化物である。[0012] Negative electrode active material used in the present invention, the composition formula Li 1 + x M y N (where, M represents an element belonging to the transition metal, x is in the range of -0.2~2.0 Yes, y is 0.1 ~
0.5 (in the range of 0.5).
【0013】本発明でいう遷移金属とは、元素番号が2
1のScから元素番号30のZnと元素番号39のYか
ら元素番号48のCdと元素番号57のLaから元素番
号80のHgまでを含む。The transition metal referred to in the present invention has an element number of 2
1 from Sc of element number 30, Zn of element number 30, Y of element number 39, Cd of element number 48, La of element number 57, and Hg of element number 80.
【0014】前述の組成式において、xが−0.2未満
であると負極活物質が分解する恐れがあり、xが2を越
えると負極活物質の粒界や表面にLi金属やLi3Nが
析出し、特性が劣化する。また、yが0.1未満である
と絶縁性が高くなり、電池特性が劣化するとともに、負
極活物質が分解する恐れがあり、yが0.5を越えると
遷移金属の固溶が困難になり、電池特性が劣化する。In the above-mentioned composition formula, if x is less than -0.2, the negative electrode active material may be decomposed. If x exceeds 2, Li metal or Li 3 N 2 may be formed on the grain boundaries or on the surface of the negative electrode active material. Precipitates and the characteristics deteriorate. Further, when y is less than 0.1, the insulating property is increased, the battery characteristics are deteriorated, and the negative electrode active material may be decomposed. When y exceeds 0.5, solid solution of the transition metal becomes difficult. Battery characteristics are degraded.
【0015】本発明に用いる有機溶剤には、一般市販品
である脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類のうち少な
くとも一種を用いることができるが、十分脱水してある
ものが好ましい。本発明に使用される脂肪族炭化水素と
しては、たとえばペンタン、ヘキサン、2−メチルペン
タン、2、2−ジメチルブタン、2、3−ジメチルブタ
ン、3−メチルペンタン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、デカン、またはドデカンから選ばれた少なくとも一
種であることができる。As the organic solvent used in the present invention, at least one of aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, which are commercially available products, can be used, but those which are sufficiently dehydrated are preferable. Examples of the aliphatic hydrocarbon used in the present invention include pentane, hexane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, 3-methylpentane, heptane, octane, nonane, decane, Alternatively, it can be at least one selected from dodecane.
【0016】また芳香族炭化水素としては、たとえばベ
ンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ブチル
ベンゼン、スチレン、シクロペンタン、メチルシクロペ
ンタン、シクロヘキサン、またはメチルシクロヘキサン
から選ばれた少なくとも一種を挙げることができる。Examples of the aromatic hydrocarbon include, for example, at least one selected from benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, styrene, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane.
【0017】また、本発明に用いる結着材には、上述の
ように一般市販品であるスチレン−ブタジエンゴム、ブ
タジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴ
ム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムまたはこれらの
変成体のうち少なくとも一種を用いることができる。The binder used in the present invention may be a commercially available styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber or a modified product thereof as described above. At least one of them can be used.
【0018】負極における結着材の含有率は、0.1〜
15重量%であることが好ましく、結着材の含有率が
0.1重量%未満の場合、負極と集電体の結着性が悪く
なり、負極の抵抗が大きくなったり、基板から負極が剥
離し良好な電池寿命が得られない。また、15重量%を
越える場合、結着材が絶縁体であるため、負極の抵抗が
大きくなり良好な電池特性が得られない。The content of the binder in the negative electrode is 0.1 to
When the content of the binder is less than 0.1% by weight, the binding property between the negative electrode and the current collector deteriorates, the resistance of the negative electrode increases, or the negative electrode is removed from the substrate. Peeled off, failing to provide good battery life. On the other hand, when the content exceeds 15% by weight, the resistance of the negative electrode is increased because the binder is an insulator, and good battery characteristics cannot be obtained.
【0019】本発明によって使用される導電材は基本的
に限定されるものではなく、従来リチウム電池に使用さ
れているものを有効に使用できる。さらに負極集電体も
基本的に限定されるものではなく、従来使用されている
ものを有効に使用可能である。The conductive material used in the present invention is not fundamentally limited, and those conventionally used in lithium batteries can be effectively used. Further, the negative electrode current collector is not basically limited either, and a conventionally used negative electrode current collector can be effectively used.
