JP2006331939A - 正極活物質の製造方法および電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 LiとCoとを含む複合酸化物粒子の少なくとも一部に、pH12以上の水溶液中において、NiおよびMnのうちの少なくとも一方を含む水酸化物の前駆層を形成したのち(ステップS101)、加熱処理することにより前駆層の水酸化物を脱水し、Liと,NiおよびMnのうちの少なくとも一方とを含む酸化物の被覆層を形成する(ステップS102)。pH12以上の水溶液中において水酸化物を析出させることにより、水酸化物の析出速度を遅くすることができ、より緻密で均一な前駆層および被覆層を形成することができる。
【選択図】 図1
Description
(化1)
Li(1+x) Co(1-y) My O(2-z)
化1において、Mはマグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,マンガン,鉄,ニッケル,銅,亜鉛,モリブデン,スズ,タングステン,ジルコニウム,イットリウム,ニオブ,カルシウムおよびストロンチウムからなる群のうちの少なくとも1種である。
図2は本実施の形態に係る正極活物質を用いた第1の二次電池の断面構造を表すものである。この二次電池は、電極反応物質としてリチウムを用い、負極の容量が、リチウムの吸蔵および放出による容量成分により表されるいわゆるリチウムイオン二次電池である。この二次電池は、いわゆる円筒型といわれるものであり、ほぼ中空円柱状の電池缶11の内部に、一対の帯状の正極21と帯状の負極22とがセパレータ23を介して巻回された巻回電極体20を有している。電池缶11の内部には、液状の電解質である電解液が注入されており、セパレータ23に含浸されている。電池缶11は、例えばニッケルのめっきがされた鉄により構成されており、一端部が閉鎖され他端部が開放されている。電池缶11の内部には、また、巻回電極体20を挟むように巻回周面に対して垂直に一対の絶縁板12,13がそれぞれ配置されている。
図4は本実施の形態に係る正極活物質を用いた第2の二次電池の構成を表すものである。この二次電池は、正極リード31および負極リード32が取り付けられた巻回電極体30をフィルム状の外装部材40の内部に収容したものであり、小型化,軽量化および薄型化が可能となっている。
まず、平均組成がLi1.03Co0.98Al0.01Mg0.01O2.02であり、レーザー散乱法により測定した平均粒子径が13μmの複合酸化物粒子20質量部を、80℃の純水300質量部に1時間撹拌して分散させた。次いで、これに、市販試薬の硝酸ニッケル(Ni(NO3 )2 ・6H2 O)を1.60質量部と、市販試薬の硝酸マンガン(Mn(NO3 )2 ・6H2 O)を1.65質量部添加した(ステップS121;図1参照)。続いて、これに、2規定の水酸化リチウム水溶液を30分間かけて水素イオン指数pHが13になるまで添加し、更に、80℃で3時間撹拌分散を続けて複合酸化物粒子の表面にニッケルとマンガンとを含む水酸化物を析出させたのち、放冷した(ステップS122;図1参照)。そののち、これを濾過洗浄し、120℃で乾燥させた。これにより得られた前駆層を形成した複合酸化物粒子について金属元素のモル比を分析したところ、Li:Co:Ni:Mn:Al:Mg=1.00:0.94:0.02:0.02:0.01:0.01であった。
実施例1と同一ロットの複合酸化物粒子20質量部を、80℃、2規定(水素イオン指数pH14.3)の水酸化リチウム水溶液300質量部に1時間撹拌して分散させた(ステップS111;図1参照)。次いで、市販試薬の硝酸ニッケル1.60質量部と、市販試薬の硝酸マンガン1.65質量部とを混合し、これに純水を加えて10質量部としたのち、この水溶液10質量部全部を、複合酸化物粒子を分散させた水酸化リチウム水溶液に30分かけて添加した。硝酸ニッケルおよび硝酸マンガンの水溶液を添加した後の水酸化リチウム水溶液の水素イオン指数pHは14.2である。続いて、これを80℃で3時間撹拌分散を続けて複合酸化物粒子の表面にニッケルとマンガンとを含む水酸化物を析出させ、放冷した(ステップS112;図1参照)。そののち、これを濾過し、120℃で乾燥させた。これにより得られた前駆層を形成した複合酸化物粒子について金属元素のモル比を分析したところ、Li:Co:Ni:Mn:Al:Mg=1.04:0.94:0.02:0.02:0.01:0.01であった。次いで、この前駆層を形成した複合酸化物粒子を、実施例1と同一の条件で熱処理することにより被覆層を形成し、正極活物質を得た(ステップS102;図1参照)。
硝酸ニッケル3.20質量部と硝酸マンガン3.30質量部とを混合し、これに純水を加えて20質量部としたのち、この水溶液20質量部全部を、複合酸化物粒子を分散させた水酸化リチウム水溶液に1時間かけて添加したことを除き、他は実施例2と同一の条件で正極活物質を作製した。すなわち、硝酸ニッケルおよび硝酸マンガンの添加量を実施例2の2倍とした。なお、硝酸ニッケルおよび硝酸マンガンの水溶液を添加した後の水酸化リチウム水溶液の水素イオン指数pHは14.2である。また、前駆層を形成した複合酸化物粒子について金属元素のモル比を分析したところ、Li:Co:Ni:Mn:Al:Mg=1.03:0.88:0.05:0.05:0.01:0.01であった。
硝酸ニッケル3.20質量部および硝酸マンガン3.30質量部に、市販試薬の硝酸アルミニウム(Al(NO3 )3 ・9H2 O)を0.86質量部を加え、更に、純水を加えて20質量部としたのち、この水溶液20質量部全部を、複合酸化物粒子を分散させた水酸化リチウム水溶液に1時間かけて添加したことを除き、他は実施例3と同一の条件で正極活物質を作製した。すなわち、硝酸ニッケルおよび硝酸マンガンに加えて硝酸アルミニウムを添加して前駆層を形成した。前駆層を形成した複合酸化物粒子について金属元素のモル比を分析したところ、Li:Co:Ni:Mn:Al:Mg=1.03:0.88:0.05:0.05:0.02:0.01であった。
