JPS5921528A - 二硫化鉄の製造方法 - Google Patents

二硫化鉄の製造方法

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JPS5921528A
JPS5921528A JP57131660A JP13166082A JPS5921528A JP S5921528 A JPS5921528 A JP S5921528A JP 57131660 A JP57131660 A JP 57131660A JP 13166082 A JP13166082 A JP 13166082A JP S5921528 A JPS5921528 A JP S5921528A
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ferrous
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aqueous soln
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JP57131660A
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JPH0216249B2 (ja
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Noriyuki Mikasa
三笠 宣幸
Akira Umehara
梅原 晟
Goro Kawakami
河上 悟朗
Tamito Mukoda
民人 向田
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Sankyo Kasei Co Ltd
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Sankyo Kasei Co Ltd
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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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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二硫化法の製造方法に関し、特に非水溶媒を用
いる電池の陽極活物質として好適に使用し得る。Q純度
で無水高活性の二硫化法の製造方法に関する。
、硫化鉄は在来のMnO2/ Zn電池に代るFe S
2/L1冨1池用原料とI7て注目されている。1.5
ポル1−系Fe S2 / Lt電池は3ボルト系Mn
O2/Li、(CF)n/’LLなどと同様に高エネル
ギ・−密度が得られ寿命が長く小型化が可能であり、ま
た低温における硅能低下が少なく、−25℃の低温に於
ても使用可能であるなど多くの利点があり、従来の1.
5ポル1〜系Afn02電池に代る新しい高+′1能電
池と[7で急速に開発されつつある。
二(jfi:化法は天然に黄鉄鉱お上び白鉄鉱として産
出さiするが、屯池用の二硫化法とし7てQ;1等軸晶
糸の黄鉄鉱が使用されでいる。然しながら天然の二硫化
法(黄鉄鉱)は、純度、結晶形状、電気化学的活性度等
の71u池川と[7て必四々特性についてばrつつきが
多く、これを予め選別−する実用的な方法もないので、
1′i1性能電池活物質とし2で工業的に滑川するには
難点がある。従来力(「水高絹1度二イ1イ)化法の合
成法とl〜では鉄粉末と硫黄粉末とを混合172′−れ
を高温で加熱“しる等の実験室的な−h法が文献に賭出
せる程度で、未だ工業的な合成法し1ない。
本発明(」、l+芋に非水溶媒を用いる高ゴーネル下−
密度電池用として使用し得る無水高純度゛で高活性の二
硫化法を−に業的に容易に月つ41刊に製造し召する方
法を提供するととを目的とする。
即し・、本発明は第−鉄塩水溶液及び二硫化アルノー)
す7に溶液の反応量を混合しとれを90てりない15゜
1r;0℃゛に加熱することを特徴と−する二値化法の
製i〜方法に関−トる。
本発明におい−こ第一鉄塩と[7ては硫酸第一鉄、十十 塩化第−鉄及び硝酸第一・鉄などの水溶性L″/ 塩が
使用され、なかんずく硫酸第一鉄が通常使用さiする。
ま介ニー硫化アルカリとしては一=硫化ソーダ、■−硫
化f]り及び工硫化アンfシが挙げられ、通常は一雪流
、化ソ・−ダが使用される。
本発明において上記の第一鉄塩と二硫化Pルハリはぞれ
ぞれ水溶液とし反応に用いられる。両者の理論反応量ケ
、1それぞれ等Uル量であるが、どちらかが過剰になっ
ても特に支障はない。イ旭翫木を皮へヘーN\\反応に
用いる水溶液の濃度は背圧限定されないが、濃度があま
りに高濃度になると反応がイ:、均一となり、反応生成
物の組成にばらつきがあり、[1tlrな製品が得難く
、また低濃度に過き゛るノー反応性が劣り不経済でもあ
るので、第 鉄塩及び二l偵り化[Pルハリの両成分J
もに通常5〜30@ 、@ %、好ましくC:110−
・25重叶チの濃度の水溶液とL7て用いらfl−る。
上記の反Lt1、扇の第一鉄塩水溶液も・よび−硫、化
アル11り水溶7y)宙5合物を(J OUないしl 
5 (I X:〕温度に保持することにより反応は容易
に進行し、反r、r;時間シ、1通常0.5時間以トで
あれば十分である。
反t7;、 47乙了後の7硫化法結晶の含水スラリー
を冷却後よ・シ:1L−rh−fビ)化法結晶を得ろ。
’lj池用の無水高純度1.烏活性(7)−硫化鉄結晶
を得るに(r、1、この−イ6(r、田麩和結晶を脱イ
」、ン水を甲い−r十分水洗し71イ・1五Pルハリ金
属イj 、’/ flを()、03%1゛↓下とし、目
つこれを乾燥して水分を(1,1%以−1・とする、1
乾・L・■争件(」製品の分解や結晶形と/)変化を起
さぜないため余り高温にし7ない方がよ〈犬tハ、汁ト
−(“は゛じ0υ以−ト、&ftL<fd:] Jl0
