JPS6044784B2 - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
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- JPS6044784B2 JPS6044784B2 JP54135147A JP13514779A JPS6044784B2 JP S6044784 B2 JPS6044784 B2 JP S6044784B2 JP 54135147 A JP54135147 A JP 54135147A JP 13514779 A JP13514779 A JP 13514779A JP S6044784 B2 JPS6044784 B2 JP S6044784B2
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- lithium
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- positive electrode
- electrode active
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/523—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron for non-aqueous cells
-
- 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
- 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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- Inorganic Chemistry (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は小型にして放電容量の大きい二次電池に関し、
更に詳細にはリチウムを負極活物質として用いる電池に
関する。
更に詳細にはリチウムを負極活物質として用いる電池に
関する。
従来からリチウムを負極活物質として用いる高エネルギ
ー密度電池に関する提案は多くなされており、例えば、
正極活物質として、Ｂｒ。
ー密度電池に関する提案は多くなされており、例えば、
正極活物質として、Ｂｒ。
及び１２等のようなハロゲン、ＣｕＦ２、ＡｇＦ２９Ａ
ｇＦ９ＮｉＦ２、、ＣＵＣ１２、ＡｇＣ１２、ＮｉＣ１
２、Ｃ０Ｆ３、ＣｒＦ３９ＭｎＦｓ、ＳｂＦ３、ＣｄＦ
２９ＡｓＦ３、ＨｇＦ２、ＣｕＢｒ、ＣｄＣ１２、Ｐｂ
Ｃ１２９ＮｉＣ１２及びＣｏＣ１２等のような金属ハロ
ゲン化物、ＡφＣＮ、ＣｕＳＣＮ及びＮｉ（ＳＣＮ）２
等のような金属ロダン化物、Ｍｎ０。、Ｃｒ２Ｏ３、り
２ｏ、、ｓｎｏ２、ｐｂｏ２、ＴｉＯ２、Ｂｉ２０２、
ｃｒｏ３、Ｆｅ３ｏ４、ＮｉＯ、ＡｇＯ、ＨｇＯ、ＣＵ
２Ｏ、ＣＵＯ、Ａｇ２ＷＯ４等のような金属酸化物、Ｎ
１Ｓｘ、ＡｇＢＳ、ＣｕＢＳ、Ｐ坏Ｂ２Ｓ、及びＭｎＢ
、Ｓ。等のような金属硫化物、ＴｉＳ。、ＮｂＳｅ及び
ＷＳ２等のような層状化合物、フッ化黒鉛、更にはベン
ゾキノン類、ジニトロベンゼン等の有機化合物及びＰ０
Ｃ１３、ＳＯＣＩ。及びＳＯ２Ｃ１２等のようなオキシ
ハライド等を用いた電池が提案されている。そして具体
的には、例えば、正極活物質として黒鉛及びフッ素のイ
ンターカレーシヨン化合物、負極活物質としてリチウム
金属をそれぞれ使用した電池が知られており（米国特許
第３５１４３３７号明細書参照）、又、フッ化黒鉛を正
極活物質としたリチウム電池（松下電器社製）及び二酸
