活性物质、非水电解质电池、电池包及组电池的制作方法

活性物质、非水电解质电池、电池包及组电池的制作方法
【专利摘要】根据实施方式，提供一种电池用活性物质、非水电解质电池、电池包及组电池。所述电池用活性物质包含单斜晶型铌钛复合氧化物的活性物质一次粒子。单斜晶型铌钛复合氧化物包含选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素。单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的含量在0.01atm％以上且2atm％以下的范围内。活性物质一次粒子的长宽比在1以上且低于4的范围内。活性物质一次粒子的微晶尺寸在5nm以上且90nm以下的范围内。
【专利说明】
活性物质、非水电解质电池、电池包及组电池
技术领域
[0001] 本发明的实施方式涉及电池用活性物质、非水电解质电池及电池包。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为高能量密度电池，开发了锂离子二次电池这样的非水电解质电池。非 水电解质电池作为混合动力汽车或电动车之类的车辆用电源、大型蓄电用电源而受到期 待。特别是对于车辆用用途，非水电解质电池还被要求具有快速充放电性能、长期可靠性那 样的其它特性。能够快速充放电的非水电解质电池具有充电时间大幅短这样的优点。此外， 能够快速充放电的非水电解质电池在混合动力汽车中能够使动力性能提高，进而能够将动 力的再生能量有效地回收。
[0003] 通过电子及锂离子在正极与负极之间迅速移动而能够进行快速充放电。使用碳系 负极的电池有时因反复进行快速充放电而在电极上析出金属锂的树枝状结晶。树枝状结晶 有可能产生内部短路，其结果是引起发热或起火。
[0004] 于是，开发了使用金属复合氧化物代替碳质物来作为负极活性物质的电池。特别 是将钛氧化物用作负极活性物质的电池具有能够实现稳定的快速充放电、并且寿命也比碳 系负极长的特性。
[0005] 然而，钛氧化物与碳质物相比，相对于金属锂的电位高(贵）。而且，钛氧化物的单 位重量的容量较低。因此，使用钛氧化物的电池存在能量密度低的问题。
[0006] 例如，钛氧化物的电极电位以金属锂为基准计为约1.5V，比碳系负极的电位还高 (贵）。钛氧化物的电位由于是起因于以电化学的方式嵌入和脱嵌锂时的Ti 3+和Ti4+之间的 氧化还原反应，所以在电化学上是受到制约的。此外，还存在在1.5V左右的高电极电位下锂 离子的快速充放电能稳定地进行的事实。因此，通过降低电极电位来提高能量密度实质上 是困难的。
[0007] 另一方面，有关每单位重量的容量，Li4Ti5012那样的锂钛复合氧化物的理论容量 为175mAh/g左右。另一方面，一般的石墨系电极材料的理论容量为372mAh/g。因此，钛氧化 物的容量密度与碳系负极的容量密度相比，显著低。这是由下述原因引起的，即，在钛氧化 物的晶体结构中嵌入锂的位点较少、以及由于在结构中锂容易稳定化因而实质的容量下 降。
[0008] 鉴于以上情况，研究了含有Ti和Nb的新的电极材料。特别是以TiNb2〇7表示的单斜 晶系Nb-Ti系复合氧化物在Li嵌入时进行Ti由四价向三价、Nb由五价向三价的电荷补偿。其 结果是，以TiNb 2〇7表示的单斜晶系Nb-Ti系复合氧化物由于理论容量达到387mAh/g的高容 量，所以受到了注目。

【发明内容】

[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 本发明的目的是提供能够实现输入输出特性及循环特性优异的非水电解质电池 的电池用活性物质、包含该电池用活性物质的非水电解质电池、及具备该非水电解质电池 的电池包。
[0011] 用于解决问题的方法
[0012] 根据第1实施方式，提供一种活性物质。该电池用活性物质包含单斜晶型铌钛复合 氧化物的活性物质粒子。单斜晶型铌钛复合氧化物包含选自由Mo、V及W构成的组中的至少1 种元素。单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的含量在 O.Olatm%以上且2atm%以下的范围内。活性物质粒子的一次粒子的长宽比在1以上且低于 4的范围内。活性物质粒子的微晶尺寸在5nm以上且90nm以下的范围内。
[0013]根据第2实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备负极、正极 和非水电解质。负极包含第1实施方式所述的电池用活性物质。
[0014] 根据第3实施方式，提供一种具备第2实施方式所述的非水电解质电池的电池包。
[0015] 根据1个实施方式，可以提供能够实现输入输出特性及循环特性优异的非水电解 质电池的电池用活性物质。
【附图说明】
[00?6]图1是表不单斜晶型TiNb2〇7的晶体结构的不意图。
[0017] 图2是从其它方向看图1的晶体结构的示意图。
[0018] 图3是第2实施方式所述的一个例子的扁平形非水电解质电池的截面图。
[0019] 图4是图3的A部的放大截面图。
[0020] 图5是示意地表示第2实施方式所述的另一扁平形非水电解质电池的局部剖面立 体图。
[0021] 图6是图5的B部的放大截面图。
[0022] 图7是第3实施方式所述的一个例子的电池包的分解立体图。
[0023] 图8是表示图7的电池包的电路的方框图。
[0024] 图9是有关实施例1的活性物质的通过广角X射线衍射测定而得到的光谱。
[0025]图10是实施例1的活性物质的代表性SEM图像。
[0026]图11是有关比较例1的活性物质的通过广角X射线衍射测定而得到的光谱。
[0027]图12是比较例1的活性物质的代表性SEM图像。
[0028] 图13是实施例1的试验用电池所包含的电极组的概略立体图。
【具体实施方式】
[0029] 以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，对实施方式中共同的构成标注相同的 符号，并省略重复的说明。此外，各图是有助于实施方式的说明和其理解的示意图，其形状 或尺寸、比例等与实际的装置有不同的地方，但它们可以通过参考以下的说明和公知的技 术来适当地进行设计变更。
[0030] (第丨实施方式）
[0031] 根据第1实施方式，提供一种电池用活性物质。该电池用活性物质包含单斜晶型铌 钛复合氧化物的活性物质粒子。单斜晶型铌钛复合氧化物包含选自由Mo、V及W构成的组中 的至少1种元素。单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素 的含量在ο. ο 1 atm %以上且2a tm %以下的范围内。活性物质粒子的一次粒子的长宽比在1以 上且低于4的范围内。活性物质粒子的微晶尺寸在5nm以上且90nm以下的范围内。
[0032]所谓铌钛复合氧化物是具有被称为Wadthley-Roth相的晶体结构的包含铌元素和 钛元素的复合氧化物。在该复合氧化物中，由Nb元素及Ti元素构成的金属离子和氧离子所 形成的八面体在共有顶点的同时形成块(block)。此外，在铌钛复合氧化物的晶体结构中， 边共有结构、或由Nb元素及Ti元素构成的金属离子和氧离子所形成的四面体结构被夹在上 述块之间而连接在一起，其沿一个轴向进行层叠。
[0033] 铌钛复合氧化物中，例如存在TiNteOTJkNbioOiTiNbwOsYJiNbMC^等多个相。铌 钛复合氧化物取这些相中的哪一相通过复合氧化物中的Nb/Ti的摩尔比来选择。
[0034]更优选为包含他/1^ = 2的1^他2〇7相的复合氧化物较佳。复合氧化物1^他2〇7的晶 体结构归属于单斜晶系的空间群C2/m。在该晶体结构中，由Nb元素及Ti元素构成的金属离 子和氧离子所形成的八面体在共有顶点的同时以纵3个X横3个形成块。此外，在该晶体结 构中，采取以边共有且块连接而成的层沿b轴向重叠的结构。复合氧化物TiNb 2〇7由于采取铌 钛复合氧化物中空隙最宽的结构，所以具有能够嵌入锂离子的容量即活性物质容量最高的 特征。
[0035]另一方面，以Nb/Ti = 2以外合成的复合氧化物有可能成为包含TiNb2〇7、 ThNbL^TiNbMOs?及TiNb24〇62中的任2个以上的相的混合相状态。TiNb2〇7、Ti 2Nb1()029、 TiNbwOs?及TiNb24〇62的相与TiNb2〇7的相相比较，具有容量小而速率特性大的特征。因此，包 含这些混合相的铌钛复合氧化物能够实现得以提高的速率特性。1 < Nb/Ti < 2的复合氧化 物可以作为例如金红石型Ti02与TiNb2〇7的混合相而得到。金红石型Ti0 2相若嵌入Li，则所 嵌入的Li的一部分即使例如活性物质变成完全放电状态也能够残留在金红石型Ti02相中。 该残留的Li能够提高金红石型Ti0 2相、甚至活性物质整体的导电性。因而，包含金红石型 Ti02和TiNb2〇7的混合相的活性物质能够实现能够显示优异的速率特性的非水电解质电池。 [0036] Ti/Nb的比依照电池的设计及用途来确定，但从不牺牲活性物质容量的观点出发， Ti/Nb的比优选为1.5 < Nb/Ti<5。
[0037]接着，参照附图对作为单斜晶型铌钛复合氧化物的一个例子的TiNb207更详细地进 行说明。
[0038]图1是表示单斜晶型TiNb2〇7的晶体结构的示意图。图2是从其它的方向看图1的晶 体结构的示意图。
[0039]如图1中所示的那样，在单斜晶型TiNb2〇7的晶体结构中，金属离子101和氧化物离 子102构成骨架结构部分103。另外，在金属离子101中，Nb离子与Ti离子以Nb:Ti = 2:1的比 任意地配置。通过使该骨架结构部分103三维地交替配置，从而如图1中所示的那样，在骨架 结构部分103彼此之间存在空隙部分104。该空隙部分104成为锂离子的主体。该空隙部分 104如图1中所示的那样，相对于晶体结构整体能够占据较大的部分。进而，该空隙部分104 即使嵌入锂离子也能够稳定地保持结构。
[0040] 若锂离子嵌入在该空隙部分104中，则构成骨架结构部分103的金属离子101被还 原为3价，由此保持晶体的电中性。单斜晶型铌钛复合氧化物TiNb2〇7不仅Ti离子由4价被还 原为3价，而且Nb离子也由5价被还原为3价。因此，单斜晶型复合氧化物TiNb 2〇7与仅包含4价 阳离子即Ti离子的化合物相比，活性物质单位质量的还原价数较大。其结果是，单斜晶型复 合氧化物TiNb2〇7即使嵌入更多的锂离子也能够保持晶体的电中性。由于能够像这样嵌入更 多的锂离子，所以单斜晶型复合氧化物TiNb2〇7与仅包含4价阳离子的氧化钛那样的化合物 相比，能够提高能量密度。
[0041]此外，具有图1及图2中所示的晶体结构的单斜晶型复合氧化物TiNb2〇7具有包含锂 的扩散快的二维的通道的多个区域、和将这些区域连接的锂路径。具体而言，在图1中，区域 105及区域106分别为在[100]方向和[010]方向上具有二维的通道的部分。分别如图2中所 示的那样，在单斜晶型复合氧化物TiNb 2〇7的晶体结构中，在[001 ]方向上存在空隙部分107。 该空隙部分107具有对锂离子的导电有利的孔道结构，成为将区域105和区域106连接的 [001]方向的锂路径。通过存在该锂路径107,锂离子能够往返于区域105和区域106中。 [0042]像这样，在单斜晶型复合氧化物TiNb 2〇7的晶体结构中，锂离子的等价的嵌入空间 大且在结构上稳定。此外，单斜晶型复合氧化物TiNb2〇7与不包含5价的阳离子的化合物相 比，能够提尚能量密度。进而，由于在单斜晶型复合氧化物TiNb2〇7的晶体结构中，存在具有 锂离子的扩散快的二维的通道的区域105及106和将它们连接的[001]方向的锂路径107,所 以上述单斜晶型复合氧化物能够提高锂离子向嵌入空间嵌入的嵌入性及锂离子从该嵌入 空间脱嵌的脱嵌性，同时能够有效地增加有助于锂离子的嵌入及脱嵌的空间。它们的结果 是，单斜晶型复合氧化物TiNb 2〇7能够提供高的容量。具体而言，单斜晶型复合氧化物 TiNb2〇7的理论容量为387mAh/g左右，其是具有尖晶石结构的钛氧化物的2倍以上的值。
[0043] 并且，单斜晶型铌钛复合氧化物即使组成不同，也能够具有与图1及图2中所示的 晶体结构类似的结构。因此，单斜晶型铌钛复合氧化物能够提供高的容量。
[0044] 此外，单斜晶型铌钛复合氧化物具有1.5V(相对于Li/Li + )左右的锂嵌入电位。因 此，通过将这样的复合氧化物用作活性物质，能够提供能够实现稳定的反复快速充放电的 电池。
[0045] 根据以上的内容，通过使用包含单斜晶型铌钛复合氧化物的活性物质，能够提供 具有优异的快速充放电性能和高的能量密度的电池用活性物质。
[0046] 为了将这样的单斜晶型铌钛复合氧化物作为具有充分的结晶性的活性物质而得 到，必须在1100°C以上的高温下进行长时间的烧成。然而，这样的长时间的高温烧成存在生 广率差的问题。
[0047]为了解决该问题，有使供于烧成的前体中包含含有选自由Mo、V及W构成的组中的 至少1种元素的化合物作为烧结助剂的计策。
[0048] 一般，已知含有选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的化合物为低熔点。若 使原料中包含这样的低熔点的化合物而进行烧成，则该化合物因在烧成时达到熔点而变成 液相。该液相能够提高粒子间的密合性。其结果是，通过使用这样的化合物作为烧结助剂， 能够进行较低温度下的烧成。
[0049] 此外，在铌钛复合氧化物中，Mo、V、W等元素能够将Nb和/或Ti的元素的一部分置 换。因此，这些元素能够防止在铌钛复合氧化物中产生包含残留的这些元素的异相。因而， 包含含有选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的铌钛复合氧化物的活性物质能够抑 制因伴随Li的嵌入及脱嵌时的体积膨胀或收缩而产生的应力因而产生活性物质的裂纹。因 此，含有包含含有选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的铌钛复合氧化物的活性物质 粒子的非水电解质电池能够稳定地进行充放电。
[0050] 另一方面，在以往的方法中，通过添加包含选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种 元素的化合物并使其作为烧结助剂发挥功能，虽然能够降低烧成温度，但是存在下述课题， 即，所得到的活性物质的速率特性及循环特性存在与不使用这样的烧结助剂而得到的活性 物质的速率特性及循环特性相比降低的倾向。
