JP2012234772A - Lithium-transition metal-based compound powder for lithium secondary battery positive electrode material, and manufacturing method thereof, positive electrode for lithium secondary battery using the same, and lithium secondary battery - Google Patents

Lithium-transition metal-based compound powder for lithium secondary battery positive electrode material, and manufacturing method thereof, positive electrode for lithium secondary battery using the same, and lithium secondary battery Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lithium-transition metal-based compound powder which makes it possible to provide a lithium secondary battery which has a high initial efficiency and a good rate characteristic when used as a lithium secondary battery positive electrode material.SOLUTION: The lithium-transition metal-based compound powder for lithium secondary battery positive electrode material comprises an oxide expressed by the general formula (1). The powder has Li holes and oxygen holes in a crystal structure, and a root mean square (RMS) of surface roughnesses of primary particles of the powder is 1.5 nm or less, which conforms to JIS B 0601:2001. xLiMO(1-x)LiNO(1), where x meets 0<x<1, M is at least one metal element having a mean oxidation number of 4, and N is at least one metal element having a mean oxidation number of 3.

Description

本発明は、リチウム二次電池正極材料として用いられるリチウム遷移金属系化合物粉体及びその製造方法と、このリチウム遷移金属系化合物粉体を用いたリチウム二次電池用正極、並びにこのリチウム二次電池用正極を備えるリチウム二次電池に関する。   The present invention relates to a lithium transition metal-based compound powder used as a lithium secondary battery positive electrode material, a method for producing the same, a positive electrode for a lithium secondary battery using the lithium transition metal-based compound powder, and the lithium secondary battery. The present invention relates to a lithium secondary battery including a positive electrode for use.

リチウム二次電池は、エネルギー密度及び出力密度等に優れ、小型、軽量化に有効であるため、ノート型パソコン、携帯電話及びハンディビデオカメラ等の携帯機器の電源としてその需要は急激な伸びを示している。リチウム二次電池はまた、電気自動車や電力のロードレベリング等の電源としても注目されている。
現在、リチウム二次電池用の正極活物質材料としては、例えば、リチウム遷移金属系化合物が用いられ、より具体的には、スピネル構造を有するリチウムマンガン系複合酸化物、層状リチウムニッケル系複合酸化物、層状リチウムコバルト系複合酸化物が用いられている。電池を高エネルギー密度にするためには、これらの正極活物質材料よりも単位質量あたりに蓄えられる電気量の大きな正極活物質材料が必要である。その可能性のある正極活物質材料としていわゆる固溶体正極活物質材料が検討されている。なかでも、電気化学的に不活性なLiMnOと電気化学的に活性な層状LiMO(ここでMは、例えば
、Ni、Mn、Coなどの遷移金属)との固溶体は200mAh/gを超える大きな電気
容量を示しうる高容量正極活物質材料の候補として期待されている。
Lithium secondary batteries are excellent in energy density and output density, and are effective in reducing the size and weight. Therefore, the demand for power supplies for portable devices such as notebook computers, mobile phones, and handy video cameras is growing rapidly. ing. Lithium secondary batteries are also attracting attention as power sources for electric vehicles and power load leveling.
Currently, as a positive electrode active material for a lithium secondary battery, for example, a lithium transition metal compound is used, and more specifically, a lithium manganese complex oxide or a layered lithium nickel complex oxide having a spinel structure A layered lithium cobalt composite oxide is used. In order to make the battery have a high energy density, a positive electrode active material having a larger amount of electricity stored per unit mass than these positive electrode active materials is required. A so-called solid solution positive electrode active material has been studied as a positive electrode active material having such a possibility. Among them, the solid solution of electrochemically inactive Li 2 MnO 3 and electrochemically active layered LiMO 2 (where M is a transition metal such as Ni, Mn, Co, etc.) is 200 mAh / g. It is expected as a candidate for a high-capacity positive electrode active material that can exhibit a large electric capacity that exceeds that.

しかしながら、固溶体正極活物質材料は初回の不可逆容量が大きい、レート特性(入出
力特性)が悪い課題がある。こうした中で、非特許文献1では固溶体正極活物質材料を(
NHSO水溶液中で攪拌後、水を除去することで表面に(NHSOをコートし、300℃で熱処理することで表面にLiSOを形成、それを水洗・除去することで表面にスピネルライク層を形成することで、一次粒子サイズを減少させずにレート特性が向上することが記載されている。
However, the solid solution positive electrode active material has a problem that the initial irreversible capacity is large and the rate characteristics (input / output characteristics) are poor. Under these circumstances, Non-Patent Document 1 describes a solid solution positive electrode active material (
After stirring in an aqueous NH 4 ) 2 SO 4 solution, the surface is coated with (NH 4 ) 2 SO 4 by removing water, and heat-treated at 300 ° C. to form Li 2 SO 4 on the surface, which is washed with water. It is described that the removal improves the rate characteristics without reducing the primary particle size by forming a spinel-like layer on the surface.

また、非特許文献2では固溶体正極活物質材料を0.1M HNO中で攪拌、ろ過・水洗後、100℃で乾燥することで、初回の不可逆容量は減少するが、レート特性は処理をする前に比べて劣ることが記載されている。
さらに、特許文献1では固溶体正極活物質材料を水洗または0.1M HNO中で処理後、NHガス流通下、200℃で還元処理することにより、初回の効率が増加(初回
の不可逆容量が減少)することが記載されている。
In Non-patent Document 2, the solid solution positive electrode active material is stirred in 0.1M HNO 3 , filtered, washed with water, and dried at 100 ° C., but the initial irreversible capacity is reduced, but the rate characteristics are processed. It is described that it is inferior compared to before.
Further, in Patent Document 1, after the solid solution cathode active material is washed with water or treated in 0.1M HNO 3 , it is reduced at 200 ° C. under NH 3 gas flow, thereby increasing the initial efficiency (the first irreversible capacity is reduced). Decrease).

WO2004/097964WO2004 / 097964

Denis Y.W.Yu, Katsunori Yanagida, and Hiroshi Nakamura,Journal of The Electrochemical Society,157(2010)A1177−A1182Denis Y. W. Yu, Katsunori Yanagida, and Hiroshi Nakamura, Journal of The Electrochemical Society, 157 (2010) A1177-A1182. S.−H.Kang,C.S.Johnson,J.T.Vaughey,K.Amine,and M.M.Thackeray,Journal of The Electrochemical Society,153(2006)A1186−A1192S. -H. Kang, C.I. S. Johnson, J.M. T.A. Vaughey, K .; Amine, and M.M. M.M. Thackeray, Journal of The Electrochemical Society, 153 (2006) A1186-A1192

前述の通り、近年の電池に対する更なる高容量化の必要性に伴い、低い放電レートで高容量を示す固溶体正極活物質材料の活用が望まれているが、初回の不可逆容量が大きい、レート特性(入出力特性)が悪いといった問題がある。従って、例えば、リチウム二次電池の更なる高容量化、レート特性の向上などにおいて固溶体正極活物質材料に静電的な反発力の源となる遷移金属の酸化数を増加させずにLi空孔を導入することで、リチウムイオンの挿入サイトの増加と拡散性を向上させる工夫が強く求められている。   As described above, with the need for higher capacity for batteries in recent years, utilization of a solid solution positive electrode active material that exhibits a high capacity at a low discharge rate is desired. However, rate characteristics with a large initial irreversible capacity are desired. There is a problem of poor input / output characteristics. Therefore, for example, Li vacancies can be obtained without increasing the oxidation number of the transition metal, which is a source of electrostatic repulsion, in the solid solution positive electrode active material material in order to further increase the capacity of the lithium secondary battery, improve the rate characteristics, etc. There is a strong demand for a device to increase the number of lithium ion insertion sites and improve diffusibility by introducing.

しかしながら、非特許文献1では粒子表面のみにLi空孔と酸素空孔を導入しているため、表面の結晶構造がスピネルライクに変化し表面が荒れてしまう。そのため、リチウム遷移金属複合酸化物の劣化、即ち、導電パス切れ、結晶構造相転移が容易に起こることが予想され、それが長期的なサイクル特性に悪影響を及ぼすことが懸念される。
また、非特許文献2では強酸処理によりLiMnOドメイン内のLiとHのイオン交換およびLiOの脱離がおこり、初回の不可逆容量は減少するが、サイクル特性およびレート特性が悪化することが記載されている。
However, in Non-Patent Document 1, since Li vacancies and oxygen vacancies are introduced only on the particle surface, the crystal structure of the surface changes to spinel-like and the surface becomes rough. Therefore, it is expected that the lithium transition metal composite oxide is deteriorated, that is, the conduction path is cut off and the crystal structure phase transition easily occurs, and there is a concern that it may adversely affect long-term cycle characteristics.
In Non-Patent Document 2, strong acid treatment causes ion exchange of Li + and H + in the Li 2 MnO 3 domain and Li 2 O desorption, and the initial irreversible capacity decreases, but the cycle characteristics and rate characteristics are It is described that it gets worse.

さらに、特許文献1では水洗または強酸処理後、NHガス流通下、200℃で還元処理することにより、初回の効率は増加(初回の不可逆容量は減少)すること、同レートでの放電容量は同程度であることは記載されているが、レート特性については記載されていない。なお、水洗したものでは処理前との充電容量の減少から推測されるLiとHのイオン交換およびLiOの脱離量が少ないため、強酸処理したものでは後述の本願発明の比較例と同様残存するH量が多いため、レート特性は向上しないと予想される。 Furthermore, in Patent Document 1, after water washing or strong acid treatment, reduction efficiency at 200 ° C. under NH 3 gas flow increases initial efficiency (decreases initial irreversible capacity), and discharge capacity at the same rate is Although it is described that they are comparable, the rate characteristics are not described. In the case of washing with water, the ion exchange between Li + and H + and the amount of Li 2 O desorption estimated from the decrease in the charge capacity before the treatment are small. Since the remaining amount of H + is large, the rate characteristics are not expected to improve.

本発明は上記の課題を鑑みて創案されたものである。
即ち、本発明は初回の効率が高く、レート特性に優れたリチウム二次電池を提供し得るリチウム二次電池用正極材料及びリチウム二次電池用正極とこれらを用いたリチウム二次電池を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems.
That is, the present invention provides a positive electrode material for a lithium secondary battery that can provide a lithium secondary battery with high initial efficiency and excellent rate characteristics, a positive electrode for a lithium secondary battery, and a lithium secondary battery using these. For the purpose.

本発明者らは上記課題を鑑みて、鋭意検討した結果、一次粒子表面を荒らすことなく、Li空孔と酸素空孔を導入すると共に、好ましくは、残存する水素イオン含有量を少なくすることで固溶体正極活物質材料の初回の効率が高くなること、レート特性が良好になることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明の要旨は、以下の通りである。
(1)一般式(1)で表される酸化物であって、結晶構造中にLi空孔および酸素空孔を有し、JIS B 0601:2001の規定による一次粒子表面の二乗平均平方根粗さ(RMS)が1.5nm以下であることを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷
移金属系化合物粉体。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have introduced Li vacancies and oxygen vacancies without roughening the surface of the primary particles, and preferably by reducing the remaining hydrogen ion content. The present invention was completed by finding that the initial efficiency of the solid solution positive electrode active material is improved and the rate characteristics are improved.
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) An oxide represented by the general formula (1), which has Li vacancies and oxygen vacancies in the crystal structure, and the root mean square roughness of the primary particle surface according to JIS B 0601: 2001 A lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material, wherein (RMS) is 1.5 nm or less.

xLiMO・(1−x)LiNO・・・(1)
(ここで、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは平均酸化数が4である1種類以上
の金属元素であり、Nは平均酸化数が3である1種類以上の金属元素である)
(2)リチウム遷移金属系化合物粉体が、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃
度以上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することにより得られる化合物からなることを特徴とする(1)に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
(3)リチウム遷移金属系化合物粉体が、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃
度以上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することにより得られる化合物からなることを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
(4)水素イオン含有量が1000wtppm以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。(5)溶媒中での熱処理が、室温以上、350℃以下の水溶液中で行われたことを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
(6)空間群R−3m(166)で求めたリチウム遷移金属系化合物粉体のa軸、c軸の格子定数が、熱処理前後において、ともに増加することを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
(7)(1)〜(6)のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体と結着剤とを含有する正極活物質層を集電体上に有することを特徴とするリチウム二次電池用正極。
(8)リチウムを吸蔵・放出可能な負極、リチウム塩を含有する非水電解質、及びリチウムを吸蔵・放出可能な正極を備えたリチウム二次電池であって、正極として(7)に記載のリチウム二次電池用正極を用いたことを特徴とするリチウム二次電池。
(9)リチウム遷移金属系化合物粉体を、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃
度以上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体の製造方法。
xLi 2 MO 3. (1-x) LiNO 2 (1)
(Wherein, x is 0 <a number satisfying x <1, M is one or more kinds of metal elements number average oxidation is 4 +, N is 1 or more the number average oxidation is 3 + Metal element)
(2) After the lithium transition metal based compound powder was heat treated at pH 3 5 in a solvent, 200 ° C.
The lithium transition metal-based compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to (1), comprising a compound obtained by heat-treating at a temperature of not less than 900 ° C. and not more than 24 hours within 24 hours.
(3) the lithium transition metal based compound powder, after heat treatment at pH 3 5 in a solvent, 200 ° C.
A lithium transition metal-based compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material, comprising a compound obtained by heat treatment at a temperature of not less than 900 ° C. and not more than 24 hours.
(4) The lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to any one of (1) to (3), wherein the hydrogen ion content is 1000 wtppm or less. (5) The lithium secondary battery positive electrode material according to any one of (1) to (4), wherein the heat treatment in a solvent is performed in an aqueous solution at a room temperature to 350 ° C. Lithium transition metal compound powder.
(6) The lattice constants of the a-axis and c-axis of the lithium transition metal compound powder obtained in the space group R-3m (166) increase both before and after the heat treatment (1) to (5) The lithium transition metal-based compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to any one of the above.
(7) A positive electrode active material layer containing the lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to any one of (1) to (6) and a binder is formed on a current collector. A positive electrode for a lithium secondary battery, comprising:
(8) A lithium secondary battery comprising a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, a nonaqueous electrolyte containing a lithium salt, and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium, wherein the lithium according to (7) A lithium secondary battery using a positive electrode for a secondary battery.
(9) The lithium transition metal based compound powder, after heat treatment at pH 3 5 in a solvent, 200 ° C.
A method for producing a lithium transition metal compound powder for a positive electrode material for a lithium secondary battery, wherein the heat treatment is carried out at a temperature of from 900 ° C. to 900 ° C. within 24 hours.

xLiMO・(1−x)LiNO・・・(1)
(ここで、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは平均酸化数が4である1種類以上
の金属元素であり、Nは平均酸化数が3である1種類以上の金属元素である)
(10)熱処理を、室温以上、350℃以下の水溶液中で行うことを特徴とする(9)に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体の製造方法。
xLi 2 MO 3 · (1- x) LiNO 2 ··· (1)
(Wherein, x is 0 <a number satisfying x <1, M is one or more kinds of metal elements number average oxidation is 4 +, N is 1 or more the number average oxidation is 3 + Metal element)
(10) The method for producing a lithium transition metal-based compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to (9), wherein the heat treatment is performed in an aqueous solution at room temperature or higher and 350 ° C. or lower.

本発明によれば、放電容量および初回の充放電効率が高く、レート特性に優れた高性能のリチウム二次電池を安定して効率的に実現することができる。   According to the present invention, a high-performance lithium secondary battery having high discharge capacity and initial charge / discharge efficiency and excellent rate characteristics can be stably and efficiently realized.

