JPH09309726A - チタン酸リチウム水和物およびその製造方法 - Google Patents
チタン酸リチウム水和物およびその製造方法Info
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Classifications
-
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄片状あるいは板状の粒子形状を有するチタ
ン酸リチウム水和物、さらには、粒子の大きさが制御さ
れたチタン酸リチウム水和物を提供すること。 【解決手段】 チタン化合物とアンモニウム化合物とを
水中で反応させてチタン酸化合物を得、次いで、該チタ
ン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反応させる。 【効果】 本発明のチタン酸リチウム水和物は、粒子の
大きさや形状が制御されているため、紫外線吸収材など
の種々の用途に利用できる有用な化合物である。
ン酸リチウム水和物、さらには、粒子の大きさが制御さ
れたチタン酸リチウム水和物を提供すること。 【解決手段】 チタン化合物とアンモニウム化合物とを
水中で反応させてチタン酸化合物を得、次いで、該チタ
ン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反応させる。 【効果】 本発明のチタン酸リチウム水和物は、粒子の
大きさや形状が制御されているため、紫外線吸収材など
の種々の用途に利用できる有用な化合物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チタン酸リチウム
の前駆体などとして有用な化合物であるチタン酸リチウ
ム水和物およびその製造方法に関する。
の前駆体などとして有用な化合物であるチタン酸リチウ
ム水和物およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム電池用負極として有用なチタン
酸リチウムは、一般式ＬｉX ＴｉY Ｏ4 で表される化合
物であり、代表的化合物としてはＬｉ2.67Ｔｉ
1.33Ｏ4 、ＬｉＴｉ2 Ｏ4 、Ｌｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 、Ｌ
ｉ1.14Ｔｉ1.71Ｏ4 などがある。このチタン酸リチウム
を得るには、酸化チタン粉末とリチウム化合物粉末との
混合物を７００〜１６００℃の温度で熱処理する方法が
用いられている（特開平６−２７５２６３号を参照）。
酸リチウムは、一般式ＬｉX ＴｉY Ｏ4 で表される化合
物であり、代表的化合物としてはＬｉ2.67Ｔｉ
1.33Ｏ4 、ＬｉＴｉ2 Ｏ4 、Ｌｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 、Ｌ
ｉ1.14Ｔｉ1.71Ｏ4 などがある。このチタン酸リチウム
を得るには、酸化チタン粉末とリチウム化合物粉末との
混合物を７００〜１６００℃の温度で熱処理する方法が
用いられている（特開平６−２７５２６３号を参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術の方法
で得られるチタン酸リチウムは、粒子間の焼結が不均一
に起こった焼結体であるため、粒子の大きさや形状が制
御できないという問題がある。さらには、チタン酸リチ
ウムを得る反応が酸化チタン粉末とリチウム化合物粉末
との固固反応であるため、高温度の熱処理を行っても反
応性が悪く、原料粉末が多く残存するという問題もあ
る。一方、酸化チタンとリチウム化合物との混合物を７
００℃以下の低い温度で熱処理しても、反応が進まずチ
タン酸リチウムを得られないという問題がある。
で得られるチタン酸リチウムは、粒子間の焼結が不均一
に起こった焼結体であるため、粒子の大きさや形状が制
御できないという問題がある。さらには、チタン酸リチ
ウムを得る反応が酸化チタン粉末とリチウム化合物粉末
との固固反応であるため、高温度の熱処理を行っても反
応性が悪く、原料粉末が多く残存するという問題もあ
る。一方、酸化チタンとリチウム化合物との混合物を７
００℃以下の低い温度で熱処理しても、反応が進まずチ
タン酸リチウムを得られないという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、粒子の大
きさや形状が制御されたチタン酸リチウムを得るため
に、その熱処理前の酸化チタン粉末とリチウム化合物粉
末との混合物の状態を改良すべく種々検討した結果、チ
タン化合物とアンモニウム化合物とを水中で反応させて
チタン酸化合物を得、次いで、該チタン酸化合物とリチ
ウム化合物とを水中で反応させることにより、粒子の大
きさや形状が制御されたチタン酸リチウム水和物が得ら
れること、このチタン酸リチウム水和物を熱処理すると
所望のチタン酸リチウムが得られることなどを見出し、
その後さらに検討して、本発明を完成した。
きさや形状が制御されたチタン酸リチウムを得るため
に、その熱処理前の酸化チタン粉末とリチウム化合物粉
末との混合物の状態を改良すべく種々検討した結果、チ
タン化合物とアンモニウム化合物とを水中で反応させて
チタン酸化合物を得、次いで、該チタン酸化合物とリチ
ウム化合物とを水中で反応させることにより、粒子の大
きさや形状が制御されたチタン酸リチウム水和物が得ら
れること、このチタン酸リチウム水和物を熱処理すると
所望のチタン酸リチウムが得られることなどを見出し、
その後さらに検討して、本発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明は、薄片状あるいは板状
の粒子形状を有するチタン酸リチウム水和物、さらに
は、粒子の大きさが制御されたチタン酸リチウム水和物
を提供することにある。また、本発明は、前記のチタン
酸リチウム水和物を効率よく得る方法を提供することに
ある。
の粒子形状を有するチタン酸リチウム水和物、さらに
は、粒子の大きさが制御されたチタン酸リチウム水和物
を提供することにある。また、本発明は、前記のチタン
酸リチウム水和物を効率よく得る方法を提供することに
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は、一般式ＬｉX ＴｉY Ｏ
4 ・ｎＨ2 Ｏで表されるチタン酸リチウム水和物に関す
るものであって、チタン酸リチウム水和物の単一相であ
ってもチタン酸リチウム水和物と酸化チタンとの混合状
態であってもよく、さらには、水素やアンモニアなどの
不純物を少量含んでいてもよい。前記一般式中のＸ、Ｙ
の値は、Ｘ／Ｙの値で表して０．５〜２の範囲が好まし
い組成物となる値である。本発明のチタン酸リチウム水