【0020】本発明の負極活物質である組成式Li1+x
MyN(但し、Mは、遷移金属に属する元素を表し、x
は−0.2〜2.0の範囲にあり、yは0.1〜0.5
の範囲にある)で表されるリチウム含有遷移金属窒化物
は、以下のようにして合成することができる。出発原料
には、リチウム(Li)あるいは窒化リチウム(Li3
N)と遷移金属あるいは遷移金属窒化物を用いることが
でき、これらの出発物質を組成式Li1+xMyN(但し、
Mは、遷移金属に属する元素を表し、xは−0.2〜
2.0の範囲にあり、yは0.1〜0.5の範囲にあ
る)に従って秤量し、混合後、通常の焼成法を用いて窒
素雰囲気中で焼成することにより合成することができ
る。The composition formula Li 1 + x which is the negative electrode active material of the present invention
MyN (where M represents an element belonging to a transition metal, x
Is in the range of -0.2 to 2.0, and y is 0.1 to 0.5
The lithium-containing transition metal nitride represented by the formula (1) can be synthesized as follows. Starting materials include lithium (Li) or lithium nitride (Li 3
N) and can be used a transition metal or a transition metal nitride, the composition of these starting materials formula Li 1 + x M y N (where,
M represents an element belonging to a transition metal, and x is -0.2 to
2.0, and y is in the range of 0.1 to 0.5). After weighing and mixing, the mixture can be synthesized by firing in a nitrogen atmosphere using a normal firing method.
【0021】本発明に用いる電解質には、非水電解液、
高分子電解質、無機固体電解質、あるいは溶融塩電解質
が適当である。非水電解液は、一般に、溶媒と、その溶
媒に溶解するリチウム塩とから構成されている。非水電
解液の溶媒としては、エチレンカーボネイト(EC)、
プロピレンカーボネイト(PC)、ジメチルカーボネイ
ト(DMC)、ジエチルカーボネイト(DEC)、メチ
ルエチルカーボネイト(MEC)等の鎖状エステル類、
γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、1,2−ジメ
トキシエタン(DME)、1,2−ジエトキシエタン
(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)等の鎖
状エーテル類、テトラヒドロフラン等の環状エーテル
類、アセトニトリル等のニトリル類等から選ばれた少な
くとも1種類以上の溶媒を用いることができる。また、
非水電解液の溶質としては、LiAsF6、LiBF4、
LiPF6、LiAlCl4、LiClO4、LiCF3S
O3、LiSbF6、LiSCN、LiCl、LiC6H5
SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)
3、C4F9SO3Li等のリチウム塩及びこれらの混合物
を用いることができる。The electrolyte used in the present invention includes a non-aqueous electrolyte,
A polymer electrolyte, an inorganic solid electrolyte, or a molten salt electrolyte is suitable. The non-aqueous electrolyte generally includes a solvent and a lithium salt dissolved in the solvent. Examples of the solvent for the non-aqueous electrolyte include ethylene carbonate (EC),
Chain esters such as propylene carbonate (PC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and methyl ethyl carbonate (MEC);
γ-lactones such as γ-butyrolactone, chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-diethoxyethane (DEE) and ethoxymethoxyethane (EME), and cyclic ethers such as tetrahydrofuran And at least one solvent selected from nitriles such as acetonitrile and the like. Also,
As a solute of the non-aqueous electrolyte, LiAsF 6 , LiBF 4 ,
LiPF 6 , LiAlCl 4 , LiClO 4 , LiCF 3 S
O 3 , LiSbF 6 , LiSCN, LiCl, LiC 6 H 5
SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 )
3 , lithium salts such as C 4 F 9 SO 3 Li and mixtures thereof can be used.
【0022】また、高分子電解質としては、例えばポリ
エチレンオキサイド等のポリエーテル化合物にLiCF
3SO3等のリチウム塩を溶解した系や高分子ラテックス
に上記非水電解液を含浸させた系を用いることができ、
無機固体電解質には、Li2S−SiS2−Li3PO4系
やLi4SiO4−Li3VO4系等を用いることができ
る。さらに、溶融塩電解質としては、例えばAlCl3
−1−ブチルピリジニウムクロリド−LiCl系やAl
Cl3−1−エチル−3−メチルイミダゾリウムクロリ
ド−LiCl系を用いることができる。As the polymer electrolyte, for example, a polyether compound such as polyethylene oxide is used, and LiCF is used.
A system in which a lithium salt such as 3 SO 3 is dissolved, or a system in which the above-mentioned non-aqueous electrolyte is impregnated with a polymer latex can be used,
As the inorganic solid electrolyte, Li 2 S—SiS 2 —Li 3 PO 4 or Li 4 SiO 4 —Li 3 VO 4 can be used. Further, as the molten salt electrolyte, for example, AlCl 3
-1-butylpyridinium chloride-LiCl or Al
Cl 3-1-ethyl-3-methylimidazolium chloride -LiCl system can be used.
