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ELECTRODE AND SECONDARY BATTERY

Patent code P160012976
File No. N15100
Posted date May 11, 2016
Application number P2016-060877
Publication number P2017-174692A
Date of filing Mar 24, 2016
Date of publication of application Sep 28, 2017
Inventor
  • (In Japanese)手嶋 勝弥
  • (In Japanese)是津 信行
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title ELECTRODE AND SECONDARY BATTERY
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode and a secondary battery which enable the prevention of elution of a metal in an electrolyte solution at a high voltage and have good cycle characteristics in the case of using an Mn-containing composite oxide as a positive electrode active material.
SOLUTION: An electrode comprises: an electrode active material; and a coating layer including a water-repellent material on the surface of the electrode active material. What is preferable as the water-repellent material is a fluorine-based material, more specifically a fluoroalkyl group-substituted silane compound such as tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro octyl-triethoxysilane (FAS). It is preferable that in the electrode, the electrode active material has a lithium composite oxide having a Spinel structure or lamellar rock-salt structure, the chemical composition of which is represented by the following general formula (1): LiNia-xMn2-a-yMx+yO4-bFb (1).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、小型化、軽量化、高容量化が期待される電池として、リチウムイオン電池等の、非水電解液系の二次電池が提案され、実用に供されている。このリチウムイオン電池は、リチウムイオンを可逆的に脱挿入可能な性質を有する正極及び負極と、非水系の電解質とにより構成されている。
リチウム複合酸化物は、リチウム二次電池の正極活物質として用いられている。リチウム二次電池は、既に携帯電話用途やノートパソコン用途などの小型電源として実用化されている。更に自動車用途や電力貯蔵用途などの中・大型電源においても適用が試みられている。このように適用範囲の拡大に伴い、リチウム二次電池の長寿命化は重要な課題である。

正極活物質に用いられるリチウム複合酸化物には、リチウム、ニッケル、マンガン及び酸素を含む、LNMO型の複合酸化物が用いられる。
LNMO型の複合酸化物は、高電位で使用でき、かつ安全性も高いことから大型電池への適用が進んでおり、高容量化するための試みがされている。
例えば、特許文献1には、LNMO型のリチウム複合酸化物を用いた電池の容量を向上させるため、添加剤の含有量を削減し、空隙の少ない緻密なリチウム複合酸化膜を製造したことが記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は電極及び二次電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電極活物質の表面に撥水材料の被覆層を備えたことを特徴とする電極。

【請求項2】
 
前記撥水性材料がフッ素系材料である請求項1に記載の電極。

【請求項3】
 
前記電極活物質が、スピネル構造または層状岩塩構造を有し、化学組成を示す一般式がLiNiaMn2-aO4-bFb(0<a≦0.6、0≦b≦1)で示されるリチウム複合酸化物を有する、請求項1又は2に記載の電極。

【請求項4】
 
前記電極活物質が、スピネル構造または層状岩塩構造を有し、化学組成を示す一般式が下記式(1)で示されるリチウム複合酸化物を有する、請求項1又は2に記載の電極。
LiNia-xMn2-a-yMx+yO4-bFb ・・・(1)
[一般式(1)中、0<a≦0.6、0≦b≦1、0≦x≦0.1、0≦y≦0.1、a-x>0.4、2-a-y>1.4である。但し、x及びyがともに0の場合を除く。Mは、Ti、V、Cr、Fe、Co、Cu、Zu、Snからなる群より選択される1種以上の金属元素である。]

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載の電極を有する二次電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Published
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