JPS6132954A - リチウム二次電池 - Google Patents

リチウム二次電池

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JPS6132954A
JPS6132954A JP59156082A JP15608284A JPS6132954A JP S6132954 A JPS6132954 A JP S6132954A JP 59156082 A JP59156082 A JP 59156082A JP 15608284 A JP15608284 A JP 15608284A JP S6132954 A JPS6132954 A JP S6132954A
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JP
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lithium
alloy
metallic
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negative
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JP59156082A
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Shinichi Tobishima
真一 鳶島
Takeshi Okada
岡田　武司
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • 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
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40—Alloys based on alkali metals
    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明はりチウム−次および二次電池に用いるリチウム
負極に関するものである。
〔発明の背景〕
リチウムを負極活物質として用いる電池は、小型・高エ
ネルギ密度を有する電池として研究されているが、その
二次化が大きな問題点となっている。
二次化が可能な正極活物質として、多くの化合物が検討
されている。たとえば、チタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、ニオビウム、タンタル、バナジウムの硫化物、セ
レン化物、テルル化物を用いた電池（米国特許第４０８
９０５２号明細書参照）等が開示されている。
しかしながらミこのような二次電池用正極活物質の研究
に比してＬｉ極の充放電特性に関する研究は充分とはい
えず、リチウム二次電池実現のためには、充放電効率及
びサイクル寿命等の充電特性の良好なリチウム極の作製
が重大な問題になっている。
Ｌｉ極の充放電特性を向上させる試みとしては、Ｌｉを
ｏ　２　、ｃｏ２などのガス処理したものを負極に用い
る試み（Ｊ、　Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　、
　Ｖｏｌ、　１２５第１３７１〜１３７７頁〕やＬｉと
Ａ１の合金を負極として用いる試み（Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　、　Ｖｏｌ、１２７第２１００
〜２１０４頁〕等が行われているが、必ずしも充分とは
いえず、さらに特性の優れたＬｉ負極の作製が求められ
ている。
〔発明の概要〕
本発明は、このような現状に鑑みなされたものであり、
その目的は放電及び充電特性の優れたリチウム負極を提
供することを目的とする。
本発明につき概説すると、負極活物質はリチウムであり
、正極活物質はリチウムイオンと可逆的に電気化学反応
を行う物質であり、電解質物質は正極物質及びリチウム
に対して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う物質で
あるリチウム−次および二次電池に用いられる負極とし
て、ＬｉとＳｒとの合金を用いたことを特徴とするもの
である。
本発明によれるリチウム電池用負極を用いることにより
、充放電特性の優れたリチウム電池を製造することがで
きるという利点がある。
〔発明の詳細な説明〕
本発明を更に詳しく説明する。
本発明によるリチウム電池用負極に用いられるＬｉと合
金を形成する金属はＳｒである。
一般にリチウム負極として、リチウム金属板が多用され
ているが、この場合、放電あるいは充電電流が増大する
と、局部的な反応促進により、リチウム負極に穴があい
たり、充電時にデンドライト状のリチウムが析出し、負
極から脱落する等の現象を生じる。また、リチウムは電
子供与性が高く、有機溶媒を還元分解してしまう壱いう
欠点があった。これらが、リチウム極の充放電効率を低
下させる原因となっている。
そこでリチウムを適当な金属、すなわちＳｒと合金化す