化マンガンを正極活物質としたリチウム電池（Ξ洋電機
社製）が既に市販されている。しカルながら、これらの
電池は充電不能であり、又その電池特性から必ずしも十
分であるとはいえなかつた。本発明は、このような現状
に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型であり
、かつ放電容量が大で高エネルギー密度の、しかも充電
可能なノニ次電池を提供することである。本発明につき
概説すれば、本発明の電池は、正極活物質はγ−Ｆｅ２
Ｏ３であり、負極活物質はリチウムであり、電解質物質
は正極活物質及びリチウムに対し化学的に安定でありか
つリチウムイオンが正極活物質と電気化学反応をするた
めの移動を行なう物質であることを特徴とするものであ
り、二次電池としての機能を有する。
ｇＦ９ＮｉＦ２、、ＣＵＣ１２、ＡｇＣ１２、ＮｉＣ１
２、Ｃ０Ｆ３、ＣｒＦ３９ＭｎＦｓ、ＳｂＦ３、ＣｄＦ
２９ＡｓＦ３、ＨｇＦ２、ＣｕＢｒ、ＣｄＣ１２、Ｐｂ
Ｃ１２９ＮｉＣ１２及びＣｏＣ１２等のような金属ハロ
ゲン化物、ＡφＣＮ、ＣｕＳＣＮ及びＮｉ（ＳＣＮ）２
等のような金属ロダン化物、Ｍｎ０。、Ｃｒ２Ｏ３、り
２ｏ、、ｓｎｏ２、ｐｂｏ２、ＴｉＯ２、Ｂｉ２０２、
ｃｒｏ３、Ｆｅ３ｏ４、ＮｉＯ、ＡｇＯ、ＨｇＯ、ＣＵ
２Ｏ、ＣＵＯ、Ａｇ２ＷＯ４等のような金属酸化物、Ｎ
１Ｓｘ、ＡｇＢＳ、ＣｕＢＳ、Ｐ坏Ｂ２Ｓ、及びＭｎＢ
、Ｓ。等のような金属硫化物、ＴｉＳ。、ＮｂＳｅ及び
ＷＳ２等のような層状化合物、フッ化黒鉛、更にはベン
ゾキノン類、ジニトロベンゼン等の有機化合物及びＰ０
Ｃ１３、ＳＯＣＩ。及びＳＯ２Ｃ１２等のようなオキシ
ハライド等を用いた電池が提案されている。そして具体
的には、例えば、正極活物質として黒鉛及びフッ素のイ
ンターカレーシヨン化合物、負極活物質としてリチウム
金属をそれぞれ使用した電池が知られており（米国特許
第３５１４３３７号明細書参照）、又、フッ化黒鉛を正
極活物質としたリチウム電池（松下電器社製）及び二酸
化マンガンを正極活物質としたリチウム電池（Ξ洋電機
社製）が既に市販されている。しカルながら、これらの
電池は充電不能であり、又その電池特性から必ずしも十
分であるとはいえなかつた。本発明は、このような現状
に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型であり
、かつ放電容量が大で高エネルギー密度の、しかも充電
可能なノニ次電池を提供することである。本発明につき
概説すれば、本発明の電池は、正極活物質はγ−Ｆｅ２
Ｏ３であり、負極活物質はリチウムであり、電解質物質
は正極活物質及びリチウムに対し化学的に安定でありか
つリチウムイオンが正極活物質と電気化学反応をするた
めの移動を行なう物質であることを特徴とするものであ
り、二次電池としての機能を有する。
本発明の二次電池において用いられる正極活物質は、前
述のようにγ−Ｆｅ２Ｏ３である。
述のようにγ−Ｆｅ２Ｏ３である。
酸化鉄としてＦｅＯＯ（ｘく１、ウスタイト、食塩型構
造）、Ｆｅ３Ｏ４（マグネタイト、ＦｅＩ［Ｆｅ２Ｏ４
、逆スピネル構造）、α−Ｆｅ２Ｏ３（ヘマタイト、コ
ランダム構造）及びγ−Ｆｅ２Ｏ３（マグヘマイト、ス
ピネル構造）が知られている。γ−Ｆｅ２Ｏ３は格子中
に鉄原子の不足した構造、Ｆｅ（Ｃ］１１３Ｆｅ５１３
０４）をとり、口で示される空格子点が活性中心となり
吸着性を増すといわれており、γ−Ｆｅ２Ｏ３を正極活
物質として用いたリチウム電池を構成した場合、その空
格子点にリチウムが取りこまれ、後述の実施例に示すよ
うに、充電が可能になると考えられる。電解液として非
水溶媒を、正極活物質としてＦｅ２Ｏ３を用いたリチウ
