JP2000188134A - リチウムイオン２次電池およびこれに使用される負極活物質または正極導電材料の製造方法 - Google Patents
リチウムイオン２次電池およびこれに使用される負極活物質または正極導電材料の製造方法Info
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- JP2000188134A JP2000188134A JP10362825A JP36282598A JP2000188134A JP 2000188134 A JP2000188134 A JP 2000188134A JP 10362825 A JP10362825 A JP 10362825A JP 36282598 A JP36282598 A JP 36282598A JP 2000188134 A JP2000188134 A JP 2000188134A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極、負極の導電性が向上でき、出力密度、
エネルギ密度を向上できるリチウムイオン２次電池及び
これに使用される負極活物質または正極導電材料の製造
方法を提供する。 【解決手段】 アモルファスカーボンのような非黒鉛炭
素材料とＴｉＯ2等を混合し、これを窒素雰囲気中で２
８００℃で焼成し、炭素材料の表面官能基にチタン原子
を化学結合させ、ＴｉＣコーティングするとともに、炭
素材料を黒鉛化する。これにより、導電性が高くかつ重
量のあまり増加しない、リチウムイオン２次電池用電極
に使用される炭素材料を製造できる。
エネルギ密度を向上できるリチウムイオン２次電池及び
これに使用される負極活物質または正極導電材料の製造
方法を提供する。 【解決手段】 アモルファスカーボンのような非黒鉛炭
素材料とＴｉＯ2等を混合し、これを窒素雰囲気中で２
８００℃で焼成し、炭素材料の表面官能基にチタン原子
を化学結合させ、ＴｉＣコーティングするとともに、炭
素材料を黒鉛化する。これにより、導電性が高くかつ重
量のあまり増加しない、リチウムイオン２次電池用電極
に使用される炭素材料を製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン２次
電池、特にリチウムイオン２次電池に使用される負極活
物質および正極導電材料とこれらの製造方法の改良に関
する。
電池、特にリチウムイオン２次電池に使用される負極活
物質および正極導電材料とこれらの製造方法の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、リチウムイオン２次電池にお
いては、内部抵抗を低下させて高出力化を図るために電
極を構成する材料として炭素材料が使用されている。例
えば、正極導電材料としては、黒鉛やカーボンブラック
等が使用されており、また負極活物質としては、導電性
の向上とともにリチウム金属電位付近まで充電可能な黒
鉛やアモルファスカーボンが用いられている。例えば、
特開平９−２７３１６号公報にも、負極活物質として黒
鉛系炭素とアモルファス炭素とを有するリチウムイオン
２次電池が開示されている。
いては、内部抵抗を低下させて高出力化を図るために電
極を構成する材料として炭素材料が使用されている。例
えば、正極導電材料としては、黒鉛やカーボンブラック
等が使用されており、また負極活物質としては、導電性
の向上とともにリチウム金属電位付近まで充電可能な黒
鉛やアモルファスカーボンが用いられている。例えば、
特開平９−２７３１６号公報にも、負極活物質として黒
鉛系炭素とアモルファス炭素とを有するリチウムイオン
２次電池が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の炭
素材料を使用した電極材料では、まだ導電性が十分とは
いえず、更に高出力化を図るためには更に導電性を向上
させる必要がある。
素材料を使用した電極材料では、まだ導電性が十分とは
いえず、更に高出力化を図るためには更に導電性を向上
させる必要がある。
【０００４】導電性を向上させるためには、炭素材料よ
りも導電性の高い金属材料を混合する方法も考えられる
が、金属は比重が大きいため、エネルギ密度が低下する
という問題があった。このため、炭素材料の表面に金属
をコーティングする方法も考えられるが、炭素材料の表
面を全て覆ってしまうと、リチウムイオン電導性が悪化
し、かえって容量の低下を招くという問題もあった。こ
の場合、充放電を繰り返すと、リチウムのインターカレ
ーションによる炭素材料の膨張、収縮により、炭素材料
表面の金属コーティングが剥離するという問題も考えら
れる。
りも導電性の高い金属材料を混合する方法も考えられる
が、金属は比重が大きいため、エネルギ密度が低下する
という問題があった。このため、炭素材料の表面に金属
をコーティングする方法も考えられるが、炭素材料の表
