JP2000348721A - リチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池Info
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で充放電容量の大きい新規な正極活物質
を用いることで、従来よりも低コストでエネルギー密度
の大きなリチウム二次電池を提供する。 【解決手段】 組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2 （０．０
１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属
する構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物を正極活物
質とする正極を備えることにより、従来よりも低コスト
でエネルギー密度の大きなリチウム二次電池が得られ
る。
を用いることで、従来よりも低コストでエネルギー密度
の大きなリチウム二次電池を提供する。 【解決手段】 組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2 （０．０
１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属
する構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物を正極活物
質とする正極を備えることにより、従来よりも低コスト
でエネルギー密度の大きなリチウム二次電池が得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
の、特にその正極活物質に関する。
の、特にその正極活物質に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯機器用の主電源として、水溶
液系の小型二次電池よりも放電電圧が高く、重量エネル
ギー密度の大きなリチウム二次電池が実用化されてい
る。
液系の小型二次電池よりも放電電圧が高く、重量エネル
ギー密度の大きなリチウム二次電池が実用化されてい
る。
【０００３】この主電源用リチウム二次電池の正極活物
質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）
が現在最も多用されている。またリチウムマンガン複合
酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）を正極活物質とするリチウム二
次電池も製品化されている。さらに種々様々な材料が正
極活物質として研究されているが実用化には至っていな
い。リチウム銅複合酸化物のＬｉ2ＣｕＯ2もその一つで
既に正極活物質としての研究報告があるが（例えば、荒
井創、岡田重人、山木準一、第３５回電池討論会講演要
旨集、講演番号２Ｃ１８）、十分な電極特性が得られて
おらず、工業的に実用化された事例はない。
質としてリチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏＯ2）
が現在最も多用されている。またリチウムマンガン複合
酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）を正極活物質とするリチウム二
次電池も製品化されている。さらに種々様々な材料が正
極活物質として研究されているが実用化には至っていな
い。リチウム銅複合酸化物のＬｉ2ＣｕＯ2もその一つで
既に正極活物質としての研究報告があるが（例えば、荒
井創、岡田重人、山木準一、第３５回電池討論会講演要
旨集、講演番号２Ｃ１８）、十分な電極特性が得られて
おらず、工業的に実用化された事例はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在主流であるＬｉＣ
ｏＯ2の原料であるコバルト化合物は高価であるため、
これを用いた電池は必然的にコストが高くなる。また、
ＬｉＣｏＯ2をリチウム二次電池の正極活物質として用
いる場合、実際の充放電容量は１電子反応で計算される
正極の理論容量の５割程度に過ぎない。これは理論容量
に近い充放電反応は一時的には可能であるが、二次電池
として充放電を繰り返した場合に容量の劣化が大きく、
また、保存特性も悪く十分な特性が得られないためであ
る。この原因は定かでないが、正極活物質の反応可逆性
が損なわれたり、または正極活物質の電解質に対する反
応活性が高くなり保存中に好ましくない反応を起こして
いることが考えられる。
ｏＯ2の原料であるコバルト化合物は高価であるため、
これを用いた電池は必然的にコストが高くなる。また、
ＬｉＣｏＯ2をリチウム二次電池の正極活物質として用
いる場合、実際の充放電容量は１電子反応で計算される
正極の理論容量の５割程度に過ぎない。これは理論容量
に近い充放電反応は一時的には可能であるが、二次電池
として充放電を繰り返した場合に容量の劣化が大きく、
また、保存特性も悪く十分な特性が得られないためであ
る。この原因は定かでないが、正極活物質の反応可逆性
が損なわれたり、または正極活物質の電解質に対する反
応活性が高くなり保存中に好ましくない反応を起こして
いることが考えられる。
【０００５】またＬｉＭｎ2Ｏ4の原料であるマンガン化
合物は、一般にコバルト化合物よりも安価であることか
ら電池のコストはいくらか低くなる。しかし、正極活物
質としてのＬｉＭｎ2Ｏ4の充放電容量は、ＬｉＣｏＯ2
のそれと同等以下でしかなく、電池の高エネルギー密度
化は困難である。
合物は、一般にコバルト化合物よりも安価であることか
ら電池のコストはいくらか低くなる。しかし、正極活物
質としてのＬｉＭｎ2Ｏ4の充放電容量は、ＬｉＣｏＯ2
のそれと同等以下でしかなく、電池の高エネルギー密度
化は困難である。
【０００６】またＬｉ2ＣｕＯ2の原料となる銅化合物も
一般に安価であることから電池のコストを低くすること
ができる。従来の研究報告では正極活物質として組成式
Ｌｉ 2ＣｕＯ2とＬｉＣｕＯ2との間で可逆な充放電反応
が行われている。ＬｉＣｏＯ2 やＬｉＭｎ2Ｏ4と比較す
ると、放電容量は大きいが、平均放電電位が１Ｖ以上も
低いために、Ｌｉ2ＣｕＯ2を正極活物質として用いた電
池のエネルギー密度は、ＬｉＣｏＯ2 やＬｉＭｎ2Ｏ4を
用いたものよりも小さくなるという短所がある。
一般に安価であることから電池のコストを低くすること
ができる。従来の研究報告では正極活物質として組成式
Ｌｉ 2ＣｕＯ2とＬｉＣｕＯ2との間で可逆な充放電反応
が行われている。ＬｉＣｏＯ2 やＬｉＭｎ2Ｏ4と比較す
ると、放電容量は大きいが、平均放電電位が１Ｖ以上も
低いために、Ｌｉ2ＣｕＯ2を正極活物質として用いた電
池のエネルギー密度は、ＬｉＣｏＯ2 やＬｉＭｎ2Ｏ4を
用いたものよりも小さくなるという短所がある。
【０００７】ゆえに安価でかつ、優れた特性、特にエネ
ルギー密度の大きなリチウム二次電池を提供するために
は、新規な正極活物質の発明と電池への適用化が望まれ
