JPS60258868A - リチウム二次電池及びその正極の製造法 - Google Patents
リチウム二次電池及びその正極の製造法Info
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- JPS60258868A JPS60258868A JP59115028A JP11502884A JPS60258868A JP S60258868 A JPS60258868 A JP S60258868A JP 59115028 A JP59115028 A JP 59115028A JP 11502884 A JP11502884 A JP 11502884A JP S60258868 A JPS60258868 A JP S60258868A
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- secondary battery
- lithium secondary
- lithium
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
２１＼−、
産業上の利用分野
本発明はリチウム二次電池、特にその正極の改良に関す
るものである。
るものである。
従来例の構成とその問題点
ニッケル・カドミウム蓄電池や鉛蓄電池などで代表され
る二次電池は、正極・負極両活物質の酸化還元反応を利
用した電池系である。しかし、これらの水溶液系二次電
池では電解液の分解電圧が低いため高い端子電圧がとれ
ないこと、あるいは充放電反応中にガスが発生すること
などの難点を有する。そこで上記問題点を解決するため
に非水溶液を電解液とする二次電池が提案されている。
る二次電池は、正極・負極両活物質の酸化還元反応を利
用した電池系である。しかし、これらの水溶液系二次電
池では電解液の分解電圧が低いため高い端子電圧がとれ
ないこと、あるいは充放電反応中にガスが発生すること
などの難点を有する。そこで上記問題点を解決するため
に非水溶液を電解液とする二次電池が提案されている。
すなわち、非水溶液を用いると、溶液中にプロトンが存
在しないために高い分解電圧を得ることができ、その結
果エネルギー密度の高い電池を得ることが可能になる。
在しないために高い分解電圧を得ることができ、その結
果エネルギー密度の高い電池を得ることが可能になる。
まだ、充放電反応中に水の分解によるガス発生が起こら
ないという特徴をもつ。一方、これとは別に最近は電池
利用機器の小型化に伴って、エネルギー密度が大きく、
信頼性の高い電池が要求されている。即ち、これは在来
の水溶液系二次電池にない高い端子電圧ならびにガス発
生の起こらない画期的な新しい二次電池が要求されてい
ることに外ならない。このような観点から最近では非水
溶液を用いた種々のリチウム二次電池が提案されている
。その中の一つで正極に炭素を用いたリチウム・炭素二
次電池は小型電池として比較的性能が良好である。この
電池の構成は負極にリチウム、正極に炭素、電解液には
プロピレンカーボネートに１モル／ｌ のホウフッ化リ
チウムを溶解させたものを用いている。充放電特性とし
て、端子電圧２〜３ｖの範囲内でリサイクル操作を繰り
返すと非常に安定した電池特性を示す。しかし、放電特
性としては電圧平担性が乏しい。これは非常に表面積の
広い炭素を用いているため、イオンの吸着による非常に
大きな電気二重層領域を形成すること、炭素そのものは
活物質としての性質を示さないことによると考えられて
シ ］ いる。即ち、充放電時の挙動は丁度コンデンサの１ 電気特性に類似する。しかも、保存時には電池のリーク
電流による容量の低下がみられる。
ないという特徴をもつ。一方、これとは別に最近は電池
利用機器の小型化に伴って、エネルギー密度が大きく、
信頼性の高い電池が要求されている。即ち、これは在来
の水溶液系二次電池にない高い端子電圧ならびにガス発
生の起こらない画期的な新しい二次電池が要求されてい
ることに外ならない。このような観点から最近では非水
溶液を用いた種々のリチウム二次電池が提案されている
。その中の一つで正極に炭素を用いたリチウム・炭素二
次電池は小型電池として比較的性能が良好である。この
電池の構成は負極にリチウム、正極に炭素、電解液には
プロピレンカーボネートに１モル／ｌ のホウフッ化リ
チウムを溶解させたものを用いている。充放電特性とし
て、端子電圧２〜３ｖの範囲内でリサイクル操作を繰り
返すと非常に安定した電池特性を示す。しかし、放電特
性としては電圧平担性が乏しい。これは非常に表面積の
広い炭素を用いているため、イオンの吸着による非常に
大きな電気二重層領域を形成すること、炭素そのものは
活物質としての性質を示さないことによると考えられて
シ ］ いる。即ち、充放電時の挙動は丁度コンデンサの１ 電気特性に類似する。しかも、保存時には電池のリーク
電流による容量の低下がみられる。
発明の目的
以上のような問題点を克服するだめ、本発明は□ 活性
炭素表面にレドックス系化合物を修飾（析出）させ、活
性炭素が持つ電気二重層容量分と、レドックス化合物が
持つ電気容量分とを統合させて保存性、電圧特性に優れ
たリチウム二次電池を提供するものである。
炭素表面にレドックス系化合物を修飾（析出）させ、活
性炭素が持つ電気二重層容量分と、レドックス化合物が
