JP2002270171A - Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte lithium secondary battery and producing method thereof - Google Patents

Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte lithium secondary battery and producing method thereof

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JP2002270171A
JP2002270171A JP2001065570A JP2001065570A JP2002270171A JP 2002270171 A JP2002270171 A JP 2002270171A JP 2001065570 A JP2001065570 A JP 2001065570A JP 2001065570 A JP2001065570 A JP 2001065570A JP 2002270171 A JP2002270171 A JP 2002270171A
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JP
Japan
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positive electrode
lithium
active material
electrode active
secondary battery
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JP2001065570A
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Japanese (ja)
Inventor
Takanori Ito
孝憲 伊藤
Fumio Munakata
文男 宗像
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an environment-friendly positive electrode active material having battery characteristics superior in charge and discharge efficiency and a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery with usage of it at a low cost. SOLUTION: This positive electrode active material for the non-aqueous electrolyte lithium secondary battery is constituted by a lithium ion complex oxide. The lithium iron complex oxide has an amorphous structure and the composition before initial charge is expressed in a following composition formula (1): Lix FeOy (1) In the formula, 0.65<=x<=1.00, and 1.83<=y<=2.05.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はリチウム二次電池の
正極活物質に関し、より詳しくはリチウム鉄複合酸化物
からなる正極活物質に関する。
The present invention relates to a positive electrode active material for a lithium secondary battery, and more particularly, to a positive electrode active material comprising a lithium iron composite oxide.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、排ガスによる環境問題を解決する
ため、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HE
V)の開発が強く望まれている。これらの電源として
は、充放電電圧、放電容量などに優れるリチウムイオン
二次電池が期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to solve environmental problems caused by exhaust gas, electric vehicles (EV) and hybrid vehicles (HE) have been developed.
The development of V) is strongly desired. As these power sources, lithium ion secondary batteries that are excellent in charge / discharge voltage, discharge capacity, and the like are expected.

【0003】リチウムイオン二次電池に用いられる正極
活物質としては、これまでLiNiO2、LiCoO2
よびLiMn24などの遷移金属酸化物が開発されてお
り、携帯電話、カムコーダー、ノート型パソコン等の携
帯用電子機器の電源として実用化されている。
As a positive electrode active material used in a lithium ion secondary battery, transition metal oxides such as LiNiO 2 , LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 have been developed so far, such as mobile phones, camcorders, notebook computers and the like. As a power source for portable electronic devices.

【0004】しかしながら、EVやHEVには大型の二
次電池が必要であり、NiやCoが高価であるためコス
ト高を招来する問題点があった。また、これらは毒性を
有するため環境への配慮の点からは好ましくなかった。
[0004] However, EVs and HEVs require a large secondary battery, and there is a problem that the cost is high because Ni and Co are expensive. In addition, since they are toxic, they are not preferable from the viewpoint of environmental consideration.

【0005】このため、大型二次電池の製造にあたって
は、安価で毒性を有さないリチウム鉄化合物に期待が高
まっており、これまでにLiFeO2について数種類の
構造が確認されている。
[0005] For this reason, in the production of large secondary batteries, inexpensive and non-toxic lithium iron compounds are increasingly expected, and several types of structures of LiFeO 2 have been confirmed so far.

【0006】例えば、J.Power Sources
68(1997)711−715にはLiCoO2
同様の構造を有する単斜晶型LiFeO2、およびLi
MnO 2と同様の構造を有する斜方晶型LiFeO2が開
示されており、粉体および粉末冶金 46(1999)
689にはトンネル型LiFeO2が開示されている。
これらはいずれもイオン交換法によって製造されてい
る。即ち、ホスト物質としてα−FeOOH、γ−Fe
OOHおよびβ−FeOOH、交換物質としてLiOH
を用い、適温でイオン交換することによって単斜晶型、
斜方晶型、トンネル型LiFeO2が製造されている。
[0006] For example, in J. Power Sources
 68 (1997) 711-715 includes LiCoOTwoWhen
Monoclinic LiFeO having a similar structureTwo, And Li
MnO TwoOrthorhombic LiFeO having the same structure asTwoIs open
Shown, Powder and Powder Metallurgy 46 (1999)
689 has a tunnel type LiFeOTwoIs disclosed.
These are all manufactured by the ion exchange method.
You. That is, α-FeOOH, γ-Fe
OOH and β-FeOOH, LiOH as exchange material
Using a monoclinic type by ion exchange at a suitable temperature,
Orthogonal type, tunnel type LiFeOTwoAre manufactured.

【0007】しかしながら、様々な構造を有することか
らも示唆されるように、LiFeO 2は構造変化しやす
い物質であり、充放電に伴う構造変化により放電容量が
大きく低下する問題点があった。
[0007] However, whether or not to have various structures
Suggest that LiFeO TwoIs easy to change structure
The discharge capacity is high due to structural changes due to charge and discharge.
There was a problem that it was greatly reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み完成されたものであり、安価で環境にやさしく、か
つ放電容量、サイクル特性などの充放電特性にも優れた
正極活物質を提供することを目的とする。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been completed in view of the above problems, and provides a positive electrode active material which is inexpensive, environmentally friendly and has excellent charge / discharge characteristics such as discharge capacity and cycle characteristics. The purpose is to do.

【0009】また本発明は、上記特性を有する非水電解
質リチウムイオン二次電池およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte lithium ion secondary battery having the above characteristics and a method for producing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、アモルファス
構造を有し、組成比が調整されたリチウム鉄複合酸化物
を正極活物質として用いることにより上記課題が解決で
きることに着目し完成されたものである。即ち本発明
は、請求項毎に次のように構成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been completed by focusing on the fact that the above-mentioned problems can be solved by using a lithium-iron composite oxide having an amorphous structure and a controlled composition ratio as a positive electrode active material. It is. That is, the present invention is configured as follows for each claim.

【0011】請求項1に記載の発明は、リチウム鉄複合
酸化物からなる非水電解質リチウム二次電池用正極活物
質であって、該リチウム鉄複合酸化物は、アモルファス
構造を有してなり、初期充電前の組成が下記組成式
(1):
The invention according to claim 1 is a positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte lithium secondary battery comprising a lithium iron composite oxide, wherein the lithium iron composite oxide has an amorphous structure; The composition before the initial charge is the following composition formula (1):

【0012】[0012]

【化2】 Embedded image

【0013】(式中、0.65≦x≦1.00、1.8
3≦y≦2.05である)で表されることを特徴とする
正極活物質である。
(Where, 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 1.8
3 ≦ y ≦ 2.05).

