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複合金属酸化物、当該複合金属酸化物の製造方法、ナトリウム二次電池用正極活物質、ナトリウム二次電池用正極、及びナトリウム二次電池 コモンズ

国内特許コード P130009765
掲載日 2013年8月9日
出願番号 特願2012-541834
登録番号 特許第5870930号
出願日 平成23年10月28日(2011.10.28)
登録日 平成28年1月22日(2016.1.22)
国際出願番号 JP2011074950
国際公開番号 WO2012060295
国際出願日 平成23年10月28日(2011.10.28)
国際公開日 平成24年5月10日(2012.5.10)
優先権データ
  • 特願2010-248531 (2010.11.5) JP
発明者
  • 藪内 直明
  • 駒場 慎一
  • 岩立 淳一
出願人
  • 学校法人東京理科大学
発明の名称 複合金属酸化物、当該複合金属酸化物の製造方法、ナトリウム二次電池用正極活物質、ナトリウム二次電池用正極、及びナトリウム二次電池 コモンズ
発明の概要 ナトリウム二次電池の電池性能を向上させることができる複合金属酸化物、当該複合金属酸化物の製造方法、当該複合金属酸化物により構成される正極活物質、当該正極活物質を用いて作製した正極、当該正極を備えるナトリウム二次電池を提供する。
複合金属酸化物が、下記式(I)で表され、P2構造を有する酸化物と、積層欠陥としての八面体構造及び/又は三角柱構造を有する層状酸化物とから構成される。層状酸化物としては、O3構造を有する酸化物であることが好ましい。
従来技術、競合技術の概要



現在、高エネルギー密度の二次電池として、電解質塩を非水溶媒に溶解させた非水電解液を使用し、リチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うようにしたリチウム二次電池が多く利用されている。具体的に、リチウム二次電池は、携帯電話やノートパソコン等の小型電源として既に実用化されている。また、リチウム二次電池は、電気自動車、ハイブリッド自動車等の自動車用電源や分散型電力貯蔵用電源等の大型電源として使用可能であることから、その需要は増大しつつある。





しかしながら、リチウム二次電池は、電極を構成する材料に、リチウム等の稀少金属元素が多く含有されている。このため、大型電源の需要の増大に対応するための上記材料の供給不安定が懸念されている。





上記の供給懸念を解決するために、ナトリウム二次電池の研究が進められている。ナトリウム二次電池に用いられる正極活物質は、リチウムの代わりに、資源量が豊富でしかも安価なナトリウムを含む。したがって、ナトリウム二次電池を実用化することができれば、大型電源を大量に供給可能になる。





ところで、ナトリウム二次電池用の正極活物質としては、Na、Mn、Feの複合金属酸化物が使用されている(特許文献1~3)。

産業上の利用分野



本発明は、複合金属酸化物、当該複合金属酸化物の製造方法、ナトリウム二次電池用正極活物質、ナトリウム二次電池用正極、及びナトリウム二次電池に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式(I)で表され、
NaFeMn1-y・・・(I)
(式(I)中のxは2/3≦x≦5/6の範囲にあり、yは1/3≦y≦1/2の範囲にある。)
P2構造を有する酸化物と、積層欠陥としての八面体構造及び/又は三角柱構造を有する層状酸化物とから構成される複合金属酸化物。

【請求項2】
前記層状酸化物は、O3構造を有する酸化物である請求項1に記載の複合金属酸化物。

【請求項3】
前記複合金属酸化物中における、前記層状酸化物の占める割合が3~15体積%である請求項1又は2に記載の複合金属酸化物。

【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載の複合金属酸化物の製造方法であって、
ナトリウム化合物と、マンガン化合物と、鉄化合物との混合物を、800~1000℃、2~24時間の条件で焼成する複合金属酸化物の製造方法。

【請求項5】
請求項1から3のいずれかに記載の複合金属酸化物から構成されるナトリウム二次電池用正極活物質。

【請求項6】
請求項5に記載の正極活物質を備えたナトリウム二次電池用正極。

【請求項7】
請求項6に記載の正極を備えたナトリウム二次電池。


国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012541834thum.jpg
出願権利状態 登録
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