【0023】更に、本発明の負極活物質をリチウム二次
電池に用いる場合、正極活物質には、チタン、モリブデ
ン、タングステン、ニオブ、バナジウム、マンガン、
鉄、クロム、ニッケル、コバルトなどの遷移金属の酸化
物や硫化物や硫酸化物等を用いることができる。また、
リチウムを含有する、チタン、モリブデン、タングステ
ン、ニオブ、バナジウム、マンガン、鉄、クロム、ニッ
ケル、コバルトなどの遷移金属の複合酸北物や複合硫化
物や複合硫酸化物等を用いることができる。特に、リチ
ウム金属極に対する電極電位が3V以上であり、高電
庄、高エネルギー密度が期待できる、LiMn2O4、L
iCoO2、LiNiO2が、正極活物質として好適であ
る。Further, when the negative electrode active material of the present invention is used in a lithium secondary battery, the positive electrode active material includes titanium, molybdenum, tungsten, niobium, vanadium, manganese,
Oxides, sulfides, sulfates, and the like of transition metals such as iron, chromium, nickel, and cobalt can be used. Also,
A transition metal complex acid such as titanium, molybdenum, tungsten, niobium, vanadium, manganese, iron, chromium, nickel, or cobalt containing lithium, a complex sulfide, a complex sulfide, or the like can be used. In particular, LiMn 2 O 4 , L has an electrode potential of 3 V or more with respect to a lithium metal electrode, and can be expected to have high voltage and high energy density.
iCoO 2 and LiNiO 2 are suitable as the positive electrode active material.
【0024】このように、本発明の負極を用いれば、リ
チウム基準極に対して2.0V以下の電極電位におい
て、高容量の充放電領域が得られる。更に負極活物質と
結着材との反応による不可逆物質の生成等の劣化が殆ど
見られず、負極と集電体の剥離もないため極めて安定で
サイクル寿命の長い電池特性を得ることができる。従っ
て、負極活物質に、組成式Li1+xMyN(但し、Mは、
遷移金属に属する元素を表し、xは−0.2〜2.0の
範囲にあり、yは0.1〜0.5の範囲にある)で表さ
れるリチウム含有遷移金属窒化物を用い、かつ有機溶剤
に脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類のうち少なくと
も一種を用い、さらに結着材にスチレン−ブタジエンゴ
ム、ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピ
レンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムまたはこ
れらの変成体のうち少なくとも一種を用いることによ
り、高エネルギー密度で、かつ充放電容量が大きく、し
かもサイクル寿命が長いリチウム二次電池を提供するこ
とができる。As described above, by using the negative electrode of the present invention, a high-capacity charge / discharge region can be obtained at an electrode potential of 2.0 V or less with respect to the lithium reference electrode. Furthermore, there is almost no deterioration such as generation of an irreversible substance due to the reaction between the negative electrode active material and the binder, and there is no peeling of the negative electrode and the current collector, so that extremely stable and long-life battery characteristics can be obtained. Therefore, the negative electrode active material, the composition formula Li 1 + x M y N (where, M is
Represents an element belonging to a transition metal, x is in the range of -0.2 to 2.0, and y is in the range of 0.1 to 0.5). In addition, at least one of aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons is used as an organic solvent, and styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber or a styrene-butadiene rubber is used as a binder. By using at least one of the modified products, a lithium secondary battery having a high energy density, a large charge / discharge capacity, and a long cycle life can be provided.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
【0026】[0026]
【実施例1】図1は本発明によるリチウム二次電池の負
極の性能評価に用いたテストセルの断面図である。図1
において、1は対極ケースであり、ステンレス鋼板の板
を絞り加工したものである。2は対極であり、所定の厚
みのリチウム金属箔を直径16mmに打ち抜いたものを
圧着したものである。3は非水電解液であり、ECとD
EEの体積比1:1の混合溶媒に、LiClO4を1モ
ル/リットル溶解したものである。4はポリプロピレン
またはポリエチレンの多孔質フィルムからなるセパレー
タである。5はステンレス鋼の板を絞り加工した作用極
ケースである。6は本発明の負極を用いた作用極であ
る。7はガスケットであり対極ケース1と作用極ケース
5との間の電気的絶縁を保つと共に、作用極ケース開口
縁が内側に折り曲げられ、かしめられることによって、
電池内容物を密閉、封止している。Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of a test cell used for evaluating the performance of a negative electrode of a lithium secondary battery according to the present invention. FIG.