【0014】請求項2に記載の発明は、前記Feの30
原子%以下が、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Co、C
u、AlおよびMgからなる群より選択される1または
2以上の元素で置換されてなることを特徴とする請求項
1に記載の正極活物質である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
Atomic% or less is Ni, Ti, V, Cr, Mn, Co, C
The positive electrode active material according to claim 1, wherein the positive electrode active material is substituted with one or more elements selected from the group consisting of u, Al, and Mg.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の正極活物質を用いてなる正極と、リチウムイ
オンを吸蔵放出可能な材料または金属リチウムを用いて
なる負極とを含んでなることを特徴とする非水電解質リ
チウム二次電池である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a positive electrode using the positive electrode active material according to the first or second aspect, and a negative electrode using a material capable of inserting and extracting lithium ions or metallic lithium. A non-aqueous electrolyte lithium secondary battery characterized in that:

【0016】請求項4に記載の発明は、リチウム化合物
と、鉄化合物と、必要であればNi、Ti、V、Cr、
Mn、Co、Cu、AlおよびMgからなる群より選択
される1または2以上の元素を含む金属化合物とを混合
して焼成することによりアモルファス構造を有するリチ
ウム鉄複合酸化物を得ることを特徴とする非水電解質リ
チウム二次電池用正極活物質の製造方法である。
The invention according to claim 4 provides a lithium compound, an iron compound and, if necessary, Ni, Ti, V, Cr,
A lithium-iron composite oxide having an amorphous structure is obtained by mixing and firing a metal compound containing one or more elements selected from the group consisting of Mn, Co, Cu, Al and Mg. This is a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.

【0017】請求項5に記載の発明は、前記リチウム化
合物:前記鉄化合物のモル混合比が、0.65:1〜
1:1であることを特徴とする請求項4に記載の非水電
解質リチウム二次電池用正極活物質の製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, the molar ratio of the lithium compound to the iron compound is 0.65: 1 to 1: 1.
The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to claim 4, wherein the ratio is 1: 1.

【0018】請求項6に記載の発明は、前記焼成の温度
は600℃以下であることを特徴とする請求項4または
5に記載の非水電解質リチウム二次電池用正極活物質の
製造方法である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to the fourth or fifth aspect, the sintering temperature is 600 ° C. or less. is there.

【0019】請求項7に記載の発明は、前記焼成の雰囲
気は、5〜40体積%の酸素と、60〜95体積%の不
活性ガスとからなることを特徴とする請求項4〜6のい
ずれか1項に記載の非水電解質リチウム二次電池用正極
活物質の製造方法である。
The invention according to claim 7 is characterized in that the sintering atmosphere comprises 5 to 40% by volume of oxygen and 60 to 95% by volume of an inert gas. A method for producing a positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte lithium secondary battery according to any one of the preceding claims.

【0020】請求項8に記載の発明は、前記リチウム化
合物は、酸化リチウム、過酸化リチウム、炭酸リチウ
ム、水酸化リチウム、および硝酸リチウムからなる群よ
り選択されることを特徴とする請求項4〜7のいずれか
1項に記載の非水電解質リチウム二次電池用正極活物質
の製造方法である。
The invention according to claim 8 is characterized in that the lithium compound is selected from the group consisting of lithium oxide, lithium peroxide, lithium carbonate, lithium hydroxide, and lithium nitrate. 8. A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to any one of items 7 to 7.

【0021】請求項9に記載の発明は、前記鉄化合物
は、酸化第一鉄、酸化第二鉄、四三酸化鉄、およびα−
オキソ水酸化鉄、β−オキソ水酸化鉄、γ−オキソ水酸
化鉄からなる群より選択されることを特徴とする請求項
4〜8のいずれか1項に記載の非水電解質リチウム二次
電池用正極活物質の製造方法である。
According to a ninth aspect of the present invention, the iron compound comprises ferrous oxide, ferric oxide, triiron tetroxide, and α-iron oxide.
The non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to any one of claims 4 to 8, wherein the lithium secondary battery is selected from the group consisting of iron oxohydroxide, β-oxohydroxide, and γ-oxohydroxide. This is a method for producing a positive electrode active material for use.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように構成された本発明によれ
ば、請求項毎に次のような効果を奏する。
According to the present invention configured as described above, the following effects can be obtained for each claim.

【0023】請求項1に記載の発明にあっては、アモル
ファス構造を有するLixFeOyにおけるLi量x、酸
素量yの好適な範囲を規定することにより、放電容量が
大きくかつサイクル特性に優れた正極活物質を得ること
ができる。該正極活物質はEVやHEV用電池に用いた
時に特に有用である。また、この正極活物質はFeを用
いているため、従来のMn、Ni、Coを用いた正極活
物質と比較して安価に製造することができ、毒性を有さ
ないため環境適合性にも優れている。
According to the first aspect of the present invention, the Li x FeO y having an amorphous structure has a preferable range of the amount x of Li and the amount y of oxygen, thereby providing a large discharge capacity and excellent cycle characteristics. A positive electrode active material can be obtained. The positive electrode active material is particularly useful when used in an EV or HEV battery. In addition, since this positive electrode active material uses Fe, it can be manufactured at a lower cost than conventional positive electrode active materials using Mn, Ni, and Co, and has no environmental toxicity because it has no toxicity. Are better.

【0024】請求項2に記載の発明にあっては、Feの
30原子%以下をNi、Ti、V、Cr、Mn、Co、
Cu、Al、またはMgで置換することにより、結晶中
のひずみを低減することができ、より優れた放電容量お
よびサイクル特性を有する正極活物質を得ることが出来
る。
According to the second aspect of the present invention, Ni, Ti, V, Cr, Mn, Co,
By substituting with Cu, Al, or Mg, strain in the crystal can be reduced, and a positive electrode active material having more excellent discharge capacity and cycle characteristics can be obtained.

【0025】請求項3に記載の発明にあっては、請求項
1または2の効果を有する非水電解質リチウム二次電池
を得ることができる。
According to the third aspect of the invention, a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery having the effects of the first or second aspect can be obtained.

