ES2605782T3 - Polvo granular de material activo de electrodo positivo y método de producción del mismo, y batería secundaria de electrolito no acuoso - Google Patents

Polvo granular de material activo de electrodo positivo y método de producción del mismo, y batería secundaria de electrolito no acuoso Download PDF

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Abstract

Partículas de sustancia activa de electrodo positivo que comprenden un compuesto que tiene al menos un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m, comprendiendo el compuesto un óxido de material compuesto que comprende al menos Li, Mn y Co y/o Ni, un elemento A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi), boro y flúor, en el que se controla un contenido de Mn en el compuesto de manera que una relación molar del Mn con respecto a una suma de Ni, Co y Mn [Mn/(Ni + Co + Mn)] en el mismo no sea inferior a 0,55; un contenido de boro en el compuesto sea del 0,01 al 1 % en peso; un contenido de flúor en el compuesto sea del 0,01 al 5 % en peso; un contenido del elemento A en el compuesto sea del 0,004 al 9 % en peso; y una relación de intensidad relativa [(a)/(b)] de una intensidad de pico de difracción máxima (a) observada a 2θ >= 20,8 ± 1 º en un patrón de difracción de rayos X en polvo de las partículas de sustancia activa de electrodo positivo medido usando un rayo Cu-Kα con respecto a una intensidad de pico de difracción máxima (b) observada a 2θ >= 18,6 ± 1 º en el patrón de difracción de rayos X de polvo [(a)/(b)] es de 0,02 a 0,2.

Description

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Polvo granular de material activo de electrodo positivo y metodo de produccion del mismo, y baterfa secundaria de electrolito no acuoso.
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (catodo) para baterfas secundarias de electrolito no acuoso, que presentan una gran capacidad de carga/descarga y tienen excelentes caracterfsticas de ciclo y estabilidad termica.
Antecedentes de la tecnica
Con el reciente y rapido desarrollo de dispositivos electronicos portatiles e inalambricos tales como los dispositivos audiovisuales (AV) y los ordenadores personales, existe una creciente demanda de baterfas secundarias que tengan un tamano pequeno, un peso ligero y una alta densidad de energfa, como fuente de energfa para el funcionamiento de estos dispositivos electronicos. Ademas, en consideracion con el medioambiente global, recientemente se han desarrollado y puesto en marcha vehfculos electricos y vehfculos hfbridos, de modo que hay una creciente demanda de baterfas secundarias de iones de litio para aplicaciones de gran envergadura que tengan unas excelentes caracterfsticas de almacenamiento. En dichas circunstancias, se ha centrado la atencion en las baterfas secundarias de iones de litio que tienen ventajas tales como grandes capacidades de carga/descarga.
Hasta la fecha, como sustancias activas de electrodo positivo utiles para baterfas secundarias de iones de litio del tipo de alta energfa que presentan una tension del orden de los 4 V, en general, se conocen el LiMn2O4, que tiene una estructura de espinela, el LiMnO2, que tiene una estructura de capas en zigzag, el LiCoO2 y el LiNiO2, que tienen una estructura de sal de roca en capas, o similares. Entre las baterfas secundarias que usan estas sustancias activas, se han considerado las baterfas secundarias de iones de litio, que usan el LiNiO2, debido a sus grandes capacidades de carga/descarga. No obstante, estos materiales tienden a deteriorarse en cuanto a la estabilidad termica tras cargarse y la duracion del ciclo de carga/descarga, y, por tanto, se ha hecho necesario mejorar aun mas las propiedades de los mismos.
En concreto, cuando se libera litio desde el LiNiO2, la estructura cristalina del LiNiO2 experimenta la distorsion de Jahn-Teller, debido a que el Ni3+ se convierte en Ni4+. Cuando la cantidad de Li liberado alcanza 0,45, la estructura cristalina de dicha zona de liberacion de litio del LiNiO2 se transforma de un sistema hexagonal a un sistema monoclfnico, y la liberacion adicional de litio del mismo provoca la transformacion de la estructura cristalina de un sistema monoclfnico a un sistema hexagonal. Por lo tanto, cuando se repite la reaccion de carga/descarga, la estructura cristalina del LiNiO2 tiende a volverse inestable, de modo que las baterfas secundarias resultantes tienden a sufrir el deterioro de las caracterfsticas del ciclo y la reaccion no deseada entre el LiNiO2 y la solucion de electrolitos debida a la liberacion de oxfgeno de la misma, dando lugar al deterioro de las caracterfsticas de estabilidad termica y de almacenamiento de las baterfas secundarias. Para resolver estos problemas, se han realizado diversos estudios sobre materiales a los que se anaden Co y Al mediante la sustitucion de una parte del Ni del LiNiO2. No obstante; estos materiales aun no han logrado resolver los problemas convencionales descritos anteriormente. Por lo tanto, sigue siendo necesario proporcionar un oxido de material compuesto que tenga una estabilidad superior.
Hasta la fecha, para mejorar diversas propiedades de las partfculas de LiNiO2, tales como la estabilidad de la estructura cristalina, las caracterfsticas del ciclo de carga/descarga y la estabilidad termica, se han probado diversos metodos. Por ejemplo, se conoce la tecnica de recubrir la superficie de LiNiAlO2 con un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar sus caracterfsticas del ciclo (Documento de patente 1); la tecnica en la que se mezclan entre sf diferentes tipos de materiales, es decir, un oxido de material compuesto de Li-Co y un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar las caracterfsticas del ciclo de carga/descarga del oxido de material compuesto de Li-Co (Documento de patente 2); la tecnica en la que se suspenden carbonato de litio, Ni(OH)2, Co(OH)2 y carbonato de manganeso en el oxido de material compuesto de Li-Co, o se trata mecanicamente y se recubre el oxido de material compuesto de Li-Co con un oxido de material compuesto de Li-Ni-Co-Mn, para mejorar las caracterfsticas del ciclo de carga/descarga del oxido de material compuesto de Li-Co (Documento de patente 3 y Documento de patente 4); la tecnica para mejorar la cristalinidad o la estabilidad termica de las partfculas de oxido de material compuesto mediante el recubrimiento de las partfculas con un compuesto de fluor (Documentos de patente 7 y 8); y similares. Sin embargo, estas tecnicas convencionales todavfa siguen siendo insuficientes para mejorar las propiedades de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
En los ultimos anos, se ha encontrado que una sustancia activa de electrodo positivo que comprende Li2MnO3 perteneciente a un grupo espacial de C2/m y que tiene una mayor capacidad presenta grandes capacidades de carga/descarga. Sin embargo, se sabe que una baterfa secundaria producida usando la sustancia activa de electrodo positivo se debe cargar en un alto potencial y, por lo tanto, tiende a tener desventajas fatales, es decir, tiende a sufrir un deterioro de las caracterfsticas del ciclo (Documento de patente 5). Se ha informado de la tecnica
que usa la sustancia activa del electrodo positivo anterior que tiene mejores caracterfsticas del ciclo. Sin embargo, la tecnica sigue tendiendo a ser insuficiente en cuanto a la mejora de las caracterfsticas del ciclo (Documento de patente 6).
Ademas, a la luz de las razones descritas anteriormente, debido al aumento de la tension a la que esta sometida una 5 baterfa cuando se carga, se produce la tendencia de que una sustancia activa de electrodo positivo usada en la baterfa se vuelve mas inestable debido a la oxidacion acelerada de un metal de transicion contenido en la misma. La sustancia activa de electrodo positivo que comprende Li2MnO3 perteneciente a un grupo espacial de C2/m se ha de cargar a una alta tension, y por lo tanto, es necesario que tenga una mayor estabilidad termica.
Lista de citas
10 LITERATURAS DE PATENTE
Documento de patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Documento de patente 2: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Documento de patente 3: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Documento de patente 4: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
15 Documento de patente 5: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion Documento de patente 6: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Documento de patente 7: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Documento de patente 8: Solicitud de patente japonesa abierta a la inspeccion
Sumario de la invencion
20 Problema por resolver mediante la invencion
En la actualidad, se ha hecho muy necesario proporcionar una sustancia activa de electrodo positivo para las baterfas secundarias de electrolito no acuoso que tenga excelentes capacidades de carga/descarga, caracterfsticas del ciclo y estabilidad termica. Sin embargo, todavfa no se ha obtenido la sustancia activa de electrodo positivo capaz de satisfacer por completo los requisitos anteriores.
25 En particular, en el campo de aplicacion de los vehfculos electricos, hay una gran demanda de baterfas secundarias que tengan un peso ligero, una gran capacidad y una alta seguridad.
