JP2000072445A - リチウム系金属複合酸化物の製造方法 - Google Patents
リチウム系金属複合酸化物の製造方法Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム系金属複合酸化物の微粒子を効率的
に生成する。 【解決手段】 反応管１６内に、ＬｉＯＨおよびＣｏ
（ＮＯ3）2を溶解した水を適量仕込む。反応管１６を金
属塩溶融浴１０内に浸漬し、所定の反応時間ここに載置
する。金属塩溶融浴１０内は、例えば４００℃程度の高
温状態に維持されている。このため、反応管１６内の水
は亜臨界または超臨界状態になる。これによって、反応
管１６内で、金属複合酸化物であるＬｉＣｏＯ2の微粒
子が析出生成される。
に生成する。 【解決手段】 反応管１６内に、ＬｉＯＨおよびＣｏ
（ＮＯ3）2を溶解した水を適量仕込む。反応管１６を金
属塩溶融浴１０内に浸漬し、所定の反応時間ここに載置
する。金属塩溶融浴１０内は、例えば４００℃程度の高
温状態に維持されている。このため、反応管１６内の水
は亜臨界または超臨界状態になる。これによって、反応
管１６内で、金属複合酸化物であるＬｉＣｏＯ2の微粒
子が析出生成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム系金属複
合酸化物の製造方法、特に電池用活物質などとして好適
なものの製造方法に関する。
合酸化物の製造方法、特に電池用活物質などとして好適
なものの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、二次電池の１つとしてリチウ
ムイオン電池が知られており、電池電圧がその他の電池
に比べて高いなどの優れた特性を有するため、広く普及
してきている。
ムイオン電池が知られており、電池電圧がその他の電池
に比べて高いなどの優れた特性を有するため、広く普及
してきている。
【０００３】このリチウムイオン電池の正極活物質とし
ては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）が、一般に
用いられているが、その他ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ
2Ｏ4、ＬｉＦｅＯ2などについても研究されている。
ては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）が、一般に
用いられているが、その他ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＭｎ
2Ｏ4、ＬｉＦｅＯ2などについても研究されている。
【０００４】ここで、ＬｉＣｏＯ2の製造方法として
は、固相法、液相法（超音波噴霧熱分解法、ゾルゲル法
など）などが提案されている。
は、固相法、液相法（超音波噴霧熱分解法、ゾルゲル法
など）などが提案されている。
【０００５】固相法は、化合物の成分となる金属イオン
の酸化物や塩を混合して、それを高温で反応させる方法
である。この固相法を用いたＬｉＣｏＯ2の製造方法と
して、次のような報告（Anders Lundblad,Bill Bergma
n,“Solid State Ionics” 96(1997)173-181,183-193）
がある。リチウム原料としてＬｉ2ＣＯ3、コバルト原料
としてＣｏＣＯ3を用いる。これらをＬｉ／Ｃｏ＝１．
１４となるように調製し、ペレット状に整形後、７００
℃で５時間反応後、８００℃で３時間か焼処理をし、水
で洗浄し粒子を回収する。これによって粒径が０．５〜
３μｍのものが合成された。
の酸化物や塩を混合して、それを高温で反応させる方法
である。この固相法を用いたＬｉＣｏＯ2の製造方法と
して、次のような報告（Anders Lundblad,Bill Bergma
n,“Solid State Ionics” 96(1997)173-181,183-193）
がある。リチウム原料としてＬｉ2ＣＯ3、コバルト原料
としてＣｏＣＯ3を用いる。これらをＬｉ／Ｃｏ＝１．
１４となるように調製し、ペレット状に整形後、７００
℃で５時間反応後、８００℃で３時間か焼処理をし、水
で洗浄し粒子を回収する。これによって粒径が０．５〜
３μｍのものが合成された。
【０００６】また、液相法の１つである噴霧熱分解法で
は、次のような報告（T.Ogiwara,Y.Saito,et.al,“Jour
nal of the Society of Japan” 101(1998)1159-1163）
がある。リチウム原料としてＬｉＮＯ3、コバルト原料
としてＣｏ（ＮＯ3）2を用いる。これらをＬｉ／Ｃｏ＝
１になるように調製し、蒸留水に溶解し、０．０５〜
１．０ｍｏｌ／ｌの濃度に原料溶液を調製する。超音波
噴霧熱分解装置に原料溶液を２５℃で、空気で霧化して
供給し、乾燥熱分解を行う。乾燥温度は４００℃、熱分
解温度５００〜９００℃とした。この手法により、平均
粒径０．５６μｍのＬｉＣｏＯ2が得られた。
は、次のような報告（T.Ogiwara,Y.Saito,et.al,“Jour
nal of the Society of Japan” 101(1998)1159-1163）
がある。リチウム原料としてＬｉＮＯ3、コバルト原料
としてＣｏ（ＮＯ3）2を用いる。これらをＬｉ／Ｃｏ＝
１になるように調製し、蒸留水に溶解し、０．０５〜
１．０ｍｏｌ／ｌの濃度に原料溶液を調製する。超音波
噴霧熱分解装置に原料溶液を２５℃で、空気で霧化して
供給し、乾燥熱分解を行う。乾燥温度は４００℃、熱分
解温度５００〜９００℃とした。この手法により、平均
粒径０．５６μｍのＬｉＣｏＯ2が得られた。
【０００７】また、液相法の他の１つであるゾルゲル法
では、次のような報告（Y.K.sun,“Journal Of Materia
ls Science ”31(1996)3617-3621）がある。リチウム原
料としてＬｉＮＯ3、コバルト原料としてＣｏ（ＮＯ3）
2・６Ｈ2Ｏを用い、Ｌｉ／Ｃｏ＝１になるように調製
し、ｐＨが１〜２になるように硝酸で調製しながらポリ
アクリル酸（ＰＡＡ）と攪拌しながら混合する。その後
７０〜８０℃で１晩、ゾルが得られるまで乾燥させる。
次に、ゾルを攪拌しながら７０〜８０℃で乾燥させ水分
を取り除くことでゲルを得る。そして、このゲルから有
機物を取り除く目的で、３００℃で１時間熱分解させ、
