JP2006151795A - 球状水酸化ニッケル粉末およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
タップ密度の高い水酸化ニッケル粉末およびその製造方法を提供する。
【解決手段】
球状の粒子からなり、平均粒径が0.1〜30μm、平均粒径の0.7〜1.3倍に80重量%以上の粒子が存在する粒度分布を有する水酸化ニッケル粉末。ニッケル塩を含有する分散相液を、該分散相液との相溶性がない連続相液に、平均細孔径が0.1μm以上40μm以下である細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョンから分散相を分離し、得られたケーキを乾燥する水酸化ニッケル粉末の製造方法。平均粒径が異なる2種以上の前記記載の水酸化ニッケル粉末を元粉末とし、平均粒径の大きな順に並べたときに隣の元粉末との平均粒径比が1:0.1〜0.3の範囲であり、重量比が0.1〜1.0である複数の元粉末を混合してなる水酸化ニッケル粉末。
【選択図】 図1
Description
本第1発明の水酸化ニッケル粉末は、ニッケル塩を溶解させた分散相液を、該分散相液との相溶性がない連続相液に、細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョンから分散相を分離し、得られたケーキを乾燥することにより製造することができる。
一方、分散相液が非水溶性の場合、連続相液は実質的に分散相液との相溶性を有していなければよく、連続相液としては水を用いることができる。
乾燥方法としては工業的に通常用いられる熱風乾燥、粒子が崩壊しない程度の流動層乾燥等の方法を用いることができる。
次いで、こうして得られたケーキを焼成する。焼成は、例えば700〜1100℃で2〜10時間の保持して行う。焼成中の雰囲気は酸素、酸素含有窒素(空気を含む)、酸素含有アルゴンを用いることができる。焼成中の雰囲気は空気が好ましい。また、該ケーキについて焼成前に上記と同様の乾燥を行っても良い。
1. 粒子形状の観察
1次粒子の形状は粉末をSEM(走査型電子顕微鏡、日本電子株式会社製T−300型)およびTEM(透過型電子顕微鏡、日本電子製JEM40000FX型)により観察した。なお、写真のうえで、1個の粒子の最大径と最小径の比が1.0〜1.1の粒子を球形と判断した。
2. 平均粒径、粒度分布の評価
平均粒径は、SEMで撮影した写真から任意に数百個の粒子を選び、画像解析により測定した。
3. 充填密度の評価
JIS R1600によりタップ密度(重装密度ともいう。)を測定した。
酢酸ニッケル(和光純薬)を15重量%で溶解させた水溶液11mlを分散相液として用い、連続相液としてトルエン400mlを用い、平均細孔径0.7μmのSPG多孔体を用い、エマルジョンを作製した。SPG多孔体は直径1cm、長さ10cm、厚さ1mmのチューブ形状であり、両端をOリングで密閉し、その内部に分散相液を通し、SPGを通してチューブの外側に押し出し、エマルジョンを作製した。分散相液の押し出しは、約3kg/cm2の圧力の空気を供給することにより行なった。なお、SPGはトリメチルクロロシラン無水トルエン溶液に浸漬することにより表面を親油化処理した。界面活性剤はtween80(商品名、ソルビタンモノラウレート)を1重量%となる量を添加した。ゲル化剤としては炭酸ナトリウム水溶液をトルエン800ml中にホモジナイザーを用いて分散させてゲル化剤のエマルジョンを作製した後、連続相液に水酸化ニッケルに対して4.6倍モル当量となる量を添加して使用した。得られたゲル化後のエマルジョンをろ過により分離してケーキとした。得られたケーキを110℃で乾燥後、プラスチックボールにより2時間粉砕し粒度分布を測定した。形状は球状で平均粒径は0.8μm、平均粒径の0.7倍〜1.3倍に84重量%の粒子が存在した。
