合金組成物、リチウムイオン電池、及びリチウムイオン電池の製造方法が記載されている。リチウムイオン電池は、（ａ）シリコンと、（ｂ）アルミニウムと、（ｃ）遷移金属と、（ｄ）スズと、（ｅ）イットリウム、ランタニド元素、アクチニド元素、又はこれらの組み合わせ、とを含有する第５元素を含む合金組成物を含有するアノードを有する。合金組成物は、シリコンを含む非晶相並、及びスズと第５元素との金属間化合物を含むナノ結晶相の混合物である。
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合金組成物、リチウムイオン電池、及びリチウムイオン電池の製造方法が記載されている。前記リチウムイオン電池は、（ａ）シリコン、（ｂ）アルミニウム、（ｃ）遷移金属、（ｄ）スズ、（ｅ）インジウム、及び（ｆ）イットリウム、ランタニド元素、アクチニド元素、又はこれらの組み合わせを含有する第６要素を含む合金組成物を含有するアノードを有する。前記合金組成物は、シリコンを含む非晶相並びに（１）スズ、（２）インジウム、及び（３）前記第６要素の金属間化合物を含む結晶相の混合物である。 （もっと読む）

イオン性塩をドープされた中性有機柔粘性結晶マトリックスを有する固体イオン電解質であり、リチウム金属の約１．３Ｖ以内の電気化学ポテンシャルを有するＬｉ含有材料を含む陰極を有する電気化学装置に用いることができる。陽極と、リチウム金属の約１．３Ｖ以内の電気化学ポテンシャルを有するＬｉ含有材料の陰極、およびイオン性塩をドープされた中性有機柔粘性結晶マトリックスを有する固体イオン電解質が開示されている。このような装置は、こはく酸ニトリルなどの中性有機柔粘性結晶の好ましい特性と組み合わされた高エネルギー密度供給容量を有している。
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本発明は、電極活物質を構成する遷移金属の酸化還元電位区間以上に、一定区間の電位プラトーを有する電極活物質を、前記電位プラトー以上まで１回以上充電することで、前記電極活物質の容量を増加させるように電極活物質を活性化する前処理方法、及び、前記前処理方法により活性化された電極活物質を含む電気化学素子であって、前記電位プラトー以下に電圧を下げて充放電するように設計された電気化学素子を提供する。
本発明により電極活物質を構成する遷移金属の酸化還元電位区間以上に、一定区間の電位プラトーを有する電極活物質を電位プラトー以上まで充電して前処理すると、更に充電電圧を下げて充放電する場合、前処理なしに同一の充電電圧に充放電する場合よりも、電極活物質の容量を増加させることができ、前処理以後の充電時から電圧を下げて充放電して電解液の反応性を抑制できる。
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電池パックの蓄電圧は制御電子回路により制御される。電池パックの蓄電圧が検知され、蓄電圧が所定の電圧域内である場合、放電機構が起動され、それにより電池パックの蓄電圧が所定の電圧域未満に調整されるか、または蓄電圧が所定の電圧以上である場合、放電機構が起動され、それにより電池パックの蓄電圧が所定の電圧未満に調整される。制御電子回路は、電池パックの蓄電圧を検知し、蓄電圧が所定の電圧域内である場合、放電機構を起動し、それにより電池パックの蓄電圧を所定の電圧域未満に調整するか、または蓄電圧が所定の電圧以上である場合、放電機構を起動し、それにより電池パックの蓄電圧を所定の電圧未満に調整する。制御電子回路は、電子装置および電池パックに接続される。制御電子回路は、電子装置もしくは電池パック内に実装されるか、または別の制御電子装置内に実装されるかのいずれかである。
