(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａＯ４を用い、
前記Ｌｉ５ＧａＯ４は空間群Ｃ２２２に属する結晶構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項２】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａＯ４を用い、
前記Ｌｉ５ＧａＯ４は空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項３】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａＯ４を用い、
前記Ｌｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子が一次元的または二次元的に配列された構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項４】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）を用い、
前記Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４は空間群Ｃ２２２に属する結晶構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項５】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）を用い、
前記Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４は空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項６】
正極用の活物質としてＬｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）を用い、
前記Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４は、リチウム原子が一次元的または二次元的に配列された構造を有することを特徴とする二次電池。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一における二次電池を用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
二次電池に関する。特にリチウムイオン二次電池の正極に用いる活物質に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は小型化に適しているため開発が盛んに行われている。リチウムイオン二次電池の正極に用いる活物質の材料として、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）がある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した正極用の活物質（ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２）は、リチウム原子とそれ以外の金属（Ｃｏ、Ｎｉ）原子との比が１対１（モル比）の材料である。したがって、材料中に含まれるリチウム原子を全て電池反応に用いることができたとしても、電池反応に用いることができるリチウム原子の数には限りがあり、二次電池の容量を増大しようとしても限界があった。
【０００５】
そこで、二次電池の容量を向上させることができる新規な正極用の活物質を提供することを課題の一とする。また、新規な正極用の活物質を用いた二次電池を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、二次電池の正極用の活物質として、リチウム原子とガリウム原子と酸素原子とからなり、リチウム原子とガリウム原子と酸素原子の組成比が５対１対４であるガリウム酸リチウム（Ｌｉ５ＧａＯ４）を用いる。Ｌｉ５ＧａＯ４としては、空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するものを用いる。
【０００７】
空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウム（Ｌｉ）原子が一次元的または二次元的に配列した構造を有する。該リチウム原子が一次元的または二次元的に配列した部分において、リチウム原子と隣のリチウム原子の間に他の原子（Ｇａ原子およびＯ原子）は配置されていない。このように、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウムイオンが拡散しやすい構造を有している。したがって、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、二次電池の活物質として適した材料といえる。
【０００８】
また、Ｌｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子とそれ以外の金属（Ｇａ）原子との比が５対１（モル比）であり、上記した材料（ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２）のように、正極用の活物質としてよく用いられている材料に比べて、材料中のリチウム原子の割合（数）が多い材料である。したがって、Ｌｉ５ＧａＯ４は、二次電池の容量を向上させることが可能な材料といえる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様によれば、二次電池の正極用の活物質として適した新規な材料を提供することができる。これにより新規な正極用の活物質を用いた新規な二次電池を提供することができる。この新規な二次電池を用いることにより、二次電池の容量を向上させることが可能である。
【００１０】
本発明の一態様によれば、小型で容量の大きい新規な二次電池を提供することができる。また、この二次電池を用いた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】空間群Ｃ２２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の結晶構造を示す図。