さらに４００〜６５０℃でか焼処理する。これによっ
て、平均粒径３０〜５０ｎｍの単一相のＬｉＣｏＯ2が
得られた。
では、次のような報告（Y.K.sun,“Journal Of Materia
ls Science ”31(1996)3617-3621）がある。リチウム原
料としてＬｉＮＯ3、コバルト原料としてＣｏ（ＮＯ3）
2・６Ｈ2Ｏを用い、Ｌｉ／Ｃｏ＝１になるように調製
し、ｐＨが１〜２になるように硝酸で調製しながらポリ
アクリル酸（ＰＡＡ）と攪拌しながら混合する。その後
７０〜８０℃で１晩、ゾルが得られるまで乾燥させる。
次に、ゾルを攪拌しながら７０〜８０℃で乾燥させ水分
を取り除くことでゲルを得る。そして、このゲルから有
機物を取り除く目的で、３００℃で１時間熱分解させ、
さらに４００〜６５０℃でか焼処理する。これによっ
て、平均粒径３０〜５０ｎｍの単一相のＬｉＣｏＯ2が
得られた。
【０００８】なお、リチウム化合物およびコバルト化合
物の溶液を噴霧熱分解する方法は、特開平１０−１１４
５２７号公報、ゾルゲル法は特開平９−１７５８２５号
公報などにも示されている。
物の溶液を噴霧熱分解する方法は、特開平１０−１１４
５２７号公報、ゾルゲル法は特開平９−１７５８２５号
公報などにも示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、各種の方
法によって、ＬｉＣｏＯ2の微粒子を得ることができ
る。しかし、これらの方法には、次のような欠点があ
る。
法によって、ＬｉＣｏＯ2の微粒子を得ることができ
る。しかし、これらの方法には、次のような欠点があ
る。
【００１０】まず、固相法は、生成物中に未反応残留物
であるＬｉＣＯ3が含まれ、これを取り除くことは困難
である。また、反応時間が長時間であり、かつ反応温度
が高いという問題もある。また、噴霧熱分解法では、Ｌ
ｉＣｏＯ2の結晶性は、温度が高い程良い。従って、良
質のＬｉＣｏＯ2を得るためには、かなりの高温での処
理が必要になる。また、粒径を上述の０．５６μｍ以下
にするのは、困難と考えられる。さらに、ゾルゲル法
は、非常に長時間の処理が必要であり、工業化を考えた
とき、コストが大きくなるという問題がある。
であるＬｉＣＯ3が含まれ、これを取り除くことは困難
である。また、反応時間が長時間であり、かつ反応温度
が高いという問題もある。また、噴霧熱分解法では、Ｌ
ｉＣｏＯ2の結晶性は、温度が高い程良い。従って、良
質のＬｉＣｏＯ2を得るためには、かなりの高温での処
理が必要になる。また、粒径を上述の０．５６μｍ以下
にするのは、困難と考えられる。さらに、ゾルゲル法
は、非常に長時間の処理が必要であり、工業化を考えた
とき、コストが大きくなるという問題がある。
【００１１】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、比較的低温、かつ短時間で、良質のＬｉＣｏＯ2な
どのリチウム酸化金属化合物を得ることができるリチウ
ム系金属複合酸化物の製造方法を得ることを目的とす
る。
り、比較的低温、かつ短時間で、良質のＬｉＣｏＯ2な
どのリチウム酸化金属化合物を得ることができるリチウ
ム系金属複合酸化物の製造方法を得ることを目的とす
る。
【００１２】なお、本発明に関連して、超臨界水を利用
した金属酸化物の製造については、特開平４−５０１０
５号公報、特開平６−３０２４２１号公報などに示され
ている。しかしながら、これら公報に記載のものは、Ｌ
ｉイオンを利用したものではなく、本発明の特徴を示唆
するものではない。
した金属酸化物の製造については、特開平４−５０１０
５号公報、特開平６−３０２４２１号公報などに示され
ている。しかしながら、これら公報に記載のものは、Ｌ
ｉイオンを利用したものではなく、本発明の特徴を示唆
するものではない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係るリチウム系
金属複合酸化物の製造方法は、リチウムイオンと、他の
金属の金属イオンと、を超臨界または亜臨界条件下の水
を溶媒として水熱反応させ、リチウム系金属複合酸化物
を得ることを特徴とする。
金属複合酸化物の製造方法は、リチウムイオンと、他の
金属の金属イオンと、を超臨界または亜臨界条件下の水
を溶媒として水熱反応させ、リチウム系金属複合酸化物
を得ることを特徴とする。
【００１４】ＬｉＣｏＯ2などのリチウム系金属複合酸
化物は、リチウムイオン電池の正極物質として、重要な
物質である。この電池正極物質として利用する場合、リ
チウム系金属複合酸化物は、できるだけ単一相で、単結
晶に近く、粒子径が均一で小さいことが望まれる。
化物は、リチウムイオン電池の正極物質として、重要な
物質である。この電池正極物質として利用する場合、リ
チウム系金属複合酸化物は、できるだけ単一相で、単結
晶に近く、粒子径が均一で小さいことが望まれる。
【００１５】超臨界状態において、水はガス状になり、
リチウムイオンや他の金属イオンは、極性のイオン状態
から無極性の酸化物になりやすく酸化物生成の速度が速
くなる。さらに、ガス状態で酸化物の溶解度が下がるこ
とから、反応生成物としての酸化物の析出が促進され
る。このため、生成酸化物の過飽和度は極めて高くな
り、高い核発生速度が得られ、その結果微粒子の径は小
さくなる。
リチウムイオンや他の金属イオンは、極性のイオン状態
から無極性の酸化物になりやすく酸化物生成の速度が速
くなる。さらに、ガス状態で酸化物の溶解度が下がるこ
とから、反応生成物としての酸化物の析出が促進され
る。このため、生成酸化物の過飽和度は極めて高くな
り、高い核発生速度が得られ、その結果微粒子の径は小
さくなる。
【００１６】また、溶媒が液状だと析出した酸化物は、
結晶水や水酸基を取り込むが、溶媒がガス状の場合は取
り込まれない。従って、結晶化度の高い酸化物の生成が
促進され、酸化物の単結晶の微粒子が得られやすくなる
と考えられる。
結晶水や水酸基を取り込むが、溶媒がガス状の場合は取
り込まれない。従って、結晶化度の高い酸化物の生成が
促進され、酸化物の単結晶の微粒子が得られやすくなる
と考えられる。
【００１７】従って、本発明により、電池材料に非常に
適したリチウム系金属複合酸化物を得ることができる。
適したリチウム系金属複合酸化物を得ることができる。
【００１８】なお、他の金属イオンとしては、コバルト
イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、鉄イオンな
どが好適である。
イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、鉄イオンな
どが好適である。
【００１９】特に、リチウムイオンと、コバルトイオン
と、を超臨界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱
反応させ、コバルト酸リチウムの微粒子を得ることが好
適である。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）は、電
極材料として広く用いられている材料であり、本発明の
方法により、このＬｉＣｏＯ2を得ることができる。特
に、製造時における各種条件の設定により、単結晶の微
粒子を得ることができる。
と、を超臨界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱
反応させ、コバルト酸リチウムの微粒子を得ることが好
適である。コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）は、電
極材料として広く用いられている材料であり、本発明の
方法により、このＬｉＣｏＯ2を得ることができる。特
に、製造時における各種条件の設定により、単結晶の微
粒子を得ることができる。
【００２０】また、前記反応前のコバルトイオンは、２
価のコバルトイオンであり、前記水熱反応は酸化剤を添
加した条件下で行うことをが好適である。２価のコバル
トイオンは容易に得ることができ、水熱反応時に酸化剤
を存在させることで、２価のコバルトイオンを３価のコ
バルトイオンに酸化しながらＬｉＣｏＯ2を効果的に生
成することができる。
価のコバルトイオンであり、前記水熱反応は酸化剤を添
加した条件下で行うことをが好適である。２価のコバル
トイオンは容易に得ることができ、水熱反応時に酸化剤
を存在させることで、２価のコバルトイオンを３価のコ
バルトイオンに酸化しながらＬｉＣｏＯ2を効果的に生
成することができる。
【００２１】また、前記酸化剤は、硝酸イオンであるこ
とが好適である。硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3）2は、容
易に得ることができ、これを原料とすることで、原料と
してのコバルトイオンを供給すると共に、コバルトの酸
化剤としての硝酸イオンを得ることができる。硝酸イオ
ンは、本発明の反応において、亜硝酸に還元されること
で、コバルトを酸化する酸化剤として機能することが確
認されている。
とが好適である。硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3）2は、容
易に得ることができ、これを原料とすることで、原料と
してのコバルトイオンを供給すると共に、コバルトの酸
化剤としての硝酸イオンを得ることができる。硝酸イオ
ンは、本発明の反応において、亜硝酸に還元されること
で、コバルトを酸化する酸化剤として機能することが確
認されている。
【００２２】また、前記水熱反応は、水酸イオンを添加
した条件下で行うことが好適である。水酸イオンを添加
してアルカリ性にすると、昇温過程で生成されやすい他
物質（例えば、Ｃｏ3Ｏ4）が溶解されやすくなる。従っ
て、昇温過程において、生成した他物質が反応生成物中
に残留し、反応生成物における目的物質の収率が低くな
るのを防止することができる。
した条件下で行うことが好適である。水酸イオンを添加
してアルカリ性にすると、昇温過程で生成されやすい他
物質（例えば、Ｃｏ3Ｏ4）が溶解されやすくなる。従っ
て、昇温過程において、生成した他物質が反応生成物中
に残留し、反応生成物における目的物質の収率が低くな
るのを防止することができる。
【００２３】また、前記水酸イオンは、リチウムイオン
を水酸化リチウムとすることで添加することが好適であ
る。これによって、原料としてのリチウムイオンととも
に水酸イオンを添加することができる。
を水酸化リチウムとすることで添加することが好適であ
る。これによって、原料としてのリチウムイオンととも
に水酸イオンを添加することができる。
【００２４】また、アンモニアを添加することで、前記
水酸イオンを添加することが好適である。これによっ
て、アルカリを十分に添加することができ、目的物質の
収率を上昇することができる。
水酸イオンを添加することが好適である。これによっ
て、アルカリを十分に添加することができ、目的物質の
収率を上昇することができる。
【００２５】また、本発明は、リチウムイオンと、他の
金属イオン（好ましくはコバルト、マンガン、ニッケル
および鉄のうちの１つの金属の金属イオン）と、を超臨
界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱反応させ、
リチウム系金属複合酸化物を得るリチウム系金属複合酸
化物の製造方法であって、強酸または強アルカリを添加
して、ｐＨを酸性またはアルカリ性のいずれかの状態と
して水熱反応を行わせることが好適である。
金属イオン（好ましくはコバルト、マンガン、ニッケル
および鉄のうちの１つの金属の金属イオン）と、を超臨
界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱反応させ、
リチウム系金属複合酸化物を得るリチウム系金属複合酸
化物の製造方法であって、強酸または強アルカリを添加
して、ｐＨを酸性またはアルカリ性のいずれかの状態と
して水熱反応を行わせることが好適である。
【００２６】これによって、アルカリ性または酸性にす
ると、昇温過程で生成されやすい他物質（例えば、Ｃｏ
3Ｏ4）が溶解されやすくなり、反応生成物における目的
物質の収率が低くなるのを防止することができる。すな
わち、昇温後の反応において、目的物質が得られる条件
としておいても、昇温途中で他物質が生成され、これが
反応生成物中に残留することを防止することができる。
ると、昇温過程で生成されやすい他物質（例えば、Ｃｏ
3Ｏ4）が溶解されやすくなり、反応生成物における目的
物質の収率が低くなるのを防止することができる。すな
わち、昇温後の反応において、目的物質が得られる条件
としておいても、昇温途中で他物質が生成され、これが
