JP2015197978A - Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method therefor - Google Patents

Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2015197978A
JP2015197978A JP2014074447A JP2014074447A JP2015197978A JP 2015197978 A JP2015197978 A JP 2015197978A JP 2014074447 A JP2014074447 A JP 2014074447A JP 2014074447 A JP2014074447 A JP 2014074447A JP 2015197978 A JP2015197978 A JP 2015197978A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
active material
electrode active
secondary battery
electrolyte secondary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014074447A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6640438B2 (en
Inventor
山本 伸司
Shinji Yamamoto
伸司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2014074447A priority Critical patent/JP6640438B2/en
Publication of JP2015197978A publication Critical patent/JP2015197978A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6640438B2 publication Critical patent/JP6640438B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material that can exhibit sufficient cycle characteristics, in a nonaqueous electrolyte secondary battery.SOLUTION: A positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery is represented by a compositional formula (1):Li[NiMnCo[Li]Sn]O(in the formula, 0.01≤e≤0.15, a+b+c+d+e=1.5, 0.1≤d≤0.4, 1.1≤[a+b+c+e]≤1.4, where z represents the number of oxygen satisfying the valency). In the X-ray diffraction measurement, there are diffraction peaks indicating a rock-salt layer structure at 20-23°, 35-40°(101), 42-45°(104) and 64-65(108)/65-66(110).

Description

本発明は、非水電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a method for producing the same.

近年、環境や燃費の観点から、ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)、さらには燃料電池自動車が製造・販売され、新たな開発が続けられている。これらのいわゆる電動車両においては、充電・放電ができる電源装置の活用が不可欠である。この電源装置としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等が利用される。特に、リチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池はそのエネルギー密度の高さや繰り返し充放電に対する耐久性の高さから、電動車両に好適と考えられ、各種の開発が鋭意進められている。   In recent years, hybrid vehicles (HEV), electric vehicles (EV), and fuel cell vehicles have been manufactured and sold from the viewpoint of environment and fuel consumption, and new developments are continuing. In these so-called electric vehicles, it is essential to use a power supply device that can be charged and discharged. As the power supply device, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, an electric double layer capacitor, or the like is used. In particular, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium-ion secondary batteries are considered suitable for electric vehicles because of their high energy density and high durability against repeated charge and discharge, and various developments are underway. .

電動車両への適用を指向した非水電解質二次電池は、高出力および高容量であることが求められる。このような非水電解質二次電池の正極に使用される正極活物質として、リチウムおよびマンガン等の遷移金属を含む固溶体正極活物質が知られている。特にマンガンは、資源として比較的豊富に存在することから、原料が安価でかつ入手しやすく、環境に対する負荷も少ないため、正極活物質に好適に使用されている。   Non-aqueous electrolyte secondary batteries intended for application to electric vehicles are required to have high output and high capacity. As a positive electrode active material used for the positive electrode of such a nonaqueous electrolyte secondary battery, a solid solution positive electrode active material containing a transition metal such as lithium and manganese is known. In particular, since manganese is relatively abundant as a resource, the raw material is inexpensive and easily available, and has a low environmental load, and thus is suitably used as a positive electrode active material.

このような固溶体正極活物質は、電池を繰り返し充放電するうちに、正極活物質中の遷移金属(例えば、Ni、Mn)が電解液に溶出することが知られている。遷移金属が溶出すると、正極活物質の結晶構造が変化して、十分なリチウムイオンを吸蔵できなくなるため、電池の容量が低下する、という問題が生じ得る。   It is known that such a solid solution positive electrode active material elutes a transition metal (for example, Ni, Mn) in the positive electrode active material into the electrolytic solution while the battery is repeatedly charged and discharged. When the transition metal is eluted, the crystal structure of the positive electrode active material changes, and sufficient lithium ions cannot be occluded, which may cause a problem that the capacity of the battery decreases.