面を全て覆ってしまうと、リチウムイオン電導性が悪化
し、かえって容量の低下を招くという問題もあった。こ
の場合、充放電を繰り返すと、リチウムのインターカレ
ーションによる炭素材料の膨張、収縮により、炭素材料
表面の金属コーティングが剥離するという問題も考えら
れる。
【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、正極、負極の導電性が向上で
き、出力密度、エネルギ密度を向上できるリチウムイオ
ン２次電池及びこれに使用される負極活物質または正極
導電材料の製造方法を提供することにある。
ものであり、その目的は、正極、負極の導電性が向上で
き、出力密度、エネルギ密度を向上できるリチウムイオ
ン２次電池及びこれに使用される負極活物質または正極
導電材料の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、リチウムイオン２次電池であって、負極
活物質を構成する炭素材料表面にＴｉＣが被覆されてい
ることを特徴とする。
に、本発明は、リチウムイオン２次電池であって、負極
活物質を構成する炭素材料表面にＴｉＣが被覆されてい
ることを特徴とする。
【０００７】また、リチウムイオン２次電池であって、
正極導電材料を構成する炭素材料表面にＴｉＣが被覆さ
れていることを特徴とする。
正極導電材料を構成する炭素材料表面にＴｉＣが被覆さ
れていることを特徴とする。
【０００８】また、上記リチウムイオン２次電池におい
て、ＴｉＣのかわりにＺｒＣを使用することを特徴とす
る。
て、ＴｉＣのかわりにＺｒＣを使用することを特徴とす
る。
【０００９】また、負極活物質または正極導電材料の製
造方法であって、非黒鉛炭素材料とＴｉまたはＴｉ酸化
物の粉末とを混合する工程と、不活性雰囲気のもと１５
００℃以上の温度で加熱することにより非黒鉛炭素材料
を黒鉛化させるとともに、その表面にＴｉＣを形成させ
ることを特徴とする。
造方法であって、非黒鉛炭素材料とＴｉまたはＴｉ酸化
物の粉末とを混合する工程と、不活性雰囲気のもと１５
００℃以上の温度で加熱することにより非黒鉛炭素材料
を黒鉛化させるとともに、その表面にＴｉＣを形成させ
ることを特徴とする。
【００１０】また、上記負極活物質または正極導電材料
の製造方法において、ＴｉまたはＴｉ酸化物のかわりに
ＺｒまたはＺｒ酸化物を使用することを特徴とする。
の製造方法において、ＴｉまたはＴｉ酸化物のかわりに
ＺｒまたはＺｒ酸化物を使用することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。
実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１２】リチウムイオン２次電池の電極の導電性を
向上させるためには、前述したように、電極を構成する
炭素材料の表面にその全面を覆わない程度にかつ強固に
金属材料をコーティングすることが有効である。
向上させるためには、前述したように、電極を構成する
炭素材料の表面にその全面を覆わない程度にかつ強固に
金属材料をコーティングすることが有効である。
【００１３】一方、負極活物質あるいは正極導電材料を
構成する炭素材料の表面には、図１（ａ）に示されるよ
うに、−ＣＯＯＨ，−ＯＨ等の表面官能基が存在してい
る。このため、この表面官能基に所定の金属原子を化学
結合させれば、炭素材料の表面に、その全部を覆わない
程度に、かつ強固に金属材料をコーティングさせること
ができる。
構成する炭素材料の表面には、図１（ａ）に示されるよ
うに、−ＣＯＯＨ，−ＯＨ等の表面官能基が存在してい
る。このため、この表面官能基に所定の金属原子を化学
結合させれば、炭素材料の表面に、その全部を覆わない
程度に、かつ強固に金属材料をコーティングさせること
ができる。
【００１４】そこで、本発明者らは、炭素材料とＴｉＯ
2とを混合し、これを焼成することにより、チタン（Ｔ
ｉ）原子を表面官能基と反応させ、ＴｉＣの形で炭素材
料の表面を被覆する方法を完成した。図１（ｂ）には、
本発明によりＴｉＣで表面が被覆された炭素材料が示さ
れる。なお、この場合炭素材料としてはアモルファスカ
ーボン等の非黒鉛炭素材料を使用し、これを焼成処理し
て黒鉛化する方法を採用した。なお、図１（ａ）、
（ｂ）に示される方法では、焼成温度が２８００℃とな
っているが、非黒鉛炭素材料は、１５００℃以上の温度
で黒鉛化するため、焼成温度としては１５００℃以上と
すればよい。また、焼成中に酸素が存在すると、炭素材
料が酸素と反応してしまうので、焼成処理は窒素等の不
活性雰囲気の中で行う。
2とを混合し、これを焼成することにより、チタン（Ｔ
ｉ）原子を表面官能基と反応させ、ＴｉＣの形で炭素材
料の表面を被覆する方法を完成した。図１（ｂ）には、
本発明によりＴｉＣで表面が被覆された炭素材料が示さ
