專利名稱：活性物質(zhì)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性物質(zhì)的制造方法。
技術(shù)背景 以LiMP04(式中，M表示選自Fe、Mn、Co、Ni以及VO中的一種)表示的橄欖 石(olivine)型構(gòu)造的金屬氧化物因?yàn)槠涓甙踩?，所以作為鋰離子二次電池用的正極 活性物質(zhì)而被關(guān)注。其中尤其是對(duì)LiFePO4的研究開發(fā)正在不斷進(jìn)行(參照日本特開 2004-95386號(hào)公報(bào)、日本特開2008-66019號(hào)公報(bào)、日本特開2008-130526號(hào)公報(bào))。LiFePO4的電子傳導(dǎo)率為KT8ScnT1左右，與其他一般的正極活性物質(zhì)相比較，并不 一定高。另外，LiFePO4W粒子傳導(dǎo)性與其他一般的正極活性物質(zhì)相比較，也不一定高。因 此，在將LiFePO4作為正極活性物質(zhì)使用的鋰離子二次電池中，存在著相對(duì)于理論容量而得 不到足夠的放電容量，與使用其他一般的正極活性物質(zhì)的情況相比較，比率特性較低的問 題。作為提高LiFePO4W電子傳導(dǎo)性的方法，雖然可以列舉LiFePO4的微細(xì)化或者與碳 的復(fù)合化等，但是即使是這些方法，也不能夠充分地解決上述的問題。也考慮通過LiFePO4的合成方法來控制LiFePO4的電子傳導(dǎo)性或者離子傳導(dǎo)性。例 如，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)由水熱合成法形成的LiFePO4對(duì)應(yīng)于水熱合成時(shí)的起始原料的pH值， 其結(jié)晶構(gòu)造發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)于結(jié)晶構(gòu)造而顯示出不同的電子傳導(dǎo)性或者離子傳導(dǎo)性。但是， 由水熱合成法形成的LiFePO4的結(jié)晶構(gòu)造容易變得部分不均勻。因此，以提高LiFePO4的電 子傳導(dǎo)性或者離子傳導(dǎo)性的方式控制LiFePO4的結(jié)晶構(gòu)造，并不是容易的。作為除了水熱合成法之外的LiFePO4的制造方法，雖然可以列舉固相法、濕式法或 者溶膠凝膠法等的多種方法，但是，即使在使用其中任意的方法的情況下，也不能夠充分地 解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，以提供一種可形成在放電容量方面表 現(xiàn)卓越的電化學(xué)元件的活性物質(zhì)的制造方法為目的。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明所涉及的活性物質(zhì)的制造方法具備以下工序在反 應(yīng)器內(nèi)加熱包含有鋰化合物、含有選自Fe、Mn、Co、Ni以及V中的一種的金屬化合物、磷化 合物、以及水的混合物，并且使反應(yīng)器的內(nèi)部與外部氣體相連通而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在 0. 3MPa以下，在混合物的溫度達(dá)到100 150°C的時(shí)候密閉反應(yīng)器的水熱合成工序；以及對(duì) 水熱合成工序后的混合物進(jìn)行燒成的燒成工序。在上述本發(fā)明中，在水熱合成工序中，在反應(yīng)器內(nèi)加熱混合物，并且使反應(yīng)器的內(nèi) 部與外部氣體相連通而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下。然后，在混合物的溫度達(dá)到 100 150°C的時(shí)候密閉反應(yīng)器，從而使反應(yīng)器的內(nèi)壓急劇上升，并在內(nèi)壓大于0. 