【0026】請求項4に記載の発明にあっては、焼成に
よってアモルファス構造を有する、請求項1または2の
効果を有する非水電解質リチウム二次電池用正極活物質
を得ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery having an amorphous structure can be obtained by firing.

【0027】請求項5に記載の発明にあっては、リチウ
ム化合物と鉄化合物とのモル混合比を規定することによ
り、好適な組成比を有する非水電解質リチウム二次電池
用正極活物質を得ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery having a suitable composition ratio is obtained by defining a molar mixing ratio of a lithium compound and an iron compound. be able to.

【0028】請求項6〜9に記載の発明にあっては、焼
成温度、焼成の際の雰囲気、リチウム化合物、および鉄
化合物を規定することにより、アモルファス構造を有す
るリチウム二次電池用正極活物質を好適に製造すること
ができる。
According to the present invention, the positive electrode active material for a lithium secondary battery having an amorphous structure is defined by specifying a firing temperature, an atmosphere during firing, a lithium compound, and an iron compound. Can be suitably produced.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本願第1の発明は、リチウム鉄複
合酸化物からなる非水電解質二次電池に用いられる正極
活物質であって、初期充電前の組成が下記組成式
(1):
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first invention of the present application is a positive electrode active material used for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a lithium iron composite oxide, wherein the composition before the initial charge has the following composition formula (1):

【0030】[0030]

【化3】 Embedded image

【0031】(式中、0.65≦x≦1.00、1.8
3≦y≦2.05である)で表され、アモルファス構造
を有してなることを特徴とする正極活物質である。L
i、Fe、Oからなる正極活物質において、組成比およ
び組織状態を上記範囲に規定することにより、サイクル
特性などの各種充放電特性に非常に優れた正極活物質を
得ることができる。なお、アモルファス構造はX線結晶
構造回折、粉末X線回折法などの公知手段を利用した市
販の装置を用いて測定することができる。例えば、X線
結晶構造回折にはMXP18VAHF(マックサイエン
ス株式会社製)のXRD装置を用い、構造決定プログラ
ムとしてはRIETAN94を用いることができる。計
算方法は一般的なリートベルト解析を用いることができ
る。材料組成はICP(セイコーインスツルメンツ株式
会社製:SPS−1700HVR)等を用いて測定する
ことができる。
(Where 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 1.8
3 ≦ y ≦ 2.05), and has an amorphous structure. L
By defining the composition ratio and the structure of the positive electrode active material composed of i, Fe, and O within the above ranges, it is possible to obtain a positive electrode active material having excellent charge / discharge characteristics such as cycle characteristics. The amorphous structure can be measured using a commercially available device using known means such as X-ray crystal structure diffraction and powder X-ray diffraction. For example, an XRD apparatus of MXP18VAHF (manufactured by Mac Science Co., Ltd.) is used for X-ray crystal structure diffraction, and RIETAN94 can be used as a structure determination program. As a calculation method, a general Rietveld analysis can be used. The material composition can be measured using ICP (manufactured by Seiko Instruments Inc .: SPS-1700HVR) or the like.

【0032】リチウム鉄複合酸化物は、Feの30原子
%以下を、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、
AlおよびMgからなる群より選択される1または2以
上の元素で置換することが好ましい。Feの一部をこれ
らの原子で置換することにより、ヤーンテラー効果によ
り結晶中の歪みを低減することができ、これにより、充
放電特性を向上させることができる。しかしながら、置
換しすぎると置換原子の影響が強まりすぎ、充放電特性
に悪影響が及ぶ恐れがあるため30原子%以下を置換す
ることが好ましい。
The lithium iron composite oxide contains 30 atomic% or less of Fe, Ni, Ti, V, Cr, Mn, Co, Cu,
It is preferable to substitute one or more elements selected from the group consisting of Al and Mg. By substituting a part of Fe with these atoms, it is possible to reduce distortion in the crystal by the Jahn-Teller effect, thereby improving the charge / discharge characteristics. However, if the substitution is excessive, the influence of the substituted atoms becomes too strong, which may adversely affect the charge / discharge characteristics. Therefore, it is preferable to substitute 30 atom% or less.

【0033】上記特徴を有する正極活物質を用いてなる
正極と、リチウムイオンを吸蔵放出可能な材料または金
属リチウムを用いてなる負極とを含んでなる非水電解質
リチウム二次電池は、優れた放電容量およびサイクル特
性を有し、かつ安価で製造でき、環境適応性にも優れて
おり、EVやHEVなどの電源として産業上非常に有用
である。
A non-aqueous electrolyte lithium secondary battery including a positive electrode using the positive electrode active material having the above characteristics and a negative electrode using a material or metal lithium capable of inserting and extracting lithium ions has excellent discharge performance. It has capacity and cycle characteristics, can be manufactured at low cost, has excellent environmental adaptability, and is industrially very useful as a power source for EVs and HEVs.

【0034】本発明に係る正極活物質を用いて正極を作
製する際には各種公知の技術を使用できる。例えば、正
極活物質と結着剤とを加圧成形し、加熱処理し、正極集
電体と密着させることによって作製することができる。
正極には、カーボンブラック、グラファイト、アセチレ
ンブラック等の導電剤を加えてもよい。他にも、正極活
物質を溶媒中で結着剤と混合してペースト状にし、この
ペーストを正極集電体にコーティングし、乾燥する方法
を用いることができる。正極活物質と結着剤との混合割
合は、電極の形状に合わせて適宜決定することが好まし
く、コーティングには各種公知の方法を用いることがで
きる。
In producing a positive electrode using the positive electrode active material according to the present invention, various known techniques can be used. For example, it can be manufactured by press-molding a positive electrode active material and a binder, performing heat treatment, and bringing the positive electrode current collector into close contact with the positive electrode current collector.
A conductive agent such as carbon black, graphite, and acetylene black may be added to the positive electrode. Alternatively, a method in which the positive electrode active material is mixed with a binder in a solvent to form a paste, the paste is coated on a positive electrode current collector, and then dried may be used. The mixing ratio of the positive electrode active material and the binder is preferably determined appropriately according to the shape of the electrode, and various known methods can be used for coating.

