JPH01320228A - 十三酸化六バナジウムの製造方法 - Google Patents
十三酸化六バナジウムの製造方法Info
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- JPH01320228A JPH01320228A JP63152156A JP15215688A JPH01320228A JP H01320228 A JPH01320228 A JP H01320228A JP 63152156 A JP63152156 A JP 63152156A JP 15215688 A JP15215688 A JP 15215688A JP H01320228 A JPH01320228 A JP H01320228A
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- JP
- Japan
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- positive electrode
- electrode material
- vanadium
- tridecyloxide
- hexa
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明は、リチウム等の軽金属を負極とする非水電解液
電池において高放電容量、かつ電位平坦性の優れた正極
材料である十三酸化穴バナジウム（Ｖ６Ｏ１３）の製造
方法に関する。
電池において高放電容量、かつ電位平坦性の優れた正極
材料である十三酸化穴バナジウム（Ｖ６Ｏ１３）の製造
方法に関する。
電解質に非水電解液を用いた電池用正極材料としてＭｎ
Ｏ２や（ＣＦ）ｎ等を用いたリチウム電池が市場化され
ているが、更に高放電容量かつ電位平坦性の向上を目指
して正極材料としてＶ６０□３を用いたリチウム電池の
研究が行われている。ところが、例えば’Ｊｏｒｎａｌ
ｏｆ ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｉｌｃａｌ ５ｏ
ｃｉｅｔｙ 、 １２月号（１９８１年）、ｒ Ｒｅｃ
ｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈ１ｕｍ／ Ｖａｎａｄｌ
ｕｉ ０ｘｉｄｅ ＣｅｌｌｓＵｔｉｌｉｚｉｎｇ ２
Ｍｅ−ＴＨＦ ／ Ｌ Ｉ Ａ ｓ Ｆ ａ Ｊ、Ｋ
、Ｍ、Ａｂｒａｈａａ＋ ｅｔ ａｌ ’に見られる製
造方法によって得られるＶ６Ｏ１３を用いたリチウム電
池の放電容量および電位平坦性については、未だ十分満
足の行くものではなかった。
Ｏ２や（ＣＦ）ｎ等を用いたリチウム電池が市場化され
ているが、更に高放電容量かつ電位平坦性の向上を目指
して正極材料としてＶ６０□３を用いたリチウム電池の
研究が行われている。ところが、例えば’Ｊｏｒｎａｌ
ｏｆ ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｉｌｃａｌ ５ｏ
ｃｉｅｔｙ 、 １２月号（１９８１年）、ｒ Ｒｅｃ
ｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈ１ｕｍ／ Ｖａｎａｄｌ
ｕｉ ０ｘｉｄｅ ＣｅｌｌｓＵｔｉｌｉｚｉｎｇ ２
Ｍｅ−ＴＨＦ ／ Ｌ Ｉ Ａ ｓ Ｆ ａ Ｊ、Ｋ
、Ｍ、Ａｂｒａｈａａ＋ ｅｔ ａｌ ’に見られる製
造方法によって得られるＶ６Ｏ１３を用いたリチウム電
池の放電容量および電位平坦性については、未だ十分満
足の行くものではなかった。
また、米国特許第４．４８８，４００号公報には、バナ
ジウム酸アンモニウムを窒素雰囲気中で一定時間昇温し
た後、保持し、次いで特定の雰囲気でさらに加熱するＶ
６Ｏ１３の製造方法が開示されているが、製造工程が繁
雑であり、また特定の雰囲気を用いるため、雰囲気の条
件設定に労力や設備を必要とするという課題を有する。
ジウム酸アンモニウムを窒素雰囲気中で一定時間昇温し
た後、保持し、次いで特定の雰囲気でさらに加熱するＶ
６Ｏ１３の製造方法が開示されているが、製造工程が繁
雑であり、また特定の雰囲気を用いるため、雰囲気の条
件設定に労力や設備を必要とするという課題を有する。
本発明はかかる従来技術の課題を解決すべくなされたも
ので、高放電容量、かつ電位平坦性の優れた電池の正極
