JP2010092706A - Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非水電解質二次電池用正極材料に関する。さらに詳しくは、非水電解質二次電池の充電操作の際に、正極からのガスの発生および金属イオンの溶出を抑制しうる非水電解質二次電池用正極材料およびその製造方法、ならびに該非水電解質二次電池用正極材料を含有する非水電解質二次電池に関する。 The present invention relates to a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. More specifically, a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of suppressing gas generation from the positive electrode and elution of metal ions during a charging operation of the non-aqueous electrolyte secondary battery, a method for producing the same, and the non-aqueous electrolyte The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery containing a positive electrode material for a secondary battery.
非水電解質二次電池は、従来のニッケル−カドミウム電池などの水系二次電池と対比して高エネルギー密度が得られることから、近年、脚光を浴びている。 In recent years, non-aqueous electrolyte secondary batteries have been in the spotlight because of their high energy density compared to conventional water-based secondary batteries such as nickel-cadmium batteries.
非水電解質二次電池の高容量化および高エネルギー密度化は、非水電解質二次電池に用いられている正極活物質の単位質量または単位体積あたりのリチウムの収蔵量を大きくするとともに充電電位を高くし、電荷キャリアであるリチウムの吸放出量を増大させることによって行なわれている。 The increase in capacity and energy density of non-aqueous electrolyte secondary batteries is achieved by increasing the storage mass of lithium per unit volume or volume of the positive electrode active material used in non-aqueous electrolyte secondary batteries and increasing the charging potential. This is done by increasing the amount of lithium absorbed and released as a charge carrier.
しかし、正極活物質の充電電位を高くした場合、電解液が酸化分解するため、充放電に直接関与しない電荷の移動が起こり、正極と電解液との固液界面で副反応が生じやすくなる。このような副反応が生じた場合には、正極活物質が電気化学的酸化によって酸化性を帯び、電解液を酸化分解することによってガスが発生し、電池の内圧が高くなって電池の構成部材が損傷を受けるおそれがある。また、電解液が酸化分解することによって正極活物質から金属イオンが溶出した場合には、正極活物質の結晶構造の破壊を招くおそれがあり、溶出イオンが負極に移動した場合には、デンドライト状の析出物が発生し、セパレータが損傷するおそれがある。 However, when the charge potential of the positive electrode active material is increased, the electrolyte solution is oxidatively decomposed, so that charge transfer that does not directly participate in charge / discharge occurs, and a side reaction tends to occur at the solid-liquid interface between the positive electrode and the electrolyte solution. When such a side reaction occurs, the positive electrode active material becomes oxidizable by electrochemical oxidation, and gas is generated by oxidative decomposition of the electrolytic solution, so that the internal pressure of the battery is increased and the battery components are increased. May be damaged. In addition, when metal ions are eluted from the positive electrode active material due to oxidative decomposition of the electrolytic solution, there is a risk of destroying the crystal structure of the positive electrode active material. May occur, and the separator may be damaged.
そこで、正極活物質の表面と電解液とが直接接触することによって固液界面で副反応が生じるのを回避するために、アルミニウム、ジルコニウムなどの金属の酸化物またはフッ化物を正極活物質に用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to avoid a side reaction from occurring at the solid-liquid interface due to direct contact between the surface of the positive electrode active material and the electrolyte, an oxide or fluoride of a metal such as aluminum or zirconium is used as the positive electrode active material. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この提案では、これらの金属酸化物および金属フッ化物は、非導電性を有することから、正極の電気抵抗が高められるため、正極の電気化学的活性が阻害される。 However, in this proposal, since these metal oxides and metal fluorides have non-conductivity, the electrical resistance of the positive electrode is increased, so that the electrochemical activity of the positive electrode is inhibited.
また、正極活物質の表面で副反応が生じるのを抑制する手段として、難燃性を与える有機化合物としてリン酸エステルを電解液中に含有させることが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 In addition, as a means for suppressing side reactions from occurring on the surface of the positive electrode active material, it has been proposed to contain a phosphate ester in the electrolyte as an organic compound that imparts flame retardancy (for example, Non-Patent Document 1). reference).
しかし、難燃性を与える有機化合物としてリン酸エステルを電解液中に含有させた場合、黒鉛などからなる負極の表面にリチウムイオンの移動を妨げる皮膜が形成されるため、負極の電気化学的活性が阻害される。 However, when a phosphate ester is included in the electrolyte as an organic compound that imparts flame retardancy, a film that prevents the migration of lithium ions is formed on the surface of the negative electrode made of graphite, etc. Is inhibited.
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、金属酸化物または金属フッ化物を正極活物質に使用しなくても、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出を抑制し、電池の信頼性および安全性を高める非水電解質二次電池用正極材料およびその製造方法、ならびに前記非水電解質二次電池用正極材料を含む正極を有する非水電解質二次電池を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described prior art. Even when a metal oxide or a metal fluoride is not used as a positive electrode active material, the generation of gas at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode and the formation of metal ions are performed. Non-aqueous electrolyte secondary battery positive electrode material that suppresses elution and increases battery reliability and safety, a method for producing the same, and a non-aqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode including the positive electrode material for non-aqueous electrolyte secondary battery It is an issue to provide.
本発明は、
(1) リチウム原子と、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子とを含有し、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子と、式(I):
The present invention
(1) A lithium group and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom and a magnesium atom, and a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type Compound oxide particles having a structure, and formula (I):
〔式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4は炭素数1〜6のアルキレン基、R5は炭素数1〜6のアルキル基を示す)で表される基、ビニル基、炭素数3〜10のビニルアルキル基、炭素数8〜20のビニルアリール基または炭素数9〜21のビニルアリールアルキル基を示す〕
で表されるホスホネート化合物を含有することを特徴とする非水電解質二次電池用正極材料、
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: —R A group represented by 4- C (O) —O—R 5 (wherein R 4 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a vinyl group, And a vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a vinylaryl group having 8 to 20 carbon atoms, or a vinylarylalkyl group having 9 to 21 carbon atoms.
A positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising a phosphonate compound represented by:
(2) 前記非水電解質二次電池用正極材料を含む正極と負極とセパレータと電解質とを含有してなる非水電解質二次電池、ならびに (2) a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte including the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery; and
(3) リチウム原子と、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子とを含有し、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子に、式(I): (3) A lithium group and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom and a magnesium atom, and a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type To the composite oxide particles having a structure, formula (I):
〔式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4は炭素数1〜6のアルキレン基、R5は炭素数1〜6のアルキル基を示す)で表される基、ビニル基、炭素数3〜10のビニルアルキル基、炭素数8〜20のビニルアリール基または炭素数9〜21のビニルアリールアルキル基を示す〕
で表されるホスホネート化合物を付着させた後、電気化学的酸化処理を施すことを特徴とする非水電解質二次電池用正極材料の製造方法
に関する。
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: —R A group represented by 4- C (O) —O—R 5 (wherein R 4 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a vinyl group, And a vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a vinylaryl group having 8 to 20 carbon atoms, or a vinylarylalkyl group having 9 to 21 carbon atoms.
It is related with the manufacturing method of the positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary batteries characterized by performing electrochemical oxidation after making the phosphonate compound represented by these.
本発明の非水電解質二次電池用正極材料を正極に用いることにより、従来の正極の電気抵抗を高め、正極の電気化学的活性を阻害するおそれがある金属酸化物または金属フッ化物を正極活物質に使用しなくても、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制され、電池の信頼性および安全性が高められるという優れた効果が奏される。 By using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention as a positive electrode, a metal oxide or a metal fluoride that may increase the electric resistance of a conventional positive electrode and hinder the electrochemical activity of the positive electrode may be used as a positive electrode. Even if it is not used as a substance, the generation of gas and the elution of metal ions at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode are suppressed, and an excellent effect is achieved in that the reliability and safety of the battery are improved.
また、本発明の非水電解質二次電池は、前記非水電解質二次電池用正極材料を含む正極を有するので、電池構成後の充電操作によって電気化学的酸化状態に至ったとき、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制されることから、電池の信頼性および安全性に優れている。 In addition, since the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has a positive electrode containing the positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery, when an electrochemical oxidation state is reached by a charging operation after the battery configuration, Since the generation of gas and the elution of metal ions at the interface with the positive electrode are suppressed, the battery is excellent in reliability and safety.
本発明の非水電解質二次電池用正極材料は、リチウム原子と、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子とを含有し、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子と、式(I): The positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention contains a lithium atom and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom, and a magnesium atom. Compound oxide particles having a group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure, and the formula (I):
〔式中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4は炭素数1〜6のアルキレン基、R5は炭素数1〜6のアルキル基を示す)で表される基、ビニル基、炭素数3〜10のビニルアルキル基、炭素数8〜20のビニルアリール基または炭素数9〜21のビニルアリールアルキル基を示す〕
で表されるホスホネート化合物を含有している点に、1つの大きな特徴を有する。
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: —R A group represented by 4- C (O) —O—R 5 (wherein R 4 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a vinyl group, And a vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a vinylaryl group having 8 to 20 carbon atoms, or a vinylarylalkyl group having 9 to 21 carbon atoms.
It has one big feature in that it contains a phosphonate compound represented by:
本発明の正極材料は、前記構成を有することから、本発明の正極材料からなる正極を有する非水電解質二次電池を構成した後、通常使用されている充放電プロセスにおける充電操作により、この非水電解質二次電池の正極が電気化学的酸化状態に至ったとき、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制されるので、電池の信頼性および安全性が高められる。 Since the positive electrode material of the present invention has the above-described configuration, the non-aqueous electrolyte secondary battery having the positive electrode made of the positive electrode material of the present invention is configured, and then the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged by a charge operation in a normally used charge / discharge process. When the positive electrode of a water electrolyte secondary battery reaches an electrochemically oxidized state, the generation of gas and the elution of metal ions at the interface between the electrolyte and the positive electrode are suppressed, improving the battery reliability and safety. It is done.
また、本発明の正極材料の製造方法は、リチウム原子と、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子とを含有し、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子に、式(I)で表されるホスホネート化合物を付着させた後、電気化学的酸化処理を施す点に、1つの大きな特徴を有する。 The method for producing a positive electrode material of the present invention contains a lithium atom and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom and a magnesium atom, and a space group R. It has one major feature in that after the phosphonate compound represented by the formula (I) is attached to a composite oxide particle having a -3m type structure or a space group Fd3m type structure, an electrochemical oxidation treatment is performed. .
本発明の正極材料の製造方法は、前記操作が採られているので、本発明の製造方法によって得られた非水電解質二次電池用正極材料からなる正極を有する非水電解質二次電池を構成した後、通常使用されている充放電プロセスにおける充電操作により、この非水電解質二次電池の正極が電気化学的酸化状態に至ったときに、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制されるので、電池の信頼性および安全性が高められる。 Since the method for producing a positive electrode material of the present invention employs the above-described operation, it constitutes a nonaqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode made of a positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery obtained by the production method of the present invention. Then, when the positive electrode of this non-aqueous electrolyte secondary battery reaches an electrochemical oxidation state by a charging operation in a normally used charge / discharge process, the generation of gas at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode and Since elution of metal ions is suppressed, the reliability and safety of the battery are improved.
本発明の正極材料がこのように優れた効果を奏する理由は、定かではないが、おそらく、ホスホネート化合物のリン原子が複合酸化物粒子の酸素原子を介して物理的または化学的に複合酸化物粒子の表面に吸着しているので、この複合酸化物粒子に電気化学的酸化処理を施した場合であっても、その表面状態が安定化していることに基づくものと考えられる。 The reason why the positive electrode material of the present invention has such an excellent effect is not clear, but it is probably that the phosphorus atom of the phosphonate compound is physically or chemically complex oxide particle through the oxygen atom of the complex oxide particle. Therefore, even if this composite oxide particle is subjected to an electrochemical oxidation treatment, the surface state is considered to be stabilized.
より具体的には、複合酸化物粒子の表面にホスホネート化合物が存在しているので、その後に電気化学的酸化処理を施したとき、ホスホネート化合物と複合酸化物粒子の表面に存在している金属原子とが反応し、ホスホネート化合物が複合酸化物粒子の表面に安定に固定され、ホスホネート化合物の側鎖にあるアルキル基、アリール基、アラルキル基などがリン原子を介して複合酸化物粒子の表面に配向し、これが複合酸化物粒子の表面を緩やかに有機化するので、複合酸化物粒子の表面と電解液との固液界面の分極が緩和されることに基づくものと推測される。 More specifically, since the phosphonate compound is present on the surface of the composite oxide particle, when an electrochemical oxidation treatment is subsequently performed, the metal atoms present on the surface of the phosphonate compound and the composite oxide particle And the phosphonate compound is stably fixed on the surface of the composite oxide particle, and the alkyl group, aryl group, aralkyl group, etc. in the side chain of the phosphonate compound are oriented on the surface of the composite oxide particle via the phosphorus atom. However, this gently organicizes the surface of the composite oxide particles, which is presumed to be due to the relaxation of the polarization at the solid-liquid interface between the surface of the composite oxide particles and the electrolytic solution.
また、本発明では、複合酸化物粒子にホスホネート化合物が付着しているが、ホスホネート化合物は、リン酸エステル化合物と対比して化学反応が容易には進行しないので、複合酸化物粒子に物理的に吸着しているものと考えられる。したがって、複合酸化物粒子の表面は、ホスホネート化合物と化学的に結合していないため、電気化学的酸化処理を施したとき、変性したホスホネート化合物によって複合酸化物粒子の表面がほとんど封鎖されないので、得られる正極材料の電気抵抗が高められるのが抑制されると考えられる。 Further, in the present invention, the phosphonate compound is attached to the composite oxide particles. However, since the phosphonate compound does not easily undergo a chemical reaction as compared with the phosphate ester compound, it is physically attached to the composite oxide particles. It is thought that it is adsorbed. Therefore, since the surface of the composite oxide particle is not chemically bonded to the phosphonate compound, the surface of the composite oxide particle is hardly blocked by the modified phosphonate compound when subjected to electrochemical oxidation treatment. It is considered that the electrical resistance of the positive electrode material to be increased is suppressed.
したがって、本発明の正極材料を含む正極を有する電池を構成した後、充放電プロセスにおける充電操作によって正極が電気化学的酸化状態に至ったとき、正極と電解液との固液間の分極、電解液と正極との界面でのガスの発生、および金属イオンの溶出が抑制されるので、電池の信頼性および安全性が高められる。 Therefore, after constituting a battery having a positive electrode containing the positive electrode material of the present invention, when the positive electrode reaches an electrochemical oxidation state by a charging operation in the charge / discharge process, the polarization between the solid and the liquid of the positive electrode and the electrolyte, electrolysis Since generation of gas at the interface between the liquid and the positive electrode and elution of metal ions are suppressed, the reliability and safety of the battery are improved.
本発明に用いられる複合酸化物粒子は、リチウム原子と、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子とを含有し、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する。 The composite oxide particles used in the present invention contain a lithium atom and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom and a magnesium atom, and a space group R- It has a 3m type structure or a space group Fd3m type structure.
なお、複合酸化物粒子が空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有するのは、この複合酸化物粒子を非水電解質二次電池用正極材料に用いるためである。複合酸化物粒子は、層構造の空間群R−3m型構造またはスピネル構造の空間群Fd3m型構造を有することが、電池の信頼性および安全性を高める観点から好ましい。 The composite oxide particles have a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure because the composite oxide particles are used for a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. The composite oxide particles preferably have a space group R-3m type structure having a layer structure or a space group Fd3m type structure having a spinel structure from the viewpoint of improving battery reliability and safety.
複合酸化物粒子として、式(II):
LiMxOy (II)
〔式中、Mはニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子、xは0.8〜2.3の数、yは1.7〜4.5の数を示し、xおよびyは式:1+xn=2y(式中、nは原子Mの平均酸化数を示し、xおよびyは前記と同じ)を満足する〕
で表される複合酸化物からなり、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子が用いられている場合、本発明の正極材料を含む正極は、充放電プロセスにおける充電操作によって電気化学的酸化状態に至ったときに、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出をより一層抑制するという利点がある。
As composite oxide particles, the formula (II):
LiM x O y (II)
[Wherein, M is at least one atom selected from the group consisting of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom, x is a number of 0.8 to 2.3, and y is 1.7. Represents a number of ˜4.5, and x and y satisfy the formula: 1 + xn = 2y (where n represents the average oxidation number of the atom M and x and y are the same as above))
When the composite oxide particles having the space group R-3m type structure or the space group Fd3m type structure are used, the positive electrode including the positive electrode material of the present invention is used in the charge / discharge process. When an electrochemical oxidation state is reached by the charging operation, there is an advantage that generation of gas and elution of metal ions at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode are further suppressed.