In the figure, reference numeral 1 denotes a counter electrode case which is formed by drawing a stainless steel plate. Reference numeral 2 denotes a counter electrode, which is obtained by punching a lithium metal foil having a predetermined thickness into a diameter of 16 mm and pressing it. 3 is a non-aqueous electrolyte, EC and D
LiClO 4 is dissolved at 1 mol / L in a mixed solvent of EE having a volume ratio of 1: 1. Reference numeral 4 denotes a separator made of a porous film of polypropylene or polyethylene. Reference numeral 5 denotes a working electrode case formed by drawing a stainless steel plate. Reference numeral 6 denotes a working electrode using the negative electrode of the present invention. Numeral 7 denotes a gasket which keeps electrical insulation between the counter electrode case 1 and the working electrode case 5, and which has an opening edge of the working electrode case bent inward and caulked.
The battery contents are hermetically sealed.
【0027】作用極6は次のように作製した。前述した
方法で合成した負極活物質のLi2 . 6Co0.4Nと、導電
材の黒鉛と、結着材のアクリルゴムを、重量混合比8
2:14:4で混合し、適当な粘度になるよう有機溶剤
の脱水トルエンに分散させスラリーを作製し、負極集電
体の銅箔基板(厚み18μm)にドクターブレード法で
塗布し負極シートを作製した。その後、この負極シート
から、直径18mmの負極を打ち抜き、溶接部を確保す
るため周囲を幅1mm削り落として作用極とした。この
作用極は、作用極ケース5にスポット溶接されている。The working electrode 6 was manufactured as follows. Li 2 of the negative electrode active material synthesized in the above-described method. 6 Co 0.4 and N, graphite conductive material, the acrylic rubber binder, the weight mixing ratio of 8
The mixture was mixed at 2: 14: 4 and dispersed in dehydrated toluene of an organic solvent to obtain an appropriate viscosity to prepare a slurry. The slurry was applied to a copper foil substrate (thickness: 18 μm) of a negative electrode current collector by a doctor blade method to form a negative electrode sheet. Produced. Thereafter, a negative electrode having a diameter of 18 mm was punched from the negative electrode sheet, and the periphery was shaved off by 1 mm in width to secure a welded portion, thereby forming a working electrode. This working electrode is spot-welded to the working electrode case 5.
【0028】このテストセルを0.0−1.4Vの電圧
範囲、hlAの電流で充放電試験した。この時の5サイ
クル目の充放電曲線を図2に示す。図から明らかなよう
に、この負極は、0.0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆
的にリチウムイオンを吸蔵、放出可能であり、10mA
hの容量が得られた。また、このテストセルのサイクル
特性を図3に示す。図から明らかなように充放電に伴う
容量の急激な低下は認められず、500サイクル以上安
定に充放電を繰り返した。さらに、充放電試験終了後、
テストセルを分解し、作用極表面を観察したが、負極の
剥離は認められなかった。また、作用極をX線回折装置
で分析したが、リチウム金属の析出は認められなかっ
た。This test cell was subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0-1.4 V and a current of hlA. FIG. 2 shows a charge / discharge curve of the fifth cycle at this time. As is clear from the figure, this negative electrode can reversibly occlude and release lithium ions in a voltage range of 0.0 to 1.4 V, and has a capacity of 10 mA.
h were obtained. FIG. 3 shows the cycle characteristics of the test cell. As is apparent from the figure, no rapid decrease in capacity due to charge / discharge was observed, and charge / discharge was repeated stably for 500 cycles or more. After the charge / discharge test,
The test cell was disassembled and the working electrode surface was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0029】[0029]
【実施例2】実施例1の重量混合比を、86:13:1
に替えて作用極6(負極)を作製し、テストセルを用い
て負極の特性評価を行った。重量混合比以外は実施例1
と同じものを用いた。Example 2 The mixing ratio by weight of Example 1 was 86: 13: 1.
A working electrode 6 (negative electrode) was prepared in place of the above, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell. Example 1 except for the weight mixing ratio
The same one was used.
【0030】このテストセルも0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は0.
0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオンを
吸蔵、放出可能であり、11mAhの容量が得られた。
また、充放電に伴う容量の急激な低下は認められず、5
00サイクル以上安定に充放電を繰り返した。さらに、
充放電試験終了後、テストセルを分解し、作用極表面を
観察したが、負極の剥離は認められなかった。また、作
用極をX線回折装置で分析したが、リチウム金属の析出
は認められなかった。This test cell was also subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode has a
In a voltage range of 0 to 1.4 V, lithium ions could be reversibly inserted and released, and a capacity of 11 mAh was obtained.
