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JPH07211352A - Nonaqueous secondary battery - Google Patents

Nonaqueous secondary battery

Info

Publication number
JPH07211352A
JPH07211352A JP6002592A JP259294A JPH07211352A JP H07211352 A JPH07211352 A JP H07211352A JP 6002592 A JP6002592 A JP 6002592A JP 259294 A JP259294 A JP 259294A JP H07211352 A JPH07211352 A JP H07211352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
electrode active
active material
negative electrode
carbonate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6002592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Funatsu
英二 船津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP6002592A priority Critical patent/JPH07211352A/en
Publication of JPH07211352A publication Critical patent/JPH07211352A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a highly safe nonaqueous secondary battery which has high discharge electric potential and high discharge capacity in a wide temperature range and has an excellent charge and discharge cycle characteristic. CONSTITUTION:Oxide to insert and release lithium and nonaqueous electrolyte obtained by dissolving fluorine-contained lithium salt in mixed solvent containing ethylene carbonate by 5 volume % to 30 volume % and diethyl carbonate in nonaqueous electrolyte, are used as a negative electrode active material.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放電電位、放電容量及
び充放電サイクル寿命等の充放電特性及び安全性が改善
された非水二次電池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous secondary battery having improved charge / discharge characteristics such as discharge potential, discharge capacity and charge / discharge cycle life and safety.

【0002】[0002]

【従来の技術】非水二次電池の電解液として、負極活物
質としてリチウム金属またはリチウム合金を用いた場合
には、エチレンカーボネート(EC)と、ECより低粘
度の環状または非環状のエーテル類(例えば、THF、
ジオキソラン(DOL)、2−メチルテトラヒドロフラ
ン、ジメトキシエタン(DME))(特開昭59−96
666)、有機エステルをベースとした有機電解質(例
えば、蟻酸メチル)(特開平1ー309261)、非対
象の非環状炭酸エステル(例えば、メチルエチル炭酸エ
ステル)(特開平4−104468)、ECと2−メチ
ルテトラヒドロフランとブチレンカーボネート(BC)
(米国特許5079109)等を用いる非水二次電池が
挙げられる。負極活物質として炭素質材料を用いた場合
には、電解液として、環状炭酸エステルと環状エステル
の混合溶媒(例えば、プロピレンカーボネート(PC)
とγ−ブチロラクトン(BL))とLiXFn (X:
B,P,As,Sb、n:4または6)(特開平2−2
15059)、環状炭酸エステルと鎖状エステルの混合
溶媒(例えば、PCとMA)とLiXFn (X:B,
P,As,Sb、n:4または6)(特開平3−295
178)、環状エステル類、エステル類、鎖状エステル
類、環状エーテル類の混合溶媒にアミド化合物を添加し
たもの(特開平4−115471)、鎖状カーボネート
と環状カーボネートを含む溶媒(特開平4−17167
4、特開平5−13088)、ECとDMC(米国特許
5192629)等を用いる非水二次電池が挙げられ
る。負極活物質として遷移金属酸化物を用いた場合に
は、EP567149A、に記載されている。特開平3
ー291862。一次電池正極活物質としてSnO2
用いた場合には、PCとLiClO4 を用いた非水電池
等が挙げられる(電気化学および工業物理化学 46巻
7号407ページ 1978年)。
2. Description of the Related Art When lithium metal or a lithium alloy is used as a negative electrode active material as an electrolyte for a non-aqueous secondary battery, ethylene carbonate (EC) and cyclic or acyclic ethers having a lower viscosity than EC are used. (For example, THF,
Dioxolane (DOL), 2-methyltetrahydrofuran, dimethoxyethane (DME)) (JP-A-59-96)
666), organic electrolytes based on organic esters (for example, methyl formate) (JP-A-1-309261), asymmetric acyclic carbonates (for example, methyl ethyl carbonate) (JP-A-4-104468), EC and 2-methyltetrahydrofuran and butylene carbonate (BC)
Non-aqueous secondary batteries using (US Pat. No. 5,079,109) and the like can be mentioned. When a carbonaceous material is used as the negative electrode active material, a mixed solvent of cyclic carbonic acid ester and cyclic ester (for example, propylene carbonate (PC)) is used as the electrolytic solution.
And γ-butyrolactone (BL)) and LiXFn (X:
B, P, As, Sb, n: 4 or 6) (Japanese Patent Laid-Open No. 2-2
15059), a mixed solvent of cyclic carbonic acid ester and chain ester (for example, PC and MA) and LiXFn (X: B,
P, As, Sb, n: 4 or 6) (JP-A-3-295)
178), a mixed solvent of a cyclic ester, an ester, a chain ester, and a cyclic ether to which an amide compound is added (JP-A-4-115471), a solvent containing a chain carbonate and a cyclic carbonate (JP-A-4-115471). 17167
4, JP-A-5-13088), non-aqueous secondary batteries using EC and DMC (US Pat. No. 5,192,629), and the like. When a transition metal oxide is used as the negative electrode active material, it is described in EP567149A. JP-A-3
-291862. When SnO 2 is used as the positive electrode active material of the primary battery, a non-aqueous battery using PC and LiClO 4 and the like can be mentioned (electrochemistry and industrial physics, vol. 46, No. 7, page 407, 1978).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、室温
および低温のどちらでも、高い放電電位と高い放電容量
を持ち、さらに良好な充放電サイクル特性を持つ安全性
の高い非水二次電池を提供することである。
An object of the present invention is to provide a highly safe non-aqueous secondary battery having a high discharge potential and a high discharge capacity at both room temperature and low temperature and further having good charge / discharge cycle characteristics. Is to provide.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、正極活
物質、負極活物質、非水電解質から成る非水二次電池に
関し、該負極活物質の少なくとも1種は、リチウムを挿
入、放出する酸化物であり、該非水電解質が5体積%以
上30体積%未満のエチレンカーボネートと、ジエチル
カーボネートとを含む混合溶媒に、フッ素を含むリチウ
ム塩を溶解した非水電解質である、ことを特徴とする非
水二次電池によって達成された。
The object of the present invention relates to a non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material and a non-aqueous electrolyte, wherein at least one of the negative electrode active materials has lithium inserted and released. And a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt containing fluorine is dissolved in a mixed solvent containing 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate. Achieved by a non-aqueous secondary battery.

【0005】本発明の電解質に用いられる混合溶媒は5
体積%以上30体積%未満のエチレンカーボネートと、
ジエチルカーボネートとを含む混合溶媒である。上記混
合溶媒には任意の鎖状炭酸エステルのみを含むことがで
きる。エチレンカーボネートとともに、鎖状炭酸エステ
ルのみを使用することで、低温での放電容量および充放
電サイクル寿命等を大幅に向上させることができる。
The mixed solvent used in the electrolyte of the present invention is 5
Ethylene carbonate of not less than 30% by volume and not less than 30% by volume,
It is a mixed solvent containing diethyl carbonate. The mixed solvent may contain only any chain ester carbonate. By using only the chain carbonic acid ester together with ethylene carbonate, the discharge capacity at low temperature and the charge / discharge cycle life can be significantly improved.

【0006】本発明で用いることができるジエチルカー
ボネート以外の鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカ
ーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカ
ーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロ
ピルカーボネート等が挙げられるが、好ましくは炭素数
が3〜8である鎖状炭酸エステルである。より好ましく
は、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、
メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネー
ト、エチルプロピルカーボネートであり、さらに好まし
くは、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネー
トであり、特に好ましくはジメチルカーボネートであ
る。
Examples of the chain carbonic acid ester other than diethyl carbonate which can be used in the present invention include dimethyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate and the like, but preferably the number of carbon atoms is It is a chain carbonic acid ester of 3 to 8. More preferably, dimethyl carbonate, dipropyl carbonate,
Methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate are more preferable, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate are more preferable, and dimethyl carbonate is particularly preferable.

【0007】好ましい本発明の電解質に用いられる混合
溶媒の例としては、5体積%以上30体積%未満のエチ
レンカーボネートとジエチルカーボネート、または5体
積%以上30体積%未満のエチレンカーボネート、ジエ
チルカーボネートと、ジメチルカーボネート、ジプロピ
ルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプ
ロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネートから
選ばれる少なくとも1種の鎖状炭酸エステルとを含む混
合溶媒が挙げられる。
Preferred examples of the mixed solvent used in the electrolyte of the present invention include 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate, or 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate. A mixed solvent containing at least one chain carbonic acid ester selected from dimethyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl ethyl carbonate, methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate can be mentioned.

【0008】より好ましい例としては、5体積%以上3
0体積%未満のエチレンカーボネートとジエチルカーボ
ネート、または5体積%以上30体積%未満のエチレン
カーボネート、ジエチルカーボネートと、ジメチルカー
ボネート、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカー
ボネートから選ばれる少なくとも1種の鎖状炭酸エステ
ルとを含む混合溶媒が挙げられる。
A more preferable example is 5% by volume or more and 3
Less than 0% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate, or 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate, and at least one chain carbonate ester selected from dimethyl carbonate, dipropyl carbonate and methyl ethyl carbonate. And a mixed solvent containing.

【0009】さらに好ましい例としては、5体積%以上
30体積%未満のエチレンカーボネートとジエチルカー
ボネート、または5体積%以上30体積%未満のエチレ
ンカーボネート、ジエチルカーボネートと、ジメチルカ
ーボネート、メチルエチルカーボネートから選ばれる少
なくとも1種の鎖状炭酸エステルとを含む混合溶媒が挙
げられる。
More preferred examples are selected from ethylene carbonate and diethyl carbonate in an amount of 5% by volume to less than 30% by volume, or ethylene carbonate, diethyl carbonate in an amount of 5% by volume to less than 30% by volume, dimethyl carbonate, and methylethyl carbonate. A mixed solvent containing at least one chain carbonic acid ester may be mentioned.

【0010】本発明において、エチレンカーボネートは
混合溶媒の5体積%以上30体積%未満であり、より好
ましくは5体積%以上25体積%以下、特に好ましくは
10体積%以上25体積%以下である。最も好ましく
は、10体積%以上20体積%以下である。鎖状炭酸エ
ステルは混合溶媒の70体積%を越え95体積%以下で
あり、より好ましくは75体積%以上95体積%以下、
特に好ましくは75体積%以上90体積%以下である。
最も好ましくは、80体積%以上90体積%以下であ
る。鎖状炭酸エステルの中での、ジエチルカーボネート
と他の鎖状炭酸エステルとの混合割合に特に限定はない
が、好ましくは、ジエチルカーボネートが10〜95体
積%、好ましくは10〜80体積%、特に好ましくは1
0〜70体積%である。
In the present invention, ethylene carbonate is 5% by volume or more and less than 30% by volume of the mixed solvent, more preferably 5% by volume or more and 25% by volume or less, and particularly preferably 10% by volume or more and 25% by volume or less. Most preferably, it is 10% by volume or more and 20% by volume or less. The chain carbonate is more than 70% by volume and 95% by volume or less of the mixed solvent, more preferably 75% by volume or more and 95% by volume or less,
It is particularly preferably 75% by volume or more and 90% by volume or less.
Most preferably, it is 80% by volume or more and 90% by volume or less. In the chain carbonic acid ester, the mixing ratio of diethyl carbonate and other chain carbonic acid ester is not particularly limited, but preferably diethyl carbonate is 10 to 95% by volume, preferably 10 to 80% by volume, particularly Preferably 1
It is 0 to 70% by volume.

【0011】本発明の電解質に用いられるリチウム塩は
フッ素を含むリチウム塩であり、具体例としてはLiB
4 、LiPF6 、LiAsF6 、LiSbF6 、Li
CF 3 SO3 、LiCF3 CO2 等が挙げられるが、こ
れらの化合物に特に限定されるものではない。好ましく
用いられるリチウム塩はLiCF3 SO3 、LiXFn
(X:B,P,As,Sb、nはXがBの時は4でXが
P,As,Sbの時は6)である。LiXFnは LiF + XFn-1 −> LiXFn で表されるルイス酸複塩で、具体例としては、LiBF
4 、LiPF6 、LiAsF6 、LiSbF6 が挙げら
れる。より好ましくは、LiBF4 、LiPF6 、Li
CF3 SO3 であり、特に好ましくは、LiPF6 、L
iCF3 SO3 であり、最も好ましくはLiPF6 であ
る。
The lithium salt used in the electrolyte of the present invention is
It is a lithium salt containing fluorine, and as a specific example, LiB
FFour, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, Li
CF 3SO3, LiCF3CO2Etc.
It is not particularly limited to these compounds. Preferably
The lithium salt used is LiCF3SO3, LiXFn
(X: B, P, As, Sb, n is 4 when X is B and X is
In case of P, As, Sb, it is 6). LiXFn is a Lewis acid double salt represented by LiF + XFn-1-> LiXFn, and specific examples include LiBF
Four, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6Are listed
Be done. More preferably LiBFFour, LiPF6, Li
CF3SO3And particularly preferably LiPF6, L
iCF3SO3And most preferably LiPF6And
It

【0012】本発明の電解質に用いられるリチウム塩は
混合して用いることができる。好ましくはLiPF
6 と、LiCF3 SO3 、LiXFn(X:B,As,
Sb、nはXがBの時は4でXがAs,Sbの時は6)
から選ばれる少なくとも1種のリチウム塩との混合であ
る。より好ましくは、LiPF6 と、LiBF4 、Li
CF3 SO3 から選ばれる少なくとも1種のリチウム塩
との混合である。特に好ましくはLiPF6 とLiBF
4 との混合である。本発明ではリチウム塩を混合して用
いる場合には、任意の割合で混合することができる。好
ましくは、第二以降のリチウム塩がリチウム塩全体に占
めるモル比は、0%を越え45%以下であり、より好ま
しくは0%を越え30%以下である。さらに好ましくは
2%以上30%以下、最も好ましくは5%以上25%以
下である。本発明の好ましいリチウム塩の組み合わせ
は、LiPF6 と、LiCF3 SO 3 、LiXFn
(X:B,As,Sb、nはXがBの時は4でXがA
s,Sbの時は6)から選ばれる少なくとも1種のリチ
ウム塩との組み合わせで、LiPF 6 が100%未満4
5%以下であり、さらに好ましくは、LiPF6 と、L
iBF4 、LiCF3 SO3 から選ばれる少なくとも1
種のリチウム塩との組み合わせで、LiPF6 が100
%未満40%以下である。特に好ましくは、LiPF 6
とLiBF4 との組み合わせで、LiPF6 が100%
未満35%以下である。
The lithium salt used in the electrolyte of the present invention is
It can be mixed and used. Preferably LiPF
6And LiCF3SO3, LiXFn (X: B, As,
Sb and n are 4 when X is B and 6 when X is As and Sb)
A mixture with at least one lithium salt selected from
It More preferably LiPF6And LiBFFour, Li
CF3SO3At least one lithium salt selected from
Mixed with. Particularly preferably LiPF6And LiBF
FourMixed with. In the present invention, a lithium salt is mixed and used.
If present, they can be mixed in any ratio. Good
More preferably, the second and subsequent lithium salts occupy the entire lithium salt.
The molar ratio is more than 0% and 45% or less, which is more preferable.
It is more than 0% and 30% or less. More preferably
2% or more and 30% or less, most preferably 5% or more and 25% or less
Below. Preferred Lithium Salt Combinations of the Invention
Is LiPF6And LiCF3SO 3, LiXFn
(X: B, As, Sb, n is 4 when X is B and X is A
For s and Sb, at least one type of lithium selected from 6)
LiPF in combination with um salt 6Is less than 100% 4
5% or less, and more preferably LiPF6And L
iBFFour, LiCF3SO3At least 1 selected from
LiPF in combination with some lithium salts6Is 100
% And 40% or less. Particularly preferably, LiPF 6
And LiBFFourIn combination with LiPF6Is 100%
It is less than 35% or less.

【0013】本発明において、電解質のリチウム塩濃度
は特に限定はないが、好ましくは、0.2M〜3M、特
に好ましくは、0.5M〜2M、最も好ましくは、0.
6M〜1.5Mである。
In the present invention, the concentration of the lithium salt in the electrolyte is not particularly limited, but is preferably 0.2 M to 3 M, particularly preferably 0.5 M to 2 M, most preferably 0.
It is 6M-1.5M.

【0014】これら電解質を電池内に添加する量は、特
に限定されないが、正極活物質や負極活物質の量や電池
のサイズによって必要量用いることができる。
The amount of these electrolytes to be added into the battery is not particularly limited, but it can be used in the required amount depending on the amount of the positive electrode active material or the negative electrode active material and the size of the battery.

