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POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL, AND ITS UTILIZATION commons

Patent code P110002116
Posted date Apr 5, 2011
Application number P2007-009625
Publication number P2008-177061A
Patent number P5082095
Date of filing Jan 18, 2007
Date of publication of application Jul 31, 2008
Date of registration Sep 14, 2012
Inventor
  • (In Japanese)高田 潤
  • (In Japanese)藤井 達生
  • (In Japanese)中西 真
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 岡山大学
Title POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL, AND ITS UTILIZATION commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material and its utilization wherein the material which is superior in discharge capacity and charge capacity can be provided when used as a substituting material of a lithium ion secondary battery and which can be used as a substituting material of cobalt-containing compound such as LiCoO2.
SOLUTION: This positive electrode active material contains iron bacteria forming iron oxide formed by the iron bacteria. The iron bacteria forming iron oxide formed by the iron bacteria has higher amorphous property than that of synthesized iron oxide, and it is considered that many gaps are formed in order that lithium ions invade into them. Accordingly, the positive electrode active material which becomes a material for the lithium ion secondary battery superior in discharge capacity and charge capacity, and which can be used as a substituting material of cobalt-containing compound such as LiCoO2 can be provided.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


近年、携帯電話、ノート型パソコンおよびデジタルカメラなどの消費電力の高い製品に対し、高エネルギー密度、高電圧、充電容量・放電容量およびサイクル特性に優れた2次電池が必要とされている。2次電池としては、ニッケル-水素電池、鉛蓄電池、ニッケル-カドミウム電池などが用いられてきたが、充電容量および放電容量に優れる2次電池として、リチウムイオン2次電池が注目されている。



リチウムイオン2次電池の正極の材料としては、コバルトを含有しているLiCoO2、LiMnO2などが主に用いられ、リチウムイオン2次電池の負極の材料としては、例えば、炭素材料が用いられたリチウムイオン2次電池が使用されている。これらコバルト含有化合物を用いたリチウムイオン2次電池は、他の2次電池に比較して、エネルギー密度、充電容量・放電容量およびサイクル特性に優れるため、非常に有用である。



しかしながら、上記リチウムイオン2次電池は、優れた性能を示すものの、正極の材料であるCo、Mnなどが豊富に採取可能ではなく、高コストであるため、材料枯渇および高コストの問題から代替材料が求められている。また、Coには人体に有害であるという問題点があり、代替材料の要求が強く求められている。



そこで、FeとO及び/又はOHとからなる8面体のc軸方向の積層数が3~50である2L型フェリハイドライト(2-line ferrihydrite)からなることを特徴とする正極活物質が開発され、特許文献1に開示されている。



特許文献1に記載の正極活物質は、コバルト含有化合物を含まずFeとO及び/又はOHを主要成分とするため、LiCoO2、LiMnO2などのコバルト含有化合物の代替材料として用いられることが可能である。



ところで、発明者らは鉄細菌を用いた鉄バクテリア浄水法(バイオ浄水法)によって生じた凝集沈殿物などから、鞘状酸化鉄粒子(中空繊維状鞘構造の酸化鉄粒子)を製造する方法を特許文献2に開示している。なお、発明者らは、鉄細菌酸化鉄の同定方法についても特許文献3に開示している。
【特許文献1】
特開2005-79029号公報(平成17年3月24日公開)
【特許文献2】
特開2005-272251号公報(平成17年10月6日公開)
【特許文献3】
H.Hashimoto, S. Yokoyama, H. Asaoka, Y. Kusano, Y. Ikeda, M. Seno, J. Takada, T. Fujii, M. Nakanishi, R. Murakami, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2006, 10, 793-795

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、正極活物質およびその利用に関するものであり、詳細にはリチウムイオン2次電池の材料として用いた場合に、放電容量および充電容量に優れるリチウムイオン2次電池を提供することができ、LiCoO2などのコバルト含有化合物の代替材料として用いることができる正極活物質およびその利用に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄を含むことを特徴とするリチウムイオン2次電池の材料である正極活物質。

【請求項2】
 
上記鉄細菌酸化鉄は、鉄バクテリア浄水法によって生じた凝集沈殿物から分離されたものであることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。

【請求項3】
 
上記鉄細菌が、レプトシリックス属細菌( Leptothrix sp. )であることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。

【請求項4】
 
上記鉄細菌酸化鉄が、300℃以上、800℃以下で加熱されてなる被加熱材であることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。

【請求項5】
 
鉄細菌によって生成された鉄細菌酸化鉄が、300℃以上、800℃以下で加熱されてなる、リチウムイオン2次電池の正極の材料である被加熱材。

【請求項6】
 
請求項1~4の何れか1項に記載の正極活物質を主要成分として含むことを特徴とするリチウムイオン2次電池の正極。

【請求項7】
 
請求項6に記載のリチウムイオン2次電池の正極を含むことを特徴とするリチウムイオン2次電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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