[0051] 本发明人们进行了深入研究，结果发现，该现象起因于以下说明的原因。
[0052] 首先，若添加包含选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的化合物作为烧结助 剂而长时间实施烧成，则在铌钛复合氧化物中，晶体生长向着一单轴方向进行。像这样，在 晶体各向异性生长的铌钛复合氧化物中包含鳞片状或针状的粗大的晶体。其结果是，这样 得到的铌钛复合氧化物成为长轴/短轴比、即长宽比大的复合氧化物粒子。特别是这样的单 轴生长在对Li的扩散最有意义的[010]方向上容易产生。因此，复合氧化物粒子中的伴随单 轴生长的长宽比的增加直接关系到Li固体内扩散距离的增加。
[0053] 另一方面，铌钛复合氧化物随着Li的嵌入量增加，固体内的Li离子的扩散速度降 低。因此，在将如之前说明的那样通过单轴生长而固体内扩散距离增加的铌钛复合氧化物 组装入电极中而制作的非水电解质电池中，在充电时产生过电压，对电极的电化学负荷变 大。进而，若固体内扩散距离长，则导致Li的嵌入量及脱嵌量的降低。因此，将固体内扩散距 离长的铌钛复合氧化物组装入电极中而制作的非水电解质电池显示不足的速率特性。进 而，将固体内扩散距离长的铌钛复合氧化物组装入电极中而制作的非水电解质电池由于对 负极的过电压增加，从而使还原侧的副反应增长，循环特性降低。
[0054] 基于以上的认识，本发明人们进行了深入研究，实现了第1实施方式所述的电池用 活性物质。
[0055] 具体而言，有关第1实施方式所述的电池用活性物质所包含的活性物质粒子，活性 物质粒子的一次粒子的长宽比在1以上且低于4的范围内。此外，活性物质一次粒子的微晶 尺寸在5nm以上且90nm以下的范围内。
[0056] 活性物质一次粒子的长宽比及活性物质一次粒子的微晶在上述范围内的铌钛复 合氧化物的活性物质粒子包含选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素，但晶体生长时的 活性物质粒子内的Li固体内扩散距离的增加被抑制。此外，包含这样的活性物质粒子的电 池用活性物质在组装入非水电解质电池中而使用时，能够抑制充电时的过电压的发生或还 原侧的副反应。它们的结果是，第1实施方式所述的电池用活性物质能够实现输入输出特性 及循环特性优异的非水电解质电池。
[0057]另一方面，一次粒子的长宽比为4以上的活性物质粒子的Li固体内扩散距离过长。 因此，组装了包含这样的铌钛复合氧化物的活性物质粒子的电池用活性物质的非水电解质 电池如之前说明的那样，由于过电压的发生、Li的嵌入量及脱嵌量的降低、及还原侧的副反 应的增长等，导致速率特性及循环降低。另外，长宽比为长轴/短轴比，由于长轴不会变得比 短轴短，所以不会取低于1的值。长宽比的优选的范围为1以上且3以下。
[0058]此外，活性物质粒子的微晶尺寸低于5nm的活性物质粒子的微晶尺寸过小。在这样 的活性物质粒子中，由于活性物质界面的影响，Li嵌入位点变得不稳定。其结果是，Li的嵌 入及脱嵌时的晶体结构不稳定，此外伴随着副反应的增大而循环特性降低。另一方面，微晶 尺寸为90nm以上的活性物质粒子的Li固体内扩散距离过长。因此，组装了包含这样的铌钛 复合氧化物的活性物质粒子的电池用活性物质的非水电解质电池如之前说明的那样，由于 过电压的发生、Li的嵌入量及脱嵌量的降低、及还原侧的副反应的增长等，导致速率特性及 循环降低。微晶尺寸的优选的范围为l〇nm以上且70nm以下。
[0059] 在第1实施方式所述的电池用活性物质中，单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由 Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的含量为0 .Olatm%以上且2atm%以下。单斜晶型铌钛 复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的含量低于0.01 atm %的电池用 活性物质意味着在烧成时作为烧结助剂起作用的这些元素的添加量少。因此，这样的电池 用活性物质若不在高温下供于长时间的烧成，则铌钛复合氧化物的晶体的致密化无法充分 地进行，无法得到具有充分的结晶性的相，所以发挥充分的容量是困难的。此外，当上述元 素的含量大于2atm%时，由于这些元素的含量超过这些元素在铌钛复合氧化物中的固溶极 限量，所以成为异相在活性物质粒子中较多残留的状态。这样包含含有异相的活性物质粒 子的电池用活性物质有可能因伴随Li的嵌入及脱嵌时的体积膨胀及收缩的应力而产生活 性物质的裂纹，循环特性降低。
[0060] 单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的含量 优选为O.Olatm%以上且0.3atm%以下。
[0061] 单斜晶型铌钛复合氧化物可以含有选自由Mo、V及W构成的组中的1种元素，也可以 含有选自由Mo、V及W构成的组中的2种元素，或者也可以含有Mo、V及W。
[0062]此外，第1实施方式所述的电池用活性物质材料中包含的单斜晶型铌钛复合氧化 物还可以包含0元素(氧元素，以下相同）、Ti元素、Nb元素、以及选自由Mo、V及W构成的组中 的至少1种元素以外的其它元素。作为其它元素，可列举出例如Ta、Fe、Bi、Sb、As、P、Cr、B、 Na、Mg、Al及Si。可以将一种元素作为其它元素使用，也可以将多种元素作为其它元素使用。 这些其它元素通过与化合物TiNb 2〇7的Ti元素的一部分和/或Nb元素的一部分进行置换，可 以期待能够提尚特性。
[0063] 因此，第1实施方式所述的电池用活性物质材料中包含的铌钛复合氧化物可以以 通式 T i 1-a-CM1 aM3cNb2-b-dM2bM4d〇7 (0<a<l、0<b<l、0<c+d<l)表示。该通式中的Ml 及M3是 指与组成式TiNb2〇7中Ti元素的一部分进行了置换的元素。第1实施方式所述的电池用活性 物质材料中包含的铌钛复合氧化物的通式中的M2及M4是指与组成式TiNb 2〇7中Nb元素的一 部分进行了置换的元素。元素 Ml及元素 M2为选自由Nb、Ta、Fe、Ti、Bi、Sb、As、P、Cr、B、Na、Mg、 A1及Si构成的组中的至少1种。元素 Ml及元素 M2可以相同，也可以相互不同。元素 M3及元素 M4为选自V、Mo及W中的至少1种。元素 M3及M4可以相同，也可以相互不同。
[0064] 第1实施方式所述的电池用活性物质材料中包含的铌钛复合氧化物通过将化合物 TiNb2〇7中的Ti元素部分置换成元素 Ml、或元素 M3和/或将Nb元素部分置换成元素 M2、或元素 M4,可以期待使电池特性进一步提高。例如，作为置换元素而使用 下，可以置换Nb元素及Ti元素的一部分。由于这些元素为5价，所以通过与Ti元素的一部分 置换，可以使化合物TiNb2〇7的电子导电性提尚。由此，可以期待能够进一步提尚容量及快速 充电性能。Cr、Mo、W这样的6价的元素可以置换Ti元素及Nb元素的一部分。由此，可以期待化 合物TiNb 2〇7的电子导电性的改善。此外，由于匕他、1%、或51等元素与11元素相比为轻元素， 所以通过以这些元素将Ti的一部分置换，预想可以进一步提高容量。Fe及A1那样的3价的元 素可以将Ti元素的一部分置换。由此，可以期待化合物TiNb 2〇7的电子导电性的改善。
[0065]化合物TiNb2〇7中即使将Nb元素的一部分置换成Ta也能够得到同等的特性。这起因 于:Ta为在含有Nb的矿石即铌铁矿石中所包含的材料，Nb与Ta具有同样的物理性质、化学性 质及电性质。
[0066] 在复合氧化物的制备中，有时在原材料或中间产物中产生氧缺损。此外，原材料中 包含的不可避免的杂质及制备中混入的杂质等有时也存在于所制备的复合氧化物中。因 此，上述铌钛复合氧化物例如由于上述不可避免的原因，有时包含具有以通式!^^- cMlaM3cNb2-b-dM2 bM4d〇7(0 < a<l、0 < b<l、0<c+d<l)表示的脱离化学计量比的组成的氧化 物。例如，由于在氧化物的制备中产生的氧缺损，有时制备成具有以通式1^1-。組13。他 24-dM2bM4d〇7-s(0 < a<l、0 < b<l、0<c+d<l、δ<〇· 3)表示的组成的氧化物。
[0067] 第1实施方式所述的电池用活性物质所包含的单斜晶型铌钛复合氧化物的粒子也 可以包含一次粒子及一次粒子凝聚而得到的二次粒子中的至少一者。一次粒子例如也可以 以碳含有层被覆于表面的一部分上的状态与碳复合化。二次粒子也可以是与碳复合化的一 次粒子凝聚而得到的粒子。或者，二次粒子也可以为一次粒子凝聚而成的二次粒子、且以碳 含有层被覆于该二次粒子的表面的一部分上的状态与碳复合化。
[0068]第1实施方式所述的电池用活性物质优选平均一次粒径在0.01Μ1~5μπι之间，更优 选在0 . ΙμL?~3μπ?之间。此外，第1实施方式所述的电池用活性物质优选平均二次粒径在ΙμL? ~100μπι之间，更优选在5μπι~30μπι之间。
[0069] 第1实施方式所述的电池用活性物质例如可以通过利用以下说明的液相合成法的 制造方法来制造。
[0070] 在液相合成法中，由于以Nb元素和Ti元素按原子水平混合的状态进行反应，所以 能够以短的烧成时间获得单斜晶型铌钛复合氧化物。进而，在该例的制造方法中，在烧成 时，在600°C~900°C的温度下，将升温速度设为20°C/分钟以上，进行快速加热。通过这样的 制造方法，能够抑制晶体的各向异性生长及晶粒生长，能够获得微晶尺寸在5nm以上且90nm 以下的范围内且一次粒子的长宽比在1以上且低于4的范围内的小的活性物质。该制造方法 具体如下所述。另外，在以下的制造方法的例子的说明中，将选自由Mo、V及W构成的组中的 至少1种元素称为添加元素。
[0071 ]首先，将溶解有Ti化合物的酸性溶液(A)、溶解有Nb化合物的酸性溶液(B)和包含 添加元素的酸性溶液(C)混合而制备混合溶液。各酸性溶液的起始原料没有特别限定，例如 可以使用将氢氧化物、硫化物、氧化物、盐、醇盐、有机物分别溶解到纯水、乙醇、酸等合适的 溶剂中而得到的溶液。另外，混合溶液中的各元素的摩尔比为投料时的摩尔比，有时与制造 后的活性物质中的各元素的组成比不同。
[0072]接着，通过在如上述那样制备的混合溶液中混合作为pH调节剂的碱溶液，使共沉 淀析出物析出。pH调节剂优选碱溶液，优选pH为8以上、更优选pH为12以上的碱溶液。pH大的 溶液由于能够以少的液量使共沉淀析出物析出，所以优选。pH调节剂可以使用例如氨水。作 为混合的方法，可以是在混合溶液中滴加 pH调节剂的方法，相反也可以是在pH调节剂中滴 加混合溶液的方法。通过调节滴加溶液的方法、速度、时机、溶液的温度等，可以控制析出物 的凝聚度和粒子形状。更优选将溶液温度设为室温以下，在混合溶液中慢慢地每次少量地 添加 pH调节剂，这从能够抑制过度的凝聚的观点出发是优选的。通过添加 pH调节剂，将包含 Ti及Nb的混合液的pH调节至碱侧。pH调节只要边监视共沉淀析出物的析出的状况边进行调 节即可，作为目标，将pH设为1~10的范围，优选将pH设为6~9的范围。由此，可以使包含Ti、 Nb及添加元素的共沉淀析出物析出。
[0073]此外，在调节pH的工序的前后，通过实施利用高压釜容器的密闭加热处理，能够得 到更微细的粒子。优选利用高压釜容器的加热处理温度设为160°C以上且200°C以下，烧成 时间为5小时以上。
[0074] 接着，进行析出的共沉淀析出物的洗涤。作为用于洗涤的溶液，例如优选使用纯 水。作为洗涤的目标，充分进行至洗涤后的废液的pH达到6~8的范围、更优选变得接近中性 为止。在充分进行洗涤后，通过进行过滤及干燥，可以得到前体粉末。
[0075] 这样操作而得到的前体为Nb和Ti和添加元素均质地混合而成的析出物，更优选为 无定形的复合氢氧化物。通过像这样制成Ti和Nb和添加元素均质地混合而成的无定形状的 前体粉末，能够提高烧成时的反应性。由此，通过将这样的无定形状的前体粉末供于烧成， 能够以比固相反应法等更低温、更短时间的烧成获得单斜晶型铌钛复合氧化物。即，在该例 的方法中，能够抑制烧成工序中的温度及时间。
[0076] 过滤及干燥后的前体粉末有可能发生凝聚。此外，由于原料的种类的影响有时一 次粒子的粒子尺寸不一致。这种情况下，优选通过球磨机或珠磨机等机械粉碎法使其粉碎。 [0077]接着，对所得到的前体粉末实施烧成。烧成以600°C~900°C的范围内的温度进行。 更优选在700~800 °C的范围内进行。烧成时间设为1分钟~1小时。更优选烧成时间设为30 分钟~1小时。通过在这样的条件下进行烧成，能够形成由结晶性高的单斜晶型铌钛复合氧 化物构成的相。
[0078] 进而，将该烧成中的升温速度设为20 °C /分钟以上。通过这样加快升温速度，从而 高温下的保持时间变成更短时间，所以能够抑制晶体的各向异性生长，能够获得一次粒子 的长宽比小的粒子。
[0079] 此外，从抑制晶粒生长或粒子间的颈缩且提高结晶性的观点出发，可以在600°C~ 700°C的范围内的温度且比第一烧成低的温度下，在上述烧成的前后附加 1分钟~1小时的 退火工序。在该退火工序中，也将升温速度设为20°C/分钟以上。
[0080] 烧成的气氛可以是大气中、氮、氩、氦等不活泼气体气氛中、或真空气氛中的任一 种，为了得到氧化物，优选氧化性气氛，具体而言大气气氛较佳。此外，也可以在有意提高了 氧浓度的大气气氛中进行烧成。
[0081] 烧成后的粉末有可能粒子发生颈缩、或者粒子过度地生长。因而，若通过球磨机或 珠磨机等机械粉碎法进行粉碎，则能够形成更细微的粒子，所以优选。但是，若实施机械粉 碎，则有可能损害活性物质的结晶性。这种情况下，通过再次在600 °C~800°C的范围内的温 度下，在该粉碎工序之后附加1分钟~1小时的退火工序，能够进行改善，所以优选。在该退 火工序中，也通过将升温速度设为20°C/min以上，能够抑制晶体的各向异性生长。
[0082] 此外，相对于烧成后的粉末也可以使碳进一步复合化。与碳的复合方法没有特别 限定。作为碳源，可列举出例如糖类、聚烯烃类、腈类、醇类、其他包含苯环的有机化合物等。 此外，也可以通过行星球磨机等机械方法，使烧成后的粉末上担载炭黑或石墨等。复合化可 以通过例如将烧成后的粉末与碳源混合后，在还原气氛下进行烧成来进行。该烧成优选在 900°C以下的温度下进行。当烧成温度超过900°C时，有可能进行Nb元素的还原反应而析出 异相。作为还原气氛，氮、二氧化碳、氩等气氛较佳。
[0083] 此外，在烧成后的粒子尺寸为Ιμπι以下的情况下，若通过喷雾干燥等方法进行造 粒，则电极制作工序中的浆料的分散性提高，涂液性稳定，所以优选。