和物は、薄片状あるいは板状の粒子形状を有することを
特徴とするものであり、その粒子形状が制御されてい
る。チタン酸リチウム水和物粒子が薄片状あるいは板状
の粒子形状を有すると、リチウムイオンのドープ、脱ド
ープをすみやかに行うことができるチタン酸リチウムを
得ることができるため、好ましい形状である。この薄片
状あるいは板状の形状には、鱗片状、雲母状、薄膜状、
厚膜状といわれる形状を包含し、このような粒子形状は
電子顕微鏡観察により確認することができる。また、本
発明のチタン酸リチウム水和物は、薄片状あるいは板状
の形状を有する粒子が２以上積み重なって積層構造をと
ることもできる。このような積層構造を有するチタン酸
リチウム水和物からは、同じような積層構造を有するチ
タン酸リチウムが得られ、このものはその層間にリチウ
ムなどの物質やイオンを捕捉することができ、リチウム
電池の負極材料などに用いる際の特性に優れているた
め、特に好ましい。また、チタン酸リチウム水和物の比
表面積は１〜３００ｍ2 ／ｇの範囲が好ましく、より好
ましくは５〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、もっとも好
ましくは１０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲である。
4 ・ｎＨ2 Ｏで表されるチタン酸リチウム水和物に関す
るものであって、チタン酸リチウム水和物の単一相であ
ってもチタン酸リチウム水和物と酸化チタンとの混合状
態であってもよく、さらには、水素やアンモニアなどの
不純物を少量含んでいてもよい。前記一般式中のＸ、Ｙ
の値は、Ｘ／Ｙの値で表して０．５〜２の範囲が好まし
い組成物となる値である。本発明のチタン酸リチウム水
和物は、薄片状あるいは板状の粒子形状を有することを
特徴とするものであり、その粒子形状が制御されてい
る。チタン酸リチウム水和物粒子が薄片状あるいは板状
の粒子形状を有すると、リチウムイオンのドープ、脱ド
ープをすみやかに行うことができるチタン酸リチウムを
得ることができるため、好ましい形状である。この薄片
状あるいは板状の形状には、鱗片状、雲母状、薄膜状、
厚膜状といわれる形状を包含し、このような粒子形状は
電子顕微鏡観察により確認することができる。また、本
発明のチタン酸リチウム水和物は、薄片状あるいは板状
の形状を有する粒子が２以上積み重なって積層構造をと
ることもできる。このような積層構造を有するチタン酸
リチウム水和物からは、同じような積層構造を有するチ
タン酸リチウムが得られ、このものはその層間にリチウ
ムなどの物質やイオンを捕捉することができ、リチウム
電池の負極材料などに用いる際の特性に優れているた
め、特に好ましい。また、チタン酸リチウム水和物の比
表面積は１〜３００ｍ2 ／ｇの範囲が好ましく、より好
ましくは５〜３００ｍ2 ／ｇの範囲であり、もっとも好
ましくは１０〜３００ｍ2 ／ｇの範囲である。
【０００７】また、本発明の好ましいチタン酸リチウム
水和物は微粒子状に大きさが制御されたものである。そ
の粒子径（最長径）は適宜設計することができるが、リ
チウム電池の負極材料などに用いる際の特性に優れたチ
タン酸リチウムを得られることから、０．１〜５０μｍ
が好ましい範囲であり、０．２〜３０μｍがより好まし
い範囲である。さらに、本発明のチタン酸リチウム水和
物は、結晶性に優れたものが好ましく、これはＸ線回折
により確認することができる。
水和物は微粒子状に大きさが制御されたものである。そ
の粒子径（最長径）は適宜設計することができるが、リ
チウム電池の負極材料などに用いる際の特性に優れたチ
タン酸リチウムを得られることから、０．１〜５０μｍ
が好ましい範囲であり、０．２〜３０μｍがより好まし
い範囲である。さらに、本発明のチタン酸リチウム水和
物は、結晶性に優れたものが好ましく、これはＸ線回折
により確認することができる。
【０００８】次に、本発明はチタン酸リチウム水和物の
製造方法であって、チタン化合物とアンモニウム化合
物とを水中で反応させてチタン酸化合物を得る工程、
該チタン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反応させ
る工程からなることを特徴とする。まず、前記の工程
はチタン酸の化合物を得る工程であって、それに用いる
チタン化合物としては、硫酸チタン、硫酸チタニル、塩
化チタンなどの無機チタン化合物やチタンアルコキシド
などの有機チタン化合物を用いることができ、特に、チ
タン酸リチウム内の不純物残量を少なくできる塩化チタ
ンが好ましい。また、アンモニウム化合物としては、ア
ンモニア水、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝
酸アンモニウムなどを用いることができる。このアンモ
ニウム化合物に代えて、ナトリウム化合物、カリウム化
合物などのアルカリ金属化合物を用いると、得られるチ
タン酸化合物内にナトリウムやカリウムの元素が残留
し、その後のチタン酸リチウムを得る熱処理の際に粒子
間の焼結を引き起こし、粒子の大きさや形状を不均一に
しやすいため好ましくない。前記のチタン化合物とアン
モニウム化合物とを水中で混合することにより反応が進
み、オルトチタン酸（Ｈ4 ＴｉＯ4 ）またはその水素イ
オンがアンモニウムイオンに置換されたＨ4-n（Ｎ
Ｈ4 ）n ＴｉＯ4 で表される化合物であるチタン酸化合
物が得られる。Ｈ4-n （ＮＨ4 ）n ＴｉＯ4 のアンモニ
ウムイオンの置換量は、反応の際のアンモニウムイオン
濃度、遊離水酸基濃度、水素イオン濃度や反応温度など
の条件を調整することにより任意に変えられる。得られ
るチタン酸化合物の粒子径はその後の工程で得られるチ
タン酸リチウム水和物の粒子径に影響を及ぼすため、前
記の反応温度を０〜５０℃の範囲に設定して行うと微粒
子状のチタン酸化合物が得られ、さらには、微粒子状の
チタン酸リチウム水和物が得られるため好ましく、より
好ましい温度範囲は５〜４０℃であり、もっとも好まし
い温度範囲は１０〜３０℃である。
製造方法であって、チタン化合物とアンモニウム化合
物とを水中で反応させてチタン酸化合物を得る工程、
該チタン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反応させ
る工程からなることを特徴とする。まず、前記の工程
はチタン酸の化合物を得る工程であって、それに用いる
チタン化合物としては、硫酸チタン、硫酸チタニル、塩
化チタンなどの無機チタン化合物やチタンアルコキシド
などの有機チタン化合物を用いることができ、特に、チ
タン酸リチウム内の不純物残量を少なくできる塩化チタ
ンが好ましい。また、アンモニウム化合物としては、ア