【図２】空間群Ｐ４１２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の結晶構造を示す図。
【図３】二次電池の構造の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面を参照して以下に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されるものではない。本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなくその形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるからである。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容のみに限定して解釈されるものではない。なお、図面を用いて本発明の構成を説明するにあたり、同じものを指す符号は異なる図面間でも共通して用いる。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態では、二次電池の正極用の活物質について、図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は、空間群Ｃ２２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の単位格子１０１を示す。空間群Ｃ２２２に属するＬｉ５ＧａＯ４は、斜方晶構造であり、単位格子中には組成式で４つのＬｉ５ＧａＯ４が含まれる。
【００１５】
図１に示す空間群Ｃ２２２に属するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子１０２がａ軸方向、ｂ軸方向およびｃ軸方向のそれぞれにおいて、一次元的に配列している。リチウム原子１０２が一次元に配列した部分において、リチウム原子１０２と隣のリチウム原子１０２の間に他のガリウム原子１０３、酸素原子１０４は配置されていない。そのため、リチウムイオンが拡散しやすい構造を有している。すなわち、上記空間群Ｃ２２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の結晶構造は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、リチウムイオンの拡散抵抗を低減することが可能な構造といえる。そのため、上記空間群Ｃ２２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、二次電池の活物質として適した材料といえる。また、上記空間群Ｃ２２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を用いることで、二次電池の内部抵抗を低減することが可能である。これにより、充放電のエネルギー効率を改善することが可能である。
【００１６】
以上のとおり、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、二次電池の活物質として適した材料といえる。
【００１７】
また、Ｌｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子１０２とそれ以外の金属原子（ガリウム原子１０３）との比が５対１（モル比）であり、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２のように、正極用の活物質としてよく用いられている材料に比べて、材料中のリチウム原子の割合（数）が多い材料である。したがって、Ｌｉ５ＧａＯ４は、二次電池の容量を向上させることが可能な材料といえる。
【００１８】
本実施の形態によれば、二次電池の正極用の活物質として適した新規な材料を提供することができる。これにより新規な正極用の活物質を用いた新規な二次電池を提供することができる。この新規な二次電池を用いることにより、二次電池の容量を向上させることが可能である。
【００１９】
本実施の態様によれば、小型で容量の大きい新規な二次電池を提供することができる。また、この二次電池を用いた電子機器を提供することができる。
【００２０】
例えば、光電変換装置とこの二次電池を備えた電子機器を提供することができる。これにより、太陽光のような光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能と、変換された電気エネルギーをこの二次電池に蓄える機能とを備えた電子機器を提供することができる。これにより環境にやさしい電子機器を提供することが可能である。
【００２１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、二次電池の正極用の活物質について、図２を参照して説明する。
【００２２】
図２は、空間群Ｐ４１２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の単位格子１０１を示す。空間群Ｐ４１２２に属するＬｉ５ＧａＯ４は、正方晶構造であり、単位格子中には組成式で２つのＬｉ５ＧａＯ４が含まれる。
【００２３】
図２に示す空間群Ｐ４１２２に属するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子１０２がａｂ軸方向およびｂｃ軸方向のそれぞれにおいて、二次元的に配列している。リチウム原子１０２が二次元的に配列した部分において、リチウム原子１０２と隣のリチウム原子１０２の間に他のガリウム原子１０３、酸素原子１０４は配置されていない。そのため、リチウムイオンが拡散しやすい構造を有している。すなわち、上記空間群Ｐ４１２２に属するＬｉ５ＧａＯ４の結晶構造は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、リチウムイオンの拡散抵抗を低減することが可能な構造といえる。そのため、上記空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、二次電池の活物質として適した材料といえる。また、上記空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を用いることで、二次電池の内部抵抗を低減することが可能である。これにより、充放電のエネルギー効率を改善することが可能である。