平均細孔径が25μmのSPGを用いた以外は実施例1と同様の方法で実施した。粒径が大きいため粉砕は不用であった。形状は均一な球状で、平均粒径が23μm、平均粒径の0.7倍〜1.3倍に93重量%が存在した。タップ密度は2.2g/cm3と単一粒径の粒子としては非常に高い値であった。
SPGが5μmであること以外は実施例1と同様の方法で実施した。粉砕はプラスチックボールで一時間ボールミルを行った。形状は均一な球状で、平均粒径は5.1μm、平均粒径の0.7倍〜1.3倍に89重量%が存在した。
実施例2の25μmの粒子を72%、実施例3の5.1μmの粒子を15%、実施例1の0.8μmの粒子を13%混合した粉末の重装密度は2.5g/cm3と非常に高かった。
実施例1の酢酸ニッケル分散相水溶液とトルエン連続相液を直接混合し、ゲル化させ水酸化ニッケル粒子を合成した。球状の粒子は得られず,平均粒径が3.2μm、平均粒径の0.7倍〜1.3倍には46重量%しか存在しなかった。タップ密度は1.8g/cm3であった。
Claims (9)
- 球状の粒子からなり、平均粒径が0.1μm以上30μm以下であり、平均粒径の0.7倍以上1.3倍以下に80重量%以上の粒子が存在する粒度分布を有することを特徴とする水酸化ニッケル粉末。
- ニッケル塩を含有する分散相液を、該分散相液との相溶性がない連続相液に、平均細孔径が0.1μm以上40μm以下である細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョンから分散相を分離し、得られたケーキを乾燥することを特徴とする水酸化ニッケル粉末の製造方法。
- ニッケル塩を含有する分散相液を、該分散相液との相溶性がない連続相液に、平均細孔径が0.1μm以上40μm以下である細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョン中の分散相をゲル化した後、分離し得られたケーキを乾燥することを特徴とする請求項2記載の水酸化ニッケル粉末の製造方法。
- ニッケル塩を含有する分散相水溶液を、該分散相水溶液との相溶性がない連続相液に、平均細孔径が0.1μm以上40μm以下である細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョン中の分散相に水溶性ゲル化剤を存在させることにより、水酸化ニッケルを含有する分散相をゲル化させ、次いで分散相を分離してケーキとし、分離することにより得られたケーキを乾燥することを特徴とする請求項3記載の水酸化ニッケル粉末の製造方法。
- 平均粒径が異なる2種以上の請求項1記載の水酸化ニッケル粉末を水酸化ニッケル元粉末とし、平均粒径の大きな順に並べたときに隣の水酸化ニッケル元粉末との平均粒径比が1:0.1〜0.3の範囲であり、重量比が0.1〜1.0である複数の水酸化ニッケル元粉末を混合してなることを特徴とする水酸化ニッケル粉末。
- 平均粒径が異なる2種以上の請求項1記載の水酸化ニッケル粉末を水酸化ニッケル元粉末とし、平均粒径の大きな順に並べたときに隣の水酸化ニッケル元粉末との平均粒径比が1:0.1〜0.3の範囲であり、重量比が0.1〜1.0である複数の水酸化ニッケル元粉末を混合することを特徴とする水酸化ニッケル粉末の製造方法。
- ニッケル塩を含有する分散相水溶液を、該分散相水溶液との相溶性がない連続相液に、平均細孔径が0.1μm以上40μm以下である細孔を通過させて注入することによりエマルジョンを作製し、該エマルジョン中の分散相に水溶性ゲル化剤を存在させることにより、水酸化ニッケルを含有する分散相をゲル化させ、次いで分散相を分離して得られるケーキ。
- リチウム塩を請求項7記載のケーキに含有させ、焼成することを特徴とする球状ニッケル酸リチウム粒子の製造方法。
- リチウム塩とマンガン塩および/またはコバルト塩とを請求項7記載のケーキに含有させ、焼成することを特徴とする球状の複合酸化物粒子の製造方法。
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