【0035】結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)などを挙げることができ、ペーストとしてコーティ
ングする方法に用いられる溶媒としては、結着剤を溶解
させる各種極性溶媒が使用できる。具体的には、ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルホルム
アミド、N−メチルピロリドンなどが挙げられる。
As the binder, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTF)
E) and the like, and as the solvent used in the method of coating as a paste, various polar solvents capable of dissolving the binder can be used. Specific examples include dimethylformamide, dimethylacetamide, methylformamide, N-methylpyrrolidone, and the like.

【0036】負極も同様の方法によって作製することが
できるが、このとき用いられるリチウムイオンを吸蔵放
出可能な材料は、非水電解質二次電池に用いられている
各種公知の材料が使用可能であり、具体的には、コーク
ス、天然黒鉛、人造黒鉛、難黒鉛化炭素、Li−Al合
金、ウッド合金、微粒子多成分合金、合金と導電性高分
子との複合電極、SnSiO3等の金属酸化物、LiC
oN2などの金属窒化物などを用いることができる。
The negative electrode can be prepared by the same method. As the material capable of inserting and extracting lithium ions used at this time, various known materials used for non-aqueous electrolyte secondary batteries can be used. Specifically, coke, natural graphite, artificial graphite, non-graphitizable carbon, Li-Al alloy, wood alloy, fine-particle multi-component alloy, composite electrode of alloy and conductive polymer, metal oxide such as SnSiO 3 , LiC
Metal nitride such as oN 2 can be used.

【0037】集電体は、各種公知の材料を用いることが
でき、具体的には、正極集電体としてはSUS、アルミ
ニウムなどが、負極集電体としてはステンレス、銅など
が挙げられる。
As the current collector, various known materials can be used. Specific examples include SUS and aluminum as the positive electrode current collector, and stainless steel and copper as the negative electrode current collector.

【0038】電池を構成する際には、正極と負極との間
に電解質を設ける。電解質としては、有機溶媒電解液、
高分子電解質、固体電解質などを用いることができる。
In constructing the battery, an electrolyte is provided between the positive electrode and the negative electrode. As the electrolyte, an organic solvent electrolyte,
A polymer electrolyte, a solid electrolyte, or the like can be used.

【0039】通常、電解質には電解質塩が添加され、電
解質塩としてはLiN(CF3SO22、LiN(C2
5SO22、LiN(CF2SO32、LiCF3SO3
LiBF4、LiPF6、LiNH2、LiF、LiC
l、LiBr、LiI、LiCN、LiClO4、Li
NO3、C65COOLi、LiClO4、LiAsF6
などが挙げられる。
Usually, an electrolyte salt is added to the electrolyte, and the electrolyte salt is LiN (CF 3 SO 2 ) 2 or LiN (C 2 F).
5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 2 SO 3 ) 2 , LiCF 3 SO 3 ,
LiBF 4 , LiPF 6 , LiNH 2 , LiF, LiC
1, LiBr, LiI, LiCN, LiClO 4 , Li
NO 3 , C 6 H 5 COOLi, LiClO 4 , LiAsF 6
And the like.

【0040】有機溶媒としては、カーボネート類、ラク
トン類、エーテル類などが挙げられ、具体的には、エチ
レンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレン
カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボ
ネート、メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキ
シエタン、1,2―ジエトキシエタン、テトラヒドロフ
ラン、1,3−ジオキソラン、γ−ブチロラクトン、γ
−バレロラクトン、アセトニトリル、ジエチルエーテ
ル、ジメチルスルホキシド、ギ酸メチル、2−メチルテ
トラヒドロフラン、3−メチル−1,3−オキサゾリジ
ン−2−オン、スルホラン、酢酸エチル、プロピオン酸
メチルなどの溶媒を単独もしくは2種類以上を混合して
用いることができる。なお、これらの溶媒に溶解される
電解質塩の濃度は0.5〜2.0モル/リットルである
ことが好適である。
Examples of the organic solvent include carbonates, lactones, and ethers. Specific examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and 1,2-dimethoxy. Ethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,3-dioxolan, γ-butyrolactone, γ
-Solvents such as valerolactone, acetonitrile, diethyl ether, dimethyl sulfoxide, methyl formate, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyl-1,3-oxazolidine-2-one, sulfolane, ethyl acetate, methyl propionate alone or in combination of two or more These can be used in combination. The concentration of the electrolyte salt dissolved in these solvents is preferably 0.5 to 2.0 mol / liter.

【0041】高分子電解質として用いられるホストポリ
マーとしては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレン
オキシド、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデ
ンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではな
い。なお、高分子電解質は、全固体高分子電解質であっ
ても、可塑剤を加えて粘稠性を持たせたゲル高分子電解
質であってもよい。
Examples of the host polymer used as the polymer electrolyte include, but are not limited to, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, and the like. The polymer electrolyte may be an all-solid polymer electrolyte or a gel polymer electrolyte to which a plasticizer is added to make it viscous.

【0042】固体電解質としては、ヨウ化リチウムをは
じめとするハロゲン化リチウム並びにその誘導体、窒化
リチウム、酸素酸塩系材料、硫化物系材料などが挙げら
れるがこれらに限定されるものではない。
Examples of the solid electrolyte include, but are not limited to, lithium halides such as lithium iodide and derivatives thereof, lithium nitride, oxyacid-based materials, and sulfide-based materials.

【0043】正極と負極の短絡防止のためにセパレータ
を設けることができる。セパレータ材料も各種公知の材
料を用いることができ、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、セルロースなどからなる多孔性シート、不織布等が
挙げられる。
A separator can be provided to prevent a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Various known materials can be used for the separator material, and examples thereof include a porous sheet made of polyethylene, polypropylene, and cellulose, and a nonwoven fabric.

【0044】本願第2の発明は、非水電解質リチウム二
次電池用正極活物質の製造方法である。
The second invention of the present application is a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.

【0045】まず、鉄化合物とリチウム化合物、所望す
る場合にはNi、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、
AlおよびMgなどの金属(以下「M金属」と記載)の
硝酸塩、炭酸塩、水酸化物、酸化物等の化合物(以下
「M金属化合物」と記載)混合して、焼成することによ
りリチウム鉄複合酸化物を得る。
First, an iron compound and a lithium compound, and if desired, Ni, Ti, V, Cr, Mn, Co, Cu,
Compounds such as nitrates, carbonates, hydroxides and oxides of metals such as Al and Mg (hereinafter referred to as "M metal") (hereinafter referred to as "M metal compounds") are mixed and fired to obtain lithium iron. Obtain a composite oxide.