反応生成物中に残留することを防止することができる。
【００２７】また、リチウムとコバルトのモル比（Ｌｉ
／Ｃｏ）の値を１〜３０としたり、リチウム塩濃度範囲
を０．０５ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとしたり、アルカ
リモル比の値を１〜４０とすることで、ＬｉＣｏＯ2等
の目的物を効果的に製造することができる。
／Ｃｏ）の値を１〜３０としたり、リチウム塩濃度範囲
を０．０５ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／ｌとしたり、アルカ
リモル比の値を１〜４０とすることで、ＬｉＣｏＯ2等
の目的物を効果的に製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００２９】「装置の構成」図１に、本実施形態の製造
方法に使用する装置を示す。金属塩溶融浴１０内には、
高温でも安定な金属塩溶液（例えば、新日豊化学株式会
社製 ＫＮＯ3−ＮａＮＯ3 ５０ｗｔ％の硝酸塩類 金
属熱処理剤 焼戻剤 Ｔ−３）が収容される。そして、
この中に加熱用に電熱ヒータ１２が浸漬されると共に、
温度計測用の熱電対１４が配置される。そして、熱電対
１４により温度を計測しながら、電熱ヒータ１２による
加熱を制御することで、金属塩溶融浴１０内の金属塩溶
液が所定温度に制御される。
方法に使用する装置を示す。金属塩溶融浴１０内には、
高温でも安定な金属塩溶液（例えば、新日豊化学株式会
社製 ＫＮＯ3−ＮａＮＯ3 ５０ｗｔ％の硝酸塩類 金
属熱処理剤 焼戻剤 Ｔ−３）が収容される。そして、
この中に加熱用に電熱ヒータ１２が浸漬されると共に、
温度計測用の熱電対１４が配置される。そして、熱電対
１４により温度を計測しながら、電熱ヒータ１２による
加熱を制御することで、金属塩溶融浴１０内の金属塩溶
液が所定温度に制御される。
【００３０】そして、この金属塩溶融浴１０内に反応管
１６を浸漬させ、この反応管１６内において、ＬｉＣｏ
Ｏ2を生成する。なお、この反応管１６に接続されてい
るストップバルブ１８は、反応後において反応管１６内
において生成した生成ガスの回収のために取り付けたも
のである。
１６を浸漬させ、この反応管１６内において、ＬｉＣｏ
Ｏ2を生成する。なお、この反応管１６に接続されてい
るストップバルブ１８は、反応後において反応管１６内
において生成した生成ガスの回収のために取り付けたも
のである。
【００３１】このような装置により、ＬｉＣｏＯ2を製
造する場合には、まず反応管１６内に原料水溶液を仕込
む。原料水溶液は、例えばＬｉＯＨと、Ｃｏ（ＮＯ3）2
を蒸留水に溶かしたものを利用する。ここで、ＬｉＣｏ
Ｏ2を生成するためのＬｉ／Ｃｏは、理論的な比率であ
る１ではなく、Ｌｉがリッチな条件とすることが好適で
あり、例えば、Ｌｉ／Ｃｏ＝１５程度に設定すること
で、ＬｉＣｏＯ2の収量を増加することができる。
造する場合には、まず反応管１６内に原料水溶液を仕込
む。原料水溶液は、例えばＬｉＯＨと、Ｃｏ（ＮＯ3）2
を蒸留水に溶かしたものを利用する。ここで、ＬｉＣｏ
Ｏ2を生成するためのＬｉ／Ｃｏは、理論的な比率であ
る１ではなく、Ｌｉがリッチな条件とすることが好適で
あり、例えば、Ｌｉ／Ｃｏ＝１５程度に設定すること
で、ＬｉＣｏＯ2の収量を増加することができる。
【００３２】また、Ｃｏ（ＮＯ3）2を用いることで、原
料水溶液中にＮＯ3 -イオンを添加できる。このＮＯ
3は、酸化剤として機能する。そこで、このＮＯ3 -イオ
ンの存在によりＣｏ（ＮＯ3）2として供給したＣｏ2+→
Ｃｏ3+への酸化反応を促進できる。さらに、反応管１６
中には、空気が存在するため、空気中の酸素も酸化剤と
して機能する。このように、反応管１６内の気相に酸素
を存在させることが好適である。
料水溶液中にＮＯ3 -イオンを添加できる。このＮＯ
3は、酸化剤として機能する。そこで、このＮＯ3 -イオ
ンの存在によりＣｏ（ＮＯ3）2として供給したＣｏ2+→
Ｃｏ3+への酸化反応を促進できる。さらに、反応管１６
中には、空気が存在するため、空気中の酸素も酸化剤と
して機能する。このように、反応管１６内の気相に酸素
を存在させることが好適である。
【００３３】また、ＬｉＯＨを添加することで、アルカ
リモル比［ＯＨ-］／［ＮＯ3 -］を大きくできる。この
アルカリモル比を大きくすることで、ＬｉＣｏＯ2の生
成を促進することができる。さらに、アンモニアを添加
することで、アルカリモル比をさらに大きくできる。す
なわち、アンモニア［ＮＨ3］の１分子がＯＨ-の１分子
を生成すると考えられる。そして、アンモニアの添加に
より、原料水溶液のｐＨを上昇することができ、これに
よって昇温過程におけるＣｏ3Ｏ4などの生成を抑制し、
ＬｉＣｏＯ2の収量を上昇することができる。
リモル比［ＯＨ-］／［ＮＯ3 -］を大きくできる。この
アルカリモル比を大きくすることで、ＬｉＣｏＯ2の生
成を促進することができる。さらに、アンモニアを添加
することで、アルカリモル比をさらに大きくできる。す
なわち、アンモニア［ＮＨ3］の１分子がＯＨ-の１分子
を生成すると考えられる。そして、アンモニアの添加に
より、原料水溶液のｐＨを上昇することができ、これに
よって昇温過程におけるＣｏ3Ｏ4などの生成を抑制し、
ＬｉＣｏＯ2の収量を上昇することができる。
【００３４】そして、この原料水溶液は、金属塩溶融浴
１０内の温度において目的とする圧力になるように調製
する。ここで、この圧力は、原料水溶液を純水であると
仮定し、スチームテーブル（Steam Table）により計算
する。例えば、反応温度４００℃、反応圧力３０ＭＰａ
の水の密度は、０．３５ｇ／ｃｃである。反応管１６の
容量が１０ｃｍ3であれば、反応管１６内の原料水溶液
が合計で３．５ｃｃになるように原料溶液を仕込む。
１０内の温度において目的とする圧力になるように調製
する。ここで、この圧力は、原料水溶液を純水であると
仮定し、スチームテーブル（Steam Table）により計算
する。例えば、反応温度４００℃、反応圧力３０ＭＰａ
の水の密度は、０．３５ｇ／ｃｃである。反応管１６の
容量が１０ｃｍ3であれば、反応管１６内の原料水溶液
が合計で３．５ｃｃになるように原料溶液を仕込む。
【００３５】なお、水の超臨界点は、３７４℃、２２Ｍ
Ｐａであり、反応条件は亜臨界または超臨界状態となる