In addition, no rapid decrease in capacity due to charging / discharging was observed.
Charge and discharge were repeated stably for at least 00 cycles. further,
After completion of the charge / discharge test, the test cell was disassembled and the surface of the working electrode was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0031】[0031]
【実施例3】実施例1の有機溶剤を脱水したシクロヘキ
サンに替えて作用極6(負極)を作製し、テストセルを
用いて負極の特性評価を行った。有機溶剤以外は実施例
1と同じものを用いた。Example 3 A working electrode 6 (negative electrode) was prepared by replacing the organic solvent of Example 1 with dehydrated cyclohexane, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell. Except for the organic solvent, the same one as in Example 1 was used.
【0032】このテストセルも0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は0.
0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオンを
吸蔵、放出可能であり、11mAhの容量が得られた。
また、充放電に伴う容量の急激な低下は認められず、5
00サイクル以上安定に充放電を繰り返した。さらに、
充放電試験終了後、テストセルを分解し、作用極表面を
観察したが、負極の剥離は認められなかった。また、作
用極をX線回折装置で分析したが、リチウム金属の析出
は認められなかった。This test cell was also subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode has a
In a voltage range of 0 to 1.4 V, lithium ions could be reversibly inserted and released, and a capacity of 11 mAh was obtained.
In addition, no rapid decrease in capacity due to charging / discharging was observed.
Charge and discharge were repeated stably for at least 00 cycles. further,
After completion of the charge / discharge test, the test cell was disassembled and the surface of the working electrode was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0033】[0033]
【実施例4】実施例1の結着材をスチレン−ブタジエン
ゴムに替えて作用極6(負極)を作製し、テストセルを
用いて負極の特性評価を行った。結着材以外は、実施例
1と同じものを用いた。Example 4 A working electrode 6 (negative electrode) was prepared by replacing the binder of Example 1 with styrene-butadiene rubber, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell. Except for the binder, the same material as in Example 1 was used.
【0034】このテストセルも0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は0.
0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオンを
吸蔵、放出可能であり、10mAhの容量が得られた。
また、充放電に伴う容量の急激な低下は認められず、5
00サイクル以上安定に充放電を繰り返した。さらに、
充放電試験終了後、テストセルを分解し、作用極表面を
観察したが、負極の剥離は認められなかった。また、作
用極をX線回折装置で分析したが、リチウム金属の析出
は認められなかった。This test cell was also subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode has a
In a voltage range of 0 to 1.4 V, lithium ions could be reversibly inserted and released, and a capacity of 10 mAh was obtained.
In addition, no rapid decrease in capacity due to charging / discharging was observed.
Charge and discharge were repeated stably for at least 00 cycles. further,
After completion of the charge / discharge test, the test cell was disassembled and the surface of the working electrode was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0035】[0035]
【実施例5】実施例1の有機溶剤をヘキサンに替え、結
着材をエチレン−プロピレンゴムに替えて作用極6(負
極)を作製し、テストセルを用いて負極の特性評価を行
った。有機溶剤と結着材以外は、実施例1と同じものを
用いた。Example 5 A working electrode 6 (negative electrode) was prepared by changing the organic solvent of Example 1 to hexane and the binder to ethylene-propylene rubber, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell. Except for the organic solvent and the binder, the same materials as in Example 1 were used.
【0036】このテストセルも0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は0.
0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオンを
吸蔵、放出可能であり、9mAhの容量が得られた。ま
た、充放電に伴う容量の急激な低下は認められず、50
0サイクル以上安定に充放電を繰り返した。さらに、充
放電試験終了後、テストセルを分解し、作用極表面を観
察したが、負極の剥離は認められなかった。また、作用
極をX線回折装置で分析したが、リチウム金属の析出は
認められなかった。This test cell was also subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode has a
In a voltage range of 0 to 1.4 V, lithium ions could be reversibly inserted and released, and a capacity of 9 mAh was obtained. Also, no rapid decrease in capacity due to charge / discharge was observed,
Charge / discharge was repeated stably for 0 cycles or more. After the completion of the charge / discharge test, the test cell was disassembled and the surface of the working electrode was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0037】[0037]
【実施例6】実施例1の結着材をエチレン−プロピレン
−ジエンゴムに替えて作用極6(負極)を作製し、テス
トセルを用いて負極の特性評価を行った。結着材以外
は、実施例1と同じものを用いた。Example 6 A working electrode 6 (negative electrode) was prepared by replacing the binder of Example 1 with ethylene-propylene-diene rubber, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell. Except for the binder, the same material as in Example 1 was used.