実施例1〜4と同一ロットの複合酸化物粒子を、そのまま正極活物質とした。
複合酸化物粒子に水酸化物を析出させる際の水素イオン指数pHを11としたことを除き、他は実施例1と同一の条件で正極活物質を作製した。
Claims (9)
- リチウム(Li)とコバルト(Co)とを含む複合酸化物粒子の少なくとも一部に、水素イオン指数pHが12以上の水溶液中において、ニッケル(Ni)およびマンガン(Mn)のうちの少なくとも一方を含む水酸化物の前駆層を形成する工程と、
この前駆層を加熱処理することにより、前記複合酸化物粒子の少なくとも一部に、リチウムと、ニッケルおよびマンガンのうちの少なくとも一方とを含む酸化物の被覆層を形成する工程と
を含むことを特徴とする正極活物質の製造方法。 - 前記複合酸化物粒子として、平均組成が化1で表されるものを用いることを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
(化1)
Li(1+x) Co(1-y) My O(2-z)
(化1において、Mはマグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ホウ素(B),チタン(Ti),バナジウム(V),クロム(Cr),マンガン(Mn),鉄(Fe),ニッケル(Ni),銅(Cu),亜鉛(Zn),モリブデン(Mo),スズ(Sn),タングステン(W),ジルコニウム(Zr),イットリウム(Y),ニオブ(Nb),カルシウム(Ca)およびストロンチウム(Sr)からなる群のうちの少なくとも1種であり、x,yおよびzは、それぞれ−0.10≦x≦0.10、0≦y<0.50、−0.10≦z≦0.20の範囲内の値である。) - 前記複合酸化物粒子を水素イオン指数pHが12以上の水溶液中に分散したのち、この水溶液に、ニッケルの化合物およびマンガンの化合物のうちの少なくとも一方を添加して前駆層を形成することを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 前記水溶液に水酸化リチウムを添加することを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 前記被覆層におけるニッケルとマンガンとの組成比を、ニッケル:マンガンのモル比で、100:0から30:70の範囲内とすることを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 前記被覆層を、更に、マグネシウム,アルミニウム,ホウ素,チタン,バナジウム,クロム,鉄,コバルト(Co),銅,亜鉛,モリブデン,スズ,タングステン,ジルコニウム,イットリウム,ニオブ,カルシウムおよびストロンチウムからなる群のうちの少なくとも1種を含む酸化物により形成することを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 前記被覆層の量は、前記複合酸化物粒子の0.5質量%以上50質量%以下とすることを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 平均粒子径を2.0μm以上50μm以下の範囲内とすることを特徴とする請求項1記載の正極活物質の製造方法。
- 正極および負極と共に、電解質を備えた電池であって、
前記正極は、リチウム(Li)とコバルト(Co)とを含む複合酸化物粒子の少なくとも一部に、リチウムと、ニッケル(Ni)およびマンガン(Mn)のうちの少なくとも一方とを含む酸化物の被覆層を形成した正極活物質を含有し、
この正極活物質は、リチウムとコバルトとを含む複合酸化物粒子の少なくとも一部に、水素イオン指数pHが12以上の水溶液中において、ニッケルおよびマンガンのうちの少なくとも一方を含む水酸化物の前駆層を形成したのち、加熱処理することにより前記被覆層を形成したものである
ことを特徴とする電池。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009063613A1 (ja) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Toda Kogyo Corporation | 非水電解液二次電池用Li-Ni系複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池 |
US20100143802A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Sony Corporation | Manufacturing method of positive electrode active material and positive electrode active material |
US20110315918A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Nichia Corporation | Positive Electrode Composition for Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery, And Method For Producing Positive Electrode Slurry Using The Positive Electrode Composition |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003208895A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池正極活物質用リチウムニッケル複合酸化物、その製造方法およびそれを用いたリチウム二次電池 |