Por consiguiente, un objeto de la presente invencion es proporcionar partfculas de sustancia activa de electrodo positivo para baterfas secundarias de electrolito no acuoso, que tengan grandes capacidades de carga/descarga, excelentes caracterfsticas del ciclo y una alta estabilidad termica; un proceso de produccion de las partfculas de 30 sustancia activa de electrodo positivo; y una baterfa secundaria de electrolito no acuoso que comprenda las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Medios para resolver el problema
Es decir, de acuerdo con la presente invencion, se proporcionan partfculas de sustancia activa de electrodo positivo que comprenden un compuesto que tiene al menos un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m 35 y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m, comprendiendo el compuesto un oxido de material compuesto que comprende al menos Li, Mn y Co y/o Ni, un elemento A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi), boro y fluor, en el que se controla un contenido de Mn en el compuesto de manera que una relacion molar del Mn con respecto a una suma de Ni, Co y Mn [Mn/(Ni + Co + Mn)] en el mismo no sea inferior a 0,55; un contenido de boro en el compuesto sea del 0,01 al 40 1 % en peso; un contenido de fluor en el compuesto sea del 0,01 al 5 % en peso; un contenido del elemento A en el
compuesto sea del 0,004 al 9 % en peso; y una relacion de intensidad relativa de una intensidad de pico de difraccion maxima (a) que se observa a 20 = 20,8 ± 1 ° en un patron de difraccion de rayos X en polvo de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo medido usando un rayo Cu-Ka con respecto a una intensidad de pico de difraccion maxima (b) que se observa a 20 = 18,6 ± 1 ° en el patron de difraccion de rayos X de polvo 45 [(a)/(b)] es de 0,02 a 0,2 (Invencion 1).
publica (KOKAI) n.° 2004-127694. publica (KOKAI) n.° 2005-317499. publica (KOKAI) n.° 2006-331943. publica (KOKAI) n.° 2007-48711. publica (KOKAI) n.° 9-55211. publica (KOKAI) n.° 2008-270201. publica (KOKAI) n.° 2008-536285. publica (KOKAI) n.° 2010-232001.
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Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporcionan las partfculas de sustancia activa de electrodo descritas anteriormente en la Invencion 1, en la que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo comprenden LiMxMni-xO2, en la que M es Ni y/o Co; 0 < x < 1, como un compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de R-3m, y Li2M'(i-y)MnyO3, en la que M' es Ni y/o Co; 0 < y < 1, como un compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m (Invencion 2).
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporcionan las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo descritas en la Invencion 1 o 2 anterior, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) de 1,2 a 1,7 (Invencion 3).
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporcionan las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo descritas en una cualquiera de las Invenciones 1 a 3 anteriores, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una superficie especffica de 0,05 a 20 m2/g, medida mediante un metodo de BET (Invencion 4).
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporcionan las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo descritas en una cualquiera de las Invenciones 1 a 4 anteriores, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo se presentan en forma de partfculas secundarias producidas por la agregacion de partfculas primarias de las mismas, partfculas primarias que tienen un diametro medio de partfcula primaria no superior a 5 pm, y partfculas secundarias que tienen un diametro medio de partfcula secundaria de 1 a 50 pm (Invencion 5).
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona un proceso de produccion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo descritas en una cualquiera de las Invenciones 1 a 5 anteriores, que comprende cualquiera de una etapa (1) mezclar en seco partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion, un compuesto de boro, un compuesto de litio, un compuesto de fluor y un compuesto del elemento A y, a continuacion, calcinar la mezcla resultante; una etapa (2) mezclar en humedo una suspension o similar de las partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion con el compuesto de boro, el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, secar la mezcla humeda obtenida para obtener partfculas secas, mezclar las partfculas secas con el compuesto de litio, y a continuacion, calcinar la mezcla resultante; y una etapa (3) de mezclar en seco o mezclar en humedo las partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion con el compuesto de boro y el compuesto de litio, calcinar las partfculas de la mezcla seca o humeda obtenida, mezclar en seco o mezclar en humedo el producto calcinado con el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, y someter las partfculas de la mezcla resultante a un tratamiento termico (Invencion 6).
Ademas, de acuerdo con la presente invencion, se proporciona una baterfa secundaria de electrolito no acuoso que comprende un electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo descritas en una cualquiera de las Invenciones 1 a 5 anteriores (Invencion 7).
Efecto de la invencion
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion pueden presentar grandes capacidades de carga/descarga, y mejores caracterfsticas del ciclo y de estabilidad termica, y por lo tanto, se pueden usar adecuadamente como partfculas de sustancias activas de electrodo positivo para las baterfas secundarias de electrolito no acuoso.
Breve descripcion de las figuras
La FIG. 1 es un patron de difraccion de rayos X de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenidas en el Ejemplo 3.
La FIG. 2 es un diagrama que muestra los resultados de un ensayo de estabilidad termica en el que una lamina de electrodo positivo obtenida mediante el recubrimiento de un sustrato con partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenidas en el Ejemplo 1 y en el Ejemplo comparativo 3 se sometio a ciclos de carga/descarga.
Realizaciones preferidas para llevar a cabo la invencion
A continuacion, se describe mas detalladamente la construccion de la presente invencion.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion comprenden un compuesto que tiene al menos un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m, y estan en forma de un compuesto que comprende un oxido de material compuesto que comprende al menos Li, Mn y Co y/o Ni, un elemento A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi), boro y fluor. Entretanto, la sustancia que comprende un oxido de material compuesto que comprende al menos Li, Mn y Co y/o Ni, un elemento A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi), boro y fluor puede
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obtenerse mediante la mezcla de partfculas precursoras que contienen metales de transicion preparadas previamente, un compuesto de boro, un compuesto de litio, un compuesto de fluor y un compuesto del elemento A entre si mediante diversos metodos, y sometiendo despues la mezcla resultante de calcinacion o tratamiento termico. Por lo tanto, la sustancia anterior no es necesariamente una sustancia en la que los respectivos elementos esten uniformemente dispersados en la misma. En la presente invencion, para simplificar, dicha sustancia se puede denominar de vez en cuando en el presente documento un "compuesto". Ademas, la mezcla calcinada (es decir, el compuesto) se encuentra en forma de partfculas, y por lo tanto, a veces, puede significar las propias partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
El compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de R-3m incluye preferentemente los compuestos representados por la formula: LiMxMni-xO2, en la que M es Ni y/o Co; 0 < x < 1. Los ejemplos especfficos de LiMxMni-xO2 incluyen LiCoxMni-xO2, LiNixMni-xO2 y Li(Ni, Cox)Mni-xO2.
Entretanto, el caracter numerico "3" del grupo espacial anterior de "R-3m", en realidad, se indica con un "signo diacrftico" como "3", pero, en el presente documento, es conveniente expresar el sfmbolo del grupo espacial simplemente por "R-3m".
El compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m incluye preferentemente aquellos compuestos representados por la formula: Li2M'(i-y)MnyO3, en la que M' es Ni y/o Co; 0 < y < 1.
Cuando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion se someten a un analisis de difraccion de rayos X de polvo usando un rayo Cu-Ka como fuente de radiacion, se observa un pico inherente a LiMxMni-xO2 como el compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de R-3m a 20 = 18,6 ± 1 ° en el patron de difraccion de polvo, mientras que otro pico inherente a Li2M'(i.y)MnyOa como el compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m se observa a 20 = 20,8 ± 1 ° en el patron de difraccion de polvo.
En las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion, la relacion de intensidad relativa de una intensidad de pico de difraccion maxima (a) que se observa a 20 = 20,8 ± 1 ° en el patron de difraccion de rayos X de polvo con respecto a una intensidad de pico de difraccion maxima (b) que se observa a 20 = 18,6 ± i ° en el patron de difraccion de rayos X de polvo [(a)/(b)] es de 0,02 a 0,2. Cuando la relacion de intensidad relativa [(a)/(b)] es inferior a 0,02, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden a no presentar suficientes capacidades de carga/descarga, debido a una cantidad excesivamente baja compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m. Cuando la relacion de intensidad relativa [(a)/(b)] es superior a 0,2, los iones de litio des partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden a no moverse apenas facilmente debido a una cantidad excesivamente elevada del compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m, de modo que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienden a no presentar suficientes capacidades de carga/descarga. La relacion de intensidad relativa [(a)/(b)] es preferentemente de 0,02 a 0,i 5, mas preferentemente de 0,02 a 0,i2 y aun mas preferentemente de 0,025 a 0,08.
En las partfculas de electrodo positivo de sustancia activa (compuesto) de acuerdo con la presente invencion, la relacion molar del Li con respecto a la suma de Ni, Co y Mn [Li/(Ni + Co + Mn)] en las mismas es preferentemente de i,2 a i,7. Cuando la relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) es inferior a i,2, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden sufrir un deterioro en su capacidad de carga debido a una menor cantidad de litio en las mismas, que contribuye a la carga. Cuando la relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) es superior a i,7, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden, por el contrario, a sufrir un deterioro en la capacidad de descarga debido a una cantidad excesivamente elevada de litio en las mismas. La relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es mas preferentemente de i,25 a i,65 y aun mas preferentemente de i,3 a i,6.