れる。なお、この場合炭素材料としてはアモルファスカ
ーボン等の非黒鉛炭素材料を使用し、これを焼成処理し
て黒鉛化する方法を採用した。なお、図１（ａ）、
（ｂ）に示される方法では、焼成温度が２８００℃とな
っているが、非黒鉛炭素材料は、１５００℃以上の温度
で黒鉛化するため、焼成温度としては１５００℃以上と
すればよい。また、焼成中に酸素が存在すると、炭素材
料が酸素と反応してしまうので、焼成処理は窒素等の不
活性雰囲気の中で行う。
【００１５】以上のようにして、黒鉛化された炭素材料
の表面に、ＴｉＣを形成させることにより、炭素材料の
導電性を向上させることができる。これにより、リチウ
ムイオン２次電池の電極として使用した場合に、高出力
を得ることができる。また、チタンは炭素材料の表面の
みに結合しているので、炭素材料の重さにさほど影響せ
ず、リチウムイオン２次電池の電極を構成した場合にも
その重量の増加を抑制できる。このため、出力密度及び
エネルギ密度とも向上させることができる。更に、上記
方法によって、炭素材料の表面に存在する表面官能基が
チタン原子と反応するので、表面官能基にリチウム化合
物が付着することによる容量低下やサイクル特性の悪化
を抑制することもできる。
の表面に、ＴｉＣを形成させることにより、炭素材料の
導電性を向上させることができる。これにより、リチウ
ムイオン２次電池の電極として使用した場合に、高出力
を得ることができる。また、チタンは炭素材料の表面の
みに結合しているので、炭素材料の重さにさほど影響せ
ず、リチウムイオン２次電池の電極を構成した場合にも
その重量の増加を抑制できる。このため、出力密度及び
エネルギ密度とも向上させることができる。更に、上記
方法によって、炭素材料の表面に存在する表面官能基が
チタン原子と反応するので、表面官能基にリチウム化合
物が付着することによる容量低下やサイクル特性の悪化
を抑制することもできる。
【００１６】以下に、図１の製造方法の具体例を実施例
１として説明する。
１として説明する。
【００１７】
【実施例１】非黒鉛炭素材料として、大阪瓦斯社製のメ
ソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）を１０００℃で
焼成したアモルファスカーボンを使用した。このアモル
ファスカーボン８０％と、ＴｉＯ2粉末２０％とを混合
し、窒素雰囲気中で２８００℃の温度により１０時間焼
成した。このようにして製造した黒鉛は、図２に示され
るようなＸ線回折スペクトルを示している。図２におい
ては、黒鉛（Ｃ）のピークとＴｉＣのピークが見られ
る。これにより、炭素材料の表面官能基部分の炭素にチ
タンが結合し、強固なＴｉＣコーティングされた黒鉛が
得られたと考えられる。
ソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）を１０００℃で
焼成したアモルファスカーボンを使用した。このアモル
ファスカーボン８０％と、ＴｉＯ2粉末２０％とを混合
し、窒素雰囲気中で２８００℃の温度により１０時間焼
成した。このようにして製造した黒鉛は、図２に示され
るようなＸ線回折スペクトルを示している。図２におい
ては、黒鉛（Ｃ）のピークとＴｉＣのピークが見られ
る。これにより、炭素材料の表面官能基部分の炭素にチ
タンが結合し、強固なＴｉＣコーティングされた黒鉛が
得られたと考えられる。
【００１８】
【実施例２】実施例１のようにして製造したＴｉＣコー
ティングされた黒鉛を負極活物質とし、これに１０％Ｐ
ＶｄＦを結着剤として混合し、ペースト化して銅箔上に
塗布、乾燥し負極電極を形成した。対極にリチウム箔を
使用し、電解液として１ｍｏｌ／ｌＬｉＰＦ6を含むＥ
Ｃ：ＤＥＣ＝１：１の溶液を使用して、黒鉛表面のＴｉ
Ｃコーティング量を変化させた場合の比容量を測定し
た。この結果が図３に示される。なお、この比容量は、
１Ｃ＝３００ｍＡｈ／ｇとした場合の１／３Ｃ、１Ｃ、
３Ｃの３段階における定電流充放電による放電容量とし
て求めた。
ティングされた黒鉛を負極活物質とし、これに１０％Ｐ
ＶｄＦを結着剤として混合し、ペースト化して銅箔上に
塗布、乾燥し負極電極を形成した。対極にリチウム箔を
使用し、電解液として１ｍｏｌ／ｌＬｉＰＦ6を含むＥ
Ｃ：ＤＥＣ＝１：１の溶液を使用して、黒鉛表面のＴｉ
Ｃコーティング量を変化させた場合の比容量を測定し
た。この結果が図３に示される。なお、この比容量は、
１Ｃ＝３００ｍＡｈ／ｇとした場合の１／３Ｃ、１Ｃ、
３Ｃの３段階における定電流充放電による放電容量とし
て求めた。
【００１９】図３からわかるように、ＴｉＣコーティン
グ量としては、２０％以下が好ましい。２０％以上とす
ると、容量に関与しないＴｉＣの量が増加し、このため
に容量低下が大きくなるからである。また、２０％以下
では、ＴｉＣによる容量低下よりも、導電性の向上によ
るＩＲドロップの低下にともなう容量増加分が大きく寄