以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の説明に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
[1] リチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体
本発明のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体は、一般式(1)で表される酸化物であって、結晶構造中にLi空孔および酸素空孔を有し、JIS B 0601:2001の規定による一次粒子表面の二乗平均平方根粗さ(RMS)が1.5nm
以下であることを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following description, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
[1] Lithium transition metal compound powder for lithium secondary battery cathode material The lithium transition metal compound powder for lithium secondary battery cathode material of the present invention is an oxide represented by the general formula (1). In addition, the crystal structure has Li vacancies and oxygen vacancies, and the root mean square roughness (RMS) of the primary particle surface according to JIS B 0601: 2001 is 1.5 nm.
A lithium transition metal compound powder for a positive electrode material for a lithium secondary battery, characterized by:

xLiMO・(1−x)LiNO・・・(1)
(ここで、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは平均酸化数が4である1種類以上
の金属元素であり、Nは平均酸化数が3である1種類以上の金属元素である)
〈リチウム遷移金属系化合物〉
〈結晶構造〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、上述の結晶構造の中でも、リチウムイオン拡散の点からオリビン構造、スピネル構造、層状構造を有するものが好ましい。これらの中でも、固体の導電性が良好であり本発明の効果が顕著である点から、層状構造又はスピネル構造を有するものが好ましく、中でも層状構造を有するものが特に好ましい。
xLi 2 MO 3 · (1- x) LiNO 2 ··· (1)
(Wherein, x is 0 <a number satisfying x <1, M is one or more kinds of metal elements number average oxidation is 4 +, N is 1 or more the number average oxidation is 3 + Metal element)
<Lithium transition metal compound>
<Crystal structure>
Among the above-described crystal structures, the lithium transition metal compound powder of the present invention preferably has an olivine structure, a spinel structure, or a layered structure from the viewpoint of lithium ion diffusion. Among these, those having a layered structure or a spinel structure are preferred, and those having a layered structure are particularly preferred from the viewpoint of good solid conductivity and remarkable effects of the present invention.

また、本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、異元素が導入されてもよい。異元素としては、B、Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、Mo、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi、N、F、Cl、Br、Iの何れか1種以上の中から選択される。これらの異元素は、リチウム遷移金属系化合物の結晶構造内に取り込まれていてもよく、あるいは、リチウム遷移金属系化合物の結晶構造内に取り込まれず、その粒子表面や結晶粒界などに単体もしくは化合物として偏在していてもよい。   Further, foreign elements may be introduced into the lithium transition metal-based compound powder of the present invention. Different elements include B, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Sr, Y, Zr, Nb, Ru, Rh, Pd, Ag, In, Sn, Sb. Te, Ba, Ta, Mo, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu , Bi, N, F, Cl, Br, or I. These foreign elements may be incorporated into the crystal structure of the lithium transition metal compound, or may not be incorporated into the crystal structure of the lithium transition metal compound, and may be a single element or compound on the particle surface or grain boundary. May be unevenly distributed.

ここで言う層状構造に帰属できる構造を有するリチウム遷移金属系化合物とは、一般的にLiMeO(Meは遷移金属)と表され、リチウム層、遷移金属層および酸素層が一軸方向に積層したリチウム遷移金属酸化物と同等の構造を有するものである。LiMeOの代表的なものとしては、LiCoO、LiNiOのようなα−NaFeO型に属するものがあり、これらは六方晶系であり、その対称性から空間群 The lithium transition metal compound having a structure that can be attributed to the layered structure referred to here is generally expressed as LiMeO 2 (Me is a transition metal), and lithium in which a lithium layer, a transition metal layer, and an oxygen layer are laminated in a uniaxial direction. It has a structure equivalent to a transition metal oxide. As typical LiMeO 2 , there are those belonging to the α-NaFeO 2 type such as LiCoO 2 and LiNiO 2 , which are hexagonal and have a space group due to their symmetry.

Figure 2012234772
Figure 2012234772

(以下「層状R(−3)m構造」と表記する。)に帰属される。
ただし、層状LiMeOとは、層状R(−3)m構造に限るものではない。これ以外にもいわゆる層状Mnと呼ばれるLiMnOは斜方晶系で空間群Pm2mの層状化合物であり、またいわゆる213相と呼ばれるLiMnOは、Li[Li1/3Mn2/3]Oとも表記でき、単斜晶系の空間群C2/m構造であるが、やはりLi層と[Li1/3
2/3]層および酸素層が積層した層状化合物である。
(Hereinafter referred to as “layered R (−3) m structure”).
However, the layered LiMeO 2 is not limited to the layered R (−3) m structure. In addition to this, LiMnO 2 called so-called layered Mn is an orthorhombic layered compound of the space group Pm2m, and Li 2 MnO 3 called so-called 213 phase is Li [Li 1/3 Mn 2/3 ] O. 2 and a monoclinic space group C2 / m structure, but the Li layer and [Li 1/3 M
n 2/3 ] and a layered compound in which an oxygen layer is laminated.

前述のように層状構造は必ずしもR(−3)m構造に限られるものではないが、R(−3)m構造に帰属しうるものであることが電気化学的な性能面から好ましい。詳細に説明するため、以下層状構造をR(−3)m構造に仮定して説明する。
本発明では層状構造を有する
・LiNiaMn(1-a))の割合が(1−3x)(1−y)、
・Li[Li1/3Mn2/3]O2の割合が3x(1−y)、
・LiCoO2の割合がyで固溶したと仮定される層状リチウム遷移金属複合酸化物であ
る。
As described above, the layered structure is not necessarily limited to the R (-3) m structure, but is preferably one that can be attributed to the R (-3) m structure from the viewpoint of electrochemical performance. In order to explain in detail, the following description will be made assuming that the layered structure is an R (-3) m structure.
In the present invention, it has a layered structure
LiNi a Mn (1-a)) O 2 has a ratio of (1-3x) (1-y),
The ratio of Li [Li 1/3 Mn 2/3 ] O 2 is 3x (1-y),
-It is a layered lithium transition metal composite oxide in which the proportion of LiCoO 2 is assumed to be solid solution at y.

上記リチウム遷移金属系化合物は以下のように表される基本構造に持つ。
[Li](3a)[(LixNia(1-3x)Mn(3a-1)x+1-a)(1-y)Coy](3b)2 …(II)
ここで、(3a)、(3b)はそれぞれ層状R(−3)m構造中の異なる金属サイトを表す。
x値が0.13≦x≦0.26であることが望ましく、Mn/Ni原子比が1より大きな範囲にあると、高い充電電位で充電するように設計されたリチウム二次電池として使用した場合において、充放電容量が向上する。これはMn/Ni原子比が増加した結果、同時に(3b)サイトに存在するLiの割合も増加するため、充放電に関与できるLiの総量が増したためと考えられる。さらに、y値は0≦y≦0.30であることが望ましい。原材料のコストを考慮した場合、必ずしもLiCoO組成は固溶させる必要はないが、y値を増やすほど電池のレート特性は向上する点において望ましい。また、a値は0≦a
≦1の範囲で任意の値をとることができるが、0.30≦a≦0.80であることが望ましい。aが0.3未満である場合はLiNiaMn(1-a))の放電容量が減少し、aが
0.7以上である場合はLiNiaMn(1-a))の構造安定性が損なわれるためである。
The lithium transition metal-based compound has a basic structure represented as follows.
[Li] (3a) [(Li x Ni a (1-3x) Mn (3a-1) x + 1-a ) (1-y) Co y ] (3b) O 2 (II)
Here, (3a) and (3b) represent different metal sites in the layered R (-3) m structure, respectively.
The x value is preferably 0.13 ≦ x ≦ 0.26, and when the Mn / Ni atomic ratio is in a range larger than 1, it was used as a lithium secondary battery designed to be charged at a high charging potential. In some cases, the charge / discharge capacity is improved. This is thought to be because the total amount of Li that can participate in charge / discharge is increased because the ratio of Li existing in the (3b) site also increases as a result of the increase in the Mn / Ni atomic ratio. Further, the y value is preferably 0 ≦ y ≦ 0.30. In consideration of the cost of raw materials, the LiCoO 2 composition does not necessarily need to be dissolved, but the higher the y value, the better the rate characteristics of the battery. The a value is 0 ≦ a
Although an arbitrary value can be taken in the range of ≦ 1, it is desirable that 0.30 ≦ a ≦ 0.80. When a is less than 0.3, the discharge capacity of LiNi a Mn (1-a)) O 2 decreases, and when a is 0.7 or more, LiNi a Mn (1-a)) O 2 This is because the structural stability is impaired.

なお、本発明においては、さらに(II)式の組成に対してLiをzモルだけ過剰に加え、固溶させてもよい。
[Li](3a)[Liz/(2+z){(LixNia(1-3x)Mn(3a-1)x+1-a)(1-y)Coy}2/(2+z)](3b)
2 …(I)
(ただし、0.13≦x≦0.26、0≦y≦0.30、0.30≦a≦0.80、0.02(1−y)(1−3x)≦z≦0.15(1−y)(1−3x)、また、(3a)、(3b)はそれぞれ層状R(−3)m構造中の異なる金属サイトを表す。) で表される
ことを特徴とする。
In the present invention, Li may be added in excess of z mol with respect to the composition of the formula (II) to be dissolved.
[Li] (3a) [Li z / (2 + z) {(Li x Ni a (1-3x) Mn (3a-1) x + 1-a ) (1-y) Co y } 2 / (2 + z) ] (3b)
O 2 (I)
(However, 0.13 ≦ x ≦ 0.26, 0 ≦ y ≦ 0.30, 0.30 ≦ a ≦ 0.80, 0.02 (1-y) (1-3x) ≦ z ≦ 0.15 (1-y) (1-3x), and (3a) and (3b) represent different metal sites in the layered R (-3) m structure.)

なお、この表記は、LiMeO(Meは遷移金属)と表される層状リチウム遷移金属複合酸化物において、zモル分の過剰Liが遷移金属サイト(3bサイト)に固溶する場合、
[Li](3a)[Liz/(2+z)Me2/(2+z)](3b)2
と表される事と同様に表したものである。
In this case, in the layered lithium transition metal composite oxide expressed as LiMeO 2 (Me is a transition metal), z mol of excess Li is dissolved in the transition metal site (3b site).
[Li] (3a) [Li z / (2 + z) Me 2 / (2 + z) ] (3b) O 2
It is expressed in the same way as that.

前記(I)式のx、y、zを求めるには、各遷移金属とLiを誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES)で分析して、Li/Ni/Mn/Coの比を求める事で計算される。
構造的視点では、zに係るLiもxに係るLiも同じ遷移金属サイトに置換されて入っていると考えられる。ここで、xに係るLiとzに係るLiとの差異は、Niの価数が2価より大きくなるか否か(3価のNiが生成するか否か)ということになる。即ち、xは、Mn/Ni比(Mnリッチ度合い)と連動した値であるから、このx値のみによってNi価数が変動することはなく、Niは2価のままとなる。一方、zはNi価数を上昇させるLiと捉えることができ、zは、Ni価数(Ni(III)の割合)の指標となる。
In order to obtain x, y, and z in the formula (I), each transition metal and Li are analyzed by an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES) to obtain a ratio of Li / Ni / Mn / Co. It is calculated by the thing.
From a structural point of view, it is considered that both Li related to z and Li related to x are substituted by the same transition metal site. Here, the difference between Li related to x and Li related to z is whether or not the valence of Ni is greater than two (whether or not trivalent Ni is generated). That is, since x is a value linked with the Mn / Ni ratio (Mn rich degree), the Ni valence does not vary only by this x value, and Ni remains divalent. On the other hand, z can be regarded as Li that increases the Ni valence, and z is an index of the Ni valence (the ratio of Ni (III)).

<二乗平均平方根粗さ(RMC)>
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、JIS B 0601:2001の規定によ
る一次粒子表面の二乗平均平方根粗さ(RMC)は、1.5nm以下であることを特徴としている。二乗平均平方根粗さ(RMC)の上限としては、好ましくは1nm以下、さらに好ましくは0.9nm以下、特に好ましくは0.8nm以下である。二乗平均平方根粗さ(RMC)がこの上限を下回れば、表面の破壊が少ないため好ましい。また、下限としては、通常0.1nm以上、好ましく0.15nm以上、より好ましくは0.2nm以上、最も好ましくは0.3nm以上である。この下限を上回れば、経済的に正極材が製造できるため、好ましい。
<Root mean square roughness (RMC)>
The lithium transition metal-based compound powder of the present invention is characterized in that the root mean square roughness (RMC) of the primary particle surface according to JIS B 0601: 2001 is 1.5 nm or less. The upper limit of the root mean square roughness (RMC) is preferably 1 nm or less, more preferably 0.9 nm or less, and particularly preferably 0.8 nm or less. It is preferable that the root mean square roughness (RMC) is less than this upper limit because the surface is less damaged. Further, the lower limit is usually 0.1 nm or more, preferably 0.15 nm or more, more preferably 0.2 nm or more, and most preferably 0.3 nm or more. Exceeding this lower limit is preferable because the positive electrode material can be produced economically.

なお、JIS B 0601:2001の規定は、日本工業標準調査会の定めるものであ
る。
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、水素イオン含有量が1000wtppm以下であることが好ましい。さらに好ましくは900wtppm以下、特に好ましくは850wtppm以下である。下限としては、通常1wtppm以上、好ましくは50wtppm以上、さらに好ましくは100wtppm以上である。水素イオン含有量が多すぎると固体内のLiイオンの拡散に悪影響を及ぼす傾向がある。一方、水素イオン含有量を1wtppm以下とするには極めて厳密に管理された保管条件が必要である。
The provisions of JIS B 0601: 2001 are defined by the Japan Industrial Standards Committee.
The lithium transition metal-based compound powder of the present invention preferably has a hydrogen ion content of 1000 wtppm or less. More preferably, it is 900 wtppm or less, Most preferably, it is 850 wtppm or less. As a lower limit, it is 1 wtppm or more normally, Preferably it is 50 wtppm or more, More preferably, it is 100 wtppm or more. If the hydrogen ion content is too high, the diffusion of Li ions in the solid tends to be adversely affected. On the other hand, extremely strictly controlled storage conditions are required to reduce the hydrogen ion content to 1 wtppm or less.

本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、pHが5以上の溶媒中で加熱処理した後、溶媒と分離し500℃以下の温度で24時間以内熱処理することにより得られる化合物であることが好ましい。本発明者らの検討によると、中性からアルカリ性の溶液を用い、処
理温度を室温より高くすることで、粒子表面を荒らすことなく、効率的に結晶構造中にLi空孔を形成することができる。処理液の初期のpHは、下限としては、通常5以上、好ましくは6以上、さらに好ましくは7以上である。また、上限としては、通常14以下、好ましくは13以下、さらに好ましくは11以下である。pHが低すぎると粒子表面が荒れ易く、逆に高すぎるとLi空孔が形成され難い傾向がある。
The lithium transition metal-based compound powder of the present invention is preferably a compound obtained by heat treatment in a solvent having a pH of 5 or more, then separating from the solvent and heat-treating at a temperature of 500 ° C. or less for 24 hours. . According to the study by the present inventors, it is possible to efficiently form Li vacancies in the crystal structure without roughening the particle surface by using a neutral to alkaline solution and setting the treatment temperature higher than room temperature. it can. The lower limit of the initial pH of the treatment liquid is usually 5 or more, preferably 6 or more, more preferably 7 or more. Moreover, as an upper limit, it is 14 or less normally, Preferably it is 13 or less, More preferably, it is 11 or less. If the pH is too low, the particle surface tends to be rough, whereas if it is too high, Li vacancies tend not to be formed.