【００２４】
以上のとおり、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、二次電池の活物質として適した材料といえる。
【００２５】
また、Ｌｉ５ＧａＯ４は、リチウム原子１０２とそれ以外の金属原子（ガリウム原子１０３）との比が５対１（モル比）であり、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２のように、正極用の活物質としてよく用いられている材料に比べて、材料中のリチウム原子の割合（数）が多い材料である。したがって、Ｌｉ５ＧａＯ４は、二次電池の容量を向上させることが可能な材料といえる。
【００２６】
本実施の形態によれば、二次電池の正極用の活物質として適した新規な材料を提供することができる。これにより新規な正極用の活物質を用いた新規な二次電池を提供することができる。この新規な二次電池を用いることにより、二次電池の容量を向上させることが可能である。
【００２７】
本実施の態様によれば、小型で容量の大きい新規な二次電池を提供することができる。また、この二次電池を用いた電子機器を提供することができる。
【００２８】
例えば、光電変換装置とこの二次電池を備えた電子機器を提供することができる。これにより、太陽光のような光エネルギーを電気エネルギーに変換する機能と、変換された電気エネルギーをこの二次電池に蓄える機能とを備えた電子機器を提供することができる。これにより環境にやさしい電子機器を提供することが可能である。
【００２９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、二次電池の正極用の活物質について説明する。本実施の形態では、実施の形態１、２に示した空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４とは異なる材料の例を示す。
【００３０】
本実施の形態では、実施の形態１、２に示した空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４において、ガリウム（Ｇａ）原子を部分的に他の元素の原子に置換したものを、二次電池の正極用の活物質として用いる。
【００３１】
ガリウム原子を置換する他の元素の原子として、例えばマンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）から選択される少なくとも一種の元素の原子を用いることができる。空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４において、ガリウム原子を部分的に他の元素の原子に置換したものは、他の元素をＭで表すと、Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）で表すことができる。他の元素Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である。
【００３２】
このように結晶中の原子を他の元素の原子で置換したものは、結晶中に歪みを有する。結晶中に歪みを有する構造とすることにより、結晶中に歪みを有さない構造に比べて、電池反応が進んでリチウム原子が脱離した後においても、結晶構造をより長く維持することが可能である。
【００３３】
また、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）は、リチウムイオンの拡散経路を有する構造であり、二次電池の活物質として適した材料といえる。
【００３４】
また、Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）は、リチウム原子とそれ以外の金属（ガリウムおよびガリウムを置換した元素）の原子との比が５対１（モル比）であり、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２のように、正極用の活物質としてよく用いられている材料に比べて、材料中のリチウム原子の割合（数）が多い材料である。したがって、Ｌｉ５ＧａｘＭ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）（式中、Ｍは、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＶから選択される少なくとも一種の元素である）は、二次電池の容量を向上させることが可能な材料といえる。
【００３５】
本実施の形態によれば、二次電池の正極用の活物質として適した新規な材料を提供することができる。これにより新規な正極用の活物質を用いた新規な二次電池を提供することができる。この新規な二次電池を用いることにより、二次電池の容量を向上させることが可能である。
【００３６】
本実施の態様によれば、小型で容量の大きい新規な二次電池を提供することができる。また、この二次電池を用いた電子機器を提供することができる。
【００３７】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上記実施の形態１、２に示した正極用の活物質を用いた二次電池について説明する。
【００３８】
二次電池１３０の構造を図３に示す。二次電池１３０は、筐体１４１と、正極１４８と、負極１４９と、正極１４８および負極１４９の間に配置されたセパレータ１４６と、電解液１４７と、を有する。正極１４８は、正極用の集電体１４２と、正極用の活物質１４３とを含む。負極１４９は、負極用の集電体１４４と、負極用の活物質１４５とを含む。
【００３９】
正極用の集電体１４２の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等の単体またはこれらの化合物を用いることができる。
【００４０】
正極用の活物質１４３の材料としては、実施の形態１または実施の形態２で示した空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を用いる。
【００４１】
