新規次世代LIB用正極材料の開発〜高エネルギー密度

新規次世代LIB用正極材料の開発
～高エネルギー密度を発現可能に～
●高エネルギー密度を期待できる新規なLi2NiO3系材料の合成に成功
●Li2-δNi1+δO3組成物（δ＜0.2）及びLi2-δ（Ni1-xCox）1+δO3組成物（δ≦0.2）を
LIB用正極として動作確認済み
目的・背景
●今後も二次電池市場は大きく拡大していくことが予測
Li2NiO3 組成物系の
ターゲット領域
されます。中期的にはLIBを主体とした二次電池の需
要は高まり、高エネルギー密度化が優先課題となっ
ています。
●既存材料よりもさらに『エネルギー密度向上』を達成
することができる正極材の創出を目指します。
新規正極材創出の概要
リチウムイオン二次電池正極材料の特性比較
図は、「高性能リチウムイオン電池開発最前線」（2013年発行）より転載
① Li2-δ Ni１+δ O3、Li2-δ （Ni1-xCox）1+δ O3
*
組成物の合成
■ 比較例１
▼ 比較例２
I(arb.units)
● 実施例１
◆高温高圧法による合成
◆Li層と遷移金属層内にLiが存在する層が交互に
重なる層状構造形成
I(arb.units)
『リチウム過剰で高酸化状態ニッケル（Ni）を主とした
複合金属酸化物』の合成を実施
；
Li1+δNi1-δO 2
■合成物
■合成物；Li
1+δNi1-δO2（δ＜0.1）
▼ 合成物；
Li2-δNi1+δO 3
▼合成物；Li
2-δNi1+δO3（δ≦0.2）
Li2-δNi1+δ-x CoxO3
●合成物；Li
● 合成物；
2-δ（Ni1-xCox）1+δO3（δ≦0.2）
20
25
30
35
40
45
2θ
② Li2-δ Ni１+δ O3 、Li2-δ （Ni1-xCox）1+δ O3組成物の形態
粒径が数10～数100nmの一次粒子形態
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2θ
70
Li2-δNi1+δO3 、Li2-δ（Ni1-xCox）1+δO3組成物のXRDパターン
*：京都大学化学研究所島川研究室との共同研究
×50,000
Li2-δNi1+δO3組成物
×50,000
Li2-δ（Ni1-xCox）1+δ O3組成物
③ Li2-δ （Ni1-xCox）1+δ O3組成物の放電特性
◆初期充放電容量： 235mAh/g
◆充放電サイクル特性：右図参照
（Li1+δ Ni1-δ O2（δ ＜０．１）は、初期放電190mAh/g）
ＫＲＩからのご提案/今後の展開
Li2-δ（Ni1-xCox）1+δO3組成物の充放電特性
●高エネルギー密度を達成可能な新規正極材料の研究・開発
●創出した正極材料を活用した電極部材開発への展開
株式会社ＫＲＩエネルギー材料研究部ｔｅｌ：０７５‐３２２‐６８３２　メールでのお問い合わせはこちらから

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