【0015】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。無機固体電解質に
は、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよく
知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、L
iSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−8189
9号公報)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60866号公報)、Li2 SiS3
(特開昭60−501731号公報)、硫化リン化合物
(特開昭62−82665号公報)などが有効である。
有機固体電解質では、ポリエチレンオキサイド誘導体か
該誘導体を含むポリマー(特開昭63−135447号
公報)、ポリプロピレンオキサイド誘導体あるいは該誘
導体を含むポリマー、イオン解離基を含むポリマー(特
開昭62−254302号公報、特開昭62−2543
03号公報、特開昭63−193954号公報)、イオ
ン解離基を含むポリマーと上記非プロトン性電解液の混
合物(米国特許番号4,792,504、米国特許番号
4,830,939、特開昭62−22375号公報、
特開昭62−22376号公報、特開昭63−2237
5号公報、特開昭63−22776号公報、特開平1−
95117号公報)、リン酸エステルポリマー(特開昭
61−256573号公報)、非プロトン性極性溶媒を
含有させた高分子マトリックス材料(米国特許番号4,
822,70号、米国特許番号4,830,939号、
特開昭63−239779号公報、特願平2−3031
8号公報、特願平2−78531号公報)が有効であ
る。さらに、ポリアクリロニトリルを電解液に添加する
方法もある(特開昭62−278774号公報)。ま
た、無機と有機固体電解質を併用する方法(特開昭60
−1768号公報)も知られている。
In addition to the electrolytic solution, the following solid electrolytes can be used. Solid electrolytes are classified into inorganic solid electrolytes and organic solid electrolytes. Li-nitrides, halides, oxyacid salts, and the like are well known as inorganic solid electrolytes. Among them, Li 3 N, LiI, Li 5 N
I 2, Li 3 N-LiI -LiOH, LiSiO 4, L
iSiO 4 -LiI-LiOH (JP-A-49-8189)
9 JP), xLi 3 PO 4 - ( 1-x) Li 4 SiO
4 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-60866), Li 2 SiS 3
(JP-A-60-501731), phosphorus sulfide compounds (JP-A-62-82665) and the like are effective.
In the organic solid electrolyte, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the derivative (JP-A-63-135447), a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the derivative, a polymer containing an ion dissociating group (JP-A-62-254302). JP-A-62-2543
03, JP-A-63-193954), a mixture of a polymer containing an ionic dissociative group and the aprotic electrolyte (US Pat. No. 4,792,504, US Pat. No. 4,830,939, JP JP-A-62-22375,
JP-A-62-22376, JP-A-63-2237
5, JP-A-63-22776, JP-A-1-
95117), a phosphoric acid ester polymer (Japanese Patent Laid-Open No. 61-256573), and a polymeric matrix material containing an aprotic polar solvent (US Pat.
822,70, U.S. Pat. No. 4,830,939,
JP-A-63-239779, Japanese Patent Application No. 2-3031
No. 8 and Japanese Patent Application No. 2-78531) are effective. Further, there is also a method of adding polyacrylonitrile to the electrolytic solution (Japanese Patent Laid-Open No. 62-278774). In addition, a method of using both an inorganic and an organic solid electrolyte in combination (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60
No. -1768) is also known.

【0016】本発明で用いられる正極活物質は可逆的に
リチウムイオンを吸蔵・放出できるものであれば特に限
定はない。好ましく用いられる正極活物質は、遷移金属
酸化物であり、特に好ましくはリチウム含有遷移金属酸
化物である。
The positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited as long as it can reversibly store and release lithium ions. The positive electrode active material used preferably is a transition metal oxide, and particularly preferably a lithium-containing transition metal oxide.

【0017】好ましいリチウム含有遷移金属酸化物正極
活物質としては、リチウムを含有するTi、V、Cr、
Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Mo及び/又はWを含
む酸化物をあげることができる。正極活物質と負極活物
質とは異なる組成式をもつことが好ましい。またリチウ
ム以外のアルカリ金属(周期律表の第IA、第IIAの
元素)、半金属のAl、Ga、In、Ge、Sn、P
b、Sb、Biなどを混合してもよい。混合量は0〜1
0モル%が好ましい。
Preferred lithium-containing transition metal oxide positive electrode active materials include lithium-containing Ti, V, Cr, and
Examples thereof include oxides containing Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Mo and / or W. It is preferable that the positive electrode active material and the negative electrode active material have different composition formulas. Alkali metals other than lithium (elements IA and IIA of the Periodic Table), semimetals Al, Ga, In, Ge, Sn, P
You may mix b, Sb, Bi, etc. Mixing amount is 0 to 1
0 mol% is preferable.

【0018】本発明で用いられるより好ましいリチウム
含有遷移金属酸化物正極活物質としては、リチウム化合
物/(遷移金属化合物の合計 ここで遷移金属とは、T
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mo、Wから
選ばれる少なくとも1種)のモル比が0.3〜2.2に
なるように混合して合成することが好ましい。
The more preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention is the sum of lithium compound / (transition metal compound), where the transition metal is T
It is preferable that the compounds are mixed so that the molar ratio of i, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo and W) is 0.3 to 2.2.

【0019】本発明で用いられるとくに好ましいリチウ
ム含有遷移金属酸化物正極活物質としては、リチウム化
合物/(遷移金属化合物の合計 ここで遷移金属とは、
V、Cr、Mn、Fe、Co、Niから選ばれる少なく
とも1種)のモル比が0.3〜2.2になるように混合
して合成することが好ましい。本発明で用いられるとく
に好ましいリチウム含有遷移金属酸化物正極活物質と
は、Lix MOz (ここでM=Co、Mn、Ni、V、
Feから選ばれる少なくとも1種を含む遷移金属)、x
=0.3〜1.2、z=1.4〜3)であることが好ま
しい。
As a particularly preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention, a total of lithium compound / (transition metal compound)
V, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni) are preferably mixed and synthesized so that the molar ratio of them is 0.3 to 2.2. Particularly preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention is Lix MOz (where M = Co, Mn, Ni, V,
Transition metal containing at least one selected from Fe), x
= 0.3 to 1.2 and z = 1.4 to 3).

【0020】本発明で用いられるさらに好ましいリチウ
ム含有金属酸化物正極活物質としては、Lix Co
2 、Lix NiO2 、Lix Coa Ni1-a O2 、L
iz Cob V1-b Oz 、Lix CobFe1-b O2 、L
ixMn2 4 、Lix MncCo2-c O4 、LixM
ncNi2-c O4 、LixMncV2-c Oz 、LixM
ncFe2-c O4 、LixMn2 4 とMnO2 の混合
物、Li2xMnO3 とMnO2 の混合物、LixMn2
4 、Li2xMnO3 とMnO2 の混合物(ここでx=
0.6〜1.2、a=0.1〜0.9、b=0.8〜
0.98、c=1.6〜1.96、z=2.01〜5)
をあげられる。
A more preferable lithium-containing metal oxide positive electrode active material used in the present invention is Lix Co.
O 2 , Lix NiO 2 , Lix Coa Ni 1 -a O 2 , L
iz Cob V 1 -b Oz, Lix CobFe 1 -b O 2 , L
ixMn 2 O 4 , Lix MncCo 2 -c O 4 , LixM
ncNi 2 -c O 4 , LixMncV 2 -c Oz, LixM
ncFe 2 -c O 4 , a mixture of LixMn 2 O 4 and MnO 2, a mixture of Li 2 xMnO 3 and MnO 2 , LixMn 2
A mixture of O 4 , Li 2 x MnO 3 and MnO 2 (where x =
0.6-1.2, a = 0.1-0.9, b = 0.8-
0.98, c = 1.6 to 1.96, z = 2.01 to 5)
I can give you.

【0021】本発明で用いられるさらに好ましいリチウ
ム含有金属酸化物正極活物質としては、LixCo
2 、LixNiO2 、LixCoa Ni1-a O2 、L
ixCobV1-b Oz 、LixCobFe1-b O2 、L
ixMn2 4 、LixMncCo2-c O4 、LixM
ncNi2-c O4 、LixMncV2-c O4 、LixM
ncFe2-c O4 (ここでx=0.7〜1.04、a=
0.1〜0.9、b=0.8〜0.98、c=1.6〜
1.96、z=2.01〜2.3)があげられる。
As a more preferable lithium-containing metal oxide positive electrode active material used in the present invention, LixCo
O 2 , LixNiO 2 , LixCoa Ni 1 -a O 2 , L
ixCobV 1 -b Oz, LixCobFe 1 -b O 2 , L
ixMn 2 O 4 , LixMncCo 2 -c O 4 , LixM
ncNi 2 -c O 4 , LixMncV 2 -c O 4 , LixM
ncFe 2 -c O 4 (where x = 0.7 to 1.04, a =
0.1 to 0.9, b = 0.8 to 0.98, c = 1.6 to
1.96, z = 2.01 to 2.3).

【0022】本発明で用いられる最も好ましいリチウム
含有遷移金属酸化物正極活物質としては、LixCoO
2 、LixNiO2 、LixCoa Ni1-a O2 、Li
xMn2 4 、LixCob V1-b Oz (ここでx=
0.7〜1.04、a=0.1〜0.9、b=0.9〜
0.98、z=2.02〜2.3)があげられる。ここ
で、上記のx値は、充放電開始前の値であり、充放電に
より増減する。
The most preferable lithium-containing transition metal oxide positive electrode active material used in the present invention is LixCoO 2.
2 , LixNiO 2 , LixCoa Ni 1 -a O 2 , Li
xMn 2 O 4 , LixCob V 1 -b Oz (where x =
0.7 to 1.04, a = 0.1 to 0.9, b = 0.9 to
0.98, z = 2.02 to 2.3). Here, the above-mentioned x value is a value before the start of charging / discharging, and increases / decreases due to charging / discharging.

【0023】本発明の正極活物質の合成に際し、遷移金
属酸化物に化学的にリチウムイオンを挿入する方法とし
ては、リチウム金属、リチウム合金やブチルリチウムと
遷移金属酸化物と反応させることにより合成する方法が
好ましい。
In the synthesis of the positive electrode active material of the present invention, a method of chemically inserting lithium ions into the transition metal oxide is to synthesize lithium metal, lithium alloy or butyllithium with the transition metal oxide. The method is preferred.

【0024】正極活物質は、リチウム化合物と遷移金属
化合物を混合、焼成する方法や溶液反応により合成する
ことができるが、特に、焼成法が好ましい。焼成温度
は、本発明で用いられる混合された化合物の一部が分
解、溶融する温度であればよく、例えば250〜200
0℃が好ましく、特に350〜1500℃が好ましい。
焼成のガス雰囲気は、特に限定しないが、空気中あるい
は酸素の割合が多いガス中(例えば、約30%以上)中
が好ましい。
The positive electrode active material can be synthesized by a method of mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound or by a solution reaction, but a firing method is particularly preferable. The firing temperature may be a temperature at which a part of the mixed compound used in the present invention is decomposed and melted, for example, 250 to 200.
0 degreeC is preferable and 350-1500 degreeC is especially preferable.
The gas atmosphere for firing is not particularly limited, but is preferably in air or in a gas containing a large proportion of oxygen (for example, about 30% or more).

【0025】本発明で用いる正極活物質の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、0.1〜50μmが好まし
い。所定の粒子サイズにするには、良く知られた粉砕機
や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボールミル、振
動ボールミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回
気流型ジェットミルや篩などが用いられる。
The average particle size of the positive electrode active material used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 50 μm. A well-known crusher or classifier is used to obtain a predetermined particle size. For example, a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill, a sieve and the like are used.

【0026】本発明で用いられる負極活物質の酸化物に
は、特に限定はなく、具体例としては、ルチル構造のW
2 (米国特許第4,198,476)、LixFe
(Fe 2 )O4 などのスピネル化合物(特開昭58−2
20,362)、電気化学的に合成されたFe2 3
リチウム化合物(米国特許第4,464,447)、F
2 3 のリチウム化合物(特開平3−112,07
0)、Nb2 5 (特公昭62−59,412、特開平
2−82,447)、酸化鉄、FeO、Fe2 3、F
3 4 、酸化コバルト、CoO、Co2 3 、Co3
4 (特開平3−291,862)が挙げられる。好ま
しくは、リチウムイオンを挿入することにより結晶の基
本構造を変化させた遷移金属酸化物であって、その変化
後の結晶の基本構造が充放電により変化しない状態にあ
るもの(特願平5−120908)、リチウムを挿入、
放出する、周期律表IVB、VB族半金属を含む酸化物
が挙げられる。本発明での遷移金属とは、元素番号が2
1のScから元素記号30のZnと元素番号が39のY
から元素記号48のCdと元素番号が57のLaから元
素記号80のHgまでを含む。本発明で言う、周期律表
IVB、VB族半金属とは、Ge、Sn、Pb、Sb、
Biのことである。
For the oxide of the negative electrode active material used in the present invention
Is not particularly limited, and specific examples include W of a rutile structure.
O2(US Pat. No. 4,198,476), LixFe.
(Fe 2) OFourSuch as spinel compounds (JP-A-58-2
20, 362), electrochemically synthesized Fe2O3of
Lithium compound (US Pat. No. 4,464,447), F
e2O3Lithium compound (JP-A-3-112,07)
0), Nb2OFive(Japanese Patent Publication No. 62-59,412, Japanese Patent Laid-Open No.
2-82,447), iron oxide, FeO, Fe2O3, F
e3OFour, Cobalt oxide, CoO, Co2O3, Co3
OFour(JP-A-3-291,862). Preferred
In particular, by inserting lithium ion, the crystal group
A transition metal oxide with a modified structure,
After that, the basic structure of the crystal was not changed by charging and discharging.
Thing (Japanese Patent Application No. 5-120908), insert lithium,
Emitting oxide containing a group IVB or VB semimetal of the periodic table
Is mentioned. The transition metal in the present invention has an element number of 2
Sc of 1 to Zn of the element symbol 30 and Y of the element number 39
From Cd with element symbol 48 and La with element number 57
Including up to Hg of the prime symbol 80. The periodic table referred to in the present invention
IVB and VB group semimetals are Ge, Sn, Pb, Sb,
It is Bi.

【0027】本発明の好まれる、リチウムイオンを挿入
することにより結晶の基本構造を変化させた遷移金属酸
化物であって、その変化後の結晶の基本構造が充放電に
より変化しない状態にある負極活物質は、リチウムを含
有していても良い遷移金属の酸化物に、リチウムイオン
を挿入(好ましくは電気化学的に挿入)することにより
得られる。その際、リチウムイオンの挿入は、その結晶
の基本構造を変化させるまで(遷移金属の酸化物の基本
構造の変化は、X線回折パターンの変化により確認され
る)、且つ、リチウムイオンが挿入されたリチウム含有
遷移金属酸化物が、その変化した結晶の基本構造が充放
電中には実質的に変化しない状態になるまで(即ち、X
線回折パターンが実質的に変化しなくなるまで)行なわ
れる。上記結晶の基本構造の変化は、本発明ではある結
晶構造から異なった結晶構造への変化、あるいはある結
晶構造から非晶構造(結晶構造を持たない状態)への変
化を意味する。
A preferred negative electrode of the present invention is a transition metal oxide in which the basic structure of the crystal is changed by inserting lithium ions, and the basic structure of the crystal after the change is in a state of not being changed by charge and discharge. The active material can be obtained by inserting (preferably electrochemically inserting) lithium ions into an oxide of a transition metal which may contain lithium. At that time, the lithium ion was inserted until the basic structure of the crystal was changed (the change of the basic structure of the oxide of the transition metal was confirmed by the change of the X-ray diffraction pattern), and the lithium ion was inserted. Until the lithium-containing transition metal oxide is in a state in which the changed crystal basic structure does not substantially change during charge / discharge (ie, X
Until the line diffraction pattern is substantially unchanged). In the present invention, the change in the basic structure of the crystal means a change from a certain crystal structure to a different crystal structure, or a change from a certain crystal structure to an amorphous structure (a state having no crystal structure).

【0028】本発明で用いられるリチウムイオン挿入前
の遷移金属酸化物(以後は負極活物質前駆体という)
は、二種以上の遷移金属化合物を所望の割合で混合して
合成、あるいはリチウム化合物と一種又は二種以上の遷
移金属化合物を、リチウム化合物/総遷移金属化合物の
モル比が3.1以下になるように混合して合成すること
が好ましい。但し、遷移金属とは、Ti、V、Mn、C
o、Ni、Fe、Cr、Nb及びMoを少なくとも一種
含む該遷移金属である。さらに上記負極活物質前駆体
は、リチウム化合物と遷移金属化合物を、リチウム化合
物/総遷移金属化合物のモル比が0.2〜3.1になる
ように混合して合成することが好ましい。ここで遷移金
属とは、Ti、V、Mn、Co、Ni及びFeを少なく
とも一種含む該遷移金属である。
The transition metal oxide used in the present invention before insertion of lithium ions (hereinafter referred to as negative electrode active material precursor)
Is prepared by mixing two or more kinds of transition metal compounds at a desired ratio, or a lithium compound and one or more kinds of transition metal compounds are mixed in a lithium compound / total transition metal compound molar ratio of 3.1 or less. It is preferable to mix them so as to be synthesized. However, transition metals include Ti, V, Mn, and C.
The transition metal contains at least one of o, Ni, Fe, Cr, Nb, and Mo. Further, the negative electrode active material precursor is preferably synthesized by mixing a lithium compound and a transition metal compound so that the molar ratio of lithium compound / total transition metal compound is 0.2 to 3.1. Here, the transition metal is the transition metal containing at least one of Ti, V, Mn, Co, Ni and Fe.

【0029】本発明の負極活物質前駆体である遷移金属
酸化物の少なくとも1種は、LipMOj (但し、M
は、少なくとも一種の遷移金属を表わし且つその遷移金
属の少なくとも一種がTi、V、Mn、Co、Ni、F
e、Cr、Nb及びMoから選ばれるものであり、pは
0〜3.1の範囲にあり、そしてjは1.6〜4.1の
範囲にある)であることが好ましい。
At least one of the transition metal oxides which is the precursor of the negative electrode active material of the present invention is LipMOj (provided that M
Represents at least one transition metal and at least one of the transition metals is Ti, V, Mn, Co, Ni, F
e, Cr, Nb, and Mo, p is in the range of 0 to 3.1, and j is in the range of 1.6 to 4.1).