En las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion, el contenido de Mn de las mismas se controla de manera que la relacion molar de Mn con respecto a la suma de Ni, Co y Mn [Mn/(Ni + Co + Mn)] en las mismas no sea inferior a 0,55. Cuando la relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) es inferior a 0,55, el compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m tiende a formarse en una cantidad suficiente, de modo que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienden a sufrir un deterioro de sus capacidades de carga/descarga. La relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es preferentemente no inferior a 0,56, mas preferentemente no inferior a 0,06 y todavfa mas preferentemente no inferior a 0,65. El lfmite superior de la relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) es preferentemente de aproximadamente 0,95.
En las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion, el contenido de Ni en las mismas se controla de manera que la relacion molar del Ni con respecto a la suma de Ni, Co y Mn [Ni/(Ni + Co + Mn)] es preferentemente de 0 a 0,45. Cuando la relacion molar de Ni/(Ni + Co + Mn) es superior a 0,45, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden sufrir un deterioro de la estabilidad termica. El contenido de Ni (relacion molar de Ni/(Ni + Co + Mn)) en las partfculas de sustancia activa de electrodo
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positivo es mas preferentemente de 0 a 0,4 y aun mas preferentemente de 0 a 0,35.
En las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion, el contenido de Co en las mismas se controla de manera que la relacion molar del Co con respecto a la suma de Ni, Co y Mn [Co/(Ni + Co + Mn)] en las mismas es preferentemente de 0 a 0,45. Cuando la relacion molar de Co/(Ni + Co + Mn) es superior a 0,45, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden a sufrir un deterioro en la estabilidad de su estructura. El contenido de Co (relacion molar de Co/(Ni + Co + Mn)) en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es mas preferentemente de 0 a 0,4 y aun mas preferentemente de 0 a 0,35.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion comprenden boro en una cantidad del 0,01 al 1 % en peso. Cuando el contenido de boro en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es inferior al 0,01 % en peso, la batena secundaria producida usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tiende a no experimentar una mejora de las caractensticas del ciclo ni de la estabilidad termica. Cuando el contenido de boro en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es superior al 1 % en peso, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienden a sufrir un deterioro en las capacidades de carga/descarga. El contenido de boro en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es preferentemente del 0,012 al 0,8 % en peso, mas preferentemente del 0,015 al 0,5 % en peso y aun mas preferentemente del 0,02 al 0,3 % en peso.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion comprenden fluor en una cantidad del 0,01 al 5 % en peso. Cuando el contenido de fluor en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es inferior al 0,01 % en peso, la batena secundaria producida usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tiende a no experimentar una mejora de las caractensticas del ciclo ni de la estabilidad termica. Cuando el contenido de fluor en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es superior al 5 % en peso, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienden a sufrir un deterioro en las capacidades de carga/descarga. El contenido de fluor en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es preferentemente del 0,02 al 4 % en peso, mas preferentemente del 0,03 al 3 % en peso y aun mas preferentemente del 0,04 al 2 % en peso.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion comprenden el elemento de A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi) en una cantidad del 0,004 al 9 % en peso. Cuando el contenido del elemento A en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es inferior al 0,004 % en peso, la batena secundaria producida usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tiende a no experimentar una mejora de las caractensticas del ciclo ni de la estabilidad termica. Cuando el contenido del elemento A en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es superior al 9 % en peso, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden a sufrir un deterioro de las capacidades de carga/descarga. El contenido del elemento A en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es preferentemente del 0,01 al 5 % en peso, mas preferentemente del 0,02 al 3 % en peso y aun mas preferentemente del 0,02 al 1,5 % en peso.
La superficie espedfica de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion medida mediante un metodo de BET es preferentemente de 0,05 a 20 m2/g, mas preferentemente de 0,15 a 10 m2/g y aun mas preferentemente de 0,3 a 6 m2/g.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion estan en forma de partfculas secundarias producidas mediante la agregacion de las partfculas primarias de las mismas. El diametro medio de partfcula primaria de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo preferentemente no es superior a 5 pm, mas preferentemente es de 0,005 a 2 pm y aun mas preferentemente es de 0,01 a 0,8 pm.
El diametro medio de partfcula secundaria de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion es preferentemente de 1 a 50 pm. Cuando el diametro medio de partfcula secundaria de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es inferior a 1 pm, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes tienden a presentar una reactividad demasiado elevada con una solucion de electrolito debido al aumento excesivo de la zona de contacto con la solucion de electrolito, y por lo tanto, tienden a sufrir un deterioro de la estabilidad en la carga. Cuando el diametro medio de partfcula secundaria de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es superior a 50 pm, el electrodo positivo resultante tiende a presentar un aumento de la resistencia interna, y por lo tanto, tiende a sufrir un deterioro de las caractensticas de velocidad de carga/descarga. El diametro medio de partfcula secundaria de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo es mas preferentemente de 2 a 30 pm y aun mas preferentemente de 3 a 20 pm.
A continuacion, se describe el procedimiento de produccion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion.
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo (compuesto) de acuerdo con la presente invencion pueden
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producirse mezclando partfculas precursoras que contienen metales de transicion preparadas previamente con un compuesto de boro, un compuesto de litio, un compuesto de fluor y un compuesto del elemento A, y despues calcinando la mezcla resultante.
Las partfculas precursoras que contienen metales de transicion anteriores usadas en la presente invencion se pueden producir mediante el suministro de una solucion mixta que comprende una sal de nfquel, una sal de cobalto y una sal de manganeso a concentraciones deseadas y una solucion alcalina acuosa en un recipiente de reaccion, controlando un valor de pH de la suspension resultante hasta de 7,5 a 13, haciendo circular la suspension rebosada a traves de un recipiente de concentracion conectado a un tubo de rebosamiento en el recipiente de reaccion mientras se controla una velocidad de concentracion de la suspension en el recipiente de concentracion y, a continuacion, haciendo reaccionar los respectivos componentes hasta que la concentracion de la partfculas precursoras en la suspension del recipiente de reaccion y un recipiente de precipitacion alcanza de 0,2 a 15 mol/l. Como alternativa, las partfculas precursoras tambien se pueden obtener a partir de la suspension rebosada sin usar el recipiente de concentracion. Una vez terminada la reaccion, el producto resultante se puede someter al lavado con agua, al secado y a la pulverizacion por metodos habituales.
Las partfculas precursoras que contienen metales de transicion usadas en la presente invencion no se limitan a unas en particular, pudiendose usar diversos compuestos de metales de transicion en la presente invencion. Los ejemplos de las partfculas precursoras que contienen metales de transicion incluyen partfculas de oxidos, hidroxidos y carbonatos de metales de transicion, asf como mezclas de las mismas. Entre estas partfculas precursoras, se prefieren las partfculas de hidroxidos o carbonatos de metales de transicion.
Las partfculas precursoras usadas en la presente invencion tienen preferentemente un diametro medio de partfcula de 1 a 50 pm y una superficie especffica BET de 0,5 a 300 m2/g.
El compuesto de boro usado en la presente invencion no se limita a ninguno en particular, pudiendose usar diversos compuestos de boro en la presente invencion. Los ejemplos del compuesto de boro incluyen trioxido de diboro, acido borico (acido ortoborico), acido metaborico, acido tetraborico y diversos boratos tales como borato de litio. Entre estos compuestos de boro, se prefiere el acido borico. El compuesto de boro puede combinarse con las partfculas precursoras en una cantidad del 0,02 al 10 % en peso basada en el peso de las partfculas precursoras anteriores.
El compuesto de litio usado en la presente invencion no se limita a ninguno en particular, pudiendose usar diversas sales de litio en la presente invencion. Los ejemplos del compuesto de litio incluyen monohidrato de hidroxido de litio, nitrato de litio, carbonato de litio, acetato de litio, bromuro de litio, cloruro de litio, citrato de litio, fluoruro de litio, yoduro de litio, lactato de litio, oxalato de litio, fosfato de litio, piruvato de litio, sulfato de litio y oxido de litio. Entre estos compuestos de litio, se prefiere el carbonato de litio. El compuesto de litio puede combinarse con las partfculas precursoras en una cantidad del 20 al 100 % en peso basada en el peso de las partfculas precursoras.
El compuesto de fluor usado en la presente invencion no se limita a ninguno en particular, pudiendose usar diversos compuestos de fluor en la presente invencion. Los ejemplos del compuesto de fluor incluyen fluoruro de litio, fluoruro de aluminio, fluoruro de magnesio, fluoruro de amonio, fluoroacetato de sodio y fluoruro de alilo. Entre estos compuestos de fluor, se prefieren el fluoruro de amonio y fluoruro de aluminio. El compuesto de fluor puede combinarse con las partfculas precursoras en una cantidad del 0,01 al 20 % en peso basada en el peso de las partfculas precursoras.
