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LITHIUM-RICH TERNARY COMPOUND, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

Patent code P120008173
File No. S2011-0527
Posted date Nov 1, 2012
Application number P2011-070817
Publication number P2012-204311A
Patent number P5648807
Date of filing Mar 28, 2011
Date of publication of application Oct 22, 2012
Date of registration Nov 21, 2014
Inventor
  • (In Japanese)菅野 了次
  • (In Japanese)平山 雅章
  • (In Japanese)小林 玄器
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京工業大学
Title LITHIUM-RICH TERNARY COMPOUND, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the charge/discharge capacity and the safety of a lithium ion secondary battery dramatically by using a new lithium-rich ternary compound.
SOLUTION: The lithium-rich ternary compound is represented by the general formula: Li1+XMnjCokNiLO2, where 0.4≤x≤1.0, 0<j<1, 0<k<1, and 0<L<1.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、長時間、経済的に使用できる電池として、再充電可能な二次電池の研究が継続して行なわれており、特にリチウムイオン電池は、高出力、高エネルギー密度などの利点を有しており、リチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な活物質を有する正極と負極と、非水電解質とから構成されるのが通常である。

このリチウムイオン電池の正極活物質としては、種々の材料が提案されており、リチウム複合酸化物等も知られている。このなかで、リチウム三元系酸化物も種々検討され,Li過剰にした場合(x=1.2)において、高い容量が発現されることが見出されている(たとえば、特許文献1)。しかしながら、もっとLiが過剰(x≧1.4)となる物質群については、合成が困難なことから報告されていない。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、リチウム過剰三元系化合物およびその製造方法、ならびにその化合物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
一般式 Li1+XMnjCokNiLO2(ここで、0.4≦x≦1.0; 0<j<1; 0<k<1; および0<L<1である。)で示されるリチウム過剰三元系化合物であり、そのa軸方向の格子定数aに対するc軸方向の格子定数cの比c/aが、4.97以下であり、xの増加とともに低下傾向を示す、リチウム過剰三元系化合物。

【請求項2】
 
xが0.5≦x≦0.7である請求項1に記載のリチウム過剰三元系化合物。

【請求項3】
 
比c/aが、4.97~4.92である請求項1または2に記載のリチウム過剰三元系化合物。

【請求項4】
 
リチウム過剰三元系化合物の単位格子体積Vが101~106Å3である請求項1~3のいずれか1項に記載のリチウム過剰三元系化合物。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれかに1項に記載のリチウム過剰三元系化合物の出発原料を混合し、ついで得られる原料混合物を700℃~1600℃の温度で、大気圧~4GPaの圧力下に加熱することを特徴とするリチウム過剰三元系化合物の製造方法。

【請求項6】
 
温度が800℃~1100℃であり、圧力が1~4GPaである請求項5に記載のリチウム過剰三元系化合物の製造方法。

【請求項7】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載のリチウム過剰三元系化合物を含有する正極活物質。

【請求項8】
 
請求項7に記載の正極活物質を有する正極を用いてなるリチウムイオン二次電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2011070817thum.jpg
State of application right Registered
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