【0030】本発明の負極活物質前駆体例として次の化
合物を挙げるが、これらの化合物に限定されるものでは
ない。例えば、LiVO3.1 、LiTiO2.3 、CoV
3. 7 、LiCoVO4.0 、LiCo0.5 0.
5 2.1 、LiNiVO4.0 、Li0. 75Ni0.5 0.5
2.1 、Li1.75Ni0.5 0.5 2.4 、LiTi0.5
0.52.9 、LiMn0.5 0.5 2.5 、LiFe0.
5 Mn0.5 2.1 、LiCo0. 250.752.8 、LiN
0.250.752.7 、LiNi0.050.953.1 、Li
Fe0.050.953.1 、LiMn0.050.953.0 、L
iCa0.050.953.2、LiCo0.750.251.9
LiMn0.25Ti0.5 0.252.6 、LiCr0. 050.
953.2 、LiNb0.050.953.1 、LiMo0.05
0.953.0 である。なお、酸素数は焼成前の化合物の重
量と焼成後の重量から求めた値である。そのため、酸素
数は測定法の精度から上記値の−10〜10%の誤差を
加味する必要がある。
As an example of the negative electrode active material precursor of the present invention,
Compounds, but are not limited to these compounds
Absent. For example, LiVO3.1, LiTiO2.3, CoV
O3. 7, LiCoVOFour.0, LiCo0.FiveV0.
FiveO2.1, LiNiVOFour.0, Li0. 75Ni0.5V0.Five
O2.1, Li1.75Ni0.FiveV0.FiveO2.Four, LiTi0.Five
V0.FiveO2.9, LiMn0.FiveV0.FiveO2.Five, LiFe0.
FiveMn0.FiveO2.1, LiCo0. twenty fiveV0.75O2.8, LiN
i0.twenty fiveV0.75O2.7, LiNi0.05V0.95O3.1, Li
Fe0.05V0.95O3.1, LiMn0.05V0.95O3.0, L
iCa0.05V0.95O3.2, LiCo0.75V0.twenty fiveO1.9,
LiMn0.twenty fiveTi0.FiveV0.twenty fiveO2.6, LiCr0. 05V0.
95O3.2, LiNb0.05V0.95O3.1, LiMo0.05V
0.95O3.0Is. The oxygen number is the weight of the compound before firing.
It is a value obtained from the amount and the weight after firing. Therefore, oxygen
The number is -10 to 10% of the above value due to the accuracy of the measurement method.
It needs to be added.

【0031】上記負極活物質前駆体は、さらに、Lip
1q1 2q2 ・・・Mnqn Oj (但し、M1 2 ・・・
Mn のそれぞれは、該遷移金属を表わし、その少なくと
も一つはTi、V、Mn、Co、NiまたはFeを表わ
し、そして、pは0〜3.1の範囲にあり、q1 +q2
+・・・+qn =1であり、nは1〜10の範囲にあ
り、そしてjは1.6〜4.1の範囲にある)であるこ
とが好ましい。さらに、上式において、pは0.2〜
3.1の範囲にあり、nは1〜4の範囲にあり、そして
jは1.8〜4.1の範囲にあることがさらに好まし
い。特に、上式において、pは0.2〜3.1の範囲に
あり、nは1〜3の範囲にあり、そしてjは1.8〜
4.1の範囲にあることが好ましい。
The above-mentioned negative electrode active material precursor is further subjected to Lip
M 1 q 1 M 2 q 2 ... Mnqn Oj (however, M 1 M 2 ...
Each of Mn represents the transition metal, at least one of which represents Ti, V, Mn, Co, Ni or Fe, and p is in the range of 0 to 3.1, q 1 + q 2
+ ... + qn = 1, n is in the range 1-10, and j is in the range 1.6-4.1). Further, in the above equation, p is 0.2 to
More preferably, it is in the range 3.1, n is in the range 1 to 4, and j is in the range 1.8 to 4.1. In particular, in the above formula, p is in the range of 0.2 to 3.1, n is in the range of 1 to 3, and j is 1.8 to
It is preferably in the range of 4.1.

【0032】本発明の負極活物質前駆体は、上記のよう
に原子価が5+ 〜6+ が安定に存在する遷移金属(例、
V、Cr、Nb、Mo)を少なくとも1種以上含んでい
ることが高い放電容量を得る上で有利である。この観点
から、本発明の負極活物質前駆体として、少なくともV
を含んでいることが特に好ましい。
As described above, the negative electrode active material precursor of the present invention is a transition metal having a valence of 5+ to 6+ stably existing (eg,
V, Cr, Nb, Mo) is preferably contained in order to obtain a high discharge capacity. From this viewpoint, as the negative electrode active material precursor of the present invention, at least V
It is particularly preferable to include

【0033】上記Vを含む負極活物質前駆体としては、
Lip M1q1 2q2 ・・・Mnqn VqvOj (但し、Mは
遷移金属であり、pは0〜3.1の範囲にあるこ、q1
+q 2 +・・・+qn +qv =1であり、nは1〜9の
範囲にあり、そしてjは1.3〜4.1の範囲にある)
であることが好ましい。また上記Vを含む負極活物質前
駆体は、Lip M1q1 2q2 1-(q1+q2) Oj(但し、
Mは遷移金属であり、pは0.2〜3.1の範囲にあ
り、q1 +q2 は0〜0.7の範囲にあり、そしてjは
1.3〜4.1の範囲にある)であることがさらに好ま
しい。そして上記Vを含む負極活物質前駆体は、Lip
Coq V1-q Oj 、Lip Niq V1-q Oj (但し、p
は0.3〜2.2の範囲にあり、qは0.02〜0.7
の範囲にあり、そしてjは1.5〜2.5の範囲にあ
る)であることが最も好ましい。
As the negative electrode active material precursor containing V,
Lip M1q1M2q2... Mnqn VqvOj (However, M is
It is a transition metal, p is in the range of 0 to 3.1, q1
+ Q 2+ ... + qn + qv = 1 and n is 1 to 9
Range, and j is in the range 1.3 to 4.1)
Is preferred. In addition, before the negative electrode active material containing V
The body is Lip M1q1M2q2V1-(q1+ q2) Oj (However,
M is a transition metal, and p is in the range of 0.2 to 3.1.
, Q1+ Q2Is in the range 0-0.7, and j is
More preferably in the range of 1.3 to 4.1).
Good The negative electrode active material precursor containing V is Lip
Coq V1-q Oj, Lip Niq V1-q Oj (However, p
Is in the range of 0.3 to 2.2, and q is 0.02 to 0.7.
, And j is in the range 1.5 to 2.5.
Most preferably).

【0034】本発明で特に好ましい負極活物質前駆体の
例として、Lip CoVO4 やLip NiVO4 (ここ
でpは0.3〜2.2の範囲にある)があげることがで
きる。ここで、上記のp値は、充放電開始前の値であ
り、充放電により増減する。また、負極活物質は、同前
駆体組成式にリチウムの含量が増えたものであり、か
つ、負極活物質前駆体とはX線回折パターンが実質的に
異なるものである。本発明で示す一般式(例、LipM
Oj )では、遷移金属Mの合計を1としているので、遷
移金属が複数の場合や結晶学的な組成式では整数倍させ
てもよい。
Examples of particularly preferable negative electrode active material precursors in the present invention include Lip CoVO 4 and Lip NiVO 4 (where p is in the range of 0.3 to 2.2). Here, the above p value is a value before the start of charging / discharging, and increases / decreases due to charging / discharging. Further, the negative electrode active material has the same precursor composition formula with an increased content of lithium, and has an X-ray diffraction pattern substantially different from that of the negative electrode active material precursor. The general formula shown in the present invention (eg, LipM
In Oj), the total number of transition metals M is 1. Therefore, when there are a plurality of transition metals or in a crystallographic composition formula, they may be multiplied by an integer.

【0035】本発明の好まれる負極活物質は、上記負極
活物質前駆体にリチウムイオンを挿入したものである。
従って、上記負極活物質前駆体のリチウムを含有しても
良い遷移金属酸化物のLip がLix となったものであ
る。即ち、xは一般に0.17〜11.25の範囲(リ
チウムイオン挿入によりリチウムの増加分x−pは一般
に0.17〜8.15の範囲)にある。例えば、上記好
ましい負極活物質前駆体のLip MOj にリチウムイオ
ンを挿入することにより得られる、本発明のより好まし
い負極活物質は、LixMOj(但し、Mは少なくとも
一種の遷移金属を表わし且つ遷移金属の少なくとも一種
がTi、V、Mn、Co、Fe、Ni、Nb及びMoか
ら選ばれるものであり、pは0〜3.1の範囲にあり、
xは0.17〜11.25の範囲にあり、そしてjは
1.6〜4.1の範囲にある)で表わされるリチウム含
有遷移金属酸化物の少なくとも一種からなるものであ
る。xは0.26〜10.2の範囲が好ましく、更にx
は0.34〜9.3の範囲が好ましい。更に、好ましい
負極活物質は、Lix Mq V1-q Oj (但し、Mは遷移
金属を表わし、pは0〜3.1の範囲にあり、xは0.
17〜8.15の範囲にあり、qは0〜0.7の範囲に
あり、そしてjは1.3〜4.1の範囲にある)で表わ
される遷移金属酸化物の少なくとも一種からなるもので
ある。xは上記範囲が好ましい。
The preferred negative electrode active material of the present invention is one prepared by inserting lithium ions into the above negative electrode active material precursor.
Therefore, the Lip of the transition metal oxide which may contain lithium as the negative electrode active material precursor is Lix. That is, x is generally in the range of 0.17 to 11.25 (the increase xp of lithium due to lithium ion insertion is generally in the range of 0.17 to 8.15). For example, a more preferable negative electrode active material of the present invention obtained by inserting lithium ions into Lip MOj of the above preferable negative electrode active material precursor is LixMOj (where M represents at least one transition metal and At least one is selected from Ti, V, Mn, Co, Fe, Ni, Nb and Mo, and p is in the range of 0 to 3.1,
x is in the range of 0.17 to 11.25 and j is in the range of 1.6 to 4.1)). x is preferably in the range of 0.26 to 10.2, and further x
Is preferably in the range of 0.34 to 9.3. Further, a preferable negative electrode active material is Lix Mq V 1 -q Oj (where M represents a transition metal, p is in the range of 0 to 3.1, and x is 0.
In the range of 17 to 8.15, q in the range of 0 to 0.7, and j in the range of 1.3 to 4.1)). Is. x is preferably in the above range.

【0036】本発明の好ましい負極活物質は、遷移金属
酸化物および/またはリチウム含有遷移金属酸化物の負
極活物質前駆体にリチウムイオンを、次のように挿入す
ることにより得ることができる。例えば、リチウム金
属、リチウム合金やブチルリチウムなどと反応させる方
法や電気化学的にリチウムイオンを挿入する方法が好ま
しい。本発明では、負極活物質前駆体である遷移金属酸
化物に電気化学的にリチウムイオンを挿入することが特
に好ましい。なかでも、負極活物質前駆体としてリチウ
ム含有遷移金属酸化物を用いて、これに電気化学的にリ
チウムイオンを挿入することが最も好ましい。電気化学
的にリチウムイオンを挿入する方法として、正極活物質
として目的のリチウム含有遷移金属酸化物(本発明で言
う負極活物質前駆体のこと)、負極活物質として、リチ
ウム金属、リチウム塩を含む非水電解質からなる酸化還
元系(例えば開放系(電解)または密閉系(電池))を
放電することにより得ることができる。さらに、正極活
物質としてリチウム含有遷移金属酸化物、負極活物質と
して、正極活物質と異なる組成式を持つ負極活物質前駆
体、及びリチウム塩を含む非水電解質からなる酸化還元
系(例えば開放系(電解)または密閉系(電池))を充
電することにより得る方法が好ましい。
The preferred negative electrode active material of the present invention can be obtained by inserting lithium ions into a negative electrode active material precursor of a transition metal oxide and / or a lithium-containing transition metal oxide as follows. For example, a method of reacting with lithium metal, a lithium alloy, butyl lithium, or the like, or a method of electrochemically inserting lithium ions is preferable. In the present invention, it is particularly preferable to electrochemically insert lithium ions into the transition metal oxide that is the negative electrode active material precursor. Above all, it is most preferable to use a lithium-containing transition metal oxide as a negative electrode active material precursor and electrochemically insert lithium ions into the transition metal oxide. As a method of electrochemically inserting lithium ions, a target lithium-containing transition metal oxide (a negative electrode active material precursor in the present invention) is included as a positive electrode active material, and lithium metal and a lithium salt are included as a negative electrode active material. It can be obtained by discharging a redox system composed of a non-aqueous electrolyte (for example, an open system (electrolysis) or a closed system (battery)). Furthermore, a redox system (for example, an open system) composed of a lithium-containing transition metal oxide as a positive electrode active material, a negative electrode active material precursor having a composition formula different from that of the positive electrode active material as a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt. A method obtained by charging (electrolysis) or closed system (battery)) is preferable.

【0037】リチウムイオンの挿入量は、特に限定され
ないが、負極活物質前駆体1g当り27〜1340mA
h(1〜50mモル相当)が好ましい。特に、40〜1
070mAh(1.5〜40mモル相当)が好ましい。
そして、54〜938mAh(2〜35mモル相当)が
最も好ましい。
The amount of lithium ions inserted is not particularly limited, but is 27 to 1340 mA per 1 g of the negative electrode active material precursor.
h (corresponding to 1 to 50 mmol) is preferable. Especially 40 to 1
070 mAh (corresponding to 1.5 to 40 mmol) is preferable.
And 54-938 mAh (2-35 mmol equivalent) is the most preferable.

【0038】このようにして得られる負極活物質は、こ
の前駆体の結晶の基本構造が変化したものであり、この
変化は、好ましくはCuKα線によるX線回折パターン
の回折角(2θ)5〜70度の範囲内でのX線回折極大
ピークの強度の、1/5以下に変化することよって確認
される変化である。特に1/10以下が好ましく、さら
に1/20以下が最も好ましい。ここでいう強度0と
は、実質的に負極活物質の前駆体がすべて充放電可能な
負極活物質に変化したことを意味しており、具体的に
は、X線回折図形のノイズ(ベースライン)レベルのこ
とである。さらに、上記メインピーク以外のピークの少
なくとも一つの消滅、あるいは新しいピークの発現があ
ることが好ましい。
The negative electrode active material thus obtained is one in which the basic structure of the crystal of this precursor is changed, and this change is preferably from the diffraction angle (2θ) 5 of the X-ray diffraction pattern by CuKα line. This is a change confirmed by changing the intensity of the X-ray diffraction maximum peak in the range of 70 degrees to ⅕ or less. Particularly, 1/10 or less is preferable, and 1/20 or less is most preferable. The intensity 0 here means that substantially all of the precursor of the negative electrode active material has changed to a negative electrode active material capable of charging and discharging, and specifically, noise of the X-ray diffraction pattern (baseline ) Level. Furthermore, it is preferable that at least one of the peaks other than the main peak disappears or a new peak is expressed.

【0039】このようにして得られる負極活物質は、一
般に、リチウム含有遷移金属酸化物であって、且つその
結晶が、CuKα線によるX線回折パターンの回折角
(2θ)5〜70度の範囲内でのX線回折ピークの強度
が、全て20〜1000cpsの範囲にあることにより
特徴づけられる基本構造を有するものである。ピーク強
度は、20〜800cpsが好ましく、さらに20〜5
00cpsが好ましく、そして20〜400cpsが最
も好ましい。上記のX線回折の測定条件として、40k
V、120mA、スキャンスピード=32°/minで
ある。また、標準化合物として、LiCoO2 のメイン
ピーク 2θ=18.9°(4.691オング ストロ
ーム)のシグナル強度は7990cpsであった。(L
iCoO2 の合成法:Li2 CO3 とCoCO3 をLi
/Co=1(モル比)になるように乳鉢にて混合し、磁
性るつぼに移し、130℃1時間放置後、900℃6時
間空気中にて焼成する。2℃/分にて冷却後、乳鉢にて
平均粒子サイズはメジアン径で約7.5μmになるまで
粉砕する。)該負極活物質の結晶形は、層状構造、スピ
ネル構造やルチル構造ではなく、他の結晶構造を持つ物
あるいは結晶構造を持たないものである。
The negative electrode active material thus obtained is generally a lithium-containing transition metal oxide, and the crystal thereof has a diffraction angle (2θ) of 5 to 70 degrees in an X-ray diffraction pattern by CuKα ray. It has a basic structure characterized by the intensity of all X-ray diffraction peaks within the range of 20 to 1000 cps. The peak intensity is preferably 20 to 800 cps, and further 20 to 5
00 cps is preferred, and 20-400 cps is most preferred. As the measurement conditions for the above X-ray diffraction, 40 k
V, 120 mA, scan speed = 32 ° / min. As a standard compound, the signal intensity of the main peak of LiCoO 2 2θ = 18.9 ° (4.691 Å) was 7990 cps. (L
iCoO 2 Synthesis Method: Li 2 CO 3 and CoCO 3 are Li
/ Co = 1 (molar ratio) is mixed in a mortar, transferred to a magnetic crucible, left at 130 ° C for 1 hour, and then baked in air at 900 ° C for 6 hours. After cooling at 2 ° C./min, the mixture is ground in a mortar until the average particle size is about 7.5 μm in median diameter. The crystal form of the negative electrode active material is not a layered structure, a spinel structure or a rutile structure, but one having another crystal structure or one having no crystal structure.

【0040】更に、本発明で言う「負極活物質が充放電
中に実質的にX線回折パターンが変化しない」とは、リ
チウムイオンの吸蔵・放出により結晶あるいは非晶質が
膨張・収縮し、その結果、その結合距離や粒子の形態は
変化するが、基本的な結晶あるいは非晶質構造は変化し
ないことを意味している。具体的には、充放電中、X線
回折法のピーク値から求められる格子(面)間隔の変動
範囲として−0.1〜0.1オングストロームが好まし
く、さらに、−0.05〜0.05オングストロームが
好ましい。また、ピーク強度比や半価幅は変動があって
も良い。
Furthermore, the phrase "the negative electrode active material does not substantially change the X-ray diffraction pattern during charge and discharge" in the present invention means that the crystalline or amorphous material expands or contracts due to the absorption and desorption of lithium ions. As a result, the bond length and the morphology of the particles change, but the basic crystalline or amorphous structure does not change. Specifically, during charging / discharging, the variation range of the lattice (plane) spacing obtained from the peak value of the X-ray diffraction method is preferably −0.1 to 0.1 angstrom, and further −0.05 to 0.05. Angstrom is preferred. Further, the peak intensity ratio and the half width may vary.

