リチウムマンガン系複合酸化物の製造方法

開放特許情報番号
L2006007124
開放特許情報登録日
2006/12/1
最新更新日
2018/1/26

基本情報

出願番号 特願2008-530876
出願日 2007/8/15
出願人 国立研究開発法人産業技術総合研究所
公開番号 WO2008/023622
公開日 2008/2/28
登録番号 特許第4997609号
特許権者 国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称 リチウムマンガン系複合酸化物の製造方法
技術分野 無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造、機械・部品の製造
適用製品 リチウムマンガン系複合酸化物の製造、リチウムイオン二次電池正極材料、リチウムイオン二次電池
目的 現在、ポータブル機器の二次電池の殆どはリチウムイオン二次電池であり、今後、大型電池としても実用化が予想されている。リチウムイオン二次電池の正極材料は主にリチウムコバルト酸化物で、希少金属であるコバルトを多量に含み、素材コスト高の要因となっている。より安価で資源的に制約の少ない正極材料の一つとして、リチウムマンガン酸化物が注目されているが、充放電特性に関して更なる改善が必要とされている。そこで、リチウムマンガン系複合酸化物について優れた充放電性能を有する複合酸化物を形成可能な製造方法を提供する。
効果 このリチウムマンガン系複合酸化物の製造方法によれば、高温の使用環境において優れた充放電性能を有し、且つ低温での大電流密度下での放電時にも優れた放電性能を発揮するリチウムマンガン系複合酸化物を得ることができる。従って、安価な原料及び元素を使用して、平均放電電圧が3V以上を保持でき、且つリチウムコバルト酸化物系正極材料と同等またはそれ以上の放電容量(200mAh/g以上)および重量エネルギー密度(700mWh/g以上)を有する、正極材料として有用なリチウムマンガン系複合酸化物を得ることができる。
技術概要
このリチウムマンガン系複合酸化物の製造方法は、組成式:Li↓1↓+↓x(Mn↓1↓-↓y↓-↓zFe↓yTi↓z)↓1↓-↓xO↓2(式中、0<x<1/3, 0≦y≦0.75, 0≦z≦0.75, 0≦y+z<1)で表され、層状岩塩型構造の結晶相を含むリチウム−マンガン系複合酸化物の製造方法であって、マンガン化合物、鉄化合物及びチタン化合物を、組成式中の元素比と同じ割合で水又は水−アルコール混合物からなる溶媒に溶解してなる原料溶液をアルカリ性として沈殿物を形成し、得られた沈殿物を酸化剤および水溶性リチウム化合物と共にアルカリ性条件下で水熱処理し、次いで、水熱処理後の生成物をリチウム化合物の存在下で焼成する工程を含み、原料として用いるマンガン化合物が過マンガン酸塩をマンガン化合物の全量の20モル%以上含むものである。原料として用いるマンガン化合物における過マンガン酸塩の割合は好ましくは50モル%以上含むものであり、特に、マンガン化合物として過マンガン酸塩のみを用いることが最も好ましい。過マンガン酸塩としては、過マンガン酸カリウム等を用いることができる。図は、層状岩塩型構造の結晶相を模式的に示す図面、X線回折パターン、および充放電試験結果を示す。
イメージ図
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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