遷移金属の溶出を防止するため、特許文献1では、組成式:xLiMO・(1−x)LiM’O(ここで、0<x<1、MはV、Mn、Fe、CoまたはNi、M’はMn、Ti、Zr、Ru、ReまたはPtである)で表される正極活物質が提案されている。さらに、当該文献の実施例には、溶融塩法および共沈法を用いて上記組成の正極活物質を製造することが記載されている。 In order to prevent elution of transition metals, in Patent Document 1, the composition formula: xLiMO 2 · (1-x) Li 2 M′O 3 (where 0 <x <1, M is V, Mn, Fe, Co Or, Ni and M ′ are Mn, Ti, Zr, Ru, Re, or Pt). Furthermore, the Examples of the document describe that a positive electrode active material having the above composition is produced using a molten salt method and a coprecipitation method.

米国特許出願公開第2004/0081888号明細書US Patent Application Publication No. 2004/0081888

しかしながら、上記特許文献1に記載された技術を以てしても、正極活物質からの遷移金属の溶出は十分に防止されておらず、所望のサイクル特性を達成できなかった。   However, even with the technique described in Patent Document 1, elution of the transition metal from the positive electrode active material is not sufficiently prevented, and the desired cycle characteristics cannot be achieved.

そこで、本発明は、非水電解質二次電池において、十分なサイクル特性を発揮し得る正極活物質およびその製造方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the positive electrode active material which can exhibit sufficient cycling characteristics, and its manufacturing method in a nonaqueous electrolyte secondary battery.

本発明者が鋭意研究を行った結果、遷移元素としてNi、MnまたはCoを含む固溶体正極活物質において、置換元素としてSnを固溶させることにより、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that the above-mentioned problems can be solved by dissolving Sn as a substitution element in a solid solution positive electrode active material containing Ni, Mn or Co as a transition element. It came to complete.

すなわち、本発明の非水電解質二次電池用正極活物質は、組成式(1):Li1.5[NiMnCo[Li]Sn]O(式中、0.01≦e≦0.15、a+b+c+d+e=1.5、0.1≦d≦0.4、1.1≦[a+b+c+e]≦1.4であり、zは、原子価を満足する酸素数を表す)で表される。そして、X線回折測定において、20−23°、35−40°(101)、42−45°(104)および64−65(108)/65−66(110)に、岩塩型層状構造を示す回折ピークを有することを特徴とする。 That is, the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has a composition formula (1): Li 1.5 [Ni a Mn b Co c [Li] d Sn e ] O z (in the formula, 0.01 ≦ e ≦ 0.15, a + b + c + d + e = 1.5, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.4, and z represents the number of oxygen satisfying the valence) It is represented by And in X-ray diffraction measurement, rock salt type layered structures are shown at 20-23 °, 35-40 ° (101), 42-45 ° (104) and 64-65 (108) / 65-66 (110). It has a diffraction peak.

本発明の正極活物質によると、Snを置換元素とすることにより、正極活物質中の遷移金属(特に、Mn)の溶出が抑制されるため、非水電解質二次電池において十分なサイクル特性を発揮することが可能となる。   According to the positive electrode active material of the present invention, elution of transition metal (especially Mn) in the positive electrode active material is suppressed by using Sn as a substitution element. Therefore, sufficient cycle characteristics can be obtained in a nonaqueous electrolyte secondary battery. It becomes possible to demonstrate.

実施例1で得られた正極活物質C1のX線回折パターンを示すチャートである。2 is a chart showing an X-ray diffraction pattern of a positive electrode active material C1 obtained in Example 1. FIG. 実施例3で得られた正極活物質C3のX線回折パターンを示すチャートである。6 is a chart showing an X-ray diffraction pattern of a positive electrode active material C3 obtained in Example 3. 比較例1で得られた正極活物質D1のX線回折パターンを示すチャートである。6 is a chart showing an X-ray diffraction pattern of a positive electrode active material D1 obtained in Comparative Example 1. 実施例1で得られた正極活物質C1の透過型電子顕微鏡(SEM)写真である。2 is a transmission electron microscope (SEM) photograph of the positive electrode active material C1 obtained in Example 1. FIG. 比較例1で得られた正極活物質D1の透過型電子顕微鏡(SEM)写真である。2 is a transmission electron microscope (SEM) photograph of a positive electrode active material D1 obtained in Comparative Example 1. 本発明の一実施形態に係る並列に積層したリチウムイオン二次電池の全体構造を模式的に表した断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the overall structure of lithium ion secondary batteries stacked in parallel according to an embodiment of the present invention.