【0041】上記のように、本発明のリチウムイオンを
挿入された好ましい負極活物質のX線回折パターンは充
放電を繰り返しても実質的には変化しない。例えば、負
極活物質前駆体であるLiCoVO4 はV5 + (Li+
Co2 + ) O4 で表現される逆スピネル構造であるが、
この酸化物に電気化学的にリチウムイオンを挿入すると
結晶構造が変化し、2オングストロームあたりにブロー
ドなピークを与える未知の結晶構造あるいは非晶質構造
に変わる。この一旦変化した結晶構造あるいは非晶質構
造は充放電を繰り返しても実質的に変化しない。このこ
とは、前記の特開昭58−220362のように、「ス
ピネル構造にリチウムイオンを挿入し過ぎると、スピネ
ル構造が破壊され、未知の化合物に変化すると、二次電
池の活物質として好ましくない。」という従来知見とは
全く逆である。そして、この新しい構造の化合物は低い
酸化還元電位を持っているので、負極活物質となり得
る。
As described above, the X-ray diffraction pattern of the preferred negative electrode active material in which the lithium ions of the present invention are inserted does not substantially change even after repeated charging and discharging. For example, LiCoVO 4, which is a negative electrode active material precursor, is V 5 + (Li +
The inverse spinel structure represented by Co 2 + ) O 4
When lithium ions are electrochemically inserted into this oxide, the crystal structure changes to an unknown crystal structure or an amorphous structure giving a broad peak around 2 angstroms. This once-changed crystal structure or amorphous structure does not substantially change even if charging and discharging are repeated. This means that, as described in JP-A-58-220362, "If too many lithium ions are inserted into the spinel structure, the spinel structure is destroyed and an unknown compound is formed, which is not preferable as an active material of a secondary battery. , Which is the opposite of the conventional knowledge. Since the compound having this new structure has a low redox potential, it can be a negative electrode active material.

【0042】本発明において上記「正極活物質と負極活
物質の組成式が異なる」とは、 1.金属元素の組み合わせが異なる、また 2.正極活物質Liy Cob V1-b Oz と負極活物質L
ix Coq V1-q Ojの例では、yとx、bとqおよび
zとjの値が同時に等しくないことを意味している。特
に、bとq、zとjが同時に等しくない、ことを意味し
ている。本発明で用いる正極活物質と負極活物質はそれ
ぞれの標準酸化還元電位が異なる化合物を組み合わせる
ことが好ましい。
In the present invention, "the positive electrode active material and the negative electrode active material have different composition formulas" means the following: Different combinations of metal elements, and 2. Positive electrode active material Liy Cob V1-b Oz and negative electrode active material L
The example ix Coq V1-q Oj means that the values of y and x, b and q, and z and j are not equal at the same time. In particular, this means that b and q and z and j are not equal at the same time. The positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention are preferably combined with compounds having different standard redox potentials.

【0043】本発明の負極活物質前駆体は、リチウム化
合物と遷移金属化合物を混合、焼成する方法や溶液反応
により合成することができるが、特に、焼成法が好まし
い。焼成温度は、本発明で用いられる混合された化合物
の一部が分解、溶融する温度であればよく、例えば25
0〜2000℃が好ましく、特に350〜1500℃が
好ましい。焼成のガス雰囲気は、特に限定しないが、空
気中あるいは酸素の割合が少ないガス(例えば、約10
%以下)あるいは不活性ガス(窒素ガス、アルゴンガ
ス)中が好ましい。また、例えばリチウム化合物、バナ
ジウム化合物やコバルト化合物を混合して焼成すると
き、LiVO3 やLi3 VO4 が生成してしまうことが
ある。この様に、合成過程で負極活物質前駆体としての
活性が低い化合物を含むことがある。この様な化合物は
含んだままでも良いが、所望により除去してもよい。
The negative electrode active material precursor of the present invention can be synthesized by a method of mixing and firing a lithium compound and a transition metal compound or a solution reaction, but a firing method is particularly preferable. The firing temperature may be a temperature at which a part of the mixed compound used in the present invention is decomposed and melted, and for example, 25
0-2000 degreeC is preferable and 350-1500 degreeC is especially preferable. The gas atmosphere for firing is not particularly limited, but a gas in air or a gas having a low oxygen ratio (for example, about 10
% Or less) or an inert gas (nitrogen gas, argon gas) is preferable. Further, for example, when a lithium compound, a vanadium compound or a cobalt compound is mixed and fired, LiVO 3 or Li 3 VO 4 may be produced. As described above, a compound having a low activity as a negative electrode active material precursor may be included in the synthesis process. Such a compound may be contained as it is, but may be removed if desired.

【0044】本発明の負極活物質前駆体は、以下に記載
されるリチウム化合物、遷移金属化合物の混合物を焼成
することにより合成することが好ましい。例えば、リチ
ウム化合物としては、酸素化合物、酸素酸塩やハロゲン
化物があげられる。遷移金属化合物としては、1価〜6
価の遷移金属酸化物、同遷移金属塩、同遷移金属錯塩が
用いられる。
The negative electrode active material precursor of the present invention is preferably synthesized by firing a mixture of a lithium compound and a transition metal compound described below. Examples of the lithium compound include oxygen compounds, oxyacid salts and halides. As the transition metal compound, monovalent to 6
A valent transition metal oxide, the same transition metal salt, or the same transition metal complex salt is used.

【0045】本発明で使用することができる好ましいリ
チウム化合物としては、酸化リチウム、水酸化リチウ
ム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、硫酸リチウム、亜硫
酸リチウム、燐酸リチウム、四ほう酸リチウム、塩素酸
リチウム、過塩素酸リチウム、チオシアン酸リチウム、
蟻酸リチウム、酢酸リチウム、蓚酸リチウム、クエン酸
リチウム、乳酸リチウム、酒石酸リチウム、ピルビン酸
リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、四
ほう素酸リチウム、六弗化燐酸リチウム、弗化リチウ
ム、塩化リチウム、臭化リチウム、沃化リチウムを挙げ
ることができる。
Preferred lithium compounds that can be used in the present invention include lithium oxide, lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium sulfate, lithium sulfite, lithium phosphate, lithium tetraborate, lithium chlorate and perchloric acid. Lithium, lithium thiocyanate,
Lithium formate, lithium acetate, lithium oxalate, lithium citrate, lithium lactate, lithium tartrate, lithium pyruvate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium tetraborate, lithium hexafluorophosphate, lithium fluoride, lithium chloride, bromide Examples thereof include lithium and lithium iodide.

【0046】本発明で使用することができる好ましい遷
移金属化合物としては、TiO2 、チタン酸リチウム、
アセチルアセトナトチタニル、四塩化チタン、四沃化チ
タン、蓚酸チタニルアンモニウム、VOd (d=2〜
2.5 d=2.5の化合物は五酸化バナジウム)、V
Od のリチウム化合物、水酸化バナジウム、メタバナジ
ン酸アンモニウム、オルトバナジン酸アンモニウム、ピ
ロバナジン酸アンモニウム、オキソ硫酸バナジウム、オ
キシ三塩化バナジウム、四塩化バナジウム、クロム酸リ
チウム、クロム酸アンモニウム、クロム酸コバルト、ク
ロムアセチルアセトナート、MnO2 、Mn2 3 、水
酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、硫酸マン
ガン、硫酸マンガンアンモニウム、亜硫酸マンガン、燐
酸マンガン、ほう酸マンガン、塩素酸マンガン、過塩素
酸マンガン、チオシアン酸マンガン、蟻酸マンガン、酢
酸マンガン、蓚酸マンガン、クエン酸マンガン、乳酸マ
ンガン、酒石酸マンガン、ステアリン酸マンガン、弗化
マンガン、塩化マンガン、臭化マンガン、沃化マンガ
ン、マンガンアセチルアセトナート、酸化鉄(2、3
価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、塩化鉄
(2、3価)、臭化鉄(2、3価)、沃化鉄(2、3
価)、硫酸鉄(2、3価)、硫酸鉄アンモニウム(2、
3価)、硝酸鉄(2、3価)燐酸鉄(2、3価)、過塩
素酸鉄、塩素酸鉄、酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄
(2、3価)、クエン酸鉄アンモニウム(2、3価)、
蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3
価)、
Preferred transition metal compounds that can be used in the present invention include TiO 2 , lithium titanate,
Acetylacetonato titanyl, titanium tetrachloride, titanium tetraiodide, titanyl ammonium oxalate, VOd (d = 2 to
2.5 d = 2.5 compound is vanadium pentoxide), V
Od lithium compound, vanadium hydroxide, ammonium metavanadate, ammonium orthovanadate, ammonium pyrovanadate, vanadium oxosulfate, vanadium oxytrichloride, vanadium tetrachloride, lithium chromate, ammonium chromate, cobalt chromate, chromium acetylacetoacetate Naates, MnO 2 , Mn 2 O 3 , manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate, manganese sulfate, ammonium manganese sulfate, manganese sulfite, manganese phosphate, manganese borate, manganese chlorate, manganese perchlorate, manganese thiocyanate, formic acid. Manganese, manganese acetate, manganese oxalate, manganese citrate, manganese lactate, manganese tartrate, manganese stearate, manganese fluoride, manganese chloride, manganese bromide, manganese iodide, manganese acetyl Acetonate, iron oxide (2, 3
Valence), iron trioxide, iron hydroxide (2,3 valence), iron chloride (2,3 valence), iron bromide (2,3 valence), iron iodide (2,3 valence)
Value), iron sulfate (2,3 value), ammonium iron sulfate (2,3)
Trivalent), iron nitrate (2,3 valent) iron phosphate (2,3 valent), iron perchlorate, iron chlorate, iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent), citric acid Ammonium ferric acid (2,3 valent),
Iron oxalate (2,3 valent), ammonium iron oxalate (2,3)
Price),

【0047】CoO、Co2 3 、Co3 4 、LiC
oO2 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水酸化コ
バルト、硫酸コバルト、硝酸コバルト、亜硫酸コバル
ト、過塩素酸コバルト、チオシアン酸コバルト、蓚酸コ
バルト、酢酸コバルト、弗化コバルト、塩化コバルト、
臭化コバルト、沃化コバルト、ヘキサアンミンコバルト
錯塩(塩として、硫酸、硝酸、過塩素酸、チオシアン
酸、蓚酸、酢酸、弗素、塩素、臭素、沃素)、酸化ニッ
ケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッ
ケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、弗化ニッケル、塩
化ニッケル、臭化ニッケル、沃化ニッケル、蟻酸ニッケ
ル、酢酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、酸
化銅(1、2価)、水酸化銅、硫酸銅、硝酸銅、燐酸
銅、弗化銅、塩化銅、塩化アンモニウム銅、臭化銅、沃
化銅、蟻酸銅、酢酸銅、蓚酸銅、くえん酸銅、オキシ塩
化ニオブ、五塩化ニオブ、五沃化ニオブ、一酸化ニオ
ブ、二酸化ニオブ、三酸化ニオブ、五酸化ニオブ、蓚酸
ニオブ、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド、ニオブ
プロポキシド、ニオブブトキシド、ニオブ酸リチウム、
MoO3 、MoO2 、LiMo2 4 、五塩化モリブデ
ン、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸リチウ
ム、モリブド燐酸アンモニウム、酸化モリブデンアセチ
ルアセトナート、WO2 、WO3 、タングステン酸、タ
ングステン酸アンモニウム、タングスト燐酸アンモニウ
ムを挙げることができる。
CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , LiC
oO 2 , cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt sulfite, cobalt perchlorate, cobalt thiocyanate, cobalt oxalate, cobalt acetate, cobalt fluoride, cobalt chloride,
Cobalt bromide, cobalt iodide, hexaammine cobalt complex salt (as salts, sulfuric acid, nitric acid, perchloric acid, thiocyanic acid, oxalic acid, acetic acid, fluorine, chlorine, bromine, iodine), nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, Basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel fluoride, nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel formate, nickel acetate, nickel acetylacetonate, copper oxide (divalent), copper hydroxide, Copper sulfate, copper nitrate, copper phosphate, copper fluoride, copper chloride, ammonium chloride copper, copper bromide, copper iodide, copper formate, copper acetate, copper oxalate, copper citrate, niobium oxychloride, niobium pentachloride, penta Niobium iodide, niobium monoxide, niobium dioxide, niobium trioxide, niobium pentoxide, niobium oxalate, niobium methoxide, niobium ethoxide, niobium propoxide, niobium oxide Kishido, lithium niobate,
MoO 3 , MoO 2 , LiMo 2 O 4 , molybdenum pentachloride, ammonium molybdate, lithium molybdate, ammonium molybdophosphate, molybdenum acetylacetonate oxide, WO 2 , WO 3 , tungstic acid, ammonium tungstate, ammonium tungstophosphate. Can be mentioned.

【0048】本発明で使用することができる特に好まし
い遷移金属化合物としては、TiO 2 、蓚酸チタニルア
ンモニウム、VOd (d=2〜2.5)、VOd のリチ
ウム化合物、メタバナジン酸アンモニウム、MnO2
Mn2 3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マン
ガン、硫酸マンガンアンモニウム、酢酸マンガン、蓚酸
マンガン、クエン酸マンガン、酸化鉄(2、3価)、四
三酸化鉄、水酸化鉄(2、3価)、酢酸鉄(2、3
価)、クエン酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄アンモニウ
ム(2、3価)、蓚酸鉄(2、3価)、蓚酸鉄アンモニ
ウム(2、3価)、CoO、Co2 3 、Co3 4
LiCoO2 、炭酸コバルト、塩基性炭酸コバルト、水
酸化コバルト、蓚酸コバルト、酢酸コバルト、酸化ニッ
ケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、塩基性炭酸ニッ
ケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、酸
化銅(1、2価)、水酸化銅、酢酸銅、クエン酸銅、M
oO3、MoO2 、LiMo2 4 、WO2 、WO3
挙げることができる。
Particularly preferred which can be used in the present invention
As a transition metal compound, TiO 2 2, Titanyl oxalate
Limonium, VOd (d = 2-2.5), VOd
Um compounds, ammonium metavanadate, MnO2,
Mn2O3, Manganese hydroxide, manganese carbonate, man nitrate
Cancer, ammonium manganese sulfate, manganese acetate, oxalic acid
Manganese, manganese citrate, iron oxide (2,3 valent), four
Iron trioxide, iron hydroxide (2,3 valent), iron acetate (2,3)
Value), iron citrate (2,3 value), iron citrate ammoniu
(2,3 values), iron oxalate (2,3 values), iron oxalate ammonium
Um (2,3 valence), CoO, Co2O3, Co3OFour,
LiCoO2, Cobalt carbonate, basic cobalt carbonate, water
Cobalt oxide, cobalt oxalate, cobalt acetate, nickel oxide
Gel, nickel hydroxide, nickel carbonate, basic nitric carbonate
Kell, nickel sulfate, nickel nitrate, nickel acetate, acid
Copper (1 and 2), copper hydroxide, copper acetate, copper citrate, M
oO3, MoO2, LiMo2OFour, WO2, WO3To
Can be mentioned.

【0049】本発明で使用することができる特に好まし
いリチウム化合物と遷移金属化合物の組合せとして、酸
化リチウム、水酸化リチウム、炭酸リチウム、酢酸リチ
ウムとVOd (d=2〜2.5)、VOd のリチウム化
合物、メタバナジン酸アンモニウム、MnO2 、Mn2
3 、水酸化マンガン、炭酸マンガン、硝酸マンガン、
酸化鉄(2、3価)、四三酸化鉄、水酸化鉄(2、3
価)酢酸鉄(2、3価)、クエン酸鉄(2、3価)、ク
エン酸鉄アンモニウム(2、3価)、蓚酸鉄(2、3
価)、蓚酸鉄アンモニウム(2、3価)、CoO、Co
2 3 、Co3 4、LiCoO2 、炭酸コバルト、塩
基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、硫酸コバルト、硝
酸コバルト、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッ
ケル、塩基性炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケ
ル、酢酸ニッケル、MoO3 、MoO 2 、LiMo2
4 、WO3 を挙げることができる。
Particularly preferred which can be used in the present invention
As a combination of a lithium compound and a transition metal compound, an acid
Lithium fluoride, lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium acetate
Lithium of um and VOd (d = 2-2.5), VOd
Compound, ammonium metavanadate, MnO2, Mn2
O3, Manganese hydroxide, manganese carbonate, manganese nitrate,
Iron oxide (2,3 valence), triiron tetraoxide, iron hydroxide (2,3)
Valent) iron acetate (2,3 valent), iron citrate (2,3 valent),
Ammonium iron enoate (2,3 valent), iron oxalate (2,3)
Valence), ammonium iron oxalate (2,3 valence), CoO, Co
2O3, Co3OFour, LiCoO2, Cobalt carbonate, salt
Basic cobalt carbonate, cobalt hydroxide, cobalt sulfate, glass
Cobalt acid, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate
Kell, basic nickel carbonate, nickel sulfate, nickel nitrate
, Nickel acetate, MoO3, MoO 2, LiMo2O
Four, WO3Can be mentioned.