溶媒中での処理温度は、下限としては、通常、室温以上、好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上である。また、上限としては、通常、350℃以下であり、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下である。温度が低すぎるとLi空孔が形成され難く、逆に高すぎると容器に必要な耐圧が高くなりすぎ経済的に好ましくない。なお、処理液は水溶液、アルコール、炭化水素等の有機溶媒いずれでもよいが、通常は水溶液、アルコールが好ましい。pHの調整方法としては、水酸化アルカリ、アンモニア、アンモニウム塩等を用いることができる。中でも、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物への異種アルカリ金属等の導入を防ぐため、アンモニア水やアンモニウム塩を用いることが好ましい。   The lower limit of the treatment temperature in the solvent is usually room temperature or higher, preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. Moreover, as an upper limit, it is 350 degrees C or less normally, Preferably it is 250 degrees C or less, More preferably, it is 200 degrees C or less. If the temperature is too low, Li vacancies are difficult to be formed. Conversely, if the temperature is too high, the pressure resistance required for the container becomes too high, which is economically undesirable. The treatment liquid may be an aqueous solution, an organic solvent such as alcohol or hydrocarbon, but is usually preferably an aqueous solution or alcohol. As a method for adjusting the pH, alkali hydroxide, ammonia, ammonium salt or the like can be used. Of these, ammonia water or ammonium salt is preferably used in order to prevent the introduction of different alkali metals or the like into the lithium nickel manganese composite oxide.

本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、空間群R−3m(166)で求めたリチウム遷移金属系化合物粉体のa軸、c軸の格子定数が、熱処理前後において、ともに増加することが好ましい。より具体的には、a軸の格子定数は、下限値としては、通常2.84Å以上、好ましくは2.85Å以上である。また、上限値としては、通常2.89Å以下、好ましくは2.88Å以下、さらに好ましく2.87Å以下である。a軸の格子定数がこの範囲であれば、構造安定性とレート特性とのバランスに優れるため、好ましい。また、a軸の格子定数の熱処理前後の増加量(Δa)としては、下限値としては、通常−0.015%以上、好ましくは0%以上、さらに好ましくは0.02%以上、特に好ましくは0.03%以上である。また、上限値としては、通常0.6%以下、好ましくは0.5%以下、さらに好ましくは0.4%以下、特に好ましくは0.3%以下である。Δaがこの範囲であれば、結晶構造の乱れに起因する寿命の悪化と、容量のバランスに優れるため、好ましい。   In the lithium transition metal-based compound powder of the present invention, the lattice constants of the a-axis and c-axis of the lithium transition metal-based compound powder obtained in the space group R-3m (166) may increase both before and after the heat treatment. preferable. More specifically, the lattice constant of the a axis is usually 2.84Å or more, preferably 2.85Å or more as a lower limit. Moreover, as an upper limit, it is 2.89 or less normally, Preferably it is 2.88 or less, More preferably, it is 2.87 or less. An a-axis lattice constant in this range is preferable because the balance between structural stability and rate characteristics is excellent. The lower limit of the increase in the a-axis lattice constant before and after heat treatment (Δa) is usually −0.015% or more, preferably 0% or more, more preferably 0.02% or more, and particularly preferably. It is 0.03% or more. Moreover, as an upper limit, it is 0.6% or less normally, Preferably it is 0.5% or less, More preferably, it is 0.4% or less, Most preferably, it is 0.3% or less. If Δa is within this range, it is preferable because the life is deteriorated due to disorder of the crystal structure and the capacity is well balanced.

さらに、c軸の格子定数は、下限値としては、通常14Å以上、好ましくは14.1Å以上、さらに好ましくは14.2Å以上、特に好ましくは14.24Å以上である。また、上限値としては、通常14.4Å以下、好ましくは14.35Å以下、さらに好ましくは14.32Å以下、特に好ましくは14.3Å以下である。c軸の格子定数がこの範囲であれば、構造安定性とレート特性とのバランスに優れるため、好ましい。また、c軸の格子定数の熱処理前後の増加量(Δc)としては、下限値としては、通常0.04%以上、好ましくは0.05%以上、さらに好ましくは0.06%以上、特に好ましくは0.07%以上である。また、上限値としては、通常0.3%以下、好ましくは0.2%以下、さらに好ましくは0.19%以下である。Δcがこの範囲であれば、結晶構造の乱れに起因する寿命の悪化と、容量のバランスに優れるため、好ましい。   Furthermore, the lower limit of the c-axis lattice constant is usually 14 mm or more, preferably 14.1 mm or more, more preferably 14.2 mm or more, and particularly preferably 14.24 mm or more. Moreover, as an upper limit, it is 14.4 or less normally, Preferably it is 14.35 or less, More preferably, it is 14.32 or less, Especially preferably, it is 14.3 or less. A c-axis lattice constant in this range is preferable because the balance between structural stability and rate characteristics is excellent. The lower limit of the increase in the c-axis lattice constant before and after heat treatment (Δc) is usually 0.04% or more, preferably 0.05% or more, more preferably 0.06% or more, particularly preferably. Is 0.07% or more. Moreover, as an upper limit, it is 0.3% or less normally, Preferably it is 0.2% or less, More preferably, it is 0.19% or less. If Δc is within this range, it is preferable because the life is deteriorated due to the disorder of the crystal structure and the capacity is well balanced.

ΔaとΔcの変化率の比(Δa/Δc)は、下限値としては、通常−1以上、好ましくは−0.8以上、さらに好ましくは0以上、特に好ましくは0.2以上である。また、上限値としては、通常3以下、好ましくは2以下である。Δa/Δcがこの範囲であれば、欠陥による固体内Liイオンの拡散性向上が起こり易いため、好ましい。
〈Li空孔および酸素空孔〉
本願発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、結晶構造中に、Li空孔および酸素空孔を有することを特徴としている。ここで、Li空孔および酸素空孔が導入されたことを確認するには、リチウム遷移金属系化合物の結晶構造中へのLi空孔および酸素空孔の導入処理前後の元素分析を比較することにより、Li量および酸素量が減少していることでLi空孔および酸素空孔の導入を確認できる。
The ratio (Δa / Δc) of the change rate between Δa and Δc is usually −1 or more, preferably −0.8 or more, more preferably 0 or more, and particularly preferably 0.2 or more as a lower limit. Moreover, as an upper limit, it is 3 or less normally, Preferably it is 2 or less. If Δa / Δc is within this range, it is preferable because the diffusibility of Li ions in the solid is easily improved by defects.
<Li vacancies and oxygen vacancies>
The lithium transition metal-based compound powder of the present invention is characterized by having Li vacancies and oxygen vacancies in the crystal structure. Here, to confirm the introduction of Li vacancies and oxygen vacancies, compare the elemental analysis before and after the introduction of Li vacancies and oxygen vacancies into the crystal structure of the lithium transition metal compound. Thus, introduction of Li vacancies and oxygen vacancies can be confirmed by a decrease in the Li amount and the oxygen amount.

〈BET比表面積〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体は、BET比表面積(SSA)が、通常1m/g以上、好ましくは1.2m/g以上、更に好ましくは1.5m/g以上、最も好ましくは1.8m/g以上で、通常20m/g以下、好ましくは16m/g以下、更に好ましくは13m/g以下、最も好ましくは10m/g以下である。BET比表面積がこの範囲よりも小さいと電池性能が低下しやすく、大きいと電池内での望ましくない副反応を促進する恐れがあるため好ましくない。
<BET specific surface area>
The lithium transition metal-based compound powder of the present invention has a BET specific surface area (SSA) of usually 1 m 2 / g or more, preferably 1.2 m 2 / g or more, more preferably 1.5 m 2 / g or more, most preferably. Is 1.8 m 2 / g or more, usually 20 m 2 / g or less, preferably 16 m 2 / g or less, more preferably 13 m 2 / g or less, and most preferably 10 m 2 / g or less. If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance is likely to deteriorate, and if it is large, an undesirable side reaction in the battery may be promoted.

BET比表面積は、公知のBET式粉体比表面積測定装置によって測定できる。本発明において、シスメックス NOVA1200型全自動粉体比表面積測定装置を用い、吸着ガスに窒素を使用し、連続流動法によるBET5点式法により測定することができる。具体的には粉体試料を混合ガスにより150℃の温度で加熱脱気し、次いで液体窒素温度まで冷却してガスを吸着させた後、これを室温まで加温して吸着された窒素ガスを脱着させ、その量を定量することにより、試料の比表面積を算出できる。   The BET specific surface area can be measured by a known BET type powder specific surface area measuring device. In the present invention, measurement can be performed by a BET 5-point method using a continuous flow method using a Sysmex NOVA1200 fully automatic powder specific surface area measuring apparatus and using nitrogen as an adsorption gas. Specifically, a powder sample is heated and degassed with a mixed gas at a temperature of 150 ° C., then cooled to liquid nitrogen temperature to adsorb the gas, and then heated to room temperature to adsorb the adsorbed nitrogen gas. By desorbing and quantifying the amount, the specific surface area of the sample can be calculated.

〈嵩密度〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体の嵩密度は通常0.3g/cc以上、好ましくは0.4g/cc以上、より好ましくは0.5g/cc以上、最も好ましくは0.7g/cc以上である。この下限を下回ると粉体充填性や電極調製に悪影響を及ぼし、また、これを活物質とする正極は単位容積当たりの容量密度が小さくなりすぎて好ましくない。また、嵩密度の上限は通常3g/cc以下、好ましくは2.8g/cc以下、より好ましくは2.6g/cc以下である。嵩密度がこの上限を上回ることは、粉体充填性や電極密度向上にとって好ましい一方、比表面積が低くなり過ぎる虞があり、電池性能が低下するため好ましくない。
<The bulk density>
The bulk density of the lithium transition metal compound powder of the present invention is usually 0.3 g / cc or more, preferably 0.4 g / cc or more, more preferably 0.5 g / cc or more, most preferably 0.7 g / cc or more. It is. Below this lower limit, powder filling properties and electrode preparation are adversely affected, and a positive electrode using this as an active material is not preferable because the capacity density per unit volume becomes too small. Further, the upper limit of the bulk density is usually 3 g / cc or less, preferably 2.8 g / cc or less, more preferably 2.6 g / cc or less. While it is preferable for the bulk density to exceed this upper limit, it is preferable for improving powder filling properties and electrode density. On the other hand, the specific surface area may become too low, which is not preferable because battery performance deteriorates.

なお、本発明では、嵩密度は、リチウム遷移金属系化合物粉体5〜10gを10mlのガラス製メスシリンダーに入れ、ストローク約20mmで200回タップした時の粉体充填密度(タップ密度)g/ccを求めた。
〈平均一次粒子径〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体の平均一次粒子径としては、通常0.01μm以上、好ましくは0.03μm以上、更に好ましくは0.05μm以上で、通常1μm以下、好ましくは0.5μm以下、さらに好ましくは0.3μm以下、最も好ましくは0.2μm以下である。本発明は固体内のLi拡散係数が比較的小さな正極を対象としているので、上記上限を超えるとLi拡散抵抗が増し、充放電特性が低下するなどの問題を生ずる恐れがあるため好ましくない。また上記下限を超えると、表面積が大きくなりすぎ、電池内での望ましくない反応を促進する恐れがあるため好ましくない。
In the present invention, the bulk density is 5 to 10 g of lithium transition metal compound powder in a 10 ml glass measuring cylinder and tapped 200 times with a stroke of about 20 mm (tap density) g / cc was determined.
<Average primary particle size>
The average primary particle size of the lithium transition metal compound powder of the present invention is usually 0.01 μm or more, preferably 0.03 μm or more, more preferably 0.05 μm or more, and usually 1 μm or less, preferably 0.5 μm or less. More preferably, it is 0.3 μm or less, and most preferably 0.2 μm or less. Since the present invention is intended for a positive electrode having a relatively small Li diffusion coefficient in a solid, exceeding the above upper limit is liable to cause problems such as an increase in Li diffusion resistance and a decrease in charge / discharge characteristics. On the other hand, when the above lower limit is exceeded, the surface area becomes too large, and an undesirable reaction in the battery may be promoted.

なお、本発明における一次粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した平均径であり、30,000〜100,000倍のSEM画像を用いて、10〜30個程度の一次粒子の粒子径の平均値として求めることができる。
〈二次粒子のメジアン径及び90%積算径(D90)〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体の二次粒子のメジアン径は通常1μm以上、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、最も好ましくは5μm以上で、通常20μm以下、好ましくは18μm以下、より好ましくは16μm以下、最も好ましくは15μm以下である。上記下限を下回ると、二次粒子自体が微細化するため、本発明によるところの導電材含有量の削減効果を効果的に得られなくなる恐れがあり、上限を超えると粒子強度が低下するため、混錬時の破砕粒子の発生量が増えるため、好ましくない。
In addition, the average particle diameter of the primary particle in this invention is an average diameter observed with the scanning electron microscope (SEM), and it is about 10-30 primary using the SEM image of 30,000-100,000 times. It can obtain | require as an average value of the particle diameter of particle | grains.
<Median diameter of secondary particles and 90% cumulative diameter (D90)>
The median diameter of the secondary particles of the lithium transition metal compound powder of the present invention is usually 1 μm or more, preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more, most preferably 5 μm or more, usually 20 μm or less, preferably 18 μm or less, more Preferably it is 16 micrometers or less, Most preferably, it is 15 micrometers or less. If the lower limit is exceeded, the secondary particles themselves become finer, and therefore there is a possibility that the effect of reducing the conductive material content according to the present invention may not be obtained effectively, and if the upper limit is exceeded, the particle strength decreases. Since the generation amount of crushed particles during kneading increases, it is not preferable.

また、本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体の二次粒子の90%積算径(D90)は
通常30μm以下、好ましくは26μm以下、より好ましくは23μm以下、最も好ましくは20μm以下で、通常5μm以上、好ましくは8μm以上、より好ましくは12μm以上、最も好ましくは15μm以上である。上記上限を超えると電池性能の低下を来したり、正極活物質層形成時の塗布性に問題が生ずる虞があり、下限を下回ると高嵩密度品が得られなくなる虞があるため好ましくない。
The 90% cumulative diameter (D90) of the secondary particles of the lithium transition metal-based compound powder of the present invention is usually 30 μm or less, preferably 26 μm or less, more preferably 23 μm or less, most preferably 20 μm or less, and usually 5 μm or more. , Preferably 8 μm or more, more preferably 12 μm or more, and most preferably 15 μm or more. If the above upper limit is exceeded, battery performance may be deteriorated, and there may be a problem in applicability at the time of forming the positive electrode active material layer, and if it is below the lower limit, a high bulk density product may not be obtained.

平均粒子径としてのメジアン径及び90%積算径(D90)は、公知のレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置によって、屈折率1.24を設定し、粒子径基準を体積基準として測定できる。測定の際に用いる分散媒として、0.1重量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用いることができる。
〈本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体が上述の効果をもたらす理由〉
本発明のリチウム遷移金属系化合物粉体が上述の効果をもたらす理由としては次のように考えられる。本発明の対象となるリチウム遷移金属系化合物は、固体内のLiイオンの拡散が比較的遅く、そのために不可逆容量が大きかったり、レート特性に劣ると考えられる。該材料の特性を向上させる手段としては、以下の2つが考えられる。
The median diameter and the 90% cumulative diameter (D90) as the average particle diameter can be measured by setting a refractive index of 1.24 using a known laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus and using the particle diameter reference as a volume reference. As a dispersion medium used in the measurement, a 0.1% by weight sodium hexametaphosphate aqueous solution can be used.
<Reason why the lithium transition metal-based compound powder of the present invention provides the above effects>
The reason why the lithium transition metal-based compound powder of the present invention brings about the above-described effect is considered as follows. The lithium transition metal-based compound that is the subject of the present invention is considered to have a relatively slow diffusion of Li ions in the solid, and therefore has a large irreversible capacity and poor rate characteristics. The following two methods can be considered as means for improving the properties of the material.

