(57)【要約】【課題】  二種類以上の遷移金属を有し、かつ単一相を示すリチウム−遷移金属複合酸化物を、乾式混合焼成によって製造する。【解決手段】  原料である炭酸リチウムと二種以上の遷移金属化合物とを乾式混合した後、９００℃以上に昇温焼成する工程を備えたリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法において、二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始し、９００℃以上に到達した後に焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替え、以降は低二酸化炭素雰囲気下で焼成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料である炭酸リチウムと二種以上の遷移金属化合物とを乾式混合した後、９００℃以上に昇温焼成する工程を備えたリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法において、
二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始し、９００℃以上に到達した後に焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替え、以降は低二酸化炭素雰囲気下で焼成することを特徴とするリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項２】
低二酸化炭素雰囲気は、二酸化炭素濃度０．０５％以下の雰囲気であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項３】
低二酸化炭素雰囲気が、酸素９９．５％以上の酸素雰囲気であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項４】
昇温過程、恒温過程及び降温過程を有する焼成において、
９００℃以上に到達した後の昇温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項５】
昇温過程、恒温過程及び降温過程を有する焼成において、
恒温過程の途中で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項６】
昇温過程、恒温過程及び降温過程を有する焼成において、
９００℃より低温になる前の降温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項７】
得られるリチウム−遷移金属複合酸化物が、二種類以上の遷移金属を含み、当該二種類以上の遷移金属が均質に分散して原子レベルで固溶し単一相を示す層構造のリチウム−遷移金属複合酸化物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項８】
リチウム−遷移金属複合酸化物の用途が、リチウム電池の正極活物質であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法によって得られたリチウム−遷移金属複合酸化物。
【請求項１０】
請求項９記載のリチウム−遷移金属複合酸化物を正極活物質として備えたリチウム電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム電池の正極活物質として用いることができるリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム電池、特にリチウム二次電池は、単位電気量当たりの重量が小さく、それでいてエネルギー密度が高いため、ビデオカメラ、ノート型パソコン、携帯電話機などの携帯型電子機器や電気自動車などに搭載する駆動用電源として急速に普及しつつある。
【０００３】
リチウム二次電池のエネルギー密度は主に正極材料の電位に起因しており、この種の正極活物質としては、スピネル構造をもつリチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ2Ｏ4）のほか、層状構造をもつＬｉＣｏＯ2、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎＯ2など、リチウム複合酸化物（ＬｉＭxＯy）が知られている。