【0046】リチウム化合物:鉄化合物の混合比は、モ
ル比で0.65:1〜1:1であることが好ましい。こ
の範囲で混合することにより、好適な組成比を有するリ
チウム鉄複合酸化物を得ることができる。
The mixing ratio of lithium compound: iron compound is preferably 0.65: 1 to 1: 1 in molar ratio. By mixing in this range, a lithium iron composite oxide having a suitable composition ratio can be obtained.

【0047】混合方法としては、鉄化合物、リチウム化
合物およびM金属化合物を乾式混合あるいは湿式混合す
る方法、鉄化合物とM金属化合物から合成した鉄−M金
属複合酸化物とリチウム化合物を乾式混合あるいは湿式
混合する方法、鉄化合物粉末とM金属化合物を乾式混合
あるいは湿式混合する方法などが挙げられる。
As a mixing method, a method of dry-mixing or wet-mixing an iron compound, a lithium compound and an M metal compound, and a method of dry-mixing or wet-mixing an iron-M metal composite oxide synthesized from an iron compound and an M metal compound and a lithium compound are used. A method of mixing, a method of dry mixing or a wet mixing of the iron compound powder and the M metal compound, and the like can be given.

【0048】鉄化合物としては、酸化第一鉄(Fe
O)、酸化第二鉄(Fe23)、四三酸化鉄(Fe
34)、α−オキシ水酸化鉄(α−FeOOH)、β−
オキシ水酸化鉄(β−FeOOH)、γ−オキシ水酸化
鉄(γ−FeOOH)等を用いることができる。用いる
鉄化合物の粉末の平均粒径は0.1〜100μmである
ことが好ましく、20μm以下であることがより好まし
い。これは鉄化合物の平均粒径が大きい場合、鉄化合物
とリチウム化合物の反応が著しく遅くなり、不均一な生
成物を生成しやすくなるためである。
As the iron compound, ferrous oxide (Fe
O), ferric oxide (Fe 2 O 3 ), triiron tetroxide (Fe
3 O 4 ), α-iron oxyhydroxide (α-FeOOH), β-
Iron oxyhydroxide (β-FeOOH), γ-iron oxyhydroxide (γ-FeOOH), and the like can be used. The average particle size of the iron compound powder to be used is preferably 0.1 to 100 μm, and more preferably 20 μm or less. This is because, when the average particle size of the iron compound is large, the reaction between the iron compound and the lithium compound is remarkably slow, and a non-uniform product is easily generated.

【0049】リチウム化合物としては、酸化リチウム
(Li2O)、過酸化リチウム(Li22)、炭酸リチ
ウム(Li2CO3)、水酸化リチウム(LiOH)、硝
酸リチウム(LiNO3)等を用いることができる。こ
の中では炭酸リチウムおよび水酸化リチウムが好適であ
り、鉄化合物の場合と同様の理由により平均粒径が30
μm以下であることが望ましい。
Examples of the lithium compound include lithium oxide (Li 2 O), lithium peroxide (Li 2 O 2 ), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium hydroxide (LiOH), lithium nitrate (LiNO 3 ) and the like. Can be used. Among them, lithium carbonate and lithium hydroxide are preferable, and the average particle diameter is 30 for the same reason as in the case of the iron compound.
It is desirable that it is not more than μm.

【0050】その後、混合物を焼成する。このとき焼成
温度を調節することによってアモルファス構造を形成す
る。
Thereafter, the mixture is fired. At this time, an amorphous structure is formed by adjusting the firing temperature.

【0051】焼成は、適度な酸素濃度で行う必要があ
り、5〜40体積%の酸素と、60〜95体積%の不活
性ガスとからなる雰囲気が好ましい。この際、酸素およ
び不活性ガスの体積比の合計は100体積%である。酸
素濃度が高すぎる必要以上の酸素が反応しFeの価数が
必要以上に高くなり、好適なアモルファス構造を有さな
くなる恐れがあるためであり、低すぎると反応が十分に
進行せず所望する構造が形成されない恐れがあるためで
ある。不活性ガスは、アルゴン、窒素、ヘリウム、また
はこれらの混合ガスであることが好ましい。組成物との
反応を防ぐためである。
The calcination must be carried out at an appropriate oxygen concentration, and an atmosphere composed of 5 to 40% by volume of oxygen and 60 to 95% by volume of an inert gas is preferable. At this time, the total volume ratio of oxygen and inert gas is 100% by volume. If the oxygen concentration is too high, oxygen more than necessary reacts, the valence of Fe becomes higher than necessary, and there is a possibility that a suitable amorphous structure may not be obtained. This is because the structure may not be formed. The inert gas is preferably argon, nitrogen, helium, or a mixed gas thereof. This is for preventing the reaction with the composition.

【0052】焼成温度は、高温であると単結晶構造など
アモルファス構造以外の構造が形成される恐れがあるた
め、600℃以下であることが好ましく、400℃未満
であることがより好ましい。一方、低すぎると原料が反
応しない可能性があるため200℃以上が好ましい。
The firing temperature is preferably not higher than 600 ° C., more preferably lower than 400 ° C., because if the temperature is high, a structure other than an amorphous structure such as a single crystal structure may be formed. On the other hand, if the temperature is too low, the raw materials may not react.

【0053】焼成時間は1〜60時間が好適であり、1
0〜48時間がより好適である。短すぎると原料が反応
しない恐れがあるためであり、長すぎるとアモルファス
構造以外の構造が生成する恐れがあるためである。な
お、必要に応じて、焼成温度を変えた多段焼成を行って
も良い。
The firing time is preferably 1 to 60 hours.
0-48 hours are more preferred. If the length is too short, the raw material may not react, and if the length is too long, a structure other than the amorphous structure may be generated. In addition, you may perform the multistage baking which changed the baking temperature as needed.