る。
ルギー密度の大きなリチウム二次電池を提供するために
は、新規な正極活物質の発明と電池への適用化が望まれ
る。
【０００８】本発明は、上記の課題を鑑みてなされたも
のであり、安価で充放電容量の大きいリチウム亜鉛銅複
合酸化物を新規な正極活物質として用いることで、従来
よりも低コストでエネルギー密度の大きなリチウム二次
電池を提供することを目的としている。
のであり、安価で充放電容量の大きいリチウム亜鉛銅複
合酸化物を新規な正極活物質として用いることで、従来
よりも低コストでエネルギー密度の大きなリチウム二次
電池を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記目的を
達成するために、新たな材料を探索し、検討を行ったと
ころ、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦
０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属する構造
を有する新規のリチウム亜鉛銅複合酸化物を発見し、こ
れが非常に有望な電極材料であることを見い出した。
達成するために、新たな材料を探索し、検討を行ったと
ころ、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦
０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属する構造
を有する新規のリチウム亜鉛銅複合酸化物を発見し、こ
れが非常に有望な電極材料であることを見い出した。
【００１０】既存の電極材料であるＬｉ2ＣｕＯ2は組成
式上２個のリチウムがあり、化合物の単位重量あたりで
はＬｉＣｏＯ2の約二倍量、ＬｉＭｎ2Ｏ4の約四倍量の
リチウムが含まれている。よって、仮に組成式Ｌｉ2Ｃ
ｕＯ2とＣｕＯ2との間で、２個のリチウムが可逆的に充
放電反応に関与できるとすると、単位重量あたりの放電
容量はＬｉＣｏＯ2 の約二倍、ＬｉＭｎ2Ｏ4の約四倍が
期待できる。しかし、実際には組成式Ｌｉ2ＣｕＯ2とＬ
ｉＣｕＯ2との間の１個分のリチウムしか可逆的に充放
電反応に関与できない。そしてこのときの銅の酸化数は
２から３の低い範囲で酸化還元反応に関与するため、平
均放電電位も低い。更に電池における充電反応に相当す
る電気化学的な酸化反応においてＬｉＣｕＯ2からリチ
ウムが減少すると、ＣｕＯ2とはならずに別の化合物、
おそらくはＣｕＯに分解し、その後は電極活物質として
の反応可逆性を失ってしまう。この現象はＬｉ2ＣｕＯ2
の結晶構造に起因していると考えられ、以下のように考
察した。
式上２個のリチウムがあり、化合物の単位重量あたりで
はＬｉＣｏＯ2の約二倍量、ＬｉＭｎ2Ｏ4の約四倍量の
リチウムが含まれている。よって、仮に組成式Ｌｉ2Ｃ
ｕＯ2とＣｕＯ2との間で、２個のリチウムが可逆的に充
放電反応に関与できるとすると、単位重量あたりの放電
容量はＬｉＣｏＯ2 の約二倍、ＬｉＭｎ2Ｏ4の約四倍が
期待できる。しかし、実際には組成式Ｌｉ2ＣｕＯ2とＬ
ｉＣｕＯ2との間の１個分のリチウムしか可逆的に充放
電反応に関与できない。そしてこのときの銅の酸化数は
２から３の低い範囲で酸化還元反応に関与するため、平
均放電電位も低い。更に電池における充電反応に相当す
る電気化学的な酸化反応においてＬｉＣｕＯ2からリチ
ウムが減少すると、ＣｕＯ2とはならずに別の化合物、
おそらくはＣｕＯに分解し、その後は電極活物質として
の反応可逆性を失ってしまう。この現象はＬｉ2ＣｕＯ2
の結晶構造に起因していると考えられ、以下のように考
察した。
【００１１】Ｌｉ2ＣｕＯ2は空間群Ｉｍｍｍを有してお
り、その結晶構造中では、銅を中心にして酸素が平面４
配位し、これが辺を共有して一次元の直鎖状ユニットを
形成している。そして、リチウムは平行した直鎖状ユニ
ットの間に存在し、ユニットの酸素と結合して、あたか
もリチウムが複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めている
かのような結晶構造的特徴を有している。そこで、電気
化学的な酸化反応によってＬｉ2ＣｕＯ2からリチウムが
減少してＬｉＣｕＯ2の状態になった場合は、残りの１
個のリチウムが複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めて結
晶構造を維持できていると考えた。
り、その結晶構造中では、銅を中心にして酸素が平面４
配位し、これが辺を共有して一次元の直鎖状ユニットを
形成している。そして、リチウムは平行した直鎖状ユニ
ットの間に存在し、ユニットの酸素と結合して、あたか
もリチウムが複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めている
かのような結晶構造的特徴を有している。そこで、電気
化学的な酸化反応によってＬｉ2ＣｕＯ2からリチウムが
減少してＬｉＣｕＯ2の状態になった場合は、残りの１
個のリチウムが複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めて結
晶構造を維持できていると考えた。
【００１２】しかし、更に電気化学的な酸化反応によっ
てリチウムが減少すると、直鎖状ユニット間に作用する
静電反発力がリチウムと酸素との結合力に対抗して働
き、結晶構造が不安定になって分解するため可逆的な電
気化学的な酸化還元反応、すなわち充放電反応が不可能
になり、そしてＣｕＯ2に至っては直鎖状ユニットをつ
なぎ止める作用をするものがないために全く安定には存
在できないと考えている。
てリチウムが減少すると、直鎖状ユニット間に作用する
静電反発力がリチウムと酸素との結合力に対抗して働
き、結晶構造が不安定になって分解するため可逆的な電
気化学的な酸化還元反応、すなわち充放電反応が不可能
になり、そしてＣｕＯ2に至っては直鎖状ユニットをつ
なぎ止める作用をするものがないために全く安定には存
在できないと考えている。
【００１３】そこでこの考察により、電気化学的な酸化
反応後に結晶構造中にとどまる元素が、上記したような
リチウムと同様に複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めて
おく役割を果たせば、たとえ充電反応でリチウムが減少
しても結晶構造が維持され、可逆的な電気化学反応量を
増大させることができると考えた。また、銅の酸化数が
３より大きい反応過程では酸化数が３以下の場合よりも
高い放電電位が期待されることから、高エネルギー密度
な正極活物質となる可能性もある。
反応後に結晶構造中にとどまる元素が、上記したような
リチウムと同様に複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めて
おく役割を果たせば、たとえ充電反応でリチウムが減少
しても結晶構造が維持され、可逆的な電気化学反応量を
増大させることができると考えた。また、銅の酸化数が
３より大きい反応過程では酸化数が３以下の場合よりも