3MPa的同 時(shí)，混合物的溫度也急劇上升。其結(jié)果，在本實(shí)施方式中，可以獲得在離子傳導(dǎo)性方面表現(xiàn)卓越的活性物質(zhì)(LiMPO4)15在將由上述本發(fā)明所獲得的活性物質(zhì)作為正極活性物質(zhì)使用的 電化學(xué)元件中，與使用由現(xiàn)有的制造方法所獲得的活性物質(zhì)的情況相比較，放電容量增加。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可形成在放電容量方面表現(xiàn)卓越的電化學(xué)元件的活性 物質(zhì)的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的水熱合成工序中的反應(yīng)器內(nèi)的混合物的溫度以及 反應(yīng)器的內(nèi)壓的隨著時(shí)間的變化的圖表。圖2是表示比較例1的水熱合成工序中的反應(yīng)器內(nèi)的混合物的溫度以及反應(yīng)器的 內(nèi)壓的隨著時(shí)間的變化的圖表。
具體實(shí)施例方式本實(shí)施方式所涉及的活性物質(zhì)的制造方法具備以下工序在反應(yīng)器內(nèi)加熱包含有 鋰化合物、含有選自Fe、Mn、C0、Ni以及V中的一種的金屬化合物、磷化合物、以及水的混合 物，并且使反應(yīng)器的內(nèi)部與外部氣體相連通而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下，在混合 物的溫度達(dá)到100 150°C的時(shí)候密閉反應(yīng)器的水熱合成工序；以及對(duì)水熱合成工序后的 混合物進(jìn)行燒成的燒成工序。在本實(shí)施方式中，最終能夠合成含有由化學(xué)式LiMPO4 (式中，M表示選自Fe、Mn、 Co、Ni以及VO中的一種)所表示的橄欖石型構(gòu)造的金屬氧化物的活性物質(zhì)。還有，化學(xué)式 LiMPO4的M只要滿足化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量比，也可以由多種金屬元素構(gòu)成?！椿钚晕镔|(zhì)的原料〉作為鋰化合物，可以列舉Li2C03、Li0H*H20、醋酸鋰等，并且能夠單獨(dú)使用其中一種
或者進(jìn)行多種組合來使用。作為金屬化合物，可以列舉FeC204、FeCl2、FeS04、Fe (NO3) 2、Fe (NO3) 3、FeCl3^MnCl2, CoCl2, NiCl2, V2O5, NH4VO3等，并且能夠單獨(dú)使用其中一種或者進(jìn)行多種組合來使用。作為磷化合物，可以列舉NH4H2PCV (NH4)2HPO4等，并且能夠單獨(dú)使用其中一種或者 進(jìn)行多種組合來使用?！此疅岷铣晒ば颉翟谒疅岷铣晒ば蛑?，首先將上述的鋰化合物、金屬化合物、磷化合物以及水投入到 高壓釜(autoclave)等的反應(yīng)器內(nèi)，從而調(diào)制將它們分散了的混合物(水溶液)。還有，也 可以在調(diào)制混合物的時(shí)候，例如在最初對(duì)混合了金屬化合物、磷化合物以及水的混合物進(jìn) 行回流之后，向其中加入鋰化合物。通過該回流，從而能夠形成金屬化合物以及磷化合物的