ように設定する。原料溶液の濃度など他の条件にもよる
が、少なくとも温度２５０℃以上、圧力２０ＭＰａ以上
という水が亜臨界状態となる条件とすることが好適であ
り、上述した水が超臨界状態となるような条件とするこ
とが特に好適である。
Ｐａであり、反応条件は亜臨界または超臨界状態となる
ように設定する。原料溶液の濃度など他の条件にもよる
が、少なくとも温度２５０℃以上、圧力２０ＭＰａ以上
という水が亜臨界状態となる条件とすることが好適であ
り、上述した水が超臨界状態となるような条件とするこ
とが特に好適である。
【００３６】反応管１６に、原料水溶液を仕込んだ後、
反応管１６を金属塩溶融浴１０内に浸漬し、所定の反応
時間（例えば５〜２０分程度）だけその状態に置く。次
に、反応管１６を金属塩溶融浴１０から取り出し、冷水
浴に入れて、反応を速やかに停止させる。
反応管１６を金属塩溶融浴１０内に浸漬し、所定の反応
時間（例えば５〜２０分程度）だけその状態に置く。次
に、反応管１６を金属塩溶融浴１０から取り出し、冷水
浴に入れて、反応を速やかに停止させる。
【００３７】そして、反応管１６の内容物を取り出し、
ろ過後水洗することによって、反応結果物であるＬｉＣ
ｏＯ2の微粒子が得られる。
ろ過後水洗することによって、反応結果物であるＬｉＣ
ｏＯ2の微粒子が得られる。
【００３８】このようにして得られたＬｉＣｏＯ2は、
不純物が少なく、粒子径が小さく、また単結晶または単
結晶に近いものであり、電池材料として非常に好適なも
のである。従って、リチウムイオン電池の正極材料とし
て好適に利用できる。
不純物が少なく、粒子径が小さく、また単結晶または単
結晶に近いものであり、電池材料として非常に好適なも
のである。従って、リチウムイオン電池の正極材料とし
て好適に利用できる。
【００３９】「超臨界（または亜臨界）流体による反
応」Ｌｉ+、Ｃｏ2+、ＮＯ3 -などを含むイオン系は、液
体中の方が安定に存在しやすい。一方、反応後の金属酸
化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2）のような無極性物質は本
来ガス中の方が安定に存在しやすい。さらに、金属酸化
物の溶解度は一定圧力下では超臨界状態の水の温度を上
げていくと、急減に下がる。
応」Ｌｉ+、Ｃｏ2+、ＮＯ3 -などを含むイオン系は、液
体中の方が安定に存在しやすい。一方、反応後の金属酸
化物（例えば、ＬｉＣｏＯ2）のような無極性物質は本
来ガス中の方が安定に存在しやすい。さらに、金属酸化
物の溶解度は一定圧力下では超臨界状態の水の温度を上
げていくと、急減に下がる。
【００４０】従って、超臨界状態の水の温度を上げてい
くと溶媒は液状からガス状になり、溶質は極性のイオン
状態から無極性の酸化物への反応速度が速くなる。さら
に、酸化物の溶解度が下がることから、反応生成物とし
ての酸化物（この場合は、ＬｉＣｏＯ2）の析出が促進
される。この時酸化物生成の核発生速度が速くなるの
で、生成酸化物の微粒子径は小さくなる。
くと溶媒は液状からガス状になり、溶質は極性のイオン
状態から無極性の酸化物への反応速度が速くなる。さら
に、酸化物の溶解度が下がることから、反応生成物とし
ての酸化物（この場合は、ＬｉＣｏＯ2）の析出が促進
される。この時酸化物生成の核発生速度が速くなるの
で、生成酸化物の微粒子径は小さくなる。
【００４１】また、溶媒が液状だと析出した酸化物は、
結晶水や水酸基を取り込むが、溶媒がガス状の場合は取
り込まれない。従って、結晶化度の高い酸化物の生成が
促進され、酸化物の単結晶の微粒子が得られやすくなる
と考えられる。また、水が超臨界状態となるような条件
下では、硝酸イオンの存在によってＣｏ2+のＣｏ3+への
酸化も好適に行える。
結晶水や水酸基を取り込むが、溶媒がガス状の場合は取
り込まれない。従って、結晶化度の高い酸化物の生成が
促進され、酸化物の単結晶の微粒子が得られやすくなる
と考えられる。また、水が超臨界状態となるような条件
下では、硝酸イオンの存在によってＣｏ2+のＣｏ3+への
酸化も好適に行える。
【００４２】「Ｌｉ／Ｃｏの比」また、Ｌｉ／Ｃｏ比を
大きくし、Ｌｉリッチの条件とした方がＬｉＣｏＯ2の
収率がよい。すなわち、Ｌｉ／Ｃｏ比を小さくすると、
反応生成物中における目的物質でないＣｏ3Ｏ4の量が増
加する。これは、酸化物の析出時にＬｉが多く存在する
ことで、平衡的にＣｏ3Ｏ4よりＬｉＣｏＯ2が生成しや
すくなるためと考えられる。原料水溶液濃度、温度、圧
力などの他の条件にもよるが、Ｌｉ／Ｃｏを１〜３０、
特に１５以上とすることが好適である。特に、原料水溶
液の全体の濃度、すなわちリチウムイオンおよびコバル
トイオン濃度を減少すると、ＬｉＣｏＯ2の収量を上昇
することがわかっている。
大きくし、Ｌｉリッチの条件とした方がＬｉＣｏＯ2の
収率がよい。すなわち、Ｌｉ／Ｃｏ比を小さくすると、
反応生成物中における目的物質でないＣｏ3Ｏ4の量が増
加する。これは、酸化物の析出時にＬｉが多く存在する
ことで、平衡的にＣｏ3Ｏ4よりＬｉＣｏＯ2が生成しや
すくなるためと考えられる。原料水溶液濃度、温度、圧
力などの他の条件にもよるが、Ｌｉ／Ｃｏを１〜３０、
特に１５以上とすることが好適である。特に、原料水溶
液の全体の濃度、すなわちリチウムイオンおよびコバル
トイオン濃度を減少すると、ＬｉＣｏＯ2の収量を上昇
することがわかっている。
【００４３】「アルカリモル比」アンモニアを添加し
て、アルカリモル比（［ＮＨ3］＋［ＯＨ-］）／［ＮＯ
3 -］を大きくすると、ＬｉＣｏＯ2の収率が高くなる。
これは、原料水溶液のｐＨを高くすることで、Ｃｏ3Ｏ4
が析出、特に昇温過程中の析出が発生しにくくなったと
考えられる。製造方法では、常温で原料水溶液を反応管
１６に仕込み、高温の金属溶融浴１０に浸漬する。そこ
で、上述した超臨界状態が生成される前に、Ｃｏ3Ｏ4が
生成してしまい、超臨界状態においてもそのまま残留す
る。すなわち、昇温後においては、ＬｉＣｏＯ2が生成
されるような条件であっても、その前にＣｏ3Ｏ4が生成
されていればこれがそのまま反応生成物に残留してしま
う。
て、アルカリモル比（［ＮＨ3］＋［ＯＨ-］）／［ＮＯ
3 -］を大きくすると、ＬｉＣｏＯ2の収率が高くなる。
これは、原料水溶液のｐＨを高くすることで、Ｃｏ3Ｏ4
が析出、特に昇温過程中の析出が発生しにくくなったと
考えられる。製造方法では、常温で原料水溶液を反応管