高い放電電位が期待されることから、高エネルギー密度
な正極活物質となる可能性もある。
【００１４】このような発想のもとに、新たな材料を探
索し、検討を行ったところ、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕ
Ｏ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群
Ｉｍｍｍに属する構造を有する新規のリチウム亜鉛銅複
合酸化物を発見し、これが非常に有望な電極材料である
ことを見い出したのである。
索し、検討を行ったところ、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕ
Ｏ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群
Ｉｍｍｍに属する構造を有する新規のリチウム亜鉛銅複
合酸化物を発見し、これが非常に有望な電極材料である
ことを見い出したのである。
【００１５】本発明のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１
≦ｘ≦０．４９）では、亜鉛元素が電気化学的な酸化反
応でも結晶構造中にとどまる元素としてリチウムと同様
に複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めておく役割を担っ
ているものと考えられる。含まれている亜鉛の価数は２
価であると考えられることから、組成式のｘで表現した
亜鉛の量の２倍に相当する２ｘのリチウムと置き換わる
ことになる。よって亜鉛量が多くなると充放電反応に関
与できるリチウム量が減少してしまうため、容量が減少
するが、検討の結果からｘが０．０１以上０．４９以下
の組成では従来よりも可逆的な電気化学反応量が増大す
ることを見出した。亜鉛は少量でも充電状態での分解反
応を抑制する作用が認められ、結果として可逆的な電気
化学反応量が増大し、また銅の酸化数が３より大きい領
域でも充放電反応が可能になることから平均動作電位を
高くすることができた。ＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回
折測定を行った結果、Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１
≦ｘ≦０．４９）は空間群Ｉｍｍｍに帰属され、亜鉛は
リチウムと等価な位置に存在していることが確認され
た。亜鉛以外にも電気化学的な酸化反応で結晶構造中に
とどまり、複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めておく役
割をする元素であれば同様の改良された結果が期待され
る。
≦ｘ≦０．４９）では、亜鉛元素が電気化学的な酸化反
応でも結晶構造中にとどまる元素としてリチウムと同様
に複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めておく役割を担っ
ているものと考えられる。含まれている亜鉛の価数は２
価であると考えられることから、組成式のｘで表現した
亜鉛の量の２倍に相当する２ｘのリチウムと置き換わる
ことになる。よって亜鉛量が多くなると充放電反応に関
与できるリチウム量が減少してしまうため、容量が減少
するが、検討の結果からｘが０．０１以上０．４９以下
の組成では従来よりも可逆的な電気化学反応量が増大す
ることを見出した。亜鉛は少量でも充電状態での分解反
応を抑制する作用が認められ、結果として可逆的な電気
化学反応量が増大し、また銅の酸化数が３より大きい領
域でも充放電反応が可能になることから平均動作電位を
高くすることができた。ＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回
折測定を行った結果、Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１
≦ｘ≦０．４９）は空間群Ｉｍｍｍに帰属され、亜鉛は
リチウムと等価な位置に存在していることが確認され
た。亜鉛以外にも電気化学的な酸化反応で結晶構造中に
とどまり、複数の直鎖状ユニットをつなぎ止めておく役
割をする元素であれば同様の改良された結果が期待され
る。
【００１６】本発明のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１
≦ｘ≦０．４９）を合成するにあたり、金属リチウム、
酸化リチウム、過酸化リチウム、水酸化リチウム、硝酸
リチウム、炭酸リチウム、ギ酸リチウム、酢酸リチウ
ム、安息香酸リチウム、クエン酸リチウム、乳酸リチウ
ム、シュウ酸リチウム、ピリビン酸リチウム、ステアリ
ン酸リチウム、および酒石酸リチウムから成る群より選
択されるリチウム原料と、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、塩
基性炭酸亜鉛、クエン酸亜鉛、ギ酸亜鉛、水酸化亜鉛、
乳酸亜鉛、塩化アンモニウム亜鉛、硝酸亜鉛、オレイン
酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、酸化亜鉛、過酸化亜鉛、ピロリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、フタロシアニン亜鉛、サ
リチル酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酒石酸亜鉛、金属亜
鉛から成る群より選択される亜鉛原料と、酢酸銅、安息
香酸銅、塩基性炭酸銅、塩化第一銅、クエン酸銅、ギ酸
銅、グルコン酸銅、水酸化銅、銅メトキシド、硝酸銅、
酒石酸銅、シュウ酸銅、酸化第一銅、酸化第二銅、ピロ
リン酸銅、サリチル酸銅、ステアリン酸銅から成る群よ
り選択される銅原料からの合成が可能であった。これら
の原料を、リチウム原子、亜鉛原子および銅原子のモル
比が、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦
０．４９）で表される所定の値になるように混合して焼
成を行い、Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．
４９）を得ることができた。なお、ｘの範囲として、
０．０１≦ｘ≦０．４９の全領域で不純物のない単一相
の合成が可能であった。上記原料のいずれの場合も目的
とするＬｉ2- 2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４
９）の合成は可能であるが、工業的には価格の低い原料
を選択することが好ましい。
≦ｘ≦０．４９）を合成するにあたり、金属リチウム、
酸化リチウム、過酸化リチウム、水酸化リチウム、硝酸
リチウム、炭酸リチウム、ギ酸リチウム、酢酸リチウ
ム、安息香酸リチウム、クエン酸リチウム、乳酸リチウ
ム、シュウ酸リチウム、ピリビン酸リチウム、ステアリ
ン酸リチウム、および酒石酸リチウムから成る群より選