【0038】このテストセルも0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は0.
0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオンを
吸蔵、放出可能であり、9.5mAhの容量が得られ
た。また、充放電に伴う容量の急激な低下は認められ
ず、500サイクル以上安定に充放電を繰り返した。さ
らに、充放電試験終了後、テストセルを分解し、作用極
表面を観察したが、負極の剥離は認められなかった。ま
た、作用極をX線回折装置で分析したが、リチウム金属
の析出は認められなかった。This test cell was also subjected to a charge / discharge test with a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode has a
In a voltage range of 0 to 1.4 V, lithium ions could be reversibly inserted and extracted, and a capacity of 9.5 mAh was obtained. In addition, no rapid decrease in capacity due to charge / discharge was observed, and charge / discharge was repeated stably for 500 cycles or more. After the completion of the charge / discharge test, the test cell was disassembled and the surface of the working electrode was observed, but no peeling of the negative electrode was observed. The working electrode was analyzed with an X-ray diffractometer, but no deposition of lithium metal was observed.
【0039】[0039]
【比較例1】実施例1の有機溶剤を脱水したアセトンに
替えて作用極6(負極)の作製を試みたが、負極活物質
のLi2.6Co0.4Nと激しく反応し、負極電極を作製す
ることができなかった。Comparative Example 1 A working electrode 6 (negative electrode) was prepared by replacing the organic solvent of Example 1 with dehydrated acetone, but reacted vigorously with Li 2.6 Co 0.4 N as a negative electrode active material to form a negative electrode. I couldn't do that.
【0040】[0040]
【比較例2】実施例1の有機溶剤を脱水したエタノール
に替えて作用極6(負極)の作製を試みたが、負極活物
質のLi2.6Co0.4Nと激しく反応し、負極電極を作製
することができなかった。Comparative Example 2 An attempt was made to produce a working electrode 6 (negative electrode) by replacing the organic solvent of Example 1 with dehydrated ethanol, but reacted violently with the negative electrode active material Li 2.6 Co 0.4 N to prepare a negative electrode. I couldn't do that.
【0041】[0041]
【比較例3】結着材にポリフッ化ビニリデンを、溶剤に
N−メチル2ピロリドンを用いてスラリーを作製し、集
電体の銅箔基板(厚み18μm)にドクターブレード法
で塗布し作用極6(負極)を作製した。作用極6以外
は、実施例1と同じものを用い、テストセルを用いて負
極の特性評価を行った。Comparative Example 3 A slurry was prepared using polyvinylidene fluoride as a binder and N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. The slurry was applied to a current collector copper foil substrate (thickness 18 μm) by a doctor blade method, and the working electrode 6 was formed. (Negative electrode) was produced. Except for the working electrode 6, the same electrode as in Example 1 was used, and the characteristics of the negative electrode were evaluated using a test cell.
【0042】このテストセルを0.0〜1.4Vの電圧
範囲、1mAの電流で充放電試験した。この負極は、
0.0〜1.4Vの電圧範囲で、可逆的にリチウムイオ
ンを吸蔵、放出可能であり、10mAhの容量が得られ
た。しかしながら、図3に示すようにサイクルとともに
容量が徐々に低下し、サイクル寿命は250サイクルと
短かかった。This test cell was subjected to a charge / discharge test in a voltage range of 0.0 to 1.4 V and a current of 1 mA. This negative electrode
In a voltage range of 0.0 to 1.4 V, lithium ions can be reversibly inserted and released, and a capacity of 10 mAh was obtained. However, as shown in FIG. 3, the capacity gradually decreased with the cycle, and the cycle life was as short as 250 cycles.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による負極
を用いれば、負極活物質と有機溶剤や結着材の反応がな
いため、不純物生成や負極活物質の分解等の劣化が殆ど
見られず、リチウム金属基準極に対し、2.0V以下の
卑な電極電位の範囲において、大きな充放電容量ならび
に安定で長いサイクル寿命が得られる。このため、電池
の動作電圧を著しく低下することがなく、高電庄、高エ
ネルギー密度を達成することができる。また、本発明に
よる負極を用いれば、負極活物質と有機溶剤や結着材と
の反応がなく、かつ十分な接着力があるため、不可逆物
質の生成等の劣化が殆ど見られず、負極の剥離等も無い
ため非常に長いサイクル寿命を得ることができる。As described above, when the negative electrode according to the present invention is used, since there is no reaction between the negative electrode active material and the organic solvent or the binder, deterioration such as impurity generation and decomposition of the negative electrode active material is almost observed. In addition, a large charge / discharge capacity and a stable and long cycle life can be obtained in the range of a low electrode potential of 2.0 V or less with respect to the lithium metal reference electrode. Therefore, a high voltage and a high energy density can be achieved without significantly lowering the operating voltage of the battery. In addition, when the negative electrode according to the present invention is used, there is no reaction between the negative electrode active material and the organic solvent or the binder, and there is sufficient adhesive force. Since there is no peeling or the like, a very long cycle life can be obtained.