【0050】リチウム化合物や遷移金属化合物の他に、
一般に、Ca2 + のようにイオン伝導性を高める化合
物、(例えば、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、酸化
カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウム、硝酸
カルシウム、酢酸カルシウム、蓚酸カルシウム、クエン
酸カルシウム、燐酸カルシウム)あるいは、P、B、S
iを含むような非晶質形成剤(例えば、P2 5 、Li
3 PO4 、H3 BO3 、SiO2 など)と混合して焼成
しても良い。また、Na、K、Mgなどのアルカリ金属
イオンおよび/またはSn、Al、Ga、Ge、Ce、
In、Biなどを含む化合物(例えば、それぞれの酸化
物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩など)と混合して焼成し
ても良い。なかでも、炭酸カルシウムあるいはP2 5
と混合して焼成することが好ましい。添加量は特に限定
されないが、0.2〜10モル%が好ましい。
In addition to lithium compounds and transition metal compounds,
In general, compounds that enhance ionic conductivity, such as Ca 2 + (eg, calcium carbonate, calcium chloride, calcium oxide, calcium hydroxide, calcium sulfate, calcium nitrate, calcium acetate, calcium oxalate, calcium citrate, calcium phosphate). Alternatively, P, B, S
An amorphous former such as i (eg, P 2 O 5 , Li
3 PO 4 , H 3 BO 3 , SiO 2 etc.) and the mixture may be fired. Further, alkali metal ions such as Na, K and Mg and / or Sn, Al, Ga, Ge, Ce,
You may mix with a compound containing In, Bi, etc. (for example, each oxide, hydroxide, carbonate, nitrate, etc.), and bake. Among them, calcium carbonate or P 2 O 5
It is preferable to mix with and fire. The addition amount is not particularly limited, but 0.2 to 10 mol% is preferable.

【0051】本発明で用いる、リチウムイオンを挿入す
ることにより結晶の基本構造を変化させた遷移金属酸化
物であって、その変化後の結晶の基本構造が充放電によ
り変化しない状態にある負極活物質材料の平均粒子サイ
ズは特に限定されないが、0.03〜50μmが好まし
い。所定の粒子サイズにするには、公知の粉砕機や分級
機を使用することができる。例えば、乳鉢、ボールミ
ル、振動ボールミル、衛星ボールミル、旋回気流型ジェ
ットミルや篩などを挙げることができる。
A transition metal oxide used in the present invention in which the basic structure of the crystal is changed by inserting lithium ions, and the negative electrode active state in which the basic structure of the crystal after the change is not changed by charge and discharge. The average particle size of the material is not particularly limited, but is preferably 0.03 to 50 μm. A known crusher or classifier can be used to obtain a predetermined particle size. Examples thereof include a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a swirling airflow type jet mill and a sieve.

【0052】上記焼成されて得られた化合物の化学式
は、測定方法として誘導結合プラズマ(ICP)発光分
光分析法、簡便法として、焼成前後の粉体の重量差から
算出した。
The chemical formula of the compound obtained by the above-mentioned calcination was calculated from the weight difference of the powder before and after calcination as a simple method, and as a simple method.

【0053】上記のようにして得られる、本発明で用い
られる正極活物質や負極活物質はいずれも充放電によ
り、リチウムイオンを吸蔵・放出し、遷移金属の価数が
変化する化合物と考えられる。従って、本発明の負極活
物質は、リチウム金属やリチウム合金などの金属負極活
物質のように充放電によりリチウムの析出、溶解する方
式とは根本的に異なる概念の負極活物質である。また、
同様に、炭素質化合物と比較しても、炭素は明確に価数
を変える化合物ではなく、また、高い導電性を有して、
充電時にリチウム金属を析出し易い化合物である。従っ
て、本発明の負極活物質は、リチウム金属や炭素質材料
とは根本的に異なる概念の負極活物質である。
Both the positive electrode active material and the negative electrode active material used in the present invention obtained as described above are considered to be compounds that occlude and release lithium ions by charging and discharging, and change the valence of the transition metal. . Therefore, the negative electrode active material of the present invention is a negative electrode active material having a concept that is fundamentally different from the method of depositing and dissolving lithium by charging and discharging, like a metal negative electrode active material such as lithium metal or lithium alloy. Also,
Similarly, when compared to carbonaceous compounds, carbon is not a compound that changes its valence clearly, and also has high conductivity,
It is a compound that easily deposits lithium metal during charging. Therefore, the negative electrode active material of the present invention is a negative electrode active material whose concept is fundamentally different from that of lithium metal or carbonaceous material.

【0054】本発明の好まれる、リチウムを挿入、放出
する、周期律表IVB、VB族半金属を含む酸化物の前
駆体について説明する。例えば、α−PbO構造SnO
やルチル構造SnO2 自身では二次電池の負極活物質と
しては作動しないが、それらにリチウムを挿入し続ける
と結晶構造が変化して、二次電池の負極活物質として可
逆的に作動できることを発見した。すなわち、第1サイ
クルの充放電効率は約80%や約60%と低い。従っ
て、本発明では、出発物質の例えば、α−PbO構造S
nOやルチル構造SnO2 のような化合物、すなわち、
リチウムを挿入させる前の化合物を「負極活物質の前駆
体(2)」と言うことにする。
The preferred precursors of lithium-inserting / releasing oxides containing Group IVB and VB metalloids of the present invention will be described below. For example, α-PbO structure SnO
It was discovered that the rutile structure SnO 2 itself does not work as a negative electrode active material of a secondary battery, but if lithium is continuously inserted into them, the crystal structure changes and it can reversibly work as a negative electrode active material of a secondary battery. did. That is, the charging / discharging efficiency in the first cycle is as low as about 80% or about 60%. Therefore, in the present invention, for example, the α-PbO structure S of the starting material is used.
compounds such as nO and rutile structure SnO 2 ,
The compound before lithium is inserted will be referred to as "a precursor (2) of the negative electrode active material".

【0055】本発明で言う負極活物質あるいはその前駆
体(2)の具体例として、Lis Z 1tOu (式中、Z1
はSi、Ge、Sn、Pb、Bi、Sbから選ばれる少
なくとも1種、s=0.1〜8、t=1〜7、u=1〜
20の数字を表す。)、Lis SnZ2 Ou (式中、Z
2 はIn、Mgから選ばれる少なくとも1種、s=0.
1〜8、t=1〜7、u=1〜20の数字を表す。)、
GeO、GeO2 、SnO、SnO2 、PbO、PbO
2 、Pb2 3 、Pb3 4 、Sb2 3 、Sb
2 4 、Sb2 5 、Bi2 3 、Bi2 4 、Bi2
5 またはそれらの酸化物の非量論的化合物などが挙げ
られる。本発明で言う負極活物質あるいはその前駆体
(2)の具体例のなかでも、Lis Z1tOu (式中、Z
1 はSi、Ge、Sn、Pb、Bi、Sbから選ばれる
少なくとも1種、s=0.1〜8、t=1〜7、u=1
〜20の数字を表す。)、Lis SnZ2tOu (式中、
2 はIn、Mgから選ばれる少なくとも1種、s=
0.1〜8、t=1〜7、u=1〜20の数字を表
す。)、SnO、SnO2、GeO、GeO2 が好まし
く、特にLis SnOv (式中、s=0.1〜8、v=
1〜6の数字を表す。)、SnO、SnO2 が好まし
い。さらに、Lis SnOv (式中、s=0.1〜8、
v=1〜6の数字を表す。)、α−PbO構造SnO、
ルチル構造SnO2 、GeO、ルチル構造GeO2 が好
ましく、最も、Lis SnOv (式中、s=0.1〜
8、v=1〜6の数字を表す。)、α−PbO構造Sn
O、ルチル構造SnO2 が好ましい。
Negative electrode active material or precursor thereof referred to in the present invention
As a specific example of the body (2), Lis Z 1tOu (In the formula, Z1
Is a small amount selected from Si, Ge, Sn, Pb, Bi and Sb.
At least one kind, s = 0.1-8, t = 1-7, u = 1-
Represents the number 20. ), Lis SnZ2Ou (in the formula, Z
2Is at least one selected from In and Mg, s = 0.
1 to 8, t = 1 to 7, and u = 1 to 20 are represented. ),
GeO, GeO2, SnO, SnO2, PbO, PbO
2, Pb2O3, Pb3OFour, Sb2O3, Sb
2OFour, Sb2OFive, Bi2O3, Bi2OFour, Bi2
OFiveOr non-stoichiometric compounds of these oxides
To be Negative electrode active material or precursor thereof referred to in the present invention
Among the specific examples of (2), Lis Z1tOu (In the formula, Z
1Is selected from Si, Ge, Sn, Pb, Bi, Sb
At least one kind, s = 0.1-8, t = 1-7, u = 1
Represents a number from -20. ), Lis SnZ2tOu (where
Z2Is at least one selected from In and Mg, s =
Show numbers from 0.1 to 8, t = 1 to 7, u = 1 to 20
You ), SnO, SnO2, GeO, GeO2Is preferred
In particular, Lis SnOv (in the formula, s = 0.1 to 8, v =
Represents a number from 1 to 6. ), SnO, SnO2Is preferred
Yes. Furthermore, Lis SnOv (in the formula, s = 0.1 to 8,
v represents a number from 1 to 6. ), Α-PbO structure SnO,
Rutile structure SnO2, GeO, Rutile structure GeO2Is good
Most preferably, Lis SnOv (in the formula, s = 0.1 to
8 represents the number v = 1 to 6. ), Α-PbO structure Sn
O, rutile structure SnO2Is preferred.

【0056】Lis Z1tOu (式中、ZはSi、Ge、
Sn、Pb、Bi、Sbから選ばれる少なくとも1種、
s=0.1〜8、t=1〜7、u=1〜20の数字を表
す。)、Lis SnZ2tOu (式中、Z2 はIn、Mg
から選ばれる少なくとも1種、s=0.1〜8、t=1
〜7、u=1〜20の数字を表す。)、Lis SnOv
(式中、s=0.1〜8、v=1〜6の数字を表す。)
におけるZ1 、Z2 、Sn の価数は特に限定されること
はなく、単独価数であっても、各価数の混合物であって
も良い。また、これらのリチウム複合酸化物のリチウム
量は連続的に変化させることができ、そのとき上記化合
物例の混合物、もしくは単相化合物となり得るが、本発
明においては混合物、単相化合物いずれでも良い。また
リチウム量が少ない場合には、上記化合物例と、リチウ
ム非含有酸化物(例えばSn O、Sn O2 等)との混合
物となる場合があるが、本発明においては該混合物にお
いても有効である。
Lis Z 1 tOu (where Z is Si, Ge,
At least one selected from Sn, Pb, Bi, Sb,
The numbers s = 0.1 to 8, t = 1 to 7, and u = 1 to 20 are represented. ), Lis SnZ 2 tOu (wherein Z 2 is In, Mg
At least one selected from s = 0.1 to 8 and t = 1
-7, u = 1 to 20 is represented. ), Lis SnOv
(In the formula, s = 0.1 to 8 and v = 1 to 6 are represented.)
The valences of Z 1 , Z 2 and Sn in are not particularly limited, and may be a single valence or a mixture of valences. Further, the amount of lithium in these lithium composite oxides can be continuously changed, and at that time, a mixture of the above compound examples or a single-phase compound can be obtained, but in the present invention, either a mixture or a single-phase compound may be used. If the lithium amount is small also, and the compound examples, lithium-free oxides (e.g. Sn O, Sn O 2, etc.) they may have a mixture of, it is effective in the mixture in the present invention .

【0057】Lis Z1tOu (式中、ZはSi、Ge、
Sn、Pb、Bi、Sbから選ばれる少なくとも1種、
s=0.1〜8、t=1〜7、u=1〜20の数字を表
す。)で表されるリチウム複合酸化物の具体例として
は、Li4 Ge9 20、Li6Ge8 19、Li4 Ge
5 12、Li6 Ge2 7 、α−Li4Ge O4 、Li4
eO4 、β−Li8GeO6 、Li2Ge715、Li2GeO
3 、Li2Ge49 、Li2SnO3 、Li8SnO6 、Li2
PbO3 、β−Li2PbO3 、Li8PbO6 、Li4Pb
4 、Li7SbO6 、LiSbO3 、Li3SbO4 、L
i3BiO4 、Li7BiO6 、Li5BiO5 、LiBiO
2 、Li4Bi611、またはこれらの非量論的化合物等が
挙げられる。LisSnZ2tOu (式中、Z2 はIn、
Mgから選ばれる少なくとも1種、s=0.1〜8、t
=1〜7、u=1〜20の数字を表す。)で表されるリ
チウム複合酸化物の具体例としては、Li4MgSn
27 、Li2MgSn26 、Li2MgSn36 、Li2Mg
3SnO6 、Li4Mg2SnO6 、またはこれらの非量論
的化合物等が挙げられる。LisSnOv (式中、s=
0.1〜8、v=1〜6の数字を表す。)で表されるリ
チウム複合酸化物の具体例としては、Li0.1Sn
2.05、Li0.5SnO2. 25、LiSnO2.5 、Li1.5
nO2.75、Li2SnO3 、Li3SnO3.5 、Li4SnO
4 、Li5SnO4.5 、Li6SnO5 、Li7SnO5.5
Li8SnO6 、Li0.1SnO1.05、Li0.5Sn
1.25、LiSnO1.5 、Li1.5SnO1.75、Li2Sn
2 、Li3SnO2.5 、Li4SnO3 、Li4Sn
3.5 、Li6SnO4 、Li7SnO4.5 、Li8Sn
5 、またはこれらの非量論的化合物等が挙げられる。
Lis Z1tOu (In the formula, Z is Si, Ge,
At least one selected from Sn, Pb, Bi, Sb,
Show the numbers s = 0.1-8, t = 1-7, u = 1-20
You ) Specific examples of the lithium composite oxide represented by
Is LiFourGe9O20, Li6Ge8O19, LiFourGe
FiveO12, Li6Ge2O7, Α-LiFourGe OFour, LiFourG
eOFour, Β-Li8GeO6, Li2Ge7O15, Li2GeO
3, Li2GeFourO9, Li2SnO3, Li8SnO6, Li2
PbO3, Β-Li2PbO3, Li8PbO6, LiFourPb
OFour, Li7SbO6, LiSbO3, Li3SbOFour, L
i3BiOFour, Li7BiO6, LiFiveBiOFive, LiBiO
2, LiFourBi6O11, Or these non-stoichiometric compounds
Can be mentioned. LisSnZ2tOu (In the formula, Z2Is In,
At least one selected from Mg, s = 0.1-8, t
= 1 to 7, u = 1 to 20. ) Represented by
Specific examples of the thiium composite oxide include LiFourMgSn
2O7, Li2MgSn2O6, Li2MgSn3O6, Li2Mg
3SnO6, LiFourMg2SnO6, Or these non-quantities
Compounds and the like. LisSnOv (where s =
It represents the numbers of 0.1 to 8 and v = 1 to 6. ) Represented by
Specific examples of the thiium composite oxide include Li0.1Sn
O2.05, Li0.FiveSnO2. twenty five, LiSnO2.Five, Li1.FiveS
nO2.75, Li2SnO3, Li3SnO3.Five, LiFourSnO
Four, LiFiveSnOFour.Five, Li6SnOFive, Li7SnOFive.Five,
Li8SnO6, Li0.1SnO1.05, Li0.FiveSn
O1.twenty five, LiSnO1.Five, Li1.FiveSnO1.75, Li2Sn
O2, Li3SnO2.Five, LiFourSnO3, LiFourSn
O3.Five, Li6SnOFour, Li7SnOFour.Five, Li8Sn
OFive, Or these non-stoichiometric compounds.

【0058】本発明の負極活物質前駆体(2)に各種化
合物を含ませることができる。例えば、遷移金属(周期
律表の第4、第5および第6周期の元素で第IIIA族
から第IB族に属する元素)や周期律表第IIIB族の
元素、アルカリ金属(周期律表のIA、第IIAの元
素)やP、Cl、Br、I、Fを含ませることができ
る。例えば、SnO2 では、電子伝導性をあげる各種化
合物(例えば、Sb、In、Nbの化合物)のドーパン
ト、また同族元素としてSiを含んでもよい。添加する
化合物の量は0〜20モル%が好ましい。
Various compounds can be contained in the negative electrode active material precursor (2) of the present invention. For example, transition metals (elements of the 4th, 5th and 6th periods of the periodic table belonging to groups IIIA to IB), elements of the group IIIB of the periodic table, alkali metals (IA of the periodic table) , Element IIA) and P, Cl, Br, I, F. For example, SnO 2 may contain Si as a homologous element as a dopant of various compounds (for example, compounds of Sb, In, and Nb) that increase electron conductivity. The amount of the compound added is preferably 0 to 20 mol%.