式(II)において、xは、0.8〜2.3の数、yは、1.7〜4.5の数を示す。xは、結晶構造を安定に維持する観点から、0.8以上の数、好ましくは1以上の数であり、単位質量または単位体積あたりのリチウム原子の収蔵量を向上させる観点から、2.3以下の数、好ましくは2以下の数である。また、yは、結晶構造を安定に維持する観点から、1.7以上の数、好ましくは2以上の数であり、単位質量または単位体積あたりのリチウム原子の収蔵量を向上させる観点から、4.5以下の数、好ましくは4以下の数である。 In the formula (II), x is a number from 0.8 to 2.3, and y is a number from 1.7 to 4.5. x is a number of 0.8 or more, preferably 1 or more from the viewpoint of stably maintaining the crystal structure, and 2.3 from the viewpoint of improving the storage amount of lithium atoms per unit mass or unit volume. The following number, preferably a number of 2 or less. Moreover, y is a number of 1.7 or more, preferably 2 or more from the viewpoint of stably maintaining the crystal structure. From the viewpoint of improving the storage amount of lithium atoms per unit mass or unit volume, 4 is 4 .5 or less, preferably 4 or less.
式(II)において、Mは、ニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子である。Mは、電気化学的安定性を高める観点から、ニッケル原子、コバルト原子およびマンガン原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子であることが好ましい。 In the formula (II), M is at least one atom selected from the group consisting of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom. M is preferably at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, and a manganese atom from the viewpoint of increasing electrochemical stability.
式(II)において、xおよびyは、式:1+xn=2yを満足する。式(II)において、1はリチウム原子の酸化数である。xは、原子Mの数を示し、nは、原子Mの平均酸化数を示す。また、yは、複合酸化物粒子における酸素の数を示す。したがって、式(II)により、原子Mに対する酸素原子の割合が規定されている。 In the formula (II), x and y satisfy the formula: 1 + xn = 2y. In formula (II), 1 is the oxidation number of the lithium atom. x represents the number of atoms M, and n represents the average oxidation number of atoms M. Y represents the number of oxygen in the composite oxide particles. Therefore, the ratio of oxygen atoms to atoms M is defined by the formula (II).
式(II)で表される複合酸化物のなかでは、電気化学的安定性を高める観点から、式(IIa):
LiNipqMap(1−q)Oy (IIa)
(式中、Maはコバルト原子およびマンガン原子から選ばれた少なくとも1種の原子、pは0.8〜2.3の数、qは0.01〜0.99の数を示し、yは前記と同じ)
で表される複合酸化物がより好ましい。
Among the complex oxides represented by the formula (II), from the viewpoint of enhancing electrochemical stability, the formula (IIa):
LiNi pq Map (1-q) O y (IIa)
(In the formula, Ma represents at least one atom selected from cobalt atom and manganese atom, p represents a number of 0.8 to 2.3, q represents a number of 0.01 to 0.99, and y represents the number Same as)
The composite oxide represented by is more preferable.
式(IIa)において、pは、結晶構造を安定に維持する観点から、0.8以上の数、好ましくは1以上の数であり、単位質量または単位体積あたりのリチウム原子の収蔵量を向上させる観点から、2.3以下の数、好ましくは2以下の数である。また、qは、充放電容量を増大させる観点から、0.01以上の数、好ましくは0.2以上の数であり、電気化学的安定性を高める観点から、0.99以下の数、好ましくは0.8以下の数である。 In the formula (IIa), p is a number of 0.8 or more, preferably a number of 1 or more, from the viewpoint of stably maintaining the crystal structure, and improves the storage amount of lithium atoms per unit mass or unit volume. From the viewpoint, the number is 2.3 or less, preferably 2 or less. Further, q is a number of 0.01 or more, preferably 0.2 or more from the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity, and is a number of 0.99 or less, preferably from the viewpoint of enhancing electrochemical stability. Is a number of 0.8 or less.
複合酸化物のなかでは、高エネルギー密度を有し、低分極性の充放電特性を有することから、式(IIb):
LiNisCotMnuOy (IIb)
(式中、sは0.01〜0.8の数、tは0.01〜0.8の数、uは0.01〜0.8の数を示し、s、tおよびuの和が0.8〜2.3であり、yは前記と同じ)
で表される複合酸化物がさらに好ましい。
Among the complex oxides, it has a high energy density and low charge / discharge characteristics, so that the formula (IIb):
LiNi s Co t Mn u O y (IIb)
(Wherein s is a number from 0.01 to 0.8, t is a number from 0.01 to 0.8, u is a number from 0.01 to 0.8, and the sum of s, t and u is 0.8 to 2.3, y is the same as above)
The composite oxide represented by is more preferable.
式(IIb)において、sは、充放電容量を増大させる観点から、0.01以上の数、好ましくは0.3以上の数であり、電気化学的安定性を高める観点から、0.8以下の数、好ましくは0.7以下の数である。tは、電気化学的安定性および放電電位を高める観点から、0.01以上の数、好ましくは0.2以上の数であり、充放電容量を増大させる観点から、0.8以下の数、好ましくは0.5以下の数である。また、uは、結晶構造を維持する観点および電気化学的安定性を高める観点から、0.01以上の数、好ましくは0.2以上の数であり、充放電容量を増大させる観点から、0.8以下の数、好ましくは0.5以下の数である。yは、前記と同じである。 In the formula (IIb), s is a number of 0.01 or more, preferably 0.3 or more, from the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity, and 0.8 or less from the viewpoint of improving electrochemical stability. The number is preferably 0.7 or less. t is a number of 0.01 or more, preferably 0.2 or more from the viewpoint of increasing electrochemical stability and discharge potential, and from the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity, t is a number of 0.8 or less, The number is preferably 0.5 or less. U is a number of 0.01 or more, preferably 0.2 or more, from the viewpoint of maintaining the crystal structure and enhancing the electrochemical stability. From the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity, u is 0. .8 or less, preferably 0.5 or less. y is the same as described above.
式(IIb)において、リチウム原子1個あたりのニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の合計量、すなわちsとtとuの和は、充放電容量を増大させる観点および電気化学的安定性を高める観点から、0.8〜2.3、好ましくは0.97〜1.03である。 In the formula (IIb), the total amount of nickel atom, cobalt atom and manganese atom per lithium atom, that is, the sum of s, t and u is the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity and the viewpoint of increasing the electrochemical stability. From 0.8 to 2.3, preferably 0.97 to 1.03.
式(IIb)において、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子との原子比〔ニッケル原子(s):コバルト原子(t):マンガン原子(u)〕は、エネルギー密度を高め、低分極性の充放電特性が向上するように任意に選ぶことが好ましいが、充放電時の格子の体積変化を小さくする観点から、1:1:1、すなわちsとtとuとが同一であることがより好ましい。 In the formula (IIb), the atomic ratio of nickel atom, cobalt atom and manganese atom [nickel atom (s): cobalt atom (t): manganese atom (u)] increases the energy density and charge / discharge with low polarizability. It is preferable to select arbitrarily so as to improve the characteristics, but from the viewpoint of reducing the change in the volume of the lattice during charging / discharging, it is more preferable that 1: 1, that is, s, t and u are the same.
複合酸化物粒子は、例えば、その粒子を構成するニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子の複合水酸化物を用いて調製することができる。 The composite oxide particles are prepared using, for example, a composite hydroxide of at least one atom selected from the group consisting of nickel atoms, cobalt atoms, manganese atoms, aluminum atoms, and magnesium atoms constituting the particles. Can do.
複合水酸化物の原料として、ニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩、アルミニウム塩およびマグネシウム塩を用いることができる。これらの塩は、いずれも、その水溶液中で生成するイオンが錯化剤と錯体を形成しうるものであれば特に限定されない。 As a raw material for the composite hydroxide, nickel salt, cobalt salt, manganese salt, aluminum salt and magnesium salt can be used. These salts are not particularly limited as long as ions generated in the aqueous solution can form a complex with the complexing agent.
ニッケル塩の具体例としては、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケルなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of the nickel salt include nickel sulfate, nickel nitrate, nickel chloride and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
コバルト塩の具体例としては、硫酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルトなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of the cobalt salt include cobalt sulfate, cobalt nitrate, and cobalt chloride, and these can be used alone or in admixture of two or more.
マンガン塩の具体例としては、硫酸マンガン、硝酸マンガン、塩化マンガンなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of the manganese salt include manganese sulfate, manganese nitrate, manganese chloride and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
アルミニウム塩の具体例としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of the aluminum salt include aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum chloride and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
マグネシウム塩の具体例としては、硫酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩化マグネシウムなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Specific examples of the magnesium salt include magnesium sulfate, magnesium nitrate, magnesium chloride and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.
目的とする複合酸化物粒子の組成となるように、ニッケル塩、コバルト塩、マンガン塩、アルミニウム塩およびマグネシウム塩の量を調整し、錯化剤の存在下、不活性ガス雰囲気中で、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのpH調整剤を用いてpHを9〜13に調整した水溶液に前記塩を溶解させ、得られた溶液を反応させて共沈殿させることにより、複合水酸化物を得ることができる。 The amount of nickel salt, cobalt salt, manganese salt, aluminum salt and magnesium salt is adjusted so that the composition of the target composite oxide particles is obtained, and in the presence of a complexing agent in an inert gas atmosphere, for example, The salt is dissolved in an aqueous solution whose pH is adjusted to 9 to 13 using a pH adjusting agent such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and the resulting solution is reacted and coprecipitated to thereby form a composite hydroxide. Obtainable.
錯化剤としては、例えば、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム、フッ化アンモニウム、ヒドラジン、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ウラシル二酢酸、グリシンなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。錯化剤の量は、前記溶液に含まれている金属イオンの量などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、金属イオンと錯体を生成し、かつ溶液中の金属イオンと水酸化物イオンとの反応によって水酸化物を生じる量であればよい。 Examples of the complexing agent include ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium carbonate, ammonium fluoride, hydrazine, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, uracil diacetic acid, glycine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Can be mixed and used. The amount of complexing agent varies depending on the amount of metal ions contained in the solution and cannot be determined unconditionally. However, it usually forms a complex with metal ions, and the metal ions and water in the solution. What is necessary is just the quantity which produces a hydroxide by reaction with an oxide ion.
前記水溶液のpHは、9〜13であることが好ましい。この水溶液のpHが前記塩を溶解させることによって変動する場合には、前記pHの範囲内となるようにpH調整剤を前記水溶液中に適宜添加すればよい。前記水溶液の液温は、通常、30〜60℃程度であることが好ましい。 The pH of the aqueous solution is preferably 9-13. When the pH of the aqueous solution varies by dissolving the salt, a pH adjuster may be appropriately added to the aqueous solution so as to be within the pH range. The liquid temperature of the aqueous solution is usually preferably about 30 to 60 ° C.
なお、不活性ガス雰囲気中で反応を行なうのは、塩に含まれている金属の原子価を2価に維持するためである。不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示によって限定されるものではない。 The reaction is carried out in an inert gas atmosphere in order to maintain the valence of the metal contained in the salt to be divalent. Examples of the inert gas include nitrogen gas and argon gas, but the present invention is not limited to such examples.
このようにして反応を行なうことにより、原料のニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子の原子比が任意の割合である複合水酸化物を得ることができる。得られた複合水酸化物には、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子とアルミニウム原子とマグネシウム原子の原子比が所望の割合で含まれており、これらの原子が原子レベルで均一に分散している。得られた複合水酸化物におけるニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子の原子比は、ICP発光分光分析法などの金属元素分析方法によって求めることができる。 By carrying out the reaction in this manner, a composite hydroxide in which the atomic ratio of the raw material nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom is an arbitrary ratio can be obtained. The obtained composite hydroxide contains the atomic ratio of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom in a desired ratio, and these atoms are uniformly dispersed at the atomic level. . The atomic ratio of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom in the obtained composite hydroxide can be determined by a metal element analysis method such as ICP emission spectroscopy.
次に、目的とする複合酸化物粒子の組成となるように、得られた複合水酸化物とリチウム化合物とを充分に粉末状態で混合し、得られた混合物を焼成することにより、複合酸化物を得ることができる。 Next, the obtained composite hydroxide and lithium compound are sufficiently mixed in a powder state so as to obtain the desired composite oxide particle composition, and the obtained mixture is fired to obtain the composite oxide. Can be obtained.
リチウム化合物としては、例えば、水酸化リチウム、炭酸リチウム、硝酸リチウム、酸化リチウムなどが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。 Examples of the lithium compound include lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium nitrate, and lithium oxide, and these can be used alone or in admixture of two or more.
前記混合物の焼成温度は、通常、好ましくは700〜1000℃、より好ましくは900〜1000℃、さらに好ましくは950〜1000℃である。また、焼成雰囲気は、通常、大気であればよい。 The firing temperature of the mixture is usually preferably 700 to 1000 ° C, more preferably 900 to 1000 ° C, and still more preferably 950 to 1000 ° C. Moreover, the firing atmosphere should just be normally air | atmosphere.
前記混合物の焼成時間は、焼成条件などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、焼成によって複合酸化物が形成するのに要する時間である。 The firing time of the mixture varies depending on the firing conditions and cannot be determined unconditionally, but is usually the time required for forming the composite oxide by firing.
このようにして、複合酸化物が得られるが、得られた複合酸化物におけるニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子の原子比は、ICP発光分光分析法などの金属元素分析方法によって求めることができる。 Thus, a composite oxide is obtained. The atomic ratio of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom in the obtained composite oxide is determined by a metal element analysis method such as ICP emission spectroscopy. Can be obtained.
得られた複合酸化物が所望の粒子径を有さない場合には、必要により、複合酸化物を粉砕することが好ましい。複合酸化物粒子の平均粒子径は、電極作製時の操作性を向上させる観点および電気化学的反応場を増大させ、電極密度を高める観点から、好ましくは100nm〜100μm、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは5〜30μm、さらに一層好ましくは7〜12μmである。なお、複合酸化物粒子の平均粒子径は、顕微鏡で観察することにより、一定の範囲内に含まれている粒子の各直径を測定し、その平均値を求めたときの値である。 When the obtained composite oxide does not have a desired particle diameter, it is preferable to grind the composite oxide as necessary. The average particle diameter of the composite oxide particles is preferably 100 nm to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, from the viewpoint of improving the operability during electrode preparation and increasing the electrochemical reaction field and increasing the electrode density. More preferably, it is 5-30 micrometers, More preferably, it is 7-12 micrometers. The average particle diameter of the composite oxide particles is a value obtained by observing with a microscope and measuring each diameter of the particles included in a certain range and obtaining the average value.
次に、複合酸化物粒子と、式(I)で表されるホスホネート化合物とを混合する。
式(I)で表されるホスホネート化合物では、R1、R2およびR3で表される有機基が、直接または酸素原子を介してリン原子に結合している。
Next, the composite oxide particles and the phosphonate compound represented by the formula (I) are mixed.
In the phosphonate compound represented by the formula (I), the organic group represented by R 1 , R 2 and R 3 is bonded to the phosphorus atom directly or through an oxygen atom.
式(I)で表されるホスホネート化合物によく似た構造を有する化合物として、R1、R2およびR3が有機基ではなく、水素原子が直接または酸素原子を介してリン原子に結合しているリン酸がある。式(I)で表されるホスホネート化合物の代わりにリン酸を用いた場合、リン酸は、酸性が強く、金属原子と直接反応しやすく、複合酸化物粒子の表面と強固な化学結合を形成するため、リチウムイオンが正極の内部に移動するのを阻害したり、複合酸化物を変性するおそれがある。 As a compound having a structure very similar to the phosphonate compound represented by the formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are not an organic group, and a hydrogen atom is bonded directly or via an oxygen atom to a phosphorus atom. There is phosphoric acid. When phosphoric acid is used in place of the phosphonate compound represented by the formula (I), phosphoric acid is highly acidic and easily reacts directly with metal atoms, forming a strong chemical bond with the surface of the composite oxide particle. For this reason, there is a possibility that lithium ions may be prevented from moving into the positive electrode or the composite oxide may be modified.
式(I)において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4は炭素数1〜6のアルキレン基、R5は炭素数1〜6のアルキル基を示す)で表される基、ビニル基、炭素数3〜10のビニルアルキル基、炭素数8〜20のビニルアリール基または炭素数9〜21のビニルアリールアルキル基を示す。 In the formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: A group represented by —R 4 —C (O) —O—R 5 (wherein R 4 represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), vinyl Group, a vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a vinylaryl group having 8 to 20 carbon atoms, or a vinylarylalkyl group having 9 to 21 carbon atoms.
好ましくは、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4およびR5は前記と同じ)で表される基、ビニル基または炭素数3〜10のビニルアルキル基である。より好ましくは、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜18のアラルキル基、式:−R4−C(O)−O−R5(式中、R4およびR5は前記と同じ)で表される基またはビニル基である。 Preferably, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: —R 4 A group represented by —C (O) —O—R 5 (wherein R 4 and R 5 are the same as those described above), a vinyl group, or a vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. More preferably, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, a formula: —R 4- C (O) —O—R 5 (wherein R 4 and R 5 are the same as above) or a vinyl group.