択されるリチウム原料と、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、塩
基性炭酸亜鉛、クエン酸亜鉛、ギ酸亜鉛、水酸化亜鉛、
乳酸亜鉛、塩化アンモニウム亜鉛、硝酸亜鉛、オレイン
酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、酸化亜鉛、過酸化亜鉛、ピロリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、フタロシアニン亜鉛、サ
リチル酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酒石酸亜鉛、金属亜
鉛から成る群より選択される亜鉛原料と、酢酸銅、安息
香酸銅、塩基性炭酸銅、塩化第一銅、クエン酸銅、ギ酸
銅、グルコン酸銅、水酸化銅、銅メトキシド、硝酸銅、
酒石酸銅、シュウ酸銅、酸化第一銅、酸化第二銅、ピロ
リン酸銅、サリチル酸銅、ステアリン酸銅から成る群よ
り選択される銅原料からの合成が可能であった。これら
の原料を、リチウム原子、亜鉛原子および銅原子のモル
比が、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦
０．４９）で表される所定の値になるように混合して焼
成を行い、Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．
４９）を得ることができた。なお、ｘの範囲として、
０．０１≦ｘ≦０．４９の全領域で不純物のない単一相
の合成が可能であった。上記原料のいずれの場合も目的
とするＬｉ2- 2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４
９）の合成は可能であるが、工業的には価格の低い原料
を選択することが好ましい。
【００１７】焼成温度は、４００℃〜９５０℃である。
４００℃以下では反応速度が遅く合成物を得るために長
時間の焼成が必要となる。また９５０℃以上では、不純
物を含む合成物となった。よって好ましくは４００℃〜
９５０℃である。
４００℃以下では反応速度が遅く合成物を得るために長
時間の焼成が必要となる。また９５０℃以上では、不純
物を含む合成物となった。よって好ましくは４００℃〜
９５０℃である。
【００１８】焼成は、酸素を含む酸化性雰囲気または不
活性ガス雰囲気で行う。雰囲気は用いる原料に応じて適
正化される。すなわち、金属など酸素を含まない原料を
用いた場合は酸素を含む酸化性雰囲気が必要であり、酸
化物など合成物に対して十分な酸素を含む原料を用いた
場合は必ずしも雰囲気中に酸素が含まれている必要はな
く、不活性ガス雰囲気での合成も可能である。また、酸
化性雰囲気中の酸素分圧は適正化されることが好まし
い。酸素分圧調整のために混合する不活性ガスとして
は、窒素、ヘリウム、アルゴンからなる群より選択され
るガスを使用できる。
活性ガス雰囲気で行う。雰囲気は用いる原料に応じて適
正化される。すなわち、金属など酸素を含まない原料を
用いた場合は酸素を含む酸化性雰囲気が必要であり、酸
化物など合成物に対して十分な酸素を含む原料を用いた
場合は必ずしも雰囲気中に酸素が含まれている必要はな
く、不活性ガス雰囲気での合成も可能である。また、酸
化性雰囲気中の酸素分圧は適正化されることが好まし
い。酸素分圧調整のために混合する不活性ガスとして
は、窒素、ヘリウム、アルゴンからなる群より選択され
るガスを使用できる。
【００１９】本発明のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１
≦ｘ≦０．４９）を正極活物質とする正極と、リチウム
金属またはリチウムと電気化学的に反応可能で、正極よ
りも電位が卑な負極活物質を含む負極と、イオン伝導機
能を有する電解質とから成るリチウム二次電池を構成す
ることができる。
≦ｘ≦０．４９）を正極活物質とする正極と、リチウム
金属またはリチウムと電気化学的に反応可能で、正極よ
りも電位が卑な負極活物質を含む負極と、イオン伝導機
能を有する電解質とから成るリチウム二次電池を構成す
ることができる。
【００２０】まず、正極活物質としてＬｉ2-2xＺｎxＣ
ｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉末を用い、これに
導電剤、結着剤、また場合によっては電解質を混合して
正極を作製する。
ｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉末を用い、これに
導電剤、結着剤、また場合によっては電解質を混合して
正極を作製する。
【００２１】導電剤にはアセチレンブラック、グラファ
イト粉末などの炭素材料や、金属粉末、導電性セラミッ
クスなどを用いることができるが、実用的な導電性能を
有するものであればこれらに限定されない。
イト粉末などの炭素材料や、金属粉末、導電性セラミッ
クスなどを用いることができるが、実用的な導電性能を
有するものであればこれらに限定されない。
【００２２】結着剤にはポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系ポリマー、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマ
ーなどを用いることができるが、実用的な結着機能を有
するものであればこれらに限定されない。
ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素系ポリマー、ポリエ
チレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系ポリマ
ーなどを用いることができるが、実用的な結着機能を有
するものであればこれらに限定されない。
【００２３】Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦
０．４９）粉末、導電剤および結着剤の混合比は、Ｌｉ
2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉末１０
０重量部に対して導電剤を１〜５０重量部、結着剤を１
〜５０重量部とすることができる。導電剤が１重量部よ
り少ないと、充放電反応における電極の過電圧が大きく
なり充放電容量が小さくなるために実用的なリチウム二
次電池が構成できない。また、導電剤が５０重量部より
大きいと電極内のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ
≦０．４９）粉末の体積割合が減少するために電池容量
が小さくなり実用的でなくなる。結着剤は、１重量部よ
り少ないと結着能力がなくなってしまい電極が構成でき
なくなる。また、結着剤が５０重量部より大きいと充放
電反応における電極の過電圧が大きくなり、かつ電極内
のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉
末の体積割合が減少するために電池容量が小さくなって
実用的でなくなる。
０．４９）粉末、導電剤および結着剤の混合比は、Ｌｉ
2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉末１０
０重量部に対して導電剤を１〜５０重量部、結着剤を１
〜５０重量部とすることができる。導電剤が１重量部よ
り少ないと、充放電反応における電極の過電圧が大きく
なり充放電容量が小さくなるために実用的なリチウム二
次電池が構成できない。また、導電剤が５０重量部より
大きいと電極内のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ
≦０．４９）粉末の体積割合が減少するために電池容量
が小さくなり実用的でなくなる。結着剤は、１重量部よ
り少ないと結着能力がなくなってしまい電極が構成でき
なくなる。また、結着剤が５０重量部より大きいと充放
電反応における電極の過電圧が大きくなり、かつ電極内
のＬｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2（０．０１≦ｘ≦０．４９）粉
末の体積割合が減少するために電池容量が小さくなって
実用的でなくなる。
【００２４】正極は、前記混合物を集電体に圧着する
か、水やＮ−メチル−２−ピロリドンなどの分散媒ある
いは溶剤と混合してスラリー状にし、これを集電体に塗
布した後に乾燥するなどして構成できる。集電体には金
属箔、金属メッシュ、金属不織布などの導電体が使用で
きる。なお、実用的な電位安定性と集電機能を有するも
のであれば、集電体の材質および形状はこれらに限定さ
れない。
か、水やＮ−メチル−２−ピロリドンなどの分散媒ある
いは溶剤と混合してスラリー状にし、これを集電体に塗
布した後に乾燥するなどして構成できる。集電体には金
属箔、金属メッシュ、金属不織布などの導電体が使用で
きる。なお、実用的な電位安定性と集電機能を有するも
のであれば、集電体の材質および形状はこれらに限定さ
れない。
【００２５】一方、負極活物質としては、リチウム金属
またはリチウムと電気化学的に反応可能で、正極よりも
電位が卑な活物質であればよい。例えば、各種の合金、
炭素材料や、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリパ
ラフェニレンなどのポリマー材料、各種の遷移金属化合
物などを単独または複合体として用いることができる。
これらの中で、金属リチウムは、単位重量あたりの電気
化学容量が最も大きいために、高エネルギー密度のリチ
ウム二次電池を構成し得る。しかし、金属リチウムは、
充放電を繰り返すことによってリチウム金属表面上に樹
枝状析出物が生成し、成長した樹枝状析出物は、やがて
正極と接触して電池内部にて短絡を引き起こす可能性が
ある。また現状では充放電効率が良くないなどの課題も
残されているが、電池を構成することは可能である。よ
って、リチウム二次電池の負極活物質としては、金属リ
チウム以外のリチウムと電気化学的に反応可能で正極よ
りも電位が卑な活物質を用いることが好ましい。
またはリチウムと電気化学的に反応可能で、正極よりも
電位が卑な活物質であればよい。例えば、各種の合金、
炭素材料や、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリパ
ラフェニレンなどのポリマー材料、各種の遷移金属化合
物などを単独または複合体として用いることができる。
これらの中で、金属リチウムは、単位重量あたりの電気
化学容量が最も大きいために、高エネルギー密度のリチ
ウム二次電池を構成し得る。しかし、金属リチウムは、
充放電を繰り返すことによってリチウム金属表面上に樹
枝状析出物が生成し、成長した樹枝状析出物は、やがて
正極と接触して電池内部にて短絡を引き起こす可能性が
ある。また現状では充放電効率が良くないなどの課題も
残されているが、電池を構成することは可能である。よ
って、リチウム二次電池の負極活物質としては、金属リ
チウム以外のリチウムと電気化学的に反応可能で正極よ
りも電位が卑な活物質を用いることが好ましい。
【００２６】負極は、これら負極活物質に必要に応じて
導電材や結着剤を混合した合剤を集電体に圧着するか、
合剤を水やＮ−メチル−２−ピロリドンなどの分散媒あ
るいは溶剤と混合してスラリー状にし、これを集電体に
塗布した後に乾燥するなどして作製できる。集電体には
金属箔、金属メッシュ、金属不織布等の導電体が使用で
きる。なお、実用的な電位安定性と集電機能を有するも
のであれば、集電体の材質および形状はこれらに限定さ
れない。
導電材や結着剤を混合した合剤を集電体に圧着するか、
合剤を水やＮ−メチル−２−ピロリドンなどの分散媒あ
るいは溶剤と混合してスラリー状にし、これを集電体に
塗布した後に乾燥するなどして作製できる。集電体には
金属箔、金属メッシュ、金属不織布等の導電体が使用で
きる。なお、実用的な電位安定性と集電機能を有するも
のであれば、集電体の材質および形状はこれらに限定さ
れない。
【００２７】そして本発明のリチウム二次電池のイオン
伝導機能を有する電解質には、例えばリチウム化合物の
電解質を有機溶媒に溶解させた有機電解液、ポリマー電
解質、無機固体電解質、溶融塩などを用いることができ
る。
伝導機能を有する電解質には、例えばリチウム化合物の
電解質を有機溶媒に溶解させた有機電解液、ポリマー電
解質、無機固体電解質、溶融塩などを用いることができ
る。
【００２８】有機溶媒には、プロピレンカーボネート、
エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類
や、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ンなどの置換ヒドロフラン類、ジオキソラン、ジエチル
エーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メト
キシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホ
キシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリ
ル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどが挙げられる。これら
の有機溶媒は１種または２種以上を組み合わせて使用し
てもよい。
エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチル
カーボネート、γ−ブチロラクトンなどのエステル類
や、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラ
ンなどの置換ヒドロフラン類、ジオキソラン、ジエチル
エーテル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、メト
キシエトキシエタンなどのエーテル類、ジメチルスルホ