１６に仕込み、高温の金属溶融浴１０に浸漬する。そこ
で、上述した超臨界状態が生成される前に、Ｃｏ3Ｏ4が
生成してしまい、超臨界状態においてもそのまま残留す
る。すなわち、昇温後においては、ＬｉＣｏＯ2が生成
されるような条件であっても、その前にＣｏ3Ｏ4が生成
されていればこれがそのまま反応生成物に残留してしま
う。
【００４４】原料水溶液におけるアルカリモル比を高く
し、ｐＨを高くすることで、溶液中におけるＣｏ3Ｏ4の
溶解度が高くなり、この析出が抑制され、昇温過程にお
けるＣｏ3Ｏ4の生成が抑制され、反応生成物中のＣｏ3
Ｏ4の生成が抑制されると考えられる。
し、ｐＨを高くすることで、溶液中におけるＣｏ3Ｏ4の
溶解度が高くなり、この析出が抑制され、昇温過程にお
けるＣｏ3Ｏ4の生成が抑制され、反応生成物中のＣｏ3
Ｏ4の生成が抑制されると考えられる。
【００４５】また、ＬｉＯＨの添加量を多くすること
で、Ｌｉを多くすると共にＯＨ-の濃度を高くできる。
そこで、ＬｉＯＨを多く添加することがこの点からも好
適であることがわかる。
で、Ｌｉを多くすると共にＯＨ-の濃度を高くできる。
そこで、ＬｉＯＨを多く添加することがこの点からも好
適であることがわかる。
【００４６】アルカリモル比は、１〜４０、特に３０程
度以上とすることが好適である。これによって、反応生
成物中のＬｉＣｏＯ2の収量を十分なものとできる。
度以上とすることが好適である。これによって、反応生
成物中のＬｉＣｏＯ2の収量を十分なものとできる。
【００４７】なお、アルカリではなく、酸性とすること
でも、同様にＣｏ3Ｏ4の析出を抑制できる。これは、酸
性においても、Ｃｏ3Ｏ4の溶解度が小さくなるからであ
る。そして、このように、原料水溶液のｐＨを下げるこ
とで、昇温段階において生成したＣｏ3Ｏ4を水に溶解す
る形として、昇温後の反応の際にＬｉＣｏＯ2を効率的
に生成することができる。
でも、同様にＣｏ3Ｏ4の析出を抑制できる。これは、酸
性においても、Ｃｏ3Ｏ4の溶解度が小さくなるからであ
る。そして、このように、原料水溶液のｐＨを下げるこ
とで、昇温段階において生成したＣｏ3Ｏ4を水に溶解す
る形として、昇温後の反応の際にＬｉＣｏＯ2を効率的
に生成することができる。
【００４８】「酸化剤の添加」ＮＯ3 -を添加すること
で、原料水溶液中に酸化剤を添加することができる。Ｎ
Ｏ3 -はＮＯ2 -に還元されることで、Ｃｏ2+をＣｏ3+に酸
化するための酸化剤として機能する。そこで、コバルト
をＣｏ（ＮＯ3）2の形で添加することが好ましいことが
わかる。従って、硝酸や過酸化水素水をさらに添加し
て、酸化剤の量を増加させることも好適である。例え
ば、硝酸アンモニウム（ＮＨ4ＮＯ3）の形で硝酸を添加
することで、アルカリモル比を所定のものに維持しなが
ら、硝酸を増加することができる。
で、原料水溶液中に酸化剤を添加することができる。Ｎ
Ｏ3 -はＮＯ2 -に還元されることで、Ｃｏ2+をＣｏ3+に酸
化するための酸化剤として機能する。そこで、コバルト
をＣｏ（ＮＯ3）2の形で添加することが好ましいことが
わかる。従って、硝酸や過酸化水素水をさらに添加し
て、酸化剤の量を増加させることも好適である。例え
ば、硝酸アンモニウム（ＮＨ4ＮＯ3）の形で硝酸を添加
することで、アルカリモル比を所定のものに維持しなが
ら、硝酸を増加することができる。
【００４９】さらに、Ｃｏ2+の酸化には、反応管１６の
気相中の酸素ガスも寄与している。従って、この気相中
の酸素の量を増加したり、オゾンガスを添加することも
好適である。
気相中の酸素ガスも寄与している。従って、この気相中
の酸素の量を増加したり、オゾンガスを添加することも
好適である。
【００５０】「その他の構成」上述の実施形態の説明に
おいては、ＬｉＣｏＯ2の製造を前提とした。しかし、
コバルトに代えてマンガン、ニッケル、鉄を利用するこ
ともできる。
おいては、ＬｉＣｏＯ2の製造を前提とした。しかし、
コバルトに代えてマンガン、ニッケル、鉄を利用するこ
ともできる。
【００５１】
【実施例】（実施例１）図１に示す装置により、実験を
行った。
行った。
【００５２】容積１０ｃｍ3のＳＵＳ３１６製の反応管
１６を用いて実験を行った。原料水溶液には、３．３４
ｍｏｌ／ｌのＬｉＯＨと、１．５６ｍｏｌ／ｌのＣｏ
（ＮＯ3）2を用いた。Ｃｏ（ＮＯ3）2の濃度を一定
（０．０９０７ｍｏｌ／ｌ）とし、ＬｉＯＨの量を変更
して、Ｌｉ／Ｃｏ比（１，５，１０，１５）に調製し
た。また、反応管１６内の酸素ガスの影響を調べるた
め、反応管１６内の気体の一部をアルゴン（５ｂａｒ）
で置換した場合の実験も行った。
１６を用いて実験を行った。原料水溶液には、３．３４
ｍｏｌ／ｌのＬｉＯＨと、１．５６ｍｏｌ／ｌのＣｏ
（ＮＯ3）2を用いた。Ｃｏ（ＮＯ3）2の濃度を一定
（０．０９０７ｍｏｌ／ｌ）とし、ＬｉＯＨの量を変更
して、Ｌｉ／Ｃｏ比（１，５，１０，１５）に調製し
た。また、反応管１６内の酸素ガスの影響を調べるた
め、反応管１６内の気体の一部をアルゴン（５ｂａｒ）
で置換した場合の実験も行った。
【００５３】原料水溶液３．５ｃｃを反応管１６内に仕
込み、４００℃に調製した金属塩溶融浴１０中で一定時
間（７分または１０分）反応させた。反応後、反応管１
６を水浴に投入して反応を停止させた。反応液は吸引濾
過し、生成粒子を回収した。
込み、４００℃に調製した金属塩溶融浴１０中で一定時
間（７分または１０分）反応させた。反応後、反応管１
６を水浴に投入して反応を停止させた。反応液は吸引濾
過し、生成粒子を回収した。
【００５４】生成粒子の結晶構造は、粉末ＸＲＤ（Ｘ線
回折）で同定した。また、生成粒子の形状およびサイズ
は、ＴＥＭおよびＳＥＭで観察した。さらに、生成粒子
を塩酸（６Ｍ）に溶解させ、ＩＣＰにより定量し生成物
の化学量論比Ｌｉ／Ｃｏを求めた。反応液のろ液を稀釈
し、イオンクロマトグラフィーにより硝酸イオンおよび
亜硝酸イオン、フレーム原子吸光分光光度計により残存
ＬｉおよびＣｏの濃度を定量した。
回折）で同定した。また、生成粒子の形状およびサイズ
は、ＴＥＭおよびＳＥＭで観察した。さらに、生成粒子
を塩酸（６Ｍ）に溶解させ、ＩＣＰにより定量し生成物
の化学量論比Ｌｉ／Ｃｏを求めた。反応液のろ液を稀釈
し、イオンクロマトグラフィーにより硝酸イオンおよび
亜硝酸イオン、フレーム原子吸光分光光度計により残存