ム電池に関する報告としては、電解液として１−１Ｃ１
４を含むプロピレンカーボネイトを用い、正極活物質と
してα−Ｆｅ２Ｏ３あるいは非晶質Ｆｅ２Ｏ３用いたも
のがあり、（小槻勉、京都大学博士論文、１９７８）こ
の報告によると非晶質Ｆｅ２Ｏ３の放電容量は正極活物
質重量に対して１９９Ａｈ／Ｋｇ（１Ｖまで０．２２４
ｍＡ／ｄ放電）であり、α−Ｆｅ２Ｏ３の放電容量は１
２１Ａｈ／Ｋ９（１Ｖまで０．１７７ｍＡ／ｃｌ放電）
でα−Ｆｅ２Ｏ３の方がやや優良な正極活物質でると考
えられるが、α−Ｆｅ２Ｏ３及ひ非晶質Ｆｅ２Ｏ３の放
電生成物はＦｅＯ＋Ｌｉ２Ｏであ，り、この反応は不可
逆であるため、二次電池としては充電が不可能である。
造）、Ｆｅ３Ｏ４（マグネタイト、ＦｅＩ［Ｆｅ２Ｏ４
、逆スピネル構造）、α−Ｆｅ２Ｏ３（ヘマタイト、コ
ランダム構造）及びγ−Ｆｅ２Ｏ３（マグヘマイト、ス
ピネル構造）が知られている。γ−Ｆｅ２Ｏ３は格子中
に鉄原子の不足した構造、Ｆｅ（Ｃ］１１３Ｆｅ５１３
０４）をとり、口で示される空格子点が活性中心となり
吸着性を増すといわれており、γ−Ｆｅ２Ｏ３を正極活
物質として用いたリチウム電池を構成した場合、その空
格子点にリチウムが取りこまれ、後述の実施例に示すよ
うに、充電が可能になると考えられる。電解液として非
水溶媒を、正極活物質としてＦｅ２Ｏ３を用いたリチウ
ム電池に関する報告としては、電解液として１−１Ｃ１
４を含むプロピレンカーボネイトを用い、正極活物質と
してα−Ｆｅ２Ｏ３あるいは非晶質Ｆｅ２Ｏ３用いたも
のがあり、（小槻勉、京都大学博士論文、１９７８）こ
の報告によると非晶質Ｆｅ２Ｏ３の放電容量は正極活物
質重量に対して１９９Ａｈ／Ｋｇ（１Ｖまで０．２２４
ｍＡ／ｄ放電）であり、α−Ｆｅ２Ｏ３の放電容量は１
２１Ａｈ／Ｋ９（１Ｖまで０．１７７ｍＡ／ｃｌ放電）
でα−Ｆｅ２Ｏ３の方がやや優良な正極活物質でると考
えられるが、α−Ｆｅ２Ｏ３及ひ非晶質Ｆｅ２Ｏ３の放
電生成物はＦｅＯ＋Ｌｉ２Ｏであ，り、この反応は不可
逆であるため、二次電池としては充電が不可能である。
これに対してγ−Ｆｅ２Ｏ３は一次電池における正極活
物質としてさらに優れているのみならず、前記のように
充電が可能である。本発明における正極活物質としての
γ−Ｆｅ２Ｏ３を正極として使用する場合、正極はγ−
Ｆｅ２Ｏ３の粉末又はこれと結合剤粉末との混合物をニ
ツケル、銅等の支持体上に膜状に圧着成形するか又はγ
−Ｆｅ２Ｏ３粉末に導電性を付与するための炭素粉・末
を混合し、この混合物を金属容器にいれ、或いは前記混
合物を結合剤溶液と混合してニツケル、銅等の支持体上
に塗布、乾燥して膜状に成形する等の手段により形成さ
れる。
物質としてさらに優れているのみならず、前記のように
充電が可能である。本発明における正極活物質としての
γ−Ｆｅ２Ｏ３を正極として使用する場合、正極はγ−
Ｆｅ２Ｏ３の粉末又はこれと結合剤粉末との混合物をニ
ツケル、銅等の支持体上に膜状に圧着成形するか又はγ
−Ｆｅ２Ｏ３粉末に導電性を付与するための炭素粉・末
を混合し、この混合物を金属容器にいれ、或いは前記混
合物を結合剤溶液と混合してニツケル、銅等の支持体上
に塗布、乾燥して膜状に成形する等の手段により形成さ
れる。
γ−Ｆｅ２Ｏ３は一般的な製造法例えばＦｅ２（ＳＯ４
）３水溶液にＮａＯＨを添加してＦｅＯＨを生成し、こ
れを酸化したα−ＦｅＯＯＨとし、次にこれを大気中で
４００℃で加熱脱水してα−Ｆｅ２Ｏ３とし、このα−
Ｆｅ２Ｏ３を３００〜３５０℃で水素還元してＦｅ３Ｏ
４とし、次にこれを徐々に酸化してγ一Ｆｅ２Ｏ３とす
る方法により得られる。
）３水溶液にＮａＯＨを添加してＦｅＯＨを生成し、こ
