リチウム−鉄−マンガン複合酸化物

開放特許情報番号
L2007001244
開放特許情報登録日
2007/3/9
最新更新日
2015/9/28

基本情報

出願番号 特願2006-309993
出願日 2006/11/16
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2008-127211
公開日 2008/6/5
登録番号 特許第4735982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−鉄−マンガン複合酸化物
技術分野 無機材料、無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 リチウム−鉄−マンガン複合酸化物
目的 リチウムイオン二次電池の正極材料として安定で良好な充放電特性を発揮することができ、しかも既存の正極材料と比較してより優れた充放電特性を有するリチウム‐鉄‐マンガン複合酸化物を提供する。
効果 このリチウム−鉄−マンガン複合酸化物は、既存のリチウムコバルト酸化物系正極材料と同等の作動電圧領域(約4V)において安定に充放電させることができるばかりでなく、作動電圧領域を約3Vとすることで、200mAh/gを越す高容量を示す新規な材料である。このリチウム−鉄−マンガン複合酸化物は、既存のリチウム−鉄−マンガン系複合酸化物に比して、初期充放電の不活性容量が抑制され、充放電効率、容量とも高い材料である。また、安価な原料を使用して合成することができる。
技術概要
組成式:Li↓1↓+↓x↓−↓y(Fe↓zMn↓1↓−↓z)↓1↓−↓xO↓2(式中、x=0.05〜0.20、y=0.10〜0.75、z=0.4〜0.7。但し、y≧xである)で表され、下記(1)〜(4)に示す条件を満足する二相共存状態にあるリチウム−鉄−マンガン複合酸化物である。(1)第一相は空間群R−3mに属するα−NaFeO↓2型構造であり、3aサイト(原子座標:0,0,0)にはLiイオンが存在し、3bサイト(原子座標:0,0,1/2)にはFe、Mn及びLiの各イオンが不規則に混在する、(2)第一相の6cサイト(原子座標:0,0,z)の内、原子座標が0.33<z≦0.39で表される、4つの酸化物イオンで囲まれた酸素4面体サイトから5pm以内にあるサイトにFeイオンが存在し、その量は6cサイトの席占有率換算で1〜12%である、(3)第二相は空間群Fm−3mに属するNaCl型構造であり、4aサイト(0,0,0)にFeイオン、Mnイオン及びLiイオンが不規則に混在し、4bサイト(原子座標:1/2,1/2,1/2)に酸化物イオンが存在する、(4)第一相の存在比は、モル分率で60〜90%である。
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】

アピール情報

導入メリット 【 】
改善効果1 このリチウム−鉄−マンガン複合酸化物は、高温環境下においても正極材料として優れた性能を発揮し得るものである。例えば、高温充放電条件(60℃程度)において、実用化されている代表的な低価格正極材料であるリチウムマンガンスピネルと比較した場合に、より高容量を有するものである。よって、例えば、車載用二次電池などの高温環境下で使用される可能性のあるリチウムイオン二次電池用の正極としても優れた性能を発揮する。特に、サイクル劣化の少ない、低コストのリチウムイオン二次電池用正極材料として、極めて有用である。

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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