ＬｉおよびＣｏの濃度を定量した。
【００５５】「実験結果」実験条件および結果を表１に
示す。なお、この表１において、Ｌｉ／Ｃｏモル比は、
概略値であり、正確な値は、アルカリモル比の２倍であ
る。また、アルカリモル比は、［ＯＨ-］／［ＮＯ3 -］
比であり、相対強度は、ＸＲＤチャートのＣｏ3Ｏ4の最
大ピークとＬｉＣｏＯ2の最大ピークの強度比である。
また、反応時間には、昇温時間が含まれている。
示す。なお、この表１において、Ｌｉ／Ｃｏモル比は、
概略値であり、正確な値は、アルカリモル比の２倍であ
る。また、アルカリモル比は、［ＯＨ-］／［ＮＯ3 -］
比であり、相対強度は、ＸＲＤチャートのＣｏ3Ｏ4の最
大ピークとＬｉＣｏＯ2の最大ピークの強度比である。
また、反応時間には、昇温時間が含まれている。
【００５６】
【表１】 Ｌｉ／Ｃｏ比が５以上、アルカリモル比２．３６以上
で、ＬｉＣｏＯ2が得られた。ＸＲＤチャートからＣｏ3
Ｏ4由来のピークが確認でき、反応生成物はＬｉＣｏＯ2
（Ｃｏは３価）とＣｏ3Ｏ4（Ｃｏは２価と３価）との混
合物であった。Ｃｏ3Ｏ4由来の最大ピークのＬｉＣｏＯ
2最大ピークに対する相対強度は、ＸＲＤから見ると、
原料Ｌｉ／Ｃｏ比の増加と共に小さくなっている。従っ
て、Ｌｉ／Ｃｏ比１〜１５の範囲内では、比が大きいほ
どＬｉＣｏＯ2が生成されやすくなっている。相対強度
の小さい数値の粒子（反応時間７分、Ｌｉ／Ｃｏ＝１
５、ａｉｒ）、（反応時間１０分、Ｌｉ／Ｃｏ＝１５、
ａｉｒ）中のＬｉ／Ｃｏ比を測定したところ、それぞれ
０．８５３、０．７９５であった。生成粒子がＬｉＣｏ
Ｏ2とＣｏ3Ｏ4のみと仮定すると、粒子中のＬｉＣｏＯ2
収率はそれぞれ９５ｍｏｌ％、９３ｍｏｌ％と高い値を
示している。
で、ＬｉＣｏＯ2が得られた。ＸＲＤチャートからＣｏ3
Ｏ4由来のピークが確認でき、反応生成物はＬｉＣｏＯ2
（Ｃｏは３価）とＣｏ3Ｏ4（Ｃｏは２価と３価）との混
合物であった。Ｃｏ3Ｏ4由来の最大ピークのＬｉＣｏＯ
2最大ピークに対する相対強度は、ＸＲＤから見ると、
原料Ｌｉ／Ｃｏ比の増加と共に小さくなっている。従っ
て、Ｌｉ／Ｃｏ比１〜１５の範囲内では、比が大きいほ
どＬｉＣｏＯ2が生成されやすくなっている。相対強度
の小さい数値の粒子（反応時間７分、Ｌｉ／Ｃｏ＝１
５、ａｉｒ）、（反応時間１０分、Ｌｉ／Ｃｏ＝１５、
ａｉｒ）中のＬｉ／Ｃｏ比を測定したところ、それぞれ
０．８５３、０．７９５であった。生成粒子がＬｉＣｏ
Ｏ2とＣｏ3Ｏ4のみと仮定すると、粒子中のＬｉＣｏＯ2
収率はそれぞれ９５ｍｏｌ％、９３ｍｏｌ％と高い値を
示している。
【００５７】ここで、ＬｉＣｏＯ2の生成は、２価のＣ
ｏから３価のＣｏへの酸化を伴う。回収液中の亜硝酸イ
オン濃度は、相対強度の減少と共に増加している。この
ことから原料水溶液中の２価のＣｏは硝酸イオンに酸化
されることを示唆している。さらに、反応管１６中の気
体をアルゴン（５ｂａｒ）で置換した結果から、空気の
存在により、ＬｉＣｏＯ2の収率が高くなることがわか
る。これより、空気中の酸素もＣｏの酸化に役立ってい
ることがわかる。さらに、ＳＥＭ、ＴＥＭの観察結果に
よれば、生成粒子の径は４００ｎｍ〜１μｍ程度であ
り、かなりの微粒子であった。合成条件を反応温度４０
０℃、圧力３０ＭＰａ、硝酸コバルト０．０５Ｍ、Ｌｉ
ＯＨ濃度０．５Ｍとした場合におけるＬｉＣｏＯ2微粒
子の電子顕微鏡写真を図２、３に示す。図２は倍率３０
０００倍、図３は４００００倍の写真である。
ｏから３価のＣｏへの酸化を伴う。回収液中の亜硝酸イ
オン濃度は、相対強度の減少と共に増加している。この
ことから原料水溶液中の２価のＣｏは硝酸イオンに酸化
されることを示唆している。さらに、反応管１６中の気
体をアルゴン（５ｂａｒ）で置換した結果から、空気の
存在により、ＬｉＣｏＯ2の収率が高くなることがわか
る。これより、空気中の酸素もＣｏの酸化に役立ってい
ることがわかる。さらに、ＳＥＭ、ＴＥＭの観察結果に
よれば、生成粒子の径は４００ｎｍ〜１μｍ程度であ
り、かなりの微粒子であった。合成条件を反応温度４０
０℃、圧力３０ＭＰａ、硝酸コバルト０．０５Ｍ、Ｌｉ
ＯＨ濃度０．５Ｍとした場合におけるＬｉＣｏＯ2微粒
子の電子顕微鏡写真を図２、３に示す。図２は倍率３０
０００倍、図３は４００００倍の写真である。
【００５８】従って、（ｉ）Ｌｉ／Ｃｏ比をさらに高め
る、（ｉｉ）アルカリモル比を高める、（ｉｉｉ）硝酸
濃度を高めたり、その他酸化剤を添加する、などの手法
により、Ｃｏ3Ｏ4を減少させ、単一相のＬｉＣｏＯ2が
得られることがわかった。
る、（ｉｉ）アルカリモル比を高める、（ｉｉｉ）硝酸
濃度を高めたり、その他酸化剤を添加する、などの手法
により、Ｃｏ3Ｏ4を減少させ、単一相のＬｉＣｏＯ2が
得られることがわかった。
【００５９】（実施例２）実施例１と同様の装置におい
て、原料水溶液にアンモニアを添加して、その影響を調
べた。条件および結果を表２に示す。反応時間１０分、
反応温度４００℃である。
て、原料水溶液にアンモニアを添加して、その影響を調
べた。条件および結果を表２に示す。反応時間１０分、
反応温度４００℃である。
【００６０】
【表２】 これより、アンモニアを添加することによって、Ｌｉ／
Ｃｏ比＝１でもＬｉＣｏＯ2が生成される。また、アン
モニアを添加した場合においても、原料水溶液中のＬｉ
／Ｃｏ比を大きくすることによって、ＬｉＣｏＯ2の収
率が上昇している。従って、アンモニアを添加すること
で、ＬｉＣｏＯ2の収率を上昇できることが確認でき
た。
Ｃｏ比＝１でもＬｉＣｏＯ2が生成される。また、アン
モニアを添加した場合においても、原料水溶液中のＬｉ
／Ｃｏ比を大きくすることによって、ＬｉＣｏＯ2の収
率が上昇している。従って、アンモニアを添加すること
で、ＬｉＣｏＯ2の収率を上昇できることが確認でき
た。
【００６１】（実施例３）さらに、反応温度を２００、
３００、４００℃に変更し、実験を行った。この実験条
件および結果を表３に示す。
３００、４００℃に変更し、実験を行った。この実験条
件および結果を表３に示す。
【００６２】
【表３】 これより、反応温度を低くすると、ＬｉＣｏＯ2が生成
しにくくなることが確認された。
しにくくなることが確認された。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明よれば、亜
臨界または超臨界条件の水を溶媒として、ＬｉＣｏＯ2