復(fù)合體。混合物中的鋰化合物、金屬化合物以及磷化合物的配合比可以以所獲得的活性物 質(zhì)為由化學(xué)式LiMPO4所表示的組成的方式進(jìn)行調(diào)整?；旌衔镏?，也可以含有碳粒子。由此，使LiMPO4擔(dān)載于碳粒子的表面，從而能夠提 高活性物質(zhì)的電子傳導(dǎo)性。作為具體的碳粒子，可以列舉活性炭、炭黑、軟炭黑以及硬炭黑等?；旌衔镏械奶剂Ｗ拥暮?jī)?yōu)選為以滿足構(gòu)成碳粒子的碳原子的摩爾數(shù)C與包含于金屬化合物的金屬元素的摩爾數(shù)M之比C/M為0.05≤C/M≤1的方式進(jìn)行調(diào)制。在碳粒子的含量(摩爾數(shù)C)過少的情況下，存在活性物質(zhì)的電子傳導(dǎo)性以及容量密度降低的趨 勢(shì)。在碳粒子的含量過多的情況下，存在活性物質(zhì)中所占有的LiMPO4的重量相對(duì)減少，且 活性物質(zhì)的容量密度減少的趨勢(shì)。通過使碳粒子的含量為上述的范圍內(nèi)，從而能夠抑制這 些趨勢(shì)。作為反應(yīng)器，只要是使用具備加熱反應(yīng)器的內(nèi)部的機(jī)構(gòu)、測(cè)定反應(yīng)器的內(nèi)部的溫 度的機(jī)構(gòu)(例如熱電偶)、密閉反應(yīng)器的內(nèi)部的機(jī)構(gòu)、向反應(yīng)器的外部除去反應(yīng)器的內(nèi)部中 發(fā)生的氣體的泄漏機(jī)構(gòu)(例如針形閥)的反應(yīng)器即可。由此，在水熱合成工序中，可以使反 應(yīng)器內(nèi)的混合物的溫度以及反應(yīng)器的內(nèi)壓分別控制為所希望的值。接著，參照?qǐng)D1，對(duì)水熱合成工序中的混合物的溫度以及反應(yīng)器的內(nèi)壓的隨著時(shí)間 的變化進(jìn)行說明。在水熱合成工序中，在經(jīng)由反應(yīng)器的泄漏機(jī)構(gòu)而使反應(yīng)器的內(nèi)部與外部氣體相連 通的狀態(tài)下，開始對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的混合物進(jìn)行加熱。然后，由泄漏機(jī)構(gòu)而將在反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生的 蒸汽的一部分連續(xù)排出至反應(yīng)器外部，從而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下。在使混合 物的溫度在例如110°C附近暫時(shí)穩(wěn)定之后，在溫度達(dá)到100 150°C的時(shí)候(例如混合物的 溫度達(dá)到iio°c的時(shí)候)，關(guān)閉泄漏機(jī)構(gòu)，切斷反應(yīng)器的內(nèi)部與外部的氣體連通，從而密閉 反應(yīng)器。通過密閉反應(yīng)器，從而使反應(yīng)器的內(nèi)壓急劇上升，并達(dá)到最大值(例如0.7MPa)， 在這之后，混合物的溫度也馬上達(dá)到最大值(例如160°C )。之后，在使反應(yīng)器的內(nèi)壓急劇 下降而在穩(wěn)定值(例如0. 56MPa)穩(wěn)定規(guī)定時(shí)間的同時(shí)，混合物的溫度也在穩(wěn)定值(例如 160°C)穩(wěn)定規(guī)定時(shí)間。經(jīng)過規(guī)定時(shí)間之后，混合物自然冷卻。由此，在混合物中會(huì)析出活 性物質(zhì)(LiMPO4)或者其前驅(qū)體的晶種，并且活性物質(zhì)或者前驅(qū)體的結(jié)晶會(huì)生長(zhǎng)。本發(fā)明者們認(rèn)為，能夠如以下所述說明上述的溫度和壓力的隨著時(shí)間的變化的機(jī) 理。但是，上述的溫度和壓力的隨著時(shí)間的變化的機(jī)理并沒有完全被弄清楚，因此不限定于 下述的機(jī)理。在水熱合成工序中，首先開始對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的混合物進(jìn)行加熱，通過使反應(yīng)器的內(nèi) 部與外部氣體相連通，從而使反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽壓(從反應(yīng)器的內(nèi)壓除去大氣壓的壓力)保 持在飽和蒸汽壓以下。