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エネルギー密度を向上させ、出力特性にすぐれた電極材料の製造方法を提供する。比表面積が１００〜３０００ｍ^２／ｇ、平均細孔直径０．４ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲の導電性多孔質材料の表面に重合性モノマーを吸着させ、さらに、前記導電性多孔質材料を電極として電解液中でパルス電圧を印加することにより電解重合を行って、前記重合性モノマーを積層し、導電性多孔質材料の表面に導電性ポリマー層を形成したことを特徴とする電気化学素子用電極の製造方法によって、薄く均一なポリマー層を形成する方法、すなわち出力特性にすぐれ、エネルギー密度の向上した電極材料の製造方法が提供される。更に、比表面積が１００〜３０００ｍ^２／ｇ、平均細孔直径０．４ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲の導電性多孔質材料の表面に重合性モノマーを吸着させる工程と、重合性モノマーが細孔に吸着した導電性多孔質材料を用いて電気化学素子セルを形成する工程と、該電気化学セルを電解液とともに外装ケースに収納する工程と、外装ケースの外部電極よりパルス電圧を印加することにより前記電解液中で重合性モノマーの電解重合を行って、前記重合性モノマーを積層する工程により、外装ケース内部で導電性多孔質材料の表面に導電性ポリマー層を形成したことを特徴とする電気化学素子の製造方法によって、上記電気化学素子用電極を有する電気化学素子を一連の工程で作成することが可能であり、電気化学素子の作成のための工程を削減することができる。 （もっと読む）

本発明は、電気化学的に不活性な添加物を、電池の放電／充電サイクルにおいてリチウムを可逆的に挿入／抽出される電気化学的に活性な酸化物粒子のレドックス対に対して電気的接触を作るために、結合された伝導性で、電気化学的に活性なポリマーで置換える、ことを含む組成物を製造する及び使用する装置及び方法に関する。
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本発明の目的は、リチウムイオン二次電池の陰極材料の可逆的比容量とサイクルの安定性を高めることである。本発明は、リチウムイオン電池の複合炭素陰極材料を開示する。前記材料は球状黒鉛及びそれを被覆する被覆層を有する複合黒鉛であり、前記被覆層は有機物の熱分解グラファイトであって、さらに、黒鉛結晶体の層間に遷移金属元素が挿入される。また、本発明は、リチウムイオン電池の複合炭層陰極材料の製造方法をも開示する。前記方法は、黒鉛の粉末化、整形と球状化、純化、洗浄、脱水と乾燥、多価遷移金属塩溶液への浸漬し、有機物との混合被覆、炭素化又は黒鉛化処理という工程を有する。従来の技術と比べて、本発明の陰極材料は、リチウムの挿入能力、脱離能力が抜群であり、サイクル安定性が優れ、炭素陰極材料の可逆的比容量が350mAh／gより多く、第一回目のクーロン効率が94％より大きく、500回のサイクル後の容量の維持率が80％より多いほか、その製造工程が簡単で操作しやすく、コストが低いという長所がある。
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本発明は、電極材料及び該電極材料を含む複合電極に関するものである。この電極材料は、複合酸化物Ｌｉ_iＭ_mＭ'_m'Ｚ_zＯ_oＮ_nＦ_f（Ｉ）（式中、Ｍは少なくとも１種の遷移金属であり、Ｍ'は遷移金属以外の少なくとも１種の金属であり、Ｚは少なくとも１種の非金属であり、係数ｉ、ｍ、ｍ'、ｚ、ｏ、ｎ及びｆは、該複合酸化物が電気的に中性であるように選択され、ここで、ｉ≧０、ｍ＞０、ｚ≧０、ｍ'≧０、ｏ＞０、ｎ≧０及びｆ≧０である。）の粒子又は粒子集合体からなる。この複合酸化物粒子又は粒子集合体の表面の少なくとも一部分は、化学的結合及び／又は物理的結合によって結合した炭素層が被覆されている。この複合酸化物は上記式を有し、炭素は官能基ＧＦによって共有結合している。
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本発明は、式ＬｉＭＰＯ_４（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、または、それらの組み合わせからなるグループより選択された金属である）の化合物を含む単一粒子から構成される再充電可能なリチウムイオン電池のための正極に関するものであって、電極のＸ線回折チャートにおいて、２つの選択されたピーク（１）及びピーク（２）の強度比Ｉ_１：Ｉ_２が（９：１）より大きく、Ｉ_１が、実質的に（０２０）面に割り当てられたピーク（１）の強度を表わし、Ｉ_２が、（３０１）面に割り当てられたピーク（２）の強度を表わす。本発明は、さらに、このような正極の製造プロセス及びこのような正極を含む電池に関するものである。 （もっと読む）