れを酸化したα−ＦｅＯＯＨとし、次にこれを大気中で
４００℃で加熱脱水してα−Ｆｅ２Ｏ３とし、このα−
Ｆｅ２Ｏ３を３００〜３５０℃で水素還元してＦｅ３Ｏ
４とし、次にこれを徐々に酸化してγ一Ｆｅ２Ｏ３とす
る方法により得られる。
負極活物質であるリチウムは一般のリチウム電池のそれ
と同様にシート状として、又はそのシ一）トをニツケル
又は銅の網に圧着して負極として形成される。
と同様にシート状として、又はそのシ一）トをニツケル
又は銅の網に圧着して負極として形成される。
電解質としては、プロピレンカーボネート、エチレンカ
ーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシ
ド、アセトニトリル、ホルムアミ，ド、ジメチルホルム
アミド、ニトロメタン等の非プロトン性有機溶媒とＬｉ
ＣＩＯ４，ＬｉＡｌＣｌ４，ＬｉＢＦ４，ＬｉＣｌ等の
リチウム塩との組合せ又はＬｉ＋を伝導体とする固体電
解質或いは溶融塩など、一般にリチウムを負極活物質と
して用いた電池で使・用される既知の電解質を用いるこ
とができる。
ーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシ
ド、アセトニトリル、ホルムアミ，ド、ジメチルホルム
アミド、ニトロメタン等の非プロトン性有機溶媒とＬｉ
ＣＩＯ４，ＬｉＡｌＣｌ４，ＬｉＢＦ４，ＬｉＣｌ等の
リチウム塩との組合せ又はＬｉ＋を伝導体とする固体電
解質或いは溶融塩など、一般にリチウムを負極活物質と
して用いた電池で使・用される既知の電解質を用いるこ
とができる。
又、電池構成上、必要ならば多孔質のポリプロピレン等
よりなる隔膜を使用してもよい。次に、本発明を実施例
により説明するが、本発明はこれらによりなんら限定さ
れるもではない。
よりなる隔膜を使用してもよい。次に、本発明を実施例
により説明するが、本発明はこれらによりなんら限定さ
れるもではない。
なお、実施例において電池作製は乾燥アルゴンガス雰囲
気下で行なつた。実施例 １ 第１図は本発明の一具体例であるボタン型電池型式の特
性測定用電池セルの断面概略図てあり、１はＮｉメツキ
した黄銅製容器、２はリチウム負極、３は多孔質ポリプ
ロピレン製隔膜、４はカーボン繊維よりなるフエルト、
５は正極合剤、６はテフロン製容器、７はＮｉリード線
を示す。
気下で行なつた。実施例 １ 第１図は本発明の一具体例であるボタン型電池型式の特
性測定用電池セルの断面概略図てあり、１はＮｉメツキ
した黄銅製容器、２はリチウム負極、３は多孔質ポリプ
ロピレン製隔膜、４はカーボン繊維よりなるフエルト、
５は正極合剤、６はテフロン製容器、７はＮｉリード線
を示す。
容器１の直径２６ＴｆＵｎの凹室内に正極合剤を挿入し
、その上に電解液含浸用のフエルト４を載せ、隔膜３を
介してリチウム負極２を載置し、容器６でしめつけた。
リチウム負極２は直径２０Ｔｒ０ｎの円板で、力ーボン
繊維よりなるフエルト４、隔膜３も円板形であ。電解液
としては蒸留脱水プロピレンカーボネイトに溶解したＬ
ｉＣｌＯ４の１モル／ｅ溶液を用い、隔膜３及びフエル
ト４、正極合剤５に含浸させて使用した。正極合剤５は
γ−Ｆｅ２Ｏ３Ｏ．ｌｙと０．１ｙのアセチレンブラツ
クとを混合して形成した。前記のようにして作製した電
池の開路電圧は３．２５Ｖであつた。
、その上に電解液含浸用のフエルト４を載せ、隔膜３を
介してリチウム負極２を載置し、容器６でしめつけた。
リチウム負極２は直径２０Ｔｒ０ｎの円板で、力ーボン
繊維よりなるフエルト４、隔膜３も円板形であ。電解液
としては蒸留脱水プロピレンカーボネイトに溶解したＬ
ｉＣｌＯ４の１モル／ｅ溶液を用い、隔膜３及びフエル
