非水锂二次电池

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非水锂二次电池

时间:2019-11-26本站浏览次数:132

       

非水锂二次电池

本发明提供一种具有正极、负极和非水电解质的非水锂二次电池,其特征在于,1)正极包括根据BET法测得的比表面积为500m

第二要求事项是输出功率特性稳定。例如,高效发动机和蓄电系统的组合(例如混合型电汽车)或燃料电池和蓄电系统的组合(例如燃料电池电汽车),为了使发动机或燃料电池最大效率地运转,必须在一定输出功率下运转,为满足负荷侧的输出功率波动或能量再生,要求蓄电系统具有高输出功率放电特性和/或高效充电接受特性。

这些蓄电系统的第一要求事项是所用电池的能量密度高。为满足这种要求,锂电池电力储藏技术研究协会(LIBES)等致力于推进锂离子电池的开发,以备作为高能量密度电池的有力候补。

比较例1(1)把市售的沥青系活性炭(粒径10μm;比表面积2000m2/g)100重量份、凯金碳黑5重量份及PVdF10重量份和NMP250重量份进行混合,得到了电极复合材料浆料。把该浆料涂敷在将成为集电极的厚20μm的铝箔上,然后干燥、冲压,得到了厚100μm的电极(在下述(2)正极和负极作为使用)。

本发明的锂二次电池的正极材料,由根据BET法测得的比表面积为500m2/g以上的多孔碳材料单独构成或由根据BET法测得的比表面积为500m2/g以上的多孔碳材料与可以电化学吸藏和放出锂的材料的混合物构成。

比较例2(1)把市售的沥青系活性炭(粒径10μm;比表面积2000m2/g)100重量份、凯金碳黑5重量份及PVdF10重量份和NMP250重量份进行混合,得到了电极复合材料浆料。把该浆料涂敷在将成为集电极的厚20μm的铝箔两面,然后干燥、冲压,得到了厚320μm的电极(在下述(2)中,作为正极和负极使用)。另外,在厚20μm的铝箔单面涂布、干燥、冲压,得到厚170μm的电极D(下述(2)中,作为正极和负极使用)。所得到的两电极的密度均是0.62g/cm3。

把上述得到的单面电极B作为作用电极使用,把金属锂作为对电极和参比电极使用,把以1mol/l的浓度在按3∶7重量比混合了碳酸亚乙酯和碳酸二乙酯的溶剂中溶解了LiPF6的溶液作为电解液使用,在氩干燥箱中作成了电化学电池。对于锂的掺杂,首先相对于活性物质重量以100mA/g速度进行,至相对于锂电位达到1mV,然后施加20小时相对于锂电位为1mV的恒电压,结束掺杂。之后,相对活性物质重量以100mA/g速度进行脱掺杂,至相对锂电位达到2V,得到了放电容量560mAh/g、初期效率51%的数值。

(4)把所作成的电池以2mA的电流充电到2.5V,然后进行施加2.5V恒电压的恒流恒压充电8小时。之后,以10mA的恒电流放电到0V。放电容量是7.5mAh。

覆盖活性炭的碳材料的量,可以根据作为原料的活性炭的结构和特性(细孔直径、气孔率等)适宜确定,没有限定,但以活性炭重量为基准,通常为10~80%。

现在,高输出功率蓄电系统有电极使用活性炭的电双层电容器,还开发了具有超过2kW/l的输出功率特性的大型电容器。但是,它们的能量密度仅1~5Wh/l,很难单独构成上述蓄电系统。




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