[0084]接着，对电池用活性物质中包含的元素的组成比的确定方法、活性物质粒子的一 次粒子的长宽比的算出方法、及微晶尺寸的算出方法进行说明。
[0085]活性物质粉末通过一般已知的前处理方法制备后，可以供于各测定。
[0086] 另一方面，对组装入电池中的电池用活性物质进行测定时，如以下那样操作，将电 池用活性物质从电池中取出。
[0087] 首先，为了掌握电池用活性物质材料中包含的活性物质粒子的晶体状态，形成锂 离子完全从铌钛复合氧化物中脱离的状态。例如，在对负极中包含的活性物质粒子进行测 定时，使电池处于完全放电状态。但是，即使处于放电状态下，有时也稍微存在残留的锂离 子。
[0088] 接着，在填充了氩的手套箱中将电池分解，将包含测定对象的活性物质的电极取 出。接着，将取出的电极以适当的溶剂进行洗涤。有关这里使用的溶剂，只要该电池为非水 电解质电池，则优选使用非水电解质的非水溶剂、例如碳酸乙甲酯等。
[0089] 接着，从洗涤后的负极，将包含测定对象的活性物质的层(例如后述的负极层)剥 离。例如，通过在溶剂中对电极基板照射超声波，可以将包含活性物质的层剥离。
[0090] 接着，将包含活性物质的层在大气中进行短时间加热。该加热例如在500°C下进行 1小时。通过该加热，粘结剂及导电剂等其他的成分被除去。另一方面，构成活性物质的元素 的摩尔比在加热后也没有变化。将加热后的残渣溶解到酸中，制备测定试样。将该测定试样 供于各组成分析。另外，在SEM测定中，在不溶解到酸中的情况下，以粉末的状态进行观察。
[0091] 〈组成比的确定方法〉
[0092] 电池用活性物质的组成及活性物质中包含的元素的含量可以通过电感耦合等离 子体(Inductively Coupled Plasma: ICP)发射光谱法及不活泼气体恪融-红外线吸收法进 行鉴定。
[0093] 具体而言，首先，将测定对象的活性物质通过碱溶解或酸分解使其溶解，制备测定 试样。对电池中包含的活性物质进行分析时，通过如之前那样将包含活性物质的相加热并 将残留的残渣溶解到酸中，制备测定试样。在制备时，掌握测定试样中的活性物质的溶解量 (浓度）。
[0094]对如以上那样制备的测定试样，利用ICP发射光谱法进行分析，对测定试样中的每 单位重量的各金属元素的浓度进行测定。由该测定结果可以算出活性物质中包含的金属元 素的组成比。
[0095]此外，活性物质中含有的0元素的含量通过不活泼气体熔融-红外线吸收法，可以 算出活性物质的每单位重量的浓度。
[0096]由通过上述的方法得到的结果，对于活性物质，可以算出每单位重量的Ti元素 、Nb 元素、Mo、W或V中的至少1种元素、其他的置换元素、及0元素的物质量。并且，由这些物质量， 对于活性物质中的各元素，可以算出组成比（摩尔比）。
[0097]铌钛复合氧化物中的选自由Mo、W及V构成的组中的至少1种的含量可以通过将通 过上述的方法算出的有关活性物质的每单位重量的Mo、W或V中的至少1种元素的物质量除 以Ti元素、Nb元素、Mo、W或V中的至少1种元素、其他的置换元素、及0元素的合计的物质量， 作为摩尔比的比例(单位:atm % )而算出。
[0098] 此外，当测定对象的活性物质包含铌钛复合氧化物的相和除其以外的相的混合相 时，存在上述的摩尔比的比例不能被严格测定的问题。当活性物质包含多个相时，例如可以 如以下那样操作来确定铌钛复合氧化物的相的组成比。
[0099] 首先，将活性物质供于广角X射线散射测定。对于广角X射线散射测定，在后面叙 述。这里进行的广角X射线散射测定在可得到可以进行Rietveld分析的结果的条件下进行。 将通过这样的广角X射线散射测定得到的结果供于Rietveld分析。由该结果，将活性物质中 包含的各相的组成比分离。
[0100] 另一方面，将活性物质供于EDX分析等分析，对除铌钛复合氧化物以外的相中包含 的Ti元素、Nb元素、Mo、W或V中的至少1种元素、其他的置换元素、及0元素的各构成元素进行 定量。由此，可以算出有关除铌钛复合氧化物以外的相的每单位重量的各构成元素的物质 量。
[0101]通过从之前定量的单位重量的活性物质中包含的各元素的物质量，减去有关除铌 钛复合氧化物以外的相的每单位重量中包含的各构成元素的物质量，对于活性物质中包含 的铌钛复合氧化物，可以算出每单位重量的各构成元素的物质量。并且，由该结果可以确定 铌钛复合氧化物中的Mo、W或V中的至少1种元素的含量。
[0102 ]〈活性物质粒子的一次粒子的长宽比的算出方法〉
[0103] 有关活性物质粒子的一次粒子的长宽比，将一次粒子的粒径最短的方向、即短轴 的粒径设为A，将粒径最长的方向、即长轴的粒径设为B，定义为粒径B相对于粒径A的比B/A。 第1实施方式所述的电池用活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长宽比为1以上 且低于4,优选不包含许多长宽比为4以上的粒子。
[0104] 有关一次粒子的长宽比，通过以下步骤进行测定。首先，从SEM图像中选择1个其中 包含的长宽比最高的一次粒子。发生凝聚、或通过颈缩而接合的多个粒子的粒子视为分别 独立的一次粒子。接着，将粒径最短的方向上的粒径设为A，将粒径最长的方向上的粒径设 为B，可以通过算出比B/A进行定义。以同样的操作由随机选出的30张图像进行算出，取其平 均值而定义为活性物质粒子的一次粒子的长宽比。SEM的测定条件为例如在实施例中说明 的条件。
[0105] 〈活性物质粒子的微晶尺寸的算出方法〉
[0106] 有关活性物质粒子的微晶尺寸，可以由有关活性物质粒子的通过广角X射线衍射 法得到的X射线衍射图案求出峰值的半值幅，使用以下所示的Scherrer的式子算出微晶直 径(微晶尺寸）。
[0107] 峰值的半值幅使用通过将光谱拟合而得到的值。光谱的拟合如下进行。首先，实施 背景的除去、Κα?峰与Κα2峰的分离及利用平滑的前处理。接着，对于前处理后的光谱，实施 利用二次微分法的寻峰。接着，通过由前处理后的光谱减去由通过寻峰选出的峰形成的峰 曲线，得到背景曲线。将这样操作而得到的背景曲线通过多项式进行拟合。使用由通过寻峰 选出的峰形成的峰曲线和背景的信息，对前处理后的光谱实施利用最小二乘法的曲线拟 合，从而将峰信息和背景的信息的各变量最优化。另外，峰的拟合函数使用分割型拟Voigt 函数。该方法通过使用例如分析软件"Rigaku PDXL2ver. 2. Γ实施自动曲线处理，可以自动 地实施一连串的操作。通过上述的方法，可以求出各峰值的半值幅。
[0108] [数学式1]
[0109]
[0110]
[0111] 其中，K:Scherrer常数、λ:〇ι-Κα射线的波长（=0.15406腦）、化:衍射峰值的半值 幅、β。:半值幅的修正幅。
[0112]用于算出的衍射峰设为在与属于空间群C2/m的单斜晶型铌钛复合氧化物TiNb2〇7 的晶体结构的（110)面对应的2Θ = 23.9317° ± 0.2°的范围内得到的峰。Scherrer常数设为K = 0.94。此外，上述的条件下的半值幅的修正值设为Y = 0。然而，认为测定系统不同的情况 下半值幅不同。这种情况下，通过使用标准试样算出该修正值，可以求出准确的值。
[0113] 接着，对为了确定活性物质粒子的微晶尺寸而进行的有关电池用活性物质的广角 X射线衍射测定进行说明。
[0114] 首先，将供于测定的试样中包含的活性物质粒子粉碎至凝聚被充分解开为止。作 为目标，优选平均粒径达到20μπι以下。平均粒径可以通过激光衍射式粒度分布测定装置求 出。
[0115]接着，将粉碎后的试样填充到具有保持器部分的玻璃试样板的保持器部分中。作 为试样台，可以使用例如具有深度为〇.2_的保持器部分的玻璃试样板。在保持器部分中填 充试样后，对该试样使用玻璃板充分进行按压，将其表面平滑化。将这样填充有试样的玻璃 试样板设置到粉末X射线衍射中，使用Cu-Κα射线通过X射线衍射法进行测定。
[0116]作为测定装置、测定条件，例如以以下的形态实施。
[0?17] X射线衍射装置:株式会社Rigaku制SmartLab
[0118] X射线源:CuKa射线
[0119] 输出功率:40kV，200mA
[0120] 成组(PACKAGE)测定名称:通用测定(集中法）
[0121] 入射平行狭缝开口角:5°
[0122] 入射长度限制狭缝长度:10mm
[0123] 受光 PSA:无
[0124] 受光平行狭缝开口角：5°
[0125] 单色化法:Κβ滤波法
[0126] 测定模式:连续
[0127] 入射狭缝宽度:0.5°
[0128] 受光狭缝宽度:20mm
[0129] 测定范围（2Θ):5~70。
[0130] 采样宽度(2Θ):0·01。
[0131] 扫描速度:20° /分钟。
[0132] 在非水电解质电池的电极材料中包含作为测定对象的活性物质的情况下，首先， 通过之前说明的步骤，将电极从非水电解质电池中取出，将取出并洗涤后的电极切断成与 粉末X射线衍射装置的保持器的面积大致相同的面积，作为测定试样。
[0133] 将所得到的测定试样直接粘附到玻璃保持器上进行测定。此时，使用XRD预先测定 集电体箱、导电助剂、粘合剂之类的合剂的峰，掌握来源于它们的峰值位置。在有与活性物 质粒子重叠的峰的情况下，必须将这些除活性物质粒子以外的峰分离。在基板的峰与活性 物质的峰重叠的情况下，优选从基板上将包含活性物质的层(例如后述的电极层)剥离后供 于测定。这是由于，在定量地测定峰值强度时，将重叠的峰分离。
[0134] 如以上那样操作，可以进行电池中包含的活性物质的广角X射线衍射测定。
[0135] 为了收集Rietveld用数据，按照步长达到衍射峰的最小半值幅的1/3~1/5的方 式，按照最强度反射的峰值位置处的强度达到5000cps以上的方式，适当调整测定时间或X 射线强度。
[0136] 根据第1实施方式，提供一种电池用活性物质。该电池用活性物质包含单斜晶型铌 钛复合氧化物的活性物质粒子。单斜晶型铌钛复合氧化物包含选自由Mo、V及W构成的组中 的至少1种元素。单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素 的含量在〇. 〇 1 atm %以上且2a tm %以下的范围内。活性物质粒子的一次粒子的长宽比在1以 上且低于4的范围内。活性物质粒子的微晶尺寸在5nm以上且90nm以下的范围内。该电池用 活性物质由于晶体生长时的活性物质粒子内的Li固体内扩散距离的增加得到抑制，所以在 组装入非水电解质电池中使用时，能够抑制充电时的过电压的发生或还原侧的副反应。其 结果是，第1实施方式所述的电池用活性物质能够实现输入输出特性及循环特性优异的非 水电解质电池。
[0137] (第2实施方式）
[0138] 根据第2实施方式，提供一种非水电解质电池。该非水电解质电池具备负极、正极 和非水电解质。负极包含第1实施方式所述的电池用活性物质。
[0139] 第2实施方式所述的非水电解质电池还可以进一步具备配置在正极与负极之间的 隔膜。正极、负极及隔膜可以构成电极组。非水电解质可保持在电极组中。
[0140] 此外，第2实施方式所述的非水电解质电池可以进一步具备容纳电极组及非水电 解质的外包装构件。
[0141]进而，第2实施方式所述的非水电解质电池可以进一步具备与正极电连接的正极 端子及与负极电连接的负极端子。正极端子的至少一部分及负极端子的至少一部分可伸出 至外包装构件的外侧。
[0142] 以下，对正极、负极、非水电解质、隔膜、外包装构件、正极端子及负极端子进行详 细说明。
[0143] 1)正极
[0144] 正极可以包含集电体和正极层(正极活性物质含有层）。正极层可形成于集电体的 一面或两面上。正极层可以包含正极活性物质和任意的导电剂及粘结剂。
[0145] 作为正极活性物质，可以使用例如氧化物、硫化物及聚合物等。
[0146] 作为可以使用的氧化物及硫化物，例如可列举出能够嵌入及脱嵌锂的化合物即二 氧化锰(Mn02)、氧化铁、氧化铜、氧化镍、锂锰复合氧化物(例如Li xMn2〇4或LixMn02)、锂镍复 合氧化物(例如Li xNi02)、锂钴复合氧化物(例如LixCo02)、锂镍钴复合氧化物(例如LiNh- yC〇y02)、锂锰钴复合氧化物(例如LixMn yC〇1-y02)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例 如 LixMn2-yNiy〇4)、具有橄榄石结构的锂磷酸化物(例如 LixFeP〇4、LixFei-yMn yP〇4、LixCoP〇4)、 硫酸铁(Fe2(S04) 3)、钒氧化物(例如V2〇5)、及锂镍钴锰复合氧化物。上述的式子中，0<x < 1， 0<y<l。作为活性物质，可以将这些化合物单独使用，或者，也可以将多种化合物组合使 用。
[0147] 聚合物例如可以使用聚苯胺或聚吡咯那样的导电性聚合物材料、或二硫化物系聚 合物材料。硫(S)、氟化碳也可以作为活性物质使用。
[0148] 更优选的正极活性物质的例子中，包含正极电压高的锂锰复合氧化物（例如 LixMn2〇4)、锂镍复合氧化物(例如LixNi02)、锂钴复合氧化物(例如Li xCo02)、锂镍钴复合氧 化物(例如LiNiyC〇y0 2)、具有尖晶石结构的锂锰镍复合氧化物(例如LixMn2-yNi y〇4)、锂锰钴 复合氧化物(例如LixMnyC〇1- y02)、磷酸铁锂(例如LixFeP〇4)、及锂镍钴锰复合氧化物。上述的 式子中，〇<x< l，〇<y仝1。
[0149] 其中，在使用包含常温熔融盐的非水电解质的情况下，从循环寿命的观点出发，优 选使用磷酸铁锂、LixVP0 4F、锂锰复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂镍钴复合氧化物。这是因 为正极活性物质与常温熔融盐的反应性变少的缘故。
[0150]正极活性物质的比表面积优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。具有0.1m 2/g以上的 比表面积的正极活性物质能够充分确保锂离子的嵌入和脱嵌位点。具有l〇m2/g以下的比表 面积的正极活性物质在工业生产上容易处理，并且可以确保良好的充放电循环性能。
[0151]粘结剂是为了将所分散的正极活性物质的间隙填埋而配合的，可以将正极活性物 质与导电剂粘结。粘结剂的例子中，包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶。 [0152]导电剂是为了提高集电性能、并且抑制正极活性物质与集电体的接触电阻而根据 需要配合的。导电剂的例子中，包含乙炔黑、炭黑、石墨那样碳质物。