【0059】負極活物質の前駆体(2)の合成法とし
て、SnO2 では、Sn化合物、例えば、塩化第二錫、
臭化第二錫、硫酸第二錫、硝酸第二錫の水溶液と水酸化
アルカリ、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化アンモニウムとなどの水溶液を混合して
水酸化第二錫を沈殿させ、それを洗浄、分離する。その
水酸化第二錫をほぼ乾燥させてから、空気中、酸素が多
いガス中あるいは、酸素が少ないガス中で250〜20
00℃にて、焼成する。または水酸化第二錫のまま焼成
し、その後洗浄することができる。一次粒子の平均サイ
ズは、走査型電子顕微鏡による測定で0.01μm〜1
μmが好ましい。とくに0.02μm〜0.2μmが好
ましい。二次粒子の平均サイズでは、0.1〜60μm
が好ましい。同様に、SnOでは、塩化第一錫、臭化第
一錫、硫酸第一錫、硝酸第一錫の水溶液と水酸化アルカ
リ、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、
水酸化アンモニウムとなどの水溶液を混合し、煮沸す
る。また、蓚酸第一錫を酸素が少ないガス中で、250
〜1000℃にて焼成する。その平均粒子サイズは0.
1〜60μmが好ましい。その他の酸化物は、SnO2
やSnOと同じく、よく知られた方法で合成することが
できる。その好ましい物性は前記のSnOと同じであ
る。所定の粒子サイズにするには、良く知られた粉砕機
や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボールミル、振
動ボールミル、衛星ボールミル、遊星ボールミル、旋回
気流型ジェットミルや篩などが用いられる。
As a method for synthesizing the precursor (2) of the negative electrode active material, SnO 2 is a Sn compound, for example, stannic chloride,
An aqueous solution of stannic bromide, stannic sulfate, stannic nitrate and an alkali hydroxide, such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, ammonium hydroxide, etc. The aqueous solutions are mixed to precipitate stannic hydroxide, which is washed and separated. After the stannic hydroxide is almost dried, it is heated in air, in a gas rich in oxygen or in a gas low in oxygen in an amount of 250 to 20.
Bake at 00 ° C. Alternatively, the stannic hydroxide can be baked as it is and then washed. The average size of the primary particles is 0.01 μm to 1 as measured by a scanning electron microscope.
μm is preferred. Particularly, 0.02 μm to 0.2 μm is preferable. The average size of secondary particles is 0.1 to 60 μm.
Is preferred. Similarly, with SnO, an aqueous solution of stannous chloride, stannous bromide, stannous sulfate, and stannous nitrate and an alkali hydroxide such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide are used. , Magnesium hydroxide,
Mix an aqueous solution such as ammonium hydroxide and boil. In addition, stannous oxalate was added in a gas containing little oxygen to 250
Bake at ~ 1000 ° C. Its average particle size is 0.
1-60 micrometers is preferable. Other oxides are SnO 2
Like SnO and SnO, it can be synthesized by a well-known method. Its preferable physical properties are the same as those of SnO described above. A well-known crusher or classifier is used to obtain a predetermined particle size. For example, a mortar, a ball mill, a vibrating ball mill, a satellite ball mill, a planetary ball mill, a swirling airflow type jet mill, a sieve and the like are used.

【0060】本発明で用いる負極活物質は、その前駆体
(2)にリチウムを化学的に挿入することにより得るこ
とができる。例えば、リチウム金属、リチウム合金やブ
チルリチウムなどと反応させる方法や電気化学的にリチ
ウムを挿入することが好ましい。本発明では、前駆体
(2)である酸化物に電気化学的にリチウムを挿入する
ことが特に好ましい。電気化学的にリチウムイオンを挿
入する方法として、正極活物質として目的の酸化物(本
発明で言う負極活物質前駆体(2)のこと)、負極活物
質として、リチウム金属、リチウム塩を含む非水電解質
からなる酸化還元系(例えば開放系(電解)または密閉
系(電池))を放電することにより得ることができる。
また、別の実施態様例として、正極活物質としてリチウ
ム含有遷移金属酸化物、負極活物質として、負極活物質
前駆体(2)、リチウム塩を含む非水電解質からなる酸
化還元系(例えば開放系(電解)または密閉系(電
池))を充電することにより得る方法が最も好ましい。
The negative electrode active material used in the present invention can be obtained by chemically inserting lithium into its precursor (2). For example, a method of reacting with lithium metal, a lithium alloy, butyl lithium, or the like, or electrochemically inserting lithium is preferable. In the present invention, it is particularly preferable to electrochemically insert lithium into the oxide that is the precursor (2). As a method of electrochemically inserting lithium ions, a target oxide (a negative electrode active material precursor (2) referred to in the present invention) as a positive electrode active material, and a non-metal containing lithium metal or a lithium salt as a negative electrode active material. It can be obtained by discharging a redox system composed of a water electrolyte (for example, an open system (electrolysis) or a closed system (battery)).
Further, as another embodiment example, a redox system (for example, an open system) including a lithium-containing transition metal oxide as a positive electrode active material, a negative electrode active material precursor (2) as a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt is used. The method obtained by charging (electrolysis) or closed system (battery)) is most preferable.

【0061】リチウムの挿入量は、特に限定されないな
いが、通常のリチウム挿入の当量は3〜10当量になっ
ており、この当量に合わせて正極活物質との使用量比率
を決める。この当量に基づいた使用量比率に、0.5〜
2倍の係数をかけて用いることが好ましい。リチウム供
給源が正極活物質以外では(例えば、リチウム金属や合
金、ブチルリチウムなど)、負極活物質のリチウム放出
当量に合わせて正極活物質の使用量を決める。このとき
も、この当量に基づいた使用量比率に、0.5〜2倍の
係数をかけて用いることが好ましい。
The insertion amount of lithium is not particularly limited, but the equivalent amount of ordinary lithium insertion is 3 to 10 equivalents, and the ratio of the amount used with the positive electrode active material is determined according to this equivalent amount. The usage rate based on this equivalent is 0.5 to
It is preferable to use it by multiplying it by a factor of 2. When the lithium source is other than the positive electrode active material (for example, lithium metal, alloy, butyl lithium, etc.), the amount of the positive electrode active material used is determined according to the lithium release equivalent of the negative electrode active material. Also at this time, it is preferable to multiply the usage ratio based on this equivalent by a coefficient of 0.5 to 2 times.

【0062】本発明の酸化物を負極活物質の前駆体
(2)として用いた場合、「リチウムを挿入してもそれ
ぞれの金属(リチウムとの合金)まで還元されていな
い」ことを発見した。それは、(1)透過型電子顕微鏡
観察による金属の析出(とくに、デンドライトの析出)
がないこと、(2)金属を介したリチウム挿入/放出の
電位が酸化物のそれと異なっていること、また、(3)
SnOでは、リチウム挿入に対する放出の損失は約1当
量であったので、金属錫が発生する場合の2当量損失と
は一致しないことなどから、推論できる。酸化物の電位
は、現在用いられている焼成炭素質化合物のそれと類似
しており、焼成炭素質化合物と同じく、単なるイオン結
合でもなく、また単なる金属結合でもない状態になって
いるものと推測される。従って、本発明が従来のリチウ
ム合金とは明らかに異なる発明であるといえる。
It was discovered that when the oxide of the present invention was used as the precursor (2) of the negative electrode active material, "each metal (alloy with lithium) was not reduced even when lithium was inserted." (1) Precipitation of metal by transmission electron microscope observation (especially dendrite precipitation)
, (2) the potential of lithium insertion / release via the metal is different from that of the oxide, and (3)
It can be inferred from the fact that in SnO, the loss of release due to the insertion of lithium was about 1 equivalent, which does not match the loss of 2 equivalents when metal tin is generated. The potential of the oxide is similar to that of currently used calcined carbonaceous compounds, and it is presumed that, like calcined carbonaceous compounds, it is in a state where it is neither a simple ionic bond nor a simple metal bond. It Therefore, it can be said that the present invention is an invention which is clearly different from the conventional lithium alloy.

【0063】本発明の酸化物(前駆体(2))は、結晶
構造を持っているが、リチウムを挿入していくと結晶性
が低下して、非晶質性に変わっていく。従って、負極活
物質として可逆的に酸化還元している構造は非晶質性が
高い化合物と推定される。従って、本発明の酸化物(前
駆体(2))は結晶構造でも、非晶質構造でもまたそれ
らの混合した構造でもよい。
The oxide (precursor (2)) of the present invention has a crystal structure, but as lithium is inserted, the crystallinity decreases and the crystallinity changes. Therefore, the structure in which reversible redox is performed as the negative electrode active material is presumed to be a compound having high amorphousness. Therefore, the oxide (precursor (2)) of the present invention may have a crystalline structure, an amorphous structure, or a mixed structure thereof.

【0064】本発明に併せて用いることができる負極活
物質としては、リチウム金属、リチウム合金(Al、A
l−Mn(米国特許第 4,820,599)、Al−
Mg(特開昭57−98977)、Al−Sn(特開昭
63−6,742)、Al−In、Al−Cd(特開平
1−144,573)などやリチウムイオンまたはリチ
ウム金属を吸蔵・放出できる焼成炭素質化合物(例え
ば、特開昭58−209,864、同 61−214,
417、同 62−88,269、同 62−216,
170、同 63−13,282、同 63−24,5
55、同 63−121,247、同 63−121,
257、同 63−155,568、同63−276,
873、同 63−314,821、特開平1−20
4,361、同 1−221,859、同 1−27
4,360など)があげられる。上記リチウム金属やリ
チウム合金の併用目的は、リチウムを電池内で挿入させ
るためのものであり、電池反応として、リチウム金属な
どの溶解・析出反応を利用するものではない。
As the negative electrode active material that can be used in combination with the present invention, lithium metal, lithium alloy (Al, A
1-Mn (U.S. Pat. No. 4,820,599), Al-
It absorbs Mg (JP-A-57-98977), Al-Sn (JP-A-63-6,742), Al-In, Al-Cd (JP-A-1-144,573), lithium ion or lithium metal. A calcined carbonaceous compound that can be released (for example, JP-A-58-209,864 and 61-214,
417, the same 62-88, 269, the same 62-216,
170, same 63-13, 282, same 63-24, 5
55, the same 63-121, 247, the same 63-121,
257, 63-155, 568, 63-276,
873, 63-314, 821, JP-A-1-20.
4,361, 1-221,859, 1-27
4,360). The purpose of using the lithium metal or lithium alloy together is to insert lithium in the battery, and does not utilize the dissolution / precipitation reaction of lithium metal or the like as the battery reaction.

【0065】電極合剤には、導電剤や結着剤やフィラー
などを添加することができる。導電剤は、構成された電
池において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であ
れば何でもよい。通常、天然黒鉛(鱗状黒鉛、鱗片状黒
鉛、土状黒鉛など)、人工黒鉛、カ−ボンブラック、ア
セチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維や金
属(銅、ニッケル、アルミニウム、銀(特開昭63−1
48,554)など)粉、金属繊維あるいはポリフェニ
レン誘導体(特開昭59−20,971)などの導電性
材料を1種またはこれらの混合物として含ませることが
できる。黒鉛とアセチレンブラックの併用がとくに好ま
しい。その添加量は、特に限定されないが、1〜50重
量%が好ましく、特に2〜30重量%が好ましい。カー
ボンや黒鉛では、2〜15重量%が特に好ましい。ま
た、SnO2 にSbをドープさせたように、活物質の前
駆体に電子導電性を持たせた場合には、上記導電剤を減
らすことができる。例えば、0〜10重量%の添加が好
ましい。
A conductive agent, a binder, a filler or the like can be added to the electrode mixture. The conductive agent may be any electron-conductive material that does not cause a chemical change in the constructed battery. Usually, natural graphite (scaly graphite, flake graphite, earthy graphite, etc.), artificial graphite, carbon black, acetylene black, Ketjen black, carbon fibers and metals (copper, nickel, aluminum, silver (JP-A-63) -1
48, 554), powders, metal fibers, or polyphenylene derivatives (Japanese Patent Laid-Open No. 59-20971) can be included as one kind or a mixture thereof. The combined use of graphite and acetylene black is particularly preferred. The amount added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 2 to 30% by weight. For carbon and graphite, 2 to 15% by weight is particularly preferable. In addition, when the precursor of the active material is made to have electronic conductivity like SnO 2 is doped with Sb, the amount of the conductive agent can be reduced. For example, addition of 0 to 10% by weight is preferable.

【0066】結着剤には、通常、でんぷん、ポリビニル
アルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルセルロース、再生セルロース、ジアセチルセル
ロース、ポリビニルクロリド、ポリビニルピロリドン、
テトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエ
ンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、ス
チレンブタジエンゴム、ポリブタジエン、フッ素ゴム、
ポリエチレンオキシドなどの多糖類、熱可塑性樹脂、ゴ
ム弾性を有するポリマーなどが1種またはこれらの混合
物として用いられる。また、多糖類のようにリチウムと
反応するような官能基を含む化合物を用いるときは、例
えば、イソシアネート基のような化合物を添加してその
官能基を失活させることが好ましい。その結着剤の添加
量は、特に限定されないが、1〜50重量%が好まし
く、特に2〜30重量%が好ましい。フィラーは、構成
された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料
であれば何でも用いることができる。通常、ポリプロピ
レン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラ
ス、炭素などの繊維が用いられる。フィラーの添加量は
特に限定されないが、0〜30重量%が好ましい。
The binder is usually starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, regenerated cellulose, diacetyl cellulose, polyvinyl chloride, polyvinyl pyrrolidone,
Tetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, polybutadiene, fluororubber,
Polysaccharides such as polyethylene oxide, thermoplastic resins, polymers having rubber elasticity and the like are used alone or as a mixture thereof. When a compound containing a functional group that reacts with lithium, such as a polysaccharide, is used, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to deactivate the functional group. The amount of the binder added is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% by weight, and particularly preferably 2 to 30% by weight. As the filler, any fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery can be used. Generally, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, fibers such as glass and carbon are used. The amount of the filler added is not particularly limited, but is preferably 0 to 30% by weight.

【0067】セパレ−タ−としては、大きなイオン透過
度を持ち、所定の機械的強度を持ち、絶縁性の薄膜が用
いられる。耐有機溶剤性と疎水性からポリプレピレンな
どのオレフィン系ポリマーあるいはガラス繊維あるいは
ポリエチレンなどからつくられたシートや不織布が用い
られる。セパレーターの孔径は、一般に電池用として用
いられる範囲が用いられる。例えば、0.01〜10μ
mが用いられる。セパレターの厚みは、一般に電池用の
範囲で用いられる。例えば、5〜300μmが用いられ
る。
As the separator, an insulating thin film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. A sheet or non-woven fabric made of olefin polymer such as polypropylene or glass fiber or polyethylene is used because of its resistance to organic solvent and hydrophobicity. The pore size of the separator is in the range generally used for batteries. For example, 0.01 to 10 μ
m is used. The thickness of the separator is generally within the range for batteries. For example, 5 to 300 μm is used.

【0068】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られ
ている。例えば、ピリジン(特開昭49−108,52
5)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,3
76)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−72,4
25)、環状エ−テル(特開昭57−152,68
4)、エチレンジアミン(特開昭58−87,77
7)、n−グライム(特開昭58−87,778)、ヘ
キサリン酸トリアミド(特開昭58−87,779)、
ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−214,28
1)、硫黄(特開昭59−8,280)、キノンイミン
染料(特開昭59−68,184)、N−置換オキサゾ
リジノンとN,N’−置換イミダゾリジノン(特開昭5
9−154,778)、エチレングリコ−ルジアルキル
エ−テル(特開昭59−205,167)、四級アンモ
ニウム塩(特開昭60−30,065)、ポリエチレン
グリコ−ル(特開昭60−41,773)、ピロ−ル
(特開昭60−79,677)、2−メトキシエタノ−
ル(特開昭60−89,075)、AlCl3(特開昭
61−88,466)、導電性ポリマ−電極活物質のモ
ノマ−(特開昭61−161,673)、トリエチレン
ホスホルアミド(特開昭61−208,758)、トリ
アルキルホスフィン(特開昭62−80,976)、モ
ルフォリン(特開昭62−80,977)、カルボニル
基を持つアリ−ル化合物(特開昭62−86,67
3)、ヘキサメチルホスホリックトリアミドと4−アル
キルモルフォリン(特開昭62−217,575)、二
環性の三級アミン(特開昭62−217,578)、オ
イル(特開昭62−287,580)、四級ホスホニウ
ム塩(特開昭63−121,268)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121,269)などが挙げられ
る。
It is also known to add the following compounds to the electrolyte for the purpose of improving discharge and charge / discharge characteristics. For example, pyridine (JP-A-49-108,52)
5), triethylphosphite (JP-A-47-4,3)
76), triethanolamine (JP-A-52-72,4).
25), cyclic ether (JP-A-57-152,68)
4), ethylenediamine (JP-A-58-87,77)
7), n-glyme (JP-A-58-87,778), hexaphosphoric acid triamide (JP-A-58-87,779),
Nitrobenzene derivative (JP-A-58-214, 28)
1), sulfur (JP-A-59-8,280), quinoneimine dye (JP-A-59-68,184), N-substituted oxazolidinone and N, N'-substituted imidazolidinone (JP-A-5-280).
9-154,778), ethylene glycol dialkyl ether (JP-A-59-205,167), quaternary ammonium salt (JP-A-60-30,065), polyethylene glycol (JP-A-60-41). , 773), pyrrole (JP-A-60-79,677), 2-methoxyethanol-
(JP-A-60-89,075), AlCl3 (JP-A-61-88,466), conductive polymer-monomer of electrode active material (JP-A-61-161,673), triethylenephosphoramide. (JP 61-208,758), trialkylphosphine (JP 62-80,976), morpholine (JP 62-80,977), aryl compound having a carbonyl group (JP 62-86, 67
3), hexamethylphosphoric triamide and 4-alkylmorpholine (JP 62-217,575), bicyclic tertiary amine (JP 62-217,578), oil (JP 62 -287,580), a quaternary phosphonium salt (JP-A-63-121268), a tertiary sulfonium salt (JP-A-63-121269), and the like.

【0069】また、電解液を不燃性にするために含ハロ
ゲン溶媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを
電解液に含ませることができる。(特開昭48−36,
632)また、高温保存に適性をもたせるために電解液
に炭酸ガスを含ませることができる。(特開昭59−1
34,567)
Further, in order to make the electrolytic solution nonflammable, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride chloride can be contained in the electrolytic solution. (JP-A-48-36,
632) Further, the electrolytic solution may contain carbon dioxide gas in order to have suitability for high temperature storage. (JP-A-59-1
34,567)

【0070】また、正極や負極の合剤には電解液あるい
は電解質を含ませることができる。例えば、前記イオン
導電性ポリマ−やニトロメタン(特開昭48−36,6
33)、電解液(特開昭57−124,870)を含ま
せる方法が知られている。
The mixture for the positive electrode and the negative electrode may contain an electrolytic solution or an electrolyte. For example, the ion conductive polymer or nitromethane (Japanese Patent Laid-Open No. 48-36,6).
33), a method of adding an electrolytic solution (JP-A-57-124,870) is known.