与し、特に高電流密度充放電時の容量が大きくなってい
る。ただし、ＴｉＣコーティングの効果を維持するため
には、最低でも０．０１％以上のコーティング量が必要
である。
グ量としては、２０％以下が好ましい。２０％以上とす
ると、容量に関与しないＴｉＣの量が増加し、このため
に容量低下が大きくなるからである。また、２０％以下
では、ＴｉＣによる容量低下よりも、導電性の向上によ
るＩＲドロップの低下にともなう容量増加分が大きく寄
与し、特に高電流密度充放電時の容量が大きくなってい
る。ただし、ＴｉＣコーティングの効果を維持するため
には、最低でも０．０１％以上のコーティング量が必要
である。
【００２０】図４には、上述したＴｉＣコーティングさ
れた黒鉛を負極活物質として使用し、正極活物質として
ＬｉＭｎ2Ｏ4を使用し、コイン型電池として作動させた
場合のサイクル特性が示される。サイクル特性の評価は
３Ｖと４．２Ｖの間の１Ｃ定電流充放電を６０℃で行
い、最初の容量と、２０回の充放電の後の容量との差か
ら１サイクルに対する容量低下として求めた。図４に示
されるように、ＴｉＣのコーティングがないもののサイ
クル劣化率を１．００とした場合に、８％コーティング
したもののサイクル劣化率が０．７８であり、２０％コ
ーティングしたもののサイクル劣化率が０．８５となっ
た。従って、いずれの場合にも、ＴｉＣをコーティング
した場合の方がサイクル劣化率が小さいことがわかる。
これは、ＴｉＣコーティングによる負極導電性の向上の
ため、ＩＲドロップが低下した効果と、ＴｉＣコーティ
ングによる負極炭素材料表面の官能基部分の不活性化に
ともない、Ｌｉ2ＣＯ3等の被膜成長が抑制された効果の
ためと考えられる。
れた黒鉛を負極活物質として使用し、正極活物質として
ＬｉＭｎ2Ｏ4を使用し、コイン型電池として作動させた
場合のサイクル特性が示される。サイクル特性の評価は
３Ｖと４．２Ｖの間の１Ｃ定電流充放電を６０℃で行
い、最初の容量と、２０回の充放電の後の容量との差か
ら１サイクルに対する容量低下として求めた。図４に示
されるように、ＴｉＣのコーティングがないもののサイ
クル劣化率を１．００とした場合に、８％コーティング
したもののサイクル劣化率が０．７８であり、２０％コ
ーティングしたもののサイクル劣化率が０．８５となっ
た。従って、いずれの場合にも、ＴｉＣをコーティング
した場合の方がサイクル劣化率が小さいことがわかる。
これは、ＴｉＣコーティングによる負極導電性の向上の
ため、ＩＲドロップが低下した効果と、ＴｉＣコーティ
ングによる負極炭素材料表面の官能基部分の不活性化に
ともない、Ｌｉ2ＣＯ3等の被膜成長が抑制された効果の
ためと考えられる。
【００２１】
【実施例３】図５には、正極導電材料として上述したＴ
ｉＣコーティングされた黒鉛を使用した場合のリチウム
イオン２次電池の出力密度及びエネルギ密度の評価の結
果が示される。この場合、正極材としては、ＴｉＣを１
０％コーティングした黒鉛化カーボンブラックを正極導
電材料として１０％、正極活物質としてＬｉＭｎ2Ｏ4を
９０％、結着剤としてＰＶｄＦを７％混合したものをペ
ースト化し、アルミ箔上に塗布、乾燥して正極を形成し
た。この場合の目付量は３０ｍｇ／ｃｍ2とした。ま
た、負極材としては活物質として天然黒鉛を９０％、結
着剤としてＰＶｄＦを１０％混合し、ペースト化して銅
箔上に塗布、乾燥して負極を形成した。この場合の目付
量は１３ｍｇ／ｃｍ2とした。これらの正極、負極をＰ
Ｅセパレータを介し対向配置させ、正極１０枚、負極１
１枚を積層した。この場合の１枚の電極面積は約２０ｃ
ｍ2であった。また電解液は、１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6
を含むＥＣ：ＤＥＣ＝１：１溶液を使用した。なお、比
較例として、以下の表１に示されるようなカーボンブラ
ック、ＴｉＣを導電化材料として使用したものも評価し
た。
ｉＣコーティングされた黒鉛を使用した場合のリチウム
イオン２次電池の出力密度及びエネルギ密度の評価の結
果が示される。この場合、正極材としては、ＴｉＣを１
０％コーティングした黒鉛化カーボンブラックを正極導
電材料として１０％、正極活物質としてＬｉＭｎ2Ｏ4を
９０％、結着剤としてＰＶｄＦを７％混合したものをペ
ースト化し、アルミ箔上に塗布、乾燥して正極を形成し
た。この場合の目付量は３０ｍｇ／ｃｍ2とした。ま
た、負極材としては活物質として天然黒鉛を９０％、結
着剤としてＰＶｄＦを１０％混合し、ペースト化して銅
箔上に塗布、乾燥して負極を形成した。この場合の目付
量は１３ｍｇ／ｃｍ2とした。これらの正極、負極をＰ
Ｅセパレータを介し対向配置させ、正極１０枚、負極１
１枚を積層した。この場合の１枚の電極面積は約２０ｃ
ｍ2であった。また電解液は、１ｍｏｌ／ｌのＬｉＰＦ6
を含むＥＣ：ＤＥＣ＝１：１溶液を使用した。なお、比
較例として、以下の表１に示されるようなカーボンブラ