式(I)において、R1、R2およびR3は、それぞれ同一であってもよく、あるいは互いに異なっていてもよい。 In the formula (I), R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different from each other.
なお、R1、R2およびR3は、いずれも、本発明の目的が阻害されない範囲内であれば、置換基を有していてもよい概念を有するものである。 Note that R 1 , R 2, and R 3 all have a concept that may have a substituent as long as the object of the present invention is not inhibited.
式(I)において、炭素数1〜22のアルキル基は、直鎖状であってもよく、あるいは分岐鎖状であってもよい。前記アルキル基の炭素数は、異性体である亜リン酸エステルに変異することを抑制する観点から、1以上であり、複合酸化物粒子の表面におけるリチウムイオンの移動性を高め、充放電容量を高める観点から、22以下、好ましくは18以下、より好ましくは12以下、さらに好ましくは8以下である。したがって、アルキル基の炭素数は、1〜22であるが、好ましくは1〜18であり、より好ましくは1〜12であり、さらに好ましくは1〜8である。 In the formula (I), the alkyl group having 1 to 22 carbon atoms may be linear or branched. The number of carbon atoms of the alkyl group is 1 or more from the viewpoint of suppressing the transformation to the phosphite ester which is an isomer, increasing the mobility of lithium ions on the surface of the composite oxide particles, and increasing the charge / discharge capacity. From the viewpoint of increasing, it is 22 or less, preferably 18 or less, more preferably 12 or less, and still more preferably 8 or less. Therefore, the alkyl group has 1 to 22 carbon atoms, preferably 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and further preferably 1 to 8 carbon atoms.
式(I)において、炭素数6〜18のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基などが挙げられる。これらのなかでは、複合酸化物粒子の表面におけるリチウムイオンの移動性を高め、充放電容量を高める観点から、炭素数が6〜8のアリール基が好ましい。 In the formula (I), examples of the aryl group having 6 to 18 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, and a phenanthryl group. Among these, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms is preferable from the viewpoint of increasing the mobility of lithium ions on the surface of the composite oxide particle and increasing the charge / discharge capacity.
式(I)において、アラルキル基は、アリールアルキル基とも称されている。炭素数7〜18のアラルキル基としては、例えば、フェニルメチル基、2-フェニルエチル基、3-フェニルプロピル基、4-フェニルブチル基などが挙げられる。これらのなかでは、複合酸化物粒子の表面におけるリチウムイオンの移動性を高め、充放電容量を高める観点から、炭素数が7〜9のアラルキル基が好ましい。 In the formula (I), the aralkyl group is also referred to as an arylalkyl group. Examples of the aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms include a phenylmethyl group, a 2-phenylethyl group, a 3-phenylpropyl group, and a 4-phenylbutyl group. Among these, an aralkyl group having 7 to 9 carbon atoms is preferable from the viewpoint of increasing the mobility of lithium ions on the surface of the composite oxide particle and increasing the charge / discharge capacity.
式(I)において、式:−R4−C(O)−O−R5で表わされる基は、アルコキシカルボニル基を有する。式中、R4は、炭素数1〜6のアルキレン基、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基である。R5は、炭素数1〜6のアルキル基、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。 In the formula (I), the group represented by the formula: —R 4 —C (O) —O—R 5 has an alkoxycarbonyl group. In the formula, R 4 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
式(I)において、炭素数3〜10のビニルアルキル基としては、例えば、ビニルメチル基、ビニルエチル基、ビニルプロピル基などが挙げられる。 In the formula (I), examples of the vinylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a vinylmethyl group, a vinylethyl group, and a vinylpropyl group.
式(I)において、炭素数8〜20のビニルアリール基としては、例えば、ビニルフェニル基などが挙げられる。 In the formula (I), examples of the vinyl aryl group having 8 to 20 carbon atoms include a vinylphenyl group.
式(I)において、炭素数9〜21のビニルアリールアルキル基としては、例えば、ビニルフェニルメチル基、ビニルフェニルメチル基などが挙げられる。 In the formula (I), examples of the vinylarylalkyl group having 9 to 21 carbon atoms include a vinylphenylmethyl group and a vinylphenylmethyl group.
ホスホネート化合物のなかでは、ジメチルメチルホスホネート、ジメチルエチルホスホネート、ジプロピルメチルホスホネート、ジブチルメチルホスホネート、ジフェニルメチルホスホネート、ジベンジルメチルホスホネート、ジメチルビニルホスホネート、ジエチルビニルホスホネート、ジメチルオクタデシルホスホネート、ジメチルベンジルホスホネート、ジエチルベンジルホスホネート、エチルジエチルホスホノアセテート、ジメチルフェニルホスホネート、ジメチルオクチルホスホネートおよびジメチル(ジフェニルメチル)ホスホネートからなる群より選ばれた少なくとも1種のホスホネート化合物は、複合酸化物粒子の表面におけるリチウムイオンの移動性を高め、充放電容量を高める観点から好ましい。 Among the phosphonate compounds, dimethyl methyl phosphonate, dimethyl ethyl phosphonate, dipropyl methyl phosphonate, dibutyl methyl phosphonate, diphenyl methyl phosphonate, dibenzyl methyl phosphonate, dimethyl vinyl phosphonate, diethyl vinyl phosphonate, dimethyl octadecyl phosphonate, dimethyl benzyl phosphonate, diethyl benzyl At least one phosphonate compound selected from the group consisting of phosphonate, ethyl diethyl phosphonoacetate, dimethylphenyl phosphonate, dimethyloctyl phosphonate and dimethyl (diphenylmethyl) phosphonate has a mobility of lithium ions on the surface of the composite oxide particle. It is preferable from the viewpoint of increasing the charge / discharge capacity.
複合酸化物粒子とホスホネート化合物とを混合する方法としては、例えば、操作の簡便性の観点から、ホスホネート化合物をそのままの状態でまたは適当な有機溶媒に溶解させた溶液と複合酸化物粒子とを混合する方法などが挙げられる。これにより、複合酸化物粒子の表面にホスホネート化合物を付着させることができる。 As a method of mixing the composite oxide particles and the phosphonate compound, for example, from the viewpoint of ease of operation, a solution in which the phosphonate compound is dissolved as it is or in an appropriate organic solvent is mixed with the composite oxide particles. The method of doing is mentioned. Thereby, a phosphonate compound can be made to adhere to the surface of complex oxide particles.
ホスホネート化合物として、液状のものを用いる場合には、そのままの状態でまたは適当な有機溶媒に溶解させた溶液として複合酸化物粒子に付着させることができる。また、ホスホネート化合物として、固体のものを用いる場合には、適当な有機溶媒に溶解させた溶液として複合酸化物粒子に付着させることができる。 When a liquid phosphonate compound is used, it can be attached to the composite oxide particles as it is or as a solution dissolved in an appropriate organic solvent. Further, when a solid phosphonate compound is used, it can be attached to the composite oxide particles as a solution dissolved in an appropriate organic solvent.
複合酸化物粒子とホスホネート化合物とを混合する具体的な方法としては、例えば、複合酸化物粒子を攪拌しながら、この複合酸化物粒子にホスホネート化合物またはその溶液を添加するなどにより、複合酸化物粒子とホスホネート化合物とを均一な組成となるように混合する方法などが挙げられる。複合酸化物粒子とホスホネート化合物とを混合する場合、両者を一括して仕込んで混合してもよく、あるいは両者を徐々に配合することによって混合してもよい。 As a specific method for mixing the composite oxide particles and the phosphonate compound, for example, the composite oxide particles are added to the composite oxide particles while stirring the composite oxide particles. And a method of mixing the phosphonate compound with a uniform composition. When mixing the composite oxide particles and the phosphonate compound, they may be charged together and mixed, or they may be mixed by gradually blending them.
なお、ホスホネート化合物を適当な有機溶媒に溶解させた溶液を複合酸化物粒子に付着させる場合、複合酸化物粒子の表面に少量のホスホネート化合物を均一に付着させることができるという利点がある。この場合、ホスホネート化合物の溶液をスプレーなどにより、攪拌している複合酸化物粒子に噴霧する方法、ホスホネート化合物の溶液に複合酸化物粒子を添加し、浸漬することによって付着させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみによって限定されるものではない。 When a solution in which a phosphonate compound is dissolved in an appropriate organic solvent is attached to the composite oxide particles, there is an advantage that a small amount of the phosphonate compound can be uniformly attached to the surface of the composite oxide particles. In this case, a method of spraying the solution of the phosphonate compound onto the composite oxide particles being stirred by spraying, a method of adding the composite oxide particles to the solution of the phosphonate compound, and adhering by immersing may be mentioned. However, the present invention is not limited to only such examples.
前記有機溶媒としては、例えば、N−メチルピロリドン(NMP)、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトン、メチルエチルケトン、ベンゼン、トルエン、グライム、ジグライム、トリグライム、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。有機溶媒の量は、複合酸化物粒子およびホスホネート化合物の量によって異なるので、一概には決定することができないが、通常、複合酸化物粒子およびホスホネート化合物の合計量100質量部あたり、5〜70質量部程度であることが好ましい。 Examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), ethylene carbonate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, acetone, methyl ethyl ketone, benzene, toluene, glyme, diglyme, triglyme, diethyl ether, diisopropyl ether, and the like. The present invention is not limited to such examples. Since the amount of the organic solvent varies depending on the amounts of the composite oxide particles and the phosphonate compound, it cannot be generally determined. However, usually, the amount of the organic solvent is 5 to 70 masses per 100 parts by mass of the total amount of the composite oxide particles and the phosphonate compound. It is preferable that it is about a part.
また、後で述べるように、電池を組み立てる際、一般に、正極材料、導電剤および結着剤を混合し、得られたペーストを集電体に塗布し、乾燥するという操作が採られている。しかし、本発明では、複合酸化物粒子、導電剤および結着剤を混合するときにホスホネート化合物を添加することにより、複合酸化物粒子の表面に付着させることもできる。この場合、ホスホネート化合物は、例えば、ペーストを調製する際に用いられるN−メチルピロリドン(NMP)などの有機溶媒にホスホネート化合物を溶解させた溶液として用いることが好ましい。 As will be described later, when assembling a battery, generally, an operation of mixing a positive electrode material, a conductive agent and a binder, applying the obtained paste to a current collector, and drying it is employed. However, in the present invention, the phosphonate compound can be added to the surface of the composite oxide particles when the composite oxide particles, the conductive agent and the binder are mixed. In this case, the phosphonate compound is preferably used, for example, as a solution in which the phosphonate compound is dissolved in an organic solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP) used when preparing the paste.
このように、複合酸化物粒子、導電剤および結着剤を混合するときにホスホネート化合物を添加することは、複合酸化物粒子とホスホネート化合物とを混合する工程が不要となり、また、ホスホネート化合物を溶解させるためにのみ使用した有機溶媒を除去する必要がないので、生産性を高める観点から好ましい。 Thus, adding the phosphonate compound when mixing the composite oxide particles, the conductive agent and the binder eliminates the need to mix the composite oxide particles and the phosphonate compound, and dissolves the phosphonate compound. Since it is not necessary to remove the organic solvent used only for the purpose, it is preferable from the viewpoint of increasing productivity.
なお、ホスホネート化合物を有機溶媒に溶解させた溶液を用いる場合、そのホスホネート化合物の溶液を複合酸化物粒子に付着させた後、例えば、加熱乾燥、真空乾燥などにより、有機溶媒をできるかぎり除去することが好ましい。 When using a solution in which a phosphonate compound is dissolved in an organic solvent, the organic solvent is removed as much as possible by, for example, heat drying or vacuum drying after the phosphonate compound solution is attached to the composite oxide particles. Is preferred.
ホスホネート化合物の量は、複合酸化物粒子100質量部あたり、電解液が酸化分解することによってガスが発生するのを十分に抑制するとともに、金属イオンの溶出を抑制する観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上である。なお、複合酸化物粒子100質量部あたりのホスホネート化合物の量が0.1質量部未満である場合、複合酸化物粒子の表面にホスホネート化合物を単分子単位で付着させなければ、複合酸化物粒子全体をホスホネート化合物で覆うことが理論的に困難であることが、複合酸化物粒子のBET比表面積が0.39m2/gであることから推測される。 The amount of the phosphonate compound is preferably 0.1 per 100 parts by mass of the composite oxide particles from the viewpoint of sufficiently suppressing gas generation due to oxidative decomposition of the electrolytic solution and suppressing elution of metal ions. It is at least 0.3 parts by mass, more preferably at least 0.3 parts by mass. In addition, when the amount of the phosphonate compound per 100 parts by mass of the composite oxide particles is less than 0.1 parts by mass, the entire composite oxide particles must be formed unless the phosphonate compound is adhered to the surface of the composite oxide particles in a single molecular unit. It is speculated that it is theoretically difficult to cover the surface with a phosphonate compound because the BET specific surface area of the composite oxide particles is 0.39 m 2 / g.
また、ホスホネート化合物の量は、複合酸化物粒子100質量部あたり、リチウムイオンの移動性を高め、充放電容量を高める観点から、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下である。なお、複合酸化物粒子100質量部あたりのホスホネート化合物の量が5質量部程度である場合、巨視的にはホスホネート化合物が複合酸化物粒子に膜状に付着していると考えることができるが、実際には充放電容量があまり低下しないことから、ホスホネート化合物が複合酸化物粒子に点在して付着していると考えられる。 Further, the amount of the phosphonate compound is preferably 5 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or less, from the viewpoint of increasing lithium ion mobility and increasing charge / discharge capacity per 100 parts by mass of the composite oxide particles. In addition, when the amount of the phosphonate compound per 100 parts by mass of the composite oxide particles is about 5 parts by mass, it can be considered macroscopically that the phosphonate compound is attached to the composite oxide particles in a film shape. Actually, since the charge / discharge capacity does not decrease so much, it is considered that the phosphonate compound is scattered and adhered to the composite oxide particles.
次に、ホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子には、電気化学的酸化処理が施される。 Next, electrochemical oxidation treatment is performed on the composite oxide particles to which the phosphonate compound is attached.
電気化学的酸化処理としては、例えば、
(A)ホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子を用いて試験電極を構成し、試験電極の対極として炭素材料からなる負極を用い、試験電極と負極との間に電解液およびセパレータを介して電装を構成した後、試験電極に酸化電流を印加することにより、ホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子に電気化学的酸化処理を施す方法、
(B)リチウム塩を支持電解質とする電解液を有する電解槽内に、リチウム金属からなる電極またはリチウムを吸蔵しうる擬似対極と、ホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子で構成された試験電極とを浸漬した後、試験電極に酸化電流を印加することにより、ホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子に電気化学的酸化処理を施す方法
などが挙げられる。本発明では、これらの方法のうちの少なくとも1つの方法を用いることができる。
As the electrochemical oxidation treatment, for example,
(A) A test electrode is constituted by using composite oxide particles to which a phosphonate compound is adhered, a negative electrode made of a carbon material is used as a counter electrode of the test electrode, and an electric device is provided between the test electrode and the negative electrode through an electrolyte and a separator. A method of applying an electrochemical oxidation treatment to the composite oxide particles to which the phosphonate compound is adhered by applying an oxidation current to the test electrode,
(B) In an electrolytic cell having an electrolytic solution containing a lithium salt as a supporting electrolyte, an electrode made of lithium metal or a pseudo counter electrode capable of occluding lithium, and a test electrode composed of composite oxide particles to which a phosphonate compound is attached, And a method of applying an electrochemical oxidation treatment to the composite oxide particles to which the phosphonate compound is adhered by applying an oxidation current to the test electrode. In the present invention, at least one of these methods can be used.
前記(A)の方法では、試験電極が電解液と接触した後、時間率0.1C程度の酸化電流を試験電極に印加し、リチウム電位基準で4.0V以上4.3V未満の電位が得られるまで通電処理を施すことが好ましい。前記(A)の方法では、同一電装内で試験電極と対極が構成されるので、この試験電極を正極として用い、そのままの状態で電池デバイスとして用いることができる。 In the method (A), after the test electrode comes into contact with the electrolyte, an oxidation current of about 0.1 C per hour is applied to the test electrode to obtain a potential of 4.0 V or more and less than 4.3 V on the basis of the lithium potential. It is preferable to apply an energization process until it is obtained. In the method (A), since the test electrode and the counter electrode are formed in the same electrical equipment, this test electrode can be used as a positive electrode and used as it is as a battery device.