現在市販されているリチウム二次電池の大半は、正極活物質として４Ｖの高電圧を有するＬｉＣｏＯ2であるが、Ｃｏが極めて高価であるためＬｉＣｏＯ2の代替材料として、例えば同様の層構造を有するリチウム−遷移金属複合酸化物（ＬｉＭxＯy）の研究開発が盛んに進められている。
【０００４】
従来、この種の層構造を有するリチウム−遷移金属複合酸化物を製造する方法としては、湿式共沈法やスプレードライにより均質な混合体を作製した上で焼成する方法が一般的であった。
例えば、特許文献１には、マンガンとニッケルの混合水溶液中にアルカリ溶液を加えてマンガンとニッケルを共沈させ、水酸化リチウムを加え、ついで焼成することによって式：ＬｉＮｉxＭｎ1-xＯ2（式中、０．７≦x≦０．９５）で示される活物質を得る方法が開示され、
特許文献２には、共沈合成法で合成された式：Ｌｉy-x1Ｎｉ1-x2ＭxＯ2（式中、ＭはＣｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｆｅ、ＭｇまたはＭｎ、０＜x2≦０．５、０≦x1＜０．２、x＝x1＋x2、０．９≦y≦１．３）で示される活物質が開示されている。
【０００５】
しかし、湿式共沈法やスプレードライによる製法では、製造工程及び製造装置が複雑になり、製造コストが高くなる傾向にあるため、乾式混合による製造方法が最近提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献３の発明は、遷移金属化合物を、溶融相にある、リチウムの塩、酸化物または水酸化物と、そして任意に、前記リチウム化合物の有効溶融相温度範囲を増大するように働く添加剤と、前記リチウム化合物の熱分解を制御するように、そして遷移金属化合物を生成物中の遷移金属の酸化状態に対応する酸化状態に維持し、または転換して維持するように働く雰囲気中で、所望の酸化遷移金属リチウムを生成するに有効な温度でおよび時間、反応させることからなる、所定の粒子サイズおよび制御されたミクロ構造をもつ酸化遷移金属リチウムの製造方法を提案している。
【０００７】
特許文献４の発明は、リチウム化合物、遷移金属化合物及び炭素原子を有する物質を湿式媒体を用いて湿式混合して反応原料を得、前記反応原料を焼成焼成することによってリチウム遷移金属複合酸化物を製造する際に、前記反応原料中に炭素原子を有する物質を存在させると共に、前記焼成を、酸素含有量０〜１０容量％の低酸素濃度雰囲気（例えば窒素、アルゴン及びヘリウムから選ばれる１種以上のガス雰囲気）下での焼成を行った後、酸素含有量１５容量％以上の高酸素濃度雰囲気（例えば大気雰囲気）下で焼成する方法を提案している。
【０００８】
また、特許文献５の発明は、リチウムニッケル複合酸化物を、水蒸気と炭酸ガスの混合雰囲気が存在する雰囲気中に保持し、次いで１５０〜９００℃で熱処理することを特徴とするリチウムニッケル複合酸化物例えば（ＬｉxＮｉ1-y-zＣｏyＡｌzＯ2）の製造方法を提案している。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１７１９１０号公報
【特許文献２】特開平１０−６９９１０号公報
【特許文献３】特表平１１−５１０４６７号公報
【特許文献４】特開２００２−２７９９９０号公報
【特許文献５】特開２００２−３４８１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、リチウム−遷移金属複合酸化物（ＬｉＭxＯy）の中でも、二種類以上の遷移金属を含み、当該二種類以上の遷移金属が均質に分散して原子レベルで固溶し単一相を示す層構造のリチウム−遷移金属複合酸化物は、電池の正極活物質として優れた機能を期待することができる（例えば特開２００３−１７０５２号参照）。
しかし、従来提案されている乾式混合焼成法では、単一相を示す層構造のリチウム−遷移金属複合酸化物を得ることができなかった。
【００１１】
そこで本発明は、二種類以上の遷移金属を有し、かつ単一相を示すリチウム−遷移金属複合酸化物を、乾式混合焼成によって製造せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、原料である炭酸リチウムと二種以上の遷移金属化合物とを乾式混合した後、９００℃以上に昇温焼成する工程を備えたリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法において、