【0054】[0054]

【実施例】[正極活物質の作製]酸化リチウム粉末、酸
化第一鉄粉末、M金属酸化物粉末を所定量秤り取り、こ
れらを乳鉢上にて混合した後、この混合物をそれぞれ酸
素(20体積%)とアルゴン(80体積%)との混合ガ
ス雰囲気下において、300℃で48時間加熱処理を行
った。得られた焼成物の結晶構造をX線回折測定(XR
D測定にはマックサイエンス株式会社製:MXP18V
AHF、構造決定プログラムにはRIETAN94をそ
れぞれ用いた)により測定した。冷却後、乳鉢を用いて
粉砕し、表1〜3に示す組成(モル比)を有する正極活
物質を得た。材料組成はICP(セイコーインスツルメ
ンツ株式会社製:SPS−1700HVR)により測定
した。クーロメトリの測定にあたっては、アルゴンガス
でパージしながら測定した。
EXAMPLES [Preparation of Positive Electrode Active Material] A predetermined amount of lithium oxide powder, ferrous oxide powder, and M metal oxide powder were weighed and mixed in a mortar. Heat treatment was performed at 300 ° C. for 48 hours in a mixed gas atmosphere of argon (80% by volume) and argon (80% by volume). The crystal structure of the obtained fired product was measured by X-ray diffraction measurement (XR
For D measurement, manufactured by Mac Science Corporation: MXP18V
AHF and RIETA N94 were used for the structure determination program). After cooling, the mixture was pulverized using a mortar to obtain a positive electrode active material having a composition (molar ratio) shown in Tables 1 to 3. The material composition was measured by ICP (SPS-1700HVR manufactured by Seiko Instruments Inc.). Coulometry was measured while purging with argon gas.

【0055】[電池の作製及び放電容量測定] 1.正極の作製 得られた正極活物質と、導電材(アセチレンブラック)
と、結着剤(PTFE粉末)とを質量比で80:16:
4の割合で混合した。この混合物を2t/cm 2で加圧
し、直径12mmの円板状に成形した。得られた成形物
を150℃で16時間加熱処理し、SUS薄板を集電体
として用いて正極とした。
[Production of Battery and Measurement of Discharge Capacity] Preparation of positive electrode The obtained positive electrode active material and conductive material (acetylene black)
And a binder (PTFE powder) in a mass ratio of 80:16:
4 and mixed. This mixture is 2t / cm TwoWith press
Then, it was shaped into a disk having a diameter of 12 mm. Obtained molded product
Is heat-treated at 150 ° C for 16 hours, and the SUS thin plate is
As a positive electrode.

【0056】2.負極の作製 直径12mmの円板状リチウム金属とステンレス製の網
状負極集電板とを圧着し負極とした。
2. Production of Negative Electrode A disc-shaped lithium metal having a diameter of 12 mm and a mesh-shaped negative electrode current collector made of stainless steel were pressed to form a negative electrode.

【0057】3.電池の作製 上記正極および負極はそれぞれリードを取り出したうえ
で、セパレータを間に介して対向させて素子とし、この
素子をばねで押さえながら2枚のPTFE板で挟んだ。
電解液を注入し、素子の側面もPTFE板で覆って密閉
し、密閉型非水溶媒電池とした。電池の作製はアルゴン
雰囲気下で行った。
3. Production of Battery After the lead was taken out from each of the positive electrode and the negative electrode, an element was made to face each other with a separator therebetween, and this element was sandwiched between two PTFE plates while being pressed by a spring.
An electrolyte was injected, and the side surfaces of the element were covered with a PTFE plate and sealed to obtain a sealed nonaqueous solvent battery. The battery was manufactured in an argon atmosphere.

【0058】なお、電解液としては、エチレンカーボネ
ートとジエチルカーボネートを体積比1:1で混ぜ合わ
せた混合溶媒に、LiPF6を1モル/リットルの濃度
で溶解した溶液を用い、セパレータとしてはポリプロピ
レンフィルムを用いた。
As the electrolytic solution, a solution prepared by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1 mol / l in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate at a volume ratio of 1: 1 was used. Was used.

【0059】[評価]上記の密閉型非水溶媒電池を用
い、25℃の雰囲気温度において、電圧4.5Vから
1.5Vまで30mA/gの定電流で充放電を繰り返し
行い、初期放電容量と100サイクル目の放電容量とを
求めた。結果を表1〜3に併せて示す。
[Evaluation] Using the above sealed non-aqueous solvent battery, charging and discharging were repeated at a constant current of 30 mA / g from 4.5 V to 1.5 V at an ambient temperature of 25 ° C. The discharge capacity at the 100th cycle was determined. The results are shown in Tables 1 to 3.

【0060】<実施例1〜4>加える酸化リチウム粉末
の調整により、LixFeOy中のLi量xが0.65〜
1.00である各種焼成物を得た。得られた焼成物をX
線回折測定したところピークは殆ど確認できず、アモル
ファス状であることが示唆された。これらについて初期
放電容量および100サイクル目の容量を測定した結果
を表1および図1に示す。
<Examples 1 to 4> By adjusting the added lithium oxide powder, the amount x of Li in Li x FeO y was 0.65 to 0.65.
Various fired products of 1.00 were obtained. The fired product obtained is X
A line diffraction measurement showed almost no peak, suggesting that the sample was amorphous. Table 1 and FIG. 1 show the results of measuring the initial discharge capacity and the capacity at the 100th cycle for these.

【0061】<比較例1〜3>加える酸化リチウム粉末
の調整により、LixFeOy中のLi量xが0.55、
1.10、1.22である各種焼成物を得た。得られた
焼成物をX線回折測定したところピークは殆ど確認でき
ず、アモルファス状であることが示唆された。これらに
ついて初期放電容量および100サイクル目の容量を測
定した結果を表1および図1に示す。
<Comparative Examples 1-3> By adjusting the added lithium oxide powder, the amount x of Li in Li x FeO y was 0.55,
Various fired products of 1.10 and 1.22 were obtained. When the obtained fired product was subjected to X-ray diffraction measurement, almost no peak was confirmed, suggesting that the fired product was amorphous. Table 1 and FIG. 1 show the results of measuring the initial discharge capacity and the capacity at the 100th cycle for these.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】表1に示すように0.65≦x≦1.00
の領域では初期放電容量は130mAh/gを超えてお
り、100サイクル目の容量も120mAh/g以上で
あり、比較例に比べて優れた容量およびサイクル特性を
示した。特にx=0.85では初期放電容量139mA
h/gに対し、100サイクル目の放電容量が131m
Ah/gと100サイクル目での容量保持率が94%と
非常に優れたサイクル特性を示した。
As shown in Table 1, 0.65 ≦ x ≦ 1.00
In the region, the initial discharge capacity exceeded 130 mAh / g, and the capacity at the 100th cycle was also 120 mAh / g or more, showing excellent capacity and cycle characteristics as compared with the comparative example. Especially when x = 0.85, the initial discharge capacity is 139 mA.
h / g, discharge capacity at the 100th cycle is 131 m
Ah / g and a capacity retention at the 100th cycle of 94% showed extremely excellent cycle characteristics.