前記(B)の方法では、試験電極が電解液と接触した後、時間率3C以上の酸化電流を0.1〜3ミリ秒程度の瞬時に試験電極に印加した後、通電を停止する。なお、電池を構成したときに活物質としての充電容量を確保する観点から、通電を停止し、5分間経過した後に、最初の開回路電位から0.05V以上0.08V未満の電位上昇を引き起こす酸化電流を試験電極に印加することが好ましい。湿潤した電極を用いる場合には、あらかじめ室温〜50℃程度の温度で電極を乾燥し、電極の質量の減少率を処理前の質量の0.1質量%以下にすればよい。 In the method (B), after the test electrode comes into contact with the electrolytic solution, an oxidation current having a time rate of 3C or more is instantaneously applied to the test electrode for about 0.1 to 3 milliseconds, and then the energization is stopped. From the viewpoint of securing the charge capacity as the active material when the battery is configured, after energization is stopped and 5 minutes have elapsed, a potential increase of 0.05 V or more and less than 0.08 V is caused from the initial open circuit potential. It is preferred to apply an oxidation current to the test electrode. In the case of using a wet electrode, the electrode is dried in advance at a temperature of about room temperature to 50 ° C., and the reduction rate of the mass of the electrode may be 0.1% by mass or less of the mass before the treatment.
前記(A)の方法または前記(B)の方法では、後で正極として用いられる試験電極と電解液との固液界面が形成されるが、試験電極を構成している複合試験電極を構成している複合酸化物粒子の表面にホスホネート化合物が電気化学的酸化過程で吸着することから、複合酸化物粒子の表面では、ホスホネート化合物の側鎖であるアリール基やアラルキル基などの基がリン原子を介して配向し、これが複合酸化物粒子の表面を緩やかに有機化していると考えられる。このことから、試験電極の表面と電解液との固液界面の分極が緩和され、溶媒分子の急激な酸化が免れるものと考えられる。 In the method (A) or the method (B), a solid-liquid interface between a test electrode to be used later as a positive electrode and an electrolytic solution is formed, but a composite test electrode constituting the test electrode is formed. Since the phosphonate compound is adsorbed on the surface of the composite oxide particle during the electrochemical oxidation process, groups such as aryl groups and aralkyl groups, which are side chains of the phosphonate compound, have phosphorus atoms on the surface of the composite oxide particle. It is considered that the surface of the composite oxide particles is gently organicized. From this, it is considered that the polarization of the solid-liquid interface between the surface of the test electrode and the electrolyte is relaxed, and rapid oxidation of the solvent molecules is avoided.
また、試験電極を構成している複合酸化物粒子の表面では、ホスホネート化合物が比較的高密度で存在していると考えられるので、電池を構成した後の充放電プロセスにおける充電操作によって複合酸化物粒子が電気化学的に強度の酸化状態に至ったとき、複合酸化物粒子と電解液との固液界面でのガスの発生および金属イオンの溶出がホスホネート化合物によって抑制されるものと考えられる。 In addition, since it is considered that the phosphonate compound is present at a relatively high density on the surface of the composite oxide particles constituting the test electrode, the composite oxide is subjected to a charging operation in the charge / discharge process after the battery is constructed. When the particles have reached an electrochemically strong oxidation state, it is considered that the generation of gas and the elution of metal ions at the solid-liquid interface between the composite oxide particles and the electrolytic solution are suppressed by the phosphonate compound.
また、本発明の正極材料では、ホスホネート化合物が用いられているので、リン系難燃剤の難燃化機構と同様のメカニズムが生じることから、本発明の正極材料を含む正極を用いた場合には、電池の信頼性および安全性が高められる。 In addition, since the phosphonate compound is used in the positive electrode material of the present invention, the same mechanism as the flame retardant mechanism of the phosphorus-based flame retardant occurs, so when the positive electrode containing the positive electrode material of the present invention is used. , Battery reliability and safety are increased.
前記(A)および(B)の方法では、いずれも常温で操作することができる。これらの方法では、電解液として、例えば、0.5〜2mol/dm3のLiPF6を含むプロピレンカーボネートとジエチレンカーボネートとの混合溶液を用いることができる。このとき、プロピレンカーボネートとジエチレンカーボネートとの体積比(プロピレンカーボネート/ジエチレンカーボネート)は、0.5/1.5〜1.5/0.5であることが好ましい。 In the methods (A) and (B), both can be operated at room temperature. In these methods, for example, a mixed solution of propylene carbonate and diethylene carbonate containing 0.5 to 2 mol / dm 3 of LiPF 6 can be used as the electrolytic solution. At this time, the volume ratio of propylene carbonate to diethylene carbonate (propylene carbonate / diethylene carbonate) is preferably 0.5 / 1.5 to 1.5 / 0.5.
本発明の非水電解質二次電池用正極材料を含む正極を用いた場合には、正極が充電操作によって電気化学的酸化状態に至ったとき、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制されるので、電池の信頼性および安全性を高めることができる。 When the positive electrode containing the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is used, when the positive electrode reaches an electrochemical oxidation state by a charging operation, gas generation at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode and Since elution of metal ions is suppressed, the reliability and safety of the battery can be improved.
本発明の非水電解質二次電池は、前記非水電解質二次電池用正極材料を含む正極、負極、セパレータおよび電解質を含有する。 The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention contains a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte containing the positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery.
正極は、例えば、前記非水電解質二次電池用正極材料、導電剤および結着剤を混合し、得られたペーストを集電体に塗布し、乾燥することによって得られる。 The positive electrode is obtained, for example, by mixing the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a conductive agent and a binder, applying the obtained paste to a current collector, and drying.
導電剤は、電池内で化学変化を起こさない電子伝導性材料であればよく、特に限定されない。 The conductive agent is not particularly limited as long as it is an electron conductive material that does not cause a chemical change in the battery.
導電剤としては、例えば、鱗片状黒鉛などの天然黒鉛、人造黒鉛などのグラファイト;アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラック;炭素繊維、金属繊維などの導電性繊維;フッ化カーボン;銅、ニッケル、アルミニウム、銀などの金属の粉末;酸化亜鉛、チタン酸カリウムなどの導電性ウィスカー;酸化チタンなどの導電性金属酸化物;ポリフェニレン誘導体などの有機導電性材料などが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に混合して用いることができる。これらのなかでは、人造黒鉛、アセチレンブラックおよびニッケル粉末が好ましい。 Examples of the conductive agent include natural graphite such as flake graphite, graphite such as artificial graphite; carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black; carbon fiber, metal fiber, etc. Conductive fiber; Carbon fluoride; Powder of metal such as copper, nickel, aluminum, silver; Conductive whisker such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxide such as titanium oxide; Organic conductivity such as polyphenylene derivative These may be used alone or in any combination as long as the object of the present invention is not impaired. Of these, artificial graphite, acetylene black and nickel powder are preferred.
導電剤の量は、特に限定されないが、通常、前記非水電解質二次電池用正極材料100質量部あたり、好ましくは2〜5質量部、より好ましくは2.5〜3.5質量部である。 The amount of the conductive agent is not particularly limited, but is usually preferably 2 to 5 parts by mass, more preferably 2.5 to 3.5 parts by mass, per 100 parts by mass of the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. .
結着剤は、分解温度が300℃以上のポリマーであることが好ましい。結着剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体などが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に混合して用いることができる。これらの中では、ポリフッ化ビニリデンおよびポリテトラフルオロエチレンが好ましい。 The binder is preferably a polymer having a decomposition temperature of 300 ° C. or higher. Specific examples of the binder include polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoro. Alkyl vinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride-pentafluoro Propylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoro Tylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer, etc. may be mentioned, and these may be used alone or in any mixture within the range in which the object of the present invention is not impaired. Can do. Of these, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene are preferred.
結着剤の量は、特に限定されないが、通常、非水電解質二次電池用正極材料100質量部あたり、好ましくは3〜10質量部、より好ましくは5〜7質量部である。 The amount of the binder is not particularly limited, but is usually preferably 3 to 10 parts by mass, more preferably 5 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of the positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery.
非水電解質二次電池用正極材料、導電剤および結着剤を混合することによってペーストが得られ、得られたペーストを集電体に塗布する。 A paste is obtained by mixing a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a conductive agent, and a binder, and the obtained paste is applied to a current collector.
前記したように、このペーストを調製する際に、ホスホネート化合物をペーストに混合した場合には、この混合を行なうときに複合酸化物粒子の表面にホスホネート化合物を付着させることができる。 As described above, when preparing this paste, when the phosphonate compound is mixed with the paste, the phosphonate compound can be attached to the surface of the composite oxide particle when the mixing is performed.
集電体は、電池内で化学変化を起こしがたい電子伝導体であれば特に制限されない。集電体を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、炭素などをはじめ、アルミニウムやステンレス鋼の表面に炭素、ニッケル、チタンまたは銀を付着させた複合体などが挙げられる。これらのなかでは、アルミニウムおよびアルミニウム合金が好ましい。 The current collector is not particularly limited as long as it is an electron conductor that hardly causes a chemical change in the battery. Examples of the material constituting the current collector include aluminum, aluminum alloy, stainless steel, nickel, titanium, and carbon, as well as a composite in which carbon, nickel, titanium, or silver is attached to the surface of aluminum or stainless steel. Is mentioned. Of these, aluminum and aluminum alloys are preferred.
なお、集電体の表面を酸化させておいてもよく、あるいは表面処理によってその表面に凹凸を形成させておいてもよい。 Note that the surface of the current collector may be oxidized, or irregularities may be formed on the surface by surface treatment.
集電体の形状は、一般に電池に使用されているものであればよい。集電体形状の具体例としては、例えば、箔、フィルム、シート、ネット、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維、織布、不織布などが挙げられる。集電体の厚さは、特に限定されないが、通常、1〜50μm程度であればよい。 The shape of the current collector may be anything that is generally used for batteries. Specific examples of the shape of the current collector include foil, film, sheet, net, lath body, porous body, foam, fiber, woven fabric, and non-woven fabric. Although the thickness of a collector is not specifically limited, Usually, what is necessary is just about 1-50 micrometers.
前記ペーストを集電体に塗布した後の電極密度は、特に限定されないが、通常、3.0〜3.8g/mL程度であればよい。 Although the electrode density after apply | coating the said paste to a collector is not specifically limited, Usually, what is necessary is just about 3.0-3.8 g / mL.
次に、ペーストを塗布した集電体を常法で乾燥させることにより、正極が得られる。 Next, the positive electrode is obtained by drying the current collector coated with the paste by a conventional method.
負極に用いられる負極材料としては、例えば、リチウム、リチウム合金、金属間化合物、炭素材料などのリチウムイオンを吸蔵または放出しうる化合物であればよい。これらの負極材料は、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に組み合わせて用いることができる。 The negative electrode material used for the negative electrode may be any compound that can occlude or release lithium ions, such as lithium, lithium alloys, intermetallic compounds, and carbon materials. These negative electrode materials can be used alone or in any combination as long as the object of the present invention is not impaired.
リチウム合金としては、例えば、Li−Al系合金、Li−Al−Mn系合金、Li−Al−Mg系合金、Li−Al−Sn系合金、Li−Al−In系合金、Li−Al−Cd系合金、Li−Al−Te系合金、Li−Ga系合金、Li−Cd系合金、Li−In系合金、Li−Pb系合金、Li−Bi系合金、Li−Mg系合金などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。リチウム合金におけるリチウムの含有量は、10質量%以上であることが好ましい。 Examples of lithium alloys include Li-Al alloys, Li-Al-Mn alloys, Li-Al-Mg alloys, Li-Al-Sn alloys, Li-Al-In alloys, Li-Al-Cd. Alloy, Li—Al—Te alloy, Li—Ga alloy, Li—Cd alloy, Li—In alloy, Li—Pb alloy, Li—Bi alloy, Li—Mg alloy, etc. However, the present invention is not limited to such examples. The lithium content in the lithium alloy is preferably 10% by mass or more.
金属間化合物としては、例えば、遷移金属とケイ素の化合物、遷移金属とスズの化合物などが挙げられる。 Examples of the intermetallic compound include a transition metal / silicon compound, a transition metal / tin compound, and the like.
炭素材料としては、例えば、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、セルロース系炭素繊維、気相成長炭素系炭素繊維などの炭素繊維、コークス、熱分解炭素、天然黒鉛、人造黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、黒鉛化メソフェーズ小球体、気相成長炭素、ガラス状炭素、ポリ不定形炭素などが挙げられ、これらは、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に組み合わせて用いることができる。 Examples of the carbon material include carbon fibers such as polyacrylonitrile-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, cellulose-based carbon fiber, and vapor-grown carbon-based carbon fiber, coke, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, and mesocarbon micro. Examples include beads, graphitized mesophase spherules, vapor-grown carbon, glassy carbon, poly-amorphous carbon, etc., and these may be used alone or in any combination as long as the object of the present invention is not impaired. Can do.
セパレータは、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのオレフィン系ポリマー、ガラス繊維などからなるシート、不織布などのイオン透過度および機械的強度が高く、絶縁性、耐有機溶媒性および疎水性を有する微多孔性薄膜が好ましい。 The separator is preferably a microporous thin film having high ion permeability and mechanical strength, such as a sheet made of olefin polymer such as polypropylene and polyethylene, glass fiber, and non-woven fabric, and having insulating properties, organic solvent resistance and hydrophobicity. .
セパレータの孔径は、通常、0.1〜1μmであることが好ましい。セパレータの厚さは、10〜100μm程度であればよい。また、セパレータの空孔率は、電子やイオンの透過性などに応じて決定されるが、一般的には30〜80%程度であることが好ましい。 In general, the pore diameter of the separator is preferably 0.1 to 1 μm. The thickness of the separator may be about 10 to 100 μm. In addition, the porosity of the separator is determined according to the permeability of electrons and ions, but is generally preferably about 30 to 80%.
電解液は、電解質を有機溶媒に溶解させることによって得られる。有機溶媒としては、例えば、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、ビニレンカーボネートなどの環状カーボネート;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネートなどの非環状カーボネート;ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチルなどの脂肪族カルボン酸エステル;γ−ブチロラクトン(GBL)などのγ−ラクトン;1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタンなどの非環状エーテル;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランなどの環状エーテル;ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン、ジオキソラン誘導体、アセトニトリル、プロピルニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、スルホラン、メチルスルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、1,3−プロパンサルトン、アニソール、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機溶媒は、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に組み合わせて用いることができる。 The electrolytic solution is obtained by dissolving the electrolyte in an organic solvent. Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate; acyclic carbonates such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and dipropyl carbonate; methyl formate, methyl acetate, and propionic acid Aliphatic carboxylic acid esters such as methyl and ethyl propionate; γ-lactones such as γ-butyrolactone (GBL); acyclic ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane and ethoxymethoxyethane; tetrahydrofuran Cyclic ethers such as 2-methyltetrahydrofuran; dimethyl sulfoxide, formamide, acetamide, dimethylformamide, dioxolane, dioxolane derivatives, Acetonitrile, propylnitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphoric acid triester, trimethoxymethane, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran Derivatives, 1,3-propane sultone, anisole, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such examples. These organic solvents can be used alone or in any combination as long as the object of the present invention is not impaired.
電解質は、非水電解質であることが好ましい。非水電解質としては、例えば、LiClO4、LiBF4、LiPF6、LLiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiCF3CO2、Li(CF3SO2)2、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2、LiB10Cl10、LiCl、LiBr、LiI、LiN(CF3SO2)(C2F5SO2)、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、低級脂肪族カルボン酸リチウム、クロロボランリチウム、四フェニルホウ酸リチウムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの電解質は、それぞれ単独でまたは本発明の目的が損なわれない範囲内で任意に組み合わせて用いることができる。 The electrolyte is preferably a non-aqueous electrolyte. Examples of non-aqueous electrolytes include LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LLiAlCl 4 , LiSbF 6 , LiSCN, LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , Li (CF 3 SO 2 ) 2 , LiAsF 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiB 10 Cl 10 , LiCl, LiBr, LiI, LiN (CF 3 SO 2 ) (C 2 F 5 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), lower aliphatic lithium carboxylate, lithium chloroborane, lithium tetraphenylborate and the like, but the present invention is limited to such examples only. It is not something. These electrolytes can be used alone or in any combination as long as the object of the present invention is not impaired.
有機溶媒1リットルあたりの電解質の量は、特に限定されないが、好ましくは0.2〜2mol、より好ましくは0.5〜1.5molである。 The amount of the electrolyte per liter of the organic solvent is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 2 mol, more preferably 0.5 to 1.5 mol.
なお、電解液には、充放電特性を高める観点から、2−メチルフラン、チオフェン、ピロール、アニリン、クラウンエーテル、ピリジン、トリエチルフォスファイト、トリエタノールアミン、環状エーテル、エチレンジアミン、n−グライム、ヘキサリン酸トリアミド、ニトロベンゼン誘導体などを溶解させてもよい。 For the electrolytic solution, 2-methylfuran, thiophene, pyrrole, aniline, crown ether, pyridine, triethyl phosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexaphosphoric acid from the viewpoint of enhancing charge / discharge characteristics. Triamide, nitrobenzene derivatives and the like may be dissolved.
また、電解液に不燃性を付与するために、例えば、四塩化炭素、三フッ化塩化エチレンなどの含ハロゲン有機溶媒を電解液に含有させてもよい。さらに、高温における保存安定性を電解液に付与する観点から、電解液に炭酸ガスを吹き込んでもよい。 Further, in order to impart nonflammability to the electrolytic solution, for example, a halogen-containing organic solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride chloride may be included in the electrolytic solution. Furthermore, carbon dioxide may be blown into the electrolytic solution from the viewpoint of imparting storage stability at high temperatures to the electrolytic solution.