ることにより、リチウムの析出形態を平湯にし、かつ有
機溶媒との反応活性度を低下させ、リチウム負極の充放
電効率を向上させるものである。
このＳ　ｒ　−Ｌ　ｉ合金におけるＬｉの量は、好まし
くは４７ｍｏ１％以上であるのがよい。４７ｍｏ１％未
満であるとＬｉ＋イオンが放出されにくいからである。
リチウムを合金化する方法は、本発明において基本的に
限定されるものではない。リチウムとストロンチウムが
合金化する方法であればいかなる方法でもよい。たとえ
ば、１）Ｌｉ”イオンを含む溶液中で電気化学的にリチ
ウムをＳｒにイ」着させる方法、２）／８融塩中でリチ
ウムを電気化学的にＳｒ金属に付着させる方法、３）リ
チウム金属の溶融液中にＳｒ金属を浸す方法、４）Ｓｒ
金属とｎ−ブチルリチウムを反応させる方法、５）Ｓｒ
金属上にリチウムを蒸着させる方法などを用いることが
できる。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例 Ｌｉ−Ｓｒ合金としてＬｉ２３　Ｓｒ６を用いて、まず
、Ｌｉｐ　３Ｓｒｓに含まれるＬｉから電気料学的にど
の程度Ｌｉ”以下、本発明の詳細な説明する。として放
電可能なのかを調べた。
実験は円盤状のＬｉ２３Ｓｒｅ（直径１５顛、重さ０゜
１４４ｇ）を負極にＬｉ２３　Ｓｒ６を正極に両極環に
ポリプロピレン製のセパレータを有するボタン型の電池
を作製しく厚さ２鶴、外径２３　ｍｍ）　、１　ｍＡの
定電流放電を行った。このときの放電曲線を第１図に示
す。
この第１図より明らかなように電圧の安定性が乱れるま
での放電容量は９９．３ｍＡｈｒであり、Ｌｉ２３Ｓｒ
ｅ中のＬｉの約７０％が放電可能で、計算上Ｌｉ５゜ｓ
　Ｓｒｓ　　（Ｌｉ含量が約４７ｍｏ１％）の組成以上
であれば、好ましくＬｉ電池用負極として使用に耐える
ことが分かった。
次ぎに、両極にＬｉ９ａ　Ｓｒｓを有する以外は上記と
同一の電池を作製し、２４．８ｍＡｈｒの充放電容量で
（放電可能Ｌｉ量の１／４）、１ｍＡの定電流で充放電
サイクル試験を行った。この場合、充放電サイクル寿命
は式（１１より、ＦＯＭ　　（Ｆｉｇｕｒｅ　　Ｏｆ　
　Ｍｅｒｉｔ）として求めた。
式ｆｌ） ＦＯＭ　＝Ｑｐｓ　　Ｘ　　ｎ　　ｘ　　　−ｄ 上記式（１）においてＱｐｓは充放電容量（２４，８ｎ
ｉＡｈｒ）　、Ｑｄは放電可能なＬｉ量（９９，３ｍＡ
ｈｒ）　、ｎは見掛は上１００％の効率を示すサイクル
数である。
同時に、両極を円盤状のＬｉ　（厚さ０．４３ｍｍ、直
径１７１１１、放電可能なＬｉ量　２０１．２　ｒｎ＾
ｌｈｒ　）にした以外は上記と同一の電池を作製し、１
５ｍＡｈｒの充放電容量、１　ｍＡで定電流充放電する
サイクル試験を行った。これらのサイクル試験の結果を
第１表に示す。
第１表より明らかなように、Ｌｉ−Ｓｒ合金を用いるこ
とによりＬｉより充放電効率が優れたリチウム負極が得
られる。
第１表 〔発明の効果〕 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、リチ
ウムとＳｒとの合金を負極として用いることにより、充
放電特性の優れたリチウム二次電池を実現できるという
利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による実施例における放電曲線を示した
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ストロンチウムとリチウムとの合金とからなることを特
    徴とするリチウム電池用負極。
JP59156082A 1984-07-25 1984-07-25 リチウム二次電池 Expired - Lifetime JPH0644493B2 (ja)

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JP59156082A JPH0644493B2 (ja) 1984-07-25 1984-07-25 リチウム二次電池

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JP59156082A JPH0644493B2 (ja) 1984-07-25 1984-07-25 リチウム二次電池

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JPS6132954A true JPS6132954A (ja) 1986-02-15
JPH0644493B2 JPH0644493B2 (ja) 1994-06-08

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ID=15619901

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157870A (en) * 1979-05-28 1980-12-08 Seiko Instr & Electronics Ltd Solid electrolyte cell

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