然后，在混合物的溫度達(dá)到100 150°C的高溫的時(shí)候，密閉反應(yīng)器， 從而反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽壓激增至超過飽和蒸汽壓，并達(dá)到最大值。然后，伴隨著反應(yīng)器內(nèi)的蒸 汽壓的激增，混合物的溫度也升高。由于反應(yīng)器的內(nèi)壓以及混合物的溫度的急劇上升，相對(duì) 于混合物中的水的鋰化合物、金屬化合物、磷化合物、或者它們的反應(yīng)生成物(例如LiMPO4) 的溶解度急劇上升，并且混合物的沸點(diǎn)上升，其結(jié)果，反應(yīng)器內(nèi)的蒸汽壓在達(dá)到最大值之 后，馬上急劇減少，從而在飽和蒸汽壓附近達(dá)到平衡狀態(tài)而穩(wěn)定。還有，在反應(yīng)器的內(nèi)壓為0. 3MPa以下且混合物的溫度不到100°C的時(shí)候密閉反應(yīng) 器的情況下，難以在反應(yīng)器的密閉后使反應(yīng)器的內(nèi)壓急劇上升，因而難以獲得本發(fā)明的效 果。另外，在使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下的狀態(tài)下使混合物的溫度高于150°C，在技 術(shù)上是困難的。因此，在本發(fā)明中，在使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0.3MPa以下且使混合物的溫 度達(dá)到100 150°C的時(shí)候密閉反應(yīng)器。在水熱合成工序中施加于混合物的壓力優(yōu)選為0. 2 IMPa。如果施加于混合物的 壓力過低，那么存在所生成的活性物質(zhì)的結(jié)晶性降低，并且活性物質(zhì)的容量密度減少的趨勢(shì)。如果施加于混合物的壓力過高，那么對(duì)于反應(yīng)器要求高耐壓性，并且存在活性物質(zhì)的制 造成本增高的趨勢(shì)。通過使施加于混合物的壓力為上述的范圍內(nèi)，從而能夠抑制這些趨勢(shì)。水熱合成工序中的混合物的溫度的上限值優(yōu)選為150 200°C。如果混合物的溫 度過低，那么存在所生成的活性物質(zhì)的結(jié)晶性降低，并且活性物質(zhì)的容量密度減少的趨勢(shì)。 如果混合物的溫度過高，那么對(duì)于反應(yīng)器要求高耐熱性，并且存在活性物質(zhì)的制造成本增 高的趨勢(shì)。通過使混合物的溫度為上述的范圍內(nèi)，從而能夠抑制這些趨勢(shì)。<燒成工序>在燒成工序中，在對(duì)水熱合成工序后的混合物進(jìn)行蒸發(fā)干固處理之后，進(jìn)行燒成。 由此，獲得含有LiMPO4的活性物質(zhì)。燒成工序中的混合物的燒成溫度優(yōu)選為400 700°C。在燒成溫度過低的情況下， 活性物質(zhì)的結(jié)晶生長(zhǎng)變得不充分，存在活性物質(zhì)的容量密度降低的趨勢(shì)。在燒成溫度過高 的情況下，會(huì)進(jìn)行活性物質(zhì)的粒子生長(zhǎng)，粒徑增加，其結(jié)果，存在活性物質(zhì)中的鋰的擴(kuò)散變 得遲緩，并且活性物質(zhì)的容量密度降低的趨勢(shì)。通過使燒成溫度為上述的范圍內(nèi)，從而能夠 抑制這些趨勢(shì)?；旌衔锏臒蓵r(shí)間優(yōu)選為3 20小時(shí)。另外，混合物的燒成氛圍氣體優(yōu)選為氮?dú)?氛圍氣體、氬氣氛圍氣體、或者空氣氛圍氣體。還有，在燒成工序中進(jìn)行燒成之前，可以在60 150°C左右的溫度條件下對(duì)由水熱合成工序獲得的混合物進(jìn)行加熱處理1 30小時(shí)左右。通過該加熱處理，從而使混合物 變成粉體。也可以燒成該粉體狀的混合物。