ンモニア水、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝
酸アンモニウムなどを用いることができる。このアンモ
ニウム化合物に代えて、ナトリウム化合物、カリウム化
合物などのアルカリ金属化合物を用いると、得られるチ
タン酸化合物内にナトリウムやカリウムの元素が残留
し、その後のチタン酸リチウムを得る熱処理の際に粒子
間の焼結を引き起こし、粒子の大きさや形状を不均一に
しやすいため好ましくない。前記のチタン化合物とアン
モニウム化合物とを水中で混合することにより反応が進
み、オルトチタン酸（Ｈ4 ＴｉＯ4 ）またはその水素イ
オンがアンモニウムイオンに置換されたＨ4-n（Ｎ
Ｈ4 ）n ＴｉＯ4 で表される化合物であるチタン酸化合
物が得られる。Ｈ4-n （ＮＨ4 ）n ＴｉＯ4 のアンモニ
ウムイオンの置換量は、反応の際のアンモニウムイオン
濃度、遊離水酸基濃度、水素イオン濃度や反応温度など
の条件を調整することにより任意に変えられる。得られ
るチタン酸化合物の粒子径はその後の工程で得られるチ
タン酸リチウム水和物の粒子径に影響を及ぼすため、前
記の反応温度を０〜５０℃の範囲に設定して行うと微粒
子状のチタン酸化合物が得られ、さらには、微粒子状の
チタン酸リチウム水和物が得られるため好ましく、より
好ましい温度範囲は５〜４０℃であり、もっとも好まし
い温度範囲は１０〜３０℃である。
【０００９】このようにして得られたチタン酸化合物
を、必要に応じて、濾過したり、洗浄したり、酸洗浄し
たり、あるいは乾燥したりしてもよい。
を、必要に応じて、濾過したり、洗浄したり、酸洗浄し
たり、あるいは乾燥したりしてもよい。
【００１０】次のの工程は、前記の工程で得られた
チタン酸化合物を用いてチタン酸リチウム水和物を得る
工程であって、該チタン酸化合物とリチウム化合物とを
水中で反応させる工程である。前記のリチウム化合物と
しては、水酸化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウ
ム、硫酸リチウムなどの水可溶性リチウム化合物を用い
ることができる。このリチウム化合物とチタン酸化合物
とを水中で混合することにより反応が進む。この反応の
温度を５０℃以上にすると、結晶性の優れたチタン酸リ
チウム水和物が得られるため好ましい。より好ましい温
度範囲は１００℃以上であり、さらに好ましい温度範囲
は１００〜２５０℃であり、もっとも好ましい温度範囲
は１３０〜２００℃である。１００℃以上の温度で反応
を行う場合には、リチウム化合物とチタン酸化合物とを
オートクレーブに入れ、飽和蒸気圧下または加圧下で水
熱処理するのが好ましい。この水熱処理をアンモニウム
化合物の存在下で行うと、より低い水熱処理温度でも結
晶性のよい形状の整ったチタン酸リチウム水和物が得ら
れるため、より好ましい。水熱処理の際に存在させるア
ンモニウム化合物としては、アンモニア水、アンモニア
ガス、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アン
モニウムなどを用いることができる。存在させるアンモ
ニウム化合物の量は０．０１〜５モル／ｌ程度であり、
好ましくは０．１〜３モル／ｌである。このような水熱
処理により、積層構造を有するチタン酸リチウム水和物
を得ることができる。
チタン酸化合物を用いてチタン酸リチウム水和物を得る
工程であって、該チタン酸化合物とリチウム化合物とを
水中で反応させる工程である。前記のリチウム化合物と
しては、水酸化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウ
ム、硫酸リチウムなどの水可溶性リチウム化合物を用い
ることができる。このリチウム化合物とチタン酸化合物
とを水中で混合することにより反応が進む。この反応の
温度を５０℃以上にすると、結晶性の優れたチタン酸リ
チウム水和物が得られるため好ましい。より好ましい温
度範囲は１００℃以上であり、さらに好ましい温度範囲
は１００〜２５０℃であり、もっとも好ましい温度範囲
は１３０〜２００℃である。１００℃以上の温度で反応
を行う場合には、リチウム化合物とチタン酸化合物とを
オートクレーブに入れ、飽和蒸気圧下または加圧下で水
熱処理するのが好ましい。この水熱処理をアンモニウム
化合物の存在下で行うと、より低い水熱処理温度でも結
晶性のよい形状の整ったチタン酸リチウム水和物が得ら
れるため、より好ましい。水熱処理の際に存在させるア
ンモニウム化合物としては、アンモニア水、アンモニア
ガス、炭酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アン
モニウムなどを用いることができる。存在させるアンモ
ニウム化合物の量は０．０１〜５モル／ｌ程度であり、
好ましくは０．１〜３モル／ｌである。このような水熱
処理により、積層構造を有するチタン酸リチウム水和物
を得ることができる。
【００１１】このようにして得られたチタン酸リチウム
水和物を濾過し、必要に応じて洗浄したり、乾燥したり
してもよい。乾燥の温度は、チタン酸リチウム水和物が
結晶水を放出する温度以下の温度であれば適宜設定する
ことができ、３０〜２００℃程度の温度が適当である。
水和物を濾過し、必要に応じて洗浄したり、乾燥したり
してもよい。乾燥の温度は、チタン酸リチウム水和物が
結晶水を放出する温度以下の温度であれば適宜設定する
ことができ、３０〜２００℃程度の温度が適当である。
【００１２】このようにして得られたチタン酸リチウム
水和物は、２００〜１３００℃程度の温度で熱処理する
と、チタン酸リチウムが得られる。
水和物は、２００〜１３００℃程度の温度で熱処理する
と、チタン酸リチウムが得られる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。
れらの実施例に限定されるものではない。
【００１４】実施例１ （１）チタン酸化合物の合成 ５ｌ４ツ口フラスコに、２８重量％のアンモニア水９１
１ｍｌと純水１３３９ｍｌとを入れ、攪拌下、溶液の温
度が１０〜１５℃になるように氷冷しながら、１．２５
モル／ｌの四塩化チタン水溶液２２５０ｍｌを２時間か
けて加え、その後、１時間熟成して沈殿物を得た。熟成
後のｐＨは８．８５であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌ
であり、遊離水酸基濃度は０．５モル／ｌであった。
１ｍｌと純水１３３９ｍｌとを入れ、攪拌下、溶液の温
度が１０〜１５℃になるように氷冷しながら、１．２５
モル／ｌの四塩化チタン水溶液２２５０ｍｌを２時間か
けて加え、その後、１時間熟成して沈殿物を得た。熟成
後のｐＨは８．８５であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌ
であり、遊離水酸基濃度は０．５モル／ｌであった。
【００１５】次に、前記の熟成後のスラリーに、３５重
量％の塩酸１９９ｍｌを純水３００ｍｌで希釈した塩酸
水溶液を１時間かけて添加してｐＨを５．５０に調整し
た後、そのｐＨを保持しながら１時間熟成した。その
後、沈殿物を濾過し、洗浄して、アンモニア、塩素イオ
ンを除去した後、得られた濾過ケーキをリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５０ｇ／ｌのスラリーにした。次いで、氷冷
しながら、このスラリーに、３５重量％の塩酸２６ｍｌ
を純水１０４ｍｌで希釈した塩酸水溶液を１時間かけて
添加してｐＨを５．５０に調整した後、そのｐＨを保持
しながら１時間熟成し、次いで、沈殿物を濾過し、洗浄
して、チタン酸化合物を得た。
量％の塩酸１９９ｍｌを純水３００ｍｌで希釈した塩酸
水溶液を１時間かけて添加してｐＨを５．５０に調整し
た後、そのｐＨを保持しながら１時間熟成した。その
後、沈殿物を濾過し、洗浄して、アンモニア、塩素イオ
ンを除去した後、得られた濾過ケーキをリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５０ｇ／ｌのスラリーにした。次いで、氷冷
しながら、このスラリーに、３５重量％の塩酸２６ｍｌ
を純水１０４ｍｌで希釈した塩酸水溶液を１時間かけて
添加してｐＨを５．５０に調整した後、そのｐＨを保持
しながら１時間熟成し、次いで、沈殿物を濾過し、洗浄
して、チタン酸化合物を得た。
【００１６】このようにして得られたチタン酸化合物少
量を５０℃の温度で乾燥して、その物性を調べた。その
結果、このチタン酸化合物は、微細な粒子の集合体（不
定形）であり、Ｘ線的に非晶質であった。また、化学分
析によると、その成分割合は、Ｔｉ４７．０重量％、Ｎ
Ｈ4 １．４４重量％、Ｃｌ ０．０７重量％であり、そ
の組成はＨ3.92（ＮＨ4 ）0.08ＴｉＯ4 であると推定さ
れる。さらに、ＤＳＣ分析によると、１１１℃で脱水
し、４４０℃でアナターゼに結晶化することがわかっ
た。
量を５０℃の温度で乾燥して、その物性を調べた。その
結果、このチタン酸化合物は、微細な粒子の集合体（不
定形）であり、Ｘ線的に非晶質であった。また、化学分
析によると、その成分割合は、Ｔｉ４７．０重量％、Ｎ
Ｈ4 １．４４重量％、Ｃｌ ０．０７重量％であり、そ
の組成はＨ3.92（ＮＨ4 ）0.08ＴｉＯ4 であると推定さ
れる。さらに、ＤＳＣ分析によると、１１１℃で脱水
し、４４０℃でアナターゼに結晶化することがわかっ
た。
【００１７】（２）チタン酸リチウム水和物の合成 前記（１）で得られたチタン酸化合物をリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５５．０２ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリーのｐＨは６．９０であり、導電率は３３０μＳ／
ｃｍであった。このスラリー３．６４ｌを５ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、８４．９７ｇの水酸化リチウム一
水塩を純水３６０ｍｌに溶解した水溶液を１時間かけて
加え、その後、１時間熟成した。添加終了後のスラリー
のｐＨは１２．１であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌで
あった。また、添加したリチウム化合物は、Ｌｉ／Ｔｉ
モル比が０．８であった。次に、このようにして得られ
たスラリーをオートクレーブに仕込み、１９０℃の温度
で２時間水熱処理した。水熱処理後のスラリーは、ペー
スト状に増粘しており、ｐＨは１３であり、アンモニア
臭がした。次いで、水熱処理後のスラリーを濾過した
後、洗浄せずに５０℃の温度で乾燥して、本発明のチタ
ン酸リチウム水和物（試料Ａ）を得た。
ｉＯ2 濃度５５．０２ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリーのｐＨは６．９０であり、導電率は３３０μＳ／
ｃｍであった。このスラリー３．６４ｌを５ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、８４．９７ｇの水酸化リチウム一
水塩を純水３６０ｍｌに溶解した水溶液を１時間かけて
加え、その後、１時間熟成した。添加終了後のスラリー
のｐＨは１２．１であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌで
あった。また、添加したリチウム化合物は、Ｌｉ／Ｔｉ
モル比が０．８であった。次に、このようにして得られ
たスラリーをオートクレーブに仕込み、１９０℃の温度
で２時間水熱処理した。水熱処理後のスラリーは、ペー
スト状に増粘しており、ｐＨは１３であり、アンモニア
臭がした。次いで、水熱処理後のスラリーを濾過した
後、洗浄せずに５０℃の温度で乾燥して、本発明のチタ
ン酸リチウム水和物（試料Ａ）を得た。
【００１８】このようにして得られた試料Ａの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が１μｍ、短径が０．８μｍ、
厚さ１６ｎｍ程度の極薄い板状形状を有する微粒子であ
って、厚み方向に４層程度重なった積層構造を有し、そ
の層間隔はおよそ４ｎｍであることがわかった。比表面
積は１０５．２ｍ2 ／ｇであり、空隙量は０．３８６ｍ
ｌ／ｇであった。なお、空隙量の測定には、日本ベル社
製、ベルソープ−２８を用いた。また、Ｘ線回折の回折
パターンから、結晶性に優れていることがわかった。さ
らに、化学分析によると、その成分割合は、Ｔｉ４５．
６重量％、Ｌｉ５．３７重量％、ＮＨ4＜０．０１重量
％、Ｃｌ＜０．００５重量％であり、その組成は熱処理
による減量からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏであると
推定される。さらに、ＤＳＣ分析によると、７５℃で付
着水が脱離し、２１５℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔ
ｉ1.67Ｏ4 に相転移し、３３７℃で結晶化することがわ
かった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が１μｍ、短径が０．８μｍ、
厚さ１６ｎｍ程度の極薄い板状形状を有する微粒子であ
って、厚み方向に４層程度重なった積層構造を有し、そ
の層間隔はおよそ４ｎｍであることがわかった。比表面
積は１０５．２ｍ2 ／ｇであり、空隙量は０．３８６ｍ
ｌ／ｇであった。なお、空隙量の測定には、日本ベル社