ック、ＴｉＣを導電化材料として使用したものも評価し
た。
【００２２】
【表１】 なお、出力は、ＳＯＣ５０％（５０％充電状態）におけ
る３Ｖまで１０秒で放電可能な電流値から求めた。ま
た、エネルギ密度は、３Ｖと４．２Ｖとの間の充放電に
おける平均電圧と容量とから求めた。この場合の出力密
度、エネルギ密度は、容器を除く全内容物重量当たりの
値である。
る３Ｖまで１０秒で放電可能な電流値から求めた。ま
た、エネルギ密度は、３Ｖと４．２Ｖとの間の充放電に
おける平均電圧と容量とから求めた。この場合の出力密
度、エネルギ密度は、容器を除く全内容物重量当たりの
値である。
【００２３】図５に示されるように、出力密度、エネル
ギ密度ともＴｉＣを１０％コーティングした黒鉛を正極
材中に１０％添加したものが最も高い値となっている。
これは、ＴｉＣをコーティングすることにより、通常の
黒鉛化カーボンブラックよりも導電性が向上し、またＴ
ｉＣの単体よりも軽いので、より軽い重量の電極でより
高い導電性を得ることができるためと考えられる。
ギ密度ともＴｉＣを１０％コーティングした黒鉛を正極
材中に１０％添加したものが最も高い値となっている。
これは、ＴｉＣをコーティングすることにより、通常の
黒鉛化カーボンブラックよりも導電性が向上し、またＴ
ｉＣの単体よりも軽いので、より軽い重量の電極でより
高い導電性を得ることができるためと考えられる。
【００２４】なお、以上の各実施例では、炭素材料の表
面にチタンをコーティングする例で説明したが、チタン
の代わりにジルコン（Ｚｒ）を用いることも好適であ
る。この場合には、炭素材料の表面にコーティングされ
るのはＴｉＣではなく、ＺｒＣとなる。このようなＺｒ
Ｃによっても、導電性を向上させることができる。
面にチタンをコーティングする例で説明したが、チタン
の代わりにジルコン（Ｚｒ）を用いることも好適であ
る。この場合には、炭素材料の表面にコーティングされ
るのはＴｉＣではなく、ＺｒＣとなる。このようなＺｒ
Ｃによっても、導電性を向上させることができる。
【００２５】また、導電性の向上を期待することはでき
ないが、表面官能基と反応し、これを安定化させてリチ
ウム化合物による炭素材料表面の被覆によって容量が低
下することを防止するために、ケイ素（Ｓｉ）を使用
し、ＳｉＣによるコーティングを行うことも有効である
と考えられる。
ないが、表面官能基と反応し、これを安定化させてリチ
ウム化合物による炭素材料表面の被覆によって容量が低
下することを防止するために、ケイ素（Ｓｉ）を使用
し、ＳｉＣによるコーティングを行うことも有効である
と考えられる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
炭素材料の表面にＴｉＣを被覆することにより、炭素材
料の導電性を向上させることができ、リチウムイオン２
次電池の出力密度、エネルギ密度をともに向上させるこ
とができる。
炭素材料の表面にＴｉＣを被覆することにより、炭素材
料の導電性を向上させることができ、リチウムイオン２
次電池の出力密度、エネルギ密度をともに向上させるこ
とができる。
【００２７】また、ＴｉＣのコーティングは、炭素材料
表面の官能基部分にチタン原子を化学結合させることに
より行うので、強固なコーティングを形成することがで
きる。
表面の官能基部分にチタン原子を化学結合させることに
より行うので、強固なコーティングを形成することがで
きる。
【図１】 本発明に係るリチウムイオン２次電池に使用
される負極活物質及び正極導電材料を構成する炭素材料
表面にＴｉＣコーティングをする方法の説明図である。
される負極活物質及び正極導電材料を構成する炭素材料
表面にＴｉＣコーティングをする方法の説明図である。
【図２】 図１に示された方法によりＴｉＣをコーティ
ングした黒鉛のＸ線回折スペクトル図である。
ングした黒鉛のＸ線回折スペクトル図である。
【図３】 図１に示されたＴｉＣをコーティングした黒
鉛を負極活物質として使用した場合の、ＴｉＣコーティ
ング量と比容量との関係を示す図である。
鉛を負極活物質として使用した場合の、ＴｉＣコーティ
ング量と比容量との関係を示す図である。
【図４】 図１に示されたＴｉＣをコーティングした黒
鉛を負極活物質として使用した場合の、サイクル劣化率
を示す図である。
鉛を負極活物質として使用した場合の、サイクル劣化率
を示す図である。
【図５】 図１に示されたＴｉＣをコーティングした黒
鉛を正極導電材料として使用した場合の出力密度及びエ
ネルギ密度を示す図である。
鉛を正極導電材料として使用した場合の出力密度及びエ
ネルギ密度を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H003 AA01 BA01 BA03 BB01 BC01 BC05 BD01 5H014 AA02 AA04 BB01 BB06 CC01 EE10 HH08 5H029 AJ02 AK03 AL07 AM03 AM05 AM07 BJ03 CJ02 CJ08 DJ07 EJ03 HJ14
