陽イオン規則構造を有する単斜晶系リチウムマンガン系複合酸化物およびその製造方法

開放特許情報番号
L2008004377
開放特許情報登録日
2008/8/15
最新更新日
2015/9/21

基本情報

出願番号 特願2008-130293
出願日 2008/5/19
出願人 独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号 特開2009-274940
公開日 2009/11/26
登録番号 特許第5263761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 陽イオン規則構造を有する単斜晶系リチウムマンガン系複合酸化物およびその製造方法
技術分野 化学・薬品、電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 陽イオン規則構造を有する単斜晶系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、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 リチウムマンガン系複合酸化物は、安価な原料及び元素を使用して得られる材料であって、公知の酸化物とは異なる特有の陽イオン分布を有する。複合酸化物は、平均放電電圧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(250mAh/g以上)および放電重量エネルギー密度(700mWh/g以上)を有し、かつ充放電サイクル時の曲線形状変化が少ない、正極材料として有用な物質である。
技術概要
式:Li↓1↓+↓x(Mn↓1↓−↓m↓−↓nFe↓mTi↓n)↓1↓−↓xO↓2(式中、0<x<1/3、0≦m≦0.60、0≦n≦0.80、0<m+n≦0.80)で表され、単斜晶Li↓2MnO↓3型層状岩塩型構造を有する結晶相を含むリチウムマンガン系複合酸化物であって、単斜晶Li↓2MnO↓3型層状岩塩型構造の結晶相の遷移金属含有層内の六角網目規則構造において、六角網目格子構成位置の遷移金属占有率が、六角網目中心位置の遷移金属占有率より大きい、リチウムマンガン系複合酸化物である。図1は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、単斜晶層状岩塩型構造の結晶相を模式的に示す図面であり、Li層とMnとFe及び/またはTiからなる遷移金属Mを含むM−Li層の積層状態を示す。図2は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、単斜晶層状岩塩型構造の結晶相を模式的に示す図面であり、MnとFe及び/またはTiからなる遷移金属Mを含むM−Li層内の陽イオン配列を示す。図3は得られたX線回折パターンを示す図面である。
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】
改善効果1 リチウムマンガン系複合酸化物がこのような大容量を有するのは、従来の正極材料とは異なり、放電曲線が放電終止電圧に向かって緩やかに低下していく形状であることによるものであり、放電終止電圧を2.0V程度又は1.5V程度まで下げることによって、容易に大容量化を実現することができる。
改善効果2 また、このリチウムマンガン系複合酸化物は、初期放電容量に優れているばかりでなく優れた充放電サイクル特性を有しており、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。

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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