<正極活物質>
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本明細書では、「非水電解質二次電池用正極活物質」を単に「正極活物質」と、「非水電解質二次電池用正極」を単に「正極」と、「非水電解質二次電池」を単に「二次電池」または「電池」とも称する。
<Positive electrode active material>
Embodiments of the present invention will be described below. In this specification, “positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery” is simply “positive electrode active material”, “positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery” is simply “positive electrode”, and “non-aqueous electrolyte secondary battery”. The “secondary battery” is also simply referred to as “secondary battery” or “battery”.

本発明の一形態に係る非水電解質二次電池用正極活物質は、組成式(1):Li1.5[NiMnCo[Li]Sn]O(式中、0.01≦e≦0.15、a+b+c+d+e=1.5、0.1≦d≦0.4、1.1≦[a+b+c+e]≦1.4であり、zは、原子価を満足する酸素数を表す)で表される。そして、X線回折測定において、20−23°、35−40°(101)、42−45°(104)および64−65(108)/65−66(110)に、岩塩型層状構造を示す回折ピークを有することを特徴とする。 A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention includes a composition formula (1): Li 1.5 [Ni a Mn b Co c [Li] d Sn e ] O z (where 0 .01 ≦ e ≦ 0.15, a + b + c + d + e = 1.5, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.4, and z represents the number of oxygen satisfying the valence. Represented). And in X-ray diffraction measurement, rock salt type layered structures are shown at 20-23 °, 35-40 ° (101), 42-45 ° (104) and 64-65 (108) / 65-66 (110). It has a diffraction peak.

本形態の正極活物質は、遷移金属(Ni、Mn、Co)層中で、置換元素としてSnが固溶することにより、結晶構造が安定化されるため、充放電の際にMnをはじめとする遷移金属の溶出が抑制されると考えられる。また、一般に、固溶体正極活物質において置換元素を固溶させると、結晶構造の安定化は図れるものの、電荷移動抵抗が上昇し、導電性が低下するという問題があった。しかしながら、本形態の正極活物質においては、置換元素であるSnが導電性酸化物を形成できるため、他の置換元素を用いる場合と比較して電荷移動抵抗が抑えられ、充放電の際にNiやCoの酸化還元反応が速やかに進行すると考えられる。その結果、充放電を繰り返しても電池の容量低下が防止でき、優れたサイクル特性が実現し得るとともに、高いレートでも優れた充放電特性が実現し得る。ただし、本発明は、上記メカニズムにより何ら限定されることはない。   In the positive electrode active material of this embodiment, the crystal structure is stabilized when Sn is dissolved as a substitution element in the transition metal (Ni, Mn, Co) layer. It is considered that elution of transition metal is suppressed. In general, when a substitutional element is dissolved in a solid solution positive electrode active material, the crystal structure can be stabilized, but the charge transfer resistance is increased and the conductivity is lowered. However, in the positive electrode active material of this embodiment, since the substitution element Sn can form a conductive oxide, the charge transfer resistance is suppressed as compared to the case where other substitution elements are used, and Ni is charged and discharged. It is considered that the oxidation-reduction reaction of Co and Co proceeds rapidly. As a result, even if charging / discharging is repeated, the capacity reduction of the battery can be prevented, excellent cycle characteristics can be realized, and excellent charge / discharge characteristics can be realized even at high rates. However, the present invention is not limited by the mechanism described above.

