(57)【要約】【課題】  低温における出力特性（特に短時間出力特性）のよいリチウム二次電池およびリチウム二次電池用正極を提供すること。【解決手段】  本発明のリチウム二次電池の正極は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質（リチウム・ニッケル系複合酸化物等）と活性炭とを有する。この活性炭は、水素を含み表面が分極した状態の活性炭である。通常の（水素を実質的に有さない）活性炭に代えて、水素により表面を分極させた活性炭を有する正極を備えるリチウム二次電池によると、低温出力特性が顕著に向上する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、
水素が導入された活性炭と、
を有する正極を備えるリチウム二次電池。
【請求項２】
前記水素は、Ｏ−Ｈ結合を含む官能基を構成する水素である請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記活性炭のｐＨが７以下である請求項１または２に記載の電池。
【請求項４】
前記水素は、Ｎ−Ｈ結合を含む官能基を構成する水素である請求項１に記載の電池。
【請求項５】
前記正極活物質の質量（Ａ）と前記活性炭の質量（Ｃ）との比（Ａ：Ｃ）が９９：１〜５０：５０の範囲である請求項１から４のいずれか一項に記載の電池。
【請求項６】
リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、
表面がδ＋となっている活性炭と、
を有する正極を備えるリチウム二次電池。
【請求項７】
リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、Ｏ−Ｈ結合を含む官能基および／またはＮ−Ｈ結合を含む官能基が導入された活性炭とを有する正極を備えるリチウム二次電池の製造方法であって、
前記官能基が導入された活性炭を用意する工程と、
該活性炭および前記正極活物質を正極集電体に付着させる工程と、
を包含するリチウム二次電池製造方法。
【請求項８】
リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、
Ｏ−Ｈ結合を含む官能基および／またはＮ−Ｈ結合を含む官能基が導入された活性炭と、
を有するリチウム二次電池用正極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム二次電池およびその製造方法に関する。また本発明は、リチウム二次電池用の正極に関する。
【背景技術】
【０００２】
正極に活性炭を用いてイオンの吸着による表面電気二重層に電荷を蓄え、イオンの吸着・脱着により充放電を行うタイプのリチウム二次電池が知られている。特許文献１には、かかるタイプの電池において、表面に酸性基を導入してなる活性炭を用いることにより体積容量効率を向上させる技術が記載されている。この文献によれば、活性炭表面においてリチウムイオンが吸着しやすい酸素元素を多くすることにより放電容量が増加する。
一方、一般的なリチウム二次電池（リチウムイオン二次電池）は、リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質（リチウム・ニッケル系複合酸化物等）を有する電極を用いて構築されている。特許文献２には、この種の電池において活物質に加えて活性炭等を含有する電極を用いることにより低温出力を向上させる技術が記載されている。その他の従来技術文献として特許文献３および４が挙げられる。ここで、リチウム二次電池の低温における出力特性をさらに向上させることができれば有益である。
【特許文献１】特開平３−９５８５６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４０９９号公報
【特許文献３】特開２００３−１６８４２０号公報
【特許文献４】特開平１１−３３５１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、低温における出力特性のよいリチウム二次電池を提供することである。本発明の他の目的は、そのようなリチウム二次電池を構築するのに適したリチウム二次電池用正極を提供することである。さらに他の目的は、かかるリチウム二次電池およびリチウム二次電池用正極の好適な製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、水素が導入された活性炭と正極活物質とを有する正極を用いることにより上記課題を解決し得ることを見出して本発明を完成した。