製、ベルソープ−２８を用いた。また、Ｘ線回折の回折
パターンから、結晶性に優れていることがわかった。さ
らに、化学分析によると、その成分割合は、Ｔｉ４５．
６重量％、Ｌｉ５．３７重量％、ＮＨ4＜０．０１重量
％、Ｃｌ＜０．００５重量％であり、その組成は熱処理
による減量からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏであると
推定される。さらに、ＤＳＣ分析によると、７５℃で付
着水が脱離し、２１５℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔ
ｉ1.67Ｏ4 に相転移し、３３７℃で結晶化することがわ
かった。
【００１９】実施例２ （１）チタン酸化合物の合成 前記実施例１の（１）に記載された方法に準じて、チタ
ン酸化合物を得た。 （２）チタン酸リチウム水和物の合成 前記（１）で得られたチタン酸化合物をリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５６．２４ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリー１．４９４ｌと純水０．２０８ｌを３ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、３．０７５Ｎの水酸化リチウム水
溶液を１時間かけて加え、次いで、純水０．３７６ｌを
加えて１時間攪拌し熟成した。次に、このようにして得
られたスラリーをオートクレーブに仕込み、１７０℃の
温度で４時間水熱処理した。次いで、水熱処理後のスラ
リーを濾過した後、洗浄せずに１１０℃の温度で乾燥し
て、本発明のチタン酸リチウム水和物（試料Ｂ）を得
た。
ン酸化合物を得た。 （２）チタン酸リチウム水和物の合成 前記（１）で得られたチタン酸化合物をリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５６．２４ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリー１．４９４ｌと純水０．２０８ｌを３ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、３．０７５Ｎの水酸化リチウム水
溶液を１時間かけて加え、次いで、純水０．３７６ｌを
加えて１時間攪拌し熟成した。次に、このようにして得
られたスラリーをオートクレーブに仕込み、１７０℃の
温度で４時間水熱処理した。次いで、水熱処理後のスラ
リーを濾過した後、洗浄せずに１１０℃の温度で乾燥し
て、本発明のチタン酸リチウム水和物（試料Ｂ）を得
た。
【００２０】このようにして得られた試料Ｂの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１１９．２ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．４０８ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．１重量％、Ｌｉ４．８５重量
％、ＮＨ4 ＜０．０１重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％
であり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの
存在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０
８℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３４５℃で結晶化することがわかった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１１９．２ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．４０８ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．１重量％、Ｌｉ４．８５重量
％、ＮＨ4 ＜０．０１重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％
であり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの
存在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０
８℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３４５℃で結晶化することがわかった。
【００２１】実施例３ 実施例２において、水熱処理温度を１５０℃とすること
以外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸リ
チウム水和物（試料Ｃ）を得た。
以外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸リ
チウム水和物（試料Ｃ）を得た。
【００２２】このようにして得られた試料Ｃの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１３０．１ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．３２７ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．２重量％、Ｌｉ４．８０重量
％、ＮＨ4 ＜０．０１重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％
であり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの
存在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０
６℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３５５℃で結晶化することがわかった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１３０．１ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．３２７ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．２重量％、Ｌｉ４．８０重量
％、ＮＨ4 ＜０．０１重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％