[0153] 正极层中，正极活性物质及粘结剂分别优选以80重量％以上且98重量％以下、2重 量％以上且20重量％以下的比例配合。
[0154] 通过将粘结剂设为2重量％以上的量，可以得到充分的电极强度。此外，通过设定 为20重量％以下，可以减少电极的绝缘体的配合量，从而减小内部电阻。
[0155] 在添加导电剂的情况下，正极活性物质、粘结剂及导电剂分别优选以77重量％以 上且95重量％以下、2重量％以上且20重量％以下、及3重量％以上且15重量％以下的比例 配合。通过将导电剂设定为3重量％以上的量，可以发挥上述的效果。此外，通过设定为15重 量％以下，可以减少高温保存下的正极导电剂表面的非水电解质的分解。
[0156] 正极集电体优选为铝箱、或包含1%、11、211、附、0、111小6、(：11、3丨那样的元素的铝合 金箱。
[0157]铝箱或铝合金箱的厚度优选为5μπι以上且20μπι以下，更优选设为15μπι以下。铝箱的 纯度优选为99重量％以上。铝箱或铝合金箱中包含的铁、铜、镍、铬等过渡金属的含量优选 设为1重量％以下。
[0158]正极例如通过下述方法制作:将正极活性物质、粘结剂及根据需要配合的导电剂 悬浮于适当的溶剂中而制备浆料，将该浆料涂布于正极集电体上并进行干燥，形成正极层， 然后施加加压，由此制作正极。此外，正极也可以通过将正极活性物质、粘结剂及根据需要 配合的导电剂形成为颗粒状而制成正极层，将其形成于集电体上来制作。
[0159] 2)负极
[0160] 负极可以包含集电体和负极层(负极活性物质含有层）。负极层可形成于集电体的 一面或两面上。负极层可以包含负极活性物质和任意的导电剂及粘结剂。
[0161] 第1实施方式所述的电池用活性物质可以作为负极活性物质而包含于负极层中。
[0162] 第1实施方式所述的电池用活性物质如之前说明的那样，晶体生长时的活性物质 粒子内的Li固体内扩散距离的增加得到抑制。因此，具备包含第1实施方式所述的电池用活 性物质的负极的非水电解质电池能够显示优异的输入输出特性及循环特性。
[0163] 负极层可以单独包含第1实施方式所述的活性物质作为负极活性物质，但也可以 进一步包含其他的负极活性物质。作为其他的负极活性物质，可以使用锐钛矿型二氧化钛 Ti02、单斜晶型β型二氧化钛Ti02(B)、斜方锰矿型钛酸锂Li2Ti 3〇7、尖晶石型钛酸锂 Li4Ti5012、氧化铌等。这些氧化物及复合氧化物由于比重等也与第1实施方式所述的电池用 活性物质中包含的化合物接近，混合及分散容易，所以可以适宜使用。
[0164] 导电剂是为了提高负极活性物质的集电性能、并且抑制负极活性物质与集电体的 接触电阻而根据需要配合的。导电剂的例子中，包含乙炔黑、炭黑、石墨等碳质物。
[0165] 粘结剂是为了将所分散的负极活性物质的间隙填埋而配合的，可以将负极活性物 质与导电剂粘结。粘结剂的例子中，包含聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)、氟系橡胶、 丁苯橡胶。
[0166] 负极层中的负极活性物质、导电剂及粘结剂优选分别在68重量％以上且96重量％ 以下、2重量％以上且30重量％以下及2重量％以上且30重量％以下的范围内配合。若导电 剂的量为2重量％以上，则负极层的集电性能良好。此外，若粘结剂的量为2重量％以上，则 负极层与集电体的粘结性充分，可以期待优异的循环特性。另一方面，为了将非水电解质电 池高容量化，粘结剂优选为30重量％以下。
[0167] 负极集电体使用在负极活性物质的锂的嵌入及脱嵌电位下电化学稳定的材料。负 极集电体优选由铜、镍、不锈钢或铝、或包含18、11、211、111^6、〇1、31那样的元素的铝合金制 作。集电体的厚度优选为5~20μπι。具有这样的厚度的集电体可以取得负极的强度与轻量化 的平衡。
[0168] 负极例如通过下述方法制作:将负极活性物质、导电剂及粘结剂悬浮于通用的溶 剂中而制备浆料，将该浆料涂布于集电体上并进行干燥，形成负极层，然后实施加压，由此 制作负极。此外，负极也可以通过将负极活性物质、导电剂及粘结剂形成为颗粒状而制成负 极层，将其形成于集电体上来制作。
[0169] 3)非水电解质
[0170] 非水电解质可以是例如通过将电解质溶解于有机溶剂中而制备的液状非水电解 质、或将液状电解质与高分子材料复合化而得到的凝胶状非水电解质。
[0171] 液状非水电解质优选将电解质以0.5摩尔/L以上且2.5摩尔/L以下的浓度溶解于 有机溶剂中。
[0172] 电解质的例子中，包含高氯酸锂（LiC104)、六氟磷酸锂（LiPF6)、四氟硼酸锂 (LiBF4)、六氟砷酸锂（LiAsF 6)、三氟甲磺酸锂（LiCF3S03)、双（三氟甲磺酰）亚胺锂（LiN (CF3S02)2)那样的锂盐、或它们的混合物。电解质优选为即使在高电位下也不易氧化的物 质，最优选为LiPF 6。
[0173] 有机溶剂的例子中，包含碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚乙烯酯那样的 环状碳酸酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(MEC)那样的链状碳酸酯、四 氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃（2-MeTHF)、二氧杂环戊烷(D0X)那样的环状醚、二甲氧基乙 烷(DME)、二乙氧基乙烷(DEE)那样的链状醚、γ-丁内酯(GBL)、乙腈(AN)、及环丁砜(SL)。这 些有机溶剂可以单独或以混合溶剂的形态使用。
[0174]高分子材料的例子中，包含聚偏氟乙烯（PVdF)、聚丙烯腈（PAN)、聚环氧乙烷 (ΡΕ0)〇
[0175] 或者，非水电解质还可以使用含有锂离子的常温熔融盐(离子性熔体）、高分子固 体电解质、无机固体电解质等。
[0176] 常温熔融盐(离子性熔体)是指，在由有机物阳离子与阴离子的组合构成的有机盐 中、在常温(15~25°C)下能够作为液体存在的化合物。常温熔融盐中，包含以单质作为液体 存在的常温熔融盐、通过与电解质混合而成为液体的常温熔融盐、通过溶解于有机溶剂中 而成为液体的常温熔融盐。一般而言，非水电解质电池中使用的常温熔融盐的熔点为25°C 以下。此外，有机物阳离子一般具有季铵骨架。
[0177] 高分子固体电解质可以通过将电解质溶解于高分子材料中并固体化来制备。
[0178] 无机固体电解质是具有锂离子传导性的固体物质。
[0179] 4)隔膜
[0180]隔膜例如可以由包含聚乙烯、聚丙烯、纤维素、或聚偏氟乙烯（PVdF)的多孔质薄 膜、合成树脂制无纺布形成。其中，由聚乙稀或聚丙稀形成的多孔质薄膜由于能够在一定温 度下熔融并切断电流，所以能够提高安全性。
[0181] 5)外包装构件
[0182] 外包装构件可以使用厚度为0.5mm以下的层压薄膜或厚度为1mm以下的金属制容 器。层压薄膜的厚度更优选为〇. 2_以下。金属制容器更优选厚度为0.5_以下，进一步优选 厚度为〇.2mm以下。
[0183] 外包装构件的形状可列举出扁平形(薄形）、方形、圆筒形、硬币形、纽扣形等。外包 装构件根据电池尺寸，可列举出例如搭载于便携用电子设备等上的小型电池用外包装构 件、搭载于两轮至四轮汽车等上的大型电池用外包装构件。
[0184] 层压薄膜可以使用在树脂层间夹有金属层的多层薄膜。为了轻量化，金属层优选 铝箱或铝合金箱。树脂层可以使用例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、尼龙、聚对苯二甲酸乙二 醇酯(PET)等高分子材料。层压薄膜可以通过热熔融粘合进行密封而成形为外包装构件的 形状。
[0185] 金属制容器由铝或铝合金等制作。铝合金优选含有镁、锌、硅等元素的合金。在合 金中含有铁、铜、镍、铬等过渡金属的情况下，其含量优选设定为1重量％以下。由此，能够飞 跃地提高高温环境下的长期可靠性、放热性。
[0186] 接着，参照附图对第2实施方式所述的非水电解质电池进行具体说明。
[0187] 图3是第2实施方式所述的一个例子的扁平形非水电解质电池的截面图。图4是图3 的A部的放大截面图。
[0188] 图3及图4所示的非水电解质电池10具备图3所示的袋状外包装构件2、图3及图4所 示的电极组1和未图示的非水电解质。电极组1及非水电解质被收纳在外包装构件2内。非水 电解质被保持在电极组1中。
[0189] 袋状外包装构件2由包含2片树脂层和夹在它们之间的金属层的层压薄膜构成。
[0190] 如图3中所示的那样，电极组1为扁平状的卷绕电极组。扁平状的卷绕电极组1如图 4中所示的那样，通过将按照从外侧开始为负极3、隔膜4、正极5、及隔膜4的顺序层叠而成的 层叠物卷绕成涡旋状，并进行加压成型而形成。
[0191]负极3包含负极集电体3a和负极层3b。在负极层3b中，包含第1实施方式所述的电 池用活性物质。最外壳的负极3如图4中所示的那样具有仅在负极集电体3a的内面侧的一个 面形成了负极层3b的构成。其他的负极3在负极集电体3a的两面形成了负极层3b。
[0192] 正极5包含正极集电体5a和形成于其两面上的正极层5b。
[0193] 如图3中所示的那样，在卷绕电极组1的外周端附近，负极端子6与最外壳的负极3 的负极集电体3a连接，正极端子7与内侧的正极5的正极集电体5a连接。这些负极端子6及正 极端子7从袋状外包装构件2的开口部伸出到外部。
[0194] 图3及图4所示的非水电解质电池10例如可以按照以下的步骤来制作。首先，制作 电极组1。接着，将电极组1封入到袋状外包装构件2内。此时，负极端子6及正极端子7各自的 一端伸出到外包装构件2的外侧。接着，将外包装构件2的周缘以残留一部分的方式进行热 密封。接着，从没有进行热密封的袋状外包装构件2的开口部，例如将液状非水电解质注入。 最后将开口部进行热密封，从而将卷绕电极组1及液状非水电解质密封。
[0195] 第2实施方式所述的非水电解质电池并不限于图3及图4所示的例子的非水电解质 电池，例如也可以是图5及图6所示的构成的电池。
[0196] 图5是示意地表示第2实施方式所述的其他例子的非水电解质电池的局部剖面立 体图。图6是图5的B部的放大截面图。
[0197]图5及图6所示的非水电解质电池10具备图5及图6所示的电极组11、图5所示的外 包装构件12和未图示的非水电解质。电极组11及非水电解质被收纳在外包装构件12内。非 水电解质被保持在电极组11中。
[0198] 外包装构件12由包含2片树脂层和夹在它们之间的金属层的层压薄膜构成。
[0199] 电极组11如图6中所示的那样为层叠型的电极组。层叠型电极组11如图6中所示的 那样具有将正极13和负极14以在它们之间夹着隔膜15的方式进行交替层叠的结构。
[0200] 电极组11包含多个正极13。多个正极13分别具备正极集电体13a和担载于正极集 电体13a的两面的正极层13b。此外，电极组11包含多个负极14。多个负极14分别具备负极集 电体14a和担载于负极集电体14a的两面的负极层14b。各负极14的负极集电体14a的一边从 负极14突出。突出的负极集电体14a与带状的负极端子16电连接。带状的负极端子16的前端 从外包装构件12引出到外部。此外，尽管没有图示，正极13的正极集电体13a的位于与负极 集电体14a的突出边相反一侧的边从正极13突出。从正极13突出的正极集电体13a与带状的 正极端子17电连接。带状的正极端子17的前端位于与负极端子16相反一侧，从外包装构件 12的边引出到外部。
[0201] 第2实施方式所述的非水电解质电池具备包含第1实施方式所述的电池用活性物 质的负极。其结果是，第2实施方式所述的非水电解质电池能够显示优异的输入输出特性及 循环特性。
[0202](第3实施方式）
[0203] 根据第3实施方式，提供一种电池包。该电池包具备第2实施方式所述的非水电解 质电池。
[0204] 第3实施方式所述的电池包可以具备1个或多个之前说明的第2实施方式所述的非 水电解质电池(单电池）。第3实施方式所述的可包含在电池包中的多个非水电解质电池也 可以相互以串联或并联的方式电连接，从而构成组电池。第3实施方式所述的电池包也可以 包含多个组电池。
[0205]接着，参照附图对第3实施方式所述的一个例子的电池包进行说明。
[0206]图7是第3实施方式所述的一个例子的电池包的分解立体图。图8是表示图7的电池 包的电路的方框图。
[0207] 图7及图8所示的电池包20具备多个单电池21。多个单电池21为参照图3及图4进行 说明的扁平形非水电解质电池1 〇。
[0208] 多个单电池21按照使伸出到外部的负极端子6及正极端子7都朝着相同方向的方 式层叠，用粘接胶带22捆紧，从而构成组电池23。这些单电池21如图8中所示的那样相互以 串联的方式电连接。
[0209]印制电路布线基板24与负极端子6及正极端子7伸出的组电池23的侧面相对地配 置。在印制电路布线基板24上，如图8中所示的那样搭载有热敏电阻25、保护电路26及向外 部设备通电的通电用端子27。另外，在印制电路布线基板24与组电池23相对的面上，为了避 免与组电池23的布线发生不必要的连接而安装有绝缘板(未图示）。
[0210] 正极侧引线28与位于组电池23的最下层的正极端子7连接，其前端插入至印制电 路布线基板24的正极侧连接器29中而进行电连接。负极侧引线30与位于组电池23的最上层 的负极端子6连接，其前端插入至印制电路布线基板24的负极侧连接器31中而进行电连接。 这些连接器29及31通过形成在印制电路布线基板24上的布线32及33而与保护电路26连接。 [0211]热敏电阻25检测单电池21的温度，并将其检测信号发送至保护电路26。保护电路 26在规定的条件下可以将保护电路26与向外部设备通电的通电用端子27之间的正极侧布 线34a及负极侧布线34b切断。规定的条件是指例如利用热敏电阻25的检测温度达到规定温 度以上时。此外，规定的条件的其他例子是指检测到单电池21的过充电、过放电及过电流等 时。该过充电等的检测是对每个单电池21或组电池23整体进行。当检测每个单电池21时，可 以检测电池电压，或者也可以检测正极电位或负极电位。在后者的情况下，要在每个单电池 21中插入作为参比电极使用的锂电极。在图7及图8所示的电池包20的情况下，在单电池21 上分别连接用于电压检测的布线35,检测信号通过这些布线35被发送至保护电路26。
[0212]在除了正极端子7及负极端子6所突出的侧面以外的组电池23的三侧面上分别配 置有由橡胶或树脂形成的保护片材36。
