[发明专利]非水电解质蓄电元件用活性物质

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质蓄电元件用活性物质以及使用它的非水电解质蓄电元件。

背景技术

存在铌酸锂(Li₃NbO₄)对陶瓷材料等的应用例。然而，Li₃NbO₄通过充放电而可使用的能量密度小，因此没有作为非水电解质蓄电元件用活性物质使用。

专利文献1中公开了通过设为“一种非水电解液二次电池，是使用由LiCoO₂构成的正极和由碳质材料构成的负极的非水电解液二次电池，正极除了作为主活性物质的LiCoO₂以外还包含对Li具有3V以下的放电电位的副活性物质，负极具有在碳质材料中包含可放电的Li而成的构成”(权利要求1)，抑制由过放电所致的电池的劣化的技术。这里，作为优选的副活性物质举出有Li₃NbO₄。然而，没有以实施例的形式记载。

此外，作为铌(Nb)在LiNiO₂系活性物质中置换的例子，专利文献2中公开了通过设为“一种非水系二次电池用正极活性物质，其特征在于，由如下组合物形成，该组合物由通式：Li_aNi_1-x-y-zCo_xM_yNb_zO_b(其中，M是选自Mn、Fe和Al中的一种以上元素，1≤a≤1.1，0.1≤x≤0.3，0≤y≤0.1，0.01≤z≤0.05，2≤b≤2.2)表示的由锂、镍、钴、元素M、铌和氧构成的至少一种以上化合物构成，初次放电时正极电位(vs.Li/Li⁺)在从2V至1.5V的范围内示出α[mAh/g]的放电容量，将其X射线衍射的层状晶体结构的(003)面的半峰宽设为β[deg]时，α和β分别同时满足60≤α≤150和0.14≤β≤0.20的条件”(权利要求1)，制成具有高的热稳定性和大的放电容量的活性物质的技术。

此外，作为含有铌的活性物质，专利文献3中公开了如下的技术，即，使用“包含由下述化学式1表示的化合物的锂二次电池用负极活性物质：Li_1+xNb_1-x-yM_yO_2+z[化学式1]〔所述式中，0.01≤x≤0.5，0≤y≤0.3，-0.2≤z≤0.2，M是选自V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、W、Ag、Sn、Ge、Si、Al和它们的组合中的元素〕”(权利要求1)。对于该负极活性物质，记载了“发现在如一直以来用作正极活性物质的LiCoO₂那样的锂-过渡金属氧化物的结构中，通过将Co置换成其它金属元素“Nb”和另外的第2金属元素“M”，制造可容易地进行锂离子的脱离/插入的锂-金属氧化物，将其用作锂二次电池用负极活性物质，该负极活性物质示出高容量和优异的寿命特性”(0008段)，在0018、0019段示出了具有与LiCoO₂相同的六方晶系的空间群“R-3m”的晶体结构。具体而言，在实施例5-1中例示了由Li_1.1Nb_0.89Fe_0.01O₂的组成式表示的负极活性物质。

专利文献3中示出了含有铌的由化学式Li_1+xNb_1-x-yM_yO_2+z表示的活性物质，但金属元素M的比例少，因此放电容量小。此外，如0018～0021段中记载那样，具有与LiCoO₂相同的六方晶系的空间群“R-3m”的晶体结构的LiNbO₂是进行Li的插入/脱离的活性物质。因此，专利文献3中记载的负极活性物质具有与LiCoO₂相同的六方晶系的空间群“R-3m”的晶体结构。