El compuesto del elemento A usado en la presente invencion no se limita a ninguno en particular, pudiendose usar diversos oxidos, hidroxidos, carbonatos, sulfatos, nitratos, clorhidratos y oxalatos de Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi, asf como alcoxidos o similares de estos elementos en la presente invencion. Los ejemplos del compuesto de aluminio como compuesto del elemento de A incluyen sulfato de aluminio, nitrato de aluminio, aluminato de sodio y fluoruro de aluminio. El compuesto del elemento A puede combinarse con las partfculas precursoras en una cantidad del 0,005 al 40 % en peso basada en el peso de las partfculas precursoras.
Ademas, como un solo compuesto que funcione tanto de compuesto de fluor como de compuesto del elemento A, se puede usar un compuesto de fluor del elemento A, mediante el que se pueden anadir ambos elementos al mismo tiempo. El compuesto de fluor del elemento A puede combinarse con las partfculas precursoras en una cantidad del 0,015 al 23 % en peso basada en el peso de las partfculas precursoras.
Ademas, el compuesto de litio usado en la presente invencion tiene preferentemente un diametro medio de partfcula no superior a 50 pm y mas preferentemente no superior a 30 pm. Cuando el diametro medio de partfcula del compuesto de litio es superior a 50 pm, el compuesto de litio tiende a apenas mezclarse uniformemente con las partfculas precursoras, de manera que puede ser diffcil obtener partfculas de oxido de material compuesto que tengan una buena cristalinidad.
El tratamiento de mezcla de las partfculas precursoras que contienen metales de transicion con el compuesto de boro, el compuesto de litio, el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A se puede realizar bien mediante un
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metodo en seco o un metodo en humedo, siempre que se puedan mezclar uniformemente entre si.
El tratamiento de mezcla de las partfculas precursoras que contienen metales de transicion con los respectivos compuestos se puede realizar a la vez. Como alternativa, las partfculas precursoras que contienen metales de transicion se pueden mezclar primero con uno o mas compuestos especfficos entre estos compuestos, seguido de la calcinacion de la mezcla obtenida, y el producto calcinado resultante se puede mezclar con el resto de uno o mas compuestos.
Como el proceso de produccion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion, cabe mencionar un proceso que incluye la etapa de mezclar en seco las partfculas precursoras que contienen metales de transicion, el compuesto de boro, el compuesto de litio, el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A y luego calcinar la mezcla resultante, o en un proceso que incluye la etapa de mezclar en humedo una suspension o similar de las partfculas precursoras que contienen metales de transicion con el compuesto de boro, el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, secar la mezcla humeda obtenida para obtener partfculas secas, mezclar las partfculas secas con el compuesto de litio, y luego, calcinar la mezcla resultante.
La temperatura de calcinacion usada en los procesos de produccion es preferentemente de 500 a 1.500 °C. Cuando la temperatura de calcinacion es inferior a 500 °C, la reaccion del Li con el Ni, Co y Mn puede no producirse suficientemente, de modo que estos elementos tienden a apenas formarse en un material compuesto de los mismos. Cuando la temperatura de calcinacion es superior a 1.500 °C, la sinterizacion tiende a producirse en exceso. La temperatura de calcinacion es mas preferentemente de 700 a 1.200 °C y aun mas preferentemente de 800 a
1.050 °C. La atmosfera tras la calcinacion es preferentemente una atmosfera de gas oxidante, y mas preferentemente aire atmosferico normal. El tiempo de calcinacion es preferentemente de 1 a 30 horas.
Ademas, como proceso de produccion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion, tambien cabe mencionar un proceso que incluye la etapa de mezclar en seco o mezclar en humedo las partfculas precursoras que contienen metales de transicion con el compuesto de boro y el compuesto de litio, calcinar las partfculas de la mezcla seca o humeda obtenida, mezclar en seco o mezclar en humedo el producto calcinado con el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, y someter las partfculas de la mezcla resultante a un tratamiento termico.
La temperatura de calcinacion usada en el proceso de produccion anterior es preferentemente de 500 a 1.500 °C. Cuando la temperatura de calcinacion es inferior a 500 °C, la reaccion del Li con el Ni, Co y Mn puede no producirse suficientemente, de modo que estos elementos apenas tienden a formarse en un material compuesto de los mismos. Cuando la temperatura de calcinacion es superior a 1.500 °C, la sinterizacion tiende a proceder en exceso. La temperatura de calcinacion es mas preferentemente de 700 a 1.200 °C y aun mas preferentemente de 800 a
1.050 °C. La atmosfera tras la calcinacion es preferentemente una atmosfera de gas oxidante, y mas preferentemente aire atmosferico normal. El tiempo de calcinacion es preferentemente de 1 a 30 horas.
La temperatura del tratamiento termico es preferentemente de 100 a 1.100 °C, mas preferentemente de 200 a 900 °C y aun mas preferentemente de 300 a 500 °C. La atmosfera tras el tratamiento termico es preferentemente una atmosfera de gas oxidante, y mas preferentemente aire atmosferico normal. El tiempo de tratamiento termico es preferentemente de 1 a 30 horas.
En la presente invencion, se requiere esencialmente que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes comprendan un compuesto que comprenda al menos un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m en dimensiones especfficas. Con el fin de permitir que el compuesto obtenido mediante la calcinacion comprenda los dos tipos anteriores de sistemas cristalinos en proporciones especfficas, se puede requerir basicamente preparar las partfculas precursoras cuyo contenido de Mn se controle de modo que la relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) en las mismas no sea inferior a 0,55 y que preferentemente sea de 0,55 a 0,95. Como metodo de control de la relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) en las partfculas precursoras en el intervalo anterior, se puede usar el metodo de control de las cantidades de la sal de nfquel, la sal de cobalto y la sal de manganeso como las materias primas, el metodo de control de un valor de pH de la solucion de reaccion, el metodo de control de una cantidad de un agente complejante tal como amonfaco, o similares. Entretanto, el sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de R-3m se deriva del compuesto anterior de LiMxMn1-xO2, mientras que el sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m se deriva del compuesto anterior Li2M'(1-y)MnyO3 . Estos compuestos se producen al mismo tiempo a traves de una serie de etapas de produccion, y las proporciones entre los mismos se pueden determinar basicamente de acuerdo con el contenido de Li y Mn en las partfculas precursoras como se ha descrito anteriormente.
En el metodo de control de un valor de pH de la solucion de reaccion, cuando se baja el valor de pH de la solucion de reaccion, se tiende a reducir la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se reduce la cantidad de Li2M'(1.y)MnyOa que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m. Por el contrario, cuando se eleva el valor de pH de la solucion de reaccion, se tiende a aumentar la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se aumenta la cantidad de Li2M'(1-y)MnyO3 que tiene un sistema cristalino que pertenece a
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un grupo espacial de C2/m.
En el metodo de control de una cantidad de agente complejante anadida a la solucion de reaccion, cuando la cantidad del agente complejante anadida a la solucion de reaccion se reduce, se tiende a reducir la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se reduce la cantidad de Li2M'(i-y)MnyO3 que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m. Por el contrario, cuando la cantidad del agente complejante anadida a la solucion de reaccion se aumenta, se tiende a aumentar la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se aumenta la cantidad de Li2M'(i-y)MnyO3 que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m.
Como agente complejante, se pueden usar uno o mas compuestos seleccionados del grupo que consiste en sustancias que suministran iones de amonio, hidrazina, acido etilendiaminotetraacetico, acido nitorilotriacetico, acido uracil-diacetico, dimetilglioxima, ditizona, oxina, acetil-acetona y glicina.
Ademas, la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)] puede variar mediante el control de las condiciones de calcinacion. Es decir, cuando se eleva la temperatura de calcinacion, se tiende a reducir la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se reduce la cantidad de Li2M'(i-y)MnyO3 que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m. Por el contrario, cuando la temperatura de calcinacion cae, se tiende a aumentar la relacion de las intensidades de los picos [(a)/(b)], es decir, se aumenta la cantidad de Li2M'(i-y)MnyO3 que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m.
A continuacion, se describe el electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion.
Cuando se produce el electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion, se anaden un agente conductor y un aglutinante, y se mezclan, a las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo mediante un metodo habitual. Los ejemplos del agente conductor preferido incluyen negro de acetileno, negro de carbono y grafito. Los ejemplos del aglutinante preferido incluyen poli(tetrafluoroetileno) y el de poli(fluoruro de vinilideno).
La baterfa secundaria producida usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion comprende el electrodo positivo anterior, un electrodo negativo y un electrolito.
Los ejemplos de la sustancia activa del electrodo negativo que se pueden usar para la produccion del electrodo negativo incluyen litio metalico, aleaciones de litio/aluminio, aleaciones de litio/estano, grafito y negro de plomo.
Ademas, como disolvente para la solucion de electrolito, se puede usar una combinacion de carbonato de etileno y carbonato de dietilo, asf como un disolvente organico que comprenda al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en carbonatos tales como carbonato de propileno y carbonato de dimetilo, y eteres, tales como dimetoxietano.
