[发明专利]导电性材料及使用该材料的Li离子二次电池用正极材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电性材料及使用该材料的Li离子二次电池用正极材料。

背景技术

已知以五氧化钒作为主要成分的钒类玻璃是通电玻璃半导体，目前正在研究将其应用于热敏电阻器等。

专利文献1公开了含有50摩尔％以上五氧化钒的、包含五氧化磷和氧化钡的玻璃组成中，添加氧化铈、氧化锡以及氧化铅的玻璃状电阻材料。

专利文献2公开了一种由玻璃制作的热敏电阻器，该玻璃是在含70摩尔％以上五氧化钒、5～15摩尔％五氧化磷的玻璃中，加入13摩尔％以下的氧化铜而获得的。

专利文献3公开了以玻璃化转变温度以上、结晶温度以下的温度，对含钒、钡、铁的氧化物类玻璃进行加热，通过减少玻璃骨架的变形，得到室温下的电阻率为10¹～10⁴Ω·cm的玻璃半导体。

这里，图1表示五氧化钒(V₂O₅)的晶体结构模型。V₂O₅是斜方晶，如图所示，通过获得由VO₅锥体形成的层状结构，对适用于非水电解质二次电池的活性物质进行研究。

专利文献4公开了钒和锂或第一过渡金属的复合氧化物的结晶相和非晶质相两相共存时，在高能密度下显示良好的循环特性。

专利文献5公开了通过制成包含含有高导电性的锂的铁钒磷酸盐的玻璃和玻璃陶瓷，可以改善电池的倍率特性和低温特性。

专利文献6公开了包含含有Co、Mn、Ni的至少一种的、含锂的铁钒磷酸盐的玻璃以及玻璃陶瓷，通过使用它们中的任意一种作为主体而成的电极活性物质，可以使放电倍率特性提高、并显示高能密度。

另外，专利文献7公开了相当于Li_1+xV₃O₈的氧化锂·钒，通过使用具有0.1≤x≤0.25的单斜晶类的晶体结构的活性物质，可以大幅地提高电池的容量和循环性能。

现有技术文献

专利文献

[专利文献1]特公昭42-24785号公报

[专利文献2]特公昭39-9140号公报

[专利文献3]特许3854985号公报

[专利文献4]特许2973830号公报

[专利文献5]特开2007-42618号公报

[专利文献6]特开2009-16277号公报

[专利文献7]特表2005-506272号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，使用专利文献3所涉及的材料时的电阻值为200Ω·cm，其作为电极材料或固体电解质时，电阻值高，需要进一步降低电阻。

另外，专利文献5涉及的电极活性物质作为非水类二次电池的活性物质时，如果退火使电阻值最小为290Ω·cm以下，则存在电阻值下降、同时电池容量下降的问题。另外，电极活性物质不能满足电池汽车用等的高容量化的要求，现在也在积极进行包含氧化物的活性物质的研究。

本发明是解决所述以往的问题的发明，其目的在于，提供一种降低导电性材料的电阻，同时使利用该导电性材料的电极材料、固体电解质、作为传感器的热敏电阻器等的功能得到提高。

另外，本发明的目的在于，提供一种使用钒类玻璃的导电性材料，该钒类玻璃伴随着电阻降低，不会产生电池容量的降低。

解决问题的手段

本发明的导电性材料是一种含有结晶相和非晶质相的导电性材料，该导电性材料是至少含有氧化钒和氧化磷的结晶化玻璃，其特征在于：所述结晶相含有单斜晶的钒类氧化物，所述结晶相的体积比所述非晶质相的体积大。

发明效果

本发明的导电性材料的电阻值低至200Ω·cm以下，其可以提高电极的功能和效率。另外，对于除了电极以外的各种用途，降低作为基本性能的电阻值，可以提供高功能和高效率的产品。

附图说明

图1是表示V₂O₅的晶体结构模型的示意图。

图2是表示M_xV₂O₅的晶体结构模型的示意图。

图3A是本发明实施例的导电性材料的SEM图像。

图3B是图3A所示的导电性材料的扩大图像。

图3C是图3A所示的导电性材料的SEM图像的示意图。

图3D是图3B所示的导电性材料的扩大图像的示意图。