JP2009173486A - リチウムマンガン複合酸化物、リチウムイオン二次電池及びリチウムマンガン複合酸化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイン型電池20は、リチウムマンガン複合酸化物を正極活物質として含む正極22を備えている。このリチウムマンガン複合酸化物は、所定組成の無機材料を、電気化学的に活性な結晶相に転移可能である電気化学的に不活性な結晶相を含む複合酸化物を生成する所定の焼成温度で焼成したのち所定の徐冷速度で徐冷し、この焼成温度よりも低い所定の加熱温度で複合酸化物を酸化する再酸化工程を1回以上行うことにより作製されている。このリチウムマンガン複合酸化物は、徐冷処理を行うことにより電気化学的に不活性な結晶相が低減されており、再酸化処理を行うことにより酸素欠損が少なくなっており、より高温で焼成することにより結晶構造として安定なスピネル構造の特徴を有する八面体晶癖に形成されている。
【選択図】図2
Description
リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物であって、
組成式がLi1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n(Meは、Al,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Cr及びZnから選ばれる1種類以上の元素、0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)であり、
磁場Hを1.0Tから5.5Tとしたあと−5.5Tに変化させて温度5Kで測定する磁化曲線において、磁場Hを5.5TとしたときのMnの1molあたりの磁化率を最大磁化率Mmax(emu/mol−Mn)とし、磁場Hを0TとしたときのMnの1molあたりの磁化率を残留磁化率Mr(emu/mol−Mn)としたとき、最大磁化率Mmaxに対する残留磁化率Mrの割合Mr/Mmax×100が2%以下であるものである。
リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物であって、
組成式がLi1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n(Meは、Al,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Cr及びZnから選ばれる1種類以上の元素、0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)であり、
結晶がスピネル構造の八面体晶癖に形成されているものである。
上述したいずれかに記載のリチウムマンガン複合酸化物を含む正極活物質を有する正極と、
負極活物質を有する負極と、
前記正極と前記負極との間に介在しリチウムイオンを伝導するイオン伝導媒体と、
を備えたものである。
リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物の製造方法であって、
リチウムマンガン複合酸化物となる無機材料を、電気化学的に活性な結晶相に転移可能である電気化学的に不活性な結晶相を含む複合酸化物を生成する所定の焼成温度で焼成する焼成工程と、
前記焼成工程ののち所定の徐冷速度で徐冷する徐冷工程と、
前記焼成温度よりも低い所定の加熱温度で前記複合酸化物を酸化する再酸化処理工程と、
を含むものである。
この工程では、リチウムマンガン複合酸化物となる原料(無機材料)を混合し固相反応させるよう成形する工程である。リチウム原料としては、水酸化リチウム、塩化リチウム、硝酸リチウムなどを用いることができるが、このうち反応性が高いことから水酸化リチウムを用いることが好ましい。マンガン原料としては、硝酸マンガン、炭酸マンガン、硫酸マンガン、塩化マンガン、水酸化マンガンなどを用いることができるが、このうち水酸化マンガンが好ましい。また、上述した元素MeでMnサイトを置換する際には、この元素Meの水酸化物、塩化物、硝酸塩、硫酸塩などを用いることができる。次に、これらの原料を目的の組成(Li1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n)となるように適宜秤量し、混合する。原料の混合は、例えば乾式のボールミルや乳鉢を用いて行ってもよい。この混合後の無機材料は、所定形状に成形することが好ましい。こうすれば、焼成工程において、含まれる原料が反応しやすく、好ましい。成形は、例えば、ペレット状に成形してもよい。成形圧は、例えば、100kgf/cm2〜400kgf/cm2としてもよい。なお、この成形を省略し、粉体のまま次の焼成工程を行うものとしてもよい。