1)一次結晶径を小さくして固体内の拡散距離を短縮する方法
2)固体内のLiイオン拡散係数を向上させる方法
本発明はおもに、二番目に関する。より具体的には、固体内にリチウムイオン欠損と酸素イオン欠損の両方を導入し、リチウムイオン移動を促進するLi空孔を確保すると共に、拡散パスを広げるために、酸素空孔を導入して格子定数を増大させている。
1) A method of reducing the primary crystal diameter to shorten the diffusion distance in the solid 2) A method of improving the Li ion diffusion coefficient in the solid The present invention mainly relates to the second. More specifically, both lithium ion vacancies and oxygen ion vacancies are introduced into the solid to secure Li vacancies that promote lithium ion migration and introduce oxygen vacancies to widen the diffusion path. The lattice constant is increased.

[リチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物の製造方法]
本発明のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物の製造方法は、特定の製法に限定されるものではないが、例えば、ニッケル化合物、マンガン化合物、及びコバルト化合物を液体媒体中に分散させたスラリーを噴霧乾燥及び/又は熱分解した後、リチウム化合物と混合し、該混合物を焼成して製造してもよいし、ニッケル化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、およびリチウム化合物を分散、または溶解させたスラリーあるいは溶液を噴霧乾燥あるいは噴霧熱分解し、必要に応じて焼成して製造しても良い。
[Method for producing lithium transition metal compound for positive electrode material of lithium secondary battery]
The method for producing a lithium transition metal compound for a lithium secondary battery positive electrode material of the present invention is not limited to a specific production method. For example, a nickel compound, a manganese compound, and a cobalt compound are dispersed in a liquid medium. The slurry may be spray-dried and / or pyrolyzed and then mixed with a lithium compound, and the mixture may be fired to produce or disperse or dissolve the nickel compound, manganese compound, cobalt compound, and lithium compound. The slurry or solution may be spray dried or spray pyrolyzed and fired as necessary.

以下に本発明のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体の製造方法を詳細に説明する。
本発明の方法により、リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物粉体を製造するに当たり、スラリーの調製に用いる原料化合物のうち、ニッケル化合物としては、Ni(OH)、NiO、NiOOH、NiCO、2Ni(OH)・4HO、NiC・2HO、Ni(NO・6HO、NiSO、NiSO・6HO、酢酸ニッケル、脂肪酸ニッケル、ニッケルハロゲン化物等が挙げられる。この中でも、水に対する溶解性が高い、Ni(NO・6HO、NiSO・6HO、酢酸ニッケルが好ましい。噴霧熱分解において一次粒子径を細かく出来るという観点から、特に好ましいのはNi(NO・6HO、酢酸ニッケルである。これらのニッケル化合物は1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
The method for producing a lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material of the present invention will be described in detail below.
Among the raw material compounds used in the preparation of the slurry for producing lithium nickel manganese cobalt based composite oxide powder by the method of the present invention, the nickel compounds include Ni (OH) 2 , NiO, NiOOH, NiCO 3 , 2Ni (OH) 2 · 4H 2 O , NiC 2 O 4 · 2H 2 O, Ni (NO 3) 2 · 6H 2 O, NiSO 4, NiSO 4 · 6H 2 O, nickel acetate, fatty acid nickel, nickel halide and the like Can be mentioned. Among these, Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O, NiSO 4 .6H 2 O, and nickel acetate, which are highly soluble in water, are preferable. Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O and nickel acetate are particularly preferred from the viewpoint that the primary particle size can be reduced in spray pyrolysis. These nickel compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、マンガン化合物としてはMn、MnO、Mn等のマンガン酸化物、MnCO、Mn(NO、MnSO、酢酸マンガン、ジカルボン酸マンガン、クエン酸マンガン、脂肪酸マンガン等のマンガン塩、オキシ水酸化物、塩化マンガン等のハロゲン化物等が挙げられる。この中でも、水に対する溶解性が高い、Mn(NO、MnSO、酢酸マンガン、ジカルボン酸マンガン、クエン酸マンガン、脂肪酸マンガンが好ましい。噴霧熱分解において一次粒子径を細かく出来るという観点から、特に好ましいのは、Mn(NO、酢酸マンガンである。これらのマンガン化合物は1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。 In addition, manganese compounds such as Mn 2 O 3 , MnO 2 , Mn 3 O 4 , manganese oxide, MnCO 3 , Mn (NO 3 ) 2 , MnSO 4 , manganese acetate, manganese dicarboxylate, manganese citrate, fatty acid manganese And manganese salts such as oxyhydroxide, manganese chloride and the like. Among these, Mn (NO 3 ) 2 , MnSO 4 , manganese acetate, manganese dicarboxylate, manganese citrate and manganese fatty acid, which have high solubility in water, are preferable. Mn (NO 3 ) 2 and manganese acetate are particularly preferable from the viewpoint that the primary particle size can be reduced in spray pyrolysis. These manganese compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、コバルト化合物としては、Co(OH)、CoOOH、CoO、Co、Co、Co(OCOCH・4HO、CoCl、Co(NO・6HO、Co(SO・7HO等が挙げられる。この中でも、水に対する溶解性が高い、Co(NO3)・6HO、Co(OCOCH・4HO、CoCl、Co(SO・7HOが好ましい。噴霧熱分解において一次粒子径を細かく出来るという観点から、特に好ましいのは、Co(NO・6HO、Co(OCOCH・4HOである。これらのコバルト化合物は1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。 Further, as the cobalt compound, Co (OH) 2 , CoOOH, CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , Co (OCOCH 3 ) 2 .4H 2 O, CoCl 2 , Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O, Co (SO 4 ) 2 · 7H 2 O, and the like. Among these, Co (NO3) 2 · 6H 2 O, Co (OCOCH 3 ) 2 · 4H 2 O, CoCl 2 , and Co (SO 4 ) 2 · 7H 2 O, which are highly soluble in water, are preferable. From the viewpoint that the primary particle size can be reduced in spray pyrolysis, Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O and Co (OCOCH 3 ) 2 .4H 2 O are particularly preferable. These cobalt compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、リチウム化合物としては、LiCO、LiNO、LiNO、LiOH、LiOH・HO、LiH、LiF、LiCl、LiBr、LiI、CHOOLi、LiO、LiSO、ジカルボン酸Li、クエン酸Li、脂肪酸Li、アルキルリチウム等が挙げられる。これらのリチウム化合物は1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。 As the lithium compound, Li 2 CO 3, LiNO 3 , LiNO 2, LiOH, LiOH · H 2 O, LiH, LiF, LiCl, LiBr, LiI, CH 3 OOLi, Li 2 O, Li 2 SO 4, dicarboxylic Acid Li, citrate Li, fatty acid Li, alkyl lithium, etc. are mentioned. These lithium compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

原料の混合方法は特に限定されるものではなく、湿式でも乾式でも良い。結果的に、混合塩が完全に溶解していることが望ましい。分散媒としては、有機溶媒、水のいずれも用いることができるが、水を用いるのが好ましい。 原料塩を溶解した溶液をそのまま乾燥
及び/又は熱分解工程に供してもよいし、後工程での排ガス処理の問題を回避するため、共沈法によって、水酸化物、炭酸塩等に変換し、水洗等を行って、Li原料と混合した混合溶液を、乾燥及び/又は熱分解工程に供してもよい。
The method for mixing the raw materials is not particularly limited, and may be wet or dry. As a result, it is desirable that the mixed salt is completely dissolved. As the dispersion medium, either an organic solvent or water can be used, but it is preferable to use water. The solution in which the raw material salt is dissolved may be directly subjected to a drying and / or pyrolysis process, or converted to hydroxide, carbonate, etc. by a coprecipitation method in order to avoid the problem of exhaust gas treatment in the subsequent process. The mixed solution mixed with the Li raw material by washing with water or the like may be subjected to a drying and / or pyrolysis step.

混合溶液は、次いで乾燥及び/又は熱分解工程に供される。乾燥方法は特に限定されないが、一次粒子を微細化しかつ略球状の二次粒子を効率よく形成できる等の観点から噴霧熱分解法が好ましい。
このようにして得られた混合粉体は、次いで焼成処理される。この焼成条件は、組成や使用するリチウム化合物原料にも依存するが、傾向として、焼成温度が高すぎると一次粒子が成長しすぎ、逆に低すぎると嵩密度が小さく、また比表面積が大きくなりすぎる。焼成温度としては、通常800℃以上、好ましくは900℃以上、更に好ましくは950℃以上、通常1100℃以下、好ましくは1075℃以下、更に好ましくは1050℃以下である。
The mixed solution is then subjected to a drying and / or pyrolysis step. The drying method is not particularly limited, but the spray pyrolysis method is preferable from the viewpoint of making primary particles fine and forming substantially spherical secondary particles efficiently.
The mixed powder thus obtained is then fired. This firing condition depends on the composition and the lithium compound raw material used, but as a tendency, if the firing temperature is too high, the primary particles grow too much. Too much. The firing temperature is usually 800 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher, more preferably 950 ° C. or higher, usually 1100 ° C. or lower, preferably 1075 ° C. or lower, more preferably 1050 ° C. or lower.

<処理方法>
リチウムニッケルマンガン系複合酸化物粉体の結晶構造中にLi空孔および酸素空孔を導入する方法としては、遷移金属の酸化数を増加させずにLi空孔を導入することができ、かつ、粒子表面を荒らさない方法であればよい。より具体的には次のように例示される。
<Processing method>
As a method of introducing Li vacancies and oxygen vacancies in the crystal structure of the lithium nickel manganese based composite oxide powder, Li vacancies can be introduced without increasing the oxidation number of the transition metal, and Any method that does not roughen the particle surface may be used. More specifically, it is exemplified as follows.

まずLi空孔の形成方法に関して述べる。通常、室温においてリチウムニッケルマンガン系複合酸化物粉体を純水に分散させると、水溶液はアルカリ性を示す。このことから、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物粉体表面のリチウムイオンが一部水素イオンに置換されるものと推察される。しかし、室温においてはその交換量は少なく、粒子表面に限られているため、電池性能への影響は非常に小さい。分散液を酸性とすることでより多くのリチウムイオンを交換したり、あるいはLiOとして脱離させたりすることが可能である。一方、酸性条件では粒子表面へのダメージのため、サイクル寿命が低下したり、レート特性が低下する場合があることが知られている。本発明者らの検討によると、中性からアルカリ性の溶液を用い、処理温度を室温より高くすることで、粒子表面を荒らすことなく、効率的に結晶構造中にLi空孔を形成することができる。処理液の初期のpHは、下限としては、通常5以上、好ましくは6以上、さらに好ましくは7以上である。また、
上限としては、通常14以下、好ましくは13以下、さらに好ましくは11以下である。pHが低すぎると粒子表面が荒れ易く、逆に高すぎるとLi空孔が形成され難い傾向がある。
First, a method for forming Li vacancies will be described. Usually, when lithium nickel manganese composite oxide powder is dispersed in pure water at room temperature, the aqueous solution exhibits alkalinity. From this, it is presumed that lithium ions on the surface of the lithium nickel manganese composite oxide powder are partially substituted with hydrogen ions. However, since the exchange amount is small at room temperature and is limited to the particle surface, the influence on the battery performance is very small. By making the dispersion acidic, more lithium ions can be exchanged or desorbed as Li 2 O. On the other hand, it is known that the cycle life may be reduced or the rate characteristics may be reduced due to damage to the particle surface under acidic conditions. According to the study by the present inventors, it is possible to efficiently form Li vacancies in the crystal structure without roughening the particle surface by using a neutral to alkaline solution and setting the treatment temperature higher than room temperature. it can. The lower limit of the initial pH of the treatment liquid is usually 5 or more, preferably 6 or more, more preferably 7 or more. Also,
As an upper limit, it is 14 or less normally, Preferably it is 13 or less, More preferably, it is 11 or less. If the pH is too low, the particle surface tends to be rough, whereas if it is too high, Li vacancies tend not to be formed.

溶媒中での処理温度は、下限としては、通常、室温以上、好ましくは40℃以上、さらに好ましくは50℃以上である。また、上限としては、通常、350℃以下であり、好ましくは250℃以下、さらに好ましくは200℃以下である。温度が低すぎるとLi空孔が形成され難く、逆に高すぎると容器に必要な耐圧が高くなりすぎ経済的に好ましくない。なお、処理液は水溶液、アルコール、炭化水素等の有機溶媒いずれでもよいが、通常は水溶液、アルコールが好ましい。pHの調整方法としては、水酸化アルカリ、アンモニア、アンモニウム塩等を用いることができる。中でも、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物への異種アルカリ金属等の導入を防ぐため、アンモニア水やアンモニウム塩を用いることが好ましい。   The lower limit of the treatment temperature in the solvent is usually room temperature or higher, preferably 40 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher. Moreover, as an upper limit, it is 350 degrees C or less normally, Preferably it is 250 degrees C or less, More preferably, it is 200 degrees C or less. If the temperature is too low, Li vacancies are difficult to be formed. Conversely, if the temperature is too high, the pressure resistance required for the container becomes too high, which is economically undesirable. The treatment liquid may be an aqueous solution, an organic solvent such as alcohol or hydrocarbon, but is usually preferably an aqueous solution or alcohol. As a method for adjusting the pH, alkali hydroxide, ammonia, ammonium salt or the like can be used. Of these, ammonia water or ammonium salt is preferably used in order to prevent the introduction of different alkali metals or the like into the lithium nickel manganese composite oxide.

次に酸素空孔の形成方法に関して述べる。酸素空孔の一部は、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物から、LiOが脱離することで形成される。その他に、結晶構造中のLiイオンが水素イオンで交換され、加熱処理によってHOとして脱離することで生じる酸素空孔も存在すると考えられる。すなわち、溶媒中でのLiイオン/水素イオンの交換により、溶媒を乾燥した後でも結晶構造には水素イオンが残留するが、溶媒を除去した後、200℃以上の熱処理によって水素イオンがHOとして脱離する結果、結晶構造に酸素空孔が形成される。溶媒除去後の熱処理温度は下限としては、通常200℃以上、好ましくは300℃以上、さらに好ましくは350℃以上である。上限としては、通常、900℃以下、600℃以下、さらに好ましくは500℃以下である。熱処理温度が低すぎると残留する水素イオンの量が多すぎるため、レート特性が低下する傾向がある。逆に高すぎると、Li空孔や酸素空孔が安定に存在できず、スピネル相など不純物相が生成し、電池特性が低下する傾向がある。 Next, a method for forming oxygen vacancies will be described. Some of the oxygen vacancies are formed by the elimination of Li 2 O from the lithium nickel manganese composite oxide. In addition, it is considered that there are oxygen vacancies generated by Li ions in the crystal structure being exchanged with hydrogen ions and desorbed as H 2 O by heat treatment. In other words, hydrogen ions remain in the crystal structure even after drying the solvent by exchanging Li ions / hydrogen ions in the solvent, but after removing the solvent, the hydrogen ions are converted to H 2 O by heat treatment at 200 ° C. or higher. As a result of desorption, oxygen vacancies are formed in the crystal structure. The lower limit of the heat treatment temperature after removal of the solvent is usually 200 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, more preferably 350 ° C. or higher. As an upper limit, it is 900 degrees C or less normally, 600 degrees C or less normally, More preferably, it is 500 degrees C or less. If the heat treatment temperature is too low, the amount of remaining hydrogen ions is too large, and the rate characteristics tend to be lowered. On the other hand, if it is too high, Li vacancies and oxygen vacancies cannot exist stably, an impurity phase such as a spinel phase is generated, and battery characteristics tend to deteriorate.