[0213] 组电池23与各保护片材36及印制电路布线基板24-起被收纳于收纳容器37内。 即，在收纳容器37的长边方向的两个内侧面和短边方向的内侧面分别配置保护片材36,在 短边方向的相反侧的内侧面配置印制电路布线基板24。组电池23位于被保护片材36及印制 电路布线基板24所围成的空间内。盖38安装于收纳容器37的上面。
[0214] 另外，对于组电池23的固定，也可以使用热收缩带来代替粘接胶带22。此时，在组 电池的两侧面配置保护片材，将热收缩管绕圈后，使热收缩管热收缩而将组电池捆扎。
[0215] 图7及图8中示出了以串联的方式连接多个单电池21的形态，但为了增大电池容 量，也可以以并联的方式连接。或者，也可以将串联连接与并联连接组合。还可以将组装好 的电池包进一步以串联或并联的方式连接。
[0216] 此外，第3实施方式所述的电池包的形态可以根据用途而适当变更。第3实施方式 所述的电池包适宜用于要求在取出大电流时循环特性优异的用途。具体而言，可以作为数 码相机的电源、或作为例如两轮至四轮混合动力电动车、两轮至四轮电动车及助力自行车 的车载用电池使用。特别适宜作为车载用电池使用。
[0217]第3实施方式所述的电池包具备第2实施方式所述的非水电解质电池。其结果是， 第3实施方式所述的电池包能够显示优异的输入输出特性及循环特性。
[0218]实施例
[0219] 以下基于实施例对上述实施方式进一步进行详细说明，但只要不超出本发明的主 旨，本发明并不限定于以下记载的实施例。
[0220] (实施例1)
[0221 ]实施例1中，通过以下的步骤来合成实施例1的活性物质。
[0222]首先，作为起始原料，准备Ti的摩尔浓度为1.28mol/L的硫酸氧钛稀硫酸溶液、Nb 的摩尔浓度为0.5mol/L的氯化铌的乙醇溶液和Mo的摩尔浓度为0.5m〇l/L的氯化钼的乙醇 溶液。
[0223 ]接着，将这些溶液混合，得到没有氢氧化物等异物的析出的透明的混合溶液。混合 按照摩尔比Ti :Nb:Mo达到1.0:2.18:0.05的方式进行。
[0224] 接着，通过在该混合溶液中边搅拌边滴加氨水，将溶液的pH调节至8。通过氨水的 滴加，在混合溶液中产生白色沉淀物。将该沉淀物从混合溶液中取出，用纯水进行洗涤，过 滤后回收。接着，将这样操作而回收的沉淀物以80°C的加热器进行干燥。之后，通过行星球 磨机，将沉淀物的凝聚破碎。之后，对于该沉淀物，在900 °C下以30分钟、大气中的条件下进 行烧成。此时，升温速度设定为30°C/分钟。之后，将通过烧成而得到的产物通过行星球磨机 进行粉碎，得到粉末。将该粉末作为实施例1的活性物质。
[0225] 量取少量实施例1的活性物质，实施酸溶解及碱溶解，制备测定溶液。使用该测定 溶液，进行ICP分析(SII Nano Technology株式会社制SPS-3520UV)，算出有关实施例1的活 性物质的每单位重量的Ti、Nb及Mo的各元素的物质量。另一方面，进一步量取少量实施例1 的活性物质而制备另外的测定溶液，通过将其供于利用不活泼气体-红外吸收法(LEC0公司 制TC-600)的分析，算出有关实施例1的活性物质的每单位重量的0元素的物质量。由这些结 果，算出有关实施例1的活性物质的每单位重量中包含的各构成元素的摩尔比例，结果可 知：Ti = 10.086atm%、Nb = 19.976atm%、Mo = 0.012atm%、0 = 69.926atm%。
[0226] 此外，对于实施例1的活性物质粉末，实施广角X射线衍射测定。将光谱示于图9中。 确认光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有 见到异相的峰。对于所得到的光谱，通过使用分析软件"Rigaku PDXL2ver.2.1"实施自动曲 线处理来实施拟合。由属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7〇W:(n-077-1374)的归属于 (110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其 结果是，可知实施例1的活性物质所包含的活性物质粒子的微晶尺寸为30. lnm。
[0227] 此外，对于实施例1的活性物质，拍摄SEM图像。装置使用株式会社Hitachi High-Technologies制SU-8020。具体而言，通过在样品台上粘贴碳带，在其上轻轻地放置以棉棒 的前端采集的粉末后进行压接，吹空气而将多余载置的粉末吹走，作为测定试样。观察条件 设定为加速电压3kV、探针条件10μΑ、倍率2万倍的条件。将代表性SEM图像示于图10中。从该 SHM图像中，选择长宽比最高的一次粒子。长宽比为将一次粒子的粒径最短的方向的粒径设 定为A、将最长的方向的粒径设定为B时的比B/A。图10的SEM图像中长宽比最高的粒子的长 宽比为1.40。使用30张 SEM图像实施同样的操作，算出它们的平均值作为实施例1的活性物 质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长宽比（将小数点后第三位四舍五入而算出）。其结 果是，可知实施例1的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长宽比为1.52。
[0228] (实施例2)
[0229] 实施例2中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比T i : N b : Μ 〇设定为 1.02:2.13:0.10,除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了实施例2的活性物质。
[0230] 对于实施例2的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0231] 此外，对于实施例2的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例2的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为32 · lnm〇
[0232] 此外，对于实施例2的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例2的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.55。
[0233] (实施例3)
[0234] 实施例3中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比T i : Nb : Mo设定为 1.05:2.07:0.15，除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了实施例3的活性物质。
[0235] 对于实施例3的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.435atm%、Nb = 18.883atm%、Mo = l · 113atm%、 0 = 69.569atm% 〇
[0236] 此外，对于实施例3的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例3的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为38 · 9nm〇
[0237] 此外，对于实施例3的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例3的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.63。
[0238] (实施例4)
[0239] 实施例4中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti : Nb : Mo设定为 1.05:2.07:0.20，除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了实施例4的活性物质。
[0240] 对于实施例4的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：1';[ = 10.3483加％、他=18.7253加％、]\1〇 = 1.9413加％、 0 = 68.986atm% 〇
[0241] 此外，对于实施例4的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样通过使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例4的活性物质所包 含的活性物质粒子的微晶尺寸为42.3nm。
[0242] 此外，对于实施例4的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例4的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.71。
[0243] (实施例5)
[0244] 实施例5中，除了将烧成温度设定为800°C以外，通过与实施例2同样的方法，合成 了实施例5的活性物质。
[0245] 对于实施例5的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0246] 此外，对于实施例5的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例5的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为20 · 6nm〇
[0247] 此外，对于实施例5的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例5的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.42。
[0248] (实施例6)
[0249] 实施例6中，除了将烧成温度设定为700°C以外，通过与实施例2同样的方法，合成 了实施例6的活性物质。
[0250] 对于实施例6的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0251] 此外，对于实施例6的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例6的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为10. lnm〇
[0252] 此外，对于实施例6的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例6的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.21。
[0253] (实施例7)
[0254]实施例7中，除了将烧成时的升温速度设定为40°C/分钟以外，通过与实施例2同样 的方法，合成了实施例7的活性物质。
[0255] 对于实施例7的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0256] 此外，对于实施例7的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例7的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为30 · 2nm〇
[0257] 此外，对于实施例7的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例7的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.21。
[0258] (实施例8)
[0259] 实施例8中，除了将烧成时的升温速度设定为25°C/分钟以外，通过与实施例2同样 的方法，合成了实施例8的活性物质。
[0260] 对于实施例8的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0261] 此外，对于实施例8的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例8的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为32 · 6nm〇
[0262] 此外，对于实施例8的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例8的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为2.65。
[0263] (实施例9)
[0264] 实施例9中，除了将烧成时的升温速度设定为20°C/分钟以外，通过与实施例2同样 的方法，合成了实施例9的活性物质。
[0265] 对于实施例9的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0266] 此外，对于实施例9的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例9的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为29 · 5nm〇
[0267] 此外，对于实施例9的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例9的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的一 次粒子的长宽比为3.82。
[0268](实施例 10)
[0269] 实施例10中，通过以下的步骤来合成实施例10的活性物质。
[0270] 首先，作为起始原料，准备Ti的摩尔浓度为1.28mol/L的硫酸氧钛稀硫酸溶液、Nb 的摩尔浓度为0.5mol/L的氯化铌的乙醇溶液和W的摩尔浓度为0.5m〇l/L的氯化钨的乙醇溶 液。
[0271 ]接着，将这些溶液混合，得到没有氢氧化物等异物的析出的透明的混合溶液。混合 按照摩尔比Ti :Nb:W达到1.0:2.18:0.02的方式进行。