ト４、正極合剤５に含浸させて使用した。正極合剤５は
γ−Ｆｅ２Ｏ３Ｏ．ｌｙと０．１ｙのアセチレンブラツ
クとを混合して形成した。前記のようにして作製した電
池の開路電圧は３．２５Ｖであつた。
１ｍＡの定電流放電を行なつたところ、放電時間と電圧
の関係は第２図の曲線のようになり、γ−Ｆｅ２Ｏ３の
質量に対する値としては、電圧が１Ｖに低下するまでの
放電容量は４２５Ａ１１／Ｋ９でありエネルギー密度は
６３０Ｗｈ／Ｋ９であり、又、充電も可能であつた。
の関係は第２図の曲線のようになり、γ−Ｆｅ２Ｏ３の
質量に対する値としては、電圧が１Ｖに低下するまでの
放電容量は４２５Ａ１１／Ｋ９でありエネルギー密度は
６３０Ｗｈ／Ｋ９であり、又、充電も可能であつた。
実施例 ２
正極合剤５として、０．０３ｙのγ−Ｆｅ２Ｏ３と０．
１ｑのアセチレンブラツクを実施例１と同じ電解液と−
混合して用いた以外は実施例１と同様にして第１図に示
した電池を作製した。
１ｑのアセチレンブラツクを実施例１と同じ電解液と−
混合して用いた以外は実施例１と同様にして第１図に示
した電池を作製した。
この電池を１ｍＡで１時間定電流放電し、その後、１ｍ
Ａで１ＣＢ！ｆ間充電するサイクルをくり返したところ
第３図に示す結果が得られた。
Ａで１ＣＢ！ｆ間充電するサイクルをくり返したところ
第３図に示す結果が得られた。
この条件は、１モルのγ−Ｆｅ２Ｏ３に対して、１．９
８モルのリチウムが反応する条件である。第３図に示す
ように１．５までの放電容量は１回目の放電〔第３図ａ
〕で１６７Ａｈ／Ｋ９、２回目の放電〔第３図ｂ〕で３
３０Ａｈ／Ｋｇ、３回目の放電〔第３図ｃ〕で３００Ａ
ｈ／Ｋ９、４回目の放電〔第３図ｄ〕で２００．ＡＦ１
／Ｋｇとなり、放電電圧が１Ｖ以下になるまでのサイク
ル数は８回であり、γ−Ｆｅ２Ｏ３ｌモルに対して２モ
ルのリチウムが反応する容量（３３６Ａ１１／Ｋ９）ま
で充放電可能てあると考えられる。
８モルのリチウムが反応する条件である。第３図に示す
ように１．５までの放電容量は１回目の放電〔第３図ａ
〕で１６７Ａｈ／Ｋ９、２回目の放電〔第３図ｂ〕で３
３０Ａｈ／Ｋｇ、３回目の放電〔第３図ｃ〕で３００Ａ
ｈ／Ｋ９、４回目の放電〔第３図ｄ〕で２００．ＡＦ１
／Ｋｇとなり、放電電圧が１Ｖ以下になるまでのサイク
ル数は８回であり、γ−Ｆｅ２Ｏ３ｌモルに対して２モ
ルのリチウムが反応する容量（３３６Ａ１１／Ｋ９）ま
で充放電可能てあると考えられる。
実施例 ３
実施例１と同じ電池を作製した。
この電池を１ｍＡで１０時間定電流放電し、その後、１
ｍＡで１０時間充電するサイクルをり返したところ第４
図に示す結果が得られた。この条件は、１モルのγ−Ｆ
ｅ２Ｏ３に対して、０．６６モルのリチウムが反応する
条件てある。第４図に示すように、良好な充放電特性を
示し、放電電圧が１Ｖ以下になるまでのサイクル数は２
２回であつた。
ｍＡで１０時間充電するサイクルをり返したところ第４
図に示す結果が得られた。この条件は、１モルのγ−Ｆ
ｅ２Ｏ３に対して、０．６６モルのリチウムが反応する
条件てある。第４図に示すように、良好な充放電特性を
示し、放電電圧が１Ｖ以下になるまでのサイクル数は２
２回であつた。
実施例 ４
実施例１と同じ電池を作製した。
この電池を１ｍＡの定電流で放電電圧が１Ｖになるまで
放電した後（１２５Ａ１１／Ｋ９）１ｍＡの定電流で充
電した。充電時間が１２時間の時、電圧が急激に高くな
り、５．５Ｖとなつたので溶媒の酸化を防ぐ為、充電を
休止し、再放電した。再放電による１Ｖまでの放電容量
は９５Ａｈ／Ｋ９であり、第１回目の放電容量の２２％
が充電できたのみであつた。実施例２〜４に示した結果
から、γ−Ｆｅ２Ｏ３はγ−Ｆｅ２Ｏ３ｌモルに対して
