JPS6324554A - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
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- JPS6324554A JPS6324554A JP61168436A JP16843686A JPS6324554A JP S6324554 A JPS6324554 A JP S6324554A JP 61168436 A JP61168436 A JP 61168436A JP 16843686 A JP16843686 A JP 16843686A JP S6324554 A JPS6324554 A JP S6324554A
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Classifications
-
- 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
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Secondary Cells (AREA)
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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】
イ、産業上の利用分野
本発明はリチウム又はリチウム合金を負極活物質とする
非水系二次電池に関するものである。
非水系二次電池に関するものである。
口、従来の技術
この種電池の正極活物質きしては種々提案されているが
、その中でも特ｌこＴｉＳ！、ＭＯＳ２などの遷移金属
のカルコゲン化物は充放電時の可逆性に優れるため注目
されている。しかしながら遷移金属のカルコゲン化物を
正極活物質として用いた場合、電池電圧は約１゜５ｖ程
度と低いものであった。
、その中でも特ｌこＴｉＳ！、ＭＯＳ２などの遷移金属
のカルコゲン化物は充放電時の可逆性に優れるため注目
されている。しかしながら遷移金属のカルコゲン化物を
正極活物質として用いた場合、電池電圧は約１゜５ｖ程
度と低いものであった。
一方、非水系−次電池ではＭｎＯ２／Ｌｊ−系、（ＣＦ
）ｎ／Ｌ’ｘ系、５ｏ（４ｚ／Ｌｉ系のようｉｃ ３
ｖ系の高電圧電池が実用化されており、特にＭｎＯ、
／Ｌ’Ｌ系電池は優れた保存性、低コストであるという
利点を奏する。そこで二酸化マンガンを非水系二次電池
の正極活物質として用いることが考えられるが二酸化マ
ンガンは深い深度の充放電では可逆性に難点がある。
）ｎ／Ｌ’ｘ系、５ｏ（４ｚ／Ｌｉ系のようｉｃ ３
ｖ系の高電圧電池が実用化されており、特にＭｎＯ、
／Ｌ’Ｌ系電池は優れた保存性、低コストであるという
利点を奏する。そこで二酸化マンガンを非水系二次電池
の正極活物質として用いることが考えられるが二酸化マ
ンガンは深い深度の充放電では可逆性に難点がある。
ハ、発明が解決しようとする問題点
本発明は高電位を有し、且充放電の可逆性が良好な非水
系二次電池を提供することを目的とする。
系二次電池を提供することを目的とする。
二、問題点を解決するための手段
正極活物質としてカルシウムイオンをドープした二酸化
マンガンを用いる。
マンガンを用いる。
ホ、作 用
二酸化マンガン−リチウム系についてその反応は次式の
如く提唱されている。（社団法人、電気化学協会電池技
術委員会発言の電池技術委員会６０周年記念、「電池技
術」の第５８頁乃至第５９頁参照）。
如く提唱されている。（社団法人、電気化学協会電池技
術委員会発言の電池技術委員会６０周年記念、「電池技
術」の第５８頁乃至第５９頁参照）。
１１ＹＩ ｔｌ＋
顯 ○、＋Ｌｉ ４ Ｍｎ ○２（Ｌ：Ｌ）即ち
、放電時にはリチウムイオン（Ｌｉ３がＭｎＯ２の結晶
格子中に固相拡散により侵入し４価のマンガンを３価に
還元する。一方充電時にはこの逆の反応が起こる。
、放電時にはリチウムイオン（Ｌｉ３がＭｎＯ２の結晶
格子中に固相拡散により侵入し４価のマンガンを３価に
還元する。一方充電時にはこの逆の反応が起こる。
本発明電池によれば、正極活物質としての二酸化マンガ
ンにカルシウムイオンがドープされているため、二酸化
マンガンの結晶構造に歪みを生じ充放電時のリチウムイ
オンの拡散を容易にする。
ンにカルシウムイオンがドープされているため、二酸化
マンガンの結晶構造に歪みを生じ充放電時のリチウムイ
オンの拡散を容易にする。
従って正極の充放電の可逆性が向上する。
又、カルシウムイオンを二酸化マンガンにドープするに
際して、二酸化マンガン固相中に含まれるプロトンがカ
ルシウムイオンとのイオン交換反応により取除かれる。
際して、二酸化マンガン固相中に含まれるプロトンがカ
ルシウムイオンとのイオン交換反応により取除かれる。
このため二酸化マンガン中に含まれる除去し難い水分の
除去も計れることになる。
除去も計れることになる。
へ、実施例
正極の作成：
化学二酸化マンガン４０ｇを１モル／ｌのＣａＣ＃２溶
液３０ｍ１を入れた容器中に浸漬し、ついで周波数的２
．４５０Ｈ２のマイクロ波を照射する。溶液が蒸発した
時点でマイクロ波の照射を止め、再度容器内に１モル／
ｇのＣａ、Ｃｙ２溶液を３０ｍＩ！入れてマイクロ波を
照射する。このサイクルを１０回行なった後、１Ｅの純
水で洗浄しついで空気中において２００〜４００℃の温
度で２０時間熱処理して正極活物質としての二酸化マン
ガンを得る。このようにして得られた二酸化マンガンに
はカルシウムイオンがドープされている。
液３０ｍ１を入れた容器中に浸漬し、ついで周波数的２
．４５０Ｈ２のマイクロ波を照射する。溶液が蒸発した
時点でマイクロ波の照射を止め、再度容器内に１モル／
ｇのＣａ、Ｃｙ２溶液を３０ｍＩ！入れてマイクロ波を
照射する。このサイクルを１０回行なった後、１Ｅの純
水で洗浄しついで空気中において２００〜４００℃の温
度で２０時間熱処理して正極活物質としての二酸化マン