以上の方法により、結晶構造を保持したまま、ラマン分光法、XRDなどで確認されるスピネル相などの不純物相をバルク、表面いずれにも生成させることなく、効率的にLi空孔や酸素空孔を形成することができる。
本発明のリチウムニッケルマンガン系複合酸化物に含有される水素イオンは、通常、1000ppm以下、さらに好ましくは900wtppm以下、特に好ましくは850wtppm以下である。下限としては、通常1wtppm以上、好ましくは50wtppm以上、さらに好ましくは100wtppm以上である。水素イオン含有量が多すぎると固体内のLiイオンの拡散に悪影響を及ぼす傾向がある。一方、水素イオン含有量を1wtppm以下とするには極めて厳密に管理された保管条件が必要である。
By the above method, Li vacancies and oxygen vacancies can be efficiently produced without generating an impurity phase such as a spinel phase confirmed by Raman spectroscopy, XRD, or the like in both the bulk and the surface while maintaining the crystal structure. Can be formed.
The hydrogen ion contained in the lithium nickel manganese composite oxide of the present invention is usually 1000 ppm or less, more preferably 900 wtppm or less, and particularly preferably 850 wtppm or less. As a lower limit, it is 1 wtppm or more normally, Preferably it is 50 wtppm or more, More preferably, it is 100 wtppm or more. If the hydrogen ion content is too high, the diffusion of Li ions in the solid tends to be adversely affected. On the other hand, extremely strictly controlled storage conditions are required to reduce the hydrogen ion content to 1 wtppm or less.

[集電体]
集電体としては、例えば、金属円柱、金属コイル、金属板、金属箔膜、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が用いられる。この中でも特に金属箔膜が、現在工業化製品に使用されているために好ましい。なお、金属薄膜は適宣メッシュ状にして用いてもよい。
金属箔膜の厚さは、特に限定はされないが、通常1μm以上、好ましくは5μm以上、更に好ましくは10μm以上、また、通常100μm以下、好ましくは50μm以下、更に好ましくは20μm以下である。上記範囲よりも薄い金属箔膜の場合、集電体として必要な強度が不足する場合がある。
[Current collector]
As the current collector, for example, a metal cylinder, a metal coil, a metal plate, a metal foil film, a carbon plate, a carbon thin film, a carbon cylinder, or the like is used. Among these, a metal foil film is particularly preferable because it is currently used in industrialized products. The metal thin film may be used in a suitable mesh shape.
The thickness of the metal foil film is not particularly limited, but is usually 1 μm or more, preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 20 μm or less. In the case of a metal foil film thinner than the above range, the strength required as a current collector may be insufficient.

また、集電体に用いられる金属としては、具体的には、銅、ニッケル、ステンレス鋼、鉄、チタン、アルミニウム、アルミニウム合金等が挙げられる。
[物性]
<充填密度>
正極の充填密度は、特に制限されないが、通常0.1g/cm以上、好ましくは0.5g/cm以上、また通常5.0g/cm以下、好ましくは4.0g/cm以下である。正極の充填密度がこの範囲を下回ると、高容量の電池を得難い場合もある。一方、この範囲を上回ると正極中の気孔量が少なくなる場合があり、好ましい電池特性を得難い場合もある。正極の充填密度は、集電体を除く正極重量を、正極面積と正極厚みで除して求めた値を用いる。
Specific examples of the metal used for the current collector include copper, nickel, stainless steel, iron, titanium, aluminum, and an aluminum alloy.
[Physical properties]
<Filling density>
The packing density of the positive electrode is not particularly limited, but is usually 0.1 g / cm 3 or more, preferably 0.5 g / cm 3 or more, and usually 5.0 g / cm 3 or less, preferably 4.0 g / cm 3 or less. is there. If the packing density of the positive electrode is below this range, it may be difficult to obtain a high-capacity battery. On the other hand, if it exceeds this range, the amount of pores in the positive electrode may decrease, and it may be difficult to obtain favorable battery characteristics. As the packing density of the positive electrode, a value obtained by dividing the weight of the positive electrode excluding the current collector by the positive electrode area and the positive electrode thickness is used.

<空隙率>
正極の空隙率は、特に制限されないが、通常10%以上、好ましくは20%以上、また通常50%以下、好ましくは40%以下である。正極の空隙率がこの範囲を下回ると、負極中の気孔が少なく電解液が浸透し難くなり、好ましい電池特性を得難い場合もある。一方、この範囲を上回ると、正極中の気孔が多く正極強度が弱くなりすぎて、好ましい電池特性を得難い場合もある。正極の空隙率は、正極の水銀ポロシメータによる細孔分布測定によって得られる全細孔容積を、集電体を除いた正極材活物質層の見掛け体積で割った値の百分率を用いる。
<Porosity>
The porosity of the positive electrode is not particularly limited, but is usually 10% or more, preferably 20% or more, and usually 50% or less, preferably 40% or less. When the porosity of the positive electrode is lower than this range, there are few pores in the negative electrode, and the electrolyte does not easily penetrate, and it may be difficult to obtain preferable battery characteristics. On the other hand, if this range is exceeded, there may be many pores in the positive electrode and the positive electrode strength becomes too weak, making it difficult to obtain favorable battery characteristics. As the porosity of the positive electrode, a percentage obtained by dividing the total pore volume obtained by measuring the pore distribution with a mercury porosimeter of the positive electrode by the apparent volume of the positive electrode active material layer excluding the current collector is used.

<導電剤>
正極活物質層には、導電剤を含んでもよい。導電剤は、用いる正極活物質の充放電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。例えば、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、サーマルブラック等のカ−ボンブラック類、炭素繊維、気相成長炭素繊維(VGCF)、金属繊維等の導電性繊維類、フッ化カーボン、銅等の金属粉末類等を単独又はこれらの混合物として含ませることができる。これらの導電剤のなかで、アセチレンブラック、VGCFが特に好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。導電剤の添加量は、特に限定されないが、負極活物質に対して、1〜30質量%が好ましく、特に1〜15質量%が好ましい。
<Conductive agent>
The positive electrode active material layer may include a conductive agent. The conductive agent may be any electron conductive material that does not cause a chemical change at the charge / discharge potential of the positive electrode active material to be used. For example, carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black and thermal black, carbon fibers, vapor grown carbon fibers (VGCF), conductive fibers such as metal fibers, fluorine Metal powders such as carbonized carbon and copper can be contained alone or as a mixture thereof. Of these conductive agents, acetylene black and VGCF are particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Although the addition amount of a electrically conductive agent is not specifically limited, 1-30 mass% is preferable with respect to a negative electrode active material, and 1-15 mass% is especially preferable.

<結着剤>
結着剤としては、後述する液体溶媒に対して安定な高分子が好ましい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミド、セルロース等の樹脂系高分子、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム又はエチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、その水素添加物、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体及びその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、又はプロピレン・α−オレフィン(炭素数2〜12)共重合体等の軟質樹脂状高分子、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、又はポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子、アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Binder>
As the binder, a polymer that is stable against a liquid solvent described later is preferable. For example, resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, aromatic polyamide, cellulose, rubbery polymers such as styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber or ethylene / propylene rubber, styrene / butadiene / styrene block Polymers, hydrogenated products thereof, styrene / ethylene / butadiene / styrene copolymers, styrene / isoprene / styrene block copolymers and thermoplastic elastomeric polymers such as hydrogenated products, syndiotactic 1,2-polybutadiene , Ethylene / vinyl acetate copolymer, or soft resinous polymer such as propylene / α-olefin (carbon number 2 to 12) copolymer, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or polytetrafluoroethylene / ethylene The fluoropolymer of the polymer such as, a polymer composition or the like having an ionic conductivity of alkali metal ions (especially lithium ions) can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

上記のイオン伝導性を有する高分子組成物としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物や、ポリエーテル化合物の架橋体高分子や、ポリエピクロルヒドリン、ポリフォスファゼン、ポリシロキサン、ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、又はポリアクリロニトリル等の高分子化合物に、リチウム塩又はリチウムを主体とするアルカリ金属塩かを複合させた高分子、又はこれにプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の高い誘電率又はイオン−双極子相互作用力かを有する有機化合物を配合した高分子を用いることができる。   Examples of the polymer composition having ion conductivity include polyether polymer compounds such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, crosslinked polymers of polyether compounds, polyepichlorohydrin, polyphosphazene, polysiloxane, and polyvinylpyrrolidone. , A polymer in which a lithium salt or an alkali metal salt mainly composed of lithium is combined with a polymer compound such as polyvinylidene carbonate or polyacrylonitrile, or a high dielectric such as propylene carbonate, ethylene carbonate, or γ-butyrolactone. A polymer in which an organic compound having a rate or an ion-dipole interaction force is blended can be used.

具体的には、通常、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、芳香族ポリアミド、又はセルロース及びその誘導体(例えばカルボキシメチルセルロース)等の樹脂系高分子、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、又はエチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、又はポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物、ポリエーテル化合物の架橋体高分子が挙げられ、好ましくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン・ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、又はポリエチレンオキシドが挙げられ、更に好ましくは、ポリエチレン、スチレン・ブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、又はポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。これらは、現在工業的に一般に使用されており、扱い易いため好適である。   Specifically, resin polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, aromatic polyamide, or cellulose and derivatives thereof (for example, carboxymethylcellulose), styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, or ethylene / propylene are usually used. Rubber-like polymers such as rubber, fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or polytetrafluoroethylene / ethylene copolymers, polyether polymer compounds such as polyethylene oxide and polypropylene oxide, polyethers Examples include crosslinked polymers of the compound, preferably polyethylene, polypropylene, styrene / butadiene rubber, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, or polyethylene oxide. Is, more preferably, polyethylene, styrene-butadiene, polyvinylidene fluoride, or polytetrafluoroethylene. These are currently used industrially and are suitable because they are easy to handle.

この正極の構造は、本発明のリチウム遷移金属系化合物と、リチウム遷移金属系化合物A及び/又は導電剤と、結着剤を分散液中に分散させたスラリー状のものを、集電体基板上に薄く塗布・乾燥する工程、続いて所定の厚み・密度まで圧密するプレス工程により製造される。
正極活物質、必要に応じて用いられる導電剤と結着剤を混合して集電体上に塗布する際の正極活物質スラリーの調製には、水系溶媒又は有機溶媒が分散媒として用いられる。水系溶媒としては、通常、水が用いられるが、これにエタノール等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の環状アミド類等の添加剤を水に対して、30質量%以下程度まで添加することもできる。
The structure of this positive electrode is the current collector substrate in which the lithium transition metal compound of the present invention, the lithium transition metal compound A and / or the conductive agent, and the slurry in which the binder is dispersed in the dispersion are used. It is manufactured by a thin coating and drying process, followed by a pressing process for compacting to a predetermined thickness and density.
A water-based solvent or an organic solvent is used as a dispersion medium for preparing a positive electrode active material slurry when a positive electrode active material, a conductive agent and a binder used as necessary are mixed and applied onto a current collector. As the aqueous solvent, water is usually used, and additives such as alcohols such as ethanol and cyclic amides such as N-methylpyrrolidone may be added to water up to about 30% by mass or less. it can.

また、有機溶媒としては、通常、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類、アニソール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられ、中でも、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類等が好ましい。   As the organic solvent, usually, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, and aromatic carbonization such as anisole, toluene and xylene Examples thereof include alcohols such as hydrogens, butanol and cyclohexanol, among which cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are preferable. .

正極活物質、結着剤及び必要に応じて配合される導電剤をこれらの溶媒に混合して正極活物質スラリーを調製し、これを正極用集電体基板に所定の厚みとなるように塗布することにより正極活物質層が形成されるが、この正極活物質スラリー中の正極活物質の濃度の上限は通常70質量%以下、好ましくは55質量%以下であり、下限は通常30質量%以上、好ましくは40質量%以上である。正極活物質の濃度がこの上限を超えると正極活物質スラリー中の正極活物質が凝集し易くなり、下限を下回ると正極活物質スラリーの保存中に正極活物質が沈降し易くなる。   A positive electrode active material, a binder, and a conductive agent blended as necessary are mixed with these solvents to prepare a positive electrode active material slurry, and this is applied to the positive electrode current collector substrate to a predetermined thickness. Thus, the positive electrode active material layer is formed, and the upper limit of the concentration of the positive electrode active material in this positive electrode active material slurry is usually 70% by mass or less, preferably 55% by mass or less, and the lower limit is usually 30% by mass or more. , Preferably it is 40 mass% or more. If the concentration of the positive electrode active material exceeds this upper limit, the positive electrode active material in the positive electrode active material slurry tends to aggregate, and if it falls below the lower limit, the positive electrode active material tends to settle during storage of the positive electrode active material slurry.

また、正極活物質スラリー中の結着剤の濃度の上限は通常30質量%以下、好ましくは10質量%以下であり、下限は通常0.1質量%以上、好ましくは0.5重量以上である。結着剤の濃度がこの上限を超えると得られる正極の内部抵抗が大きくなり、下限を下回ると正極活物質層の結着性に劣るものとなる。
[3]非水電解質二次電池
本発明の非水電解質二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備える非水電解質二次電池において、正極に本発明のリチウム遷移金属系化合物を用いたものである。
Further, the upper limit of the concentration of the binder in the positive electrode active material slurry is usually 30% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and the lower limit is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% or more. . When the concentration of the binder exceeds the upper limit, the internal resistance of the positive electrode obtained is increased, and when the concentration is lower than the lower limit, the binding property of the positive electrode active material layer is deteriorated.
[3] Nonaqueous electrolyte secondary battery The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is a positive electrode and a negative electrode capable of occluding and releasing lithium ions, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including an electrolyte. A transition metal compound is used.

本発明の非水電解質二次電池を構成する負極、電解質等の電池構成上必要な、正極以外の部材の選択については特に制限されない。以下において、本発明のリチウム遷移金属系化合物を正極として用いた場合の非水電解質二次電池を構成する正極以外の部材の材料等を例示するが、使用し得る材料はこれらの具体例に限定されるものではない。
[負極]
負極は、集電体基板上に、負極活物質と、結着及び増粘効果を有する有機物(結着剤)を含有する活物質層を形成してなり、通常、負極活物質と結着剤を、水又は有機溶媒中に分散させたスラリー状のものを、集電体基板上に薄く塗布・乾燥する工程、続いて所定の厚み・密度まで圧密するプレス工程により形成される。
The selection of members other than the positive electrode necessary for the battery configuration such as the negative electrode and the electrolyte constituting the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited. In the following, materials of members other than the positive electrode constituting the non-aqueous electrolyte secondary battery when the lithium transition metal compound of the present invention is used as the positive electrode will be exemplified, but the materials that can be used are limited to these specific examples. Is not to be done.
[Negative electrode]
The negative electrode is formed by forming an active material layer containing a negative electrode active material and an organic substance (binder) having a binding and thickening effect on a current collector substrate. Usually, the negative electrode active material and the binder are used. The slurry is dispersed in water or an organic solvent, and is applied by a thin coating and drying process on a current collector substrate, followed by a pressing process for compacting to a predetermined thickness and density.