２モルのリチウムが反応する容量（３３６Ａｈ／Ｋ９）
まで良い充放電特性を示すと考えられる。
放電した後（１２５Ａ１１／Ｋ９）１ｍＡの定電流で充
電した。充電時間が１２時間の時、電圧が急激に高くな
り、５．５Ｖとなつたので溶媒の酸化を防ぐ為、充電を
休止し、再放電した。再放電による１Ｖまでの放電容量
は９５Ａｈ／Ｋ９であり、第１回目の放電容量の２２％
が充電できたのみであつた。実施例２〜４に示した結果
から、γ−Ｆｅ２Ｏ３はγ−Ｆｅ２Ｏ３ｌモルに対して
２モルのリチウムが反応する容量（３３６Ａｈ／Ｋ９）
まで良い充放電特性を示すと考えられる。
参考例 １
正極合剤５として０．１ｇのα−Ｆｅ２Ｏ３と０．１ｙ
のアセチレンブラツクを実施例１と同じ電解液と混合し
て用いた以外は実施例１と同様にして第１図に示した電
池を作製した。
のアセチレンブラツクを実施例１と同じ電解液と混合し
て用いた以外は実施例１と同様にして第１図に示した電
池を作製した。
１ｍＡで定電流放電を行なつたところ、放電時間と電圧
の関係は、第５図のようになつた。
の関係は、第５図のようになつた。
電圧が１Ｖに低下するまでの放電容量は、１９０Ａｈ／
Ｋ９であり、エネルギー密度は２５０Ｗｈ／Ｋｇであつ
た。前記実施例及び参考例からみて放電容量又はエネル
ギー密度の大きさは非晶質Ｆｅ２Ｏ３〈α一Ｆｅ２Ｏ３
くγ−Ｆｅ２Ｏ３の順であり、γ−Ｆｅ２Ｏ３を非水溶
媒を用いたリチウム電池の正極活物質として適用するこ
とにより、大容量、高エネルギーー密度の電池を形成す
ることができ、毒性がないということからもγ−Ｆｅ２
Ｏ３は優れた正極材料と考えられる。参考例 ２ 参考例１と同じ電池を作製した。
Ｋ９であり、エネルギー密度は２５０Ｗｈ／Ｋｇであつ
た。前記実施例及び参考例からみて放電容量又はエネル
ギー密度の大きさは非晶質Ｆｅ２Ｏ３〈α一Ｆｅ２Ｏ３
くγ−Ｆｅ２Ｏ３の順であり、γ−Ｆｅ２Ｏ３を非水溶
媒を用いたリチウム電池の正極活物質として適用するこ
とにより、大容量、高エネルギーー密度の電池を形成す
ることができ、毒性がないということからもγ−Ｆｅ２
Ｏ３は優れた正極材料と考えられる。参考例 ２ 参考例１と同じ電池を作製した。
この電池を−１ｍＡで１０時間定電流放電し、その後、
１ｍＡで１０時間充電するサイクルをくり返したところ
第６図に示す結果が得られた。放電電圧が１Ｖ以下にな
るまでのサイクル数は２回であり、α−Ｆｅ２Ｏ３は、
γ−Ｆｅ２Ｏ３に比較して、はるかに充放電特性ノが悪
いといえる。以上の説明から明らかなように、γ−Ｆｅ
２Ｏ３をリチウム電池の正極活物質として用いると高エ
ネルギー密度で充放電可能な二次電池を形成できる。
１ｍＡで１０時間充電するサイクルをくり返したところ
第６図に示す結果が得られた。放電電圧が１Ｖ以下にな
るまでのサイクル数は２回であり、α−Ｆｅ２Ｏ３は、
γ−Ｆｅ２Ｏ３に比較して、はるかに充放電特性ノが悪
いといえる。以上の説明から明らかなように、γ−Ｆｅ
２Ｏ３をリチウム電池の正極活物質として用いると高エ
ネルギー密度で充放電可能な二次電池を形成できる。
５図面の簡単な説明
第１図は本発明の一具体例であるボタン型電池型式の特
性測定用電池セルの断面概略図、第２図は本発明の実施
態様の一である実施例１の電池の放電特性を放電時間と
電圧との関係で示すグラフクであり、第３図は同じく実
施例２の電池の放電特性と充電特性を示すグラフであり
、Ａ，ｂ，ｃ及びｄのグラフはそれぞれ１回目、２回目
、３回目、及び４回目の放電特性及び充電特性によるサ
イクル寿命を示し、第４図のグラフは同じく実施例１の
電池の１回目、１０回目、２０回目の放電及び充電特性
によるサイクル寿命を示し、第５図のグラフは参考例１