【0064】<実施例5〜13>加える酸化リチウム粉
末の調整により、Lix(Fe1-aNia)Oy中のLi量
xが0.65、0.85、1.00、Ni量aが0.0
0、0.15、0.30である各種焼成物を得た。得ら
れた焼成物をX線回折測定したところピークは殆ど確認
できず、アモルファス状であることが示唆された。これ
らについて初期放電容量および100サイクル目の容量
を測定した結果を表2および図2に示す。
<Examples 5 to 13> By adjusting the lithium oxide powder to be added, the amount x of Li in Li x (Fe 1-a Ni a ) O y was 0.65, 0.85, 1.00, and the amount of Ni a is 0.0
Various fired products of 0, 0.15, and 0.30 were obtained. When the obtained fired product was subjected to X-ray diffraction measurement, almost no peak was confirmed, suggesting that the fired product was amorphous. Table 2 and FIG. 2 show the results of measuring the initial discharge capacity and the capacity at the 100th cycle for these.

【0065】<比較例4〜6>加える酸化リチウム粉末
の調整により、Lix(Fe1-aNia)Oy中のLi量x
が0.65、0.85、1.00、Ni量aが0.40
である各種焼成物を得た。得られた焼成物をX線回折測
定したところピークは殆ど確認できず、アモルファス状
であることが示唆された。これらについて初期放電容量
および100サイクル目の容量を測定した結果を表2お
よび図2に示す。
[0065] By adjusting the lithium oxide powder <Comparative Example 4-6> added, Li x (Fe 1-a Ni a) O y in Li amount x
Are 0.65, 0.85, 1.00 and the Ni amount a is 0.40
Were obtained. When the obtained fired product was subjected to X-ray diffraction measurement, almost no peak was confirmed, suggesting that the fired product was amorphous. Table 2 and FIG. 2 show the results of measuring the initial discharge capacity and the capacity at the 100th cycle for these.

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】表2に示すように0.65≦x≦1.0
0、0≦a≦0.3のの領域では初期放電容量は120
mAh/gを超えており、100サイクル目の容量も1
20mAh/g以上であり、比較例に比べて優れた容量
およびサイクル特性を示した。特にx=0.85、a=
0.15では初期放電容量152mAh/gに対し、1
00サイクル目の放電容量が136mAh/gと非常に
優れた充放電特性を示した。a=0.4のときは、初期
放電容量、サイクル特性とも急激に低下した。
As shown in Table 2, 0.65 ≦ x ≦ 1.0
In the region of 0, 0 ≦ a ≦ 0.3, the initial discharge capacity is 120
mAh / g, and the capacity at the 100th cycle is also 1
It was 20 mAh / g or more, showing excellent capacity and cycle characteristics as compared with the comparative example. In particular, x = 0.85, a =
At 0.15, the initial discharge capacity was 152 mAh / g,
The discharge capacity at the 00th cycle was 136 mAh / g, showing very excellent charge / discharge characteristics. When a = 0.4, both the initial discharge capacity and the cycle characteristics sharply decreased.

【0068】<実施例14〜21>加える酸化リチウム
粉末の調整により、Lix(Fe1-aa)Oy中のLi量
xが1.00、M金属(Ti、V、Cr、Mn、Co、
Cu、Al、またはMg)量aを0.30である各種焼
成物を得た。得られた焼成物をX線回折測定したところ
ピークは殆ど確認できず、アモルファス状であることが
示唆された。これらについて初期放電容量および100
サイクル目の容量を測定した結果を表3および図3に示
す。
<Examples 14 to 21> By adjusting the added lithium oxide powder, the amount x of Li in Li x (Fe 1 -a M a ) O y was 1.00, and M metal (Ti, V, Cr, Mn) was used. , Co,
Various calcination products having Cu, Al, or Mg) amount a of 0.30 were obtained. When the obtained fired product was subjected to X-ray diffraction measurement, almost no peak was confirmed, suggesting that the fired product was amorphous. For these, the initial discharge capacity and 100
The results of measuring the capacity at the cycle are shown in Table 3 and FIG.

【0069】<比較例7〜14>加える酸化リチウム粉
末の調整により、Lix(Fe1-aa)Oy中のLi量x
が1.00、M金属(Ti、V、Cr、Mn、Co、C
u、Al、またはMg)量aを0.40である各種焼成
物を得た。得られた焼成物をX線回折測定したところピ
ークは殆ど確認できず、アモルファス状であることが示
唆された。これらについて初期放電容量および100サ
イクル目の容量を測定した結果を表3に示す。
<Comparative Examples 7 to 14> The amount x of Li in Li x (Fe 1 -a M a ) O y was adjusted by adjusting the lithium oxide powder to be added.
Is 1.00 and M metal (Ti, V, Cr, Mn, Co, C
Various fired products having an amount a of u, Al, or Mg) of 0.40 were obtained. When the obtained fired product was subjected to X-ray diffraction measurement, almost no peak was confirmed, suggesting that the fired product was amorphous. Table 3 shows the results of measuring the initial discharge capacity and the capacity at the 100th cycle for these.

【0070】[0070]

【表3】 [Table 3]

【0071】表3に示すように0≦a≦0.3のの領域
では初期放電容量は130mAh/gを超えており、1
00サイクル目の容量も120mAh/g以上であり、
比較例に比べて優れた容量およびサイクル特性を示し
た。a=0.4のときは、初期放電容量、サイクル特性
とも急激に低下した。
As shown in Table 3, in the range of 0 ≦ a ≦ 0.3, the initial discharge capacity exceeded 130 mAh / g,
The capacity at the 00th cycle is also 120 mAh / g or more,
Excellent capacity and cycle characteristics were shown as compared with the comparative example. When a = 0.4, both the initial discharge capacity and the cycle characteristics sharply decreased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 LixFeOy中のLi量xと初期放電容量お
よび100サイクル目の放電容量との関係を示すグラフ
である。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount x of Li in Li x FeO y and the initial discharge capacity and the discharge capacity at the 100th cycle.

