JP2008010157A - 非水電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非水電解質二次電池用正極活物質に、化学式HxLiyCo1−a−b−cNiaMnbMcO2(ただし、MはCo、Ni、Mn以外の金属元素、0<x≦1、0<y≦1、0<x+y≦2、1/6≦a≦1/3、1/6≦b≦1/3、0≦c≦1/10、1/3≦a+b+c≦2/3)で表されるプロトン含有遷移金属酸化物を用いる。また、化学式Co1−a−b−cNiaMnbMc(OH)2(ただし、MはCo、Ni、Mn以外の金属元素、1/6≦a≦1/3、1/6≦b≦1/3、0≦c≦1/10、1/3≦a+b+c≦2/3)で表される遷移金属水酸化物とリチウムイオンを含む溶液と酸化剤とを接触させることによって、このプロトン含有遷移金属酸化物を製造する。
【選択図】なし
Description
x+y=4−(Co、NiおよびMnの平均価数)・・・・・(1)
[実施例1]
遷移金属水酸化物(Co1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2)5.0gを80℃の7.0mol/dm3の水酸化リチウム水溶液125mlに分散した後に、12%の次亜塩素酸ソーダ43mlを加え、80℃に保ち、3時間攪拌した。これをろ過した後に、14.0mol/dm3の水酸化リチウム水溶液21mlを加えて、0.5時間攪拌して、ろ過して、65℃で12時間乾燥して、H0.2Li0.8Co1/2Ni1/3Mn1/6O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末aを得た。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo1/3Ni1/3Mn1/3(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co1/3Ni1/3Mn1/3O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末bを得た。粉末aの代わりに粉末bを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末bを含む正極Bを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo2/3Ni1/6Mn1/6(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co2/3Ni1/6Mn1/6O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末cを得た。粉末aの代わりに粉末cを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末cを含む正極Cを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo1/2Ni1/6Mn1/3(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co1/2Ni1/6Mn1/3O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末dを得た。粉末aの代わりに粉末dを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末dを含む正極Dを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo7/12Ni1/3Mn1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.4Li0.6Co7/12Ni1/3Mn1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末eを得た。粉末aの代わりに粉末eを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末eを含む正極Eを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo1/4Ni1/3Mn5/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.8Li0.2Co1/4Ni1/3Mn5/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末fを得た。粉末aの代わりに粉末fを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末fを含む正極Fを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo3/4Ni1/6Mn1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.4Li0.6Co3/4Ni1/6Mn1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末gを得た。粉末aの代わりに粉末gを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末gを含む正極Gを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni1/6Mn5/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.8Li0.2Co5/12Ni1/6Mn5/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末hを得た。粉末aの代わりに粉末hを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末hを含む正極Hを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo7/12Ni1/12Mn1/3(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.4Li0.6Co7/12Ni1/12Mn1/3O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末iを得た。粉末aの代わりに粉末iを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末iを含む正極Iを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo1/4Ni5/12Mn1/3(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.5Li0.5Co1/4Ni5/12Mn1/3O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末jを得た。粉末aの代わりに粉末jを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末jを含む正極Jを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo3/4Ni1/12Mn1/6(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.4Li0.6Co3/4Ni1/12Mn1/6O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末kを得た。粉末aの代わりに粉末kを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末kを含む正極Kを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni5/12Mn1/6(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.5Li0.5Co5/12Ni5/12Mn1/6O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末lを得た。粉末aの代わりに粉末lを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末lを含む正極Lを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo1/6Ni1/6Mn2/3(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.8Li0.2Co1/6Ni1/6Mn2/3O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末mを得た。粉末aの代わりに粉末mを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末mを含む正極Mを作製した。
実施例1と同じ遷移金属水酸化物(Co2/3Ni1/6Mn1/6(OH)2)97gを炭酸リチウム74gとを混合して、大気中で12時間、1000℃で焼結して、LiCo2/3Ni1/6Mn1/6O2で表されるプロトン含有遷移金属酸化物の粉末nを得た。粉末aの代わりに粉末nを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末nを含む正極Nを作製した。
実施例1〜4および比較例1〜10で得られた粉末a〜nに含まれるリチウム含有量は誘導結合プラズマ分析(ICP)を用いて定量した。また、粉末a〜nの遷移金属の平均価数を酸化還元適定で測定した。
x=1.0−y(Li含有量)・・・・・・(2)
実施例1〜4で得られた正極A〜Dおよび比較例1〜10で得られた正極E〜Nを、参照極および対極として金属リチウム板を、電解液としてECとDECとの体積比1:1の混合溶媒に1mol/dm3のLiClO4を溶解させたものを用い、3極式のガラスセルを製作した。この電極の電気化学的な電位挙動はつぎのようにして調べた。
[実施例5]
実施例1で得られた正極活物質粉末aを含む電極Aを正極板とした。30mmW×40mmLの大きさの金属Li箔を負極板とした。このようにして得られた正極および負極を、厚さ20μm、多孔度40%の連通多孔体であるポリエチレンセパレータを間に挟んで重ねて、高さ70mm、幅34mm、厚さ1mmの容器中に挿入して、内部に非水電解液を注入することによって、本発明の実施例5の非水電解質二次電池Oを得た。この非水電解液には、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)との体積比1:1の混合溶媒に1mol/dm3のLiPF6を溶解したものを用いた。
実施例1で得られた正極活物質粉末aを含む電極Aを正極板とした。さらに、平均粒径10μmの鱗片状黒鉛80質量%とPVDF20質量%とをNMP中で混合してペーストを作製した。このペーストを厚さ15μmの銅箔上に塗布して、150℃で乾燥することにより、NMPを蒸発させた。これを、ロールプレスで圧縮成型し、スリッターで30mmW×40mmL×35μmTの大きさに切断して負極板を作製した。