の電池の放電特性を示し、第６図のグラフは参考例１の
放電特性及び充電特性によるサイクル寿命を示す。
性測定用電池セルの断面概略図、第２図は本発明の実施
態様の一である実施例１の電池の放電特性を放電時間と
電圧との関係で示すグラフクであり、第３図は同じく実
施例２の電池の放電特性と充電特性を示すグラフであり
、Ａ，ｂ，ｃ及びｄのグラフはそれぞれ１回目、２回目
、３回目、及び４回目の放電特性及び充電特性によるサ
イクル寿命を示し、第４図のグラフは同じく実施例１の
電池の１回目、１０回目、２０回目の放電及び充電特性
によるサイクル寿命を示し、第５図のグラフは参考例１
の電池の放電特性を示し、第６図のグラフは参考例１の
放電特性及び充電特性によるサイクル寿命を示す。
第１図中、１・・・・・・容器、２・・・・・・リチウ
ム負極、３・・・・・・隔膜、４・・・・・・フエルト
、５・・・・・・正極合剤、６・・・・・・テフロン製
容器、７・・・・・・リード線。
ム負極、３・・・・・・隔膜、４・・・・・・フエルト
、５・・・・・・正極合剤、６・・・・・・テフロン製
容器、７・・・・・・リード線。
Claims (1)
- １ 正極活物質はγ−Ｆｅ＿２Ｏ＿３であり、負極活物
質はリチウムであり、電解質物質は負極活物質及びリチ
ウムに対し化学的に安定でありかつリチウムイオンが正
極活物質と電気化学反応をするための移動を行なう物質
であることを特徴とする二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54135147A JPS6044784B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54135147A JPS6044784B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5659463A JPS5659463A (en) | 1981-05-22 |
| JPS6044784B2 true JPS6044784B2 (ja) | 1985-10-05 |
Family
ID=15144902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54135147A Expired JPS6044784B2 (ja) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044784B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2736043B1 (fr) * | 1995-06-28 | 1997-11-07 | Centre Nat Rech Scient | Oxyde de fer lithie amorphe en film mince et son utilisation comme matiere active d'une electrode negative |
| JP2008243414A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Kyoto Univ | 複合材料及びその製造方法、二次電池電極材料、二次電池電極、並びに二次電池 |
-
1979
- 1979-10-22 JP JP54135147A patent/JPS6044784B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5659463A (en) | 1981-05-22 |
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