次に、原料調製工程で調製した無機材料を焼成する。この焼成工程では、電気化学的に不活性な結晶相を含む複合酸化物を生成する所定の焼成温度で焼成するものとする。焼成工程は、酸素雰囲気下で行うものとし、この酸素雰囲気下としては、空気中としてもよいし、酸素中としてもよい。この焼成工程は、初期導入雰囲気で酸化処理を行うバッチ式としてもよいし、連続的に酸素雰囲気を供給する気流式としてもよいが、後者がより好ましい。また、電気化学的に不活性な結晶相には、例えばLi2MnO3などが含まれる。この焼成温度は、1000℃以上の温度とすることが好ましい。焼成温度が1000℃以上では、よりスピネル構造に特有の八面体晶癖を形成しやすく、好ましい。また、この焼成温度は、1200℃以下とすることが好ましく、1100℃以下とすることがより好ましい。焼成温度が1100℃を超えると、例えばLiMn5O8など、徐冷工程を行っても電気化学的に活性な結晶相へ可逆的に戻らない成分が残存してしまうことがあるためである。
この工程は、焼成工程ののち所定の徐冷速度で徐冷する徐冷工程と、焼成温度よりも低い所定の加熱温度で複合酸化物を酸化する再酸化処理工程とのサイクルを1以上含んでいる。この繰返熱処理工程を行うことにより、スピネル構造に特有の八面体晶癖を維持しつつ、電気化学的に不活性な結晶相(例えばLi2MnO3)をより低減させると共に、電気化学的に活性な結晶相(例えばLiMn2O4)をより増加させることができると推察される。なお、このサイクルの繰返数は、詳しくは後述するが、目的とする組成に基づいて設定するものとしてもよい。この徐冷工程では、比較的緩やかに温度を降温させることが重要であり、5℃/分以下の速度で徐冷することが好ましく、1℃/分で徐冷することがより好ましい。電気化学的に不活性な結晶相から電気化学的に活性な結晶相への転移(反応)は、極めて遅いものと推察される。このため、徐冷速度が5℃/分以下では、電気化学的に不活性な結晶相から電気化学的に活性な結晶相への転移をより増加させることができ、好ましい。徐冷工程で徐冷する最終的な目標温度は、次の再酸化処理を行う際の加熱温度よりも低い温度であればよく、例えば、400℃以下の温度としてもよいし、常温(例えば20℃)以上の温度としてもよい。このうち、この目標温度は、冷却及び加熱の効率を考慮すると、400℃とすることがより好ましい。なお、成形体として熱処理(焼成及び再酸化処理の加熱を含む)して徐冷した場合は、そのまま徐冷後の成形体を再酸化処理するものとしてもよいし、徐冷後の成形体を粉砕しまた成形体に成形して再酸化処理を実行するものとしてもよい。
(原料調製工程)
組成がLiMn2O4(x=y=z=n=0)である再酸化処理を実行したリチウムニッケル複合酸化物を作製した。まず原料の無機材料として、水酸化リチウム(LiOH・H2O)、水酸化マンガン(MnOOH)を用い、LiMn2O4の組成となるように秤量して乳鉢を用いて十分混合粉砕した。この混合粉体を直径20mm、厚さ5mmのペレット状に100kgf/cm2のプレス圧で成形した。
(焼成工程・徐冷工程・再酸化処理工程)
この成形体を空気気流中、1000℃で12時間焼成した。その後、1000℃から400℃まで、5℃/min以下の徐冷速度で徐冷した。この焼成工程と徐冷工程において、TG(島津製作所製TGA−50)を用いて重量変化を計測した。図4は、リチウムマンガン複合酸化物の焼成・徐冷工程での重量変化を表す説明図である。なお、図4では、後述する実施例2の重量変化も示した。図4に示すように、焼成工程では、800℃以上1000℃に至るまでリチウムマンガン複合酸化物の相転移などに基づく重量減少が見られた。この1000℃において、リチウムマンガン複合酸化物は、八面体晶癖の構造に変化し、電気化学的に不活性なLi2MnO3やo−LiMnO2などが生成されていると推察される。徐冷工程では、焼成工程に対してヒステリシスを示しつつ、重量増加が見られ、800℃以下では、一定重量を示した。この徐冷工程において、焼成時に生成した電気化学的に不活性な結晶相が相転移して電気化学的に活性な相に転換されていると推察される。なお、焼成後は、焼成前の重量まで戻らず、焼成前よりも小さな重量を示した。このため、焼成後のリチウムマンガン複合酸化物は、酸素欠損が生じているものと推測される。この重量変化の屈曲点の温度に基づいて次の再酸化処理の加熱温度を設定した。ここでは、図4に示す、屈曲点の温度(800℃)よりも十分低い温度(700℃)を再酸化処理の加熱温度に設定した。続いて、400℃から、設定した加熱温度(700℃)まで昇温し、この加熱温度で24時間再酸化処理を行った。得られたリチウムマンガン複合酸化物を実施例1とした。