Ademas, como electrolito, se puede usar una solucion preparada mediante la disolucion de hexafluoruro de fosfato de litio, asf como al menos una sal de litio seleccionada del grupo que consiste en perclorato de litio y tetrafluoruro de borato de litio en el disolvente anterior.
La baterfa secundaria producida usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion tiene una capacidad de descarga inicial no inferior a 190 mAh/g, preferentemente no inferior a 200 mAh/g, mas preferentemente no inferior a 220 mAh/g y aun mas preferentemente no inferior a 230 mAh/g, medida mediante el metodo de evaluacion mencionado a continuacion. La capacidad de descarga inicial de la baterfa secundaria es preferentemente lo mas alta posible. La relacion de una capacidad de descarga en el ciclo 32° con respecto a una capacidad de descarga en el ciclo 3° [(capacidad de descarga del ciclo 32°)/(capacidad de descarga del ciclo 3°) x 100 ( %)] de la baterfa secundaria no es inferior al 85 %, preferentemente no es inferior al 90 %, mas preferentemente no es inferior al 98 % y aun mas preferentemente no es inferior al 99 %.
La estabilidad termica del electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion se puede controlar de manera que la temperatura de inicio de generacion de calor del electrodo positivo medida mediante el metodo de evaluacion mencionado a continuacion no es inferior a 215 °C, preferentemente no es inferior a 220 °C, mas preferentemente no es inferior a 225 °C y todavfa mas preferentemente no es inferior a 235 °C. La temperatura de inicio de la generacion de calor del electrodo positivo es preferentemente lo mas alta posible.
<Funcion>
Los presentes inventores consideran que, en la presente invencion, los componentes de boro, fluor y elemento A estan presentes en la superficie de las respectivas partfculas primarias que, a su vez, estan presentes en las
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respectivas partfculas secundarias esencialmente sin la formacion de una solucion solida de las mismas en las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo, y la interaccion entre estos componentes y el compuesto Li-Mn presente en la superficie de las respectivas partfculas sirve para suprimir el contacto excesivo entre la solucion de electrolito y el material del electrodo positivo, de manera que la baterfa secundaria resultante puede tener mejores caracterfsticas del ciclo y estabilidad termica.
Ejemplos
Los ejemplos tfpicos de la presente invencion son los siguientes.
La superficie especffica BET se midio mediante un metodo de BET usando nitrogeno.
El contenido del elemento A, litio, nfquel, cobalto, manganeso y boro que constituyen las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo se determinaron de la siguiente manera. Es decir, se disolvieron las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo en un acido, y se analizo la solucion resultante mediante un dispositivo espectroscopico de emision de plasma "ICPS-7500" (fabricado por Shimadzu Seisakusho Co., Ltd.).
La identificacion de la fase y la medicion de la intensidad se llevaron a cabo mediante el analisis de difraccion de rayos X. El analisis de difraccion de rayos X se realizo usando un difractometro de rayos X "RINT-2000" fabricado por Rigaku Co., Ltd., (tubo: Cu; tension del tubo: 40 kV; corriente del tubo: 40 mA; angulo de paso: 0,020 °; tiempo de recuento: 0,6 s; hendidura de divergencia: 1 °; hendidura de dispersion: 1 °; hendidura receptora de luz: 0,30 mm).
Se observaron el diametro medio de partfcula primaria y el diametro medio de partfcula secundaria de las partfculas, y se determinaron usando un microscopio electronico de barrido "SEM-EDX" dotado de un analizador de rayos X de tipo dispersion de energfa (fabricado por Hitachi High-Technologies Corp.).
Se evaluaron las caracterfsticas de carga/descarga y las caracterfsticas del ciclo de la celda de boton producida mediante el uso de las partfculas de sustancia activa del electrodo positivo.
En primer lugar, se mezclaron entre sf 84 % en peso del oxido de material compuesto como un sustancia activa de electrodo positivo, 4 % en peso de negro de acetileno y 4 % en peso de un grafito "KS-6", ambos sirviendo como material conductor, y 8 % en peso de fluoruro de polivinilideno disuelto en W-metil-pirrolidona como aglutinante, y se aplico la mezcla resultante sobre una plancha metalica de aluminio y luego se seco a 150 °C. Se cortaron las planchas asf obtenidas a 16 mm de diametro y despues se unieron por compresion entre sf a una presion de 1 t/cm2, produciendo de esta manera un electrodo que tenia un espesor de 50 pm y usando el electrodo asf producido como un electrodo positivo. Se uso una plancha metalica de litio cortada a 16 mm de diametro como electrodo negativo, y se uso una solucion preparada mediante la mezcla de CE y DMC entre sf en una proporcion en volumen de 1:2 en la que se disolvio 1 mol/l de LiPF6, como solucion de electrolito, produciendose asf una celda de boton de tipo CR2032.
El ciclo de carga/descarga inicial de la celda de boton se realizo de la siguiente manera. Es decir, mientras se mantenfa a 25 °C, se cargo la celda de boton a una densidad de corriente de 20 mA/g hasta alcanzar 4,6 V, y luego se cargo a una tension constante hasta que el valor de la corriente alcanzo 1/100, y se descargo a una densidad de corriente de 20 mA/g hasta alcanzar los 2,0 V. en el segundo ciclo y en posteriores ciclos de carga/descarga, mientras se mantenfa a 25 °C, se cargo la celda de boton a 54 mA/g hasta alcanzar los 4,6 V, y despues se descargo a 135 mA/g hasta alcanzar los 2,0 V.
Se llevo a cabo el siguiente ensayo de estabilidad termica usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Se sometio la celda de boton de tipo CR2032 producida mediante el mismo metodo que se ha descrito anteriormente, mientras se mantenfa a 25 °C, a ciclos iniciales de carga/descarga en los que la celda se cargo a 20 mA/g hasta alcanzar los 4,8 V y se cargo adicionalmente a una tension constante hasta crear un valor de corriente de 1/10, y luego se descargo a 20 mA/g hasta alcanzar los 2,0 V, y tras ello, se sometio a un segundo ciclo de carga en el que la celda se cargo a 20 mA/g hasta alcanzar los 4,8 V y se cargo adicionalmente a una tension constante hasta crear un valor de corriente de 1/10. En estas condiciones, se desmonto rapidamente la celda de boton para sacar el electrodo positivo de la misma. A continuacion, se coloco 1 mg de la pieza de ensayo de electrodo positivo en una celda de presion SUS cerrada hermeticamente en la coexistencia de 2,0 pl de una solucion de electrolito que comprendfa LiPF6 1 M/(EC: DEC = 1: 1), y se sometio a analisis termico diferencial a una velocidad de barrido de 5 °C/min en un intervalo de temperaturas desde la temperatura ambiente hasta 460 °C usando un analizador termico diferencial "DSC-60" fabricado por Shimadzu Corp. En la presente invencion, por ejemplo, en la FIG. 2 que muestra un grafico de un flujo de calor con respecto a una temperatura, la temperatura en una parte de elevacion de un pico maximo del flujo de calor se definio como una temperatura de iniciacion de la generacion de calor.
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de 5 reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,2 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado fuera del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez finalizada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un 10 precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de carbonato de litio y el acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 830 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras 15 se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 2 h. Se filtro la suspension asf obtenida y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y despues se sometio a tratamiento termico a 350 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Como resultado de someter las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes a analisis de 20 difraccion de rayos X, se confirmo que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo comprendfan un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m, y resultaron tener una relacion de intensidad de pico [(a)/(b)] de 0,071.
Ademas, como resultado de someter las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo resultantes al analisis de la composicion de ICP, se confirmo que la relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) era de 1,32; la relacion molar de 25 Ni:Co:Mn era de 21,6:12,4:66 (es decir, la relacion molar de Mn/(Ni + Co + Mn) era de 0,66); el contenido de boro (B) era del 0,092 % en peso; el contenido de fluor (F) era del 0,81 % en peso; el contenido de aluminio (Al) era del 0,384 % en peso; y la superficie especffica BET, medida mediante un metodo de absorcion de nitrogeno era de 3,5 m2/g. Ademas, como resultado de la observacion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo usando un microscopio electronico de barrido (SEM), se reconocio que las partfculas primarias de las mismas, que 30 tenfan un diametro medio de partfcula primaria de 0,07 pm se agregaron entre sf para formar partfculas secundarias que tenfan un diametro medio de partfcula secundaria de 12,1 pm.
Ejemplo 2:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una 35 solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado fuera del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez finalizada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. 40 La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de hidroxido de litio y el acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 920 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
45 A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 25 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 85 °C durante 1 h. Se filtro la suspension asf obtenida y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y despues se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
50 Ejemplo 3:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se
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ajusto hasta 8,1 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado fuera del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez finalizada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 110 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de carbonato de litio, el acido borico y fluoruro de aluminio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 850 °C durante 7 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 4:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 45 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,1 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado fuera del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez finalizada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de hidroxido de litio, acido borico, fluoruro de aluminio e hidroxido de aluminio, y se mezclan bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 900 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 5:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 55 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado fuera del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez finalizada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua. A la torta del filtro que comprendfa el precursor coprecipitado asf obtenido, se anadieron una solucion acuosa de acido borico, una solucion acuosa de fluoruro de amonio y una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y se amaso bien la mezcla resultante y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo partfculas secas.