持つ電気容量分とを統合させて保存性、電圧特性に優れ
たリチウム二次電池を提供するものである。
発明の構成
本発明は上記の目的を達成するリチウム二次電池を得る
ために、活性炭素繊維上に鉄・鉄シアン三次元錯体を電
解により修飾（析出）させたものを正極に用いることを
特徴とする。
ために、活性炭素繊維上に鉄・鉄シアン三次元錯体を電
解により修飾（析出）させたものを正極に用いることを
特徴とする。
実施例の説明
以下本発明の詳細な説明する。
本発明における修飾電極は、活性炭素繊維上に鉄・鉄シ
アノ三次元錯体を電解により修飾させて得る。すなわち
、この修飾電極は活性炭素繊維を、０、ｏ２モル／ｌ濃
度の塩化第二鉄溶液と、０．ｏ２モル／ｌ 濃度のフェ
リシアン化カリウム溶液との混合溶液中に浸漬させ、２
〜６ｏμ八〜 の電流密６１＼−７ 度で陰電解することにより作製する。
アノ三次元錯体を電解により修飾させて得る。すなわち
、この修飾電極は活性炭素繊維を、０、ｏ２モル／ｌ濃
度の塩化第二鉄溶液と、０．ｏ２モル／ｌ 濃度のフェ
リシアン化カリウム溶液との混合溶液中に浸漬させ、２
〜６ｏμ八〜 の電流密６１＼−７ 度で陰電解することにより作製する。
ついでこの電極を、室温に保たれた１〜３モル／ｌ濃度
の塩化カリウム溶液に１時間浸漬させた後引出し、６０
℃で真空乾燥する。このようにして得られた修飾電極を
正極に用−て図に示す構造の電池を構成した。ステンレ
ス鋼製容器１の内底部に、打ち抜き加工した本発明電極
２を密着させ、プロピレンカーボネートに１モル／ｌ
濃度の六フッ化リン酸カリウムを溶解させた電解液を含
浸さ、せる。
の塩化カリウム溶液に１時間浸漬させた後引出し、６０
℃で真空乾燥する。このようにして得られた修飾電極を
正極に用−て図に示す構造の電池を構成した。ステンレ
ス鋼製容器１の内底部に、打ち抜き加工した本発明電極
２を密着させ、プロピレンカーボネートに１モル／ｌ
濃度の六フッ化リン酸カリウムを溶解させた電解液を含
浸さ、せる。
ついでポリプロピレン不織布又は多孔質膜から成るセパ
レータ３を正極を覆うように配置し、ニッケルメッキを
施しだ鋼製蓋４の内面に負極リチウム６を圧着させ、周
縁はガスケット６を取付けて容器に嵌合し、容器開口部
を内方へかしめて封口し、電池を完成させる。
レータ３を正極を覆うように配置し、ニッケルメッキを
施しだ鋼製蓋４の内面に負極リチウム６を圧着させ、周
縁はガスケット６を取付けて容器に嵌合し、容器開口部
を内方へかしめて封口し、電池を完成させる。
このような修飾電極／リチウム構成からなる直径２０＋
ｕ、高さ２朋の大きさの電池Ａと、それと同一構造、同
一材料からなり、正極材料の今炭素に置き換えた炭素／
リチウム構成−の電池Ｂとについて充放電試験を行い、
性能比較した。充放電試６ヘー／ 鹸は、電流密度０．２ｍＡ／電極の定電流法により行い
、充電の場合は電池電圧が３ｖまで、放電の場合は２■
になるまで充放電操作を繰り返し、そのサイクル数が最
低１５００回に到達した時に電池が持つ充、放電容量を
測定した。また十分に充電された電池Ａ、Ｂについて６
０℃の環境下で一定期間保存試験を行い、その時の電池
容量減少率をめて比較した。すなわち、全放電容量に対
して自己格電による容量減少がどの程度あるかを比較し
たものである。これらの結果を表１に示す。
ｕ、高さ２朋の大きさの電池Ａと、それと同一構造、同
一材料からなり、正極材料の今炭素に置き換えた炭素／
リチウム構成−の電池Ｂとについて充放電試験を行い、
性能比較した。充放電試６ヘー／ 鹸は、電流密度０．２ｍＡ／電極の定電流法により行い
、充電の場合は電池電圧が３ｖまで、放電の場合は２■
になるまで充放電操作を繰り返し、そのサイクル数が最
低１５００回に到達した時に電池が持つ充、放電容量を
測定した。また十分に充電された電池Ａ、Ｂについて６
０℃の環境下で一定期間保存試験を行い、その時の電池
容量減少率をめて比較した。すなわち、全放電容量に対
して自己格電による容量減少がどの程度あるかを比較し
たものである。これらの結果を表１に示す。
表１
また、電解修飾終了後の電極を純水に浸漬した場合と、
１〜４モル／ｌ塩化カリウム溶液に浸漬した場合で、充
放電容量がどのような差異を生じるか調べた結果を表２
に示す。
１〜４モル／ｌ塩化カリウム溶液に浸漬した場合で、充
放電容量がどのような差異を生じるか調べた結果を表２
に示す。
了
表２
発明の効果
表１から明らかなように、本発明の修飾電極を正極とし
て用いると、充放電容量ならびに保存性能共に炭素／リ
チウム電池のそれよりも優れていることかわかる。従っ
てこの電極を正極に用いると、エネルギー密度が高く、
高信頼性の小型二次電池を構成することが可能になる。
て用いると、充放電容量ならびに保存性能共に炭素／リ
チウム電池のそれよりも優れていることかわかる。従っ
てこの電極を正極に用いると、エネルギー密度が高く、
高信頼性の小型二次電池を構成することが可能になる。
また、表２より電解修飾の終了した電極を塩化カリウム
溶液に浸漬させるという工程は、単なる洗浄効果を生む
だけでなく、特に塩濃度が１〜３モル／ｌの範囲内では
鉄・鉄シアノ三次元錯体をより電気化学的り 乳 に活性化させることができる。
溶液に浸漬させるという工程は、単なる洗浄効果を生む
だけでなく、特に塩濃度が１〜３モル／ｌの範囲内では
