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公開番号2025177918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024085080
出願日2024-05-24
発明の名称電極活物質
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/525 20100101AFI20251128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】O2類似構造を有する電極活物質は、高電位における容量に関して改善の余地がある。
【解決手段】本開示の電極活物質は、O2型構造、T#2型構造及びO6型構造のうちの少なくとも1つのO2類似構造を有する。ここで、XRDにより測定される前記O2類似構造の結晶子サイズは、400Å以上1000Å以下である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
電極活物質であって、
Ｏ２型構造、Ｔ＃２型構造及びＯ６型構造のうちの少なくとも１つのＯ２類似構造を有し、
ＸＲＤにより測定される前記Ｏ２類似構造の結晶子サイズが、４００Å以上１０００Å以下である、
電極活物質。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電極活物質であって、
全容量に占める３Ｖ以上における容量の割合が、７５．０％以上である、
電極活物質。
【請求項３】
請求項１に記載の電極活物質であって、
構成元素として、Ｎｉ、Ｍｎ及びＣｏのうちの少なくとも１つの元素と、Ｌｉと、Ｏとを含む、
電極活物質。
【請求項４】
請求項３に記載の電極活物質であって、
Ｌｉ
ａ
Ｎａ
ｂ
Ｎｉ
ｘ－ｐ
Ｃｏ
ｙ－ｑ
Ｍｎ
ｚ－ｒ
Ｍ
ｐ＋ｑ＋ｒ
Ｏ
２
（ここで、０＜ａ＜１．００、０≦ｂ≦０．２０、０．１５＜ｘ＜０．３５、０．１５＜ｙ＜０．４５、０．２５＜ｚ＜０．５５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、かつ、０≦ｐ＋ｑ＋ｒ＜０．１７であり、元素Ｍは、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ及びＷから選ばれる少なくとも１種である）で示される化学組成を有する、
電極活物質。
【請求項５】
請求項４に記載の電極活物質であって、
０．７０＜ａ＜１．００である、
電極活物質。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は電極活物質を開示する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
電極活物質としてＯ２類似構造を有するものが知られている。特許文献１に開示されているように、Ｏ２類似構造を有する電極活物質は、Ｐ２型構造を有するＮａ含有酸化物のＮａの少なくとも一部をＬｉにイオン交換することにより得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１８２４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｏ２類似構造を有する電極活物質は、全容量に占める高電位における容量の割合に関して改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願は上記課題を解決するための手段として、以下の複数の態様を開示する。
＜態様１＞
電極活物質であって、
Ｏ２型構造、Ｔ＃２型構造及びＯ６型構造のうちの少なくとも１つのＯ２類似構造を有し、
ＸＲＤにより測定される前記Ｏ２類似構造の結晶子サイズが、４００Å以上１０００Å以下である、
電極活物質。
＜態様２＞
態様１の電極活物質であって、
全容量に占める３Ｖ以上における容量の割合が、７５．０％以上である、
電極活物質。
＜態様３＞
態様１又は２の電極活物質であって、
構成元素として、Ｎｉ、Ｍｎ及びＣｏのうちの少なくとも１つの元素と、Ｌｉと、Ｏとを含む、
電極活物質。
＜態様４＞
態様３の電極活物質であって、
Ｌｉ
ａ
Ｎａ
ｂ
Ｎｉ
ｘ－ｐ
Ｃｏ
ｙ－ｑ
Ｍｎ
ｚ－ｒ
Ｍ
ｐ＋ｑ＋ｒ
Ｏ
２
（ここで、０＜ａ＜１．００、０≦ｂ≦０．２０、０．１５＜ｘ＜０．３５、０．１５＜ｙ＜０．４５、０．２５＜ｚ＜０．５５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、かつ、０≦ｐ＋ｑ＋ｒ＜０．１７であり、元素Ｍは、Ｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ及びＷから選ばれる少なくとも１種である）で示される化学組成を有する、
電極活物質。
＜態様５＞
態様４の電極活物質であって、
０．７０＜ａ＜１．００である、
電極活物質。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の電極活物質は、全容量に占める高電位における容量の割合が高くなり易い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
電池の構成の一例を概略的に示している。
実施例１、２及び比較例１に係る電極活物質のＸ線回折パターンを示している。
実施例３及び比較例２に係る電極活物質のＸ線回折パターンを示している。
実施例４に係る電極活物質のＸ線回折パターンを示している。
ＸＲＤにより測定されるＯ２類似構造の結晶子サイズと、全容量に占める３Ｖ以上における容量の割合との関係を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の電極活物質等の一実施形態について説明するが、本開示の電極活物質等は以下に説明される実施形態に限定されるものではない。
【０００９】
１．電極活物質
一実施形態に係る電極活物質は、Ｏ２型構造、Ｔ＃２型構造及びＯ６型構造のうちの少なくとも１つのＯ２類似構造を有する。ＸＲＤにより測定される前記Ｏ２類似構造の結晶子サイズは、４００Å以上１０００Å以下である。
【００１０】
１．１結晶構造
一実施形態に係る電極活物質は、Ｏ２型構造（空間群Ｐ６３ｍｃに属する）、Ｔ♯２型構造（空間群Ｃｍｃａに属する）、及び、Ｏ６型構造（空間群Ｒ－３ｍに属し、ｃ軸長が２．５ｎｍ以上３．５ｎｍ以下、典型的には２．９ｎｍ以上３．０ｎｍ以下であって、同じく空間群Ｒ－３ｍに属するＯ３型構造とは異なる）のうちの少なくとも１つのＯ２類似構造を有する。電極活物質は、主相としてＯ２類似構造を有するものであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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