材料であるＶ６Ｏ１３の簡便な製造方法を提供すること
を目的とするものである。
ので、高放電容量、かつ電位平坦性の優れた電池の正極
材料であるＶ６Ｏ１３の簡便な製造方法を提供すること
を目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明のこの目的は次に示すＶ８Ｏ１３の製造方法によ
って達成される。
って達成される。
すなわち、本発明の電池用Ｖ６Ｏ１３の製造方法は、バ
ナジウム酸アンモニウム（ＮＨ４ＶＯ３）を不活性ガス
中で４００〜４５０℃、１０〜２０時間加熱処理するこ
とを特徴とするものである。
ナジウム酸アンモニウム（ＮＨ４ＶＯ３）を不活性ガス
中で４００〜４５０℃、１０〜２０時間加熱処理するこ
とを特徴とするものである。
以下、本発明の製造方法をさらに具体的に説明する。
本発明においては、ｖ８０□３を製造するための原料と
して、バナジウム酸アンモニウム（ＮＨ４ｖｏ３）を用
いる。このバナジウム酸アンモニウムは、通常、−１５
０メツシュ程度に粉砕して用いられる。
して、バナジウム酸アンモニウム（ＮＨ４ｖｏ３）を用
いる。このバナジウム酸アンモニウムは、通常、−１５
０メツシュ程度に粉砕して用いられる。
次いで、粉砕されたバナジウム酸アンモニウムは、不活
性雰囲気中で加熱される。不活性雰囲気としては、アル
ゴン、水素ガス、窒素ガス雰囲気等が例示される。
性雰囲気中で加熱される。不活性雰囲気としては、アル
ゴン、水素ガス、窒素ガス雰囲気等が例示される。
加熱条件は、４００〜４５０℃、１０〜２０時間が採用
される。加熱温度または加熱時間が、４５０℃を超える
時または２０時間を超える時には、放電容量が小さい。
される。加熱温度または加熱時間が、４５０℃を超える
時または２０時間を超える時には、放電容量が小さい。
これは生成したＶ８Ｏ１３の部分的な分解反応が起って
いるためと考えられる。また、加熱温度または加熱時間
が、４００℃未満の時または１０時間未満の時にも、放
電容量が小さい。これはＶａＯ＋ｔの生成が充分進まず
Ｖ２Ｏ５が一部生成しているためと考えられる。
いるためと考えられる。また、加熱温度または加熱時間
が、４００℃未満の時または１０時間未満の時にも、放
電容量が小さい。これはＶａＯ＋ｔの生成が充分進まず
Ｖ２Ｏ５が一部生成しているためと考えられる。
このように、本発明の製造方法においては、前記した文
献に示される従来技術と比較し、特に加熱処理において
低温で長時間加熱することを特徴とする。例えば前記し
た文献では、高温（５５０’Ｃ）で短時間（１時間）加
熱処理することが示されているが、このような高温では
生成したＶ８０＋ｉの部分的な分解反応がおこり、これ
が電池性能に悪影響を及ぼすと考えられる。
献に示される従来技術と比較し、特に加熱処理において
低温で長時間加熱することを特徴とする。例えば前記し
た文献では、高温（５５０’Ｃ）で短時間（１時間）加
熱処理することが示されているが、このような高温では
生成したＶ８０＋ｉの部分的な分解反応がおこり、これ
が電池性能に悪影響を及ぼすと考えられる。
これに対して本発明では、上記したように加熱処理にお
いて、加熱温度と加熱時間とを特定することにより、非
水電解液電池の正極材料として、放電容量、電位平坦性
の著しく優れたＶ６Ｏ１３が得られたものである。
いて、加熱温度と加熱時間とを特定することにより、非
水電解液電池の正極材料として、放電容量、電位平坦性
の著しく優れたＶ６Ｏ１３が得られたものである。
［実施例］
以下、本発明を実施例等に基づき具体的に説明する。
実施例１
試薬特級のＮＨ４ｖｏ３を５０ｇ粉砕し、粒度を＝１５
０メツシュとし、これをアルゴンガス気流中にて、第１
表に示すように４５０℃、１５時間加熱処理を行いｖ、
、０１３を得た。得られたＶ［１Ｏ１３のＸ線回折図を
第２図に示す。
０メツシュとし、これをアルゴンガス気流中にて、第１
表に示すように４５０℃、１５時間加熱処理を行いｖ、
、０１３を得た。得られたＶ［１Ｏ１３のＸ線回折図を
第２図に示す。
このＶ８Ｏ１３を正極活物質として以下に示すリチウム
電池を構成した（第１図）。
電池を構成した（第１図）。
第１図のリチウム電池は、負極端子１、絶縁物２、負極
集電板３、負極材（リチウム）４、セパレータ５、正極
合剤６、正極端子７で構成されている。
集電板３、負極材（リチウム）４、セパレータ５、正極