由此，可以從混合物除去多余的水分以及有機(jī) 溶劑，防止不純物進(jìn)入到活性物質(zhì)的結(jié)晶中，并且使活性物質(zhì)的粒子形狀均勻化。作為最終獲得的活性物質(zhì)LiMPO4,可以列舉LiFeP04、LiMnPO4, LiCoPO4, LiNiPO4, LiVOPO4等的含有鋰的磷酸鹽。在這些物質(zhì)中，可以可逆地進(jìn)行鋰離子的吸留以及放 出、鋰離子的脫離以及插入(intercalation)、或者鋰離子和該鋰離子的平衡陰離子 (counteranion，例如PF6_)的摻雜(doping)以及脫摻雜。LiMPO^g夠作為鋰離子二次電池等的電化學(xué)元件所具備的電極材料進(jìn)行使用。具 體來說，例如在具備負(fù)極(陽極anode)、正極(陰極cathode)以及具有離子傳導(dǎo)性的電解 質(zhì)層并且具有負(fù)極和正極通過電解質(zhì)層而對(duì)向配置的構(gòu)成的鋰離子二次電池中，在負(fù)極或 者正極中的至少一個(gè)電極的活性物質(zhì)層上，含有LiMP04。由此，可以提高鋰離子二次電池的 放電容量以及比率特性。特別是本發(fā)明的LiMPO4作為正極用活性物質(zhì)是適宜的。在本實(shí)施方式中，在水熱合成工序中，在反應(yīng)器內(nèi)加熱混合物，并且使反應(yīng)器的內(nèi) 部與外部氣體相連通而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下，在混合物的溫度達(dá)到100 150°C的時(shí)候密閉反應(yīng)器，在使反應(yīng)器的內(nèi)壓急劇上升的同時(shí)，混合物的溫度也急劇上升。 其結(jié)果，在本實(shí)施方式中，與現(xiàn)有的水熱合成法的情況相比較，在混合物中LiMPO4的結(jié)晶容 易發(fā)生異向生長(zhǎng)，且可以獲得(020)面取向性較高的LiMP04。在LiMPO4W內(nèi)部的Li的擴(kuò) 散路徑因?yàn)閮H在b軸方向上形成，所以在以b軸作為法線的(020)面，與其他的結(jié)晶面相比 較，容易發(fā)生鋰離子的插入或者脫離。因此，在與由現(xiàn)有的水熱合成法制得的LiMPO4相比 較，(020)面的取向性更高的LiMPO4中，提高了 Li的擴(kuò)散能。在以這樣的LiMPOJt為正極 活性物質(zhì)使用的電化學(xué)元件中，與使用由現(xiàn)有的制造方法制得的活性物質(zhì)的情況相比較， 提高了放電容量以及比率特性。
以上，對(duì)本發(fā)明的活性物質(zhì)的制造方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)的說明， 但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式。例如，本發(fā)明的活性物質(zhì)也能夠作為除了鋰離子二次電池之外的電化學(xué)元件的電 極材料來進(jìn)行使用。作為這樣的電化學(xué)元件，可以列舉金屬鋰二次電池(陰極使用含有本 發(fā)明的活性物質(zhì)的電極而陽極使用金屬鋰的金屬鋰二次電池)等的除了鋰離子二次電池 之外的二次電池、或者鋰電容器等的電化學(xué)電容器等。這些電化學(xué)元件可以使用于自行式 微型機(jī)器、IC卡等的電源、以及被配置于印刷基板上或者被配置于印刷基板內(nèi)的分散電源 的用途。[實(shí)施例]以下，根據(jù)實(shí)施例以及比較例，更加具體地說明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于以 下的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)<水熱合成工序>將500g 的蒸餾水、34. 7g(0. 3mol)的 Li3PO4,59. 6g(0. 