などのリチウム系金属複合酸化物を効果的に製造するこ
とができる。
臨界または超臨界条件の水を溶媒として、ＬｉＣｏＯ2
などのリチウム系金属複合酸化物を効果的に製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法に使用する装置の構成を示
す図である。
す図である。
【図２】 ＬｉＣｏＯ2の電子顕微鏡写真である。
【図３】 ＬｉＣｏＯ2の電子顕微鏡写真である。
１０ 金属塩溶融浴、１２ ヒータ、１４ 熱電対、１
６ 反応管。
６ 反応管。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/04 Ｈ０１Ｍ 4/04 Ａ 4/58 4/58 10/40 10/40 Ｚ Ｆターム(参考） 4G002 AA06 AB02 AD04 AE05 4G048 AA04 AB02 AB05 AC06 AD04 AE05 5H003 AA08 BA00 BA01 BB05 BC01 BD00 BD03 BD06 5H014 AA02 BB01 EE10 HH01 HH08 5H029 AJ14 AK03 CJ00 CJ02 CJ08 CJ28 DJ16 EJ03 HJ00 HJ02 HJ07 HJ10
Claims (11)
- 【請求項１】 リチウムイオンと、他の金属の金属イオ
ンと、を超臨界または亜臨界条件下の水を溶媒として水
熱反応させ、リチウム系金属複合酸化物を得ることを特
徴とするリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、金属イ
オンとして、コバルト、マンガン、ニッケルおよび鉄の
うちの１つの金属イオンと、リチウムイオンと、を超臨
界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱反応させ、
コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸
リチウム、鉄酸リチウムの微粒子を得ることを特徴とす
るリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の方法において、 前記コバルトイオンは、２価のコバルトイオンであり、
前記水熱反応は酸化剤を添加した条件下で行うことを特
徴とするリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、 前記酸化剤は、硝酸イオンであることを特徴とするリチ
ウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つに記載の方
法において、 前記水熱反応は、水酸イオンを添加した条件下で行うこ
とを特徴とするリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載の方法において、 前記水酸イオンは、リチウムイオンを水酸化リチウムと
することで添加することを特徴とするリチウム系金属複
合酸化物の製造方法。 - 【請求項７】 請求項５または６に記載の方法におい
て、 アンモニアを添加することで、前記水酸イオンを添加す
ることを特徴とするリチウム系金属複合酸化物の製造方
法。 - 【請求項８】 リチウムイオンと、コバルト、マンガ
ン、ニッケルおよび鉄のうちの１つの金属の金属イオン
と、を超臨界または亜臨界条件下の水を溶媒として水熱
反応させ、リチウム系金属複合酸化物を得るリチウム系
金属複合酸化物の製造方法であって、 強酸または強アルカリを添加して、ｐＨを酸性またはア
ルカリ性のいずれかの状態として水熱反応を行わせるこ
とを特徴とするリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項９】 請求項２または３に記載の方法におい
て、 リチウム／コバルト比の値を１〜３０とすることを特徴
とするリチウム系金属複合酸化物の製造方法。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の方法において、 リチウム塩濃度範囲を０．０５ｍｏｌ／ｌ〜２ｍｏｌ／
ｌとすることを特徴とするリチウム系金属複合酸化物の
製造方法。 - 【請求項１１】 請求項５〜７に記載の方法において、 アルカリモル比の値を１〜４０とすることを特徴とする
リチウム系金属複合酸化物の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP24267298A JP4040184B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | リチウム系金属複合酸化物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24267298A JP4040184B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | リチウム系金属複合酸化物の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000072445A true JP2000072445A (ja) | 2000-03-07 |
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Family
ID=17092530
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP24267298A Expired - Fee Related JP4040184B2 (ja) | 1998-08-28 | 1998-08-28 | リチウム系金属複合酸化物の製造方法 |
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| JP (1) | JP4040184B2 (ja) |
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- 1998-08-28 JP JP24267298A patent/JP4040184B2/ja not_active Expired - Fee Related
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