上記組成式(1)において、a+b+c+eは、1.1≦[a+b+c+e]≦1.4を満たす。一般に、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)及びコバルト(Co)は、材料の純度向上及び電子伝導性向上という観点から、容量及び出力特性に寄与することが知られている。スズ(Sn)は、結晶格子中のMnの一部を置換する置換元素である。より好ましくは、1.1≦[a+b+c+e]≦1.2であることにより、各元素の含有量の最適化を図り、容量及び出力特性をより向上させることができる。したがって、この関係を満足する正極活物質をリチウムイオン二次電池に用いた場合、高い可逆容量を維持することにより、高容量を維持しつつ、優れた初期充放電効率を発揮することが可能となる。   In the composition formula (1), a + b + c + e satisfies 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.4. Generally, nickel (Ni), manganese (Mn), and cobalt (Co) are known to contribute to capacity and output characteristics from the viewpoint of improving the purity of the material and improving the electronic conductivity. Tin (Sn) is a substitution element that substitutes a part of Mn in the crystal lattice. More preferably, when 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.2, the content of each element can be optimized, and the capacity and output characteristics can be further improved. Therefore, when a positive electrode active material that satisfies this relationship is used in a lithium ion secondary battery, it is possible to exhibit excellent initial charge / discharge efficiency while maintaining high capacity by maintaining high reversible capacity. Become.

上記組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、1.1≦[a+b+c+e]≦1.4の関係を満足する限りにおいて、a、b及びcの値は特に限定されない。ただし、aは、0<a<1.4であることが好ましく、0.1≦a≦0.75であることがより好ましい。aが上記範囲であると、二次電池において、容量維持率をより向上させることができる。ここで、上記正極活物質は、ニッケル(Ni)が2価であることを条件として上記dの範囲内において正極活物質中にニッケルを含有する。したがって、上記正極活物質において、組成比によっては、結晶構造が安定化しないことがあるが、a≦0.75であると、正極活物質の結晶構造が岩塩型層状構造となり易い。   In the composition formula (1), the values of a, b and c are not particularly limited as long as the relationship of a + b + c + d + e = 1.5 and 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.4 is satisfied. However, a is preferably 0 <a <1.4, and more preferably 0.1 ≦ a ≦ 0.75. When the value a is in the above range, the capacity retention rate can be further improved in the secondary battery. Here, the positive electrode active material contains nickel in the positive electrode active material within the range of d on the condition that nickel (Ni) is divalent. Therefore, in the positive electrode active material, the crystal structure may not be stabilized depending on the composition ratio. However, if a ≦ 0.75, the crystal structure of the positive electrode active material tends to be a rock salt type layered structure.

組成式(1)において、bは、0<b<1.4であることが好ましく、0.2≦b≦0.9であることがより好ましい。bが上記範囲であると、二次電池において、容量維持率をより向上させることができる。ここで、上記正極活物質は、マンガンが4価であることを条件として上記dの範囲内において正極活物質中にマンガンを含有し、さらに正極活物質中にニッケル(Ni)を含有する。したがって、上記正極活物質において、組成比によっては、結晶構造が安定化しないことがあるが、b≦0.9とすることにより、正極活物質の結晶構造が岩塩型層状構造となり易い。   In the composition formula (1), b is preferably 0 <b <1.4, and more preferably 0.2 ≦ b ≦ 0.9. When b is in the above range, the capacity retention rate can be further improved in the secondary battery. Here, the positive electrode active material contains manganese in the positive electrode active material within the range of d on the condition that manganese is tetravalent, and further contains nickel (Ni) in the positive electrode active material. Therefore, in the positive electrode active material, the crystal structure may not be stabilized depending on the composition ratio, but by setting b ≦ 0.9, the crystal structure of the positive electrode active material is likely to be a rock salt type layered structure.

組成式(1)において、cは、0≦c<1.4であることが好ましく、0≦c≦0.6であることがより好ましい。cが上記範囲であると、二次電池において、高い充放電特性を得ることができる。ここで、上記正極活物質は、コバルトが3価であることを条件として上記dの範囲内において正極活物質中にニッケルおよびマンガンを含有する。さらに、ニッケル(Ni)が2価、マンガン(Mn)が4価であることを条件として上記dの範囲内において正極活物質中にコバルト(Co)を含有する。そのため、正極活物質において、組成比によっては、結晶構造が安定化しないことがあるが、c≦0.6である場合は、正極活物質の結晶構造が岩塩型層状構造となり易い。   In the composition formula (1), c is preferably 0 ≦ c <1.4, and more preferably 0 ≦ c ≦ 0.6. When c is in the above range, high charge / discharge characteristics can be obtained in the secondary battery. Here, the positive electrode active material contains nickel and manganese in the positive electrode active material within the range of d on condition that cobalt is trivalent. Further, cobalt (Co) is contained in the positive electrode active material within the above range d on condition that nickel (Ni) is divalent and manganese (Mn) is tetravalent. Therefore, in the positive electrode active material, the crystal structure may not be stabilized depending on the composition ratio, but when c ≦ 0.6, the crystal structure of the positive electrode active material tends to be a rock salt type layered structure.