<負極活物質>
負極活物質には、リチウムを吸蔵・放出できる機能を有している限り特に制限はないが、例えば、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物材料;二酸化マンガン等の遷移金属酸化物材料;フッ化黒鉛等の炭素質材料等を使用することができる。具体的には、LiFeO、LiCoO、LiNiO、LiMn及びこれらの非定比化合物、MnO、TiS、FeS、Nb、Mo、CoS、V、P、CrO、V、TeO、GeO、LiFePO、LiMnPO、LiNi0.5Mn1.5等を用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Negative electrode active material>
The negative electrode active material is not particularly limited as long as it has a function capable of inserting and extracting lithium. For example, lithium transition metal composite oxide materials such as lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, and lithium manganese oxide Transition metal oxide materials such as manganese dioxide; carbonaceous materials such as graphite fluoride can be used. Specifically, LiFeO 2 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 and their non-stoichiometric compounds, MnO 2 , TiS 2 , FeS 2 , Nb 3 S 4 , Mo 3 S 4 , CoS 2 , V 2 O 5 , P 2 O 5 , CrO 3 , V 3 O 3 , TeO 2 , GeO 2 , LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4, or the like can be used. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

<導電剤>
負極活物質層には、負極用導電剤を用いることができる。負極用導電剤は、用いる負極活物質の充放電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であれば何でもよい。例えば、天然黒鉛(鱗片状黒鉛等)、人造黒鉛等のグラファイト類;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、サーマルブラック等のカ−ボンブラック類;炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維類;フッ化カーボン類;アルミニウム等の金属粉末類;酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー類;酸化チタン等の導電性金属酸化物;ポリフェニレン誘導体等の有機導電性材料;等を単独又はこれらの混合物として含ませることができる。これらの導電剤のなかで、人造黒鉛、アセチレンブラック等が特に好ましい。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Conductive agent>
A negative electrode conductive agent can be used for the negative electrode active material layer. The negative electrode conductive agent may be any electron conductive material that does not cause a chemical change at the charge / discharge potential of the negative electrode active material to be used. For example, graphite such as natural graphite (flaky graphite, etc.), artificial graphite, etc .; carbon blacks such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black; carbon fiber, metal fiber, etc. Conductive fibers of: Carbon fluorides; Metal powders such as aluminum; Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive metal oxides such as titanium oxide; Organic conductive materials such as polyphenylene derivatives; Etc. can be included alone or as a mixture thereof. Among these conductive agents, artificial graphite, acetylene black and the like are particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

導電剤の添加量は、特に限定されないが、負極活物質に対して、1〜50質量%が好ましく、特に1〜30質量%が好ましい。カーボンやグラファイトでは、2〜15質量%が特に好ましい。
<結着剤>
負極活物質層の形成に用いられる結着剤としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れであってもよい。例えば、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(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スチレンブタジエンゴム、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(FEP)、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(PFA)、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(ETFE樹脂)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、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(ECTFE)、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、エチレン−アクリル酸共重合体又は前記材料の(Na)イオン架橋体、エチレン−メタクリル酸共重合体又は前記材料の(Na)イオン架橋体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体又は前記材料の(Na)イオン架橋体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体又は前記材料の(Na)イオン架橋体を挙げることができ、これらの材料を単独又は混合物として用いることができる。これらの材料の中でより好ましい材料はポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)であ
る。
Although the addition amount of a electrically conductive agent is not specifically limited, 1-50 mass% is preferable with respect to a negative electrode active material, and 1-30 mass% is especially preferable. In the case of carbon or graphite, 2 to 15% by mass is particularly preferable.
<Binder>
There is no restriction | limiting in particular as a binder used for formation of a negative electrode active material layer, Any of a thermoplastic resin and a thermosetting resin may be sufficient. For example, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), styrene butadiene rubber, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE resin) , Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrif Oroethylene copolymer (ECTFE), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer or (Na + ) ion crosslinked product, ethylene-methacrylic acid copolymer or (Na + ) ion crosslinked product of the material, ethylene-methyl acrylate copolymer, or (Na + ) ion crosslinked product of the material, ethylene-methacrylic acid Examples thereof include an acid methyl copolymer or a (Na + ) ion-crosslinked product of the above materials, and these materials can be used alone or as a mixture. Among these materials, more preferable materials are polyvinylidene fluoride (PVDF) and polytetrafluoroethylene (PTFE).

<その他の添加剤>
負極活物質層には、前述の導電剤の他、更にフィラー、分散剤、イオン伝導体、圧力増強剤及びその他の各種添加剤を配合することができる。フィラーは、構成された電池において、化学変化を起こさない繊維状材料であれば何でも用いることができる。通常、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、ガラス、炭素等の繊維が用いられる。フィラーの添加量は特に限定されないが、活物質層中の含有量として0〜30質量%が好ましい。
<Other additives>
In addition to the conductive agent described above, the negative electrode active material layer may further contain a filler, a dispersant, an ionic conductor, a pressure enhancer, and other various additives. Any filler can be used as long as it is a fibrous material that does not cause a chemical change in the constructed battery. Usually, olefin polymers such as polypropylene and polyethylene, and fibers such as glass and carbon are used. Although the addition amount of a filler is not specifically limited, 0-30 mass% is preferable as content in an active material layer.

<溶媒>
負極活物質スラリーの調製には、水系溶媒又は有機溶媒が分散媒として用いられる。水系溶媒としては、通常、水が用いられるが、これにエタノール等のアルコール類、N−メチルピロリドン等の環状アミド類等の添加剤を水に対して、30質量%以下程度まで添加することもできる。また、有機溶媒としては、通常、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類、アニソール、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類が挙げられ、中でも、N−メチルピロリドン等の環状アミド類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の直鎖状アミド類等が好ましい。
<Solvent>
For the preparation of the negative electrode active material slurry, an aqueous solvent or an organic solvent is used as a dispersion medium. As the aqueous solvent, water is usually used, and additives such as alcohols such as ethanol and cyclic amides such as N-methylpyrrolidone may be added to water up to about 30% by mass or less. it can. As the organic solvent, usually, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide, and aromatic carbonization such as anisole, toluene and xylene Examples thereof include alcohols such as hydrogens, butanol and cyclohexanol, among which cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, linear amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide are preferable. .

負極活物質、結着剤である結着及び増粘効果を有する有機物及び必要に応じて配合される負極用導電剤、その他フィラー等をこれらの溶媒に混合して負極活物質スラリーを調製し、これを負極用集電体基板に所定の厚みとなるように塗布することにより負極活物質層が形成される。
なお、この負極活物質スラリー中の負極活物質の濃度の上限は通常70質量%以下、好ましくは55質量%以下であり、下限は通常30質量%以上、好ましくは40質量%以上である。負極活物質の濃度がこの上限を超えると負極活物質スラリー中の負極活物質が凝集し易くなり、下限を下回ると負極活物質スラリーの保存中に負極活物質が沈降し易くなる。
A negative electrode active material, a binder as a binder, an organic substance having a thickening effect, a negative electrode conductive agent blended as necessary, and other fillers are mixed in these solvents to prepare a negative electrode active material slurry, The negative electrode active material layer is formed by applying this to the negative electrode current collector substrate so as to have a predetermined thickness.
The upper limit of the concentration of the negative electrode active material in the negative electrode active material slurry is usually 70% by mass or less, preferably 55% by mass or less, and the lower limit is usually 30% by mass or more, preferably 40% by mass or more. When the concentration of the negative electrode active material exceeds this upper limit, the negative electrode active material in the negative electrode active material slurry tends to aggregate, and when the concentration is lower than the lower limit, the negative electrode active material tends to settle during storage of the negative electrode active material slurry.

また、負極活物質スラリー中の結着剤の濃度の上限は通常30質量%以下、好ましくは10質量%以下であり、下限は通常0.1質量%以上、好ましくは0.5重量以上である。結着剤の濃度がこの上限を超えると得られる負極の内部抵抗が大きくなり、下限を下回ると負極活物質層の結着性に劣るものとなる場合もある。
<集電体>
負極用集電体としては、例えば、電解液中での陽極酸化によって表面に不動態皮膜を形成する弁金属又はその合金を用いるのが好ましい。弁金属としては、周期表4族、5族、13族に属する金属及びこれらの合金を例示することができる。具体的には、Al、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta及びこれらの金属を含む合金等を例示することができ、Al、Ti、Ta及びこれらの金属を含む合金を好ましく使用することができる。特にAl及びその合金は軽量であるためエネルギー密度が高くて望ましい。正極用集電体の厚みは特に限定されないが通常1〜50μm程度である。
The upper limit of the binder concentration in the negative electrode active material slurry is usually 30% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and the lower limit is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% or more. . When the concentration of the binder exceeds the upper limit, the internal resistance of the negative electrode obtained increases, and when the concentration is lower than the lower limit, the binding property of the negative electrode active material layer may be inferior.
<Current collector>
As the negative electrode current collector, for example, a valve metal or an alloy thereof that forms a passive film on the surface by anodic oxidation in an electrolytic solution is preferably used. Examples of the valve metal include metals belonging to Groups 4, 5, and 13 of the periodic table and alloys thereof. Specifically, Al, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta and alloys containing these metals can be exemplified, and Al, Ti, Ta and alloys containing these metals can be preferably used. . In particular, Al and its alloys are desirable because of their light weight and high energy density. The thickness of the positive electrode current collector is not particularly limited, but is usually about 1 to 50 μm.

[電解質]
電解質としては、電解液や固体電解質等、任意の電解質を用いることができる。なおここで電解質とはイオン導電体すべてのことをいい、電解液及び固体電解質は共に電解質に含まれるものとする。
電解液としては、例えば、非水系溶媒に溶質を溶解したものを用いることができる。溶質としては、アルカリ金属塩や4級アンモニウム塩等を用いることができる。具体的には
、LiClO、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CFCFSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO等が好ましく用いられる。これらの溶質は、1種類を選択して使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。電解液中のこれらの溶質の含有量は、0.2mol/L以上、特に0.5mol/L以上で、2mol/L以下、特に1.5mol/L以下であることが好ましい。
[Electrolytes]
Any electrolyte such as an electrolytic solution or a solid electrolyte can be used as the electrolyte. Here, the electrolyte refers to all ionic conductors, and both the electrolytic solution and the solid electrolyte are included in the electrolyte.
As the electrolytic solution, for example, a solution obtained by dissolving a solute in a non-aqueous solvent can be used. As the solute, an alkali metal salt, a quaternary ammonium salt, or the like can be used. Specifically, LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 and the like are preferably used. One kind of these solutes may be selected and used, or two or more kinds may be mixed and used. The content of these solutes in the electrolytic solution is preferably 0.2 mol / L or more, particularly 0.5 mol / L or more, and 2 mol / L or less, particularly 1.5 mol / L or less.

非水系溶媒としては、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等の環状カーボネート、γ−ブチロラクトン等の環状エステル化合物;1,2−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル;クラウンエーテル、2−メチルテトラヒドロフラン、1,2−ジメチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル;ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート等の鎖状カーボネート等を用いることができる。これらの中でも、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含有する非水溶媒が好ましい。   Examples of the non-aqueous solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and vinylene carbonate, cyclic ester compounds such as γ-butyrolactone; chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane; crown ethers, 2- Cyclic ethers such as methyltetrahydrofuran, 1,2-dimethyltetrahydrofuran, 1,3-dioxolane, and tetrahydrofuran; chain carbonates such as diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and dimethyl carbonate can be used. Among these, a nonaqueous solvent containing a cyclic carbonate and a chain carbonate is preferable.

これらの溶媒は1種類を選択して使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
本発明に係る非水系電解液は、分子内に不飽和結合を有する環状炭酸エステルや従来公知の過充電防止剤、脱酸剤、脱水剤等の種々の助剤を含有していてもよい。
分子内に不飽和結合を有する環状炭酸エステルとしては、例えば、ビニレンカーボネート系化合物、ビニルエチレンカーボネート系化合物、メチレンエチレンカーボネート系化合物等が挙げられる。
One type of these solvents may be selected and used, or two or more types may be mixed and used.
The nonaqueous electrolytic solution according to the present invention may contain various auxiliary agents such as a cyclic carbonate having an unsaturated bond in the molecule, a conventionally known overcharge inhibitor, a deoxidizer, and a dehydrator.
Examples of the cyclic carbonate having an unsaturated bond in the molecule include vinylene carbonate compounds, vinyl ethylene carbonate compounds, methylene ethylene carbonate compounds, and the like.

ビニレンカーボネート系化合物としては、例えば、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、エチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、4,5−ジエチルビニレンカーボネート、フルオロビニレンカーボネート、トリフルオロメチルビニレンカーボネート等が挙げられる。
ビニルエチレンカーボネート系化合物としては、例えば、ビニルエチレンカーボネート、4−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−エチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4−n−プロピル−4−ビニルエチレンカーボネート、5−メチル−4−ビニルエチレンカーボネート、4,4−ジビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート等が挙げられる。
Examples of the vinylene carbonate compounds include vinylene carbonate, methyl vinylene carbonate, ethyl vinylene carbonate, 4,5-dimethyl vinylene carbonate, 4,5-diethyl vinylene carbonate, fluoro vinylene carbonate, trifluoromethyl vinylene carbonate, and the like.
Examples of the vinyl ethylene carbonate compound include vinyl ethylene carbonate, 4-methyl-4-vinyl ethylene carbonate, 4-ethyl-4-vinyl ethylene carbonate, 4-n-propyl-4-vinyl ethylene carbonate, 5-methyl- Examples include 4-vinylethylene carbonate, 4,4-divinylethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, and the like.

メチレンエチレンカーボネート系化合物としては、例えば、メチレンエチレンカーボネート、4,4−ジメチル−5−メチレンエチレンカーボネート、4,4−ジエチル−5−メチレンエチレンカーボネート等が挙げられる。
これらのうち、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが好ましく、特にビニレンカーボネートが好ましい。
Examples of the methylene ethylene carbonate compound include methylene ethylene carbonate, 4,4-dimethyl-5-methylene ethylene carbonate, 4,4-diethyl-5-methylene ethylene carbonate, and the like.
Of these, vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate are preferable, and vinylene carbonate is particularly preferable.

これらは1種を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
非水系電解液が分子内に不飽和結合を有する環状炭酸エステル化合物を含有する場合、非水系電解液中におけるその割合は、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上、最も好ましくは0.5質量%以上であり、通常8質量%以下、好ましくは4質量%以下、特に好ましくは3質量%以下である。
These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
When the non-aqueous electrolyte contains a cyclic carbonate compound having an unsaturated bond in the molecule, the proportion in the non-aqueous electrolyte is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, particularly Preferably it is 0.3 mass% or more, Most preferably, it is 0.5 mass% or more, Usually 8 mass% or less, Preferably it is 4 mass% or less, Most preferably, it is 3 mass% or less.

分子内に不飽和結合を有する環状炭酸エステルを電解液に含有させることにより、電池のサイクル特性を向上させることができる。その理由は明かではないが、負極の表面に安定な保護被膜を形成することができるためと推測される。ただし、その含有量が少ないとこの特性が十分に向上しない。しかし、含有量が多すぎると高温保存時にガス発生量が増大する傾向にあるので、電解液中の含有量は上記の範囲にするのが好ましい。   By including in the electrolyte a cyclic carbonate having an unsaturated bond in the molecule, the cycle characteristics of the battery can be improved. Although the reason is not clear, it is presumed that a stable protective film can be formed on the surface of the negative electrode. However, when the content is small, this property is not sufficiently improved. However, if the content is too large, the gas generation amount tends to increase during high-temperature storage, so the content in the electrolyte is preferably in the above range.

過充電防止剤としては、例えば、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物;2−フルオロビフェニル、o−シクロヘキシルフルオロベンゼン、p−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の前記芳香族化合物の部分フッ素化物;2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール;2,6−ジフルオロアニソ−ル等の含フッ素アニソール化合物等が挙げられる。   Examples of the overcharge inhibitor include aromatic compounds such as biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, and dibenzofuran; 2-fluoro Partially fluorinated products of the above aromatic compounds such as biphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene; fluorine-containing compounds such as 2,4-difluoroanisole and 2,5-difluoroanisole; Anisole compounds and the like can be mentioned.