Claims (5)
- 【請求項１】 負極活物質を構成する炭素材料表面にＴ
ｉＣが被覆されていることを特徴とするリチウムイオン
２次電池。 - 【請求項２】 正極導電材料を構成する炭素材料表面に
ＴｉＣが被覆されていることを特徴とするリチウムイオ
ン２次電池。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のリチウム
イオン２次電池において、前記ＴｉＣのかわりにＺｒＣ
を使用することを特徴とするリチウムイオン２次電池。 - 【請求項４】 非黒鉛炭素材料とＴｉまたはＴｉ酸化物
の粉末とを混合する工程と、 不活性雰囲気のもと１５００℃以上の温度で加熱するこ
とにより前記非黒鉛炭素材料を黒鉛化させるとともに、
その表面にＴｉＣを形成させることを特徴とする負極活
物質または正極導電材料の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の負極活物質または正極導
電材料の製造方法において、前記ＴｉまたはＴｉ酸化物
のかわりにＺｒまたはＺｒ酸化物を使用することを特徴
とする負極活物質または正極導電材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378014B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2003-03-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전극 및 리튬 이차 전지 |
| US20030148184A1 (en) * | 2001-04-09 | 2003-08-07 | Atsuo Omaru | Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary cell, and non-aqueous electrolyte secondary cell using the negative electrode |
| JP2006294326A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Mie Univ | 高分子固体電解質リチウム２次電池用負極材及びその製造方法 |
| EP1738425A1 (en) * | 2004-04-23 | 2007-01-03 | LG Chemical, Ltd. | Anode active material with improved electrochemical properties and electrochemical device comprising the same |
| KR100838165B1 (ko) | 2004-09-24 | 2008-06-13 | 주식회사 엘지화학 | 티타늄 화합물이 피복되어 있는 탄소계 음극 활물질 및그것을 포함하는 리튬 이차전지 |
| KR100865035B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2008-10-23 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 및 그 제조방법 |
| US7468224B2 (en) * | 2004-03-16 | 2008-12-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Battery having improved positive electrode and method of manufacturing the same |
| US20120009477A1 (en) * | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Industrial Technology Research Institute | Anode material of rapidly chargeable lithium battery and manufacturing method thereof |
| CN108023060A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-11 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 一种制备锂离子电池高压实负极材料的方法 |