3mol)的 FeCl2 · 4H20、 127g(3. Ommol)的LiCl投入到作為反應(yīng)器的1. 5L高壓釜容器中，從而調(diào)制這些物質(zhì)的混合 物。接著，通過使混合物的溫度和高壓釜容器的內(nèi)壓如圖1所示發(fā)生變化，從而實(shí)施 水熱合成工序。還有，在圖1以及后述的圖2中，橫軸為從開始加熱混合物起的所經(jīng)過的時(shí) 間(單位分鐘)，左側(cè)的縱軸為混合物的溫度(單位V )，右側(cè)的縱軸為從高壓釜容器的 內(nèi)壓減去大氣壓(0. IMPa)的壓力(單位MPa)?；旌衔锏臏囟扔稍O(shè)置于高壓釜容器內(nèi)的熱 電偶進(jìn)行測(cè)定，高壓釜容器的內(nèi)壓由設(shè)置于高壓釜容器內(nèi)的壓力計(jì)進(jìn)行測(cè)定。在水熱合成工序中，首先在打開高壓釜容器的針形閥(泄漏機(jī)構(gòu))的狀態(tài)下，開始 加熱高壓釜容器內(nèi)的混合物。開始加熱并經(jīng)由針形閥而使高壓釜容器的內(nèi)部與外部氣體持 續(xù)相連通，從而使在高壓釜容器內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽的一部分持續(xù)排出到高壓釜容器的外部，并 使高壓釜容器的內(nèi)壓保持在0. 3MPa以下。從開始加熱混合物起到71分鐘之后，混合物的 溫度達(dá)到110°C。在混合物的溫度達(dá)到110°C的時(shí)候，關(guān)閉針形閥，切斷高壓釜容器的內(nèi)部 與外部的氣體連通，從而密閉高壓釜容器。通過密閉高壓釜容器，從而使高壓釜容器的內(nèi) 壓急劇上升。然后，從密閉高壓釜容器開始到30分鐘后，使高壓釜容器的內(nèi)壓達(dá)到最大值 0. 7IMPaO在高壓釜容器的內(nèi)壓達(dá)到0. 7IMPa之后，急劇降低直至0. 5MPa，因而內(nèi)壓穩(wěn)定在 0. 56MPa。反應(yīng)器內(nèi)的混合物的溫度從開始加熱起持續(xù)上升，在高壓釜容器的內(nèi)壓達(dá)到最大 值之后，溫度馬上達(dá)到160°C，并在該狀態(tài)下穩(wěn)定。然后，從混合物的溫度達(dá)到160°C起經(jīng)過 了 2800分鐘之后，停止加熱混合物。還有，在上述的水熱合成工序中，以300rpm的轉(zhuǎn)速持續(xù)回流混合物。通過從停止加熱混合物起將混合物保持在容器內(nèi)約4小時(shí)，從而容器內(nèi)的溫度自 然冷卻至36. 40C。將約300ml的水添加到冷卻后的混合物中，之后，將混合物展開于搪瓷盆 中，使用烘烤爐并在90°C下進(jìn)行蒸發(fā)干固約23小時(shí)，并進(jìn)行粉碎，從而獲得粉體?！礋晒ば颉祵⑺@得的粉體投入到氧化鋁坩堝中，在450°C下燒成4小時(shí)，之后，使其急劇冷 卻。還有，粉體的燒成在空氣氛圍氣體中進(jìn)行。另外，在燒成工序中，用45分鐘使燒成溫度從室溫升溫至450°C。通過該燒成工序，從而獲得實(shí)施例1的活性物質(zhì)?！丛u(píng)價(jià)用電池的制作〉將混合了實(shí)施例1的活性物質(zhì)、作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯(PVDF)以及乙炔炭黑的 混合物分散于作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，從而調(diào)制漿體。還有，以在漿體 中活性物質(zhì)、乙炔炭黑以及PVDF的重量比為84 8 8的方式調(diào)制漿體。將該漿體涂布 于作為集電體的鋁箔上，并使之干燥，之后，進(jìn)行壓延，從而獲得形成有包含實(shí)施例1的活 性物質(zhì)的活性物質(zhì)含有層的電極(正極)。 