であり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの
存在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０
６℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３５５℃で結晶化することがわかった。
【００２３】実施例４ （１）チタン酸化合物の合成 前記実施例１の（１）に記載された方法に準じて、チタ
ン酸化合物を得た。 （２）チタン酸リチウム水和物の合成 前記（１）で得られたチタン酸化合物をリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５５．０２ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリーのｐＨは６．９０であり、導電率は３３０μＳ／
ｃｍであった。このスラリー３．６４ｌを５ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、８４．９７ｇの水酸化リチウム一
水塩を純水３６０ｍｌに溶解した水溶液を１時間かけて
加え、その後、１時間熟成した。添加終了後のスラリー
のｐＨは１２．１であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌで
あった。また、添加したリチウム化合物は、Ｌｉ／Ｔｉ
モル比が０．８であった。次に、このようにして得られ
たスラリーを９５℃に昇温し、その温度で２時間反応さ
せた。次いで、得られた反応スラリーを冷却し、次い
で、濾過した後、洗浄せずに５０℃の温度で乾燥して、
本発明のチタン酸リチウム水和物（試料Ｄ）を得た。
ン酸化合物を得た。 （２）チタン酸リチウム水和物の合成 前記（１）で得られたチタン酸化合物をリパルプしてＴ
ｉＯ2 濃度５５．０２ｇ／ｌのスラリーを得た。このス
ラリーのｐＨは６．９０であり、導電率は３３０μＳ／
ｃｍであった。このスラリー３．６４ｌを５ｌ４ツ口フ
ラスコに仕込み、スラリーの温度が１０〜１５℃になる
ように氷冷しながら、８４．９７ｇの水酸化リチウム一
水塩を純水３６０ｍｌに溶解した水溶液を１時間かけて
加え、その後、１時間熟成した。添加終了後のスラリー
のｐＨは１２．１であり、ＴｉＯ2 濃度は５０ｇ／ｌで
あった。また、添加したリチウム化合物は、Ｌｉ／Ｔｉ
モル比が０．８であった。次に、このようにして得られ
たスラリーを９５℃に昇温し、その温度で２時間反応さ
せた。次いで、得られた反応スラリーを冷却し、次い
で、濾過した後、洗浄せずに５０℃の温度で乾燥して、
本発明のチタン酸リチウム水和物（試料Ｄ）を得た。
【００２４】このようにして得られた試料Ｄの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、３００ｎｍ程度の微粒子の集合体で
あり、極薄い板状形状を有していることがわかった。比
表面積は６．２ｍ2 ／ｇであり、空隙量は０．０１６ｍ
ｌ／ｇであった。また、化学分析によると、その成分割
合は、Ｔｉ４４．１重量％、Ｌｉ４．６１重量％、ＮＨ
4 ０．０２重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％であり、Ｘ
線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの存在が確認
された。さらに、ＤＳＣ分析によると、３４８℃でＬｉ
1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移し、４７６℃で結晶化するこ
とがわかった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、３００ｎｍ程度の微粒子の集合体で
あり、極薄い板状形状を有していることがわかった。比
表面積は６．２ｍ2 ／ｇであり、空隙量は０．０１６ｍ
ｌ／ｇであった。また、化学分析によると、その成分割
合は、Ｔｉ４４．１重量％、Ｌｉ４．６１重量％、ＮＨ
4 ０．０２重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％であり、Ｘ
線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 ・Ｈ2 Ｏの存在が確認
された。さらに、ＤＳＣ分析によると、３４８℃でＬｉ
1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移し、４７６℃で結晶化するこ
とがわかった。
【００２５】実施例５ 実施例２において、水酸化リチウム水溶液を１時間かけ
て加えた後、８．７１Ｎのアンモニア水溶液０．１３８
ｌと純水０．２３８ｌを加えて１時間攪拌し熟成するこ
と以外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸
リチウム水和物（試料Ｅ）を得た。なお、水熱処理時の
アンモニウム化合物の濃度は０．５モル／ｌである。
て加えた後、８．７１Ｎのアンモニア水溶液０．１３８
ｌと純水０．２３８ｌを加えて１時間攪拌し熟成するこ
と以外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸
リチウム水和物（試料Ｅ）を得た。なお、水熱処理時の
アンモニウム化合物の濃度は０．５モル／ｌである。
【００２６】このようにして得られた試料Ｅの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１２６．９ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．３８９ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．０重量％、Ｌｉ４．８３重量
％、ＮＨ4 ０．０５重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％で
あり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4・Ｈ2 Ｏの存
在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０８
℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３４４℃で結晶化することがわかった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１２６．９ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．３８９ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４３．０重量％、Ｌｉ４．８３重量