電解液は、通常、多孔質ポリマー、ガラスフィルタ、不織布などのセパレータに含浸させることによって用いることができる。 The electrolytic solution can usually be used by impregnating a separator such as a porous polymer, a glass filter, or a nonwoven fabric.
電池の形状としては、例えば、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、偏平型、角型などが挙げられる。電池の形状がコイン型またはボタン型である場合、正極活物質や負極材料をペレット状に成形することによって用いることができる。ペレット状の電池の厚さや直径は、電池の用途などに応じて適宜決定すればよい。 Examples of the shape of the battery include a coin shape, a button shape, a sheet shape, a cylindrical shape, a flat shape, and a square shape. When the shape of the battery is a coin type or a button type, it can be used by forming a positive electrode active material or a negative electrode material into a pellet shape. What is necessary is just to determine the thickness and diameter of a pellet-shaped battery suitably according to the use etc. of a battery.
以上説明したように、本発明の非水電解質二次電池は、正極に非水電解質二次電池用正極材料が用いられているので、充電操作によって電気化学的酸化状態に至ったときにガスの発生およびイオンの溶出がほとんどないので、その信頼性および安全性に優れている。 As described above, since the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention uses the positive electrode material for the non-aqueous electrolyte secondary battery for the positive electrode, the gas is not released when the electrochemical oxidation state is reached by the charging operation. Since there is almost no generation | occurrence | production and ion elution, it is excellent in the reliability and safety | security.
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to such examples.
製造例1(複合酸化物粒子Aの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L(リットル)容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 1 (Production of composite oxide particles A)
Into a 15 L (liter) cylindrical reaction vessel equipped with a stirrer and an overflow pipe, 13 L of water was added, and then a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9. Stirring was performed while nitrogen gas was blown into the aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to remove dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.1mol/L硫酸マンガン水溶液を、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が1:1:1となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.1 mol / L manganese sulfate aqueous solution are prepared so that the atomic ratio of nickel atoms, cobalt atoms and manganese atoms is 1: 1: 1. Mixed. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. -A dry powder of cobalt-manganese composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子との合計に対するリチウム原子の原子比が1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を空気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, the lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of lithium atoms to the total of nickel atoms, cobalt atoms, and manganese atoms in the obtained nickel-cobalt-manganese composite hydroxide was 1.03. The lithium hydroxide monohydrate and the nickel-cobalt-manganese composite hydroxide dry powder were thoroughly mixed, and the resulting mixture was calcined in air at a temperature of 1000 ° C. for 10 hours. A composite oxide was obtained. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が1:1:1であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Aという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atoms, cobalt atoms, and manganese atoms of 1: 1: 1, have a space group R-3m type structure, and have the formula: LiNi 0.33 Co 0.33 It was represented by Mn 0.33 O 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles A.
なお、各製造例で得られた複合酸化物粒子の空間群の構造は、X線回折によって確認された。 In addition, the structure of the space group of the composite oxide particles obtained in each production example was confirmed by X-ray diffraction.
製造例2(複合酸化物粒子Bの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 2 (Production of composite oxide particle B)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to perform stirring while removing dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.1mol/L硫酸マンガン水溶液を、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が8:1:1となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.1 mol / L manganese sulfate aqueous solution are prepared so that the atomic ratio of nickel atoms, cobalt atoms and manganese atoms is 8: 1: 1. Mixed. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. -A dry powder of cobalt-manganese composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子との合計に対するリチウム原子の原子比が1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を空気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, the lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of lithium atoms to the total of nickel atoms, cobalt atoms, and manganese atoms in the obtained nickel-cobalt-manganese composite hydroxide was 1.03. The lithium hydroxide monohydrate and the nickel-cobalt-manganese composite hydroxide dry powder were thoroughly mixed, and the resulting mixture was calcined in air at a temperature of 1000 ° C. for 10 hours. A composite oxide was obtained. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が8:1:1であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.80Co0.10Mn0.10O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Bという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atoms, cobalt atoms, and manganese atoms of 8: 1: 1, have a space group R-3m type structure, and have the formula: LiNi 0.80 Co 0.10. It was represented by Mn 0.10 O 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles B.
製造例3(複合酸化物粒子Cの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスを水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 3 (Production of Composite Oxide Particle C)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, stirring was performed while nitrogen gas was blown into the aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to remove dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液を、ニッケル原子とコバルト原子の原子比が1:1となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液をこの混合溶液に添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution and a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution were mixed so that the atomic ratio of nickel atoms to cobalt atoms was 1: 1. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added to the mixed solution at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子との合計量とリチウム原子の原子比とが1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で750℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the total amount of nickel atoms and cobalt atoms in the obtained nickel-cobalt composite hydroxide and the atomic ratio of lithium atoms was 1: 1.03. The lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of nickel-cobalt composite hydroxide were thoroughly mixed, and the resulting mixture was calcined at 750 ° C. for 10 hours in the air atmosphere to obtain composite oxidation. I got a thing. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とコバルト原子の原子比が1:1であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.50Co0.50O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Cという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atom to cobalt atom of 1: 1, a space group R-3m type structure, and a formula: LiNi 0.50 Co 0.50 O 2.00 It was what was represented. Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles C.
製造例4(複合酸化物粒子Dの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが11.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 4 (Production of composite oxide particle D)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 11.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to perform stirring while removing dissolved oxygen.
次に、コバルト水酸化物を得るための原料溶液として1.5mol/L硫酸コバルト水溶液を調製した。この硫酸コバルト水溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液をこの水溶液に添加した。得られた混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液をこの混合溶液に添加し、混合原料溶液を調製した。 Next, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution was prepared as a raw material solution for obtaining cobalt hydroxide. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to this aqueous solution at a rate of 50 mL per 1 L of this cobalt sulfate aqueous solution. In order to remove dissolved oxygen in the obtained mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added to the mixed solution at a rate of 13 mL per 1 L of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが11.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、コバルト水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 11.9. Add intermittently to obtain cobalt hydroxide particles.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからコバルト水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、60℃の温度で15時間乾燥することにより、コバルト水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, cobalt hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 60 ° C. for 15 hours to dry the cobalt hydroxide. A powder was obtained.
次に、得られたコバルト水酸化物のコバルト原子とリチウム原子の原子比が1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とコバルト水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で850℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of cobalt atoms to lithium atoms in the obtained cobalt hydroxide was 1: 1.03, and this lithium hydroxide monohydrate and cobalt The composite oxide was obtained by thoroughly mixing with the hydroxide dry powder and firing the resulting mixture at a temperature of 850 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、空間群R−3m型構造を有し、式:LiCo1.00O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Dという。 The obtained composite oxide particles had a space group R-3m type structure and were represented by the formula: LiCo 1.00 O 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles D.
製造例5(複合酸化物粒子Eの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが11.4となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、この水溶液に窒素ガスを0.5L/分の流量で吹き込むことによって溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 5 (Production of composite oxide particles E)
In a 15 L cylindrical reaction vessel equipped with a stirrer and an overflow pipe, 13 L of water was added, and then a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 11.4. Stirring was performed while removing dissolved oxygen by blowing at a flow rate of 0.5 L / min.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1mol/L硫酸マンガン水溶液を、ニッケル原子とマンガン原子の原子比が1:1となるように混合した。この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合液中の溶存酸素を除去するために、この混合液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution and a 1 mol / L manganese sulfate aqueous solution were mixed so that the atomic ratio of nickel atoms to manganese atoms was 1: 1. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液がpH11.4となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is intermittently added so that the solution in the reaction vessel has a pH of 11.4. To obtain nickel-manganese composite hydroxide particles.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−マンガン複合水酸化物のニッケル原子とマンガン原子との合計に対するリチウム原子の原子比が1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of lithium atoms to the total of nickel atoms and manganese atoms in the obtained nickel-manganese composite hydroxide was 1: 1.03. Lithium hydroxide monohydrate and nickel-manganese composite hydroxide dry powder are thoroughly mixed, and the resulting mixture is fired at 1000 ° C. for 10 hours in an air atmosphere, thereby producing a composite oxide. Obtained. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とマンガン原子の原子比が1:1であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.50Mn0.50O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Eという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atom to manganese atom of 1: 1, a space group R-3m type structure, and a formula: LiNi 0.50 Mn 0.50 O 2.00 It was what was represented. Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles E.
製造例6(複合酸化物粒子Fの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが11.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、温度を50℃に保持し、攪拌を行なった。
Production Example 6 (Production of composite oxide particles F)
Into a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and an overflow pipe, 13 L of water was added, and then a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 11.9, and the temperature was maintained at 50 ° C. Stirring was performed.
一方、ニッケル水酸化物を得るための原料溶液として1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液を調製した。この溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution was prepared as a raw material solution for obtaining nickel hydroxide. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of this solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが11.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 11.9. The nickel hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours to dry the nickel hydroxide. A powder was obtained.
次に、得られたニッケル水酸化物のニッケル原子とリチウム原子の原子比が1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で750℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of nickel atoms to lithium atoms in the obtained nickel hydroxide was 1: 1.03. A composite oxide was obtained by thoroughly mixing with a hydroxide dry powder and firing the resulting mixture at a temperature of 750 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、空間群Fd3m型構造を有し、式:LiNi1.00O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Fという。 The obtained composite oxide particles had a space group Fd3m type structure and were represented by the formula: LiNi 1.00 O 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles F.
製造例7(複合酸化物粒子Gの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込むことにより溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 7 (Production of composite oxide particles G)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min, and stirring was performed while removing dissolved oxygen.
一方、1mol/L硫酸マンガン水溶液を調製し、この溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合液中の溶存酸素を除去するために、この混合液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1 mol / L manganese sulfate aqueous solution was prepared, and a 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of the solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、マンガン水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The manganese hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからマンガン水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、マンガン水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, manganese hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours to dry the manganese hydroxide. A powder was obtained.
次に、得られたマンガン水酸化物のマンガン原子に対するリチウム原子の原子比が1:0.52となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とマンガン水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で850℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of lithium atoms to manganese atoms in the obtained manganese hydroxide was 1: 0.52, and this lithium hydroxide monohydrate and manganese were weighed. The composite oxide was obtained by thoroughly mixing with the hydroxide dry powder and firing the resulting mixture at a temperature of 850 ° C. for 10 hours in an air atmosphere. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、空間群Fd3m型構造を有し、式:LiMn2.00O4.00で表されるものであった。以下、この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Gという。 The obtained composite oxide particles had a space group Fd3m type structure and were represented by the formula: LiMn 2.00 O 4.00 . Hereinafter, this composite oxide particle is referred to as composite oxide particle G.
製造例8(複合酸化物粒子Hの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが11.4となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 8 (Production of composite oxide particles H)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and an overflow pipe, 13 L of water was added, and then a 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 11.4, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to perform stirring while removing dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1mol/L硫酸マンガン水溶液を、ニッケル原子とマンガン原子の原子比が0.5:1.5となるように混合した。この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合液中の溶存酸素を除去するために、この混合液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution and a 1 mol / L manganese sulfate aqueous solution were mixed so that the atomic ratio of nickel atoms to manganese atoms was 0.5: 1.5. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが11.4となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 11.4. The nickel-manganese composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−マンガン複合水酸化物のニッケル原子とマンガン原子との合計量とリチウム原子との原子比が1:0.52となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the atomic ratio of the total amount of nickel atoms and manganese atoms and lithium atoms in the obtained nickel-manganese composite hydroxide was 1: 0.52. The lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of nickel-manganese composite hydroxide were mixed thoroughly, and the resulting mixture was calcined at 1000 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain composite oxidation. I got a thing. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とマンガン原子の原子比が0.5:1.5であり、空間群Fd3m型構造を有し、式:LiNi0.50Mn1.50O4.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Hという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atoms to manganese atoms of 0.5: 1.5, a space group Fd3m type structure, and a formula: LiNi 0.50 Mn 1.50 O 4. It was represented by 00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles H.
製造例9(複合酸化物粒子Iの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 9 (Production of Composite Oxide Particle I)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to perform stirring while removing dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.1mol/L硫酸マンガン水溶液を、ニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が0.3:0.3:1.4となるように混合した。この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合液中の溶存酸素を除去するために、この混合液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.1 mol / L manganese sulfate aqueous solution have an atomic ratio of nickel atom, cobalt atom and manganese atom of 0.3: 0.3: It mixed so that it might become 1.4. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. -A dry powder of cobalt-manganese composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子との合計量とリチウム原子との原子比が1:0.52となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate so that the atomic ratio of the total amount of nickel atoms, cobalt atoms and manganese atoms to lithium atoms in the obtained nickel-cobalt-manganese composite hydroxide is 1: 0.52. The hydrate was weighed, the lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of nickel-cobalt-manganese composite hydroxide were thoroughly mixed, and the resulting mixture was allowed to stand at 1000 ° C. for 10 hours in the atmosphere. By firing, a composite oxide was obtained. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子におけるニッケル原子とコバルト原子とマンガン原子の原子比が0.3:0.3:1.4であり、空間群Fd3m型構造を有し、式:LiNi0.70Co0.30Mn1.00O4.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Iという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atom, cobalt atom, and manganese atom of 0.3: 0.3: 1.4, a space group Fd3m type structure, and a formula: LiNi 0.70 Co It was represented by 0.30 Mn 1.00 O 4.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles I.
製造例10(複合酸化物粒子Jの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスをこの水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 10 (Production of composite oxide particle J)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, nitrogen gas was blown into this aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to perform stirring while removing dissolved oxygen.
一方、1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.1mol/L硫酸マンガン水溶液を、コバルト原子とマンガン原子の原子比が1:9となるように混合した。この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合液中の溶存酸素を除去するために、この混合液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液を添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.1 mol / L manganese sulfate aqueous solution were mixed so that the atomic ratio of cobalt atoms to manganese atoms was 1: 9. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、コバルト−マンガン複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. By intermittently adding, cobalt-manganese composite hydroxide particles were obtained.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからコバルト−マンガン複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、コバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, cobalt-manganese composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours to obtain cobalt-manganese. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたコバルト−マンガン複合水酸化物のコバルト原子とマンガン原子との合計量とリチウム原子の原子比が1:0.52となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とコバルト−マンガン複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で1000℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, the lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the total amount of cobalt atoms and manganese atoms of the obtained cobalt-manganese composite hydroxide and the atomic ratio of lithium atoms was 1: 0.52. The lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of the cobalt-manganese composite hydroxide are sufficiently mixed, and the resulting mixture is fired at a temperature of 1000 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain a composite oxide. Got. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、コバルト原子とマンガン原子の原子比が1:9であり、空間群Fd3m型構造を有し、式:LiCo0.20Mn1.80O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Jという。 The obtained composite oxide particle has an atomic ratio of cobalt atom to manganese atom of 1: 9, has a space group Fd3m type structure, and is represented by the formula: LiCo 0.20 Mn 1.80 O 2.00. It was something. Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles J.
製造例11(複合酸化物粒子Kの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスを水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 11 (Production of composite oxide particles K)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, stirring was performed while nitrogen gas was blown into the aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to remove dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液を、ニッケル原子とコバルト原子の原子比が0.75:0.25となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液をこの混合溶液に添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution and a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution were mixed so that the atomic ratio of nickel atoms to cobalt atoms was 0.75: 0.25. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added to the mixed solution at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子との合計量とリチウム原子の原子比とが1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で750℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the total amount of nickel atoms and cobalt atoms in the obtained nickel-cobalt composite hydroxide and the atomic ratio of lithium atoms was 1: 1.03. The lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of nickel-cobalt composite hydroxide were thoroughly mixed, and the resulting mixture was calcined at 750 ° C. for 10 hours in the air atmosphere to obtain composite oxidation. I got a thing. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とコバルト原子の原子比が0.75:0.25であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.75Co0.25O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Kという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atom to cobalt atom of 0.75: 0.25, a space group R-3m type structure, and a formula: LiNi 0.75 Co 0.25 O. It was represented by 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles K.
製造例12(複合酸化物粒子Lの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスを水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 12 (Production of composite oxide particles L)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, stirring was performed while nitrogen gas was blown into the aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to remove dissolved oxygen.
一方、1.7mol/L硫酸ニッケル水溶液と1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.5mol/L硫酸アルミニウム溶液を、ニッケル原子とコバルト原子とアルミニウム原子の原子比が0.80:0.15:0.05となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液をこの混合溶液に添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.7 mol / L nickel sulfate aqueous solution, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.5 mol / L aluminum sulfate solution have an atomic ratio of nickel atoms, cobalt atoms and aluminum atoms of 0.80: 0.15: It mixed so that it might become 0.05. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added to the mixed solution at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、ニッケル−コバルト−アルミニウム複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The nickel-cobalt-aluminum composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからニッケル−コバルト−アルミニウム複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、ニッケル−コバルト−アルミニウム複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, nickel-cobalt-aluminum composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours. -A dry powder of cobalt-aluminum composite hydroxide was obtained.