組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5である。この式を満たすことにより、正極活物質の結晶構造を安定化させることができる。   In the composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5. By satisfying this formula, the crystal structure of the positive electrode active material can be stabilized.

組成式(1)において、dは、0.1≦d≦0.4である。dの値を当該範囲とすると、正極活物質が岩塩型層状構造となり易い。特に、dが0.1以上であると、組成がLiMnOに近くなり難く、充放電が容易となる。逆に、dの値を当該範囲外とすると、正極活物質の結晶構造が安定化しないことがある。dは、0.15≦d≦0.35であることがより好ましい。 In the composition formula (1), d is 0.1 ≦ d ≦ 0.4. When the value of d is in this range, the positive electrode active material tends to have a rock salt type layered structure. In particular, when d is 0.1 or more, the composition is unlikely to be close to Li 2 MnO 3 , and charging / discharging becomes easy. Conversely, when the value of d is outside the range, the crystal structure of the positive electrode active material may not be stabilized. d is more preferably 0.15 ≦ d ≦ 0.35.

組成式(1)において、eは、0.01≦e≦0.15である。eの値を当該範囲とすると、置換元素であるSnによって、Mn4+を溶出が抑制される程度に十分に置換できる。逆に、eの値を当該範囲外とすると、当該置換元素が結晶構造に均一に固溶できず結晶構造が安定化しないことがある。eは、0.02≦e≦0.12であることが好ましい。 In the composition formula (1), e is 0.01 ≦ e ≦ 0.15. When the value of e is within the above range, Mn 4+ can be sufficiently substituted with Sn as a substitution element so that elution is suppressed. On the other hand, if the value of e is outside the range, the substitution element may not be uniformly dissolved in the crystal structure and the crystal structure may not be stabilized. e is preferably 0.02 ≦ e ≦ 0.12.

各元素のイオン半径は、Ni2+ 0.69Å、Mn4+ 0.54Å、Co3+0.61Å、Sn4+0.69Åであり、Sn4+は、Mn4+よりも大きくなっている。そのため、正極活物質中のMn4+がSnに置換されるにつれて、結晶格子が膨張し、岩塩型層状構造を示す回折ピークは低角度側にシフトする。逆に、回折ピークがより低角度側にシフトしていれば、SnによるMn4+の置換量がより大きく、結晶構造が安定しやすいということになる。すなわち、充放電の際のMnの溶出がより抑制され、二次電池における容量低下をより効果的に防止し得る。 The ion radius of each element is Ni 2+ 0.69Å, Mn 4+ 0.54Å, Co 3+ 0.61Å, and Sn 4+ 0.69Å, and Sn 4+ is larger than Mn 4+ . Therefore, as Mn 4+ in the positive electrode active material is replaced with Sn, the crystal lattice expands, and the diffraction peak indicating the rock salt type layered structure shifts to the lower angle side. Conversely, if the diffraction peak is shifted to a lower angle side, the substitution amount of Mn 4+ by Sn is larger, and the crystal structure is likely to be stabilized. That is, elution of Mn at the time of charging / discharging is further suppressed, and the capacity reduction in the secondary battery can be more effectively prevented.