【0044】従って、本発明は、高エネルギー密度で、
かつ充放電容量が大きく、しかもサイクル寿命が長いリ
チウム二次電池を得ることができるという優れた効果を
有する。Accordingly, the present invention provides a high energy density
In addition, there is an excellent effect that a lithium secondary battery having a large charge / discharge capacity and a long cycle life can be obtained.
【図1】本発明で用いたテストセルの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a test cell used in the present invention.
【図2】本発明の実施例1におけるテストセルの5サイ
クル目の充放電曲線を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a charge / discharge curve at the fifth cycle of a test cell in Example 1 of the present invention.
【図3】本発明の実施例1ならびに比較例3におけるテ
ストセルのサイクル特性を示す図。FIG. 3 is a diagram showing cycle characteristics of test cells in Example 1 and Comparative Example 3 of the present invention.
1 対極ケース 2 対極 3 非水電解液 4 セパレータ 5 作用極ケース 6 作用極 7 ガスケット 1 Counter electrode case 2 Counter electrode 3 Non-aqueous electrolyte 4 Separator 5 Working electrode case 6 Working electrode 7 Gasket
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 庸司 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山木 準一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 山浦 純一 大阪府守口市松下町1番1号 松下電池工 業株式会社内 (72)発明者 近藤 繁雄 大阪府守口市松下町1番1号 松下電池工 業株式会社内 (72)発明者 堤 修司 大阪府守口市松下町1番1号 松下電池工 業株式会社内 (72)発明者 長谷川 正樹 大阪府守口市松下町1番1号 松下電池工 業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoji Sakurai 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Japan Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Junichi Yamaki 3--19, Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 2 Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Junichi Yamaura, Inventor 1-1, Matsushita-cho, Moriguchi-shi, Osaka Prefecture Matsushita Battery Industry Co., Ltd. (72) Shigeo Kondo 1-1-1, Matsushita-cho, Moriguchi-shi, Osaka Matsushita Inside Battery Industry Co., Ltd. (72) Shuji Tsutsumi 1-1, Matsushita-cho, Moriguchi City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Battery Industry Co., Ltd. (72) Masaki Hasegawa 1-1-1, Matsushita-cho, Moriguchi City, Osaka Matsushita Battery Company Industry Co., Ltd.
Claims (12)
合剤を有機溶剤に分散させ負極集電体に塗布する負極の
製造方法であって、上記負極活物質は、組成式Li1+x
MyN(但し、Mは、遷移金属に属する元素を表し、x
は−0.2〜2.0の範囲にあり、yは0.1〜0.5
の範囲にある)で表されるリチウム含有遷移金属窒化物
であり、かつ上記有機溶剤が脂肪族炭化水素類、芳香族
炭化水素類のうち少なくとも一種であることを特徴とす
る負極の製造方法。1. A method for producing a negative electrode, comprising dispersing a negative electrode mixture comprising a negative electrode active material, a conductive material and a binder in an organic solvent and applying the mixture to a negative electrode current collector, wherein the negative electrode active material has a composition formula Li 1 + x
MyN (where M represents an element belonging to a transition metal, x
Is in the range of -0.2 to 2.0, and y is 0.1 to 0.5
), And the organic solvent is at least one of aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons.
ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムまたはこれら
の変成体のうち少なくとも一種であることを特徴とする
請求項1記載の負極の製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the binder is styrene-butadiene rubber,
The method for producing a negative electrode according to claim 1, wherein the method is at least one of butadiene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, and a modified product thereof.
o,NiまたはCuのうち少なくとも一種であることを
特徴とする請求項1及び2記載のいずれかの負極の製造
方法。Wherein M in the above composition formula Li 1 + x M y N is C
3. The method for manufacturing a negative electrode according to claim 1, wherein the negative electrode is at least one of o, Ni, and Cu.