接著，在所獲得的電極和作為其對(duì)電極的Li箔之間夾持由聚乙烯細(xì)微多孔膜構(gòu) 成的隔離物并層疊所獲得的電極和作為其對(duì)電極的Li箔，從而得到層疊體(素體)。將該 層疊體放入到鋁層壓袋中，并將作為電解液的IM的LiPF6溶液注入到該鋁層壓袋中，之后， 進(jìn)行真空密封，從而制作實(shí)施例1的評(píng)價(jià)用電池。(比較例1)在比較例1中，在水熱合成工序中，在始終關(guān)閉高壓釜容器的針形閥的狀態(tài)下，使 混合物的溫度以及高壓釜容器的內(nèi)壓如圖2所示發(fā)生變化，加熱混合物共計(jì)2800分鐘。即 在比較例1中，在始終密閉高壓釜容器的狀態(tài)下進(jìn)行水熱合成工序。除了水熱合成工序之 夕卜，通過與實(shí)施例1相同的方法，來獲得比較例1的活性物質(zhì)。接著，除了在活性物質(zhì)含有層中含有比較例1的活性物質(zhì)之外，通過與實(shí)施例1相 同的方法，來制作比較例1的評(píng)價(jià)用電池。[結(jié)晶構(gòu)造的測(cè)定]根據(jù)粉末X射線衍射(XRD)的結(jié)果，確認(rèn)了實(shí)施例1的活性物質(zhì)以及比較例1的活 性物質(zhì)都含有LiFePO415另外，還確認(rèn)了相對(duì)于實(shí)施例1的(111)面上的衍射強(qiáng)度I (111)的 (020)面上的衍射強(qiáng)度1(020)的比I (020)/I (111)為1.02，與比較例1的I (020)/I (111) 為0. 86相比來得較大。[放電容量的測(cè)定]使用實(shí)施例1以及比較例1的各評(píng)價(jià)用電池，測(cè)定使放電比率為0. IC(在25°C下 進(jìn)行恒定電流放電的時(shí)候經(jīng)過10小時(shí)放電結(jié)束的電流值)的情況下的放電容量(單位 mAh/g)。實(shí)施例1的放電容量為151mAh/g，比較例1的放電容量為lllmAh/g。即確認(rèn)了實(shí) 施例1的放電容量比比較例1的放電容量大。
權(quán)利要求
一種活性物質(zhì)的制造方法，其特征在于具備以下工序水熱合成工序，在反應(yīng)器內(nèi)對(duì)包含有鋰化合物、含有選自Fe、Mn、Co、Ni以及V中的一種的金屬化合物、磷化合物以及水的混合物進(jìn)行加熱，同時(shí)使所述反應(yīng)器的內(nèi)部與外部氣體相連通而使所述反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0.3MPa以下，并在所述混合物的溫度達(dá)到100～150℃的時(shí)候密閉所述反應(yīng)器；以及燒成工序，對(duì)所述水熱合成工序后的所述混合物進(jìn)行燒成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可形成在放電容量方面表現(xiàn)卓著的電化學(xué)元件的活性物質(zhì)的制造方法。本發(fā)明的活性物質(zhì)的制造方法具備以下工序在反應(yīng)器內(nèi)加熱包含有鋰化合物、含有選自Fe、Mn、Co、Ni以及V中的一種的金屬化合物、磷化合物以及水的混合物，并且使反應(yīng)器的內(nèi)部與外部氣體相連通而使反應(yīng)器的內(nèi)壓保持在0.3MPa以下，并在混合物的溫度達(dá)到100～150℃的時(shí)候密閉反應(yīng)器的水熱合成工序；以及對(duì)水熱合成工序后的混合物進(jìn)行燒成的燒成工序。
文檔編號(hào)H01G9/042GK101841026SQ20101013456
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者佐野篤史, 大槻佳太郎, 宮木陽輔, 樋口章二, 高橋毅 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社