次に、得られたニッケル−コバルト−アルミニウム複合水酸化物のニッケル原子とコバルト原子とアルミニウム原子の合計量とリチウム原子の原子比とが1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とニッケル−コバルト−アルミニウム複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で750℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, lithium hydroxide monohydration is performed so that the total amount of nickel atoms, cobalt atoms and aluminum atoms and the atomic ratio of lithium atoms in the obtained nickel-cobalt-aluminum composite hydroxide is 1: 1.03. The lithium hydroxide monohydrate and the nickel-cobalt-aluminum composite hydroxide dry powder were thoroughly mixed, and the resulting mixture was calcined at 750 ° C. for 10 hours in the atmosphere. As a result, a composite oxide was obtained. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、ニッケル原子とコバルト原子とアルミニウムの原子比が0.80:0.15:0.05であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiNi0.80Co0.15Al0.05O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Lという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of nickel atom, cobalt atom, and aluminum of 0.80: 0.15: 0.05, and have a space group R-3m type structure . It was represented by 80 Co 0.15 Al 0.05 O 2.00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles L.
製造例13(複合酸化物粒子Mの製造)
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた15L容の円筒形反応槽内に、水13Lを入れた後、pHが10.9となるまで30%水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持し、窒素ガスを水溶液に0.5L/分の流量で吹き込んで溶存酸素を除去しながら攪拌を行なった。
Production Example 13 (Production of Composite Oxide Particle M)
In a 15 L cylindrical reactor equipped with a stirrer and overflow pipe, 13 L of water was added, and then 30% aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH reached 10.9, and the liquid temperature was maintained at 50 ° C. Then, stirring was performed while nitrogen gas was blown into the aqueous solution at a flow rate of 0.5 L / min to remove dissolved oxygen.
一方、1.5mol/L硫酸コバルト水溶液と1.0mol/L硫酸マグネシウム溶液を、コバルト原子とマグネシウム原子の原子比が0.95:0.05となるように混合した。得られた混合溶液に、この混合溶液1Lあたり50mLの割合で6mol/L硫酸アンモニウム水溶液を添加した。この混合溶液中の溶存酸素を除去するために、この混合溶液1Lあたり13mLの割合で4質量%ヒドラジン水溶液をこの混合溶液に添加し、混合原料溶液を調製した。 On the other hand, a 1.5 mol / L cobalt sulfate aqueous solution and a 1.0 mol / L magnesium sulfate solution were mixed so that the atomic ratio of cobalt atoms to magnesium atoms was 0.95: 0.05. A 6 mol / L ammonium sulfate aqueous solution was added to the obtained mixed solution at a rate of 50 mL per 1 L of the mixed solution. In order to remove dissolved oxygen in the mixed solution, a 4% by mass hydrazine aqueous solution was added to the mixed solution at a rate of 13 mL per liter of the mixed solution to prepare a mixed raw material solution.
次に、前記円筒形反応槽内に、この混合原料溶液を10mL/分の流量で連続的に添加し、さらに反応槽内の溶液のpHが10.9となるように30%水酸化ナトリウムを断続的に添加し、コバルト−マグネシウム複合水酸化物粒子を得た。 Next, this mixed raw material solution is continuously added to the cylindrical reaction vessel at a flow rate of 10 mL / min, and 30% sodium hydroxide is added so that the pH of the solution in the reaction vessel becomes 10.9. The cobalt-magnesium composite hydroxide particles were obtained by intermittent addition.
反応槽内が定常状態になった後、オーバーフローパイプからコバルト−マグネシウム複合水酸化物粒子を連続的に採取して水洗し、濾過し、100℃の温度で15時間乾燥することにより、コバルト−マグネシウム複合水酸化物の乾燥粉末を得た。 After the reaction vessel is in a steady state, cobalt-magnesium composite hydroxide particles are continuously collected from the overflow pipe, washed with water, filtered, and dried at a temperature of 100 ° C. for 15 hours to obtain cobalt-magnesium. A dry powder of composite hydroxide was obtained.
次に、得られたコバルト−マグネシウム複合水酸化物のコバルト原子とマグネシウム原子の合計量とリチウム原子の原子比とが1:1.03となるように水酸化リチウム一水和物を秤量し、この水酸化リチウム一水和物とコバルト−マグネシウム複合水酸化物の乾燥粉末とを十分に混合し、得られた混合物を大気雰囲気中で900℃の温度で10時間焼成することにより、複合酸化物を得た。得られた複合酸化物を粉砕することにより、粒子径が20μm以下の複合酸化物粒子を得た。 Next, the lithium hydroxide monohydrate was weighed so that the total amount of cobalt atoms and magnesium atoms and the atomic ratio of lithium atoms in the obtained cobalt-magnesium composite hydroxide was 1: 1.03, The lithium hydroxide monohydrate and the dry powder of the cobalt-magnesium composite hydroxide are sufficiently mixed, and the resulting mixture is fired at 900 ° C. for 10 hours in the air atmosphere to obtain a composite oxide. Got. The obtained composite oxide was pulverized to obtain composite oxide particles having a particle size of 20 μm or less.
得られた複合酸化物粒子は、コバルト原子とマグネシウムの原子比が0.95:0.05であり、空間群R−3m型構造を有し、式:LiCo0.95Mg0.05O2.00で表されるものであった。この複合酸化物粒子を以下、複合酸化物粒子Mという。 The obtained composite oxide particles have an atomic ratio of cobalt atom to magnesium of 0.95: 0.05, a space group R-3m type structure, and a formula: LiCo 0.95 Mg 0.05 O 2. It was represented by .00 . Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as composite oxide particles M.
実施例1
製造例1で得られた複合酸化物粒子A20gをメノウ乳鉢に入れ、スパーテルで攪拌しながら、マイクロピペットを用いて液体のエチルジエチルホスホノアセテート0.2gをメノウ乳鉢に少しずつ添加した。エチルジエチルホスホノアセテートの添加終了後、得られた混合物をさらにスパーテルおよび乳棒で20分間攪拌し、エチルジエチルホスホノアセテートを複合酸化物粒子に均一に付着させた。
Example 1
20 g of the composite oxide particles A obtained in Production Example 1 were placed in an agate mortar, and 0.2 g of liquid ethyl diethylphosphonoacetate was added to the agate mortar little by little using a micropipette while stirring with a spatula. After completion of the addition of ethyl diethylphosphonoacetate, the resulting mixture was further stirred with a spatula and a pestle for 20 minutes to uniformly adhere ethyldiethylphosphonoacetate to the composite oxide particles.
次に、このエチルジエチルホスホノアセテートが付着した複合酸化物粒子をステンレス鋼製の密閉容器内に移し、その容器内の温度を50℃に調整し、真空ポンプで600Paまで減圧し、1時間真空乾燥させることにより、混入した水分を除去し、正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。 Next, the composite oxide particles having the ethyl diethylphosphonoacetate attached thereto are transferred into a stainless steel sealed container, the temperature in the container is adjusted to 50 ° C., the pressure is reduced to 600 Pa with a vacuum pump, and the vacuum is maintained for 1 hour. By drying, mixed water was removed, and a positive electrode material was obtained. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例2〜10
実施例1において、ホスホネート化合物の種類を表1に示すように変更したほかは、実施例1と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Examples 2-10
A positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 1, except that the type of phosphonate compound in Example 1 was changed as shown in Table 1. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例11
試験管にエチルジエチルホスホノアセテート0.2gおよびアセトン1.8gを添加し、十分に攪拌することにより、エチルジエチルホスホノアセテートを完全に溶解させてエチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液を得た。
Example 11
By adding 0.2 g of ethyl diethylphosphonoacetate and 1.8 g of acetone to the test tube and stirring sufficiently, ethyldiethylphosphonoacetate was completely dissolved to obtain an acetone solution of ethyldiethylphosphonoacetate.
製造例1で得られた複合酸化物粒子A20gをメノウ乳鉢に入れ、スパーテルで攪拌しつつ、マイクロピペットを用いて前記で得られたエチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液を少しずつメノウ乳鉢に添加した。エチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液の添加終了後、得られた混合物をさらにスパーテルおよび乳棒で20分間攪拌し、エチルジエチルホスホノアセテートを複合酸化物粒子に均一に付着させた。 20 g of the composite oxide particles A obtained in Production Example 1 were placed in an agate mortar, and the acetone solution of ethyl diethylphosphonoacetate obtained above was added little by little to the agate mortar using a micropipette while stirring with a spatula. . After completion of the addition of the ethyldiethylphosphonoacetate solution in acetone, the resulting mixture was further stirred with a spatula and a pestle for 20 minutes to uniformly adhere the ethyldiethylphosphonoacetate to the composite oxide particles.
次に、このエチルジエチルホスホノアセテートが付着した複合酸化物粒子をステンレス鋼製の密閉容器内に移し、その容器内の温度を50℃に調整し、真空ポンプで600Paまで減圧し、1時間真空乾燥させることにより、アセトンおよび混入した水分を除去し、正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。 Next, the composite oxide particles having the ethyl diethylphosphonoacetate attached thereto are transferred into a stainless steel sealed container, the temperature in the container is adjusted to 50 ° C., the pressure is reduced to 600 Pa with a vacuum pump, and the vacuum is maintained for 1 hour. By drying, acetone and mixed water were removed, and a positive electrode material was obtained. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例12〜20
実施例11において、エチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液の代わりに、ホスホネート化合物の種類を表1に示すように変更し、試験管にホスホネート化合物0.2gおよびアセトン1.8gを添加し、十分に攪拌することにより、ホスホネート化合物を完全に溶解させた溶液を用いたほかは、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Examples 12-20
In Example 11, instead of the ethyldiethylphosphonoacetate solution in acetone, the type of phosphonate compound was changed as shown in Table 1, and 0.2 g of phosphonate compound and 1.8 g of acetone were added to the test tube. A positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that a solution in which the phosphonate compound was completely dissolved by stirring was used. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例21〜32
実施例11において、複合酸化物およびホスホネート化合物の種類を表2に示すように変更したほかは、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Examples 21-32
In Example 11, a positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that the types of the composite oxide and the phosphonate compound were changed as shown in Table 2. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例33〜36
実施例11において、複合酸化物粒子100質量部あたりのホスホネート化合物の量を表3に示すように変更したほかは、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Examples 33-36
In Example 11, a positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that the amount of the phosphonate compound per 100 parts by mass of the composite oxide particles was changed as shown in Table 3. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例37
製造例1で得られた複合酸化物粒子A20gをメノウ乳鉢に入れ、スパーテルで攪拌しながら、液体のエチルジエチルホスホノアセテート0.01gをアセトン2gで希釈した溶液をマイクロピペットでメノウ乳鉢に少しずつ添加した。エチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液の添加終了後、得られた混合物をさらにスパーテルおよび乳棒で20分間攪拌しエチルジエチルホスホノアセテートを複合酸化物粒子に均一に付着させた。
Example 37
20 g of the composite oxide particles A obtained in Production Example 1 were placed in an agate mortar, and a solution obtained by diluting 0.01 g of liquid ethyl diethylphosphonoacetate with 2 g of acetone while stirring with a spatula was gradually added to the agate mortar with a micropipette. Added. After completion of the addition of the ethyldiethylphosphonoacetate solution in acetone, the resulting mixture was further stirred with a spatula and pestle for 20 minutes to uniformly adhere the ethyldiethylphosphonoacetate to the composite oxide particles.
次に、このエチルジエチルホスホノアセテートが付着した複合酸化物粒子をステンレス鋼製の密閉容器内に移し、その容器内の温度を50℃に調整し、真空ポンプで600Paまで減圧し、1時間真空乾燥させることにより、混入した水分を除去し、正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。 Next, the composite oxide particles having the ethyl diethylphosphonoacetate adhered thereto are transferred into a stainless steel sealed container, the temperature in the container is adjusted to 50 ° C., the pressure is reduced to 600 Pa with a vacuum pump, and the vacuum is maintained for 1 hour. By drying, mixed water was removed, and a positive electrode material was obtained. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例38
製造例1で得られた複合酸化物粒子A20gをメノウ乳鉢に入れ、スパーテルで攪拌しながら、液体のエチルジエチルホスホノアセテート1.6gをアセトン10gで希釈した溶液をマイクロピペットでメノウ乳鉢に少しずつ添加した。エチルジエチルホスホノアセテートのアセトン溶液の添加終了後、得られた混合物をさらにスパーテルおよび乳棒で20分間攪拌し、エチルジエチルホスホノアセテートを複合酸化物粒子に均一に付着させた。
Example 38
20 g of the composite oxide particles A obtained in Production Example 1 were placed in an agate mortar, and a solution obtained by diluting 1.6 g of liquid ethyl diethylphosphonoacetate with 10 g of acetone while stirring with a spatula was gradually added to the agate mortar with a micropipette. Added. After completion of the addition of the ethyldiethylphosphonoacetate solution in acetone, the resulting mixture was further stirred with a spatula and a pestle for 20 minutes to uniformly adhere the ethyldiethylphosphonoacetate to the composite oxide particles.
次に、このエチルジエチルホスホノアセテートが付着した複合酸化物粒子をステンレス鋼製の密閉容器内に移し、その容器内の温度を50℃に調整し、真空ポンプで600Paまで減圧し、1時間真空乾燥させることにより、混入した水分を除去し、正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。 Next, the composite oxide particles having the ethyl diethylphosphonoacetate attached thereto are transferred into a stainless steel sealed container, the temperature in the container is adjusted to 50 ° C., the pressure is reduced to 600 Pa with a vacuum pump, and the vacuum is maintained for 1 hour. By drying, mixed water was removed, and a positive electrode material was obtained. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
比較例1
実施例11において、ホスホネート化合物を使用しなかったこと以外は、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料は、アルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Comparative Example 1
In Example 11, a positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that the phosphonate compound was not used. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
比較例2
実施例11において、エチルジエチルホスホノアセテート0.2gの代わりにオクチルホスホン酸0.2gを用いたほかは、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料をアルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Comparative Example 2
In Example 11, a positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that 0.2 g of octylphosphonic acid was used instead of 0.2 g of ethyl diethylphosphonoacetate. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
比較例3
実施例11において、エチルジエチルホスホノアセテート0.2gの代わりにリン酸トリメチル0.2gを用いたほかは、実施例11と同様にして正極材料を得た。得られた正極材料をアルゴンガスが封入された容器内で保存した。
Comparative Example 3
In Example 11, a positive electrode material was obtained in the same manner as in Example 11 except that 0.2 g of trimethyl phosphate was used instead of 0.2 g of ethyl diethylphosphonoacetate. The obtained positive electrode material was stored in a container filled with argon gas.
実施例37〜38および比較例1〜3で得られた正極材料の組成を表4に示す。 Table 4 shows the compositions of the positive electrode materials obtained in Examples 37 to 38 and Comparative Examples 1 to 3.
実験例1(正極材料の表面におけるホスホネート化合物の存在の確認)
各実施例で得られた正極材料の表面にホスホネート化合物が存在しているかどうかを以下の方法によって調べた。
Experimental Example 1 (Confirmation of presence of phosphonate compound on the surface of the positive electrode material)
Whether the phosphonate compound was present on the surface of the positive electrode material obtained in each example was examined by the following method.
(1)赤外分光分析(IR)スペクトルの測定
各正極材料の表面におけるホスホネート化合物の存在は、赤外分光分析装置〔日本分光(株)製、品番:FT/IR−460Plus〕を用いて赤外分光分析(IR)スペクトルのP−O結合に由来する伸縮振動の吸収ピークを調べることによって確認した。
(1) Measurement of infrared spectroscopic analysis (IR) spectrum The presence of a phosphonate compound on the surface of each positive electrode material is red using an infrared spectroscopic analyzer [manufactured by JASCO Corporation, product number: FT / IR-460Plus]. It confirmed by investigating the absorption peak of the stretching vibration originating in the PO bond of an external spectroscopy (IR) spectrum.
その一例として、実施例12で得られた正極材料のIRスペクトルを図1に示す。正極材料は、硬い粒状であるため、測定感度が低いが、図1に示されているように、1050cm−1付近では、P−O−C結合に由来する伸縮振動の吸収ピークが明確に観測されている。このことから、実施例12で得られた正極材料では、ホスホネート化合物が複合酸化物粒子に付着していることがわかる。 As an example, the IR spectrum of the positive electrode material obtained in Example 12 is shown in FIG. Since the positive electrode material is hard and granular, its measurement sensitivity is low, but as shown in FIG. 1, the absorption peak of the stretching vibration derived from the P—O—C bond is clearly observed in the vicinity of 1050 cm −1. Has been. From this, it can be seen that, in the positive electrode material obtained in Example 12, the phosphonate compound is adhered to the composite oxide particles.
