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公開番号2024134294
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-03
出願番号2023044522
出願日2023-03-20
発明の名称電極、二次電池、電池パック及び車両
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H01M 4/131 20100101AFI20240926BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】実施形態は、サイクル性能に優れる電極、該電極を含む二次電池、該二次電池を含む電池パック、並びに、該電池パックを含む車両を提供することを目的とする。
【解決手段】実施形態によれば、電極が提供される。電極は、活物質と、チタン含有固体電解質とを含む。活物質は、遷移金属酸化物を含む。X線吸収微細構造スペクトルにおいて、放電状態の電極についての第1入射X線エネルギーにおける第1X線吸収量Iが、0.2≦I≦0.6を満たす。アナターゼ型二酸化チタンについての第2入射X線エネルギーにおける第2X線吸収量が、第1X線吸収量Iと等しい。第1入射X線エネルギーは、第2入射X線エネルギーよりも高い。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
活物質と、チタン含有固体電解質とを含む電極であって、
前記活物質は遷移金属酸化物を含み、
放電状態の前記電極についてのＴｉ－Ｋ吸収端のＸ線吸収微細構造スペクトルにおいて、
入射Ｘ線エネルギーが５５００ｅＶであるときのＸ線吸収量を１とした際、
前記入射Ｘ線エネルギーが４９３０ｅＶ以上５０００ｅＶ以下の範囲内の第１入射Ｘ線エネルギーにおける第１Ｘ線吸収量Ｉが、０．２≦Ｉ≦０．６を満たし、かつ、
アナターゼ型二酸化チタンについてのＴｉ－Ｋ吸収端のＸ線吸収微細構造スペクトルにおいて、
入射Ｘ線エネルギーが５５００ｅＶであるときのＸ線吸収量を１とした際、
前記入射Ｘ線エネルギーが４９３０ｅＶ以上５０００ｅＶ以下の範囲内の第２入射Ｘ線エネルギーにおける第２Ｘ線吸収量が、前記第１Ｘ線吸収量Ｉと等しく、
前記第１入射Ｘ線エネルギーが、前記第２入射Ｘ線エネルギーよりも高い、電極。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記チタン含有固体電解質は、チタン含有リチウムリン酸複合酸化物を含む、請求項１記載の電極。
【請求項３】
前記第１入射Ｘ線エネルギーと、前記第２入射Ｘ線エネルギーとの差が１ｅＶ以上４ｅＶ以下である、請求項１又は請求項２記載の電極。
【請求項４】
前記遷移金属酸化物は、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム、スピネル構造を有するチタン酸リチウム、五酸化ニオブ、ホランダイト型チタン複合酸化物、直方晶型チタン複合酸化物及び単斜晶型ニオブチタン酸化物からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は請求項２記載の電極。
【請求項５】
前記遷移金属酸化物は、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物、リチウムニッケルコバルト複合酸化物、リチウムマンガンコバルト複合酸化物、スピネル構造を有するリチウムマンガンニッケル複合酸化物、オリビン構造を有するリチウムリン酸化物、硫酸鉄、バナジウム酸化物、及び、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は請求項２記載の電極。
【請求項６】
正極と、
負極と、
電解質と
を含む二次電池であって、
前記正極及び前記負極からなる群より選択される少なくとも１つは、請求項１又は請求項２に記載の電極である二次電池。
【請求項７】
前記電解質はフッ素原子を含有する、請求項６に記載の二次電池。
【請求項８】
請求項６に記載の二次電池を含む電池パック。
【請求項９】
通電用の外部端子と、
保護回路と
を更に含む請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
複数の前記二次電池を含み、
前記二次電池が、直列、並列、又は直列及び並列を組み合わせて電気的に接続されている請求項８に記載の電池パック。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電極、二次電池、電池パック及び車両に関する。
続きを表示（約 900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池などの非水電解質電池においては、充放電サイクルに伴って電極の放電容量が低下する課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開２０１９－２３９８９０号公報
特開２００９－１４０９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、サイクル性能に優れる電極、該電極を含む二次電池、該二次電池を含む電池パック、並びに、該電池パックを含む車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、電極が提供される。電極は、活物質と、チタン含有固体電解質とを含む。活物質は、遷移金属酸化物を含む。
【０００６】
放電状態の電極についてのＴｉ－Ｋ吸収端のＸ線吸収微細構造スペクトルにおいて、入射Ｘ線エネルギーが５５００ｅＶであるときのＸ線吸収量を１とした際、入射Ｘ線エネルギーが４９３０ｅＶ以上５０００ｅＶ以下の範囲内の第１入射Ｘ線エネルギーにおける第１Ｘ線吸収量Ｉが、０．２≦Ｉ≦０．６を満たす。
【０００７】
アナターゼ型二酸化チタンについてのＴｉ－Ｋ吸収端のＸ線吸収微細構造スペクトルにおいて、入射Ｘ線エネルギーが５５００ｅＶであるときのＸ線吸収量を１とした際、入射Ｘ線エネルギーが４９３０ｅＶ以上５０００ｅＶ以下の範囲内の第２入射Ｘ線エネルギーにおける第２Ｘ線吸収量が、第１Ｘ線吸収量Ｉと等しい。第１入射Ｘ線エネルギーは、第２入射Ｘ線エネルギーよりも高い。
【０００８】
他の実施形態によれば、実施形態の電極を含む二次電池が提供される。
【０００９】
他の実施形態によれば、実施形態の二次電池を含む電池パックが提供される。
【００１０】
他の実施形態によれば、実施形態の電池パックを含む車両が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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