上記の組成式(1)で表される正極活物質は、X線回折(XRD)測定において、20−23°、35−40°(101)、42−45°(104)および64−65(108)/65−66(110)に、岩塩型層状構造を示す回折ピークを有する。この際、岩塩型層状構造の回折ピーク以外に帰属されるピークを実質的に有していないものが好ましい。より好ましくは、35−40°(101)に3つの回折ピークを有し、42−45°(104)に1つの回折ピークを有するものが好適である。しかしながら、岩塩型層状構造の回折ピークに帰属されるものであれば、必ずしもそれぞれが3つおよび1つのピークに数えられなくてもよい。X線回折測定は、後述する実施例で記載する測定方法を採用するものとする。なお、64−65(108)/65−66(110)の表記は、64−65と65−66に近接する2つのピークがあり、組成によっては明確に分離されずにブロードに一つのピークとなる場合も含むことを意味する。   In the X-ray diffraction (XRD) measurement, the positive electrode active material represented by the above composition formula (1) is 20-23 °, 35-40 ° (101), 42-45 ° (104), and 64-65 ( 108) / 65-66 (110) has a diffraction peak indicating a rock salt type layered structure. At this time, those having substantially no peak attributed to other than the diffraction peak of the rock salt type layered structure are preferable. More preferably, one having three diffraction peaks at 35-40 ° (101) and one diffraction peak at 42-45 ° (104) is suitable. However, as long as it belongs to a diffraction peak of a rock salt type layered structure, it does not necessarily have to be counted as three and one peak, respectively. The X-ray diffraction measurement shall employ the measurement method described in the examples described later. In addition, the notation of 64-65 (108) / 65-66 (110) has two peaks close to 64-65 and 65-66. It is meant to include.

組成式(1)で表される正極活物質は、X線回折(XRD)測定において、特定の複数の回折ピークを有している。上記組成式の正極活物質は、LiMnOとLiMnOの固溶体系であり、上記で特定した複数の回折ピークのうち、20−23°の回折ピークは、LiMnOに特徴的な超格子回折ピークである。また、36.5−37.5°(101)、44−45°(104)および64−65(108)/65−66(110)の回折ピークは、LiMnOの岩塩型層状構造に特徴的なものである。 The positive electrode active material represented by the composition formula (1) has a plurality of specific diffraction peaks in the X-ray diffraction (XRD) measurement. The positive electrode active material having the above composition formula is a solid solution system of Li 2 MnO 3 and LiMnO 2 , and among the plurality of diffraction peaks specified above, the diffraction peak at 20-23 ° is characteristic of Li 2 MnO 3. It is a superlattice diffraction peak. In addition, the diffraction peaks at 36.5-37.5 ° (101), 44-45 ° (104) and 64-65 (108) / 65-66 (110) are characteristic of the rock salt type layered structure of LiMnO 2. It is a thing.

本形態の正極活物質では、岩塩型層状構造を示す回折ピークの一部として、35−40°(101)に3つ、42−45°(104)に1つの回折ピークを有することが好ましい。また、本形態の正極活物質には、これらの角度範囲に、岩塩型層状構造を示す回折ピーク以外のピーク、例えば不純物等に由来する他のピークが存在するものは含まれないことが好ましい。このような他のピークが存在する場合には、岩塩型層状構造以外の構造が正極活物質に含まれることを意味している。岩塩型層状構造以外の構造は含まれない方が、二次電池において、サイクル特性向上の効果を確実に得られる。   The positive electrode active material of this embodiment preferably has three diffraction peaks at 35-40 ° (101) and one diffraction peak at 42-45 ° (104) as part of a diffraction peak showing a rock salt type layered structure. Moreover, it is preferable that the positive electrode active material of this embodiment does not include a material having a peak other than a diffraction peak showing a rock salt type layered structure, for example, another peak derived from impurities or the like in these angular ranges. When such other peaks exist, it means that a structure other than the rock salt type layered structure is included in the positive electrode active material. If the structure other than the rock salt type layered structure is not included, the effect of improving the cycle characteristics can be surely obtained in the secondary battery.