(2)電導率の測定
実施例1〜20で得られた正極材料の電導率は、粉末電導率測定装置〔(株)ダイアインスツルメンツ製、粉体抵抗測定システム、型番:MCP−PD51〕で測定したところ、10−3Scm−1であるのに対し、実施例38で得られた正極材料の電導率は10−5〜10−4Scm−1であった。このことから、実施例38で得られた正極材料は、その表面がホスホネート化合物でほぼ完全に覆われている可能性が高いことが推測される。
(2) Measurement of conductivity The conductivity of the positive electrode materials obtained in Examples 1 to 20 was measured with a powder conductivity measurement device [manufactured by Dia Instruments Co., Ltd., powder resistance measurement system, model number: MCP-PD51]. As a result, while it was 10 −3 Scm −1 , the conductivity of the positive electrode material obtained in Example 38 was 10 −5 to 10 −4 Scm −1 . From this, it is presumed that the positive electrode material obtained in Example 38 has a high possibility that the surface is almost completely covered with the phosphonate compound.
実験例2(正極材料の結晶構造の解析)
複合酸化物粒子A、実施例1で得られた正極材料、実施例11で得られた正極材料および実施例12で得られた正極材料に、それぞれ、銅の特性X線(波長1.54Å)を照射し、2θが10〜85°の範囲で毎分2°で走査することにより、X線回折を行なった。なお、X線回折の測定には、(株)島津製作所製、品番:XD−3Aを用いた。その結果を図2に示す。
Experimental Example 2 (Analysis of crystal structure of positive electrode material)
The composite oxide particles A, the positive electrode material obtained in Example 1, the positive electrode material obtained in Example 11 and the positive electrode material obtained in Example 12 were each characterized by copper characteristic X-rays (wavelength 1.54 mm). X-ray diffraction was performed by scanning at 2 ° per minute within a range of 2θ of 10 to 85 °. For measurement of X-ray diffraction, product number: XD-3A manufactured by Shimadzu Corporation was used. The result is shown in FIG.
図2において、1は複合酸化物粒子AのX線回折、2は実施例1で得られた正極材料のX線回折、3は実施例11で得られた正極材料のX線回折、4は実施例12で得られた正極材料のX線回折を示す。 2, 1 is X-ray diffraction of the composite oxide particle A, 2 is X-ray diffraction of the positive electrode material obtained in Example 1, 3 is X-ray diffraction of the positive electrode material obtained in Example 11, and 4 is The X-ray diffraction of the positive electrode material obtained in Example 12 is shown.
図2に示された結果から、複合酸化物粒子Aの表面にホスホネート化合物を付着させることによるX線回折のパターンの変化は、実験誤差の範囲内にあり、ホスホネート化合物の付着処理によってほとんど変化しないことから、ホスホネート化合物は、複合酸化物粒子の表面のみに存在し、複合酸化物粒子Aの結晶構造に影響を及ぼしていないことがわかる。 From the results shown in FIG. 2, the change in the pattern of X-ray diffraction caused by attaching the phosphonate compound to the surface of the composite oxide particle A is within the range of experimental error, and hardly changes by the attachment treatment of the phosphonate compound. This shows that the phosphonate compound exists only on the surface of the composite oxide particle and does not affect the crystal structure of the composite oxide particle A.
実験例3(比表面積の測定)
複合酸化物粒子A(比較例1)、実施例1および実施例11〜15で得られた正極材料の比表面積を以下の方法によって調べた。その結果を表5に示す。
Experimental Example 3 (Measurement of specific surface area)
The specific surface areas of the positive electrode materials obtained in the composite oxide particles A (Comparative Example 1), Example 1 and Examples 11 to 15 were examined by the following method. The results are shown in Table 5.
〔比表面積〕
マイクロメリティックス(Micromeritics)社製、品番:ASAP2100を用いて測定した窒素ガス吸着量から求めた。
〔Specific surface area〕
It calculated | required from the nitrogen gas adsorption amount measured using the micromeritics (Micromeritics) company make and product number: ASAP2100.
表5に示された結果から、各実施例で得られた正極材料の比表面積は、いずれも、ホスホネート化合物の種類によってほとんど変化しないことがわかる。このことから、ホスホネート化合物は、複合酸化物粒子の表面の形態を変化させることなく、表面にのみ存在していることがわかる。 From the results shown in Table 5, it can be seen that the specific surface area of the positive electrode material obtained in each example hardly changes depending on the type of the phosphonate compound. This shows that the phosphonate compound exists only on the surface without changing the surface morphology of the composite oxide particles.
実験例4(正極材料の物性の測定)
実施例11〜32で得られた正極材料の物性を以下の方法に基づいて測定した。
Experimental Example 4 (Measurement of physical properties of positive electrode material)
The physical properties of the positive electrode materials obtained in Examples 11 to 32 were measured based on the following methods.
活物質であるホスホネート化合物が付着している複合酸化物粒子100質量部あたり、導電剤としてアセチレンブラック3質量部および結着剤としてポリフッ化ビニリデン5質量部の割合で各成分を混合し、得られた混合物を有機溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン中でさらに混合し、分散させることによって得られたペーストをアルミニウム集電体シートに塗工し、乾燥および圧延することにより、正極板を得た。 Each component is mixed at a ratio of 3 parts by mass of acetylene black as a conductive agent and 5 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder per 100 parts by mass of the composite oxide particles to which the phosphonate compound as an active material is adhered. The resulting mixture was further mixed in N-methyl-2-pyrrolidone as an organic solvent, and the paste obtained by dispersing was applied to an aluminum current collector sheet, dried and rolled to obtain a positive electrode plate. .
負極の活物質として黒鉛を用い、黒鉛100質量部あたり、結着剤としてスチレンブタジエンゴム2.5質量部の割合で両者を、水中で混練し、分散させることによって得られたペーストを銅集電体シート上に塗工し、乾燥および圧延することにより、負極板を得た。 Using graphite as an active material for the negative electrode, a copper current collector was obtained by kneading and dispersing both in water at a ratio of 2.5 parts by mass of styrene butadiene rubber as a binder per 100 parts by mass of graphite. The negative electrode plate was obtained by coating on a body sheet, drying and rolling.
容量100mAh程度の容量が得られるように正極板と負極板との容量比をあらかじめ調整しておいた電池を構成した。より具体的には、図3に示されるアルミニウムフォイルで形成されたラミネートセル3を用いた。なお、図3は、アルミニウムフォイルで形成されたラミネートセル3の概略説明図である。 A battery was prepared in which the capacity ratio between the positive electrode plate and the negative electrode plate was adjusted in advance so that a capacity of about 100 mAh was obtained. More specifically, a laminate cell 3 formed of an aluminum foil shown in FIG. 3 was used. FIG. 3 is a schematic explanatory view of a laminate cell 3 formed of aluminum foil.
図3において、試験電極としての正極板1と対極としての負極板2とは、セパレータ(図示せず)を介して対向されている。アルミニウムフォイルで形成されているラミネートセル3には、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒にLiPF6を1mol/dm3の量で溶解させた電解液が真空注液によって含浸されており、開口部(図示せず)が封止されている。このラミネートセル3は、正極板1および負極板2が存在している電池動作室4と副反応で生じるガスを捕集するためのガス溜め室5が設けられており、電池動作室4とガス溜め室5の隔壁(図示せず)には、ガス通路6が形成されている。 In FIG. 3, a positive electrode plate 1 as a test electrode and a negative electrode plate 2 as a counter electrode are opposed to each other via a separator (not shown). The laminate cell 3 formed of aluminum foil is impregnated with an electrolyte solution in which LiPF 6 is dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate in an amount of 1 mol / dm 3 by vacuum injection. (Not shown) is sealed. The laminate cell 3 is provided with a battery operation chamber 4 in which the positive electrode plate 1 and the negative electrode plate 2 exist, and a gas reservoir chamber 5 for collecting a gas generated by a side reaction. A gas passage 6 is formed in a partition wall (not shown) of the reservoir chamber 5.
常温で正極板1に10mAの電気化学的酸化電流を通電し、ラミネートセル3の電圧が4.0Vに達したときに通電を終了することにより、電気化学的酸化処理を完了した。 The electrochemical oxidation treatment was completed by applying an electrochemical oxidation current of 10 mA to the positive electrode plate 1 at room temperature and terminating the current supply when the voltage of the laminate cell 3 reached 4.0V.
電気化学的酸化処理が終了したラミネートセル3を45℃で1時間以上放置した後、放電電流10mAで電位が3.0Vとなるまで放電した。 The laminated cell 3 after the electrochemical oxidation treatment was left at 45 ° C. for 1 hour or longer, and then discharged at a discharge current of 10 mA until the potential reached 3.0V.
次に、得られたラミネートセル3を45℃の大気中で4.5Vまで充電した後、開回路状態で3日間保存し、発生ガスを捕集した。また、試験終了後にラミネートセル3を解体し、電解液と負極板2に存在している遷移金属元素量を分析した。その結果、炭酸ガスを主成分とする正極板1に由来のガスおよびメタンガスを主成分とする負極板2に由来のガスが検出された。これらのうち、正極板1に由来のガスは、主として正極板1と電解液との副反応によって生成される成分と考えられるので、ホスホネート化合物の付着処理の有無による正極板1に由来のガスの発生量について調べた。 Next, after the obtained laminate cell 3 was charged to 4.5 V in the atmosphere at 45 ° C., it was stored in an open circuit state for 3 days to collect the generated gas. Further, the laminate cell 3 was disassembled after the test was completed, and the amount of transition metal element present in the electrolytic solution and the negative electrode plate 2 was analyzed. As a result, a gas derived from the positive electrode plate 1 mainly containing carbon dioxide gas and a gas derived from the negative electrode plate 2 mainly containing methane gas were detected. Among these, since the gas derived from the positive electrode plate 1 is considered to be a component mainly generated by a side reaction between the positive electrode plate 1 and the electrolytic solution, the gas derived from the positive electrode plate 1 depending on the presence or absence of the adhesion treatment of the phosphonate compound. The amount generated was examined.
電解液と負極板2に存在する遷移金属元素は、主として正極板1から溶出した成分であり、正極板1の安定性を示す指標となり、遷移金属元素の溶出量が少ないほど正極板1が安定していると考えられる。 The transition metal element present in the electrolyte and the negative electrode plate 2 is a component mainly eluted from the positive electrode plate 1 and serves as an index indicating the stability of the positive electrode plate 1. The smaller the amount of transition metal element eluted, the more stable the positive electrode plate 1. it seems to do.
得られたラミネートセル3を用いて、ガス発生比、溶出金属イオン比および容量比を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表6に示す。 Using the obtained laminate cell 3, the gas generation ratio, the eluted metal ion ratio and the volume ratio were examined based on the following methods. The results are shown in Table 6.
〔ガス発生比〕
空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物に対するホスホネート化合物の付着処理による効果を確認するために、ラミネートセル3を用い、45℃の雰囲気中で4.5Vの充電電圧で充電した後、開回路状態で3日間発生したガスの捕集を行ない、ガス発生比として、ガスの総発生量の比率(処理あり/処理なしの比の値)を求めた。
[Gas generation ratio]
In order to confirm the effect of the adhesion treatment of the phosphonate compound on the composite oxide having the space group R-3m type structure or the space group Fd3m type structure, the laminate cell 3 was used and a charging voltage of 4.5 V in an atmosphere at 45 ° C. After charging, the gas generated for 3 days was collected in an open circuit state, and the ratio of the total gas generation amount (the value of the ratio with / without treatment) was determined as the gas generation ratio.
なお、前記「処理あり/処理なしの比の値」は、ホスホネート化合物の付着処理を行ったもののガス発生量をホスホネート化合物の付着処理が施されていないもののガス発生量で除したときの値を意味する(以下同じ)。 The “value of the ratio with / without treatment” is the value obtained by dividing the amount of gas generated by the adhesion treatment of the phosphonate compound by the amount of gas generated without the adhesion treatment of the phosphonate compound. Means (the same applies below).
〔溶出金属イオン比〕
空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物に対するホスホネート化合物の付着処理による効果を調べるために、ラミネートセル3を用い、45℃の雰囲気中で4.5Vの充電電圧で充電した後、開回路状態で3日間保存した後、溶出金属イオン比として、負極中の遷移金属イオン量の比率(処理あり/処理なしの比の値)を求めた。
[Eluted metal ion ratio]
In order to investigate the effect of the adhesion treatment of the phosphonate compound on the composite oxide having the space group R-3m type structure or the space group Fd3m type structure, the laminate cell 3 was used, and the charging voltage was 4.5 V in the atmosphere at 45 ° C. After charging and storing in an open circuit state for 3 days, the ratio of the amount of transition metal ions in the negative electrode (the value of the ratio with / without treatment) was determined as the ratio of eluted metal ions.
〔容量比〕
空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物に対するホスホネート化合物の付着処理による容量特性への影響を調べるために、ラミネートセル3を用い、45℃の雰囲気中で4.5Vの充電電圧で充電し、開回路状態で3日間保存した後、容量比として、0.2C相当の放電容量の比率(処理あり/処理なし)を求めた。
[Capacity ratio]
In order to investigate the influence of the adhesion treatment of the phosphonate compound on the composite oxide having the space group R-3m type structure or the space group Fd3m type structure on the capacity characteristics, the laminate cell 3 was used, and 4.5 V in an atmosphere at 45 ° C. The battery was charged at a charging voltage of 1 and stored in an open circuit state for 3 days, and then the ratio of the discharge capacity corresponding to 0.2 C (with / without treatment) was determined as the capacity ratio.
表6に示された結果から、いずれの実施例でも、結晶系の空間群の相違に関係なく、ガス発生比および溶出金属イオン比が小さく、容量比が1に近いことから、ホスホネート化合物の付着処理を施しても、0.2C相当の放電容量がほとんど影響を受けないことがわかる。 From the results shown in Table 6, in any of the Examples, the gas generation ratio and the eluted metal ion ratio are small and the capacity ratio is close to 1 regardless of the difference in the crystal space group. It can be seen that even when the treatment is performed, the discharge capacity corresponding to 0.2 C is hardly affected.
実験例5(正極材料の物性の測定)
実施例33〜38で得られた正極材料について、実験例4と同様にして、ガス発生比、溶出金属イオン比および容量比を調べた。その結果を表7に示す。
Experimental Example 5 (Measurement of physical properties of positive electrode material)
For the positive electrode materials obtained in Examples 33 to 38, the gas generation ratio, eluted metal ion ratio, and capacity ratio were examined in the same manner as in Experimental Example 4. The results are shown in Table 7.
表7に示された結果から、実施例33〜38では、ガス発生比および溶出金属イオン比が小さく、容量比が1に近いことから、ホスホネート化合物の付着処理を施しても、その容量がほとんど影響を受けないことがわかる。なお、実施例38の結果から、複合酸化物粒子100質量部あたりのホスホネート化合物の量が8質量部である場合、充放電時の容量比がやや低下していることから、電池としての性能が若干低下することがわかる。 From the results shown in Table 7, in Examples 33 to 38, the gas generation ratio and the eluted metal ion ratio were small, and the volume ratio was close to 1. Therefore, even when the adhesion treatment of the phosphonate compound was performed, the capacity was almost the same. It turns out that it is not influenced. In addition, from the result of Example 38, when the amount of the phosphonate compound per 100 parts by mass of the composite oxide particles is 8 parts by mass, the capacity ratio at the time of charging / discharging is slightly reduced, so the performance as a battery is good. It turns out that it falls a little.
比較例4および5
実験例4において、表面処理が施されていない複合酸化物粒子Aをそのまま用い、ラミネートセル3に注入するエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒にLiPF6を1mol/dm3の量で溶解させた電解液に、リン酸トリメチルの濃度が3容量%となるようにリン酸トリメチルを溶解させたもの(比較例4)、エチルジエチルホスホノアセテートの濃度が3容量%となるようにエチルジエチルホスホノアセテートを溶解させたもの(比較例5)を用いたほかは、実験例4と同等にしてラミネートセルを作製した。
Comparative Examples 4 and 5
In Experimental Example 4, the composite oxide particles A that were not subjected to surface treatment were used as they were, and LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate to be injected into the laminate cell 3 in an amount of 1 mol / dm 3 . A solution in which trimethyl phosphate is dissolved in an electrolytic solution so that the concentration of trimethyl phosphate is 3% by volume (Comparative Example 4), and ethyl diethylphosphonoacetate is adjusted so that the concentration of ethyl diethylphosphonoacetate is 3% by volume. A laminate cell was prepared in the same manner as in Experimental Example 4 except that an acetate dissolved (Comparative Example 5) was used.
実験例6(正極材料の物性の測定)
比較例2〜5で得られた正極材料について、実験例4と同様にして、ガス発生比、溶出金属イオン比および容量比を調べた。その結果を表8に示す。
Experimental Example 6 (Measurement of physical properties of positive electrode material)
For the positive electrode materials obtained in Comparative Examples 2 to 5, the gas generation ratio, the eluted metal ion ratio, and the volume ratio were examined in the same manner as in Experimental Example 4. The results are shown in Table 8.