【図2】 Lix(Fe1-aNia)Oy中のLi量xを変
化させたときの、Ni量aと初期放電容量および100
サイクル目の放電容量との関係を示すグラフである。
FIG. 2 shows the relationship between the Ni amount a, the initial discharge capacity, and 100 when the Li amount x in Li x (Fe 1-a Ni a ) O y is changed.
It is a graph which shows the relationship with the discharge capacity of the cycle.

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 10/40 H01M 10/40 Z Fターム(参考) 4G002 AA06 AA10 AB01 AE05 4G048 AA04 AA05 AB05 AC06 AD06 AE05 5H029 AJ03 AJ05 AJ14 AK03 AL12 AM03 AM05 AM07 CJ02 CJ08 CJ28 DJ18 HJ01 HJ02 HJ14 5H050 AA07 AA08 AA17 AA19 BA16 BA17 CA07 CB12 FA20 GA02 GA10 GA27 HA01 HA02 HA14Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) H01M 10/40 H01M 10/40 Z F term (reference) 4G002 AA06 AA10 AB01 AE05 4G048 AA04 AA05 AB05 AC06 AD06 AE05 5H029 AJ03 AJ05 AJ14 AK03 AL12 AM03 AM05 AM07 CJ02 CJ08 CJ28 DJ18 HJ01 HJ02 HJ14 5H050 AA07 AA08 AA17 AA19 BA16 BA17 CA07 CB12 FA20 GA02 GA10 GA27 HA01 HA02 HA14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リチウム鉄複合酸化物からなる非水電解
質リチウム二次電池用正極活物質であって、該リチウム
鉄複合酸化物は、アモルファス構造を有してなり、初期
充電前の組成が下記組成式(1): 【化1】 (式中、0.65≦x≦1.00、1.83≦y≦2.
05である)で表されることを特徴とする正極活物質。
1. A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery comprising a lithium iron composite oxide, wherein the lithium iron composite oxide has an amorphous structure, and the composition before initial charging is as follows: Composition formula (1): (Where 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 1.83 ≦ y ≦ 2.
The positive electrode active material is represented by the following formula:
【請求項2】 前記Feの30原子%以下が、Ni、T
i、V、Cr、Mn、Co、Cu、AlおよびMgから
なる群より選択される1または2以上の元素で置換され
てなることを特徴とする請求項1に記載の正極活物質。
2. The method according to claim 1, wherein 30 atomic% or less of the Fe is Ni, T
The positive electrode active material according to claim 1, wherein the positive electrode active material is substituted with one or more elements selected from the group consisting of i, V, Cr, Mn, Co, Cu, Al, and Mg.
【請求項3】 請求項1または2に記載の正極活物質を
用いてなる正極と、リチウムイオンを吸蔵放出可能な材
料または金属リチウムを用いてなる負極とを含んでなる
ことを特徴とする非水電解質リチウム二次電池。
3. A non-electrode comprising: a positive electrode using the positive electrode active material according to claim 1; and a negative electrode using a material capable of inserting and extracting lithium ions or metallic lithium. Water electrolyte lithium secondary battery.
【請求項4】 リチウム化合物と、鉄化合物と、必要で
あればNi、Ti、V、Cr、Mn、Co、Cu、Al
およびMgからなる群より選択される1または2以上の
元素を含む金属化合物とを混合して焼成することにより
アモルファス構造を有するリチウム鉄複合酸化物を得る
ことを特徴とする非水電解質リチウム二次電池用正極活
物質の製造方法。
4. A lithium compound, an iron compound and, if necessary, Ni, Ti, V, Cr, Mn, Co, Cu, Al
And a metal compound containing one or more elements selected from the group consisting of Mg and Mg, followed by firing to obtain a lithium iron composite oxide having an amorphous structure. A method for producing a positive electrode active material for a battery.
【請求項5】 前記リチウム化合物:前記鉄化合物のモ
ル混合比が、0.65:1〜1:1であることを特徴と
する請求項4に記載の非水電解質リチウム二次電池用正
極活物質の製造方法。
5. The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to claim 4, wherein a molar mixing ratio of the lithium compound and the iron compound is 0.65: 1 to 1: 1. The method of manufacturing the substance.
【請求項6】 前記焼成の温度は600℃以下であるこ
とを特徴とする請求項4または5に記載の非水電解質リ
チウム二次電池用正極活物質の製造方法。
6. The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to claim 4, wherein the firing temperature is 600 ° C. or lower.
【請求項7】 前記焼成の雰囲気は、5〜40体積%の
酸素と、60〜95体積%の不活性ガスとからなること
を特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載の非水
電解質リチウム二次電池用正極活物質の製造方法。
7. The sintering atmosphere according to claim 4, wherein the sintering atmosphere comprises 5 to 40% by volume of oxygen and 60 to 95% by volume of an inert gas. A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery.
【請求項8】 前記リチウム化合物は、酸化リチウム、
過酸化リチウム、炭酸リチウム、水酸化リチウム、およ
び硝酸リチウムからなる群より選択されることを特徴と
する請求項4〜7のいずれか1項に記載の非水電解質リ
チウム二次電池用正極活物質の製造方法。
8. The lithium compound, wherein the lithium compound is lithium oxide,
The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery according to any one of claims 4 to 7, wherein the positive electrode active material is selected from the group consisting of lithium peroxide, lithium carbonate, lithium hydroxide, and lithium nitrate. Manufacturing method.
【請求項9】 前記鉄化合物は、酸化第一鉄、酸化第二
鉄、四三酸化鉄、およびα−オキソ水酸化鉄、β−オキ
ソ水酸化鉄、γ−オキソ水酸化鉄からなる群より選択さ
れることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項に記
載の非水電解質リチウム二次電池用正極活物質の製造方
法。
9. The iron compound is selected from the group consisting of ferrous oxide, ferric oxide, ferric oxide, and α-oxohydroxide, β-oxohydroxide, and γ-oxohydroxide. The method for producing a positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte lithium secondary battery according to any one of claims 4 to 8, wherein the method is selected.
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