[0272] 接着，通过在该混合溶液中边搅拌边滴加氨水，将溶液的pH调节至8。通过氨水的 滴加，在混合溶液中产生白色沉淀物。将该沉淀物从混合溶液中取出，用纯水进行洗涤，过 滤后回收。接着，将这样操作而回收的沉淀物以80°C的加热器进行干燥。之后，通过行星球 磨机，将沉淀物的凝聚破碎。之后，对于该沉淀物，在900 °C下以30分钟、大气中的条件下进 行烧成。此时，升温速度设定为30°C/分钟。之后，将通过烧成而得到的产物通过行星球磨机 进行粉碎，得到粉末。将该粉末作为实施例10的活性物质。
[0273] 量取少量实施例10的活性物质，实施酸溶解及碱溶解，制备测定溶液。使用该测定 溶液，进行ICP分析(SII Nano Technology株式会社制SPS-3520UV)，算出有关实施例10的 活性物质的每单位重量的Ti、Nb及W的各元素的物质量。另一方面，进一步量取少量实施例 10的活性物质而制备另外的测定溶液，通过将其供于利用不活泼气体-红外吸收法(LEC0公 司制TC-600)的分析，算出有关实施例10的活性物质的每单位重量的0元素的物质量。由这 些结果，算出有关实施例10的活性物质的每单位重量中包含的各构成元素的摩尔比例，结 果可知：！1 = 10.09&1：111%、他=19.978&1：111%、￥=0.011&1：111%、0 = 69.921&1：111%。
[0274] 此外，对于实施例10的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例10的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为29 · 5nm〇
[0275]此外，对于实施例10的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例10的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.58。
[0276](实施例11)
[0277] 实施例11中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb :W设定为 1.04:2.1:0.05，除此以外，通过与实施例10同样的方法，合成了实施例11的活性物质。
[0278] 对于实施例11的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.47atm%、Nb=19.161atm%、W=0.47atm%、0 = 69.899atm%。
[0279] 此外，对于实施例11的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例11的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为31 · 9nm〇
[0280] 此外，对于实施例11的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例11的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.62。
[0281](实施例⑵
[0282] 实施例12中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb :W设定为 1.04:2.1:0.05，除此以外，通过与实施例10同样的方法，合成了实施例12的活性物质。
[0283] 对于实施例12的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10 · 36atm%、Nb = 18 · 752atm%、W= 1 · 796atm%、0 = 69.088atm% 〇
[0284] 此外，对于实施例12的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例12的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为34.7nm〇
[0285] 此外，对于实施例12的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例12的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.83。
[0286](实施例13)
[0287] 实施例13中，通过以下的步骤来合成实施例13的活性物质。
[0288] 首先，作为起始原料，准备Ti的摩尔浓度为1.28mol/L的硫酸氧钛稀硫酸溶液、Nb 的摩尔浓度为0.5mol/L的氯化银的乙醇溶液和V的摩尔浓度为0.5m〇l/L的三氯化氧化f凡的 乙醇溶液。
[0289] 接着，将这些溶液混合，得到没有氢氧化物等异物的析出的混合溶液。混合按照摩 尔比Ti:Nb:V达到1.0:2.15:0.06的方式进行。
[0290] 接着，通过边搅拌，边在该混合溶液中滴加氨水，将溶液的pH调节至8。通过氨水的 滴加，在混合溶液中产生白色沉淀物。
[0291] 另外，由于作为起始原料的三氯化氧化钒与水的反应性高，所以从以上说明的起 始原料的混合至白色沉淀的生成为止，在-30 °C dp的露点状况下实施。
[0292] 将该沉淀物从混合溶液中取出，用纯水进行洗涤，过滤后回收。接着，将这样操作 而得到的沉淀物以80°C的加热器干燥。之后，通过行星球磨机，将沉淀物的凝聚破碎。之后， 对于该沉淀物，在900°C下以30分钟、大气中的条件下进行烧成。此时，将升温速度设定为30 °C/分钟。之后，将通过烧成而得到的产物通过行星球磨机进行粉碎，得到粉末。将该粉末作 为实施例13的活性物质。
[0293] 量取少量实施例13的活性物质，实施酸溶解及碱溶解，制备测定溶液。使用该测定 溶液，进行ICP分析(SII Nano Technology株式会社制SPS-3520UV)，算出有关实施例13的 活性物质的每单位重量的Ti、Nb及V的各元素的物质量。另一方面，进一步量取少量实施例 13的活性物质而制备另外的测定溶液，通过将其供于利用不活泼气体-红外吸收法(LEC0公 司制TC-600)的分析，算出有关实施例13的活性物质的每单位重量的0元素的物质量。由这 些结果，算出有关实施例13的活性物质的每单位重量中包含的各构成元素的摩尔比例，结 果可知：Ti = 9.99atm%、Nb = 19.987atm%、V = 0.013atm%、0 = 70.01atm%。
[0294] 此外，对于实施例13的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例13的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为31 · 6nm〇
[0295] 此外，对于实施例13的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例13的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.32。
[0296](实施例 14)
[0297] 实施例14中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:V设定为1.0: 2.12:0.10,除此以外，通过与实施例13同样的方法，合成了实施例14的活性物质。
[0298] 对于实施例14的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.02atm%、Nb = 19.4atm%、V = 0.60atm%、0 = 69.98atm% 〇
[0299] 此外，对于实施例14的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例14的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为33 · 3nm〇
[0300]此外，对于实施例14的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例14的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.44。
[0301](实施例15)
[0302]实施例15中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:V设定为1.0: 2.0:0.15，除此以外，通过与实施例13同样的方法，合成了实施例15的活性物质。
[0303] 对于实施例15的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 9.907atm%、Nb = 18 · 823atm%、V= 1 · 922atm%、0 = 69.348atm% 〇
[0304] 此外，对于实施例15的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知实施例15的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为43 · lnm〇
[0305] 此外，对于实施例15的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知实施例15的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.59。
[0306] (比较例1)
[0307]比较例1中，通过以下说明的固相法合成了作为比较例1的活性物质的T iNb2〇7。
[0308] 首先，准备氧化钛的粉末、氧化铌的粉末及氧化钼的粉末。将这些粉末按照摩尔比 Ti : Nb:Mo达到1.05:1.9:0.08的方式进行称量。将这些粉末通过行星球磨机进行湿式混合， 得到混合物。作为溶剂，使用乙醇。将所得到的混合物取出，以80°C的加热器进行干燥，使溶 剂从混合物中蒸发。之后，将混合物在大气气氛下、1000 °C下供于12小时的预烧成。接着，将 预烧成物自然冷却。之后，将预烧成物再次加入行星球磨机中，供于粉碎及混合，得到前体。 将该前体在l〇〇〇°C下供于12小时的热处理。之后，将烧成物再次以行星球磨机进行粉碎，将 粗粒破碎。这样，得到比较例1的活性物质的粉末。
[0309] 对于比较例1的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10 ·498atm%、Nb = 18 · 996atm%、Mo = 0 · 520atm%、 0 = 69.986atm% 〇
[0310]此外，对于比较例1的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。将光 谱示于图11中。确认光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(PDF:01-〇77- 1374)-致，没有见到异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。 由属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半 值幅，如之前说明的那样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例1 的活性物质所包含的活性物质粒子的微晶尺寸为85.3nm。
[0311] 此外，对于比较例1的活性物质，除了将观察倍率设定为5000倍以外，与实施例1同 样地拍摄30张 SEM图像。将代表性SEM图像示于图12中。从其中选择粒径最大的一次粒子，算 出长宽比，结果为4.13。使用30张 SEM图像实施同样的操作，算出它们的平均值作为比较例1 的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长宽比(将小数点后第三位四舍五入而算 出）。其结果是，可知比较例1的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长宽比为 4.50〇
[0312] (比较例2)
[0313] 比较例2中，使用氧化钨粉末来代替氧化钼粉末，并将氧化钛的粉末、氧化铌的粉 末、氧化钨的粉末按照摩尔比Ti :Nb:W达到1.05:1.9:0.05的方式进行称量，除此以外，通过 与比较例1同样的方法，合成了比较例2的活性物质。
[0314] 对于比较例2的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10 · 508atm%、Nb= 19.02atm%、W=0.490atm%、0 = 69.982atm% 〇
[0315]此外，对于比较例2的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例2的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为90 · 5nm〇
[0316]此外，对于比较例2的活性物质，在与比较例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例2的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为4.23。
[0317] (比较例3)
[0318] 比较例3中，使用氧化钒的粉末来代替氧化钼的粉末，以及将氧化钛的粉末、氧化 铌的粉末、氧化钒的粉末按照摩尔比Ti :Nb: V达到1.0:1.95:0.10的方式进行称量，除此以 外，通过与比较例垌样的方法，合成了比较例3的活性物质。
[0319] 对于比较例3的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti=9.968atm%、Nb=19.49atm%、V = 0.510atm%、0 = 70.032atm% 〇
[0320] 此外，对于比较例3的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例3的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为88 · 9nm〇