表8に示された結果から、ホスホン酸などの「酸」では、溶出金属イオン比が高くなるとともに、放電容量が減少することがわかる。また、比較例4および5のように電解液にリン含有化合物を添加した場合、放電容量がやや減少するなど、電池としての性能が低下することがわかる。 From the results shown in Table 8, it can be seen that in “acid” such as phosphonic acid, the ratio of eluted metal ions is increased and the discharge capacity is decreased. Moreover, when a phosphorus containing compound is added to electrolyte solution like the comparative examples 4 and 5, it turns out that the performance as a battery falls, such as discharge capacity reducing a little.
実験例7(DSCによる複合酸化物粒子の充電状態での熱安定性)
ホスホネート化合物の付着処理が施された空間群R−3m型構造を有する複合酸化物粒子の充電状態における熱分解挙動を調べるために、実施例11〜20および実施例37で得られた正極材料を実験例4と同様にして図3に示されるラミネートセル3に入れ、45℃の雰囲気中で4.5Vの充電電圧で充電した後、この正極材料を取り出し、ステンレス鋼製の密閉セルを用いて10℃/secの昇温速度で室温から350℃までの温度範囲内で示差走査熱量計〔セイコーインスツルメンツ(株)製、品番:DSC/5200〕を用いて正極材料の発熱および吸熱を調べた。その結果を表9に示す。
Experimental Example 7 (Thermal stability in the charged state of composite oxide particles by DSC)
In order to investigate the thermal decomposition behavior in the charged state of the composite oxide particles having the space group R-3m type structure subjected to the adhesion treatment of the phosphonate compound, the positive electrode materials obtained in Examples 11 to 20 and Example 37 were used. In the same manner as in Experimental Example 4, the sample was placed in the laminate cell 3 shown in FIG. 3 and charged at a charging voltage of 4.5 V in an atmosphere at 45 ° C., and then the positive electrode material was taken out and sealed using a stainless steel sealed cell. The heat generation and endotherm of the positive electrode material were examined using a differential scanning calorimeter (manufactured by Seiko Instruments Inc., product number: DSC / 5200) within a temperature range from room temperature to 350 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./sec. The results are shown in Table 9.
表9に示されるように、R−3m型構造を有する複合酸化物にホスホネート化合物を付着させることにより、発熱ピークがブロードとなり、高温側にシフトしたことから、R−3m型構造を有する複合酸化物にホスホネート化合物を付着させれば、充電状態の複合酸化物粒子上で加熱時に起こる化学反応を抑制することができることがわかる。 As shown in Table 9, by attaching a phosphonate compound to a composite oxide having an R-3m type structure, the exothermic peak became broad and shifted to a high temperature side, so that the composite oxidation having an R-3m type structure was performed. It can be seen that if a phosphonate compound is attached to the product, a chemical reaction that occurs during heating on the charged composite oxide particles can be suppressed.
なお、実施例37のDSCの測定結果より、ピーク温度が300℃であることから、ホスホネートの付着量が0.1質量%未満では、化学反応を抑制する効果が若干低いことがわかる。 In addition, from the DSC measurement result of Example 37, since the peak temperature is 300 ° C., it can be seen that when the adhesion amount of phosphonate is less than 0.1% by mass, the effect of suppressing the chemical reaction is slightly low.
以上のことから、ホスホネート化合物を複合酸化物粒子に付着させることによって得られる正極材料は、充電状態の正極上で加熱時に起こる充放電反応とは異なる不可逆的な化学反応、すなわち電池に対して充放電サイクル寿命を短縮させるという悪影響を及ぼす化学反応を抑制することがわかる。 From the above, the positive electrode material obtained by adhering the phosphonate compound to the composite oxide particles is charged with an irreversible chemical reaction different from the charge / discharge reaction that occurs during heating on the positive electrode in a charged state, that is, for the battery. It can be seen that the chemical reaction that adversely affects the discharge cycle life is suppressed.
次に、実施例11で得られたホスホネート化合物が付着している正極材料の充電状態でのDSCの測定結果を図4に、比較例1で得られたホスホネート化合物が付着していない正極材料の充電状態でのDSCの測定結果を図5にそれぞれ示す。 Next, FIG. 4 shows the DSC measurement results in the charged state of the positive electrode material to which the phosphonate compound obtained in Example 11 is attached. FIG. 4 shows the result of the positive electrode material to which the phosphonate compound obtained in Comparative Example 1 is not attached. The DSC measurement results in the charged state are shown in FIG.
図4および図5に示された結果から、図4では315℃付近にブロードなピークとして発熱ピークが観測され、図5では297℃付近に観測された鋭い発熱ピークが観測された。 From the results shown in FIGS. 4 and 5, an exothermic peak was observed as a broad peak in the vicinity of 315 ° C. in FIG. 4, and a sharp exothermic peak observed in the vicinity of 297 ° C. was observed in FIG.
実験例8(充電後のホスホネート化合物の存在確認試験)
実施例12で得られたホスホネート化合物の付着処理された複合酸化物粒子について、充電処理後のホスホネート化合物の複合酸化物粒子の表面での存在を確認するために、以下の効果確認試験を行なった。
Experiment 8 (existence confirmation test of phosphonate compound after charging)
The composite oxide particles subjected to the adhesion treatment of the phosphonate compound obtained in Example 12 were subjected to the following effect confirmation test in order to confirm the presence of the phosphonate compound on the surface of the composite oxide particles after the charge treatment. .
実施例12で得られたホスホネート化合物が付着した複合酸化物粒子を用い、実験例4と同様にして正極板を作製し、これを実験例4と同様にして図3に示されるラミネートセル3に入れ、45℃の雰囲気中で4.5Vの充電電圧で充電した後、この正極板を取り出し、実験例1と同様にして赤外分光分析(IR)スペクトルを測定した。その測定結果を図6に示す。 Using the composite oxide particles to which the phosphonate compound obtained in Example 12 was attached, a positive electrode plate was produced in the same manner as in Experimental Example 4, and this was applied to the laminate cell 3 shown in FIG. Then, after charging at a charging voltage of 4.5 V in an atmosphere of 45 ° C., this positive electrode plate was taken out, and an infrared spectroscopic analysis (IR) spectrum was measured in the same manner as in Experimental Example 1. The measurement results are shown in FIG.
図6に示された結果では、図1に示された結果と異なり、正極板を作製する際に混合したポリフッ化ビニリデンに由来の1200cm−1および850cm−1付近にピークが新たに現れているが、特にP−O−C結合に由来する1050cm−1付近に伸縮振動の吸収ピークが明確に現れていることから、充電処理を施した後であっても、ホスホネート化合物が分解せずに複合酸化物粒子に付着していることがわかる。 In results shown in Figure 6 is different from the results shown in Figure 1, peaks around 1200 cm -1 and 850 cm -1 derived from polyvinylidene fluoride were mixed at the time of production of the negative plate is newly emerged However, since the absorption peak of stretching vibration appears clearly in the vicinity of 1050 cm −1 particularly derived from the P—O—C bond, the phosphonate compound is not decomposed even after the charge treatment. It turns out that it has adhered to the oxide particle.
以上説明したように、本発明の製造方法によって得られた非水電解質二次電池用正極材料は、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出を抑制するので、電池の信頼性および安全性を高めることができる。また、本発明の非水電解質二次電池は、前記非水電解質二次電池用正極材料が用いられているので、電池構成後の充電操作よる電気化学的酸化状態に至ったときに、電解液と正極との界面でのガスの発生および金属イオンの溶出が抑制されるので、電池の信頼性および安全性を高めることができることがわかる。 As described above, the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by the production method of the present invention suppresses the generation of gas and the elution of metal ions at the interface between the electrolyte and the positive electrode. Reliability and safety can be increased. In addition, since the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention uses the positive electrode material for non-aqueous electrolyte secondary batteries, the electrolyte solution has reached an electrochemically oxidized state by a charging operation after the battery configuration. It can be seen that the generation of gas and the elution of metal ions at the interface between the anode and the positive electrode are suppressed, so that the reliability and safety of the battery can be improved.
Claims (9)
で表されるホスホネート化合物を含有することを特徴とする非水電解質二次電池用正極材料。 It contains a lithium atom and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom, and a magnesium atom, and has a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure. Compound oxide particles and formula (I):
The positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary batteries characterized by including the phosphonate compound represented by these.
LiMxOy (II)
〔式中、Mはニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子、xは0.8〜2.3の数、yは1.7〜4.5の数を示し、xおよびyは式:1+xn=2y(式中、nは原子Mの平均酸化数を示し、xおよびyは前記と同じ)を満足する〕
で表される複合酸化物からなり、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子である請求項1に記載の正極材料。 The composite oxide particles have the formula (II):
LiM x O y (II)
[Wherein, M is at least one atom selected from the group consisting of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom, x is a number of 0.8 to 2.3, and y is 1.7. Represents a number of ˜4.5, and x and y satisfy the formula: 1 + xn = 2y (where n represents the average oxidation number of the atom M and x and y are the same as above))
The positive electrode material according to claim 1, wherein the positive electrode material is a composite oxide particle having a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure.
で表されるホスホネート化合物を付着させた後、電気化学的酸化処理を施すことを特徴とする非水電解質二次電池用正極材料の製造方法。 It contains a lithium atom and at least one atom selected from the group consisting of a nickel atom, a cobalt atom, a manganese atom, an aluminum atom, and a magnesium atom, and has a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure. In the composite oxide particles, the formula (I):
A method for producing a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising: attaching a phosphonate compound represented by:
LiMxOy (II)
〔式中、Mはニッケル原子、コバルト原子、マンガン原子、アルミニウム原子およびマグネシウム原子からなる群より選ばれた少なくとも1種の原子、xは0.8〜2.3の数、yは1.7〜4.5の数を示し、xおよびyは式:1+xn=2y(式中、nは原子Mの平均酸化数を示し、xおよびyは前記と同じ)を満足する〕
で表される複合酸化物からなり、空間群R−3m型構造または空間群Fd3m型構造を有する複合酸化物粒子である請求項6に記載の正極材料の製造方法。 The composite oxide particles have the formula (II):
LiM x O y (II)
[Wherein, M is at least one atom selected from the group consisting of nickel atom, cobalt atom, manganese atom, aluminum atom and magnesium atom, x is a number of 0.8 to 2.3, and y is 1.7. Represents a number of ˜4.5, and x and y satisfy the formula: 1 + xn = 2y (where n represents the average oxidation number of the atom M and x and y are the same as above))
The method for producing a positive electrode material according to claim 6, which is a composite oxide particle having a space group R-3m type structure or a space group Fd3m type structure.
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012234665A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Nippon Zeon Co Ltd | Anode slurry composition for lithium secondary battery, method of manufacturing anode for lithium secondary battery, anode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery |
EP2639863A1 (en) * | 2010-09-16 | 2013-09-18 | Zeon Corporation | Secondary battery positive electrode |
JP2013542905A (en) * | 2010-09-21 | 2013-11-28 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Process for producing modified mixed transition metal oxides |
US8679670B2 (en) | 2007-06-22 | 2014-03-25 | Boston-Power, Inc. | CID retention device for Li-ion cell |
JP2014205637A (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Additive for nonaqueous electrolyte, flame retardant nonaqueous electrolyte, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2015018775A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 日本電気株式会社 | Negative electrode for secondary battery and manufacturing method therefor, and secondary battery using the same |
WO2016084966A1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 住友金属鉱山株式会社 | Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, method for manufacturing same, and nonaqueous electrolyte secondary cell |
WO2016098708A1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 日本電気株式会社 | Lithium-ion secondary cell |
JP2017130395A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | Jx金属株式会社 | Positive electrode active material precursor for lithium ion battery, positive electrode active material for lithium ion battery, method of producing positive electrode active material for lithium ion battery, positive electrode for lithium ion battery and lithium ion battery |
CN111342131A (en) * | 2020-03-04 | 2020-06-26 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 4.4V high-voltage manganese-based ternary lithium ion battery electrolyte and preparation method thereof |
CN111509211A (en) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 广西师范大学 | Preparation method of L M/L i composite material |
US11201319B2 (en) | 2017-07-27 | 2021-12-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive electrode active material containing lithium composite oxide and covering material, and battery including positive electrode active material |
US11271200B2 (en) | 2017-03-06 | 2022-03-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11557760B2 (en) | 2017-04-24 | 2023-01-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11605814B2 (en) | 2017-05-29 | 2023-03-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11677075B2 (en) | 2017-12-27 | 2023-06-13 | Proterial, Ltd. | Cathode active material for lithium ion secondary battery, method for manufacturing cathode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary |
WO2023120048A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Positive electrode for secondary battery, method for manufacturing same, and secondary battery |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11307081A (en) * | 1998-04-17 | 1999-11-05 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lithium ion secondary battery and its manufacture |
JP2000164251A (en) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Wilson Greatbatch Ltd | Alkali metal electrochemical cell having improved cathode activated with nonaqueous electrolyte containing passivation prohibiting additive |
JP2004221085A (en) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same |
JP2006500738A (en) * | 2002-09-20 | 2006-01-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Anode composition having an elastomeric binder and a fixing agent |
JP2008016235A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Sony Corp | Cathode active material and manufacturing method therefor, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
-
2008
- 2008-10-08 JP JP2008261299A patent/JP5303081B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11307081A (en) * | 1998-04-17 | 1999-11-05 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Lithium ion secondary battery and its manufacture |
JP2000164251A (en) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Wilson Greatbatch Ltd | Alkali metal electrochemical cell having improved cathode activated with nonaqueous electrolyte containing passivation prohibiting additive |
JP2006500738A (en) * | 2002-09-20 | 2006-01-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Anode composition having an elastomeric binder and a fixing agent |
JP2004221085A (en) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Samsung Sdi Co Ltd | Organic electrolytic solution and lithium battery using the same |
JP2008016235A (en) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Sony Corp | Cathode active material and manufacturing method therefor, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8679670B2 (en) | 2007-06-22 | 2014-03-25 | Boston-Power, Inc. | CID retention device for Li-ion cell |
EP2639863A1 (en) * | 2010-09-16 | 2013-09-18 | Zeon Corporation | Secondary battery positive electrode |
EP2639863A4 (en) * | 2010-09-16 | 2014-07-30 | Zeon Corp | Secondary battery positive electrode |
JP2013542905A (en) * | 2010-09-21 | 2013-11-28 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Process for producing modified mixed transition metal oxides |
JP2012234665A (en) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Nippon Zeon Co Ltd | Anode slurry composition for lithium secondary battery, method of manufacturing anode for lithium secondary battery, anode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery |
JP2014205637A (en) * | 2013-04-12 | 2014-10-30 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Additive for nonaqueous electrolyte, flame retardant nonaqueous electrolyte, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP2015018775A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 日本電気株式会社 | Negative electrode for secondary battery and manufacturing method therefor, and secondary battery using the same |
WO2016084966A1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 住友金属鉱山株式会社 | Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary cell, method for manufacturing same, and nonaqueous electrolyte secondary cell |
US10388953B2 (en) | 2014-11-28 | 2019-08-20 | Sumitomo Metal Minig Co., Ltd. | Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
JPWO2016084966A1 (en) * | 2014-11-28 | 2017-10-05 | 住友金属鉱山株式会社 | Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery |
JPWO2016098708A1 (en) * | 2014-12-16 | 2017-09-28 | 日本電気株式会社 | Lithium ion secondary battery |
WO2016098708A1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 日本電気株式会社 | Lithium-ion secondary cell |
US11011774B2 (en) | 2014-12-16 | 2021-05-18 | Nec Corporation | Lithium-ion secondary battery |
JP2017130395A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | Jx金属株式会社 | Positive electrode active material precursor for lithium ion battery, positive electrode active material for lithium ion battery, method of producing positive electrode active material for lithium ion battery, positive electrode for lithium ion battery and lithium ion battery |
US11271200B2 (en) | 2017-03-06 | 2022-03-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11557760B2 (en) | 2017-04-24 | 2023-01-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11605814B2 (en) | 2017-05-29 | 2023-03-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive-electrode active material containing lithium composite oxide, and battery including the same |
US11201319B2 (en) | 2017-07-27 | 2021-12-14 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Positive electrode active material containing lithium composite oxide and covering material, and battery including positive electrode active material |
US11677075B2 (en) | 2017-12-27 | 2023-06-13 | Proterial, Ltd. | Cathode active material for lithium ion secondary battery, method for manufacturing cathode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary |
CN111342131A (en) * | 2020-03-04 | 2020-06-26 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 4.4V high-voltage manganese-based ternary lithium ion battery electrolyte and preparation method thereof |
CN111509211A (en) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 广西师范大学 | Preparation method of L M/L i composite material |
WO2023120048A1 (en) * | 2021-12-24 | 2023-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Positive electrode for secondary battery, method for manufacturing same, and secondary battery |
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---|---|
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