すなわち、本発明により提供されるリチウム二次電池（典型的には、リチウムイオン二次電池）は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、水素（Ｈ）が導入された活性炭とを有する正極を備える。かかる構成のリチウム二次電池は、低温での出力特性（特に短時間出力特性）に優れたものとなり得る。また、低温出力特性が改善される結果、広い温度域で良好な出力特性を示すものとなり得る。例えば、常温から低温（例えば−３０℃前後）に至る広い温度域にわたって良好な出力特性を示すものとなり得る。
【０００５】
本発明の好適な態様では、前記水素（Ｈ）が酸素（Ｏ）との極性結合によりδ＋に分極している。典型的には、Ｏ−Ｈ結合を有する官能基を構成する水素である。本発明の他の好適な態様では、前記水素（Ｈ）が窒素（Ｎ）との極性結合によりδ＋に分極している水素である。典型的には、Ｎ−Ｈ結合を有する官能基を構成する水素である。このような態様によると、上述した本発明の適用効果が特によく発揮され得る。
水素が導入された活性炭としては、その活性炭のｐＨが７以下であるものが好ましく、ｐＨ５以下のものがより好ましい。このようなｐＨを示す活性炭によると、上述した本発明の適用効果がさらによく発揮され得る。
正極活物質の質量（Ａ）と活性炭の質量（Ｃ）との比（Ａ：Ｃ）は、凡そ９９：１〜５０：５０の範囲とすることができる。このようなリチウム二次電池は、放電容量と出力特性（例えば低温出力特性）とのバランスが特に良好なものとなり得る。
【０００６】
また、本発明によると、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、水素が導入された活性炭（典型的には、Ｏ−Ｈ結合を含む官能基および／またはＮ−Ｈ結合を含む官能基が導入された活性炭）とを有する正極を備えるリチウム二次電池の製造方法が提供される。その製造方法は、前記官能基が導入された活性炭を用意する工程を含む。また、該活性炭および前記正極活物質を正極集電体に付着させる工程を含み得る。官能基が導入された活性炭を用意する工程としては、水素および酸素の存在する雰囲気下で原料炭を加熱（水蒸気賦活等）する方法、活性炭を濃硝酸で処理した後に還元剤を作用させる方法等を採用することができる。
【０００７】
本発明により提供されるリチウム二次電池用正極は、リチウムイオンを吸蔵・放出し得る正極活物質と、水素が導入された活性炭（典型的には、Ｏ−Ｈ結合を含む官能基および／またはＮ−Ｈ結合を含む官能基が導入された活性炭）とを有する。このような正極は、リチウム二次電池（リチウムイオン二次電池）の構成部材として好適である。これにより、低温での出力特性（特に短時間出力特性）に優れたリチウム二次電池を構築し得る。また、広い温度域で良好な出力特性を示すものとなり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書において特に言及している内容以外の技術的事項であって本発明の実施に必要な事項は、従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書によって開示されている技術内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【０００９】
ここに開示されるリチウム二次電池およびリチウム二次電池用正極は、水素（Ｈ）が導入された活性炭、好ましくはδ＋に分極した水素が導入された活性炭を含む。水素が導入された活性炭は、表面にＯＨ基等の官能基が多く、活性炭表面がδ＋になっているものであり得る。ここで、上記δ＋に分極した水素（以下、「Ｈδ＋」と表記することもある。）は、例えば、炭素（電気陰性度：２．５）よりも電気陰性度の大きい元素と結合している水素（電気陰性度：２．１）であり得る。Ｈδ＋の好ましい一例として、酸素（電気陰性度：３．５）と水素との極性結合によるものが挙げられる。このような酸素−水素結合（Ｏ−Ｈ結合）を含む官能基としては、水酸基（フェニル基を含む）、カルボキシル基等を例示することができる。Ｈδ＋の好ましい他の例として、窒素（電気陰性度：３．０）と水素との極性結合によるものが挙げられる。このような窒素−水素結合（Ｎ−Ｈ結合）を含む官能基としては、アミノ基（−ＮＨ２）、一置換アミノ基（例えばアルキルアミノ基）、イミノ基、ヒドラジノ基等を例示することができる。
【００１０】
正極に含まれる活性炭は、少なくとも正極を構成した状態（電池の構成部材として使用される状態）で水素（Ｈ）が導入されていればよい。例えば、あらかじめＨを導入した活性炭（以下、「Ｈ活性炭」ということもある。）と正極活物質を正極集電体に付着させてなる正極であり得る。また、実質的にＨをもたない（通常の）活性炭と正極活物質を正極集電体に付着させた後、その集電体上で活性炭にＨを導入してなる正極であってもよい。通常は、Ｈ活性炭と正極活物質を正極集電体に付着させることが簡便であり好ましい。