これらは1種を単独で用いてもよく、2種類以上併用してもよい。
非水系電解液中における過充電防止剤の割合は、通常0.1〜5質量%である。過充電防止剤を含有させることにより、過充電等のときに電池の破裂・発火を抑制することができる。
他の助剤としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート等のカーボネート化合物;無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、フェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;エチレンサルファイト、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、メタンスルホン酸メチル、ブスルファン、スルホラン、スルホレン、ジメチルスルホン、テトラメチルチウラムモノスルフィド、N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物;1−メチル−2−ピロリジノン、1−メチル−2−ピペリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルスクシイミド等の含窒素化合物;ヘプタン、オクタン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド等の含フッ素芳香族化合物等が挙げられる。
These may be used alone or in combination of two or more.
The ratio of the overcharge inhibitor in the non-aqueous electrolyte is usually 0.1 to 5% by mass. By containing an overcharge preventing agent, rupture / ignition of the battery can be suppressed during overcharge or the like.
Examples of other auxiliaries include carbonate compounds such as fluoroethylene carbonate, trifluoropropylene carbonate, phenylethylene carbonate, erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate; succinic anhydride, anhydrous glutar Carboxylic acid anhydrides such as acid, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, phenylsuccinic anhydride; Ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, methyl methanesulfonate, busulfan, sulfolane, sulfolene, dimethyl sulfone, tetramethylthiuram monosulfide Sulfur-containing compounds such as N, N-dimethylmethanesulfonamide and N, N-diethylmethanesulfonamide; 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3 -Nitrogen-containing compounds such as dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide; hydrocarbon compounds such as heptane, octane and cycloheptane; fluorine-containing compounds such as fluorobenzene, difluorobenzene, hexafluorobenzene and benzotrifluoride An aromatic compound etc. are mentioned.

これらは1種を単独で用いてもよく、2種類以上併用して用いてもよい。
非水系電解液中におけるこれらの助剤の割合は、通常0.1〜5質量%である。これらの助剤を含有することにより、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。
また、非水系電解液は、電解液中に有機高分子化合物を含ませ、ゲル状、ゴム状、固体シート状等の固体電解質としてもよい。この場合、有機高分子化合物の具体例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物;ポリエーテル系高分子化合物の架橋体高分子;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のビニルアルコール系高分子化合物;ビニルアルコール系高分子化合物の不溶化物;ポリエピクロルヒドリン;ポリフォスファゼン;ポリシロキサン;ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリアクリロニトリル等のビニル系高分子化合物;ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート)、ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート−co−メチルメタクリレート)等のポリマー共重合体等が挙げられる。
These may be used alone or in combination of two or more.
The ratio of these auxiliaries in the nonaqueous electrolytic solution is usually 0.1 to 5% by mass. By containing these auxiliaries, capacity maintenance characteristics and cycle characteristics after high-temperature storage can be improved.
Further, the non-aqueous electrolyte solution may include an organic polymer compound in the electrolyte solution, and may be a solid electrolyte such as a gel, rubber, or solid sheet. In this case, specific examples of the organic polymer compound include polyether polymer compounds such as polyethylene oxide and polypropylene oxide; crosslinked polymers of polyether polymer compounds; vinyl alcohol polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral. Compound: insolubilized product of vinyl alcohol polymer compound; polyepichlorohydrin; polyphosphazene; polysiloxane; vinyl polymer compound such as polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene carbonate, polyacrylonitrile; poly (ω-methoxyoligooxyethylene methacrylate), Examples thereof include polymer copolymers such as poly (ω-methoxyoligooxyethylene methacrylate-co-methyl methacrylate).

[その他の構成部材]
非水電解質二次電池には、電解質、負極、及び正極の他に、更に必要に応じて、外缶、セパレータ、ガスケット、封口板、セルケース等を用いることもできる。
セパレータの材質や形状は特に制限されない。セパレータは正極と負極が物理的に接触しないように分離するものであり、イオン透過性が高く、電気抵抗が低いものであるのが好ましい。セパレータは電解液に対して安定で保液性が優れた材料の中から選択するのが好ましい。具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料と
する多孔性シート又は不織布が挙げられる。
[Other components]
In addition to the electrolyte, the negative electrode, and the positive electrode, an outer can, a separator, a gasket, a sealing plate, a cell case, and the like can be used for the non-aqueous electrolyte secondary battery as necessary.
The material and shape of the separator are not particularly limited. The separator is separated so that the positive electrode and the negative electrode do not come into physical contact, and preferably has high ion permeability and low electrical resistance. The separator is preferably selected from materials that are stable with respect to the electrolyte and excellent in liquid retention. Specific examples include porous sheets or nonwoven fabrics made from polyolefins such as polyethylene and polypropylene.

[非水電解質二次電池の形状]
本発明の非水電解質二次電池の形状は特に制限されず、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ、ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等にすることができる。
[Shape of non-aqueous electrolyte secondary battery]
The shape of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are spiral, a cylinder type having an inside-out structure in which a pellet electrode and a separator are combined, a pellet electrode and a separator It can be made into the coin type etc. which were laminated | stacked.

[非水電解質二次電池の製造方法]
電解質、負極及び正極を少なくとも有する本発明の非水電解質二次電池を製造する方法は特に限定されず、通常採用されている方法の中から適宜選択することができる。本発明の非水電解質二次電池の製造方法の一例を挙げると、外缶上に負極を乗せ、その上に電解液とセパレータを設け、更に負極と対向するように正極を乗せて、ガスケット、封口板と共にかしめて電池を組み立てる方法が挙げられる。
[Method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery]
The method for producing the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention having at least an electrolyte, a negative electrode, and a positive electrode is not particularly limited, and can be appropriately selected from commonly employed methods. An example of the method for producing the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is as follows: a negative electrode is placed on an outer can, an electrolytic solution and a separator are provided thereon, and a positive electrode is placed so as to face the negative electrode; A method of assembling the battery by caulking with a sealing plate is mentioned.

次に実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
[物性の測定方法]
後述の各実施例及び比較例において製造されたリチウム遷移金属系化合物粉体の物性等は、各々次のようにして測定した。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples, unless the summary is exceeded.
[Measurement method of physical properties]
The physical properties and the like of lithium transition metal-based compound powders produced in each Example and Comparative Example described below were measured as follows.

<組成(Li/Ni/Mn/Co)>
ICP−AES分析により求めた。
<Li空孔および酸素空孔>
リチウム遷移金属系化合物の結晶構造中へのLi空孔および酸素空孔の導入処理前後の元素分析を比較することにより、Li量および酸素量が減少していることでLi空孔および酸素空孔の導入を確認できる。
<Composition (Li / Ni / Mn / Co)>
It was determined by ICP-AES analysis.
<Li vacancies and oxygen vacancies>
Li vacancies and oxygen vacancies are reduced by comparing the elemental analysis before and after the introduction of Li vacancies and oxygen vacancies into the crystal structure of the lithium transition metal-based compound. Can be confirmed.

<結晶相の確認、格子定数の算出>
以下に記載のCuKα線を使用した粉末X線回折測定により求めた。格子定数精密化の初期値として、晶系・空間群は六方晶系R−3m(No.166)、格子定数はLiNiO[PDF:9−63]のパラメータを用いた。格子定数、試料偏心、強度重み付けパ
ラメータを精密化し、ゼロシフト、角度重み付けパラメータは精密化しなかった。ピーク位置は、プロファイルフィッティング法(Peason−VII関数)により算出した。
<Confirmation of crystal phase and calculation of lattice constant>
It calculated | required by the powder X-ray-diffraction measurement using the CuK alpha ray described below. As initial values for refinement of the lattice constant, parameters of hexagonal R-3m (No. 166) were used for the crystal system and space group, and LiNiO 2 [PDF: 9-63] was used for the lattice constant. The lattice constant, sample eccentricity, and intensity weighting parameters were refined, and the zero shift and angle weighting parameters were not refined. The peak position was calculated by the profile fitting method (Peason-VII function).

・実際のXRD測定(実施例、比較例)は、可変スリットモードで測定し、可変→固定のデータ変換を実施
・可変→固定の変換は、強度(固定)=強度(可変)/sinθの計算式による
(粉末X線回折測定装置仕様)
装置名:オランダ PANalytical社製 X’Pert Pro MPD
光学系:集中法光学系
(光学系仕様)
入射側:封入式X線管球(CuKα)
Soller Slit(0.04rad)
Divergence Slit (Variable Slit)
試料台:回転試料台(Spinner)
受光側:半導体アレイ検出器(X’Celerator)
Ni−filter
Soller Slit(0.04rad)
ゴニオ半径:243mm
(測定条件)
X線出力(CuKα):40kV、30mA
走査軸:θ/2θ
走査範囲(2θ):10.0−155.0°
測定モード:Continuous
読込幅:0.016°
計数時間:99.7sec
<RMSの算出>
試料を室温・大気中でAFM(ビーコ社製NanoscopeIII)により観察を行っ
た。
-Actual XRD measurement (example, comparative example) is measured in the variable slit mode, and variable → fixed data conversion is performed.-Variable → fixed conversion is intensity (fixed) = intensity (variable) / sin θ calculation According to formula (powder X-ray diffraction measurement device specification)
Device name: X'Pert Pro MPD manufactured by PANallytical, Netherlands
Optical system: Concentrated optical system (optical system specification)
Incident side: Enclosed X-ray tube (CuKα)
Soller Slit (0.04 rad)
Divergence Slit (Variable Slit)
Sample stage: Rotating sample stage (Spinner)
Light receiving side: Semiconductor array detector (X'Celerator)
Ni-filter
Soller Slit (0.04 rad)
Gonio radius: 243mm
(Measurement condition)
X-ray output (CuKα): 40 kV, 30 mA
Scanning axis: θ / 2θ
Scanning range (2θ): 10.0-155.0 °
Measurement mode: Continuous
Reading width: 0.016 °
Counting time: 99.7 sec
<Calculation of RMS>
The sample was observed with AFM (Nanoscope III manufactured by Beco) in room temperature and air.

Si製のカンチレバー(ナノワールド社製NCH)を用いて観察した。表面粗さは最小二乗平均値(RMS)とし、装置付属のアプリケーションプログラムにて求めた。
表面粗さを求める過程で、表面粗さとは関係のない全体形状を反映した湾曲を、トリミングした画像に3次のフラットニング処理を施すことにより取り除いた。トリミング範囲は、一次粒子外形の影響を可能な限り排除するため、一次粒子径よりも充分に小さな範囲(長さで50−30%程度)とした。
Observation was performed using a Si cantilever (NCH manufactured by Nanoworld). The surface roughness was defined as the least mean square (RMS) value, and was obtained with an application program attached to the apparatus.
In the process of obtaining the surface roughness, the curvature reflecting the entire shape unrelated to the surface roughness was removed by performing a third-order flattening process on the trimmed image. The trimming range was set to a range sufficiently smaller than the primary particle diameter (about 50-30% in length) in order to eliminate the influence of the primary particle outer shape as much as possible.

<BET比表面積測定条件>
BET比表面積(SSA)は、比表面積測定装置「NOVA1200」(ユアサアイオニクス(株)社製)を用い、正極材(リチウム遷移金属系化合物)粉末に対して減圧下(真
空度5×10−4 Torr以下)150℃で1時間、予備乾燥を行なった後、大気圧に対する窒素の相対圧の値が0.01、0.02、0.04、0.07、0.10となるように調整した高純度窒素ガス(5N8)を用い、窒素吸着BET5点法によって測定した値を用いた。
<BET specific surface area measurement conditions>
The BET specific surface area (SSA) was measured under a reduced pressure (degree of vacuum 5 × 10 −) with respect to the positive electrode material (lithium transition metal compound) powder using a specific surface area measuring device “NOVA1200” (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.). 4 Torr or less) After preliminary drying at 150 ° C. for 1 hour, the relative pressure of nitrogen to atmospheric pressure is 0.01, 0.02, 0.04, 0.07, 0.10 Using the adjusted high purity nitrogen gas (5N8), the value measured by the nitrogen adsorption BET 5-point method was used.

<水素イオン含有量の測定>
LECO製 TCH-600型(窒素酸素水素分析装置)を用い、不活性ガス融解-赤外線
吸収法により測定した。
[比較例1]
<リチウム遷移金属系化合物の製造方法>
LiCO、Ni(OH)、Mn、CoOOHを、Li:Ni:Mn:Co=0.715:0.264:0.195:0.150のモル比となるように秤量し、混合した後、これに純水を加えてスラリーを調製した。このスラリーを攪拌しながら、循環式媒体攪拌型湿式粉砕機を用いて、スラリー中の固形分をメジアン径0.49μmに粉砕した。
<Measurement of hydrogen ion content>
Measured by an inert gas melting-infrared absorption method using a TCH-600 type (nitrogen oxygen hydrogen analyzer) manufactured by LECO.
[Comparative Example 1]
<Method for producing lithium transition metal compound>
Weigh Li 2 CO 3 , Ni (OH) 2 , Mn 3 O 4 , and CoOOH so that the molar ratio of Li: Ni: Mn: Co = 0.715: 0.264: 0.195: 0.150 After mixing, pure water was added to prepare a slurry. While stirring this slurry, the solid content in the slurry was pulverized to a median diameter of 0.49 μm using a circulating medium agitation type wet pulverizer.

次に、このスラリー(固形分含有量38重量%)を、二流体ノズル型スプレードライヤー(大川原化工機(株)製:LT−8型)を用いて噴霧乾燥した。この時の乾燥ガスとして空気を用い、乾燥ガス導入量は60L/min、スラリー供給量は11g/minとした。また、乾燥入り口温度は150℃とした。スプレードライヤーにより噴霧乾燥して得られた粒子状粉末、約5gをアルミナ製るつぼに仕込み、空気雰囲気下、850℃で4時間仮焼成後、1050℃で8時間本焼成(昇温速度5℃/min)を行った。解砕して、組成が0.4LiMnO・0.6Li0.91Ni0.45Mn 0.31Co 0.25のリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物を得た。なお、Liと酸素に
ついての組成分析の結果を、表−1に示す。
Next, this slurry (solid content 38% by weight) was spray-dried using a two-fluid nozzle type spray dryer (Okawara Kako Co., Ltd .: LT-8 type). At this time, air was used as the dry gas, the dry gas introduction amount was 60 L / min, and the slurry supply amount was 11 g / min. The drying inlet temperature was 150 ° C. About 5 g of particulate powder obtained by spray drying with a spray dryer is charged into an alumina crucible, pre-baked at 850 ° C. for 4 hours in an air atmosphere, and then finally fired at 1050 ° C. for 8 hours (heating rate 5 ° C. / min). By crushing, a lithium nickel manganese cobalt composite oxide having a composition of 0.4Li 2 MnO 3 .0.6Li 0.91 Ni 0.45 Mn 0.31 Co 0.25 O 2 was obtained. In addition, the result of the composition analysis about Li and oxygen is shown in Table-1.

<リチウム二次電池用正極の作製方法>
上記方法で作製した正極材(リチウム遷移金属系化合物)粉末150mgに対し、導電
助剤としてカーボンブラック(電気化学工業株式会社製「デンカブラック粉状品」)40mgを入れ、乳鉢中で混合した。この混合物に、更にバインダーとしPTFE(三井・デ
ュポンフルオロケミカル株式会社製「6−J」)を10mg入れ、乳鉢中で更に混合した。得られたバインダーを含む混合
物を引き伸ばした後、9mmφの径に打ち抜き正極とした。ここで、正極の重量は6.5〜7.5mgの範囲になるように調整した。
<Method for producing positive electrode for lithium secondary battery>
To 150 mg of the positive electrode material (lithium transition metal compound) powder produced by the above method, 40 mg of carbon black (“DENKA BLACK POWDER” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) was added as a conductive additive and mixed in a mortar. To this mixture, 10 mg of PTFE (“6-J” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) as a binder was further added and further mixed in a mortar. The obtained mixture containing the binder was stretched and then punched out to a diameter of 9 mmφ to obtain a positive electrode. Here, the weight of the positive electrode was adjusted to be in the range of 6.5 to 7.5 mg.

