チタン及びニッケル含有リチウムマンガン系複合酸化物

開放特許情報番号
L2007001251
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2006-312522
出願日 2006/11/20
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2008-127233
公開日 2008/6/5
登録番号 特許第4963059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 チタン及びニッケル含有リチウムマンガン系複合酸化物
技術分野 化学・薬品、無機材料、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 次世代低コストリチウムイオン二次電池の正極材料として有用なチタン及びニッケル含有リチウムマンガン系複合酸化物
目的 長期間の充放電サイクルにおいて3V以上の平均放電電圧を保持でき、且つリチウムコバルト酸化物系正極材料と同等若しくはそれ以上の放電容量を有する材料であって、資源的な制約が少なく且つ安価な原料を使用して得ることができ、更に、公知の低価格の正極材料と比較して、より優れた充放電特性を発揮できる新規な材料を提供する。
効果 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新規な複合酸化物を得ることができる。
技術概要
組成式:Li↓1↓+↓x(Mn↓1↓−↓n↓−↓mNi↓mTi↓n)↓1↓−↓xO↓2(0<x<0.33、0.05<m<0.3、0.3<n<0.5)で表され、層状岩塩型構造の結晶相を含む、Ti及びNi含有リチウムマンガン系複合酸化物である。層状岩塩型構造の結晶相と立方晶岩塩型構造の結晶相の混合相からなる。Ni/Mnモル比が0.2〜0.7である。マンガン化合物、チタン化合物及びニッケル化合物を含む混合水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Ti及びNi含有リチウムマンガン系複合酸化物の製造方法である。リチウムイオン二次電池正極材料及びこのリチウムイオン二次電池正極材料を構成要素とするリチウムイオン二次電池である。図1は、Ti及びNi含有リチウムマンガン系複合酸化物を構成する結晶相の内で、層状岩塩型構造の結晶相を模式的に示す図面である。図2は、正極材料として用いたコイン型リチウム電池の60℃における初期充放電特性を示すグラフである。
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 この複合酸化物は30℃で200mAh/g以上、0℃で140mAh/g以上、−20℃においても50mAh/g以上の大きな放電容量を有していることから、低温環境下においても優れた性能を発揮でき、小型民生用のみならず車載用などの大型リチウムイオン二次電池用正極材料としてきわめて有用である。
改善効果2 この複合酸化物は、Liイオンを組成式中に多く含んでいるために充放電に寄与する成分が多く、かつ微粉末から構成されているために利用率が高く優れた充放電特性を発揮することができる。また高価なニッケルイオン含有量が30モル%以下と低く、低コストである。優れた性能を有するものであり、高容量で、かつ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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