【００１１】
Ｈ活性炭におけるＨの存在量は、例えばこの活性炭のｐＨを指標として把握することができる。活性炭のｐＨは、例えばＪＩＳ  Ｋ１４７４に準拠して測定することができる。より具体的には、以下の手順：(1).活性炭１ｇを純水１００ｍｌに分散させる；(2).これを５分間煮沸する；(3).冷却する；(4).純水を加えて全体量を１００ｍｌに合わせる；(5).懸濁液のｐＨを測定する；によって測定することができる。
ここに開示されるリチウム二次電池にとって好適な活性炭は、このような方法等により測定したｐＨが７以下（典型的にはｐＨ２〜７）であるものである。ｐＨ５以下（典型的にはｐＨ３〜５）である活性炭がより好ましい。活性炭のｐＨが上記範囲にあるということは、その活性炭がＨ（典型的には、Ｏ−Ｈ結合を構成するＨ）を十分に多く有することを示している。したがって、かかる活性炭を正極の構成材料に用いたリチウム二次電池によると、本発明の適用効果が顕著に発揮され得る。なお、通常の（Ｈを意図的に導入したものではない）活性炭は実質的に官能基をもたないものが良質とされる。そのような活性炭のｐＨは、一般に弱アルカリ性（例えばｐＨ８〜９程度）である。
【００１２】
Ｈ活性炭を構成する活性炭の種類は特に限定されない。例えば、木粉（鋸屑等）、木炭、やしがら、泥炭、石炭、ピッチ、コークス、フェノール樹脂等のような炭素を含む植物質または鉱物質の各種材料（原料）を炭化し、その炭化物（原料炭）を賦活して得られるものを用いることができる。通常は、木質原料（木粉、木炭等）から製造された活性炭を好ましく用いることができる。
【００１３】
原料炭を賦活する方法としては、いわゆるガス賦活法、薬品賦活法等を採用することができる。ガス賦活法は、例えば、水蒸気、二酸化炭素、酸素、空気等の酸化性ガスを含む雰囲気下で原料炭を高温（好ましくは６００〜１１００℃程度）に加熱して行うことができる。また、薬品賦活法は、原料炭に塩化亜鉛等の金属化合物あるいはリン酸、硫酸等の薬品を担持（付着）させた後、それを高温（好ましくは５００〜８００℃程度）に加熱して行うことができる。
【００１４】
上述したいずれかの方法により得られた活性炭にＨを導入して本発明に関わる活性炭を得ることができる。例えば、上述したガス賦活法または薬品賦活法により得られた活性炭（典型的には、実質的にＨを含まない活性炭）を、塩酸あるいは硝酸、硫酸等の酸で処理することによってＨ活性炭を得ることができる。
【００１５】
また、主としてＮ−Ｈ結合を有する官能基（典型的にはアミノ基）が導入されたＨ活性炭を得る方法としては、以下の方法を例示することができる。すなわち、上述したいずれかの方法により得られた活性炭（典型的には、実質的にＨを含まない活性炭）に硝酸を作用させる。例えば、適当な分散媒に活性炭を分散させたものに濃硝酸を添加する。これにより活性炭にニトロ基を導入することができる。次いで、このニトロ基を還元する。ここで使用する還元剤としては、例えばハイドロサルファイトナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ４）等を選択することができる。このような処理方法は、主としてアミノ基（ＮＨ２）が導入されたＨ活性炭を得る方法として好適である。
【００１６】
ここに開示される技術は、活性炭の種類（例えば原料、製造方法）、性状（例えば表面積、平均細孔径、細孔径分布等のミクロ構造）等を問わず適用され得る。各活性炭に代えて、当該活性炭に対応するＨ活性炭（その活性炭にＨを導入した状態に相当するＨ活性炭を指す。）を用いてリチウム二次電池を構築することにより、該二次電池の低温出力特性（特に短時間出力特性）を向上させることができる。例えば、通常の（実質的にＨを有さない）活性炭を用いた場合に比べて、対応するＨ活性炭を用いた正極を備えるリチウム二次電池によると、−３０℃における出力特性の値（Ｗ）を１．１倍以上（より好ましい態様では１．５倍以上）に向上させることが可能である。
特に限定するものではないが、より低温出力特性のよいリチウム二次電池を得るという観点から、ＢＥＴ法による比表面積が凡そ５００〜３０００ｍ２／ｇ（より好ましくは凡そ１０００〜２８００ｍ２／ｇ）の範囲にあるＨ活性炭を好ましく用いることができる。また、ＢＥＴ法による比表面積が上記範囲にある活性炭にＨを導入してなる活性炭を好ましく用いることができる。
【００１７】