| US10062901B2 (en) | 2013-12-10 | 2018-08-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative active material, lithium battery including the material, and method of manufacturing the material |
| CN109346692A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-15 | 青岛泰达华润新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN110729451A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 惠州比亚迪电池有限公司 | 正极片及其制备方法、锂离子电池和车辆 |
| CN113161532A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 负极活性材料及包含该负极活性材料的负极、二次电池和电子设备 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP10362825A patent/JP2000188134A/ja active Pending
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100378014B1 (ko) * | 2000-08-21 | 2003-03-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전극 및 리튬 이차 전지 |
| US20030148184A1 (en) * | 2001-04-09 | 2003-08-07 | Atsuo Omaru | Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary cell, and non-aqueous electrolyte secondary cell using the negative electrode |
| US20160351895A1 (en) * | 2001-04-09 | 2016-12-01 | Sony Corporation | Negative Material for Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery and Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery Using Negative Material |
| US9972831B2 (en) | 2001-04-09 | 2018-05-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd | Negative material for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery using the negative material |
| US9450245B2 (en) * | 2001-04-09 | 2016-09-20 | Sony Corporation | Negative material for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery using the negative material |
| US20180226638A1 (en) * | 2001-04-09 | 2018-08-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Negative material for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery using the negative material |
| US7468224B2 (en) * | 2004-03-16 | 2008-12-23 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Battery having improved positive electrode and method of manufacturing the same |
| EP1738425A1 (en) * | 2004-04-23 | 2007-01-03 | LG Chemical, Ltd. | Anode active material with improved electrochemical properties and electrochemical device comprising the same |