組成がLi(Li0.1Mn1.9)O4(x=0.1,y=z=n=0)である再酸化処理を実行したリチウムニッケル複合酸化物を作製した。原料の無機材料をLi(Li0.1Mn1.9)O4の組成となるようにした以外は、実施例1と同様に原料調製工程を行った。また、図4に示す重量変化に基づいて、1回目の再酸化処理の加熱温度を屈曲点の温度よりも十分低い650℃に設定し、2回目以降の再酸化処理の加熱温度をそれぞれ、600℃、550℃として、計3回の再酸化処理工程及び徐冷工程を行った以外は、実施例1と同様に焼成工程、徐冷工程、再酸化処理工程を行い、得られたリチウムマンガン複合酸化物を実施例2とした。
組成が(Li0.95Al0.15)(Al0.85Mn1.15)O4(MeがAl,x=0.1,y=0.15,z=0.85,n=0)である再酸化処理を実行したリチウムニッケル複合酸化物を作製した。なお、値y,zの値は、X線回折による解析により求めた。原料の無機材料を(Li0.95Al0.15)(Al0.85Mn1.15)O4の組成となるようにした以外は、実施例1と同様に原料調製工程を行った。また、実施例2と同様に焼成工程、徐冷工程、再酸化処理工程を行い、得られたリチウムマンガン複合酸化物を実施例3とした。
電気化学的に不活性な結晶相の生成が抑制される温度である800℃で24時間、焼成工程を実行し、徐冷工程のあとの再酸化処理工程を行わなかった以外は、実施例1と同様の工程を経て得られたリチウムマンガン複合酸化物を比較例1とした。
800℃で24時間、焼成工程を実行し、徐冷工程のあとの再酸化処理工程を行わなかった以外は、実施例2と同様の工程を経て得られたリチウムマンガン複合酸化物を比較例2とした。
800℃で24時間、焼成工程を実行し、徐冷工程のあとの再酸化処理工程を行わなかった以外は、実施例3と同様の工程を経て得られたリチウムマンガン複合酸化物を比較例3とした。
徐冷工程のあとに再酸化処理工程を行わなかった以外は、実施例2と同様の工程を経て得られたリチウムマンガン複合酸化物を比較例4とした。
窒素気流中で再酸化処理工程の加熱及び徐冷工程の繰り返しを実験例2と同様に行なった以外は、実施例2と同様の工程を経て得られたリチウムマンガン複合酸化物を比較例5とした。この比較例5は、リチウムマンガン複合酸化物を再酸化させずに熱履歴だけ実施例2と同じとした試料である。
上述した実施例1〜3,比較例1〜5のリチウムマンガン複合酸化物を正極活物質として、図2に示すコイン型電池20を作製した。まず、正極活物質を85重量%、カーボンブラック(東海カーボン製TB5500)を10重量%、結着材としてポリフッ化ビニリデン(呉羽化学社製)を5重量%を混合し、分散材としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)を適量添加し、分散させてスラリー状の正極合材とした。この正極合材を厚さ20μmのアルミニウム箔集電体に塗布し、120℃で12時間乾燥させたあと、ロールプレスで高密度化し、直径15mmの形状に切り出したものをシート状の正極22とした。なお、正極活物質の付着量は、20mg程度とした。対極(負極)には、金属Liを用いた。上記正極22と金属Liの負極23とによりポリエチレン製のセパレータ24を挟み込み、電池ケース21に配設し、非水電解液28を収容して2016型のコイン型電池20を作製した。非水電解液28は、1MのLiPF6をエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)を体積比で1:1に混合させた電解液に溶解させたものとした。このコイン型電池20の作製は、すべてAr雰囲気下のグローブボックス内で行った。
実施例1〜3,比較例1〜5の電極粉について、走査型電子顕微鏡(日本電子社製JSM−890)を用いてSEM写真を撮影した。図5は、比較例2と実施例2のSEM写真である。図5の左側に示すように、800℃で焼成したリチウムマンガン複合酸化物は、不定形であったのに対し、図5の右側に示すように実施例2のスピネル構造に特有の八面体晶癖が明瞭に観察された。なお、図示していないが、実施例1,3においても明瞭な八面体晶癖が観察され、比較例1,3〜5では不定形であることが観察された。