ここで開示されるリチウム二次電池の正極は、上記Ｈ活性炭の他に正極活物質を有する。正極活物質の好適例としては、リチウムと一種または二種以上の遷移金属とを構成元素として含み、リチウムイオンを吸蔵・放出（挿入・脱離）し得る複合酸化物（以下、「リチウム複合酸化物」ともいう。）を主体とするものが挙げられる。例えば、リチウム・ニッケル系複合酸化物（例えばＬｉＮｉＯ２）、リチウム・コバルト系複合酸化物（例えばＬｉＣｏＯ２）、リチウム・マンガン系複合酸化物（例えばＬｉＭｎ２Ｏ４）等のリチウム複合酸化物を主体とする正極活物質を用いることができる。ここで「リチウム・ニッケル系複合酸化物」とは、リチウムとニッケルとを構成金属元素とする酸化物の他、リチウムおよびニッケル以外に他の少なくとも一種の金属元素（すなわち、リチウムおよびニッケル以外の遷移金属元素および／または典型金属元素）を含む複合酸化物をも包含する意味である。その金属元素は、コバルト（Ｃｏ），アルミニウム（Ａｌ），マンガン（Ｍｎ），クロム（Ｃｒ），鉄（Ｆｅ），バナジウム（Ｖ），マグネシウム（Ｍｇ），チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ），ガリウム（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ），スズ（Ｓｎ），ランタン（Ｌａ）およびセリウム（Ｃｅ）からなる群から選択される一種または二種以上であり得る。リチウム・コバルト系複合酸化物およびリチウム・マンガン系複合酸化物についても同様である。
【００１８】
ここで開示されるリチウム二次電極の正極は、このような正極活物質と上述したＨ活性炭とを、必要に応じて導電材、結着剤（バインダ）等とともに正極集電体に付着させた形態とすることができる。正極集電体としては、アルミニウム、ニッケル、チタン等の導電性金属を主体とする棒状体、板状体、箔状体等を使用することができる。あるいは、正極集電体としてカーボンペーパー等を用いてもよい。導電材としては、カーボンブラック（アセチレンブラック等）のような炭素材料、ニッケル粉末等の導電性金属粉末等を用いることができる。結着剤（バインダ）としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、スチレンブタジエンブロック共重合体（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。この正極は、Ｈ活性炭に加えて、通常の（実質的にＨを有さない）活性炭を含有することができる。
なお、正極活物質およびＨ活性炭と、必要に応じて使用される導電材、結着剤等とを含む混合物をペレット状等の形状に成形したものを正極としてもよい。
【００１９】
正極の有する正極活物質の質量（Ａ）と活性炭の質量（Ｃ）との比（Ａ：Ｃ）は、凡そ９９：１〜５０：５０の範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲は９９：１〜８０：２０、さらに好ましい範囲は９８：２〜９０：１０である。正極活物質に対する活性炭の使用量（質量比）が少なすぎると、本発明の適用効果（例えば低温出力の向上効果）が小さくなる傾向にある。一方、活性炭の使用量が多すぎると、正極活物質の使用量（質量比）が相対的に少なくなり、リチウム二次電池の放電容量が低下しがちである。正極活物質と活性炭との質量比を上記範囲とすることにより、低温出力の向上効果と電池の放電容量とをバランスよく両立させることができる。
特に限定するものではないが、正極集電体の表面に正極活物質含有層を有する構成の正極の場合、その正極活物質含有層は、正極活物質および活性炭を合計で８０質量％以上（典型的には、８０〜９９質量％）含有することが好ましく、９０質量％（典型的には、９０〜９８質量％）含有することがより好ましい。
【００２０】
正極集電体の表面に正極活物質およびＨ活性炭を付着させた構成の正極は、例えば以下の態様により好適に作製することができる。すなわち、まずＨ活性炭を用意する。例えば、通常の（実質的にＨを有さない）活性炭に、上述のようなＯ−Ｈ結合を有する官能基を導入する処理および／またはＮ−Ｈ結合を有する官能基を導入する処理を施してＨ活性炭を作製する。次いで、用意したＨ活性炭と正極活物質とを、必要に応じて使用される導電材、結着剤、増粘剤等とともに、適当な溶媒と混合して正極用組成物を調製する。この組成物を正極集電体に付着させる。例えば、シート状の正極集電体（Ａｌ箔等）の片面または両面に正極用組成物を塗布する。このようにして、Ｈが導入された活性炭および正極活物質を有する正極が得られる。
【００２１】