空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、例えば、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）と酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）とを原料に用いて作製することができる。リチウムの原料としては、Ｌｉ２ＣＯ３の他に酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を用いることができる。例えば、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、原料としてＬｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３を用い、これらを混合し、その後、熱処理を行うことにより作製することができる。原料（Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３）は、ＬｉとＧａが５対１（モル比）となる割合で混合する。
【００４２】
原料（Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３）の混合は、例えば、ボールミルを用いて行うことができる。ボールミルを使うことにより、原料として用いるＬｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３とを混合するのと同時に、Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３の粒子を細かくすることができる。ボールミルを用いて原料の混合を行う場合は、原料（Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３）と、溶媒と、金属製またはセラミック製のボールとを装置に入れて混合を行う。溶媒としては、例えばアセトン、エタノールを用いることができる。ボールミルの回転速度（回転数ともいう）は３００ｍｉｎ−１以上５００ｍｉｎ−１以下とし、回転時間は１時間以上３時間以下として原料の混合物を作ることができる。例えば、原料（Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３）と、アセトンと、金属製またはセラミック製のボールとを装置に入れ、ボールミルの回転速度は４００ｍｉｎ−１とし、回転時間は２時間として原料の混合物を作ることができる。金属製またはセラミック製のボールとしては、例えば直径３ｍｍのジルコニア（Ｚｒ）製のボールを用いることができる。
【００４３】
上記原料の混合物を熱処理し、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を作製する。ここで、原料の混合物に、フラックス剤を加えさらに混合し、熱処理を行うことが好ましい。フラックス剤を加えて熱処理を行うことにより、フラックス剤を加えない場合に比べて低温で上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を作製することが可能となる。
【００４４】
フラックス剤として、例えば、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）または塩化カリウム（ＫＣｌ）のいずれか一種または複数種を用いることができる。フラックス剤は、原料の混合物（例えばＬｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３の混合物）に対して５ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下の割合で混合して用いることができる。
【００４５】
この原料とフラックス剤の混合物を熱処理し、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を作製する。熱処理の温度は、フラックス剤の融点以上１２００℃以下とし、熱処理時間は３時間以上２０時間以下とする。熱処理の温度は１０００℃以下にすることが好ましい。これにより、熱処理時の副生成物の生成を抑えることができる。
【００４６】
原料とフラックス剤の混合物の温度をフラックス剤の融点以上に上昇させると、フラックス剤が融解した状態になる。この状態で原料の混合物を熱処理することにより、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を比較的低温で作製することができる。これにより熱処理時の副生成物の生成を抑えることができる。フラックス剤の融点は、例えば、ＬｉＣｌの融点が６１３℃、ＮａＣｌの融点が８０１℃、ＫＣｌの融点が７７６℃である。
【００４７】
例えば、フラックス剤としてＬｉＣｌを用い、原料の混合物（Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３の混合物）に対して１０ｗｔ％の割合でＬｉＣｌを混合して、原料とフラックス剤の混合物を作る。そして、この原料とフラックス剤の混合物を９５０℃の温度で１０時間熱処理することにより、空間群Ｃ２２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を作製することができる。熱処理後、フラックス剤は除去する。フラックス剤の除去は、アセトン、エタノール等の溶剤を用いて行うことができる。
【００４８】
空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４は、さらに熱処理の温度を高温（例えば９５０℃より高く１２００℃以下）にすることで作製が可能である。このようにして、空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａＯ４を作製することができる。
【００４９】
空間群の異なる結晶は、同じ原料を用い、作製時の熱処理温度を異ならせることで作り分けることが可能である。空間群Ｃ２２２に属する結晶構造よりも空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するものはより高温での熱処理が必要とされる。また、熱処理温度を異ならせるのではなく、結晶を作製する時の圧力を異ならせる（例えば加圧する）ことで作り分けることも可能である。
【００５０】
負極用の集電体１４４の材料としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）等の単体またはこれらの化合物を用いることができる。
【００５１】