サン、2−メチルペンタン、2、2−ジメチルブタン、
2、3−ジメチルブタン、3−メチルペンタン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、またはドデカンから選
ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項1
から3記載のいずれかの負極の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein the aliphatic hydrocarbon is pentane, hexane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane,
2. The method according to claim 1, wherein the compound is at least one selected from 2,3-dimethylbutane, 3-methylpentane, heptane, octane, nonane, decane, and dodecane.
4. The method for producing a negative electrode according to any one of the above items.
エン、キシレン、エチルベンゼン、ブチルベンゼン、ス
チレン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シク
ロヘキサン、またはメチルシクロヘキサンから選ばれた
少なくとも一種であることを特徴とする請求項1から3
記載のいずれかの負極の製造方法。5. The method according to claim 1, wherein the aromatic hydrocarbon is at least one selected from benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene, styrene, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane. Claims 1 to 3
A method for producing the negative electrode according to any one of the above.
〜15重量%であることを特徴とする請求項1から5記
載のいずれかの負極の製造方法。6. The negative electrode has a binder content of 0.1%.
The method for producing a negative electrode according to any one of claims 1 to 5, wherein the content is from 15 to 15% by weight.
合剤を有機溶剤に分散させ負極集電体に塗布することに
より製造された負極と、リチウムイオンを可逆的に脱挿
入する正極活物質からなる正極と、リチウムイオン導電
性の電解質とからなるリチウム二次電池において、上記
負極活物質が、組成式Li1+xMyN(但し、Mは、遷移
金属に属する元素を表し、xは−0.2〜2.0の範囲
にあり、yは0.1〜0.5の範囲にある)で表される
リチウム含有遷移金属窒化物であり、かつ上記有機溶剤
が脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類のうち少なくと
も一種であることを特徴とするリチウム二次電池。7. A negative electrode produced by dispersing a negative electrode mixture composed of a negative electrode active material, a conductive material and a binder in an organic solvent and applying it to a negative electrode current collector, reversibly inserts and removes lithium ions. a positive electrode comprising a positive active material, a lithium secondary battery comprising a lithium ion conductive electrolyte, the negative electrode active material, the composition formula Li 1 + x M y N (where, M is an element belonging to the transition metal Wherein x is in the range of -0.2 to 2.0 and y is in the range of 0.1 to 0.5), and the organic solvent is a fatty acid. A lithium secondary battery, which is at least one of aromatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons.
ブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴムまたはこれら
の変成体のうち少なくとも一種であることを特徴とする
請求項7記載のリチウム二次電池。8. The method according to claim 1, wherein the binder is styrene-butadiene rubber,
The lithium secondary battery according to claim 7, which is at least one of butadiene rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, and a modified product thereof.
o,NiまたはCuのうち少なくとも一種であることを
特徴とする請求項7及び8記載のいずれかのリチウム二
次電池。9. M in the composition formula Li 1 + x M y N is C
9. The lithium secondary battery according to claim 7, wherein the lithium secondary battery is at least one of o, Ni, and Cu.
キサン、2−メチルペンタン、2、2−ジメチルブタ
ン、2、3−ジメチルブタン、3−メチルペンタン、ヘ
プタン、オクタン、ノナン、デカン、またはドデカンか
ら選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求
項7から9記載のいずれかのリチウム二次電池。10. The method according to claim 1, wherein the aliphatic hydrocarbon is pentane, hexane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane, 2,3-dimethylbutane, 3-methylpentane, heptane, octane, nonane, decane, or The lithium secondary battery according to any one of claims 7 to 9, wherein the lithium secondary battery is at least one selected from dodecane.
ルエン、キシレン、エチルベンゼン、ブチルベンゼン、
スチレン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シ
クロヘキサン、またはメチルシクロヘキサンから選ばれ
た少なくとも一種であることを特徴とする請求項7から
9記載のいずれかの二次電池。11. The method according to claim 11, wherein the aromatic hydrocarbon is benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, butylbenzene,
The secondary battery according to any one of claims 7 to 9, wherein the secondary battery is at least one selected from styrene, cyclopentane, methylcyclopentane, cyclohexane, and methylcyclohexane.
1〜15重量%であることを特徴とする請求項7から1
1記載のいずれかのリチウム二次電池。12. The method according to claim 1, wherein the content of the binder in the negative electrode is 0.1%.
The amount is 1 to 15% by weight.
2. The lithium secondary battery according to any one of the above items 1.
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- 1997-09-24 JP JP27650297A patent/JP3461698B2/en not_active Expired - Fee Related
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