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二次電池の正極材料、特に電圧とサイクル寿命を向上させる正極材料の顆粒構造及びその製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の目的は、静電容量とサイクル寿命を向上させる正極材料の顆粒構造及びその製造方法を提供することにある。正極材料の顆粒構造は、少なくとも２つの被覆層を有し、かつ異なる層は異なる元素組成を有する。少なくとも２つの被覆層は、例えば、内層となる第一の被覆層及び外層となる第二の被覆層である。例えば、内層の第一の被覆層にはカリウムとアルミニウムなどの成分を含み、リチウムイオンの遷移に有利であり、例えば、外層の第二の被覆層には硫黄を含み、充放電の過程での正極材料と電解液との反応を防止することで、サイクル寿命、静電容量及び安定度などの性能を向上させる目的を達成する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するために、本発明は、コア層、第一の被覆層及び第二の被覆層を含む正極材料の顆粒構造を提供する。第一の被覆層はコア層に被覆されている。第二の被覆層は第一の被覆層に被覆されている。コア層は、カリウムとアルミニウムを含む。第一の被覆層には、カリウムとアルミニウムを含み、かつ第一の被覆層におけるカリウム含有量は、コア層のカリウム含有量よりも高い。第二の被覆層には、硫黄を含む。コア層及び・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図１は、本発明にかかる正極材料の顆粒構造の概略構造図である。
【図2A】 図２Ａは、本発明にかかる正極材料の顆粒構造のＳＥＭ画像である。
【図2B】 図２Ｂは、本発明にかかる正極材料の顆粒構造のＳＥＭ画像である。
【図2C】 図２Ｃは、本発明にかかる正極材料の顆粒構造のＳＥＭ画像である。
【図3】 図３は、本発明にかかる正極材料の顆粒構造の製造方法のフローチャートである。
【図4A】 図４Ａは、本発明の一実施形態における第一の熱処理工程の温度時間変化を示すグラフである。
【図4B】 図４Ｂは、本発明の一実施形態における第二の熱処理工程の温度時間変化を示すグラフである。
【図5A】 図５Ａは、本発明の実施例二及び実施例三のＸＰＳスペクトルである。
【図5B】 図５Ｂは、本発明の実施例二及び実施例三のＸＰＳスペクトルである。
【図5C】 図５Ｃは、本発明の実施例二及び実施例三のＸＰＳスペクトルである。
【図6A】 図６Ａは、本発明の実施例二及び実施例三におけるカリウム元素のＴＯＦ－ＳＩＭＳスペクトル。
【図6B】 図６Ｂは、本発明の実施例二及び実施例三におけるアルミニウム元素のＴＯＦ－ＳＩＭＳスペクトルである。
【図7A】 図７Ａは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、異なる充放電速度での充放電試験の結果である。
【図7B】 図７Ｂは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、異なる充放電速度での充放電試験の結果である。
【図8A】 図８Ａは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、ある充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。
【図8B】 図８Ｂは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、ある充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。
【図9A】 図９Ａは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、別の充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。
【図9B】 図９Ｂは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、別の充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。
【図10A】 図１０Ａは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、また別の充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。
【図10B】 図１０Ｂは、ミョウバンを添加していない対照群と本発明の実施例一、実施例二、実施例三の、また別の充放電速度、電圧及び温度の条件での静電容量試験の結果である。

代表図 図1本件の代表的な図

１...正極材料の顆粒構造 １０...コア層 ２０...第一の被覆層 ３０...第二の被覆層 Ｈ１...第一の厚さ Ｈ２...第二の厚さ Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４...工程

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