二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始し、９００℃以上に到達した後に焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替え、以降は低二酸化炭素雰囲気下で焼成することを特徴とするリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法を提案する。
【００１３】
ここで、９００℃以上に昇温焼成するとは、例えば９００℃以上に昇温し、９００℃以上で恒温し、その後降温する過程を経る焼成方法、９００℃未満の温度まで昇温して当該９００℃未満の温度で恒温した後、再び９００℃以上に昇温して９００℃以上で恒温し、その後降温する過程を経る焼成方法など、９００℃以上の焼成過程を経る焼成方法を全て包含する意である。
二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始するとは、実質的に焼成が始まる２００℃において焼成雰囲気を二酸化炭素ガス雰囲気とするという意である。
二酸化炭素雰囲気とは、二酸化炭素１００％の二酸化炭素雰囲気に限定されず、影響のない範囲で他のガス成分が混入することを許容するものである。言い換えれば、結果的に単一相が得られるならば、二酸化炭素９５％或いはそれより低い二酸化炭素雰囲気でも本発明の二酸化炭素雰囲気として許容するものである。
一方、本発明における低二酸化炭素雰囲気とは、二酸化炭素濃度０．０５％以下の雰囲気を意味するものである。
【００１４】
９００℃以上に到達した後に焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えるとは、例えば昇温過程、恒温過程及び降温過程を有する典型的な焼成方法を用いて例示するならば、９００℃以上に到達した後の昇温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよいし、また、恒温過程の途中で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよい。また、９００℃より低温になる前の降温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよい。
【００１５】
本発明の製造方法によれば、二種類以上の遷移金属を有し、かつ当該二種類以上の遷移金属が均質に分散して原子レベルで固溶し単一相を示すリチウム−遷移金属複合酸化物を、乾式混合焼成によって製造することができるから、リチウム電池の正極活物質として優れた機能を発揮するリチウム−遷移金属複合酸化物をより低コストで製造することができる。
【００１６】
本発明において「リチウム電池」とは、リチウム一次電池、リチウム二次電池、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池など、電池内にリチウム又はリチウムイオンを含有する電池を全て包含する意である。
また、本発明が特定する数値範囲の上限値及び下限値は、特定する数値範囲から僅かに外れる場合であっても、当該数値範囲内と同様の作用効果を備えている限り本発明の範囲に含まる意を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に本発明の実施形態について説明する。
ここでは、本発明の実施形態の一例として、遷移金属としてマンガン、ニッケル及びコバルトを、原子比で１：１：１の割合で含有するリチウム−遷移金属複合酸化物Ｌｉ（Ｍｎ1/3Ｃｏ1/3Ｎｉ1/3）Ｏ2の製造方法について説明する。但し、本発明がこのようなリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法に限定されるものではない。
【００１８】
（原料及びその混合）
先ず、リチウム原料と遷移金属原料をそれぞれ秤量し、乾式で混合する。
具体的には、リチウム塩化合物を所定量秤量する一方、マンガン、ニッケル及びコバルトの原子比が実質的に１：１：１となるようにマンガン塩化合物、ニッケル塩化合物及びコバルト塩化合物を秤量し、リチウム塩化合物、マンガン塩化合物、ニッケル塩化合物及びコバルト塩化合物を乾式で混合する。
【００１９】
この際、マンガン塩化合物の種類を特に限定するものではない。例えば炭酸マンガン、硝酸マンガン、塩化マンガン、二酸化マンガンなどを用いることができ、中でも炭酸マンガン、二酸化マンガンが好ましい。
また、ニッケル塩化合物の種類も特に制限はなく、例えば炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル、水酸化ニッケル、酸化ニッケルなどを用いることができ、中でも炭酸ニッケル、水酸化ニッケル、酸化ニッケルが好ましい。