キシド、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリ
ル、ギ酸メチル、酢酸メチルなどが挙げられる。これら
の有機溶媒は１種または２種以上を組み合わせて使用し
てもよい。
【００２９】リチウム化合物の電解質としては、ヘキサ
フルオロリン酸リチウム、過塩素酸リチウム、ホウフッ
化リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、
ハロゲン化リチウム、塩化アルミン酸などのリチウム塩
を挙げることができる。これらのリチウム化合物電解質
は１種または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、有機溶媒、リチウム化合物電解質は、実用的なリ
チウムイオン伝導体としての機能を有するものであれば
上述のものに限定されない。
フルオロリン酸リチウム、過塩素酸リチウム、ホウフッ
化リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、
ハロゲン化リチウム、塩化アルミン酸などのリチウム塩
を挙げることができる。これらのリチウム化合物電解質
は１種または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、有機溶媒、リチウム化合物電解質は、実用的なリ
チウムイオン伝導体としての機能を有するものであれば
上述のものに限定されない。
【００３０】本発明におけるリチウム二次電池は、上記
の正極および負極の間に上記のリチウムイオン伝導機能
を有する電解質を介在させて構成される。この電解質と
共に必要に応じて多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロ
ピレンなどのセパレータを介在させてもよい。なおセパ
レータの材質及び形状はこれらに限定されない。
の正極および負極の間に上記のリチウムイオン伝導機能
を有する電解質を介在させて構成される。この電解質と
共に必要に応じて多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロ
ピレンなどのセパレータを介在させてもよい。なおセパ
レータの材質及び形状はこれらに限定されない。
【００３１】本発明のリチウム二次電池の形状は特に限
定されず、円筒型、コイン型、角型、シート状などの電
池形状で実用可能である。
定されず、円筒型、コイン型、角型、シート状などの電
池形状で実用可能である。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下に実施形態に基づいて本発明
を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何
ら制限されることはなく、その要旨を変更しない範囲に
おいて適宜変更して実施することが可能である。
を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何
ら制限されることはなく、その要旨を変更しない範囲に
おいて適宜変更して実施することが可能である。
【００３３】（実施例１）試料を以下の方法によって合
成した。原料に炭酸リチウムＬｉ2ＣＯ3、酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏと酸化銅ＣｕＯを用い、それらのＬｉ、ＺｎとＣｕの
原子比が１．９８:０．０１:１．００、１．９０：０．
０５：１．００、１．８０：０．１０：１．００、１．
６０：０．２０：１．００、１．４０：０．３０：１．
００、 １．２０：０．４０：１．００、１．０２：
０．４９：１．００になるように秤量して、めのう製乳
鉢中で十分な混合を行った。
成した。原料に炭酸リチウムＬｉ2ＣＯ3、酸化亜鉛Ｚｎ
Ｏと酸化銅ＣｕＯを用い、それらのＬｉ、ＺｎとＣｕの
原子比が１．９８:０．０１:１．００、１．９０：０．
０５：１．００、１．８０：０．１０：１．００、１．
６０：０．２０：１．００、１．４０：０．３０：１．
００、 １．２０：０．４０：１．００、１．０２：
０．４９：１．００になるように秤量して、めのう製乳
鉢中で十分な混合を行った。
【００３４】これらの混合物の各々をアルミナ製の焼成
ボートに入れ、空気雰囲気の電気炉内に設置した。電気
炉の温度を室温から７５０℃まで昇温させて、７５０℃
で１２時間維持して焼成した。その後に電気炉の温度を
下げ、電気炉内の温度が室温付近の温度になってから試
料を取り出した。合成物は、露点−５０℃以下の乾燥空
気中で、めのう製乳鉢で粉砕して、ＣｕＫα線での粉末
Ｘ線回折測定を行い、試料が空間群Ｉｍｍｍに帰属する
結晶構造を有し、不純物のない単一相であることを確認
した後に、電池評価用の試料に供した。
ボートに入れ、空気雰囲気の電気炉内に設置した。電気
炉の温度を室温から７５０℃まで昇温させて、７５０℃
で１２時間維持して焼成した。その後に電気炉の温度を
下げ、電気炉内の温度が室温付近の温度になってから試
料を取り出した。合成物は、露点−５０℃以下の乾燥空
気中で、めのう製乳鉢で粉砕して、ＣｕＫα線での粉末
Ｘ線回折測定を行い、試料が空間群Ｉｍｍｍに帰属する
結晶構造を有し、不純物のない単一相であることを確認
した後に、電池評価用の試料に供した。
【００３５】図１に本発明の実施例で用いたコイン形リ
チウム二次電池の縦断面図を示す。図において１は耐有
機電解質性のステンレス鋼板を加工した電池ケース、２
は同材料の封口板、３は同材料の集電体で、ケース１の
内面にスポット溶接されている。４はリチウム金属負極
で、封口板２の内部に圧着されている。先述のように負
極活物質としてのリチウム金属は課題もあるが、ここで
は正極活物質の特性を明らかに評価するためにあえて用
いた。５は組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2 （０．０１≦
ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属する
構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物を正極活物質と
する正極である。正極の作製に当たっては、Ｌｉ2-2xＺ
ｎxＣｕＯ2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）１００重量部
に対し、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１
０重量部と導電剤としてのアセチレンブラック５重量部
を混合して得られる合剤の一定量を集電体３の上に成
形、８０℃で減圧乾燥した。６は多孔質ポリプロピレン
のセパレーター、７はポリプロピレンの絶縁ガスケット
である。電解液はエチレンカ−ボネ−ト、ジエチルカ−
ボネ−トの等体積混合溶媒にリチウム化合物の電解質と
してヘキサフルオロリン酸リチウムを１モル／リットル
の濃度で溶解して用いた。これらを用いて、寸法が直径