本形態の正極活物質は、Snが、遷移金属層中で、Mn4+を置換することにより固溶し、岩塩型層状構造を形成していると考えられる。Snが固溶することにより、結晶構造が安定化されるため、充放電の際にMnをはじめとする遷移金属の溶出が抑制されると考えられる。さらに、Snは導電性酸化物を形成できるため、Snが固溶することにより、活物質表層部および/あるいはバルク内の電荷移動抵抗が減少し、充放電の際にNiやCoの酸化還元反応が速やかに進行すると考えられる。その結果、充放電を繰り返しても電池の容量低下が防止でき、優れたサイクル特性が実現し得るとともに、高いレートでも優れた充放電特性が実現し得る。加えて、電池性能そのものの向上および耐久性の向上も図ることができる。Mnの溶出により岩塩型層状構造が変化すると、通常はスピネル相が形成され、正極活物質のX線回折(XRD)測定における回折ピークは、スピネル相を表すものとなる。スピネル相は、35−36°(101)および42.5−43.5°(104)に回折ピークが現れる。本形態の正極活物質では、充放電の繰り返しの後にもスピネル相は形成されず、岩塩型層状構造が維持されていると考えられる。しかしながら、本発明は、以上の考察に限定されない。 In the positive electrode active material of this embodiment, Sn is considered to be solid-solved by substituting Mn 4+ in the transition metal layer to form a rock salt type layered structure. It is considered that elution of transition metals including Mn is suppressed during charge and discharge because the crystal structure is stabilized by solid solution of Sn. Furthermore, since Sn can form a conductive oxide, when Sn dissolves, the charge transfer resistance in the active material surface layer and / or in the bulk decreases, and the redox reaction of Ni or Co during charge / discharge Is expected to proceed quickly. As a result, even if charging / discharging is repeated, the capacity reduction of the battery can be prevented, excellent cycle characteristics can be realized, and excellent charge / discharge characteristics can be realized even at high rates. In addition, battery performance itself and durability can be improved. When the rock salt type layered structure is changed by elution of Mn, a spinel phase is usually formed, and the diffraction peak in the X-ray diffraction (XRD) measurement of the positive electrode active material represents the spinel phase. In the spinel phase, diffraction peaks appear at 35-36 ° (101) and 42.5-43.5 ° (104). In the positive electrode active material of this embodiment, it is considered that a spinel phase is not formed even after repeated charge and discharge, and a rock salt type layered structure is maintained. However, the present invention is not limited to the above consideration.

さらに、本形態における岩塩型層状構造を示す回折ピークは、低角度側にシフトしていることが好ましい。すなわち、本形態の正極活物質は、X線回折(XRD)測定において、20−23°、35.5−36.5°(101)、43.5−44.5°(104)および64−65(108)/65−66(110)に回折ピークを有することが好ましい。回折ピークの低角度側へのシフトは、Snが正極活物質中により多く固溶し、Mnを置換していることを示し、Mn溶出抑制の効果がより大きいと考えられる。   Furthermore, it is preferable that the diffraction peak which shows the rock salt type | mold layered structure in this form is shifted to the low angle side. That is, the positive electrode active material of this embodiment has a 20-23 °, 35.5-36.5 ° (101), 43.5-44.5 ° (104), and 64− in X-ray diffraction (XRD) measurement. It is preferable to have a diffraction peak at 65 (108) / 65-66 (110). The shift of the diffraction peak to the lower angle side indicates that Sn is more dissolved in the positive electrode active material and substituted for Mn, and it is considered that the effect of suppressing Mn elution is greater.

さらに、正極活物質の遷移金属層中に、SnがMn4+を置換して固溶することにより、置換元素と酸素との共有結合が強くなり、遷移金属の酸化に伴う結晶格子中の酸素の離脱も低減し得る。このことにより、酸素ガスの発生を抑制し、結晶構造内の酸素欠陥が減少し得る。 In addition, Sn substitutes for Mn 4+ and dissolves in the transition metal layer of the positive electrode active material, so that the covalent bond between the substitution element and oxygen is strengthened, and the oxygen in the crystal lattice accompanying the oxidation of the transition metal is increased. Separation can also be reduced. Thereby, generation of oxygen gas can be suppressed, and oxygen defects in the crystal structure can be reduced.