[実施例7]
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni1/3Mn1/6Al1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co5/12Ni1/3Mn1/6Al1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末qを得た。粉末aの代わりに粉末qを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末qを含む正極Qを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni1/3Mn1/6Mg1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co5/12Ni1/3Mn1/6Mg1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末rを得た。粉末aの代わりに粉末rを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末rを含む正極Rを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni1/3Mn1/6Zn1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co5/12Ni1/3Mn1/6Zn1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末sを得た。粉末aの代わりに粉末sを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末sを含む正極Sを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo5/12Ni1/3Mn1/6Cr1/12(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co5/12Ni1/3Mn1/6Cr1/12O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末tを得た。粉末aの代わりに粉末tを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末tを含む正極Tを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo4/10Ni1/3Mn1/6Al1/10(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co54/10Ni1/3Mn1/6Al1/10O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末uを得た。粉末aの代わりに粉末uを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末uを含む正極Uを作製した。
遷移金属水酸化物としてCo1/2Ni1/3Mn1/6(OH)2に代えてCo4/10Ni1/3Mn1/6Mg1/10(OH)2を用いたこと以外は実施例1と同様にして、H0.2Li0.8Co4/10Ni1/3Mn1/6Mg1/10O2で表される本発明のプロトン含有遷移金属酸化物の粉末vを得た。粉末aの代わりに粉末vを用いたこと以外は実施例1と同様にして、粉末vを含む正極Vを作製した。
実施例7〜12で得られた正極Q〜Vを、実施例1と同じ3極式のガラスセルを用い、実施例1と同じ条件で、電気化学的な電位挙動を調べた。その1サイクル目の充電容量および放電容量を表4に示す。
Claims (3)
- 化学式HxLiyCo1−a−b−cNiaMnbMcO2(ただし、MはCo、Ni、Mn以外の金属元素、0<x≦1、0<y≦1、0<x+y≦2、1/6≦a≦1/3、1/6≦b≦1/3、0≦c≦1/10、1/3≦a+b+c≦2/3)で表されることを特徴とする非水電解質二次電池用正極活物質。
- 化学式Co1−a−b−cNiaMnbMc(OH)2(ただし、MはCo、Ni、Mn以外の金属元素、1/6≦a≦1/3、1/6≦b≦1/3、0≦c≦1/10、1/3≦a+b+c≦2/3)で表される遷移金属水酸化物とリチウムイオンを含む溶液と酸化剤とを接触させることを特徴とする請求項1記載の非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 請求項1記載の非水電解質二次電池用正極活物質を備えたことを特徴とする非水電解質二次電池。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017043017A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0668878A (ja) * | 1992-01-30 | 1994-03-11 | Her Majesty The Queen In Right Of The Province Of British Columbia As Represented By The Minister | 二酸化ニッケルカソード活物質の水素化物及び二次電池 |
JPH06349494A (ja) * | 1993-05-14 | 1994-12-22 | Moli Energy 1990 Ltd | 非水二次電池の固溶体材料の新規な製造方法 |
JPH09320588A (ja) * | 1996-05-24 | 1997-12-12 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム電池用正極活物質の製造方法及びリチウム電池 |
JPH10188988A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-07-21 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム電池 |
JPH10326619A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-12-08 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質電池用正極活物質の製造方法およびその正極活物質を備えた電池 |
JP3263082B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2002-03-04 | テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド | 層状のリチウム化された遷移金属酸化物の低温合成 |
JP2002201028A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-07-16 | Tanaka Chemical Corp | 高密度コバルトマンガン共沈水酸化ニッケル及びその製造法 |
JP2005317277A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質電池 |
JP2007134218A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 非水電解質二次電池 |
-
2006
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0668878A (ja) * | 1992-01-30 | 1994-03-11 | Her Majesty The Queen In Right Of The Province Of British Columbia As Represented By The Minister | 二酸化ニッケルカソード活物質の水素化物及び二次電池 |
JP2002179426A (ja) * | 1992-01-30 | 2002-06-26 | Moli Energy 1990 Ltd | 二酸化ニッケルカソード活物質の水素化物および二次電池 |
JPH06349494A (ja) * | 1993-05-14 | 1994-12-22 | Moli Energy 1990 Ltd | 非水二次電池の固溶体材料の新規な製造方法 |
JP3263082B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2002-03-04 | テルコーディア テクノロジーズ インコーポレイテッド | 層状のリチウム化された遷移金属酸化物の低温合成 |
JPH09320588A (ja) * | 1996-05-24 | 1997-12-12 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム電池用正極活物質の製造方法及びリチウム電池 |
JPH10188988A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-07-21 | Japan Storage Battery Co Ltd | リチウム電池 |
JPH10326619A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-12-08 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質電池用正極活物質の製造方法およびその正極活物質を備えた電池 |
JP2002201028A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-07-16 | Tanaka Chemical Corp | 高密度コバルトマンガン共沈水酸化ニッケル及びその製造法 |
JP2005317277A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質電池 |
JP2007134218A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 非水電解質二次電池 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017043017A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JPWO2017043017A1 (ja) * | 2015-09-07 | 2018-06-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 非水電解質二次電池 |
US11056723B2 (en) | 2015-09-07 | 2021-07-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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