合剤６、正極端子７で構成されている。
正極合剤６としては、Ｖ ６０．１９０ｍｇに対し、黒
鉛６ｍｇ、四フッ化エチレン樹脂４ｍｇを混合し、加重
２トンで加圧成型して、直径１．Ｏ，Ｇｍのペレットと
したものを用いた。
鉛６ｍｇ、四フッ化エチレン樹脂４ｍｇを混合し、加重
２トンで加圧成型して、直径１．Ｏ，Ｇｍのペレットと
したものを用いた。
また、電解液としては、プロピレンカーボネートと １
．２−ジメトキシエタンが１＝１の混合溶媒に過塩素酸
リチウム（ＬＩＣＪＯｓ）を溶解したものを使用した。
．２−ジメトキシエタンが１＝１の混合溶媒に過塩素酸
リチウム（ＬＩＣＪＯｓ）を溶解したものを使用した。
得られたリチウム電池の電池性能試験は２．５にΩの定
抵抗にて放電を行い、終止電圧１，７Ｖまでの放電時間
を測定し、結果を第１表に示した。
抵抗にて放電を行い、終止電圧１，７Ｖまでの放電時間
を測定し、結果を第１表に示した。
実施例２
加熱温度と加熱時間を第１表に示すように、４２５℃、
１５時間として不活性ガスにＨ２を用いた他は、実施例
１と同様にしてＶ［１０１３を得た。
１５時間として不活性ガスにＨ２を用いた他は、実施例
１と同様にしてＶ［１０１３を得た。
得られたＶ８０＋ｉを正極材料として実施例１と同様に
リチウム電池を構成し、その電池性能試験を行い結果を
第１表に示した。
リチウム電池を構成し、その電池性能試験を行い結果を
第１表に示した。
実施例３〜５および比較例１〜４
加熱温度と加熱時間を変化させた他は実施例１と同様に
してＶ８Ｏ１３を得た。
してＶ８Ｏ１３を得た。
得られたＶａ ｏ□、を正極材料として実施例１と同様
にリチウム電池を構成し、その電池性能試験を行い結果
を第１表に示した。
にリチウム電池を構成し、その電池性能試験を行い結果
を第１表に示した。
また、比較例１．比較例４で得られたＶ６０１３のＸ線
回折図を第３図および第４図にそれぞれ示す。
回折図を第３図および第４図にそれぞれ示す。
上記した実施例１に加えて実施例３および比較例１，４
の経時における放電性能試験結果を第５図に示した。
の経時における放電性能試験結果を第５図に示した。
第 １ 表
第１表に示されるように、実施例１〜５により得られた
Ｖａｎ、３を正極材料としたリチウム電池は、比較例１
〜４で得られたＶ８Ｏ１３を正極材料としたリチウム電
池に比較して、放電容量（放電時間）が非常に優れてい
ることがわかる。
Ｖａｎ、３を正極材料としたリチウム電池は、比較例１
〜４で得られたＶ８Ｏ１３を正極材料としたリチウム電
池に比較して、放電容量（放電時間）が非常に優れてい
ることがわかる。
また、第５図に示した放電曲線より、実施例１゜３によ
り得られたＶ６Ｏ１３を正極材料としたリチウム電池は
、比較例１．４で得られたＶ８Ｏ１３を正極材料とした
リチウム電池に比較して２Ｖ付近での電位平坦性も非常
に優れていることがわかる。
り得られたＶ６Ｏ１３を正極材料としたリチウム電池は
、比較例１．４で得られたＶ８Ｏ１３を正極材料とした
リチウム電池に比較して２Ｖ付近での電位平坦性も非常
に優れていることがわかる。
さらに、第２〜４図のＸ線回折図より、実施例１（第２
図）で得られたＶｅｘ、３は、比較例］。
図）で得られたＶｅｘ、３は、比較例］。
（第３図）に比較してＶ２Ｏ５等の生成物が少なく、ま
た比較例４（第４図）に比較してＶ６Ｏ１３のピークが
シャープで高く、結晶が十分に発達しており、またＶ２
ｏ、、等の生成物も少ないことがわかる。
た比較例４（第４図）に比較してＶ６Ｏ１３のピークが
シャープで高く、結晶が十分に発達しており、またＶ２
ｏ、、等の生成物も少ないことがわかる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の製造方法によって、簡便
に得られた十三酸化穴バナジウム（Ｖｅｏｏ、）を正極
材料として用いることにより、リチウム電池等の非水電
解液電池の電池性能を著しく向上することができる。
に得られた十三酸化穴バナジウム（Ｖｅｏｏ、）を正極
材料として用いることにより、リチウム電池等の非水電
解液電池の電池性能を著しく向上することができる。
第１図は、本発明に係わるリチウム電池の側断面図、
第２〜４図は、実施例１、比較例１、比較例４でそれぞ
れ得られた反応生成物のＸ線回折図、および 第５図は実施例１，３および比較例１，４の経時におけ