２０ｍｍ、電池総高１．６ｍｍである電池を構成し、充
放電試験を行った。評価方法は電流密度０．５ｍＡ／ｃ
ｍ2の定電流で１．５〜４．３Ｖの電池電圧範囲で充放
電を行った。表１には、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2
でｘ＝０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、
０．４、０．４９の時の、電池の平均放電電圧、正極活
物質の単位重量当たりの放電容量、および電池の放電容
量を示した。
チウム二次電池の縦断面図を示す。図において１は耐有
機電解質性のステンレス鋼板を加工した電池ケース、２
は同材料の封口板、３は同材料の集電体で、ケース１の
内面にスポット溶接されている。４はリチウム金属負極
で、封口板２の内部に圧着されている。先述のように負
極活物質としてのリチウム金属は課題もあるが、ここで
は正極活物質の特性を明らかに評価するためにあえて用
いた。５は組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2 （０．０１≦
ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属する
構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物を正極活物質と
する正極である。正極の作製に当たっては、Ｌｉ2-2xＺ
ｎxＣｕＯ2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）１００重量部
に対し、結着剤としてのポリテトラフルオロエチレン１
０重量部と導電剤としてのアセチレンブラック５重量部
を混合して得られる合剤の一定量を集電体３の上に成
形、８０℃で減圧乾燥した。６は多孔質ポリプロピレン
のセパレーター、７はポリプロピレンの絶縁ガスケット
である。電解液はエチレンカ−ボネ−ト、ジエチルカ−
ボネ−トの等体積混合溶媒にリチウム化合物の電解質と
してヘキサフルオロリン酸リチウムを１モル／リットル
の濃度で溶解して用いた。これらを用いて、寸法が直径
２０ｍｍ、電池総高１．６ｍｍである電池を構成し、充
放電試験を行った。評価方法は電流密度０．５ｍＡ／ｃ
ｍ2の定電流で１．５〜４．３Ｖの電池電圧範囲で充放
電を行った。表１には、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2
でｘ＝０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、
０．４、０．４９の時の、電池の平均放電電圧、正極活
物質の単位重量当たりの放電容量、および電池の放電容
量を示した。
【００３６】（比較例１）本比較例では、Ｌｉ、Ｚｎと
Ｃｕの原子比が１．００：０．５０：１．００となるよ
うに原料を秤量し、正極活物質試料の組成がＬｉ1.00Ｚ
ｎ0.50ＣｕＯ2である以外は、実施例１での実施の形態
と同じである。（表１）には、電池の平均放電電圧、正
極活物質の単位重量当たりの放電容量、および電池の放
電容量を示した。
Ｃｕの原子比が１．００：０．５０：１．００となるよ
うに原料を秤量し、正極活物質試料の組成がＬｉ1.00Ｚ
ｎ0.50ＣｕＯ2である以外は、実施例１での実施の形態
と同じである。（表１）には、電池の平均放電電圧、正
極活物質の単位重量当たりの放電容量、および電池の放
電容量を示した。
【００３７】（比較例２）比較のための試料Ｌｉ2Ｃｕ
Ｏ2を以下の方法によって合成した。原料に炭酸リチウ
ムＬｉ2ＣＯ3、と酸化銅ＣｕＯを用い、それらのＬｉと
Ｃｕの原子比が２．００：１．００になるように秤量し
て、めのう製乳鉢中で十分な混合を行った。これらの混
合物の各々をアルミナ製の焼成ボートに入れ、空気雰囲
気の電気炉内に設置した。電気炉の温度を室温から７５
０℃まで昇温させて、７５０℃で１２時間維持して焼成
した。その後に電気炉の温度を下げ、電気炉内の温度が
室温付近の温度になってから試料を取り出した。合成物
は、露点−５０℃以下の乾燥空気中で、めのう製乳鉢で
粉砕して、ＣｕＫα線での粉末Ｘ線回折測定を行い、試
料が不純物のない単一相であることを確認した後に、電
池評価用の試料に供した。
Ｏ2を以下の方法によって合成した。原料に炭酸リチウ
ムＬｉ2ＣＯ3、と酸化銅ＣｕＯを用い、それらのＬｉと
Ｃｕの原子比が２．００：１．００になるように秤量し
て、めのう製乳鉢中で十分な混合を行った。これらの混
合物の各々をアルミナ製の焼成ボートに入れ、空気雰囲
気の電気炉内に設置した。電気炉の温度を室温から７５
０℃まで昇温させて、７５０℃で１２時間維持して焼成
した。その後に電気炉の温度を下げ、電気炉内の温度が
室温付近の温度になってから試料を取り出した。合成物
は、露点−５０℃以下の乾燥空気中で、めのう製乳鉢で
粉砕して、ＣｕＫα線での粉末Ｘ線回折測定を行い、試
料が不純物のない単一相であることを確認した後に、電
池評価用の試料に供した。
【００３８】正極活物質がＬｉ2ＣｕＯ2であること以
外、この実施例でのコイン形非水電解質二次電池の構
成、作成方法と材料、評価方法は実施例１での実施の形
態と同じである。（表１）に比較例としての正極活物質
Ｌｉ2ＣｕＯ2を用いた電池の平均放電電圧、正極活物質
の単位重量当たりの放電容量、および電池の放電容量を
示した。
外、この実施例でのコイン形非水電解質二次電池の構
成、作成方法と材料、評価方法は実施例１での実施の形
態と同じである。（表１）に比較例としての正極活物質
Ｌｉ2ＣｕＯ2を用いた電池の平均放電電圧、正極活物質
の単位重量当たりの放電容量、および電池の放電容量を
示した。
【００３９】
【表1】 （表１）から本実施例の、組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ
2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉ
ｍｍｍに属する構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物
の正極活物質は、いずれの場合も比較例２のＬｉ2Ｃｕ
Ｏ2の放電容量よりも大きいことが分かる。
2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉ
ｍｍｍに属する構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物
の正極活物質は、いずれの場合も比較例２のＬｉ2Ｃｕ
Ｏ2の放電容量よりも大きいことが分かる。
【００４０】また平均放電電圧は、亜鉛の含量が多くな
るほど高くなっている。本実施例と比較例では同一寸法
の電池で評価しており、これらのことから電池の平均放
電電圧と放電容量との積を電池体積で除した値で表され
る電池のエネルギー密度は、実施例のいずれの場合も比
較例よりも増加していることが分かる。
るほど高くなっている。本実施例と比較例では同一寸法