| US7754385B2 (en) | 2004-04-23 | 2010-07-13 | Lg Chem, Ltd. | Anode active material with improved electrochemical properties and electrochemical device comprising the same |
| EP1738425A4 (en) * | 2004-04-23 | 2010-09-01 | Lg Chemical Ltd | ACTIVE ANODE MATERIAL WITH IMPROVED ELECTROCHEMICAL PROPERTIES AND ELECTROCHEMICAL DEVICE THEREWITH |
| JP2007534129A (ja) * | 2004-04-23 | 2007-11-22 | エルジー・ケム・リミテッド | 改善された電気化学特性を有する負極活物質及びこれを含む電気化学素子 |
| KR100838165B1 (ko) | 2004-09-24 | 2008-06-13 | 주식회사 엘지화학 | 티타늄 화합물이 피복되어 있는 탄소계 음극 활물질 및그것을 포함하는 리튬 이차전지 |
| JP4496366B2 (ja) * | 2005-04-07 | 2010-07-07 | 国立大学法人三重大学 | 高分子固体電解質リチウム２次電池用負極材及びその製造方法 |
| JP2006294326A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Mie Univ | 高分子固体電解質リチウム２次電池用負極材及びその製造方法 |
| KR100865035B1 (ko) * | 2006-05-04 | 2008-10-23 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차 전지 및 그 제조방법 |
| US9825267B2 (en) | 2006-05-04 | 2017-11-21 | Lg Chem, Ltd. | Lithium secondary battery and method for producing the same |
| US20120009477A1 (en) * | 2010-07-12 | 2012-01-12 | Industrial Technology Research Institute | Anode material of rapidly chargeable lithium battery and manufacturing method thereof |
| US10062901B2 (en) | 2013-12-10 | 2018-08-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative active material, lithium battery including the material, and method of manufacturing the material |
| CN108023060A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-11 | 广东天劲新能源科技股份有限公司 | 一种制备锂离子电池高压实负极材料的方法 |
| CN110729451A (zh) * | 2018-07-17 | 2020-01-24 | 惠州比亚迪电池有限公司 | 正极片及其制备方法、锂离子电池和车辆 |
| CN110729451B (zh) * | 2018-07-17 | 2021-12-10 | 惠州比亚迪电池有限公司 | 正极片及其制备方法、锂离子电池和车辆 |
| CN109346692A (zh) * | 2018-10-10 | 2019-02-15 | 青岛泰达华润新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN109346692B (zh) * | 2018-10-10 | 2021-06-04 | 青岛泰达华润新能源科技有限公司 | 一种锂离子电池负极材料及其制备方法 |
| CN113161532A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-07-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 负极活性材料及包含该负极活性材料的负极、二次电池和电子设备 |
| CN113161532B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-09-23 | 宁德新能源科技有限公司 | 负极活性材料及包含该负极活性材料的负极、二次电池和电子设备 |
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