Se pesaron las partfculas secas asf obtenidas y las partfculas de carbonato de litio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 780 °C durante 10 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 6:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,1 (± 0,2). Durante la reaccion, mientras la suspension de reaccion rebosaba, se descargo secuencialmente la suspension fuera del sistema de reaccion, y se obtuvo la suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de hidroxido de litio, acido borico y fluoruro de aluminio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 1.250 °C durante 1 hora bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 7:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion
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acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,1 (± 0,2). Durante la reaccion, mientras la suspension de reaccion rebosaba, se descargo secuencialmente la suspension fuera del sistema de reaccion, y se obtuvo la suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y el solido resultante se lavo con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, las partfculas de hidroxido de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 870 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. Se filtro la suspension asf obtenida y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y despues se sometio a tratamiento termico a 250 °C durante 5 horas bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose de ese modo partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 8:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,0 (± 0,1). Durante la reaccion, mientras rebosaba la suspension de reaccion, se descargo secuencialmente la suspension fuera del sistema de reaccion, y se obtuvo la suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de hidroxido de litio y acido borico y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 690 °C durante 15 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 15 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 550 °C durante 2 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 9:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 70 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de nitrato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,2 (± 0,2). Durante la reaccion, mientras rebosaba la suspension de reaccion, se descargo secuencialmente la suspension fuera del sistema de reaccion, y se obtuvo la suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de nitrato de litio, trioxido de diboro, fluoruro de litio y alumina, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 1.100 °C durante 2 h bajo un flujo de oxfgeno usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 10:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amoniaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 9,3 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico y fluoruro de magnesio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 910 °C durante 5 h bajo un flujo de aire
usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 11:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una 5 solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 9,0 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, 10 y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 850 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de magnesio, y mientras 15 se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 60 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 150 °C durante 10 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 12:
20 Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 10,2 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un 25 dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron 30 bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 900 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
Se pesaron el producto calcinado resultante y fluoruro de titanio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 150 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 13:
35 Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,5 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un 40 dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron 45 bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 830 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de titanio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 2 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 100 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando 50 un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion 5 acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,2 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, 10 obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 900 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
Se pesaron el producto calcinado resultante y fluoruro de circonio, y se mezclaron bien entre sf. Se sometio la mezcla resultante a tratamiento termico a 150 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, 15 obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 15:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 55 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de nitrato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion 20 acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,1 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, 25 obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, trioxido de diboro y fluoruro de calcio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 840 °C durante 10 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 16:
30 Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de cloruro de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,5 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un 35 dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 120 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de nitrato de litio y acido borico, y se mezclaron bien 40 entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 920 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato ferrico, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 100 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 250 °C durante 2 h bajo un flujo de aire usando 45 un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 17:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una suspension 50 de carbonato de litio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,2 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado.
La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 810 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
5 Se pesaron el producto calcinado resultante y fluoruro de cinc, y se mezclaron bien entre sf. Se sometio la mezcla resultante a tratamiento termico a 300 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 18:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de 10 reaccion a 35 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de cloruro de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de litio y una solucion acuosa de hidrazina al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,3 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente 15 de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de hidroxido de litio, acido borico, fluoruro de litio y molibdato de litio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 910 °C durante 5 h bajo un flujo de 20 oxfgeno usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 19:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 55 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de 25 reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,3 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un 30 precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico, fluoruro de litio y oxido de bismuto, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 830 °C durante 7 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 20:
35 Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 30 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,1 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un 40 dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico, fluoruro de 45 magnesio y fluoruro de aluminio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 910 °C durante 7 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 21:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una 50 solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,5 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que
se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose asf un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
5 Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico e hidroxido de magnesio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 820 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 25 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento 10 de la solucion resultante a 85 °C durante 1 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 22:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de 15 reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11.5 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente 20 de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico y oxido de titanio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 930 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un 25 horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando 30 un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 23:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de 35 reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,5 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un 40 precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico, hidroxido de magnesio y oxido de titanio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 850 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras 45 se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 350 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 24:
50 Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se
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ajusto hasta 11,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico, fluoruro de litio, fluoruro de aluminio, hidroxido de magnesio y oxido de titanio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 920 °C durante 4 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 25:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de nitrato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,2 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de nitrato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 920 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 75 °C durante 3 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 350 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 26:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa de nitrato de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de nitrato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 910 °C durante 6 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 10 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 1 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 27:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 70 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa de sulfato de Ni y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,1 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
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Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre si. Se calcino la mezcla resultante a 900 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 80 °C durante 1 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 300 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 28:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 45 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 840 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de fluoruro de amonio, y mientras se agitaba a 20 °C, se anadio una solucion acuosa de nitrato de aluminio gota a gota a la misma, obteniendose asf una suspension. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 380 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo 29:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,4 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de hidroxido de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 910 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de fluoruro de amonio, y mientras se agitaba a 25 °C, se anadio una solucion acuosa de nitrato de aluminio gota a gota a la misma, obteniendose asf una suspension. Se filtro la suspension asf obtenida, y se seco el solido resultante a 100 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 1:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,1 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico y fluoruro de aluminio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 900 °C durante 5 h bajo un flujo de aire
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usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 2:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,0 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico y fluoruro de magnesio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 950 °C durante 10 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 3:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,2 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido y partfculas de carbonato de litio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 850 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
Se pesaron el producto calcinado asf obtenido y fluoruro de cinc, y se mezclaron bien entre sf. Se sometio la mezcla resultante a tratamiento termico a 400 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 4:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,2 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de hidroxido de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 850 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
Se pesaron el producto calcinado asf obtenido y fluoruro de titanio, y se mezclaron bien entre sf. Se sometio la mezcla resultante a tratamiento termico a 150 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 5:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 50 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn y una solucion acuosa de carbonato de sodio al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,5 (± 0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro,
5
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20
25
30
35
y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio, acido borico e hidroxido de aluminio, y se mezclaron bien entre si. Se calcino la mezcla resultante a 830 °C durante 10 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 6:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 40 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de hidroxido de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 11,4 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 105 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de carbonato de litio y acido borico, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 810 °C durante 5 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico.
A continuacion, se cargo el producto calcinado resultante en una solucion acuosa de nitrato de aluminio, y mientras se agitaba a 15 °C, se anadio una solucion de fluoruro de amonio gota a gota a la misma, seguido del mantenimiento de la solucion resultante a 70 °C durante 10 h. La suspension asf obtenida se filtro, y se seco el solido resultante a 105 °C durante la noche y luego se sometio a tratamiento termico a 500 °C durante 3 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplo comparativo 7:
Se cargo un recipiente de reaccion de tipo cerrado con 14 l de agua, y se mantuvo un interior del recipiente de reaccion a 60 °C mientras flufa a traves del mismo un gas de nitrogeno. Ademas, se anadieron sucesivamente una solucion acuosa mixta de sulfato de Ni, de Co y de Mn, una solucion acuosa de carbonato de sodio y una solucion acuosa de amonfaco al recipiente de reaccion, mientras se agitaba de modo que el valor del pH en el mismo se ajusto hasta 8,3 (±0,2). Durante la reaccion, solo se descargo un filtrado del sistema de reaccion usando un dispositivo de concentracion, mientras que se mantuvo un componente solido separado del filtrado en el recipiente de reaccion. Una vez completada la reaccion, se obtuvo una suspension que comprendfa un producto coprecipitado. La suspension asf obtenida se filtro, y se lavo el solido resultante con agua y se seco a 100 °C durante la noche, obteniendose de este modo un precursor coprecipitado en forma de partfculas.
Se pesaron el precursor coprecipitado asf obtenido, partfculas de hidroxido de litio, acido borico y fluoruro de litio, y se mezclaron bien entre sf. Se calcino la mezcla resultante a 880 °C durante 7 h bajo un flujo de aire usando un horno electrico, obteniendose asf partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
En la Tabla 1, se muestran diversas propiedades de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenidas en los Ejemplos 1 a 29 y los Ejemplos comparativos 1 a 7, y en la Tabla 2, se muestran diversas propiedades de las baterfas producidas usando las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo.