コバルト塩化合物の種類も特に制限はなく、例えば塩基性炭酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルト、水酸化コバルト、酸化コバルトなどを用いることができ、中でも、塩基性炭酸コバルト、水酸化コバルト、酸化コバルトが好ましい。
【００２０】
リチウム塩化合物としては、例えば水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ3）、ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、その他脂肪酸リチウムやリチウムハロゲン化物等が挙げられる。中でもリチウムの水酸化物塩、炭酸塩、硝酸塩が好ましい。
【００２１】
リチウム塩化合物と遷移金属塩化合物とのモル比は、遷移金属元素合計モル数に対するＬｉのモル数比率（Ｌｉ／Ｍ）において、１．０１〜１．５０、特に好ましくは１．０３〜１．３０となるように調整する。この際、Ｌｉ／Ｍが１．０１以上であれば、格子体積変化率が小さく、好ましいサイクル特性を得ることができる。その一方、Ｌｉ／Ｍが１．５以下であれば、充分な放電容量を得るこができ、層構造物質以外の不純物相が出現することがなく、電池性能の低下を招くことがない。
【００２２】
リチウム塩化合物と遷移金属塩化合物とを乾式混合する方法は、均一に乾式混合できれば、その方法を特に限定するものではない。例えばミキサーやボールミル等の公知の混合機を用いて各原料を同時又は適当な順序で加えて乾式で攪拌混合すればよい。
なお、本発明における乾式混合とは、液状体を用いないで混合する方法全般を意味するものである。
【００２３】
必要に応じて、焼成前に、混合した原料を所定の大きさに造粒するようにしてもよい。造粒方法は、湿式でも乾式でもよく、押し出し造粒、転動造粒、流動造粒、混合造粒、噴霧乾燥造粒、加圧成型造粒、或いはロール等を用いたフレーク造粒でもよい。但し、湿式造粒した場合には、焼成前に充分に乾燥させることが必要である。乾燥方法としては、噴霧熱乾燥、熱風乾燥、真空乾燥、フリーズドライなどの公知の乾燥方法によって乾燥させればよい。
【００２４】
（焼成）
焼成は、昇温過程、９００℃以上での恒温過程及び降温過程を経るように行い、二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始し、９００℃以上に到達した後に焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替え、以降は低二酸化炭素雰囲気下で焼成する。
本発明において「焼成温度」は焼成炉内の品温を意味する。
【００２５】
この際、昇温過程は、室温から昇温速度６０〜３００℃／ｈｒ、特に６０〜２００℃／ｈｒで昇温するのが好ましく、恒温過程は、９５０℃以上、特に９７５℃〜１０５０℃で温度を保持するのが好ましく、その時間は１〜５０時間、好ましくは５〜３０時間とするのが好ましい。また、降温過程は、降温速度６０〜６００℃／ｈｒ、特に６０〜３００℃／ｈｒで室温まで降温するのが好ましい。
【００２６】
但し、上述したように、昇温過程、恒温過程及び降温過程を経る焼成方法に限定されるものではない。
【００２７】
二酸化炭素ガス雰囲気から低二酸化炭素雰囲気に切り替えるタイミングは、９００℃以上に到達した後の昇温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよいし、また、恒温過程の途中で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよい。また、９００℃より低温になる前の降温過程で、焼成雰囲気を低二酸化炭素雰囲気に切り替えてもよい。これらのいずれのタイミングで切り替えても単一相が得られることが確かめられている。
【００２８】
二酸化炭素ガス雰囲気とするには、下記実施例のように、二酸化炭素ガス（二酸化炭素濃度９９．５％以上）を焼成室炉内に流通させて、焼成室炉内を二酸化炭素ガス雰囲気とすればよい。また、焼成室が密閉状態或いは完全でなくても略密閉される状態の場合には、例えば焼成室内に炭素含有物を入れておき、当該炭素含有物の燃焼によって二酸化炭素を発生させ、焼成室内を二酸化炭素雰囲気とすることもできる。この場合、焼成工程開始時点（室温）での雰囲気は二酸化炭素ガス雰囲気ではないが、実質的に焼成が始まる２００℃において焼成雰囲気が二酸化炭素ガス雰囲気となっていればよい。すなわち、本発明において二酸化炭素ガス雰囲気下で焼成を開始するとは、実質的に焼成が始まる２００℃において焼成雰囲気が二酸化炭素ガス雰囲気となっていればよい。