負極用の活物質１４５の材料としては、リチウムイオンの挿入および脱離が可能な材料を用いることができる。リチウムイオンの挿入および脱離が可能な材料としては、炭素、シリコン、シリコン合金等がある。リチウムイオンの挿入および脱離が可能な炭素としては、粉末状または繊維状の黒鉛またはグラファイト等の黒鉛系炭素を用いることができる。
【００５２】
また負極用の活物質１４５の材料としてシリコンを用いる場合、微結晶シリコンを成膜し、微結晶シリコン中に存在する非結晶シリコンをエッチングにより除去したものを用いてもよい。微結晶シリコン中に存在する非結晶シリコンを除去すると、残った微結晶シリコンの表面積が大きくなる。
【００５３】
上記したリチウムイオンの挿入及び脱離が可能な材料で形成される層に、リチウムイオンが挿入され反応することで負極用の活物質１４５が形成される。
【００５４】
セパレータ１４６としては、紙、不織布、ガラス繊維、または、ナイロン（ポリアミド）、ビニロン（ポリビニルアルコール系繊維）、ポリエステル、アクリル、ポリオレフィン、ポリウレタンといった合成繊維等を用いることができる。ただし、電解液１４７に溶解しない材料を選ぶ必要がある。
【００５５】
具体的には、セパレータ１４６の材料として、例えば、フッ素系ポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリメタクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリイソプレン、ポリウレタン、セルロース、紙、不織布から選ばれる一種を単独で、または二種以上を組み合せて用いることができる。
【００５６】
電解液１４７は、リチウムイオンを含む。電解液１４７は、例えば溶媒と、その溶媒に溶解するリチウム塩とから構成することができる。リチウム塩としては、例えば、塩化リチウム、フッ化リチウム、硼弗化リチウム等を用いることができる。
【００５７】
電解液１４７の溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、およびビニレンカーボネート（ＶＣ）などの環状カーボネート類、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、メチルプロピルカーボネート（ＭＰＣ）、メチルイソブチルカーボネート（ＭＩＢＣ）、およびジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）などの非環状カーボネート類、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、およびプロピオン酸エチルなどの脂肪族カルボン酸エステル類、γ−ブチロラクトン等のγ−ラクトン類、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、およびエトキシメトキシエタン（ＥＭＥ）等の非環状エーテル類、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン等の環状エーテル類、ジメチルスルホキシド、１，３−ジオキソラン等やリン酸トリメチル、リン酸トリエチル、およびリン酸トリオクチルなどのアルキルリン酸エステルやそのフッ化物を用いることができ、これらの一種を単独で、または二種以上を混合して使用する。
【００５８】
以上のようにして、上記実施の形態１、２に示した正極用の活物質を用いて二次電池を構成することができる。
【００５９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上記実施の形態３に示した正極用の活物質として、空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａｘＭｎ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）を用いた二次電池について説明する。Ｌｉ５ＧａｘＭｎ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）は、Ｌｉ５ＧａＯ４において、ガリウム（Ｇａ）原子を部分的にマンガン（Ｍｎ）原子に置換したものである。
【００６０】
本実施の形態の二次電池は、正極用の活物質以外は、実施の形態４で示した二次電池と同様の構造、作製方法を用いることができる。
【００６１】
空間群Ｃ２２２または空間群Ｐ４１２２に属する結晶構造を有するＬｉ５ＧａｘＭｎ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）は、例えば、Ｌｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３と炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３）とを原料に用いて作製することができる。リチウムの原料としては、Ｌｉ２ＣＯ３の他にＬｉ２Ｏを用いることができる。マンガンの原料としては、ＭｎＣＯ３の他に酸化マンガン（ＭｎＯ）を用いることができる。例えば、原料として用いるＬｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３とＭｎＣＯ３とを混合し、フラックス剤を加えさらに混合し、熱処理を行うことにより、上記結晶構造を有するＬｉ５ＧａｘＭｎ１−ｘＯ４（０＜ｘ＜１）作製することができる。原料として用いるＬｉ２ＣＯ３とＧａ２Ｏ３とＭｎＣＯ３とを混合する割合は、ＬｉとＧａとＭｎとが５対ｘ対ｘ−１（０＜ｘ＜１、モル比）とする。
【００６２】
正極用の活物質の具体的な作製方法については、実施の形態４で示した方法と同様とすることができる。
【００６３】
以上のようにして、上記実施の形態３に示した正極用の活物質を用いて二次電池を構成することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  単位格子
１０２  リチウム原子
１０３  ガリウム原子
１０４  酸素原子
１３０  二次電池
１４１  筐体
１４２  正極用の集電体
１４３  正極用の活物質
１４４  負極用の集電体
１４５  負極用の活物質
１４６  セパレータ
１４７  電解液
１４８  正極
１４９  負極
【図３】
0005450182.tif 000002
【図１】
0005450182.tif 000003
【図２】
0005450182.tif 000004