Ejemplos
B (% en peso) F (% en peso) Elemento A
Especie de Al
Al (% en peso)
Ejemplo 1
0,092 0,81 Al 0,384
Ejemplo 2
0,211 1,25 Al 0,592
Ejemplo 3
0,093 0,08 Al 0,040
Ejemplo 4
0,142 0,07 Al 0,034
Ejemplo 5
0,318 1,91 Al 0,905
Ejemplo 6
0,012 0,02 Al 0,009
Ejemplo 7
0,394 2,41 Al 1,646
Ejemplo 8
0,669 3,62 Al 4,527
Ejemplo 9
0,851 4,69 Al 6,945
Ejemplo 10
0,211 1,27 Mg 0,782
Ejemplo 11
0,091 0,83 Mg 0,397
Ejemplo 12
0,203 1,26 Ti 0,569
Ejemplo 13
0,088 0,84 Ti 0,378
Ejemplo 14
3,207 1,24 Zr 0,591
Ejemplo 15
0,099 0,74 Ca 0,780
Ejemplo 16
0,186 1,02 Fe 0,999
Ejemplo 17
0,063 0,81 Zn 1,394
Ejemplo 18
0,179 1,25 Mo 1,052
Ejemplo 19
0,157 0,69 Bi 2,530
Ejemplo 20
0,231 0,50 Al 0,592
Ejemplo 21
0,087 0,41 Al 0,384
Ejemplo 22
0,207 0,75 Al 0,592
Ejemplo 23
0,089 0,74 Al 0,384
Ejemplo 24
0,221 0,90 Al 0,592
Ejemplo 25
0,114 0,08 Al 0,057
Ejemplo 26
0,137 4,31 Al 5,967
Ejemplo 27
0,216 3,97 Al 7,465
Ejemplo 28
0,021 0,27 Al 0,311
Ejemplo 29
0,022 0,65 Al 0,326
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplos
Elemento A
Especie A2
A2 (% en peso) Especie A3 A3 (% en peso) Elemento A (% en peso)
Ejemplo 1
0,384
Ejemplo 2
0,592
Ejemplo 3
0,040
Ejemplo 4
0,034
Ejemplo 5
0,905
Ejemplo 6
0,009
Ejemplo 7
1,646
Ejemplo 8
4,527
Ejemplo 9
6,945
Ejemplo 10
0,782
Ejemplo 11
0,397
Ejemplo 12
0,569
Ejemplo 13
0,378
Ejemplo 14
0,591
Ejemplo 15
0,780
Ejemplo 16
0,999
Ejemplo 17
1,394
Ejemplo 18
1,052
Ejemplos
Elemento A
Especie A2 A2 (% en peso) Especie A3 A3 (% en peso) Elemento A (% en peso)
Eiemplo 19
2,530
Eiemplo 20
Mg 0,354 0,946
Eiemplo 21
Mg 0,368 0,752
Eiemplo 22
Ti 0,747 1,339
Eiemplo 23
Mg 0,312 Ti 1,283
Eiemplo 24
Mg 0,296 Ti 0,587 1,579
Eiemplo 25
0,691 0,057
Eiemplo 26
5,967
Eiemplo 27
7,465
Eiemplo 28
0,311
Eiemplo 29
0,326
Tabla 1 (Continuacion)
Ejemplos
Li/ (Ni+Co+Mn) 100 x Ni/ (Ni+Co+Mn) 100 x Co/ (Ni+Co+Mn) 100 x Mn/ (Ni+Co+Mn)
Ejemplo 1
1,3 21,6 12,4 66,0
Ejemplo 2
1,5 19,2 10,7 70,0
Ejemplo 3
1,4 21,6 12,5 66,0
Ejemplo 4
1,3 21,6 12,4 66,0
Ejemplo 5
1,3 21,7 10,6 67,6
Ejemplo 6
1,2 37,0 6,2 56,8
Ejemplo 7
1,2 2,7 39,0 58,2
Ejemplo 8
1,6 30,4 6,5 63,1
Ejemplo 9
1,7 2,9 33,7 63,3
Ejemplo 10
1,5 19,4 10,9 69,7
Ejemplo 11
1,3 21,8 12,3 65,9
Ejemplo 12
1,5 19,2 10,7 70,0
Ejemplo 13
1,3 21,4 12,6 66,0
Ejemplo 14
1,5 19,5 10,5 70,0
Ejemplo 15
1,3 21,6 12,4 66,0
Ejemplo 16
1,5 19,2 10,7 70,1
Ejemplo 17
1,3 21,5 12,3 66,2
Ejemplo 18
1,5 19,4 10,7 69,9
Ejemplo 19
1,3 21,6 12,2 66,2
Ejemplo 20
1,5 19,2 10,7 70,0
Ejemplo 21
1,3 21,8 12,4 65,8
Ejemplo 22
1,5 19,4 10,9 69,7
Ejemplo 23
1,3 21,7 12,4 65,9
Ejemplo 24
1,5 19,2 10,7 70,0
Ejemplo 25
1,4 6,3 8,5 85,1
Ejemplo 26
1,4 0,0 30,5 69,5
Ejemplo 27
1,5 21,4 0,0 78,6
Ejemplo 28
1,4 21,6 12,4 66,0
Ejemplo 29
1,5 19,2 10,7 70,1
Ejemplos
Relacion de intensidades de los picos (a)/(b) Superficie especffica BET (m2/g) Diametro de partfculas primarias (pm) Diametro de partfculas secundarias (pm)
Ejemplo 1
0,071 3,5 0,07 12,1
Ejemplo 2
0,043 3,0 0,18 4,3
Ejemplo 3
0,045 2,3 0,16 14,8
Ejemplo 4
0,055 3,7 0,07 5,1
Ejemplo 5
0,039 6,7 0,12 11,7
Ejemplo 6
0,024 0,9 2,12 39,1
Ejemplo 7
0,112 2,7 0,21 26,4
Ejemplo 8
0,137 15,1 0,05 21,7
Ejemplo 9
0,184 1,1 1,84 35,6
Ejemplo 10
0,042 3,5 0,23 5,2
Ejemplo 11
0,034 4,2 0,17 10,3
Ejemplo 12
0,044 3,3 0,25 4,8
Ejemplo 13
0,029 4,3 0,19 14,3
Ejemplo 14
0,043 3,4 0,20 4,6
Ejemplo 15
0,037 3,8 0,17 16,1
Ejemplo 16
0,044 3,1 0,26 5,6
Ejemplo 17
0,031 3,9 0,27 12,4
Ejemplo 18
0,045 2,9 0,24 4,7
Ejemplo 19
0,035 3,4 0,23 11,6
Ejemplo 20
0,041 3,2 0,26 6,1
Ejemplo 21
0,033 3,9 0,16 13,7
Ejemplo 22
0,042 2,7 0,31 3,9
Ejemplo 2 3
0,031 4,2 0,16 9,2
Ejemplo 2 4
0,040 2,8 0,25 4,2
Ejemplo 25
0,068 1,7 0,49 15,1
Ejemplo 26
0,055 2,3 0,28 14,2
Ejemplo 27
0,080 2,6 0,26 18,3
Ejemplo 28
0,069 3,4 0,07 12,0
Ejemplo 29
0,044 3,1 0,17 3,9
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplos comparativos
B (% en peso) F (% en peso) Elemento A
Especie de Al
Al (% en peso)
Ejemplo comparativo 1
0,091 0,04 Al 0,021
Ejemplo comparativo 2
1,634 1,27 Mg 0,787
Ejemplo comparativo 3
0,000 0,81 Zn 1,401
Ejemplos comparativos
B (% en peso) F (% en peso) Elemento A
Especie de Al
Al (% en peso)
Ejemplo comparativo 4
0,087 7,26 Ti 3,240
Ejemplo comparativo 5
0,134 0,00 Al 0,012
Ejemplo comparativo 6
0,246 2,31 Al 14,135
Ejemplo comparativo 7
0,097 0,35 — 0,000
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplo comparativos
Elemento A
Especie A2
A2 (% en peso) Especie A3 A3 (% en peso) Elemento A (% en peso)
Ejemplo comparativo 1
0,021
Ejemplo comparativo 2
0,787
Ejemplo comparativo 3
1,401
Ejemplo comparativo 4
3,240
Ejemplo comparativo 5
0,012
Ejemplo comparativo 6
14,135
Ejemplo comparativo 7
0,000
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplos comparativos
Li/ (Ni+Co+Mn) 100 x Ni/ (Ni+Co+Mn) 100 x Co/ (Ni+Co+Mn) 100 x Mn/ (Ni+Co+Mn)
Ejemplo comparativo 1
1,0 22,2 12,8 65,0
Ejemplo comparativo 2
1,4 21,5 11,0 67,5
Ejemplo comparativo 3
1,3 21,5 12,3 66,2
Ejemplo comparativo 4
1,4 21,3 10,7 67,9
Ejemplo comparativo 5
1,4 21,5 12,2 66,4
Ejemplo comparativo 6
1,3 18,9 7,3 73,9
Ejemplos comparativos
Li/ (Ni+Co+Mn) 100 x Ni/ (Ni+Co+Mn) 100 x Co/ (Ni+Co+Mn) 100 x Mn/ (Ni+Co+Mn)
Ejemplo comparativo 7
1,4 20,6 14,4 64,9
Tabla 1 (continuacion)
Ejemplo comparativos
Relacion de la intensidad de los picos (a)/(b) Superficie especffica BET (m2/g) Diametro de partfculas primarias (pm) Diametro de partfculas secundarias (pm)
Ejemplo comparativo 1
0,012 3,4 0,05 10,4
Ejemplo comparativo 2
0,041 0,1 3,61 16,0
Ejemplo comparativo 3
0,038 2,1 0,12 12,2
Ejemplo comparativo 4
0,040 3,4 0,24 4,7
Ejemplo comparativo 5
0,041 4,0 0,19 11,6
Ejemplo comparativo 6
0,039 4,3 0,18 5,9
Ejemplo comparativo 7
0,042 3,6 0,23 16,7
Tabla 2
Ejemplos
Temp. de inicio de la generacion de calor DSC (°C) Capacidad de descarga del 3° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo/Capacidad de descarga del 3° ciclo (%)
Ejemplo 1
246 237 236 99,6
Ejemplo 2
244 238 236 99,2
Ejemplo 3
244 237 235 99,2
Ejemplo 4
243 236 233 98,7
Ejemplo 5
243 234 233 99,6
Ejemplo 6
233 224 218 97,3
Ejemplo 7
232 226 218 96,5
Ejemplo 8
224 214 200 93,5
Ejemplo 9
217 197 174 88,3
Ejemplo 10
242 237 235 99,2
Ejemplo 11
243 235 233 99,1
Ejemplo 12
241 236 234 99,2
Ejemplo 13
242 237 235 99,2
Ejemplo 14
240 231 229 99,1
Ejemplo 15
241 232 230 99,1
Ejemplos
Temp. de inicio de la generacion de calor DSC (°C) Capacidad de descarga del 3° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo/Capacidad de descarga del 3° ciclo (%)
Ejemplo 16
238 234 232 99,1
Ejemplo 17
243 237 235 99,2
Ejemplo 18
237 231 229 99,1
Ejemplo 19
239 232 230 99,1
Ejemplo 20
241 241 239 99,2
Ejemplo 21
242 242 240 99,2
Ejemplo 22
243 242 240 99,2
Ejemplo 23
241 243 241 99,2
Ejemplo 24
244 244 242 99,2
Ejemplo 25
231 208 205 98,6
Ejemplo 26
239 207 204 98,6
Ejemplo 27
227 216 212 98,1
Ejemplo 28
245 252 251 99,6
Ejemplo 29
244 250 249 99,6
Ejemplos comparativos
Temp. de inicio de la generacion de calor DSC (°C) Capacidad de descarga del 3° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo (mAh/g) Capacidad de descarga del 32° ciclo/Capacidad de descarga del 3° ciclo (%)
Ejemplo comparativo 1
226 161 124 77,0
Ejemplo comparativo 2
209 92 71 77,2
Ejemplo comparativo 3
211 234 175 74,8
Ejemplo comparativo 4
207 174 123 70,7
Ejemplo comparativo 5
198 215 130 60,5
Ejemplo comparativo 6
207 169 129 76,3
