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      電池用活性物質(zhì)以及電池的制作方法

      文檔序號:6829390閱讀:153來源:國知局
      專利名稱:電池用活性物質(zhì)以及電池的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及例如作為鋰電池的負極活性物質(zhì)有用的電池用活性物質(zhì)、以及使用其的電池。
      背景技術(shù)
      鋰電池具有高電動勢以及高能量密度,因此,在信息關(guān)聯(lián)設(shè)備、通信設(shè)備的領(lǐng)域中廣泛實用化。另一方面,在汽車領(lǐng)域中,從環(huán)境問題、資源問題出發(fā),正加緊開發(fā)電動汽車和混合動力汽車,作為它們的電源,正在研究鋰電池。鋰電池通常具有含有正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層、含有負極活性物質(zhì)的負極活性物質(zhì)層、以及在正極活性物質(zhì)層和負極活性物質(zhì)層之間形成的電解質(zhì)層。以往,作為鋰電池的負極活性物質(zhì),使用碳材料(例如石墨)。但是,碳材料的熱穩(wěn) 定性低,從安全性的方面出發(fā),要求熱穩(wěn)定性更高的活性物質(zhì)。在此,專利文獻I中公開了使用鈦酸鋰(LTO)作為負極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)電池。LTO為氧化物,因此,與現(xiàn)有的碳材料相比,熱穩(wěn)定性更高,在安全性的方面有利。但是,LTO的相對于金屬Li的Li嵌入脫嵌電位(氧化還原電位)為約I. 5V,與現(xiàn)有的碳材料(約O. 3V)相比更高,因此,所得到的電池的電池電壓減小。電池電壓可以用例如正極活性物質(zhì)的Li嵌入脫嵌電位與負極活性物質(zhì)的Li嵌入脫嵌電位之差來定義,因此,負極活性物質(zhì)的Li嵌入脫嵌電位增高時,在使用相同的正極活性物質(zhì)的條件下,存在電池電壓減小這樣的問題。另外,專利文獻2中公開了具備包含鈷酸鋰等正極活性物質(zhì)的正極體、和密合在上述正極體上的集流體的非水系二次電池用正極,其中,作為上述集流體,使用YBa2Cu307_s。另外,專利文獻3中公開了使用YBa2Cu307_s作為正極活性物質(zhì)層的導(dǎo)電材料。已知YBa2Cu307_s是在約90K下顯示出超導(dǎo)現(xiàn)象的化合物,在常溫下也具有高電子傳導(dǎo)性,因此,能夠作為集流體以及導(dǎo)電材料使用。但是,YBa2Cu307_s作為活性物質(zhì)發(fā)揮作用是完全未知的,關(guān)于YBa2Cu307_s的電位也完全沒有研究?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2008-123787號公報專利文獻2 :日本特開2000-251877號公報專利文獻3 :日本特開2000-082464號公報

      發(fā)明內(nèi)容
      發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其主要目的在于,提供熱穩(wěn)定性高、電位低的電池用活性物質(zhì)。用于解決問題的方法
      權(quán)利要求
      1.一種電池用活性物質(zhì),其特征在于,含有Y元素、Ba元素、Cu元素以及O元素,并且含有YBa2Cu3O"結(jié)晶相(δ滿足O≤δ≤O. 5)。
      2.如權(quán)利要求I所述的電池用活性物質(zhì),其特征在于,含有所述YBa2Cu307_s結(jié)晶相作為主體。
      3.如權(quán)利要求I或2所述的電池用活性物質(zhì),其特征在于,相對于金屬Li的Li嵌入脫嵌電位為1.4V以下。
      4.一種電池用活性物質(zhì),其特征在于,含有Y元素、Ba元素、Cu元素以及O元素,且為結(jié)晶質(zhì),并且相對于金屬Li的Li嵌入脫嵌電位為I. 4V以下。
      5.如權(quán)利要求I 4中任一項所述的電池用活性物質(zhì),其特征在于,其為負極活性物質(zhì)。
      6.—種電池,具有含有正極活性物質(zhì)的正極活性物質(zhì)層、含有負極活性物質(zhì)的負極活性物質(zhì)層、以及在所述正極活性物質(zhì)層和所述負極活性物質(zhì)層之間形成的電解質(zhì)層,所述電池的特征在于, 所述正極活性物質(zhì)或所述負極活性物質(zhì)為權(quán)利要求I 5中任一項所述的電池用活性物質(zhì)。
      7.如權(quán)利要求6所述的電池,其特征在于,所述負極活性物質(zhì)為所述電池用活性物質(zhì)。
      8.如權(quán)利要求7所述的電池,其特征在于,所述負極活性物質(zhì)層中的所述電池用活性物質(zhì)的含量為40重量%以上。
      9.如權(quán)利要求7或8所述的電池,其特征在于,所述正極活性物質(zhì)是相對于金屬Li的Li嵌入脫嵌電位在4. 6V"4. 8V的范圍內(nèi)的活性物質(zhì)。
      10.如權(quán)利要求7 9中任一項所述的電池,其特征在于,相對于金屬Li的所述正極活性物質(zhì)的Li嵌入脫嵌電位與相對于金屬Li的所述負極活性物質(zhì)的Li嵌入脫嵌電位之差,在3. 3疒4. IV的范圍內(nèi)。
      11.如權(quán)利要求6 10中任一項所述的電池,其特征在于,其為鋰電池。
      全文摘要
      本發(fā)明的主要目的在于,提供熱穩(wěn)定性高、電位低的電池用活性物質(zhì)。本發(fā)明中,通過提供如下電池用活性物質(zhì)來解決上述課題,所述電池用活性物質(zhì)的特征在于,含有Y元素、Ba元素、Cu元素以及O元素,并且含有YBa2Cu3O7-δ結(jié)晶相(δ滿足0≤δ≤0.5)。
      文檔編號H01M10/0525GK102823031SQ20108006576
      公開日2012年12月12日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
      發(fā)明者大木榮干, 川本浩二 申請人:豐田自動車株式會社
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