ガンを得る。このようにして得られた二酸化マンガンに
はカルシウムイオンがドープされている。
次に、この処理済Ｍｎ０．９０重量％と、 導電剤トシ
てのアセチ？ンブラック６重量％及びフッ素樹脂粉末４
重１に％を混合して正極合剤とし、この合剤を成型圧５
トン／ｉで直径２０．０ｆｆｌこ加圧成型した後、更に
２００〜３００℃の温度で真空熱処理して正極とする。
てのアセチ？ンブラック６重量％及びフッ素樹脂粉末４
重１に％を混合して正極合剤とし、この合剤を成型圧５
トン／ｉで直径２０．０ｆｆｌこ加圧成型した後、更に
２００〜３００℃の温度で真空熱処理して正極とする。
電池の作成：
負極はリチウム圧延板を直径２０．０ｆｆｉｌに打抜い
たものを用い、又電解液はプロピレンカーボネートと１
．２ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒ｌこ過塩素酸
リチウムを１モル／ｌ溶解したものであり、ポリプロピ
レン製微孔性薄膜セパレータに含浸して用い、上記正極
と組合せて外径２５．０１１１φ、厚み２．８ｎのボタ
ン型非水電解液電池を作成した。
たものを用い、又電解液はプロピレンカーボネートと１
．２ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒ｌこ過塩素酸
リチウムを１モル／ｌ溶解したものであり、ポリプロピ
レン製微孔性薄膜セパレータに含浸して用い、上記正極
と組合せて外径２５．０１１１φ、厚み２．８ｎのボタ
ン型非水電解液電池を作成した。
この電池を（んとする。
次に本発明電池の優位性を調べるために比較電池を作成
した。
した。
比較例
水分除去のために熱処理を施した化学二酸化マンガンを
正極活物質さすることを除いて他は本発明電池と同様の
比較電池（Ｂ）を作成した。
正極活物質さすることを除いて他は本発明電池と同様の
比較電池（Ｂ）を作成した。
図面はこれらの電池のサイクル数と放電終止電圧との関
係を示す図であり、サイクル条件は充電：３．６ｍＡｘ
６Ｈｒ、充電終止電圧４．ＯＶ、放電：３．ＯｍＡｘ６
Ｈｒとした。尚、理論容量は電池ｔＡＩ ｔＢｌとも１
００ｍＡＨである。
係を示す図であり、サイクル条件は充電：３．６ｍＡｘ
６Ｈｒ、充電終止電圧４．ＯＶ、放電：３．ＯｍＡｘ６
Ｈｒとした。尚、理論容量は電池ｔＡＩ ｔＢｌとも１
００ｍＡＨである。
図面より本発明電池は比較電池に比して高電位を有し、
且サイクル特性が向上しているのがわかる。
且サイクル特性が向上しているのがわかる。
ト、発明の効果
上述した如く、本発明電池によれば正極活物質としての
二酸化マンガンにカルシウムイオンがドープされている
ため、二酸化マンガンの結晶構造に歪みを生じ充放電時
のリチウムイオンが拡散が容易となり正極の充放電の可
逆性が改良される結果、サイクル特性が向上する。
二酸化マンガンにカルシウムイオンがドープされている
ため、二酸化マンガンの結晶構造に歪みを生じ充放電時
のリチウムイオンが拡散が容易となり正極の充放電の可
逆性が改良される結果、サイクル特性が向上する。
又、二酸化マンガン固相中に含まれるプロトンがカルシ
ウムイオンとのイオン交換反応により取除かれるため、
二酸化マンガン中の除去し難い水分の除去が計れること
になり残存水分量を減じることができるという利点も備
えるため極めて有益なるものである。
ウムイオンとのイオン交換反応により取除かれるため、
二酸化マンガン中の除去し難い水分の除去が計れること
になり残存水分量を減じることができるという利点も備
えるため極めて有益なるものである。
尚、本発明においてカルシウムイオンの二酸化マンガン
へのドープに関し、実施例では１モル／ｌのＣａＣＪｌ
ｔ溶液中でのマイクロ波処理を示したがカルシウムイオ
ンを含む溶液中に二酸化マンガンを浸漬し、放置するこ
とによっても可能である。
へのドープに関し、実施例では１モル／ｌのＣａＣＪｌ
ｔ溶液中でのマイクロ波処理を示したがカルシウムイオ
ンを含む溶液中に二酸化マンガンを浸漬し、放置するこ
とによっても可能である。
更に、本発明は固体電解質を用いた非水系二次電池にも
適用しうろことは明白である。
適用しうろことは明白である。
図面は電池のサイクル数と放電終止電圧との関係を示す
図である。 囚・・・本発明電池、（Ｂｌ・・・比較電池。
図である。 囚・・・本発明電池、（Ｂｌ・・・比較電池。
Claims (1)
- （１）リチウム又はリチウム合金を活物質とする負極と
、カルシウムイオンをドープした二酸化マンガンを活物
質とする正極とを備えた非水系二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168436A JPS6324554A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168436A JPS6324554A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 非水系二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324554A true JPS6324554A (ja) | 1988-02-01 |
Family
ID=15868080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168436A Pending JPS6324554A (ja) | 1986-07-17 | 1986-07-17 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6324554A (ja) |
-
1986
- 1986-07-17 JP JP61168436A patent/JPS6324554A/ja active Pending
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