【００２９】
低二酸化炭素ガス雰囲気に切り替えるには、下記実施例のように、焼成室炉内に流通させるガスを二酸化炭素濃度の低いガスに切り替えるようにすればよい。また、焼成室が密閉状態或いは完全でなくても略密閉される状態の場合には、例えば焼成室内に二酸化炭素濃度の低いガスを注入して徐々に室内のガスを置換するようにしてしてもよい。すなわち、二酸化炭素ガス雰囲気から低二酸化炭素雰囲気への切り替えは、瞬時に切り替えるようにしても、徐々に切り替えるようにして切り替えてもよい。
低二酸化炭素ガス雰囲気の二酸化炭素濃度は、大気（二酸化炭素濃度０．０４％）に切り替えても効果が得られることから、二酸化炭素濃度０．０５％以下のガス雰囲気、好ましくは酸素９９．５％以上、特に９９．９５％以上の酸素雰囲気である。
【００３０】
焼成炉の種類は特に限定するものではない。例えばロータリーキルン、静置炉、その他の焼成炉を用いて焼成することができる。
また、焼成に続いて特定の温度でアニーリング（熱処理）するようにしてもよい。
【００３１】
以上のように焼成すると、組成式Ｌｉ1+x（Ｍｎ(1-x)/3Ｃｏ(1-x)/3Ｎｉ(1-x)/3）Ｏ2（x＝０．０１〜０．５）で表され、遷移金属としてＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎをほぼ１：１：１の比率で含む層構造を有するリチウム遷移金属酸化物粉体を得ることができる。
このリチウム遷移金属酸化物粉体は、遷移金属に対するＬｉの比率、すなわちＬｉ／Ｍが定比組成よりも大きく、中でも１．０１〜１．５０、特に好ましくは１．０３〜１．３０である組成を特徴とする。
また、遷移金属としてＭｎ、Ｃｏ及びＮｉの３元素がほぼ１：１：１の原子比で含まれ、原子レベルで固溶し単一相を示すリチウム−遷移金属複合酸化物となる。
【００３２】
焼成して得られたリチウム遷移金属酸化物粉体は、必要に応じて解砕・分級した後、リチウム電池の正極活物質として有効に利用することができる。例えば、リチウム遷移金属酸化物と、カーボンブラック等からなる導電材と、テフロン（登録商標）バインダー等からなる結着剤とを混合して正極合剤を製造することができる。
そしてそのような正極合剤を正極に用い、負極にはリチウムまたはカーボン等のリチウムを吸蔵、脱蔵できる材料を用い、非水系電解質には六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）等のリチウム塩をエチレンカーボネート−ジメチルカーボネート等の混合溶媒に溶解したものを用いてリチウム電池を構成することができる。
【００３３】
このように構成したリチウム電池は、例えばノート型パソコン、携帯電話、コードレスフォン子機、ビデオムービー、液晶テレビ、電気シェーバー、携帯ラジオ、ヘッドホンステレオ、バックアップ電源、メモリーカード等の電子機器、ペースメーカー、補聴器等の医療機器、電気自動車搭載用の駆動電源に使用することができる。中でも、優れたサイクル特性が要求される携帯電話機、ＰＤＡ（携帯情報端末）やノート型パソコンなどの各種携帯型コンピュータ、電気自動車（ハイブリッド自動車を含む）、電力貯蔵用電源などの駆動用電源として特に有効である。
【００３４】
なお、上記において、本発明の実施形態の一例として、遷移金属としてマンガン、ニッケル及びコバルトを、原子比で１：１：１の割合で含有するリチウム−遷移金属複合酸化物Ｌｉ（Ｍｎ1/3Ｃｏ1/3Ｎｉ1/3）Ｏ2の製造方法について説明したが、本発明の製造方法は、上記組成比以外のリチウム−遷移金属複合酸化物の製造にも適用可能であるし、また、上記の３種以外の金属を含むリチウム−遷移金属複合酸化物の製造にも適用可能である。すなわち、本発明の製造方法は、二種以上の遷移金属および典型元素を含むリチウム−遷移金属複合酸化物の製造方法に適用可能であり、この際、二種以上の遷移金属とは、例えばマンガン、ニッケル、コバルト、鉄及び銅などから選択される二種以上の遷移金属の組合わせであれば好ましい。典型元素とは、例えばマグネシウム、アルミニウム及び亜鉛などから選択される二種以上の遷移金属の組合わせであれば好ましい。
【実施例】
【００３５】
次に、実際に製造した実施例及び比較例に基づいて、本発明について更に説明するが、本発明が以下に示す実施例に限定されるものではない。
【００３６】
（実施例及び比較例）