この正極を120℃で14時間真空乾燥して評価用の正極とした。
<リチウム二次電池の作製方法>
得られた正極をアルミニウムメッシュに載せ、エチレンカーボネート(EC)/ジメチルカーボネート(DMC)/エチルメチルカーボネート(EMC)=3/3/4(体積比)の混合液を溶媒とした1mol/L−LiPF電解液と、セパレータとしてポリプロピレンセパレータと、対極としてリチウム金属箔とを用い、ドライルーム内(露点−60℃以下)でCR2032型コイン電池(リチウム二次電池)を作製した。
This positive electrode was vacuum-dried at 120 ° C. for 14 hours to obtain a positive electrode for evaluation.
<Method for producing lithium secondary battery>
The obtained positive electrode was placed on an aluminum mesh, and 1 mol / L-LiPF using a mixed liquid of ethylene carbonate (EC) / dimethyl carbonate (DMC) / ethyl methyl carbonate (EMC) = 3/3/4 (volume ratio) as a solvent. A CR2032 type coin battery (lithium secondary battery) was prepared in a dry room (dew point -60 ° C. or lower) using 6 electrolytes, a polypropylene separator as a separator, and a lithium metal foil as a counter electrode.

<レート特性評価>
1/15C(200mAh/gを1Cとして計算)の電流密度でリチウム対極に対して4.8Vまで充電し、更に、4.8Vの一定電圧で電流値が1/50Cになるまで充電し、正極中からリチウムを脱離した後、1/15C、1/2Cまたは1Cの電流密度でリチウム対極に対して2.0Vまで放電を行ない、放電容量を得た。結果を表−1に示す。
<Rate characteristics evaluation>
Charge to 4.8V against the lithium counter electrode at a current density of 1 / 15C (calculated assuming 200mAh / g as 1C), and further charge to a current value of 1 / 50C at a constant voltage of 4.8V. After lithium was desorbed from the inside, discharging was performed to 2.0 V with respect to the lithium counter electrode at a current density of 1/15 C, 1/2 C, or 1 C to obtain a discharge capacity. The results are shown in Table-1.

また、表中で、a,cはリチウム遷移金属系化合物の格子定数、Δa、Δcは格子定数の変化率、Δa/Δcは変化率の比を示している。
[比較例2]
比較例1で得られたリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物1.5gを0.1規定硝酸水溶液150mlに分散後、室温で4時間攪拌した。ろ過、水洗ののち、200℃で乾燥して得た粉末を大気中、400℃で5時間熱処理を行った。この粉末を用いて比較例1と同様に評価した。結果を表−1に示す。
In the table, a and c are the lattice constants of the lithium transition metal compound, Δa and Δc are the rate of change of the lattice constant, and Δa / Δc is the ratio of the rate of change.
[Comparative Example 2]
After 1.5 g of the lithium nickel manganese cobalt composite oxide obtained in Comparative Example 1 was dispersed in 150 ml of a 0.1 N aqueous nitric acid solution, the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. After filtering and washing with water, the powder obtained by drying at 200 ° C. was heat-treated in the atmosphere at 400 ° C. for 5 hours. Evaluation was conducted in the same manner as in Comparative Example 1 using this powder. The results are shown in Table-1.

[実施例1]
比較例1で得られたリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物1.5gをpHが約6であるイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、160℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。得られた粉末を400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。なお、Liと酸素についての組成分析の結果を、表−1に示す。
[Example 1]
After 1.5 g of lithium nickel manganese cobalt composite oxide obtained in Comparative Example 1 was dispersed in 150 ml of ion exchange water having a pH of about 6, it was transferred to an autoclave and kept at 160 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. The obtained powder was heat-treated at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. In addition, the result of the composition analysis about Li and oxygen is shown in Table-1.

[実施例2]
比較例1で得られたリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物1.5gを、アンモニア水でpHを8に調整したイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、120℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。
[Example 2]
1.5 g of lithium nickel manganese cobalt composite oxide obtained in Comparative Example 1 was dispersed in 150 ml of ion-exchanged water adjusted to pH 8 with aqueous ammonia, then transferred to an autoclave and maintained at 120 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

[実施例3]
実施例3において、さらに400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。
[実施例4]
比較例1で得られたリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物1.5gを、アンモ
ニア水でpHを8に調整したイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、160℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。得られた粉末を400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。
[Example 3]
In Example 3, heat treatment was further performed at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[Example 4]
1.5 g of the lithium nickel manganese cobalt composite oxide obtained in Comparative Example 1 was dispersed in 150 ml of ion exchange water whose pH was adjusted to 8 with aqueous ammonia, then transferred to an autoclave and maintained at 160 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. The obtained powder was heat-treated at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.

[実施例5]
実施例4において、さらに400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。
[比較例3]
LiNO:Ni(NO・6HO:Mn(NO・6HOを0.1667:0.2500:0.5833のモル比となるように秤量し、水に溶解させ1Mの水溶液とした。これにLiWOを、焼成後に生成するリチウムニッケルマンガン複合酸化物に対し、2wt%となるよう添加した。これを原料溶液として、高温ガス直接加熱方式の噴霧熱分解装置を用いて、900℃、滞留時間1秒にて噴霧熱分解を行い複合酸化物前駆体を得た。得られた複合酸化物前駆体をアルミナ製るつぼに仕込み、空気流通下、700℃で4時間仮焼成後、1000℃で4時間本焼成した(昇温速度5℃/min)。解砕して、リチウムニッケルマンガン複合酸化物粉体を得た。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示した。表中で、a,cはリチウム遷移金属系化合物の格子定数、Δa、Δcは格子定数の変化率、Δa/Δcは変化率の比を示している。
[Example 5]
In Example 4, heat treatment was further performed at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
LiNO 3 : Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O: Mn (NO 3 ) 2 .6H 2 O is weighed to a molar ratio of 0.1667: 0.2500: 0.5833 and dissolved in water. It was set as 1M aqueous solution. The Li 2 WO 4 in this respect the lithium-nickel-manganese composite oxide formed after firing, was added so as to be 2 wt%. Using this as a raw material solution, spray pyrolysis was performed at 900 ° C. and a residence time of 1 second using a high temperature gas direct heating type spray pyrolysis apparatus to obtain a composite oxide precursor. The obtained complex oxide precursor was charged into an alumina crucible, pre-baked at 700 ° C. for 4 hours under air flow, and then finally fired at 1000 ° C. for 4 hours (heating rate 5 ° C./min). Crushing to obtain a lithium nickel manganese composite oxide powder. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2. In the table, a and c are the lattice constants of the lithium transition metal compound, Δa and Δc are the rate of change of the lattice constant, and Δa / Δc is the ratio of the rate of change.

[実施例6]
比較例3で得られたリチウムニッケルマンガン複合酸化物1.5gをpHが約6であるイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、120℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。得られた粉末を400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す。
[Example 6]
After 1.5 g of the lithium nickel manganese composite oxide obtained in Comparative Example 3 was dispersed in 150 ml of ion exchange water having a pH of about 6, it was transferred to an autoclave and maintained at 120 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. The obtained powder was heat-treated at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

[実施例7]
比較例3で得られたリチウムニッケルマンガン複合酸化物1.5gを、アンモニア水でpHを8に調整したイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、120℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す。
[Example 7]
After 1.5 g of the lithium nickel manganese composite oxide obtained in Comparative Example 3 was dispersed in 150 ml of ion-exchanged water whose pH was adjusted to 8 with aqueous ammonia, it was transferred to an autoclave and maintained at 120 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

[実施例8]
実施例7において、さらに300℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す。
[実施例9]
実施例7において、さらに400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す。
[Example 8]
In Example 7, heat treatment was further performed at 300 ° C. for 5 hours. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
[Example 9]
In Example 7, heat treatment was further performed at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

[実施例10]
比較例3で得られたリチウムニッケルマンガン複合酸化物1.5gを、アンモニア水でpHを9に調整したイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、120℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥した。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す
[Example 10]
1.5 g of the lithium nickel manganese composite oxide obtained in Comparative Example 3 was dispersed in 150 ml of ion exchange water adjusted to pH 9 with aqueous ammonia, then transferred to an autoclave and maintained at 120 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, it was dried at 200 ° C. overnight. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

[実施例11]
実施例10において、さらに400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−1に示す。
[実施例12]
比較例3で得られたリチウムニッケルマンガン複合酸化物1.5gを、アンモニア水でpHを8に調整したイオン交換水150mlに分散後、オートクレーブに移し、80℃・24時間保持した。ろ過・水洗後、200℃で一晩乾燥したのち、さらに400℃で5時間熱処理を行なった。この粉末を用いて実施例1と同様にして、正極及びコイン電池の作成、並びに評価を行いその結果を表−2に示す。
[Example 11]
In Example 10, heat treatment was further performed at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, the positive electrode and coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
[Example 12]
After 1.5 g of the lithium nickel manganese composite oxide obtained in Comparative Example 3 was dispersed in 150 ml of ion-exchanged water whose pH was adjusted to 8 with aqueous ammonia, it was transferred to an autoclave and maintained at 80 ° C. for 24 hours. After filtration and washing with water, the film was dried at 200 ° C. overnight, and further heat-treated at 400 ° C. for 5 hours. Using this powder, a positive electrode and a coin battery were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

Figure 2012234772
Figure 2012234772

Figure 2012234772
Figure 2012234772

これらの実施例から、格子定数が増加するものほど放電容量が増加する傾向があることがわかる。さらに、表−1から、水素イオン含有量が低いほど放電容量が増加する傾向があることがわかる。また、表−1のLi量および酸素量の組成分析値が減少していることから、水熱処理によって、Li空孔および酸素空孔が導入されていることがわかる。
表−1および表−2から、希硝酸等の酸性条件での処理は比表面積、RMSともに増加
し、活物質表面が荒れている。それに対し、イオン交換水やアルカリ性の溶液を用いた水熱処理では表面積の増加が少なく、RMSも小さく、粒子表面へのダメージが少ない。そのため、初回の充電効率が向上しており、本願発明が電池特性の向上に有効であることがわかる。
From these examples, it can be seen that the discharge capacity tends to increase as the lattice constant increases. Furthermore, it can be seen from Table 1 that the discharge capacity tends to increase as the hydrogen ion content decreases. Moreover, since the compositional analysis value of Li amount and oxygen amount of Table-1 is decreasing, it turns out that Li vacancy and oxygen vacancy are introduced by hydrothermal treatment.
From Table-1 and Table-2, the treatment under acidic conditions such as dilute nitric acid increases both the specific surface area and RMS, and the active material surface is roughened. In contrast, hydrothermal treatment using ion-exchanged water or an alkaline solution has a small increase in surface area, small RMS, and little damage to the particle surface. Therefore, the initial charging efficiency is improved, and it can be seen that the present invention is effective in improving battery characteristics.

Claims (10)

一般式(1)で表される酸化物であって、結晶構造中にLi空孔および酸素空孔を有し、JIS B 0601:2001の規定による一次粒子表面の二乗平均平方根粗さ(RMS)が1.5nm以下であることを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金
属系化合物粉体。
xLiMO・(1−x)LiNO・・・(1)
(ここで、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは平均酸化数が4である1種類以上
の金属元素であり、Nは平均酸化数が3である1種類以上の金属元素である)
The oxide represented by the general formula (1), which has Li vacancies and oxygen vacancies in the crystal structure, and the root mean square roughness (RMS) of the primary particle surface according to JIS B 0601: 2001 Lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material, characterized in that is 1.5 nm or less.
xLi 2 MO 3. (1-x) LiNO 2 (1)
(Wherein, x is 0 <a number satisfying x <1, M is one or more kinds of metal elements number average oxidation is 4 +, N is 1 or more the number average oxidation is 3 + Metal element)
リチウム遷移金属系化合物粉体が、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃度以
上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することにより得られる化合物からなることを特徴とする請求項1に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
Claim the lithium transition metal based compound powder, after heat treatment at pH 3 5 in a solvent, characterized by comprising the compound obtained by heat treating within 24 hours at a temperature of 900 ° C. 200 ° C. or more degrees 2. A lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to 1.
リチウム遷移金属系化合物粉体が、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃度以
上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することにより得られる化合物からなることを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。
Lithium transition metal based compound powder, after heat treatment at pH 3 5 in a solvent, characterized by comprising the compound obtained by heat treating within 24 hours at a temperature of 900 ° C. 200 ° C. of two or more Lithium transition metal compound powder for secondary battery positive electrode material.
水素イオン含有量が1000wtppm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。   The lithium transition metal-based compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrogen ion content is 1000 wtppm or less. 溶媒中での熱処理が、室温以上、350℃以下の水溶液中で行われたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。   The lithium transition metal compound for a lithium secondary battery positive electrode material according to any one of claims 1 to 4, wherein the heat treatment in a solvent is performed in an aqueous solution at room temperature or higher and 350 ° C or lower. powder. 空間群R−3m(166)で求めたリチウム遷移金属系化合物粉体のa軸、c軸の格子定数が、熱処理前後において、ともに増加することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体。   The a-axis and c-axis lattice constants of the lithium transition metal-based compound powder obtained by the space group R-3m (166) both increase before and after the heat treatment. The lithium transition metal type compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material described in the item. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体と結着剤とを含有する正極活物質層を集電体上に有することを特徴とするリチウム二次電池用正極。   It has the positive electrode active material layer containing the lithium transition metal type compound powder for lithium secondary battery positive electrode materials of any one of Claims 1-6, and a binder on a collector, A positive electrode for a lithium secondary battery. リチウムを吸蔵・放出可能な負極、リチウム塩を含有する非水電解質、及びリチウムを吸蔵・放出可能な正極を備えたリチウム二次電池であって、正極として請求項7に記載のリチウム二次電池用正極を用いたことを特徴とするリチウム二次電池。   A lithium secondary battery comprising a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and a positive electrode capable of inserting and extracting lithium, wherein the lithium secondary battery according to claim 7 is used as the positive electrode. A lithium secondary battery using a positive electrode for a battery. リチウム遷移金属系化合物粉体を、pH35の溶媒中で加熱処理した後、200℃度以
上900℃以下の温度で24時間以内熱処理することを特徴とするリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体の製造方法。
xLiMO・(1−x)LiNO・・・(1)
(ここで、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは平均酸化数が4である1種類以上
の金属元素であり、Nは平均酸化数が3である1種類以上の金属元素である)
The lithium transition metal based compound powder, after heat treatment at pH 3 5 in a solvent, the lithium transition for a lithium secondary battery positive electrode material, characterized in that the heat treatment within 24 hours at a temperature of 900 ° C. 200 ° C. or more degrees Method for producing metal compound powder.
xLi 2 MO 3 · (1- x) LiNO 2 ··· (1)
(Wherein, x is 0 <a number satisfying x <1, M is one or more kinds of metal elements number average oxidation is 4 +, N is 1 or more the number average oxidation is 3 + Metal element)
熱処理を、室温以上、350℃以下の水溶液中で行うことを特徴とする請求項9に記載のリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体の製造方法。   The method for producing a lithium transition metal compound powder for a lithium secondary battery positive electrode material according to claim 9, wherein the heat treatment is performed in an aqueous solution at room temperature or higher and 350 ° C or lower.
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