JP2004002066A (ja) * | 2002-05-29 | 2004-01-08 | Toda Kogyo Corp | コバルト酸化物粒子粉末及びその製造法、非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造法並びに非水電解質二次電池 |
JP2004014405A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
WO2004040677A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Lg Chem, Ltd. | Lithium transition metal oxide with gradient of metal composition |
JP2004227915A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | リチウムイオン電池正極材料用原料水酸化物、及び該リチウムイオン電池正極材料用原料水酸化物を原料に用いたリチウムイオン電池正極材料 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003208895A (ja) * | 2002-01-11 | 2003-07-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池正極活物質用リチウムニッケル複合酸化物、その製造方法およびそれを用いたリチウム二次電池 |
JP2004002066A (ja) * | 2002-05-29 | 2004-01-08 | Toda Kogyo Corp | コバルト酸化物粒子粉末及びその製造法、非水電解質二次電池用正極活物質及びその製造法並びに非水電解質二次電池 |
JP2004014405A (ja) * | 2002-06-10 | 2004-01-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
WO2004040677A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Lg Chem, Ltd. | Lithium transition metal oxide with gradient of metal composition |
JP2004227915A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | リチウムイオン電池正極材料用原料水酸化物、及び該リチウムイオン電池正極材料用原料水酸化物を原料に用いたリチウムイオン電池正極材料 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009063613A1 (ja) | 2007-11-12 | 2009-05-22 | Toda Kogyo Corporation | 非水電解液二次電池用Li-Ni系複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池 |
US20100143802A1 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Sony Corporation | Manufacturing method of positive electrode active material and positive electrode active material |
JP2010135207A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Sony Corp | 正極活物質の製造方法および正極活物質 |
US8920973B2 (en) * | 2008-12-05 | 2014-12-30 | Sony Corporation | Manufacturing method of positive electrode active material and positive electrode active material |
US20110315918A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-29 | Nichia Corporation | Positive Electrode Composition for Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery, And Method For Producing Positive Electrode Slurry Using The Positive Electrode Composition |
CN102947983A (zh) * | 2010-06-22 | 2013-02-27 | 日亚化学工业株式会社 | 非水电解液二次电池用正极组合物、以及使用该正极组合物制造正极浆料的方法 |
US9716272B2 (en) | 2010-06-22 | 2017-07-25 | Nichia Corporation | Positive electrode composition for nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for producing positive electrode slurry using the positive electrode composition |
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