−2(10℃で乾燥ずイ)1、■低温で効率1く乾燥さ
せるためには減厚下で行−)1〜もよく、又水洗後に有
機溶媒で洗浄水を置換分前し1、−rから乾燥を行なう
こともできる。斯かる11機溶媒とし2てアルニ1−類
は霜―気的性質に悪影響をt5えるので不適当であり、
高性能電池の電解液溶媒として使用するアゼトニトリル
や−iミロ1flノシフ−ボネー1〜を使用するのが好
ま[7く、こJl、らはニ硫化法結晶中に残存j〜でも
電池l特性に影響を与えイ)?′:とばない。
斯<17で?()らhた7硫化法結晶はこの′まオで電
1IIt!、用の製品と17で使用することができるが
、所望によりとれを例4.ば30〜40 ylly以下
の真空Fに300〜600℃の温度で約1時間熱処理を
行なうととによね結晶化度を向トさせることができ、こ
の温度範囲内において熱処理温度が高い和才ぐiまた結
晶性の製品を得ることができる。
本発明の製造法によれば水溶液系の反応により容り7に
11つ紅済的に高純度、高活性の非水系電池活物v■用
−硫化鉄結晶6製造−することが−Cき工業的(で極め
′テ゛有利な製造方法である。
以■・実がl」例によって本発明を更(で説fllしJ
“ろ。
実h71i (411’  1 (Va p Spの20重iij、 tl、水溶液50
0 me (%ti5952)及び7’ cSOa ・
7 lIp 030 (l g′をyk6tlomlニ
溶解し、た溶液を室温イ゛混今[7、との混合物を0.
5KpcI71(’i’−:; LE ’)の圧ノJ’
FiCI l O℃の温度に30′T)間必要あればt
w拌し9つ保っグr9、反1.ト;終了f& i[’l
’、 ”ji I/r二冷却し、奢4;いて真空洲渦L
2.500 mlの牌、イー1 、:)水で2回、20
0m/+で2回、IoOm112回−J′つ水洗を行な
っ/こ後K ’P j7 l・71−リルで置換し2、
イ<法?、 ”−F c貞空乾燥し、て7硫化法結晶1
297を得だ。仁れを試料Aと−する。
次に十i「)試料Aの一部(約207)をとり、磁製の
勺、ンマzノ管(長さ500閉、内径13間、外径17
朋)に入れ30−40 mm 11 ?のX )’E−
Fり600℃に一41時間熱処理1−2て、試料l?を
〜イ1t/こ。
実施例 Na 2 S220重fjt %水溶液333mlCM
量396ノ)及びFe50.、・7.11,0200 
yを水に溶解して500m1としまた溶液を、予め水1
00m1を張り込み135tに保ったオートクレーづ中
に、Nα2S2水溶液を6.7 C,C/ min、p
esoo水溶液をl0cc/町ツ1の流M−で圧入し、
350−40 Orpmで攪拌を続けた。この間圧tJ
け存在する空気等の影響により4−5 K9/ cr!
Gまで上昇L7たが、液温ノ+n後に脱気側ると2.2
−2.4 Ky 、/ cni Gまで低−トし7た。
50分を要[7て給液に終え、その後30分間135℃
に保持[7攪拌を続けた。直ちに冷却後、真空治過L 
200 mlの脱イオシ水で3回、+oomiで3回水
洗を行ない、次いでアセ1−ニトリル約50m1で2回
洗浄し2、室温ドで30〜+omeの減圧下で乾1!!
J 1−二値田麩結晶862を得た。これを試料chす
Z〕。
助< 1−、て得られた各試料A −C’ K″′)き
、ケイ尤X線分析及びftj )Y;分光分析Klす1
f・(材中(ハ小鈍物を確認1−7下i[:第1表に示
す結果を得た。
第1表 末 入、Qa 、Cn 、  Δ7t、At、 Mn、
C’t/を含むさらに各試オパ1σ)X線回折図を第1
4−いl、31ツ1に示−to!+れ2図の結果より空
気遮断−F−600%”、、の熱処理tろことにより結
晶化度が著1〜く進んでいろことがわかる。
実施例 t”Z :;[’:実施軸側N於て得ら′!また一硫田
麩I)試料を1「極としでLi / 1.1Cl()r
(pO5υM 1仁’ l’eS、 (P(、’ :−
ブO1oLy 、:/ハーボ*−1−1DME : :
′、: 、y Jjll 上9 :y )糸のLi /
ノ・”p、S 211i池を11′り成1川2め、0.
7へ2η、・1′(イに−CC重重試験1−た結果、第
4図に示−を如く理論8 M S 9.3 、58rn
A−A、r /′りに対し実効容@740m74・h・
′2を得、1K−)で利用率(実効容量/理論容置)t
d’82.8チ(へて達した。
こi上に対1.天然品の7硫田麩を正極に使用したm 
n’7) ’III ftl率f’i 4 (1−50
% f アリ、ニ酸化マyJ52・をfΦ川し、た場合
の利用率tよ60〜70俤であり、本発明に依る■−1
硫化鉄V、1格段:Kl優ハたflJl重用率−1−と
とが1νd)られた。
【図面の簡単な説明】
第1.2及び3図は本発明により得らJした二硫化鉄試
刺のX線回(T1′回、及び第4図に1本発明によl)
得らノIたて硫化鉄をIY:、極と(−27−用い/こ
Li/I・”r52電池の軽l、シ的な実効容財変化を
]j<中国である。 (1・I、   −ト ) 1f 2図 5060 手 糸児 捕  tE  書(自発) 1゜  ll f’1.  L丁) 表 ・1く昭和5
7jl−:特 許  願第13+660 9:〕 袖市
をする苫 1川!1との関係  特許出願人 三協化成株式会社 4代用1入 友阪市東区)I守J It12の10平和ヒノ1内II
L7:占0B−203−0941(イい自発 6 浦ILに、Ll)増IJI目−る発明の数別や1℃
添1tf、Iの通り 補  正  の  内  容 1 明細書第7頁第15行r−m!Jをi my II
gJと訂正する。 c以 上)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  第−鉄塩水溶液及び二硫化アルカリ水溶液の
    反応量を混合し90℃ないし、150℃に加熱するとと
    を特徴とする電池活物質用二硫化法無水物の製造方法。
JP57131660A 1982-07-27 1982-07-27 二硫化鉄の製造方法 Granted JPS5921528A (ja)