負極としては、負極集電体に負極活物質を付着させた構成のもの等を用いることができる。負極集電体としては、銅、アルミニウム、ニッケル、チタン等を主体とする棒状体、板状体、箔状体等を使用することができる。あるいは、負極集電体としてカーボンペーパー等を用いてもよい。負極活物質としては、アモルファス構造および／またはグラファイト構造の炭素材料を用いることができる。そのような炭素材料としては、天然黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、高配向性グラファイト（ＨＯＰＧ）、ハードカーボン、ソフトカーボン等を例示することができる。このような負極活物質を、必要に応じて結着剤（バインダ）等とともに負極集電体に付着させた形態の負極とすることができる。結着剤としては、正極と同様のもの等を使用することができる。
なお、この負極は、Ｈが導入された活性炭および／または通常の（実質的にＨを有さない）活性炭をさらに有する構成とすることができる。例えば、正極の構成材料として用いるものと同様の活性炭を含有する負極とすることができる。
【００２２】
ここで開示されるリチウム二次電池の好適な態様では、該二次電池が、シート状の正極集電体の片面または両面に、正極活物質およびＨ活性炭を含む混合物を層状に付着させた（正極活物質含有層を形成した）構成の正極を備える。また、シート状の負極集電体の片面または両面に負極活物質を含む混合物を層状に付着させた（負極活物質含有層を形成した）構成の負極を備える。本発明は、セパレータを介してこのような正極および負極を積層した構成の積層型電極体または捲回型電極体を有するリチウム二次電池等に対して好ましく適用することができる。セパレータとしては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂からなる多孔質フィルムを用いることができる。また、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルセルロース（ＭＣ）等からなる織布または不織布を用いてもよい。
【００２３】
電解液を構成する溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等から選択される一種または二種以上を用いることができる。また、電解液に含有させる支持塩としては、ＬｉＰＦ6，ＬｉＢＦ4，ＬｉＣｌＯ4，ＬｉＣＦ3ＳＯ3，ＬｉＣ4Ｆ9ＳＯ3，ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2，ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ2）2，ＬｉＣ（ＣＦ3ＳＯ2）3等から選択される一種または二種以上のリチウム化合物を用いることができる。これらのうちＬｉＰＦ６を用いることが特に好ましい。
【００２４】
本発明を適用した正極を備えるリチウム二次電池、または本発明を適用したリチウム二次電池は、低温（０℃以下、さらには−１０℃以下、特に−３０℃前後）における出力特性の改善されたものとなり得る。特に、低温での短時間出力特性に優れたものとなり得る。その結果、広範囲の温度域で良好な出力特性を示すものとなり得る。また、かかるリチウム二次電池は、放電容量と出力特性とのバランスのよいものとなり得る。
【００２５】
以下、本発明に関する実施例につき説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００２６】
＜実施例１＞
実質的に水素を含まない活性炭に酸処理を行うことにより水素（Ｈ）を導入した。得られた活性炭（Ｈ活性炭）粉末１ｇを純水１００ｍｌに分散させ、５分間煮沸した。次いで冷却し、純水を加えて全体量を１００ｍｌに合わせた。この懸濁液のｐＨを測定した。その結果、本実施例で作製したＨ活性炭のｐＨは約４．１であった。
この活性炭粉末と、正極活物質としてのニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）と、導電材としてのアセチレンブラックとを、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）とともにイオン交換水と混合して、ペースト状の正極用組成物を調製した。この組成物に含まれる各材料（水以外）の凡その質量比は、正極活物質（ＬｉＮｉＯ２）が９０質量％、活性炭が５質量％、アセチレンブラックが３質量％、ＰＴＦＥが１質量％、ＣＭＣが２質量％である。この正極用組成物を、正極集電体としてのアルミニウム箔の両面に塗布（付着）して、正極集電体の両面に正極活物質含有層を備えるシート状の正極（正極シート）を作製した。
【００２７】
また、負極活物質としての黒鉛を、ＣＭＣおよびスチレンブタジエンブロック共重合体（ＳＢＲ）とともにイオン交換水と混合して、ペースト状の負極用組成物を調製した。この組成物に含まれる各材料（水以外）の凡その質量比は、負極活物質（黒鉛）が９８質量％、ＣＭＣが１質量％、ＳＢＲが１質量％である。この負極用組成物を、負極集電体としての銅箔の両面に塗布（付着）して、負極集電体の両面に負極活物質含有層を備えるシート状の負極（負極シート）を作製した。