る放電曲線を示すグラフ。 １：負極端子、 ２：絶縁物、 ３：負極集電板、 ４：負極材、 ５；セパレータ、 ６：正極合剤、 ７：正極端子。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第１図
れ得られた反応生成物のＸ線回折図、および 第５図は実施例１，３および比較例１，４の経時におけ
る放電曲線を示すグラフ。 １：負極端子、 ２：絶縁物、 ３：負極集電板、 ４：負極材、 ５；セパレータ、 ６：正極合剤、 ７：正極端子。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第１図
Claims (1)
- １、バナジウム酸アンモニウム（ＮＨ＿４ＶＯ＿３）を
不活性ガス雰囲気中で４００〜４５０℃、１０〜２０時
間加熱することを特徴とする電池用十三酸化六バナジウ
ムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152156A JPH01320228A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 十三酸化六バナジウムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152156A JPH01320228A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 十三酸化六バナジウムの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01320228A true JPH01320228A (ja) | 1989-12-26 |
Family
ID=15534247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152156A Pending JPH01320228A (ja) | 1988-06-22 | 1988-06-22 | 十三酸化六バナジウムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01320228A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453261A (en) * | 1994-06-21 | 1995-09-26 | Saidi; M. Yazid | Method of synthesizing high surface area vanadium oxides |
| US6042805A (en) * | 1994-11-29 | 2000-03-28 | Danionics A/S | Method for synthesizing an essentially V2 O5 -free vanadium oxide |
| KR100433626B1 (ko) * | 2001-11-28 | 2004-06-02 | 한국전자통신연구원 | 비정질 바나듐 산화물의 합성 방법과 이를 포함하는 리튬이차전지 및 그 제조방법 |
-
1988
- 1988-06-22 JP JP63152156A patent/JPH01320228A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5453261A (en) * | 1994-06-21 | 1995-09-26 | Saidi; M. Yazid | Method of synthesizing high surface area vanadium oxides |
| US6042805A (en) * | 1994-11-29 | 2000-03-28 | Danionics A/S | Method for synthesizing an essentially V2 O5 -free vanadium oxide |
| KR100433626B1 (ko) * | 2001-11-28 | 2004-06-02 | 한국전자통신연구원 | 비정질 바나듐 산화물의 합성 방법과 이를 포함하는 리튬이차전지 및 그 제조방법 |
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