の電池で評価しており、これらのことから電池の平均放
電電圧と放電容量との積を電池体積で除した値で表され
る電池のエネルギー密度は、実施例のいずれの場合も比
較例よりも増加していることが分かる。
【００４１】比較例１の場合は、電池の平均放電電圧が
比較例２と同一であるにもかかわらず、放電容量は減少
してしまっていることから、組成Ｌｉ1.00Ｚｎ0.50Ｃｕ
Ｏ2の活物質は、Ｌｉ2ＣｕＯ2と比較して、電池のエネ
ルギー密度を増加させる効果はないことも分かった。
比較例２と同一であるにもかかわらず、放電容量は減少
してしまっていることから、組成Ｌｉ1.00Ｚｎ0.50Ｃｕ
Ｏ2の活物質は、Ｌｉ2ＣｕＯ2と比較して、電池のエネ
ルギー密度を増加させる効果はないことも分かった。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、組成式Ｌｉ2-2xＺｎx
ＣｕＯ2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空
間群Ｉｍｍｍに属する構造を有するリチウム亜鉛銅複合
酸化物を正極活物質とする正極を用いることにより、従
来のＬｉ2ＣｕＯ2を正極活物質とする電池よりもエネル
ギー密度の大きなリチウム二次電池を提供することが可
能となる。また活物質の放電容量が１５０ｍＡｈ／ｇ程
度でしかないリチウムコバルト複合酸化物ＬｉＣｏＯ2
を正極活物質とする電池よりも、低コストでエネルギー
密度の大きなリチウム二次電池を提供でき、また放電容
量が１３０ｍＡｈ／ｇ程度でしかないリチウムマンガン
複合酸化物ＬｉＭｎ2Ｏ4を正極活物質とする電池より
も、更にエネルギー密度の大きなリチウム二次電池を提
供できる。
ＣｕＯ2 （０．０１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空
間群Ｉｍｍｍに属する構造を有するリチウム亜鉛銅複合
酸化物を正極活物質とする正極を用いることにより、従
来のＬｉ2ＣｕＯ2を正極活物質とする電池よりもエネル
ギー密度の大きなリチウム二次電池を提供することが可
能となる。また活物質の放電容量が１５０ｍＡｈ／ｇ程
度でしかないリチウムコバルト複合酸化物ＬｉＣｏＯ2
を正極活物質とする電池よりも、低コストでエネルギー
密度の大きなリチウム二次電池を提供でき、また放電容
量が１３０ｍＡｈ／ｇ程度でしかないリチウムマンガン
複合酸化物ＬｉＭｎ2Ｏ4を正極活物質とする電池より
も、更にエネルギー密度の大きなリチウム二次電池を提
供できる。
【図１】本発明のコイン形リチウム二次電池の縦断面図
１ 電池ケース ２ 封口板 ３ 集電体 ４ 金属リチウム ５ 正極試料極 ６ セパレータ ７ ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新田 芳明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H003 AA02 BB05 BC01 BC06 BD00 5H029 AJ03 AK03 AL12 AL16 AM03 AM04 AM05 AM07 BJ03 BJ16 HJ02
Claims (1)
- 【請求項１】 組成式Ｌｉ2-2xＺｎxＣｕＯ2 （０．０
１≦ｘ≦０．４９）で表され、かつ空間群Ｉｍｍｍに属
する構造を有するリチウム亜鉛銅複合酸化物を正極活物
質とする正極を備えるリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15613299A JP4314676B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | リチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15613299A JP4314676B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | リチウム二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348721A true JP2000348721A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4314676B2 JP4314676B2 (ja) | 2009-08-19 |
Family
ID=15621032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15613299A Expired - Fee Related JP4314676B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | リチウム二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4314676B2 (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007287446A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Nissan Motor Co Ltd | リチウムイオン二次電池 |
| JP2008501213A (ja) * | 2004-03-16 | 2008-01-17 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ インコーポレイテッド | 保護集電体を使用した腐食防止 |
| WO2014045643A1 (ja) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極、及び、リチウムイオン電池 |
| US8993160B2 (en) | 2009-12-18 | 2015-03-31 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Positive electrode for lithium ion battery, method for producing said positive electrode, and lithium ion battery |
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| US9118076B2 (en) | 2010-02-05 | 2015-08-25 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Positive electrode active material for lithium ion battery, positive electrode for lithium ion battery and lithium ion battery |
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