【００２８】
セパレータとしては厚さ約２５μmの多孔質ポリエチレンシートを用いた。このセパレータシートを介して正極シートと負極シートとが対向するように重ね合わせ、これを長尺方向に捲回して捲回型電極体を作製した。得られた電極体および非水系電解液を用いてモデルセル（試験用電池）を作製した。電解液としては、エチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）との３：７（体積比）混合溶媒に、支持塩としてのＬｉＰＦ6を約１mol/リットルの濃度で含むものを用いた。
【００２９】
＜比較例１＞
実施例１で用いた活性炭粉末（ｐＨ約４．１）を、窒素雰囲気中、９００℃で４時間加熱した。これによりＨ（ここでは、主としてＯ−Ｈ結合を有する官能基）を除去した。得られた活性炭粉末のｐＨは約８．３であった。実施例１で用いた活性炭粉末に代えて上記のようにＨを除去した活性炭粉末を用いた点以外は、実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
【００３０】
＜比較例２＞
実施例１で用いた活性炭粉末を同量（質量比）のアセチレンブラックに置き換えた組成の正極用組成物を調製した。この組成物に含まれる各材料（水以外）の凡その質量比は、正極活物質（ＬｉＮｉＯ２）が９０質量％、アセチレンブラックが８質量％、ＰＴＦＥが１質量％、ＣＭＣが２質量％である。この正極用組成物を使用した点以外は実施例１と同様にして試験用電池を作製した。
なお、これらの試験用電池の放電容量はいずれも４３０ｍＡｈであった。この放電容量は、各電池につき４３０ｍＡで４．１Ｖまで定電流−定電圧（ＣＣ−ＣＶ）充電を行った後、４３０ｍＡで３Ｖまで放電することにより測定した。
【００３１】
＜出力特性の評価＞
室温にて上限電圧を４．１Ｖとして電流密度１／５Ｃの定電流充電を行い、電池の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を４０％に調整した。このＳＯＣ４０％に充電された電池を−３０℃の恒温槽にセットし、下限電圧を３．０Ｖとして１０秒間の充放電を繰り返した。このときの電流−電圧直線から低温出力（Ｗ）の値を算出した。また、測定温度を常温（約２５℃）とした点以外は低温出力の測定方法と同様にして常温出力（Ｗ）の値を算出した。得られた結果を放電容量と併せて表１に示す。
【００３２】
【表１】
2005347164.tif 000002
【００３３】
表１に示すように、通常の（Ｈを除去した）活性炭を用いて作製した正極を有する比較例１の電池に対して、ｐＨ約４．１の活性炭（Ｈを含む活性炭）を用いて作製した正極を有する実施例１の電池では、低温出力が顕著に（約１．５倍以上）向上していた。また、実施例１の電池は、常温出力においても比較例１の電池と同等以上の性能を示した。換言すれば、通常の活性炭に代えてｐＨ７以下（好ましくはｐＨ５以下、より好ましくはｐＨ４．５以下）のＨ活性炭を用いることにより、常温出力には何ら悪影響を及ぼすことなく低温出力を向上させることができた。すなわち、実施例１の電池は、少なくとも常温から低温（ここでは−３０℃前後）にわたる広い温度域で良好な出力特性を示すものであった。また、表１によると、比較例２の正極に含まれる導電材（アセチレンブラック）の一部を通常の活性炭に置き換えることにより（比較例１）低温出力が向上すること、その通常の活性炭に代えてＨ活性炭を用いることにより（実施例１）さらなる低温出力向上効果が得られることが判る。
【００３４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
例えば、上記実施例ではＨが導入された活性炭（Ｈ活性炭）として、主にＯ−Ｈ結合を有する官能基が導入されたものを用いたが、活性炭に導入する官能基の種類やその導入方法は上記実施例によって何ら限定されるものではない。正極活物質としてはニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）を用いたが、正極活物質としてＬｉＮｉＯ２以外のリチウム・ニッケル系複合酸化物や、リチウム・コバルト系複合酸化物、リチウム・マンガン系複合酸化物またはこれらの混合物を用いた場合にも、Ｈが導入された活性炭による低温出力の向上効果は同様に発揮され得る。電解液の支持塩としてはＬｉＰＦ６を用いたが、アニオンの種類が異なるリチウム塩（例えばＢＦ４−，ＣｌＯ4−等）を用いた場合にも、Ｈ活性炭による低温出力の向上効果は同様に発揮され得る。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。