[0321] 此外，对于比较例3的活性物质，在与比较例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例3的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为4.81。
[0322] (比较例4)
[0323] 比较例4中，除了将烧成温度设定为1000°C以外，通过与实施例2同样的方法合成 了活性物质。
[0324] 对于比较例4的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 =69.892atm%。
[0325] 此外，对于比较例4的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例4的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为92 · lnm〇
[0326] 此外，对于比较例4的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例4的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为3.84。
[0327] (比较例5)
[0328]比较例5中，除了将烧成温度设定为600°C以外，通过与实施例2同样的方法，合成 了比较例5的活性物质。
[0329 ]对于比较例5的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0330]此外，对于比较例5的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例5的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为4 · 84nm〇
[0331 ]此外，对于比较例5的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例5的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.12。
[0332] (比较例6)
[0333] 比较例6中，除了将烧成时的升温温度设定为5°C/分钟以外，通过与实施例2同样 的方法，合成了比较例6的活性物质。
[0334] 对于比较例6的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0335] 此外，对于比较例6的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例6的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为56 · lnm〇
[0336] 此外，对于比较例6的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例6的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为4.21。
[0337] (比较例7)
[0338] 比较例7中，除了将烧成时的升温温度设定为5°C/分钟、及将烧成温度设定为1000 °C以外，通过与实施例2同样的方法，合成了比较例7的活性物质。
[0339 ]对于比较例7的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.261atm%、Nb = 19.587atm%、Mo = 0.26atm%、0 = 69.892atm% 〇
[0340]此外，对于比较例7的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例7的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为85 · 4nm〇
[0341 ]此外，对于比较例7的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例7的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为4.88。
[0342] (比较例8)
[0343] 实施例8中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比T i : Nb : Μ〇设定为 1.03:2.02:0.4,除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了比较例8的活性物质。
[0344] 对于比较例8的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.327atm%、Nb = 18.686atm%、Mo = 0.214atm%、 0 = 68.843atm% 〇
[0345] 此外，对于比较例8的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。光谱 的峰的一部分与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(PDF:01-〇77-1374)-致。然而，确认 到异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间 群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的 那样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例8的活性物质所包含 的活性物质粒子的微晶尺寸为51 · 5nm 〇
[0346] 此外，对于比较例8的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例8的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.96。
[0347] (比较例9)
[0348] 比较例9中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比T i : Nb : Mo设定为 1.03:2.02:0.03，除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了比较例9的活性物质。
[0349 ]对于比较例9的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果成为Ti = 10.0atm%、Nb = 20.0atm%、Mo = 0.006atm%、0 = 69.994%。
[0350]此外，对于比较例9的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例9的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为29 · 9nm〇
[0351 ]此外，对于比较例9的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例9的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.21。
[0352] (比较例10)
[0353] 比较例10中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:W设定为1.0: 2.1:0.4,除此以外，通过与实施例10同样的方法，合成了比较例10的活性物质。
[0354] 对于比较例10的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.339atm%、Nb = 18.708atm%、W=2.028atm%、0 = 68.925atm% 〇
[0355] 此外，对于比较例10的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。光谱 的峰的一部分与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(PDF:01-〇77-1374)-致。然而，确认 到异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间 群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的 那样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例10的活性物质所包含 的活性物质粒子的微晶尺寸为50.9nm。
[0356] 此外，对于比较例10的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例10的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.77。
[0357] (比较例11)
[0358] 比较例11中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:W设定为1.0: 2.15:0.1，除此以外，通过与实施例10同样的方法，合成了比较例11的活性物质。
[0359 ]对于比较例11的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 9.999atm%、Nb = 19 · 998atm%、W=0.008atm%、0 = 69.994atm% 〇
[0360]此外，对于比较例11的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例11的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为28 · 4nm〇
[0361 ]此外，对于比较例11的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 Sffl图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例11的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.15。
[0362] (比较例 I2)
[0363] 比较例12中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:V设定为1.0: 2.15:0.4,除此以外，通过与实施例13同样的方法，合成了比较例12的活性物质。
[0364] 对于比较例12的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果成为Ti = 9.798atm%、Nb=19.596atm%、V = 2.018atm%、0 = 68.587atm% 〇
[0365] 此外，对于比较例12的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例12的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为56 · 8nm〇
[0366] 此外，对于比较例12的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 Sffl图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例12的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.82。
[0367] (比较例13)
[0368] 比较例13中，在将起始原料混合而得到混合溶液时，将摩尔比Ti :Nb:V设定为1.0: 2.15:0.03,除此以外，通过与实施例13同样的方法，合成了比较例13的活性物质。
[0369 ]对于比较例13的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果可知：Ti = 10.0atm%、Nb = 20.0atm%、V = 0.003atm%、0 = 69.997atm% 〇
[0370]此外，对于比较例13的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例13的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为28 · 9nm〇
[0371] 此外，对于比较例13的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例13的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.11。
[0372] (比较例14)
[0373] 比较例14中，作为起始原料没有使用氯化钼的乙醇溶液，在起始原料的混合时，将 摩尔比Ti:Nb设定为1.0:2.15,除此以外，通过与实施例1同样的方法，合成了比较例14的活 性物质。
[0374] 对于比较例14的活性物质，通过与实施例1同样的方法，算出每单位重量中包含的 各构成元素的摩尔比例，结果成为Ti = 10.0atm%、Nb = 20.0atm%、0 = 70.0atm%。
[0375] 此外，对于比较例14的活性物质，与实施例1同样地实施广角X射线衍射测定。确认 光谱的全部峰与属于C2/m的空间群的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)-致，没有见到 异相的峰。对于所得到的光谱，通过与实施例1同样的方法实施拟合。由属于C2/m的空间群 的单斜晶型TiNb 2〇7(roF:01-〇77-1374)的归属于（110)面的峰值的半值幅，如之前说明的那 样使用Scherrer的式子，从而算出微晶尺寸。其结果是，可知比较例14的活性物质所包含的 活性物质粒子的微晶尺寸为20 · lnm〇
[0376] 此外，对于比较例14的活性物质，在与实施例1同样的观察条件下，拍摄30张 SEM图 像。由这些SEM图像，通过与实施例1同样的方法，导出平均长宽比（将小数点后第三位四舍 五入而算出）。其结果是，可知比较例14的活性物质所包含的活性物质粒子的一次粒子的长 宽比为1.21。