【0071】また、正極活物質の表面を改質することが
できる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤によ
り処理(特開昭55−163,779)したり、キレ−
ト化剤で処理(特開昭55−163,780)、導電性
高分子(特開昭58−163,188、同59−14,
274)、ポリエチレンオキサイドなど(特開昭60−
97,561)により処理することが挙げられる。ま
た、負極活物質の表面を改質することもできる。例え
ば、イオン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける
(特開昭58−111,276)、あるいはLiCl
(特開昭58−142,771)などにより処理するこ
とが挙げられる。
Further, the surface of the positive electrode active material can be modified. For example, the surface of the metal oxide may be treated with an esterifying agent (JP-A-55-163,779),
Treatment with a photocatalyst (JP-A-55-163,780), conductive polymers (JP-A-58-163,188, 59-14).
274), polyethylene oxide, etc. (JP-A-60-
97, 561). Also, the surface of the negative electrode active material can be modified. For example, an ion conductive polymer or polyacetylene layer is provided (JP-A-58-111276), or LiCl
(JP-A-58-142,771) and the like.

【0072】電極活物質の集電体としては、構成された
電池において化学変化を起こさない電子伝導体であれば
何でもよい。例えば、正極には、材料としてステンレス
鋼、ニッケル、アルミニウム、チタン、焼成炭素などの
他に、アルミニウムやステンレス鋼の表面にカーボン、
ニッケル、チタンあるいは銀を処理させたもの、負極に
は、材料としてステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、
アルミニウム、焼成炭素などの他に、銅やステンレス鋼
の表面にカーボン、ニッケル、チタンあるいは銀を処理
させたもの)、Al−Cd合金などが用いられる。これ
らの材料の表面を酸化することも用いられる。形状は、
フォイルの他、フィルム、シート、ネット、パンチされ
たもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体な
どが用いられる。厚みは、特に限定されないが、1〜5
00μmのものが用いられる。
The collector of the electrode active material may be any electron conductor as long as it does not undergo a chemical change in the constructed battery. For example, for the positive electrode, in addition to stainless steel, nickel, aluminum, titanium, calcined carbon, etc. as the material, carbon on the surface of aluminum or stainless steel,
Those treated with nickel, titanium or silver, and the negative electrode are made of stainless steel, nickel, copper, titanium,
In addition to aluminum and calcined carbon, copper, stainless steel whose surface is treated with carbon, nickel, titanium or silver), an Al-Cd alloy, or the like is used. It is also used to oxidize the surface of these materials. The shape is
In addition to the foil, a film, a sheet, a net, a punched product, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group and the like are used. The thickness is not particularly limited, but is 1 to 5
Those having a diameter of 00 μm are used.

【0073】負極合剤または正極合剤の調整方法として
は、活物質、導電剤および結着剤等の粉体を乾式、また
は水や有機溶媒を加えて湿式で混合する方法が好まし
い。また、結着剤は予め溶液にしたものや、ディスパー
ジョン(ラテックス)状のものを使用しても良い。混合
装置の好ましい例としては、乳鉢、ミキサー、ホモジナ
イザザー、ディゾルバー、サンドミル、ペイントシェイ
カー、ニーダーおよびダイノミルなどが挙げられる。
As a method for adjusting the negative electrode mixture or the positive electrode mixture, a powder of an active material, a conductive agent, a binder or the like is preferably dry, or a method of adding water or an organic solvent and wet mixing. Further, the binder may be a solution in advance or a dispersion (latex) one. Preferred examples of the mixing device include a mortar, a mixer, a homogenizer, a dissolver, a sand mill, a paint shaker, a kneader and a dyno mill.

【0074】電池の形状はコイン、ボタン、シート、シ
リンダー、角などいずれにも適用できる。電池の形状が
コインやボタンのときは、正極活物質や負極活物質の合
剤はペレットの形状に圧縮されて主に用いられる。その
ペレットの厚みや直径は電池の大きさにより決められ
る。また、電池の形状がシート、シリンダー、角のと
き、正極活物質や負極活物質の合剤は、集電体の上に塗
布(コート)、乾燥、圧縮されて、主に用いられる。塗
布方法は、一般的な方法を用いることができる。例え
ば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード
法、ナイフ法、エクストルージョン法、カーテン法、グ
ラビア法、バー法、ディップ法及びスクイーズ法を挙げ
ることができる。ブレード法、ナイフ法及びエクストル
ージョン法が好ましい。塗布は、0.1〜100m/分
の速度で実施されることが好ましい。この際、合剤の溶
液物性、乾燥性に合わせて、上記塗布方法を選定するこ
とにより、良好な塗布層の表面状態を得ることができ
る。その塗布層の厚み、長さや巾は、電池の大きさによ
り決められるが、塗布層の厚みは、ドライ後の圧縮され
た状態で、1〜2000μmが特に好ましい。
The shape of the battery can be any of coins, buttons, sheets, cylinders, corners and the like. When the shape of the battery is a coin or a button, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is used by being compressed into a pellet shape. The thickness and diameter of the pellet are determined by the size of the battery. Further, when the shape of the battery is a sheet, a cylinder, or a corner, the mixture of the positive electrode active material and the negative electrode active material is applied (coated) on the current collector, dried and compressed, and is mainly used. As a coating method, a general method can be used. Examples thereof include a reverse roll method, a direct roll method, a blade method, a knife method, an extrusion method, a curtain method, a gravure method, a bar method, a dip method and a squeeze method. The blade method, knife method and extrusion method are preferred. The coating is preferably carried out at a speed of 0.1 to 100 m / min. At this time, a good surface condition of the coating layer can be obtained by selecting the above-mentioned coating method according to the solution physical properties and drying properties of the mixture. The thickness, length and width of the coating layer are determined by the size of the battery, but the thickness of the coating layer is particularly preferably 1 to 2000 μm in a compressed state after drying.

【0075】ペレットやシートの乾燥又は脱水方法とし
ては、一般に採用されている方法を利用することができ
る。特に、熱風、真空、赤外線、遠赤外線、電子線及び
低湿風を単独あるいは組み合わせて用いることが好まし
い。温度は80〜350℃の範囲が好ましく、特に10
0〜250℃の範囲が好ましい。含水量は、電池全体で
2000ppm以下が好ましく、正極合剤、負極合剤や
電解質ではそれぞれ500ppm以下にすることがサイ
クル性の点で好ましい。ペレットやシートのプレス法
は、一般に採用されている方法を用いることができる
が、特に金型プレス法やカレンダープレス法が好まし
い。プレス圧は、特に限定されないが、0.2〜3t/
cm2 が好ましい。カレンダープレス法のプレス速度
は、0.1〜50m/分が好ましい。プレス温度は、室
温〜200℃が好ましい。
As a method for drying or dehydrating the pellets or sheets, a generally adopted method can be used. In particular, it is preferable to use hot air, vacuum, infrared rays, far infrared rays, electron beams, and low humidity air alone or in combination. The temperature is preferably in the range of 80 to 350 ° C, particularly 10
The range of 0 to 250 ° C. is preferable. The water content of the whole battery is preferably 2000 ppm or less, and the content of each of the positive electrode mixture, the negative electrode mixture and the electrolyte is preferably 500 ppm or less from the viewpoint of cycleability. As a pellet or sheet pressing method, a generally adopted method can be used, but a die pressing method or a calendar pressing method is particularly preferable. The pressing pressure is not particularly limited, but is 0.2 to 3 t /
cm 2 is preferred. The press speed of the calendar press method is preferably 0.1 to 50 m / min. The pressing temperature is preferably room temperature to 200 ° C.

【0076】該合剤シートは、巻いたり、折ったりして
缶に挿入し、缶とシートを電気的に接続し、電解液を注
入し、封口板を用いて電池缶を形成する。このとき、安
全弁を封口板として用いることができる。安全弁の他、
従来から知られている種々の安全素子を備えつけても良
い。例えば、過電流防止素子として、ヒューズ、バイメ
タル、PTC素子などが用いられる。また、安全弁のほ
かに電池缶の内圧上昇の対策として、電池缶に切込を入
れる方法、ガスケット亀裂方法あるいは封口板亀裂方法
を利用することができる。また、充電機に過充電や過放
電対策を組み込んだ回路を具備させても良い。
The mixture sheet is rolled or folded and inserted into a can, the can and the sheet are electrically connected, an electrolytic solution is injected, and a sealing plate is used to form a battery can. At this time, the safety valve can be used as a sealing plate. Other than safety valve,
Various conventionally known safety elements may be provided. For example, a fuse, a bimetal, a PTC element or the like is used as the overcurrent prevention element. In addition to the safety valve, a method of making a notch in the battery can, a method of cracking a gasket, or a method of cracking a sealing plate can be used as a measure for increasing the internal pressure of the battery can. Further, the charger may be provided with a circuit incorporating measures against overcharge and overdischarge.

【0077】電解液は、全量を1回で注入してもよい
が、2段階以上に分けて行うことが好ましい。2段階以
上に分けて注入する場合、それぞれの液は同じ組成で
も、違う組成(例えば、非水溶媒あるいは非水溶媒にリ
チウム塩を溶解した溶液を注入した後、前記溶媒より粘
度の高い非水溶媒あるいは非水溶媒にリチウム塩を溶解
した溶液を注入)でも良い。また、電解液の注入時間の
短縮等のために、電池缶を減圧(好ましくは500〜1
torr 、より好ましくは400〜10 torr)したり、電
池缶に遠心力や超音波をかけることを行ってもよい。
The total amount of the electrolytic solution may be injected once, but it is preferable to perform the injection in two or more stages. In the case of injecting in two or more stages, even if each solution has the same composition, different compositions (for example, after injecting a non-aqueous solvent or a solution of a lithium salt dissolved in a non-aqueous solvent, a non-aqueous solvent having a higher viscosity than the solvent) are used. A solution of a lithium salt dissolved in a solvent or a non-aqueous solvent may be injected). In addition, the battery can is depressurized (preferably 500 to 1) in order to shorten the injection time of the electrolytic solution.
Torr, more preferably 400 to 10 Torr), or centrifugal force or ultrasonic waves may be applied to the battery can.

【0078】缶やリード板は、電気伝導性をもつ金属や
合金を用いることができる。例えば、鉄、ニッケル、チ
タン、クロム、モリブデン、銅、アルミニウムなどの金
属あるいはそれらの合金が用いられる。キャップ、缶、
シート、リード板の溶接法は、公知の方法(例、直流又
は交流の電気溶接、レーザー溶接、超音波溶接)を用い
ることができる。封口用シール剤は、アスファルトなど
の従来から知られている化合物や混合物を用いることが
できる。
For the can and the lead plate, a metal or alloy having electrical conductivity can be used. For example, metals such as iron, nickel, titanium, chromium, molybdenum, copper and aluminum or alloys thereof are used. Caps, cans,
As a welding method for the sheet and the lead plate, a known method (eg, DC or AC electric welding, laser welding, ultrasonic welding) can be used. As the sealing agent for sealing, a conventionally known compound or mixture such as asphalt can be used.

【0079】充放電サイクルのカット−オフ電圧は、使
用する正極活物質や負極活物質の種類や組み合わせによ
って変わるので一義的には決められないが、放電電圧を
高くでき、サイクル性を実質的に維持できる電圧が好ま
しい。
The cut-off voltage of the charge / discharge cycle cannot be uniquely determined because it changes depending on the type and combination of the positive electrode active material and the negative electrode active material used, but the discharge voltage can be increased and the cycle performance is substantially improved. A voltage that can be maintained is preferable.

【0080】本発明の非水二次電池の用途には、特に限
定されないが、例えば、電子機器に搭載する場合、カラ
ーノートパソコン、白黒ノートパソコン、ペン入力パソ
コン、ポケット(パームトップ)パソコン、ノート型ワ
ープロ、ポケットワープロ、電子ブックプレーヤー、携
帯電話、コードレスフォン子機、ページャー、ハンディ
ーターミナル、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリ
ンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶
テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニ
ディスク、電気シェーバー、電子翻訳機、自動車電話、
トランシーバー、電動工具、電子手帳、電卓、メモリー
カード、テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電
源、メモリーカードなどが挙げられる。その他民生用と
して、自動車、電動車両、モーター、照明器具、玩具、
ゲーム機器、ロードコンディショナー、アイロン、時
計、ストロボ、カメラ、撮影機能付き感光材料包装ユニ
ット、医療機器(ペースメーカー、補聴器、肩もみ機な
ど)などが挙げられる。更に、各種軍需用、宇宙用とし
て用いることができる。また、太陽電池と組み合わせる
こともできる。
The application of the non-aqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, when the non-aqueous secondary battery is installed in an electronic device, it is a color notebook computer, a black and white notebook computer, a pen input computer, a pocket (palmtop) computer, a notebook. Type word processor, pocket word processor, e-book player, mobile phone, cordless phone handset, pager, handy terminal, mobile fax, mobile copy, mobile printer, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, portable CD, mini disk, Electric shaver, electronic translator, car phone,
There are transceivers, power tools, electronic organizers, calculators, memory cards, tape recorders, radios, backup power supplies, memory cards, etc. Other consumer products such as automobiles, electric vehicles, motors, lighting equipment, toys,
Game equipment, road conditioners, irons, watches, strobes, cameras, photosensitive material packaging units with shooting functions, medical equipment (pacemakers, hearing aids, shoulder scrubbers, etc.) and the like. Furthermore, it can be used for various military purposes and for space. It can also be combined with a solar cell.

【0081】[0081]

【実施例】以下に具体例をあげ、本発明をさらに詳しく
説明するが、発明の主旨を越えない限り、本発明は実施
例に限定されるものではない。SnO、LiCoO2
市販品を使用した。 SnO2 の合成法:SnCl4 とNaOHからSn(O
H)4 を合成し、空気中で400℃ 4時間焼成してS
nO2 を合成、乳鉢にて粉砕 1次粒子の平均サイズは
約0.05μm(ルチル構造) Li2 SnO3 の合成法:炭酸リチウムと二酸化錫を空
気中で1000℃、12時間焼成して合成、ジェットミ
ルで粉砕 LiCoVO4 の合成法:炭酸リチウムと酸化コバルト
と五酸化バナジウムを空気中で750℃、12時間焼成
して合成、乳鉢にて粉砕 LiCo0.950.052.07の合成法:Li2 CO3 、C
oCO3 、NH4 VO 3 を混合し、900℃ 6時間焼
成して合成 乳鉢にて粉砕
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following specific examples.
As will be explained, the present invention can be implemented unless it goes beyond the gist of the invention.
It is not limited to the example. SnO, LiCoO2Is
A commercially available product was used. SnO2Synthesis method: SnClFourAnd NaOH to Sn (O
H)FourWas synthesized and calcined in air at 400 ° C for 4 hours to give S
nO2Is synthesized and crushed in a mortar. The average primary particle size is
About 0.05 μm (rutile structure) Li2SnO3Synthesis method: Empty lithium carbonate and tin dioxide
Synthesized by firing at 1000 ° C for 12 hours in air
Crush with LiCoVOFourSynthesis method of lithium carbonate and cobalt oxide
And vanadium pentoxide in air at 750 ° C for 12 hours
Then, synthesize and crush in a mortar LiCo0.95V0.05O2.07Synthesis method of: Li2CO3, C
oCO3, NHFourVO 3And bake at 900 ° C for 6 hours
Combining and crushing in a mortar

【0082】実施例1 正極活物質としてLiCoO2 (a)を82重量%、導
電剤として鱗片状黒鉛を8重量%、アセチレンブラック
を4重量%、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン
を6重量%の混合比で混合した合剤を圧縮成形させた正
極ペレット(13mmΦ、負極活物質前駆体のリチウム
挿入容量に合わせた量を用いた。LiCoO2 の充電容
量は170mAh/gとした。)をドライボックス(露
点−40〜−70℃、乾燥空気)中で遠赤外線ヒーター
にて脱水後(150℃、3時間)、正極材料として用い
た。負極活物質前駆体としてSnO(A)を80重量
%、導電剤として鱗片状黒鉛を11重量%、アセチレン
ブラックを3重量%、結着剤として、ポリ弗化ビニリデ
ンを6重量%の混合比で混合した合剤を圧縮成形させた
負極ペレット(13mmΦ、22.5mg)を上記と同
じドライボックス中で遠赤外線ヒーターにて脱水後(1
50℃、3時間)、負極材料として用いた。集電体は、
正・負極缶ともに80μm厚のSUS316のネットを
コイン缶に溶接して用いた。表1に示した電解質を20
0μl用い、更に、セパレ−タ−として微孔性のポリプ
ロピレンシートとポリプロピレン不織布を用いて、その
電解質を不織布に含浸させて用いた。そして、図1の様
なコイン型リチウム電池を上記と同じドライボックス中
で作製した。
Example 1 82% by weight of LiCoO 2 (a) as a positive electrode active material, 8% by weight of flake graphite as a conductive agent, 4% by weight of acetylene black, and 6% by weight of polytetrafluoroethylene as a binder. A positive electrode pellet (13 mmΦ, an amount corresponding to the lithium insertion capacity of the negative electrode active material precursor was used. The charge capacity of LiCoO 2 was 170 mAh / g) obtained by compression-molding the mixture mixed at the mixing ratio of. It was used as a positive electrode material after dehydration (150 ° C., 3 hours) with a far infrared heater in a box (dew point −40 to −70 ° C., dry air). SnO (A) was used as a negative electrode active material precursor in an amount of 80% by weight, scaly graphite was used as a conductive agent in an amount of 11% by weight, acetylene black was used in an amount of 3% by weight, and polyvinylidene fluoride was used as a binder in an amount of 6% by weight. The negative electrode pellet (13 mmΦ, 22.5 mg) obtained by compression-molding the mixed mixture was dehydrated with a far infrared heater in the same dry box as above (1
It was used as a negative electrode material at 50 ° C. for 3 hours. The current collector is
An 80 μm thick SUS316 net was welded to the coin can for both the positive and negative electrode cans. 20 electrolytes shown in Table 1
0 μl was used, and further, a microporous polypropylene sheet and a polypropylene non-woven fabric were used as a separator, and the electrolyte was impregnated into the non-woven fabric. Then, a coin type lithium battery as shown in FIG. 1 was produced in the same dry box as above.