Ejemplo comparativo 7
200 224 126 56,3
En ninguna de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenida en los Ejemplos 1 a 29, la capacidad de descarga del tercer ciclo de la misma fue inferior a 190 mA/g, y la relacion en porcentaje de la capacidad de descarga del ciclo 32° con respecto a la capacidad de descarga del ciclo 3° no fue inferior al 85 %. Por lo tanto, se confirmo que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenidas de acuerdo con la presente invencion 5 tenfan una gran capacidad de descarga debido a la presencia de la estructura cristalina perteneciente a un grupo espacial de 2C/m, y ademas la reaccion de las mismas con una solucion de electrolito tras la carga y descarga y tras el calentamiento se inhibio debido al boro, al fluor y al elemento A anadidos a las mismas. Por lo tanto, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente resultaron ser materiales de electrodo positivo que tenfan una alta capacidad de descarga, asf como excelentes caracterfsticas del ciclo y estabilidad termica.
10 Por otra parte, las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo obtenidas en los Ejemplos comparativos que no comprendfan boro, fluor ni el elemento A en una cantidad adecuada sufrieron un deterioro de la estabilidad termica y/o de las caracterfsticas del ciclo en comparacion a las obtenidas en los Ejemplos. Sin embargo, se reconocio que si se dejaban coexistir boro, fluor y el elemento A en una cantidad adecuada en las partfculas de
sustancia activa de electrodo positivo, era posible obtener partfculas de sustancia activa de electrodo positivo para baterfas secundarias de electrolito no acuoso que tuvieran una alta capacidad de descarga, asf como excelentes estabilidad y caracterfsticas de ciclo termico.
De los resultados anteriores, se confirmo que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con 5 la presente invencion presentaban grandes capacidades de carga/descarga, asf como excelentes caracterfsticas del ciclo y estabilidad termica, y por lo tanto, eran utiles como partfculas de sustancia activa de electrodo positivo para baterfas secundarias de electrolito no acuoso.
Aplicabilidad industrial
Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion tienen grandes 10 capacidades de carga/descarga, asf como excelentes caracterfsticas del ciclo y estabilidad termica, y por lo tanto, se pueden usar adecuadamente como partfculas de sustancia activa de electrodo positivo para baterfas secundarias de electrolito no acuoso.

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Partfculas de sustancia activa de electrodo positivo que comprenden un compuesto que tiene al menos un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de R-3m y un sistema cristalino perteneciente a un grupo espacial de C2/m, comprendiendo el compuesto un oxido de material compuesto que comprende al menos Li, Mn y Co y/o Ni, un elemento A (al menos un elemento seleccionado del grupo que consiste en Al, Mg, Ti, Zr, Ca, Fe, Zn, Mo y Bi), boro y fluor, en el que se controla un contenido de Mn en el compuesto de manera que una relacion molar del Mn con respecto a una suma de Ni, Co y Mn [Mn/(Ni + Co + Mn)] en el mismo no sea inferior a 0,55; un contenido de boro en el compuesto sea del 0,01 al 1 % en peso; un contenido de fluor en el compuesto sea del 0,01 al 5 % en peso; un contenido del elemento A en el compuesto sea del 0,004 al 9 % en peso; y una relacion de intensidad relativa [(a)/(b)] de una intensidad de pico de difraccion maxima (a) observada a 20 = 20,8 ± 1 ° en un patron de difraccion de rayos X en polvo de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo medido usando un rayo Cu-Ka con respecto a una intensidad de pico de difraccion maxima (b) observada a 20 = 18,6 ± 1 ° en el patron de difraccion de rayos X de polvo [(a)/(b)] es de 0,02 a 0,2.
  2. 2. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo comprenden LiMxMn1-xO2, en la que M es Ni y/o Co; 0 < x < 1, como un compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de R-3m.
  3. 3. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo comprenden Li2M'(1-y)MnyO3, en la que M' es Ni y/o Co; 0 < y < 1, como un compuesto que tiene un sistema cristalino que pertenece a un grupo espacial de C2/m.
  4. 4. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
    3, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una relacion molar de Li/(Ni + Co + Mn) de 1,2 a 1,7.
  5. 5. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
    4, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una relacion molar de Ni/(Ni + Co + Mn) de 0 a 0,45.
  6. 6. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
    5, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una relacion molar de Co/(Ni + Co + Mn) de 0 a 0,45.
  7. 7. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
    6, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo tienen una superficie especffica de 0,05 a 20 m2/g, medida mediante un metodo de BET.
  8. 8. Las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
    7, en las que las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo se presentan en forma de partfculas secundarias producidas por la agregacion de partfculas primarias de las mismas, partfculas primarias que tienen un diametro medio de partfcula primaria no superior a 5 pm, y partfculas secundarias que tienen un diametro medio de partfcula secundaria de 1 a 50 pm.
  9. 9. Un proceso de produccion de las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo segun lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende cualquiera de una etapa (1) mezclar en seco partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion, un compuesto de boro, un compuesto de litio, un compuesto de fluor y un compuesto del elemento A y, a continuacion, calcinar la mezcla resultante; una etapa (2) mezclar en humedo una suspension o similar de las partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion con el compuesto de boro, el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, secar la mezcla humeda obtenida para obtener partfculas secas, mezclar las partfculas secas con el compuesto de litio, y a continuacion, calcinar la mezcla resultante; y una etapa (3) de mezclar en seco o mezclar en humedo las partfculas precursoras que comprenden un metal de transicion con el compuesto de boro y el compuesto de litio, calcinar las partfculas de la mezcla seca o humeda obtenida, mezclar en seco o mezclar en humedo el producto calcinado con el compuesto de fluor y el compuesto del elemento A, y someter las partfculas de la mezcla resultante a un tratamiento termico.
  10. 10. Un electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo segun lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, un agente conductor y un aglutinante.
  11. 11. Una baterfa secundaria de electrolito no acuoso que comprende un electrodo positivo que comprende las partfculas de sustancia activa de electrodo positivo segun lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
  12. 12. Uso de las partfculas segun lo definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 como partfculas de sustancia activa de electrodo positivo para una baterfa secundaria de electrolito no acuoso.
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