[0377] [试验用电池的制作]
[0378] 使用如以上那样操作而合成的各活性物质，按照以下的步骤，制作了实施例1~15 及比较例1~14的各试验用电池。另外，以下，列举出实施例1的试验用电池的制作步骤为例 进行说明，但其他的试验用电池也通过相同步骤来制作。
[0379] 〈负极的制作〉
[0380]通过将实施例1的活性物质100质量％、作为导电助剂的乙炔黑10质量％及碳纳米 纤维10质量％、作为粘结剂的聚偏氟乙稀(PVdF)10质量％添加到作为分散溶剂的N-甲基吡 咯烷酮(NMP)中并进行混合，制备浆料。将该浆料涂布到由厚度为12μπι的铝箱构成的集电体 的两面上。此时，在集电体的一部分上，没有涂布浆料。接着，使涂膜干燥，接着进行加压。如 此制作了实施例1的电极。电极单位面积重量设定为60± 2g/m2(不包括集电体）。实施例1的 负极具备负极集电体和担载于其上的负极层。此外，负极集电体包含在表面没有担载负极 层的负极极耳。
[0381] 〈正极的制作〉
[0382] 通过将作为正极活性物质的LiNiQ.5CoQ. 2Mn().302粉末100质量％、作为导电助剂的 乙炔黑10质量％及碳纳米纤维10质量％、作为粘结剂的聚偏氟乙烯(PVdF)lO质量％添加到 N-甲基吡咯烷酮(NMP)中并进行混合，制备浆料。将该浆料涂布到由厚度为12μπι的铝箱构成 的集电体的两面上。此时，在集电体的一部分上，没有涂布浆料。接着，使涂膜干燥，接着进 行加压。如此，制作了正极。正极的单位面积重量(g/m 2)(不包括集电体)按照正极充电容量 A(mAh/g)相对于负极充电容量B(mAh/g)的比达到A/B=l .0±0.05的方式进行调整。制作的 正极具备正极集电体和担载于其上的正极层。此外，正极集电体包含在表面没有担载正极 层的正极极耳。
[0383] 〈电极组的制作〉
[0384] 使用如以上那样操作而制作的负极及正极，按照以下的步骤，制作图13所示的电 极组。另外，图13所示的电极组为实施例1的试验用电池的电极组的一部分。
[0385] 首先，准备带状的纤维素隔膜4。将该隔膜4如图13中所示的那样弯折。接着，在弯 折后的隔膜4的最上层层叠一片负极3。接着，在隔膜4相对而形成的空间中交替地插入正极 5及负极3。其中，正极集电体5a的正极极耳5c与负极集电体3a的负极极耳3c从隔膜4沿相同 方向突出。此外，如图13中所示的那样，在负极3、隔膜4及正极5的层叠方向上，正极极耳5c 彼此及负极极耳3c彼此互相重叠，正极极耳5c与负极极耳3c没有互相重叠。
[0386] 接着，将互相重叠的多个负极极耳3c彼此焊接，同时将它们与负极端子连接。同样 地，将互相重叠的多个正极极耳5c彼此焊接，同时将它们与正极端子连接。
[0387] 〈非水电解质的制备〉
[0388]在碳酸亚丙酯：碳酸二乙酯的体积比例为1:2的混合溶剂中，以1M的浓度溶解 LiPF6。如此，制备了非水电解质。
[0389] 〈电池的制作〉
[0390] 将如之前那样操作而得到的电极组2收纳到层压薄膜的外包装构件中。此时，负极 端子及正极端子向外包装构件的外侧伸出。接着，将层压薄膜的周围以残留一部分的方式 进行焊接。接着，通过层压薄膜的没有焊接的部分(注液孔），向外包装构件内加入之前制备 的非水电解质。接着，将注液孔进行焊接，制作了容量为1. 〇Ah的实施例1的非水电解质电 池。
[0391][试验]
[0392] 对如以上那样制作的各电池，按照以下的步骤，进行速率试验及循环试验。
[0393] (速率试验）
[0394] 首先，将各电池以1C的速率进行恒流充电至电池电压达到3.0V为止，接着以3.0V 的恒压充电进行充电至电流值达到〇. 05C为止。接着，将该电池以0.2C的速率放电至电池电 压达到1.5V为止。将通过该放电得到的放电量记录为0.2C放电量。
[0395] 接着，将各电池以1C的速率恒流充电至电池电压达到3.0V为止，接着，以3.0V的恒 压充电进行充电至电流值达到〇. 05C为止。接着，将该电池以5C的速率放电至电池电压达到 1.5V为止。将通过该放电得到的放电量记录为5C放电量。
[0396] 将各电池的5C放电量相对于0.2C放电量的比以作为速率特性的指标的5C/0.2C容 量比而算出。
[0397] (循环试验）
[0398] 在速率试验后，将各电池通过以下的步骤供于循环试验。首先，将各电池以1C的速 率恒流充电至电池电压达到3. OV为止，接着以3. OV的恒压充电进行充电至电流值达到 0.05C为止。接着，将电池在25 °C恒温槽中静置。接着，将该电池以5C的速率放电至电池电压 达到1.5V为止。将以上的充电-静止-放电作为1个循环。在循环的间歇进行10分钟的静置。 在循环试验中，将以上的循环进行1000个循环。此外，循环试验在温度25°C下以一定的条件 下进行。
[0399] 将通过第1000循环的放电而放电的放电量相对于通过第1循环的放电而放电的放 电量的比以作为循环寿命特性的指标的循环容量维持率而算出。
[0400] [结果]
[0401] 首先，将各实施例及各比较例中的活性物质的合成条件汇总于以下的表1中。
[0402] 表 1
[0403]
[0404] 接着，将各实施例及各比较例的活性物质所包含的活性物质粒子的微晶尺寸及一 次粒子的长宽比、以及各实施例及各比较例的试验用电池的5C/0.2C容量比及循环容量维 持率汇总于以下的表2中。
[0405] 表 2
[0406]
[0407] [考察]
[0408] 首先，实施例1~18全部为通过液相合成来合成活性物质的例子。另一方面，比较 例1~3为通过固相合成来合成活性物质的例子。在比较例1~3的固相合成中，需要长时间 的烧成。因此，比较例1~3的活性物质粒子如由表1表明的那样微晶尺寸及一次粒子的长宽 比大。实际上，如由图12所示的有关比较例1的活性物质的代表性SEM图像表明的那样，比较 例1的活性物质包含带标度（scale)的长宽比大的活性物质粒子。另一方面，实施例1~18 中，将烧成时的升温速度设定为20°C/分钟以上。通过利用液相法的合成，即使使用含有选 自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的化合物作为烧结助剂，也能够抑制微晶尺寸及一 次粒子的长宽比增大。因此，实施例1~18的试验用电池能够抑制负极中的活性物质中的Li 的扩散距离的增加，其结果是，5C/0.2C容量比及循环容量维持率与比较例1~3的5C/0.2C 容量比及循环容量维持率相比得到改善。
[0409] 此外，实施例1~4、以及比较例8及9中，将添加元素设为Mo,并改变铌钛复合氧化 物中的添加元素的含量。由表2所示的这些结果获知，铌钛复合氧化物中的Mo的含量在 0.01 atom%以上且2atom%以下的范围内的实施例1~4的试验用电池与Mo的含量过多的比 较例8的试验用电池及Mo的含量过少的比较例9的试验用电池相比，5C/0.2C容量比及循环 容量维持率得到改善。这是以下原因的结果:在实施例1~4的活性物质中，在烧成时作为烧 结助剂包含含有Mo的化合物，合成了Nb和/或Ti的一部分被置换成Mo元素的铌钛复合氧化 物，但如表2所示的那样能够抑制微晶尺寸及一次粒子的长宽比的增大。
[0410] 另一方面，认为在比较例8的活性物质中，铌钛复合氧化物中的Mo的含量超过 2.OOatm%，其超过铌钛复合氧化物中的Mo的固溶极限量。因此，比较例8的活性物质所包含 的铌钛复合氧化物的活性物质粒子为在活性物质中残留较多异相的状态。这也被有关比较 例8的活性物质的广角X射线衍射测定结果所支持。认为像这样在包含含有异相的活性物质 粒子的比较例8的活性物质中，由于因伴随Li的嵌入及脱嵌时的体积膨胀及收缩的应力而 产生活性物质的裂纹，所以循环特性降低。
[0411]此外，认为比较例9的活性物质中，银钛复合氧化物中的Mo的含量低于O.Olatm%， 作为烧结助剂的Mo的存在量少。因此，认为比较例9的活性物质中，在烧成时没有充分地进 行致密化，无法得到具有充分的结晶性的相。因此，认为比较例9的试验用电池的速率特性 及循环寿命特性差。
[0412]由实施例10~12以及比较例10及11的结果获知，在使添加元素为W的情况下也存 在与M〇同样的倾向。此外，由实施例13~15以及比较例12及13的结果获知，在使添加元素为 V的情况下也存在与Mo同样的倾向。
[0413]比较例14的活性物质是在起始原料中没有添加 Mo、W及V中的任一者而合成的活性 物质。比较例14的活性物质由于没有使用作为烧结助剂的原料而进行合成，所以尽管烧成 温度为900°C，结晶性也低。因此，认为比较例14的试验用电池在比较例14的活性物质中大 量的Li的扩散受到阻碍，与实施例1的试验用电池相比，5C/0.2C容量比及循环容量维持率 低。
[0414] 在实施例5及6以及比较例4及5中，由实施例1改变烧成温度。在实施例5及6中，通 过使起始原料中包含含有Mo的化合物，该化合物作为烧结助剂起作用。因此，实施例5及6的 活性物质是将烧成温度分别降低至800°C及700°C而合成的，实施例5及6的试验用电池与实 施例1的电池相比，5C/0.2C容量比及循环容量维持率没有下降。另一方面，认为在烧成温度 超过1000°C的比较例4中，由于所得到的活性物质粒子的微晶尺寸变得过大，所以活性物质 粒子中的Li的扩散距离增加，其结果是，比较例4的试验用电池的速率特性降低。另一方面， 认为比较例5的活性物质由于烧成温度过低，所以所得到的活性物质粒子的微晶尺寸过小。 认为比较例5的活性物质由于活性物质粒子的微晶尺寸过小，所以因活性物质界面的影响 而使Li嵌入位点变得不稳定，进而副反应增加。认为由于这些原因，比较例5的试验用电池 的循环特性不足。
[0415] 实施例7~9以及比较例6及7是由实施例1改变了升温速度的例子。比较例6及7的 活性物质由于烧成时的升温速度过低，所以所得到的活性物质粒子的一次粒子的长宽比超 过4。因此，认为比较例6及7的试验用电池的负极中的活性物质中的L i的扩散距离增加。认 为其结果是，比较例6及7的试验用电池的循环特性不足。
[0416]根据以上说明的至少1个实施方式及实施例，提供电池用活性物质。该电池用活性 物质包含单斜晶型铌钛复合氧化物的活性物质粒子。单斜晶型铌钛复合氧化物包含选自由 Mo、V及W构成的组中的至少1种元素。单斜晶型铌钛复合氧化物中的选自由Mo、V及W构成的 组中的至少1种元素的含量在0.Olatm%以上且2atm%以下的范围内。活性物质粒子的一次 粒子的长宽比在1以上且低于4的范围内。活性物质粒子的微晶尺寸在5nm以上且90nm以下 的范围内。该电池用活性物质由于晶体生长时的活性物质粒子内的Li固体内扩散距离的增 加得到抑制，所以在组装入非水电解质电池中使用时，能够抑制充电时的过电压的发生或 还原侧的副反应。其结果是，该电池用活性物质能够实现输入输出特性及循环特性优异的 非水电解质电池。
[0417]对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而示出的，其 意图并非限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明 的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范 围、主旨中，同时包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。
【主权项】
1. 一种活性物质，其包含含有选自由Mo、V及W构成的组中的至少1种元素的单斜晶型铌 钛复合氧化物的活性物质一次粒子， 所述单斜晶型铌钛复合氧化物中的所述至少1种元素的含量在O.Olatm%以上且 2atm%以下的范围内， 所述活性物质一次粒子的长宽比在1以上且低于4的范围内，微晶尺寸在5nm以上且 90nm以下的范围内。2. 根据权利要求1所述的活性物质，其中，所述活性物质一次粒子的长宽比为1以上且3 以下。3. 根据权利要求1或2所述的活性物质，其中，所述活性物质一次粒子的微晶尺寸为 10nm以上且70nm以下。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的活性物质，其中，所述单斜晶型铌钛复合氧化物 中的所述至少1种元素的含量为〇. Olatm%以上且0.3atm%以下。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的活性物质，其中，所述单斜晶型铌钛复合氧化物 包含选自由了3小6、8丨、513^8、？、0、8、恥、]\%^1及3丨构成的组中的至少1种另外的元素。6. 根据权利要求1~5中任一项所述的活性物质，其中，所述单斜晶型铌钛复合氧化物 以通式：Tipa- cMlaM3cNb2-b-dM2 bM4d〇7 表示： 所述通式中，0<a<l、0<b<l、0<c+d<l， Ml及M2为选自由恥、了&、？6、11、8丨、313^8、？、0、8、恥、]\%^1及3丨构成的组中的至少1种 元素，所述Ml及所述M2可以相同，也可以相互不同， M3及M4为选自V、Mo及W中的至少1种元素，所述M3及所述M4可以相同，也可以相互不同。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的活性物质，其进一步包含被覆于所述活性物质一 次粒子的表面的至少一部分上的碳含有层。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的活性物质，其含有由所述活性物质一次粒子凝聚 而成的二次粒子。9. 根据权利要求1~8中任一项所述的活性物质，其含有所述单斜晶型铌钛复合氧化物 的活性物质二次粒子。10. -种非水电解质电池，其具备： 包含权利要求1~9中任一项所述的活性物质的负极、 正极、和 非水电解质。11. 一种电池包，其包含权利要求10所述的非水电解质电池。12. -种组电池，其具备多个非水电解质电池，所述多个非水电解质电池分别具备： 包含权利要求1~9中任一项所述的活性物质的负极、 正极、和 非水电解质， 而且，所述多个非水电解质电池以串联和/或并联的方式电连接。13. -种电池包，其具备权利要求12所述的组电池。
【文档编号】H01M4/58GK105990571SQ201610126262
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】伊势树, 伊势一树, 原田康宏, 高见则雄
【申请人】株式会社东芝