％、ＮＨ4 ０．０５重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％で
あり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4・Ｈ2 Ｏの存
在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０８
℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３４４℃で結晶化することがわかった。
【００２７】実施例６ 実施例２において、水酸化リチウム水溶液を１時間かけ
て加えた後、８．７１Ｎのアンモニア水溶液０．２７６
ｌと純水０．１ｌを加えて１時間攪拌し熟成すること以
外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸リチ
ウム水和物（試料Ｆ）を得た。なお、水熱処理時のアン
モニウム化合物の濃度は１．０モル／ｌである。
て加えた後、８．７１Ｎのアンモニア水溶液０．２７６
ｌと純水０．１ｌを加えて１時間攪拌し熟成すること以
外は実施例２と同様に処理して、本発明のチタン酸リチ
ウム水和物（試料Ｆ）を得た。なお、水熱処理時のアン
モニウム化合物の濃度は１．０モル／ｌである。
【００２８】このようにして得られた試料Ｆの物性を調
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１１３．９ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．５５９ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４２．７重量％、Ｌｉ４．９７重量
％、ＮＨ4 ０．０５重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％で
あり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4・Ｈ2 Ｏの存
在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０９
℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３３４℃で結晶化することがわかった。
べた。その結果、このチタン酸リチウム水和物は、電子
顕微鏡観察により、長径が０．８μｍ、短径が０．６５
μｍ、厚さ２０ｎｍ程度の極薄い板状形状を有している
ことがわかった。比表面積は１１３．９ｍ2 ／ｇであ
り、空隙量は０．５５９ｍｌ／ｇであった。なお、空隙
量の測定には、日本ベル社製、ベルソープ−２８を用い
た。また、Ｘ線回折の回折パターンから、結晶性に優れ
ていることがわかった。さらに、化学分析によると、そ
の成分割合は、Ｔｉ４２．７重量％、Ｌｉ４．９７重量
％、ＮＨ4 ０．０５重量％、Ｃｌ＜０．００５重量％で
あり、Ｘ線回折からＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4・Ｈ2 Ｏの存
在が確認された。さらに、ＤＳＣ分析によると、２０９
℃で結晶水を放出してＬｉ1.33Ｔｉ1.67Ｏ4 に相転移
し、３３４℃で結晶化することがわかった。
【００２９】水熱処理の際にアンモニウム化合物を存在
させて得られた試料Ｅ、Ｆ（実施例５、６）とアンモニ
ウム化合物を存在させずに得られた試料Ａ、Ｂ（実施例
１、２）とを比較すると、アンモニウム化合物を存在さ
せた試料Ｅ、Ｆの方が空隙量が大きく、しかも、同じ水
熱処理温度では結晶性のよい形状の整ったチタン酸リチ
ウム水和物が得られることがわかった。
させて得られた試料Ｅ、Ｆ（実施例５、６）とアンモニ
ウム化合物を存在させずに得られた試料Ａ、Ｂ（実施例
１、２）とを比較すると、アンモニウム化合物を存在さ
せた試料Ｅ、Ｆの方が空隙量が大きく、しかも、同じ水
熱処理温度では結晶性のよい形状の整ったチタン酸リチ
ウム水和物が得られることがわかった。
【００３０】前記実施例１〜６で得られた試料Ａ〜Ｆを
２５０〜１３００℃の温度で熱処理した結果、チタン酸
リチウムが得られることを確認した。
２５０〜１３００℃の温度で熱処理した結果、チタン酸
リチウムが得られることを確認した。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、薄片状あるいは板状の粒子形
状を有することを特徴とするチタン酸リチウム水和物で
あって、優れた特性を有するチタン酸リチウムを得るこ
とができる。また、本発明のチタン酸リチウム水和物
は、粒子の大きさや形状が制御されているため、紫外線
吸収材などの種々の用途に利用できる有用な化合物であ
る。
状を有することを特徴とするチタン酸リチウム水和物で
あって、優れた特性を有するチタン酸リチウムを得るこ
とができる。また、本発明のチタン酸リチウム水和物
は、粒子の大きさや形状が制御されているため、紫外線
吸収材などの種々の用途に利用できる有用な化合物であ
る。
【００３２】また、本発明は、チタン化合物とアンモニ
ウム化合物とを水中で反応させてチタン酸化合物を得る
工程、該チタン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反
応させる工程からなることを特徴とするチタン酸リチウ
ム水和物の製造方法であって、前記のチタン酸リチウム
水和物を効率よくに得ることができる方法である。
ウム化合物とを水中で反応させてチタン酸化合物を得る
工程、該チタン酸化合物とリチウム化合物とを水中で反
応させる工程からなることを特徴とするチタン酸リチウ
ム水和物の製造方法であって、前記のチタン酸リチウム
水和物を効率よくに得ることができる方法である。
【図１】実施例１で得られたチタン酸リチウム水和物の
粒子形状を示す電子顕微鏡写真である。
粒子形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】実施例１で得られたチタン酸リチウム水和物の
Ｘ線回折図形である。
Ｘ線回折図形である。
【図３】実施例１で得られたチタン酸リチウム水和物の
ＤＳＣ分析図形である。
ＤＳＣ分析図形である。
【図４】実施例４で得られたチタン酸リチウム水和物の
粒子形状を示す電子顕微鏡写真である。
粒子形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図５】実施例４で得られたチタン酸リチウム水和物の
Ｘ線回折図形である。
Ｘ線回折図形である。
【図６】実施例４で得られたチタン酸リチウム水和物の
