[发明专利]电极材料的制造方法、电极材料及具备该电极材料的蓄电装置

说明书

本发明提供一种通过将因高温反应而容易形成不稳定的晶体的金属化合物担载于碳材料上，或在含氧气氛下进行复合材料的复合化，从而提高了输出特性的电极材料的制造方法及具备该电极材料的蓄电装置。首先，一边使碳材料纳米粒子化，一边将金属化合物前体担载于碳材料上。金属化合物前体为含锂之前的M_βY_γ。接着，使金属化合物前体反应，生成金属化合物。在该复合化工序中，对担载于碳材料上的金属化合物前体进行合成并使其晶体化。作为对金属化合物前体进行合成并使其晶体化的方法，采用在高压水蒸汽的存在下进行的化合物合成及使晶体生长的方法即水热合成法。

技术领域

本发明涉及由电极活性物质和碳材料的复合材料构成的电极材料的制造方法及具备该电极材料的蓄电装置。

背景技术

现在，作为锂电池的电极一直使用可嵌入及脱嵌锂的碳材料等，但由于负电位小于氢的还原分解电位，因此有电解液分解的危险性。所以，如专利文献1或专利文献2所述，一直在研究使用负电位大于氢的还原分解电位的钛酸锂，但钛酸锂有输出特性低的问题。因此，尝试了利用将钛酸锂纳米粒子化并担载于碳上得到的电极来提高输出特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-160151号公报

专利文献2：日本特开2008-270795号公报

发明内容

发明要解决的问题

这些专利文献所记载的发明，是通过在旋转的反应器内对反应物施加剪切应力和离心力、促进化学反应的方法(一般称为机械化学反应)，来得到分散地担载在碳材料上的钛酸锂。在此种情况下，作为反应物，使用例如钛酸锂的起始原料即钛醇盐和醋酸锂、及碳纳米管或科琴黑等碳材料、醋酸等。

这些专利文献所记载的发明，在金属化合物中生成吸附在碳材料上的金属化合物前体时，进行利用烧成等高温反应的处理。但是，如果进行高温下的处理，则如图16所示，根据金属化合物前体的种类，有时得到的金属化合物的晶体为力学上不稳定的晶体。此外，在高温含氧气氛中进行烧成的情况下，碳材料消失掉，有时得不到所希望的复合化化合物。

本发明是为了解决上述的现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供一种通过将因高温反应而容易形成不稳定的晶体的金属化合物担载于碳材料上，或在含氧气氛下进行复合材料的复合化，从而提高了输出特性的电极材料的制造方法及具备该电极材料的蓄电装置。

用于解决问题的手段

为实现所述目的，本发明是一种使金属化合物和碳材料复合化的电极材料的制造方法，其包含以下工序。

(1)将金属化合物前体担载于碳材料上的前体担载工序。

(2)在密闭容器内装入担载于碳材料上的前体和水并加热，使担载于碳材料上的前体复合化的复合化工序。

在所述复合化工序中，还可进一步包含在含氧气氛化下进行处理的工序。

所述前体担载工序也可以是在旋转的反应容器内，对含有碳材料和金属化合物的材料源的溶液施加剪切应力和离心力，进行机械化学反应的处理，即所谓的UC处理。