実施例1〜3,比較例1〜5の電極粉のX線回折測定をX線回折装置(リガク社製RINT−2200)を用いてCuKα線により行った。その結果、実施例1〜3及び比較例1〜5の電極粉は、すべてスピネル構造(Fd3m)相で帰属することができ、実施例1と比較例1とについて各回折線の相対積分強度比と格子定数とが一致し、実施例2と比較例2,4,5とについて各回折線の相対積分強度比と格子定数とが一致し、実施例3と比較例3とについて各回折線の相対積分強度比と格子定数とが一致した。即ち、X線回折によっては、これらの試料の差が明確に検出できないことがわかった。また、これとは別に、Li(LixMn2-x)O4(0≦x≦1/3,0≦n≦0.1)の値xを0以上1/3以下とするリチウムマンガン複合酸化物を作製し、X線回折測定を行い、格子定数aを求めた。図6は、LiによるMnの置換値xに対する格子定数aの測定結果である。図6に示すように、値xが0.2を境に格子定数aの変化の特性が変わることがわかった。値xがより大きくなると、充放電に関係するMn量が減少することをも考慮すると、この結果より、値xが0〜0.2の範囲ではより良好な電池特性を得ることができると推察された。
実施例1,2,比較例1,2のリチウムマンガン複合酸化物の磁化曲線(MH曲線)を磁化測定装置(カンタムデザイン社製MPMS)を用いて行った。磁化曲線測定は、30mgの試料を用い、温度5Kで、磁場Hを1.0Tから5.5Tとしたあと−5.5Tに変化させ、続いて5.5Tとする条件として行った。即ち、図1に示す、A→B→C→D→E→F→G→H→Cに沿って磁化曲線の測定を行った。図7は、実施例1及び比較例1のリチウムマンガン複合酸化物の磁化曲線を表す図であり、図8は、実施例2及び比較例2のリチウムマンガン複合酸化物の磁化曲線を表す図である。図7,8に示すように、再酸化処理を実行した実施例1,2は、磁化曲線のヒステリシスがより少なく、常磁性及び反強磁性の少なくとも一方の特性を示すものと推察された。このとき、磁場Hを5.5(T)としたとき(図1の点C)のMnの1molあたりの磁化率を最大磁化率Mmax(emu/mol−Mn)とし、磁場Hを0(T)としたとき(図1の点D)のMnの1molあたりの磁化率を残留磁化率Mr(emu/mol−Mn)として、最大磁化率Mmaxに対する残留磁化率Mrの割合Mr/Mmax×100%を求めた。その結果、実施例1では、最大磁化率Mmaxが603(emu/mol−Mn),残留磁化率Mrが1.84(emu/mol−Mn),割合Mr/Mmaxが0.31%であった。また、実施例2では、最大磁化率Mmaxが1890(emu/mol−Mn),残留磁化率Mrが11.9(emu/mol−Mn),割合Mr/Mmaxが0.63%であった。また、比較例1では、最大磁化率Mmaxが619(emu/mol−Mn),残留磁化率Mrが32.1(emu/mol−Mn),割合Mr/Mmaxが5.19%であった。また、比較例2では、最大磁化率Mmaxが2390(emu/mol−Mn),残留磁化率Mrが73.4(emu/mol−Mn),割合Mr/Mmaxが3.07%であった。
実施例1,2,比較例1,2のリチウムマンガン複合酸化物の帯磁率測定を測定装置(カンタムデザイン社製MPMS)を用いて行った。帯磁率は、30mgの試料を用い、100Oeでゼロ磁場中冷却(ZFC)および磁場中冷却(FC)の2つのモードで測定した。図9は、実施例1及び比較例1の温度Kに対する帯磁率χの測定結果である。図9に示すように、比較例1のリチウムマンガン複合酸化物は、60K以下で明瞭にZFCとFCとの差が観察されたのに対し、実施例1のリチウムマンガン複合酸化物は、ZFCとFCとの差が明確ではなかった。更に低温での磁化の大きさが実施例1と比較例1とで全く異なっており、実施例1のFCの5Kでの磁化は、比較例1の10分の1の値を示した。これは、比較例1の試料中に強磁性又はスピングラス的な成分が存在していることを示しており、図7に示した磁化曲線の結果と対応している。また、比較例2と実施例2とについても帯磁率の測定を行ったが、これらの間では帯磁率の挙動に明確な差は見られなかった。この点について、16dのMnサイトを他の元素で置換すると、反強磁性的な相互作用が弱くなり、全体の磁化が増加するものと推察された。この場合、ZFC及びFCモードでの違いを調べることは難しいが、図8に示すように、磁化曲線(MH)の測定によれば、実施例及び比較例のいずれの作製方法によるものであるかを容易に判別することができる。