ＤＳＣ分析図形である。
ＤＳＣ分析図形である。
Claims (7)
- 【請求項１】薄片状あるいは板状の粒子形状を有するこ
とを特徴とするチタン酸リチウム水和物。 - 【請求項２】積層構造を有することを特徴とする請求項
１に記載のチタン酸リチウム水和物。 - 【請求項３】１〜３００ｍ2 ／ｇの範囲の比表面積を有
することを特徴とする請求項１に記載のチタン酸リチウ
ム水和物。 - 【請求項４】０．１〜５０μｍの範囲の最長粒子径を有
することを特徴とする請求項１に記載のチタン酸リチウ
ム水和物。 - 【請求項５】チタン化合物とアンモニウム化合物とを水
中で反応させてチタン酸化合物を得る工程、該チタン酸
化合物とリチウム化合物とを水中で反応させる工程から
なることを特徴とするチタン酸リチウム水和物の製造方
法。 - 【請求項６】チタン酸化合物とリチウム化合物とを水中
で水熱処理することを特徴とする請求項５に記載のチタ
ン酸リチウム水和物の製造方法。 - 【請求項７】水熱処理をアンモニウム化合物の存在下で
行うことを特徴とする請求項６に記載のチタン酸リチウ
ム水和物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9082322A JPH09309726A (ja) | 1996-03-18 | 1997-03-14 | チタン酸リチウム水和物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-90403 | 1996-03-18 | ||
| JP9040396 | 1996-03-18 | ||
| JP9082322A JPH09309726A (ja) | 1996-03-18 | 1997-03-14 | チタン酸リチウム水和物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09309726A true JPH09309726A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=26423349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9082322A Pending JPH09309726A (ja) | 1996-03-18 | 1997-03-14 | チタン酸リチウム水和物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09309726A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239460A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | チタン酸リチウムの製造方法及び該チタン酸リチウムを用いてなるリチウム電池 |
| JP2009054298A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池用負極材料、非水電解質二次電池用負極材料の製造方法、非水電解質二次電池および電池パック |
| WO2011019171A3 (ko) * | 2009-08-11 | 2011-05-19 | 삼성정밀화학(주) | 리튬티타네이트 나노입자의 제조방법 |
| JP2014143004A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Toshiba Corp | 負極及び非水電解質電池 |
| KR20150065866A (ko) * | 2012-10-10 | 2015-06-15 | 하이드로-퀘벡 | 계층화된 스피넬 티탄산 리튬들 및 이를 준비하기 위한 프로세스들 |
| CN116323490A (zh) * | 2020-09-18 | 2023-06-23 | 三井金属矿业株式会社 | 钛酸水溶液 |
| WO2023153235A1 (ja) * | 2022-02-08 | 2023-08-17 | 大塚化学株式会社 | 全固体電池用バインダー組成物 |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP9082322A patent/JPH09309726A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239460A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | チタン酸リチウムの製造方法及び該チタン酸リチウムを用いてなるリチウム電池 |
| JP2009054298A (ja) * | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Toshiba Corp | 非水電解質二次電池用負極材料、非水電解質二次電池用負極材料の製造方法、非水電解質二次電池および電池パック |
| WO2011019171A3 (ko) * | 2009-08-11 | 2011-05-19 | 삼성정밀화학(주) | 리튬티타네이트 나노입자의 제조방법 |
| CN102471086A (zh) * | 2009-08-11 | 2012-05-23 | 三星精密化学株式会社 | 钛酸锂纳米粒子的制造方法 |
| JP2013501704A (ja) * | 2009-08-11 | 2013-01-17 | 三星精密化学株式会社 | チタン酸リチウムナノ粒子の製造方法 |
| US8398953B2 (en) | 2009-08-11 | 2013-03-19 | Samsung Fine Chemicals Co., Ltd. | Method of preparing lithium titanate nanoparticles |
| KR20150065866A (ko) * | 2012-10-10 | 2015-06-15 | 하이드로-퀘벡 | 계층화된 스피넬 티탄산 리튬들 및 이를 준비하기 위한 프로세스들 |
| JP2014143004A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Toshiba Corp | 負極及び非水電解質電池 |
| CN116323490A (zh) * | 2020-09-18 | 2023-06-23 | 三井金属矿业株式会社 | 钛酸水溶液 |
| WO2023153235A1 (ja) * | 2022-02-08 | 2023-08-17 | 大塚化学株式会社 | 全固体電池用バインダー組成物 |
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