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JP57131660A JPS5921528A (ja) 1982-07-27 1982-07-27 二硫化鉄の製造方法

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JP57131660A JPS5921528A (ja) 1982-07-27 1982-07-27 二硫化鉄の製造方法

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JPS5921528A true JPS5921528A (ja) 1984-02-03
JPH0216249B2 JPH0216249B2 (ja) 1990-04-16

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0768219B2 (ja) * 1985-12-09 1995-07-26 キノイン ギオギスゼル エス ベギエスゼチ テルメケク ギヤラア−ル.テイ−. キノリンカルボン酸の製造法
CN1089278C (zh) * 1995-05-25 2002-08-21 旭化成株式会社 硫化铁及其制造方法
CN114477305A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 上海交通大学 一种镁锂双离子电池二硫化亚铁正极材料制备方法及应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0768219B2 (ja) * 1985-12-09 1995-07-26 キノイン ギオギスゼル エス ベギエスゼチ テルメケク ギヤラア−ル.テイ−. キノリンカルボン酸の製造法
CN1089278C (zh) * 1995-05-25 2002-08-21 旭化成株式会社 硫化铁及其制造方法
CN114477305A (zh) * 2021-12-27 2022-05-13 上海交通大学 一种镁锂双离子电池二硫化亚铁正极材料制备方法及应用

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JPH0216249B2 (ja) 1990-04-16

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