炭酸リチウム３４０．４ｇ、電解二酸化マンガン２４８．０ｇ、水酸化コバルト２５１．８ｇ、水酸化ニッケル２５９．８ｇをボールミルで乾式混合し、混合粉末を得た。
この混合粉末をアルミナ製ボートに５０ｇ充填した後、アルミナ製ボートを内径８０ｍｍの管状炉内に設置し、焼成を行った。
焼成は、室温から昇温速度１００℃／ｈｒで９５０℃まで昇温した後、９５０℃を２０時間保持し、次いで降温速度１００℃／ｈｒで５０℃まで降温するようにして行った。また、この焼成工程において、最初は二酸化炭素（組成：二酸化炭素９９．５％、酸素０．１％、窒素０．２％）を管状炉内に２００ｃｃ/ｍｉｎで流通させながら焼成し、表１に示すタイミングで流通ガスを酸素（組成：酸素９９．５％、二酸化炭素０．０５％、窒素０．３％）に切り替えて２００ｃｃ/ｍｉｎで流通させて最後まで焼成を行った。
得られた試料をメノウ乳鉢で解砕し、２００メッシュ篩で分級し、２００メッシュの篩を通過した粉体をサンプルとして得た。
【００３７】
（単一相の確認）
各サンプルについて、ＣｕＫα線を用いたＸ線回折測定を行い、結晶相の同定を行った。
その結果、図１に示すように、比較例１，２では矢印で示すように異相に起因するピークが確認されたが、実施例１−６では、異相に起因するピークは認められず、単一相となっていることが確認された。
【００３８】
（電池評価の方法）
次に、各サンプルを用いて次のようにコイン電池を試作した。
【００３９】
正極活物質１０．４ｇと、アセチレンブラック（電気化学工業社製）０．８６ｇと、ＮＭＰ（Ｎ-メチルピロリドン）中にＰＶｄＦ（ダイキン工業社製）を１０ｗｔ％溶解した溶液８．６ｇとを正確に計り取り、そこにＮＭＰを１０．８ｇ加え十分に混合し、ペーストを作成した。このペーストを集電体であるアルミ箔上にのせ１５０μｍのギャップに調整したアプリケーターで塗膜化し、１２０℃で１２０ｍｉｎ乾燥した後、５０μｍのギャップに調整したロールプレスで厚密した。その後φ１３ｍｍに打ち抜き正極とした。電池作成直前に１２０℃で１２ｈｒ以上乾燥し水分を十分に除去し電池に組み込んだ。また予めφ１３ｍｍのアルミ箔の重さの平均を求めておき、正極の重さからアルミ箔の重さを差し引き正極合材の重さを求め、また正極活物質とアセチレンブラックおよびＰＶｄＦの混合割合から正極活物質の含有量を求めた。負極はφ１６ｍｍ×厚さ０．６ｍｍの金属Ｌｉとし、これらの材料を使用して図２に示す２０３２型コイン電池を作製した。
【００４０】
図２のコイン電池は、耐有機電解液性のステンレンス鋼製の正極ケース１１の内側に、同じくステンレス鋼製の集電体１３がスポット溶接されている。この集電体１３の上面には前記正極合材からなる正極１５が圧着されている。この正極１５の上面には、電解液を含浸した微孔性のポリプロピレン樹脂製のセパレータ１６が配置されている。前記正極ケースの開口部には、下方に金属Ｌｉからなる負極１４を接合した封口板１２がポリプロピレン製のガスケット１７をはさんで配置され、これにより電池は密封されている。前記封口板１２は負極端子をかね、正極ケースと同様ステンレス製である。
電池の直径は２０ｍｍ、電池の総高は３．２ｍｍとした。電解液は、エチレンカーボネートと１，３-ジメトキシカーボネートを等体積混合したものを溶媒とし、これに溶質としてＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／Ｌ溶解させたものを用いた。
【００４１】
上記のコイン型電池を用いて、カット電圧を３．０−４．３Ｖ（対金属Ｌｉ）として容量確認を行い初期容量を測定し、得られた初期容量値を表１に示した。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
この結果、単一相が得られた実施例のサンプルはいずれも、比較例のサンプルより大きい容量を有することが明らかとなった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】各サンプルについて測定したＸＲＤパターンを示したＸＲＤチャートである。
【図２】電池評価のために作製した２０３２型コイン電池の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  正極ケース
１２  封口板
１３  集電体
１４  負極
１５  正極
１６  セパレータ
１７  ガスケット
【図１】
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【図２】
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