実施例1〜3,比較例1〜5のリチウムイオン二次電池を試験温度25℃、電流値0.5mA(約0.28mA/cm2の電流密度に相当)で金属Liに対して5Vまで定電流充電し、その後、電流値0.5mA(0.28mA/cm2)で3.0まで定電流放電を行う充放電を1サイクルとし、このサイクルを合計100サイクル行う充放電サイクル試験を行った。このとき、1回目のサイクルでの放電容量を初期容量W0(mAh/g)とし、100回目のサイクルでの放電容量をサイクル後容量W100(mAh/g)とし、次式(1)により容量維持率Wmaを算出した。
容量維持率Wma(%)=W100/W0×100 …式(1)
実施例1〜3,比較例1〜5のリチウムイオン二次電池を用い、充放電のサイクルを繰り返した際の抵抗増加率Zを求めた。電池抵抗は、まず、充放電サイクルを行う前に、25℃、充電電流0.5mAで5.0Vまで充電時間24時間で定電流定電圧充電したのち、0.5mA、1.0mA、2.0mA、4.0mA、8.0mAの電流を流して10秒後の電圧を測定し、流した電流と電圧とをプロットして直線近似しその傾きから初期抵抗R0(Ω)を求めた。次に、上述した充放電サイクル試験を行ったあとに同様に電池抵抗を求め、この値をサイクル後抵抗R100(Ω)とし、次式(2)により、抵抗増加率Rin(%)を算出した。
抵抗増加率Rin(%)=(R100−R0)/R0×100 …式(2)
各試料の焼成温度(℃)、再酸化処理の有無、初期容量(mAh/g)、容量維持率(%)、抵抗増加率(%)、最大磁化率Mmaxに対する残留磁化率Mrの割合Mr/Mmax×100(%)の測定結果を表1に示す。図10は、実施例1及び比較例1のリチウムマンガン複合酸化物を正極活物質としたリチウムイオン二次電池の充放電曲線の測定結果であり、図11は、実施例2及び比較例2のリチウムマンガン複合酸化物を正極活物質としたリチウムイオン二次電池の充放電曲線の測定結果である。表1に示すように、実施例1〜3では、繰り返し充放電を行った際の容量維持率が高い値を示し、且つ抵抗増加率も低い値を示しより高い電池性能を有していることが明らかとなった。また、図10に示すように、実施例1は、LiMn2O4の特徴として知られる(”Double Hexagonal”相の生成と消滅(M.R.Palacin,et.al.,J.Electrochem.Soc,147(2000)845))ダブルヘキサゴナルに起因する領域が比較例1に比して広いという特性を示した。なお、図11に示すように、Mnサイトを他の元素で置換すると、このダブルヘキサゴナルに起因する領域は消失した。表1に示すように、組成式がLi1+x-yAly+zMn2-x-zO4-n(0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)であり、Mr/Mmax×100の値が2%以下であると充放電を繰り返した際に充放電容量の低下をより抑制することができることが明らかとなった。また、図5のSEM写真に示すように、スピネル構造の特徴である八面体晶癖を有していると、この結晶形態により、充放電を繰り返した際に充放電容量の低下をより抑制することができることが推察された。また、リチウムマンガン複合酸化物となる無機材料を、電気化学的に活性な結晶相に転移可能である電気化学的に不活性な結晶相を含む複合酸化物を生成する所定の焼成温度で焼成したのち所定の徐冷速度で徐冷し、この焼成温度よりも低い所定の加熱温度で複合酸化物を酸化する工程を1回以上行うと、充放電を繰り返した際に充放電容量の低下をより抑制することができることが明らかとなった。また、実施例1と比較例5とにより、徐冷や再加熱するのみでは足りず、リチウムマンガン複合酸化物を再酸化することが重要であることがわかった。
Claims (17)
- リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物であって、
組成式がLi1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n(Meは、Al,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Cr及びZnから選ばれる1種類以上の元素、0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)であり、
磁場Hを1.0Tから5.5Tとしたあと−5.5Tに変化させて温度5Kで測定する磁化曲線において、磁場Hを5.5TとしたときのMnの1molあたりの磁化率を最大磁化率Mmax(emu/mol−Mn)とし、磁場Hを0TとしたときのMnの1molあたりの磁化率を残留磁化率Mr(emu/mol−Mn)としたとき、最大磁化率Mmaxに対する残留磁化率Mrの割合Mr/Mmax×100が2%以下である、