【0083】[0083]

【表1】 [Table 1]

【0084】図1において、負極合剤ペレット2が、負
極封口板1とセパレーター3間に、封入され、集電体5
を有する正極ケース6とセパレーター3間に、正極合剤
ペレット4が封入されており、そして負極封口板1の外
縁と正極ケース6の外縁の間には、ガスケット7が設け
られている。このリチウム電池を22℃に保ち、0.7
5mA/cm2 の定電流密度にて、4.3〜2.7Vの
範囲で充放電試験を行なった。試験はすべて充電からは
じめた。)また、−10℃でも22℃と同様の試験を行
った。
In FIG. 1, the negative electrode material mixture pellets 2 are enclosed between the negative electrode sealing plate 1 and the separator 3, and the current collector 5
The positive electrode material mixture pellets 4 are enclosed between the positive electrode case 6 and the separator 3, and the gasket 7 is provided between the outer edge of the negative electrode sealing plate 1 and the outer edge of the positive electrode case 6. Keep this lithium battery at 22 ℃, 0.7
A charge / discharge test was performed in the range of 4.3 to 2.7 V at a constant current density of 5 mA / cm 2 . All tests started with charging. ) Further, at -10 ° C, the same test as at 22 ° C was conducted.

【0085】評価結果を表2に示す。表2(表3、表4
も同じ)で示された略号は、下記のとおりである。
(ア)第1回目の放電容量(負極活物質前駆体1g当り
mAh)、(イ)放電平均電圧(V)、(ウ)サイクル
性((第10回目の放電容量−第1回目の放電容量)/
第1回目の放電容量)、(エ)第1回目の放電容量(円
筒型電池体積1ml当たりmAh)、以上(ア)(イ)
(ウ)(エ)は22℃で行った。(オ)−10℃での第
1回目の放電容量(負極活物質材料1g当りmAh)。
The evaluation results are shown in Table 2. Table 2 (Table 3, Table 4
The same applies to the abbreviations shown below.
(A) First discharge capacity (mAh per 1 g of the negative electrode active material precursor), (a) Discharge average voltage (V), (c) Cycle property ((10th discharge capacity-first discharge capacity ) /
First discharge capacity), (d) First discharge capacity (mAh per 1 ml of cylindrical battery volume), and above (a) (b)
(C) and (D) were performed at 22 ° C. (E) First discharge capacity at −10 ° C. (mAh per 1 g of negative electrode active material).

【0086】[0086]

【表2】 [Table 2]

【0087】実施例2 正極活物質として、LiCo0.950.052.07(b)を
用いた以外は実施例1と同様に電池を作成した。結果を
表3に示す。
Example 2 A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that LiCo 0.95 V 0.05 O 2.07 (b) was used as the positive electrode active material. The results are shown in Table 3.

【0088】実施例3 負極活物質前駆体SnO(A)の代わりに、SnO
2 (B)、Li2 SnO3(C)、LiCoVO
4 (D)を用いた以外は実施例1と同様に電池を作成し
た。結果を表3に示す。
Example 3 Instead of the negative electrode active material precursor SnO (A), SnO
2 (B), Li 2 SnO 3 (C), LiCoVO
A battery was made in the same manner as in Example 1 except that 4 (D) was used. The results are shown in Table 3.

【0089】比較例1 以下に示した電解質を用いた以外は実施例1と同様に電
池を作成した。結果を表3に示す。 16.PC+DME(体積比1:1) 1M LiBF4 17.EC+アセトニトリル(体積比1:1) 1M LiBF4 18.EC+ジメチルホルムアミド(体積比1:1)1M LiBF4 19.EC+DEC(体積比1:1) 1M LiBF4
Comparative Example 1 A battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the electrolytes shown below were used. The results are shown in Table 3. 16. PC + DME (volume ratio 1: 1) 1M LiBF 4 17. EC + acetonitrile (volume ratio 1: 1) 1M LiBF 4 18. EC + dimethylformamide (volume ratio 1: 1) 1M LiBF 4 19. EC + DEC (volume ratio 1: 1) 1M LiBF 4

【0090】[0090]

【表3】 [Table 3]

【0091】実施例4 負極活物質の前駆体として、SnO(A)を用いて、そ
れぞれを86重量%、鱗片状黒鉛6重量%、アセチレン
ブラック3重量%の割合で混合し、更に結着剤としてス
チレンーブタジエンゴムの水分散物を4重量%およびカ
ルボキシメチルセルロース1重量%を加え、水を媒体と
して混練してスラリーを作製した。該スラリーを厚さ1
8μmの銅箔の両面に、エクストルージョン法により塗
布し、乾燥後カレンダープレス機により圧縮成型し、所
定の幅、長さに切断して帯状の負極シートを作製した。
負極シートの厚みは124μmであった。正極活物質と
して、LiCoO2 (a)を87重量%、鱗片状黒鉛6
重量%、アセチレンブラック3重量%、さらに結着剤と
してポリテトラフルオロエチレン水分散物3重量%とポ
リアクリル酸ナトリウム1重量%を加え、水を媒体とし
て混練して得られたスラリーを厚さ20μmのアルミニ
ウム箔の両面に上記と同じ方法で塗布、乾燥、プレス、
切断した。そして、220μmの帯状正極シートを作製
した。上記負極シートおよび正極シートのそれぞれ端部
にそれぞれニッケル、アルミニウムのリード板をスポッ
ト溶接した後、露点ー40℃以下の乾燥空気中で150
℃2時間脱水乾燥した。さらに、脱水乾燥済み正極シー
ト(8)、微多孔性ポリプロピレンフィルムセパレータ
ー(セルガード2400)、脱水乾燥済み負極シート
(9)およびセパレーター(10)の順で積層し、これ
を巻き込み機で渦巻き状に巻回した。
Example 4 SnO (A) was used as a precursor of the negative electrode active material, and each was mixed at a ratio of 86% by weight, flake graphite 6% by weight, and acetylene black 3% by weight, and further a binder. As an additive, 4% by weight of an aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber and 1% by weight of carboxymethyl cellulose were added and kneaded with water as a medium to prepare a slurry. The slurry to a thickness of 1
Both sides of a copper foil having a thickness of 8 μm were applied by an extrusion method, dried, compression-molded by a calender press, and cut into a predetermined width and length to prepare a strip-shaped negative electrode sheet.
The thickness of the negative electrode sheet was 124 μm. 87% by weight of LiCoO 2 (a) was used as a positive electrode active material, and flaky graphite 6
% By weight, 3% by weight of acetylene black, 3% by weight of an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene and 1% by weight of sodium polyacrylate as a binder, and kneaded with water as a medium to obtain a slurry having a thickness of 20 μm. Apply to both sides of aluminum foil in the same manner as above, dry, press,
Disconnected. Then, a 220 μm band-shaped positive electrode sheet was produced. After spot welding nickel and aluminum lead plates to the ends of the negative electrode sheet and the positive electrode sheet, respectively, 150 in dry air with a dew point of −40 ° C. or lower.
It was dehydrated and dried at ℃ for 2 hours. Further, the dehydrated and dried positive electrode sheet (8), the microporous polypropylene film separator (Celgard 2400), the dehydrated and dried negative electrode sheet (9) and the separator (10) were laminated in this order, and wound in a spiral shape with a winding machine. Turned

【0092】この巻回体を負極端子を兼ねる、ニッケル
メッキを施した鉄製の有底円筒型電池缶(11)に収納
した。さらに、電解質として表1に示した電解質を電池
缶に注入した。正極端子を有する電池蓋(12)をガス
ケット(13)を介してかしめて円筒型電池を作製し
た。なお、正極端子(12)は正極シート(8)と、電
池缶(11)は負極シート(9)とあらかじめリード端
子により接続した。図2に円筒型電池の断面を示した。
なお、(14)は安全弁である。充放電条件は、4.3
〜2.7V、1mA/cm2 とした。その結果を、表4
に示す。
The wound body was housed in a bottomed cylindrical battery can (11) made of iron and plated with nickel and also serving as a negative electrode terminal. Further, the electrolyte shown in Table 1 was injected into the battery can as the electrolyte. A battery lid (12) having a positive electrode terminal was caulked via a gasket (13) to produce a cylindrical battery. The positive electrode terminal (12) was connected to the positive electrode sheet (8), and the battery can (11) was connected to the negative electrode sheet (9) by a lead terminal in advance. FIG. 2 shows a cross section of the cylindrical battery.
Incidentally, (14) is a safety valve. Charge / discharge conditions are 4.3
˜2.7 V and 1 mA / cm 2 . The results are shown in Table 4.
Shown in.

【0093】[0093]

【表4】 [Table 4]

【0094】実施例1〜4と比較例1の結果、本発明の
化合物では、放電電圧が高く、充放電サイクルが長く、
放電容量が大きいことが示された。また、本発明の負極
活物質であるリチウム含有遷移金属酸化物のペレット比
重は2.5〜3.5であり、焼成炭素質材料のそれが
1.1〜1.4に対して2〜3倍程大きく、本発明の負
極活物質の体積当りの放電容量が焼成炭素質材料のそれ
より2〜3倍程大きくなることも判った。
As a result of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, the compounds of the present invention had a high discharge voltage and a long charge / discharge cycle,
It was shown that the discharge capacity was large. The pellet specific gravity of the lithium-containing transition metal oxide, which is the negative electrode active material of the present invention, is 2.5 to 3.5, and that of the calcined carbonaceous material is 1.1 to 1.4, which is 2-3. It was also found that the discharge capacity per unit volume of the negative electrode active material of the present invention was about 2 to 3 times larger than that of the calcined carbonaceous material.

【0095】実施例5 実施例1、No.1と同じ、コイン電池を作成し、次の
安全性テストを実施した。コイン電池50個を5mA/
cm2 の条件で20サイクル充放電を繰り返した後、電
池を分解して負極ペレットを60%RH空気中に取り出
し、自然発火するかどうかのテストを実施した。
Example 5 Example 1, No. 5 The same coin battery as in 1 was prepared and the following safety test was performed. 50mA coin battery 50mA /
After repeating 20 cycles of charging / discharging under the condition of cm 2 , the battery was disassembled, the negative electrode pellet was taken out in 60% RH air, and a test as to whether or not spontaneous ignition was carried out.

【0096】比較例2 負極活物質前駆体のかわりに、Li−Al合金(80%
−20%重量比、15mmΦ、100mg)を用いて、
実施例6と同じ実験を実施した。
Comparative Example 2 Instead of the negative electrode active material precursor, a Li-Al alloy (80%
-20% weight ratio, 15 mmΦ, 100 mg)
The same experiment as in Example 6 was performed.

【0097】実施例5と比較例2の結果、本発明の化合
物では、全ての電池において発火は認められなかったの
に対し、比較例2では、32個の負極ペレットが発火し
た。このことから、本発明の化合物がきわめて安全な化
合物であることが示された。
As a result of Example 5 and Comparative Example 2, in the case of the compound of the present invention, no ignition was observed in all the batteries, whereas in Comparative Example 2, 32 negative electrode pellets were ignited. From this, it was shown that the compound of the present invention is a very safe compound.

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明のように、負極活物質の少なくと
も1種は、リチウムを挿入、放出する酸化物であり、非
水電解質が5体積%以上30体積%未満のエチレンカー
ボネートと、ジエチルカーボネートとを含む混合溶媒
に、フッ素を含むリチウム塩を溶解した非水電解質を用
いることにより、高い放電作動電圧、大きな放電容量と
良好な充放電サイクル特性を与える安全な非水二次電池
を得ることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As in the present invention, at least one of the negative electrode active materials is an oxide that inserts and releases lithium, and the non-aqueous electrolyte is 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate. By using a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt containing fluorine is dissolved in a mixed solvent containing and, it is possible to obtain a safe non-aqueous secondary battery giving a high discharge operating voltage, a large discharge capacity and good charge-discharge cycle characteristics. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例に使用したコイン型電池の断面図を示し
たものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a coin battery used in an example.

【図2】実施例に使用した円筒型電池の断面図を示した
ものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a cylindrical battery used in an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極封口板 2 負極合剤ペレット 3 セパレーター 4 正極合剤ペレット 5 集電体 6 正極ケース 7 ガスケット 8 正極シート 9 負極シート 10 セパレーター 11 電池缶 12 電池蓋 13 ガスケット 14 安全弁 1 Negative Electrode Sealing Plate 2 Negative Electrode Mixture Pellets 3 Separator 4 Positive Electrode Mixture Pellets 5 Current Collector 6 Positive Electrode Case 7 Gasket 8 Positive Electrode Sheet 9 Negative Electrode Sheet 10 Separator 11 Battery Can 12 Battery Lid 13 Gasket 14 Safety Valve

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正極活物質、負極活物質、非水電解質か
ら成る非水二次電池に関し、該負極活物質の少なくとも
1種は、リチウムを挿入、放出する酸化物であり、該非
水電解質が5体積%以上30体積%未満のエチレンカー
ボネートと、ジエチルカーボネートからなる混合溶媒
に、フッ素を含むリチウム塩を溶解した非水電解質であ
る、ことを特徴とする非水二次電池
1. A non-aqueous secondary battery comprising a positive electrode active material, a negative electrode active material, and a non-aqueous electrolyte, wherein at least one of the negative electrode active materials is an oxide that inserts and releases lithium, and the non-aqueous electrolyte is A non-aqueous secondary battery, which is a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt containing fluorine is dissolved in a mixed solvent of 5% by volume or more and less than 30% by volume of ethylene carbonate and diethyl carbonate.
【請求項2】 該非水電解質が5体積%以上30体積%
未満のエチレンカーボネートと、ジエチルカーボネート
と、少なくとも1種のジエチルカーボネート以外の鎖状
炭酸エステルからなる混合溶媒に、フッ素を含むリチウ
ム塩を溶解した非水電解質である、ことを特徴とする請
求項1記載の非水二次電池
2. The non-aqueous electrolyte is 5% by volume or more and 30% by volume.
It is a non-aqueous electrolyte in which a lithium salt containing fluorine is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate, diethyl carbonate, and at least one type of chain carbonate other than diethyl carbonate of less than 1. Non-aqueous secondary battery described
【請求項3】 該鎖状炭酸エステルが、ジメチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、ジプロピルカーボ
ネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピル
カーボネートから選ばれる少なくとも1種であることを
特徴とする請求項2記載の非水二次電池
3. The non-water according to claim 2, wherein the chain carbonic acid ester is at least one selected from dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl propyl carbonate and ethyl propyl carbonate. Secondary battery
【請求項4】 該有機電解質のリチウム塩が、LiXF
n(X:B,P,As,Sb、nはXがBの時は4でX
がP,As,Sbの時は6)で表されるリチウム塩を含
むことを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の非水二
次電池
4. The lithium salt of the organic electrolyte is LiXF.
n (X: B, P, As, Sb, n is 4 when X is B, X
The non-aqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 3, further comprising a lithium salt represented by 6) when is P, As or Sb.
【請求項5】 該リチウム塩がLiPF6 を含むことを
特徴とする請求項4記載の非水二次電池
5. The non-aqueous secondary battery according to claim 4, wherein the lithium salt contains LiPF 6.
【請求項6】 該リチウム塩がLiPF6 と、LiBF
4 、LiCF3 SO 3 から選ばれる少なくとも1種のリ
チウム塩との混合物であることを特徴とする請求項5記
載の非水二次電池
6. The lithium salt is LiPF.6And LiBF
Four, LiCF3SO 3At least one type selected from
6. A mixture with a thium salt, characterized in that
Non-aqueous secondary battery
【請求項7】 該負極活物質は、リチウムを挿入、放出
する、周期律表IVB、VB族半金属を含む酸化物であ
ることを特徴とする請求項1乃至請求項6記載の非水二
次電池
7. The non-aqueous electrolyte according to claim 1, wherein the negative electrode active material is an oxide containing a metal group IVB or VB of the periodic table that inserts or releases lithium. Next battery
【請求項8】 該負極活物質の少なくとも1種は、リチ
ウムイオンを挿入することにより結晶の基本構造を変化
させた遷移金属酸化物であって、その変化後の結晶の基
本構造が充放電により変化しない状態である少なくとも
1種のリチウム含有遷移金属酸化物であることを特徴と
する請求項1乃至請求項6記載の非水二次電池
8. At least one of the negative electrode active materials is a transition metal oxide in which the basic crystal structure is changed by inserting lithium ions, and the basic crystal structure after the change is charged and discharged. 7. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the non-aqueous secondary battery is at least one kind of lithium-containing transition metal oxide in a state that does not change.
【請求項9】 該正極活物質は、リチウム含有遷移金属
酸化物であることを特徴とする請求項1乃至9記載の非
水二次電池
9. The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material is a lithium-containing transition metal oxide.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000156244A (en) * 1998-11-18 2000-06-06 Japan Storage Battery Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
US6821677B2 (en) * 2001-03-29 2004-11-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Negative electrode active material and nonaqueous electrolyte battery
JP2007294164A (en) * 2006-04-24 2007-11-08 Gs Yuasa Corporation:Kk Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2016042412A (en) * 2014-08-13 2016-03-31 旭化成株式会社 Lithium ion secondary battery
CN116348415A (en) * 2020-10-09 2023-06-27 国立研究开发法人产业技术综合研究所 Composite oxide having novel crystal structure, and all-solid lithium ion secondary battery using same as solid electrolyte

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