JP5972513B2 - カソード及びこれを採用したリチウム電池 - Google Patents
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Description
<化1>
Ma(MoO3)b
前記式中、Mは、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、aは、0.5ないし1.5の数を表し、bは、0.3ないし3.0の数を表す。
<化2>
M’c(MoO4)d
前記式中、M’は、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、cは、0.5ないし1.5の数を表し、dは、0.3ないし3.0の数を表す。
<化3>
M’’Oe
前記式中、M’’は、Al、Mg、Si、Ti、Zr、Zn、Ba、Sr、Ca及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、eは、0.5ないし2.5の数を表す。
<化4>
Li3PO4
<化5>
LixM’’’yMozO3
式中、x、y及びzは、0.1≦x≦2.3、0<y≦0.3、0.7≦z≦1.1を満たし、M’’’は、Al、Ga、Ge、Mg、Nb、Zn、Cd、Ti、Co、Ni、K、Na、Ca、Si、Fe、Cu、Sn、V、B、P、Se、Bi、As、Zr、Mn、Cr、Sr、V、Sc、Y、希土類元素及びこれらの混合物からなる群から選択された一つ以上を表す。
<化5>
LixM’’’yMozO3
式中、x、y及びzは、0.1≦x≦2.3、0≦y≦0.3、0.7≦z≦1.1を満たし、M’’’は、Al、Ga、Ge、Mg、Nb、Zn、Cd、Ti、Co、Ni、K、Na、Ca、Si、Fe、Cu、Sn、V、B、P、Se、Bi、As、Zr、Mn、Cr、Sr、V、Sc、Y、希土類元素及びこれらの混合物からなる群から選択された一つ以上を表す。
<化1>
Ma(MoO3)b
前記式中、Mは、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、aは、0.5ないし1.5の数を表し、bは、0.3ないし3の数を表す。
<化2>
M’c(MoO4)d
前記式中、
M’は、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、cは、0.5ないし1.5の数を表し、dは、0.3ないし3の数を表す。
<化3>
M’’Oe
前記式中、M’’は、Al、Mg、Si、Ti、Zr、Zn、Ba、Sr、Ca及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、eは、0.5ないし2.5の数を表す。
<化4>
Li 3 PO 4
<比較例1>
Li2MoO4+C→Li2MoO3+CO(700℃、N2雰囲気)
<比較例2>
<実施例1>
電気化学評価は、比較例1と同じ方法で進めた。充電が完了した電池は解体してLi対極表面に対してXPS(X−ray Photoelectron Spectroscopy)分析を実施した。
<実施例2>
<実施例3>
<実施例4>
<実施例5>
<実施例6>
<実施例7>
<実施例8>
<実施例9>
Claims (9)
- 導電剤、バインダー及びカソード活物質を含むカソード活物質組成物が集電体の一面上に形成され、
前記カソード活物質がリチウム金属を基準に、上限電圧を4.5V以下にして充放電を行った場合の開放電位が3V以上である第1リチウム化合物と、3V未満である第2リチウム化合物とを含有し、前記第2リチウム化合物のみが金属酸化物コーティング層を含むことを特徴とするカソード。 - 前記金属酸化物は、下記化学式1ないし4の化合物のうち選択された一つ以上であることを特徴とする請求項1に記載のカソード:
<化1>
Ma(MoO3)b
前記式中、
Mは、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、
aは、0.5ないし1.5の数を表し、
bは、0.3ないし3.0の数を表し、
<化2>
M’c(MoO4)d
前記式中、
M’は、Ba、Ca、Sr、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Cd、Ag及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、
cは、0.5ないし1.5の数を表し、
dは、0.3ないし3.0の数を表し、
<化3>
M’’Oe
前記式中、
M’’は、Al、Mg、Si、Ti、Zr、Zn、Ba、Sr、Ca及びLiからなる群から選択された一つ以上を表し、
eは、0.5ないし2.5の数を表す:
<化4>
Li3PO4。 - 前記第2リチウム化合物は、Mo、Ti、Cr、V、及びCuからなる群から一つ以上選択される金属元素を含有するリチウム金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のカソード。
- 前記第2リチウム化合物は、下記化学式5のリチウム金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のカソード:
<化5>
LixM’’’yMozO3
式中、x、y及びzは、0.1≦x≦2.3、0<y≦0.3、0.7≦z≦1.1を満たし、
M’’’は、Al、Ga、Ge、Mg、Nb、Zn、Cd、Ti、Co、Ni、K、Na、Ca、Si、Fe、Cu、Sn、V、B、P、Se、Bi、As、Zr、Mn、Cr、Sr、V、Sc、Y、希土類元素及びこれらの混合物からなる群から選択された一つ以上を表す。 - 前記M’’’は、Al、Mg及びZnからなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項4に記載のカソード。
- 前記化学式5の化合物は、層状構造を持つことを特徴とする請求項4に記載のカソード。
- 前記第1リチウム化合物は、Co、Ni及びMnからなる群から一つ以上選択される金属元素を含有するリチウム金属化合物であることを特徴とする請求項1に記載のカソード。
- 前記第1及び第2リチウム化合物の混合比は、第2リチウム化合物/第1リチウム化合物が0.01ないし0.3重量比であることを特徴とする請求項1に記載のカソード。
- 請求項1ないし8のうちいずれか1項に記載のカソードと、
アノードと、
有機電解液と、を含むことを特徴とするリチウム電池。
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