鉄・鉄シアノ三次元錯体をより電気化学的り 乳 に活性化させることができる。
乃
図は本発明の実施例におけるリチウム二次電池の半断面
図である。 １− ・・容器、２ ・・・鉄・鉄シアノ三次元錯体で
修飾された活性炭素繊維からなる正極、６・・・・リチ
ウム負極。
図である。 １− ・・容器、２ ・・・鉄・鉄シアノ三次元錯体で
修飾された活性炭素繊維からなる正極、６・・・・リチ
ウム負極。
Claims (4)
- （１）正極と、リチウムを活物質とした負極と、有機電
解液とからなり、前記正極として活性炭素繊維上に鉄・
鉄シアノ三次元錯体を修飾させた修飾電極を用いたリチ
ウム二次電池。 - （２） 活性炭素繊維を、塩化第二鉄溶液とフェリシア
ン化カリウム溶液との混合溶液中に位置させ、陰電解す
ることを特徴とするリチウム二次電池用正極の製造法。 - （３）隈電解における電流密度が２〜６ｏμＡ／ｃｒＩ
ｔである特許請求の範囲第２項記載のリチウム二次電池
用正極の製造法。 - （４）陰電解後、鉄・鉄シアン三次元錯体を修飾させた
活性炭素繊維を、１〜３モル／ｌ の塩化カリウム溶液
中に浸漬する特許請求の範囲第２項記載のリチウム二次
電池用正極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115028A JPS60258868A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | リチウム二次電池及びその正極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115028A JPS60258868A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | リチウム二次電池及びその正極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258868A true JPS60258868A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14652430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115028A Pending JPS60258868A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | リチウム二次電池及びその正極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258868A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2761202A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-09-25 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de traitement d'un materiau carbone |
| CN110156119A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-23 | 中南大学 | 一种铁氧体修饰改性碳纤维布电极及其制备方法与应用 |
| CN114232138A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-03-25 | 合肥工业大学 | 铁钴磷氮掺杂碳纳米纤维的制备方法和应用 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59115028A patent/JPS60258868A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2761202A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-09-25 | Alsthom Cge Alcatel | Procede de traitement d'un materiau carbone |
| EP0869567A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-10-07 | Alcatel | Procédé de traitement d'un matériau carboné |
| CN110156119A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-23 | 中南大学 | 一种铁氧体修饰改性碳纤维布电极及其制备方法与应用 |
| CN114232138A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-03-25 | 合肥工业大学 | 铁钴磷氮掺杂碳纳米纤维的制备方法和应用 |
| CN114232138B (zh) * | 2022-01-05 | 2024-01-26 | 合肥工业大学 | 铁钴磷氮掺杂碳纳米纤维的制备方法和应用 |
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