リチウムマンガン複合酸化物。 - 前記割合Mr/Mmaxが1.0%以下である、請求項1に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- 結晶がスピネル構造の八面体晶癖に形成されている、請求項1又は2に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物であって、
組成式がLi1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n(Meは、Al,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Cr及びZnから選ばれる1種類以上の元素、0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)であり、
結晶がスピネル構造の八面体晶癖に形成されている、
リチウムマンガン複合酸化物。 - 組成式がLi(LixMn2-x)O4-n(0≦x≦1/3,0≦n≦0.1)である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- 組成式が(Li1-yAly)(LixAlzMn2-x-z)O4-n(0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- 前記値xが0.2以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- 前記値nが値0である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物を含む正極活物質を有する正極と、
負極活物質を有する負極と、
前記正極と前記負極との間に介在しリチウムイオンを伝導するイオン伝導媒体と、
を備えたリチウムイオン二次電池。 - リチウムイオン二次電池の活物質として用いられるリチウムマンガン複合酸化物の製造方法であって、
リチウムマンガン複合酸化物となる無機材料を、電気化学的に活性な結晶相に転移可能である電気化学的に不活性な結晶相を含む複合酸化物を生成する所定の焼成温度で焼成する焼成工程と、
前記焼成工程ののち所定の徐冷速度で徐冷する徐冷工程と、
前記焼成温度よりも低い所定の加熱温度で前記複合酸化物を酸化する再酸化処理工程と、
を含むリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。 - 前記焼成工程では、基本の組成式がLi1+x-yMey+zMn2-x-zO4-n(Meは、Al,Mg,Fe,Co,Ni,Cu,Cr及びZnから選ばれる1種類以上の元素、0≦x≦1/3,0≦y+z≦1,0≦n≦0.1)となる無機材料を焼成する、請求項10に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法
- 前記焼成工程では、前記焼成温度として1000℃以上の温度で前記無機材料を焼成する、請求項10又は11に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。
- 前記徐冷工程では、5℃/分以下の速度で徐冷する、請求項10〜12のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。
- 前記徐冷工程では、400℃以下の所定の目標温度まで徐冷し、
前記再酸化処理工程では、前記目標温度から前記加熱温度まで昇温して前記複合酸化物を酸化する、請求項10〜13のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。 - 前記焼成工程、前記徐冷工程及び前記再酸化処理工程のあと、前記徐冷工程と、前回の再酸化処理工程での加熱温度よりも低い温度を加熱温度とする再酸化処理とを複数回に亘って行う、請求項10〜14のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。
- 前記再酸化処理工程では、前記加熱温度として700℃以下の温度で前記複合酸化物を酸化する、請求項10〜15のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。
- 前記再酸化処理工程では、該再酸化処理工程の直近の熱処理での前記複合酸化物の重量変化の屈曲温度に基づいて前記加熱温度を設定し、該設定した加熱温度で前記複合酸化物を酸化する、請求項10〜16のいずれか1項に記載のリチウムマンガン複合酸化物の製造方法。
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