本形態の正極活物質のBET比表面積は、2〜10m/gであることが好ましく、3〜9m/gであることがより好ましい。BET比表面積が2m/g以上であると、電池において、十分な出力(レート特性)が得られうる。一方、BET比表面積が10m/g以下であると、NiやMnの溶出がより抑制されうる。なお、本明細書において、BET比表面積の値は、実施例に記載の方法で測定された値を採用するものとする。 BET specific surface area of the positive electrode active material of the present embodiment is preferably 2 to 10 m 2 / g, more preferably 3~9m 2 / g. When the BET specific surface area is 2 m 2 / g or more, a sufficient output (rate characteristic) can be obtained in the battery. On the other hand, when the BET specific surface area is 10 m 2 / g or less, elution of Ni and Mn can be further suppressed. In addition, in this specification, the value measured by the method as described in an Example shall be employ | adopted for the value of a BET specific surface area.

本形態の正極活物質の平均粒子径(平均2次粒子径)は、10〜20μmであることが好ましく、12〜18μmであることがより好ましい。平均粒子径が10μm以上であると、Mnの溶出がより抑制されうる。一方、平均粒子径が20μm以下であると、正極の製造時における集電体への塗布工程において、箔切れや詰まり等が抑制されうる。なお、平均粒子径は、レーザー回折・散乱法の粒度分布測定装置により計測されたものを採用する。具体的には、堀場製作所製の粒度分布分析装置(型式LA−920)を用いて測定することができる。   The average particle size (average secondary particle size) of the positive electrode active material of this embodiment is preferably 10 to 20 μm, and more preferably 12 to 18 μm. When the average particle size is 10 μm or more, elution of Mn can be further suppressed. On the other hand, when the average particle size is 20 μm or less, foil breakage, clogging, and the like can be suppressed in the application process to the current collector during the production of the positive electrode. The average particle diameter is measured by a particle size distribution measuring apparatus using a laser diffraction / scattering method. Specifically, it can be measured using a particle size distribution analyzer (model LA-920) manufactured by Horiba.

<正極活物質の製造方法>
本発明の一実施形態は、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法に関する。当該製造方法は、下記特定の原料を水系溶媒に溶解させた原料混合溶液を、噴霧乾燥させて、乾燥物を得る第1工程;第1工程で得られた乾燥物中に含まれる塩の少なくとも一部を、熱分解させて、前駆体を得る第2工程;および、第2工程で得られた前駆体を、400〜1000℃で焼成する第3工程を含む。そして、上記第1工程において、原料として、Snのクエン酸塩、Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である、Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の有機酸塩、ならびに、硝酸リチウムおよび/または分解温度(分解点とも称される)が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩を用いることを特徴とする。
<Method for producing positive electrode active material>
One embodiment of the present invention relates to a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. The production method includes a first step of obtaining a dried product by spray-drying a raw material mixed solution obtained by dissolving the following specific raw material in an aqueous solvent; at least a salt contained in the dried product obtained in the first step A second step in which a part is thermally decomposed to obtain a precursor; and a third step in which the precursor obtained in the second step is calcined at 400 to 1000 ° C. And, in the first step, as raw materials, at least one nitrate selected from the group consisting of Sn citrate, Ni, Mn and Co and / or a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C., Ni, At least one organic acid salt selected from the group consisting of Mn and Co, and lithium nitrate and / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature (also referred to as a decomposition point) of 100 ° C. to 350 ° C. are used. It is characterized by that.

本発明者らの検討によると、従来の溶融塩法や共沈法では、Snを置換元素とした場合に安定な結晶構造が得られないという問題が生じていた。溶融塩法では、高温での焼結・反応が必要であり、しばしば組成変動(局所的に一部の成分が遍在することによるモザイク様の組成のゆらぎ)が生じ、物性値が変動するなど、再現性に影響を与えることがあった。また、共沈法でも、沈殿の生成時や、乾燥時に、個々の成分が別々に凝集してしまうことがあった。このように、従来の溶融塩法や共沈法では、均一な組成とすることが難しいため、Snが固溶化されても、安定な結晶構造を構築できないと考えられた。   According to the study by the present inventors, the conventional molten salt method or coprecipitation method has a problem that a stable crystal structure cannot be obtained when Sn is used as a substitution element. The molten salt method requires sintering and reaction at high temperatures, often resulting in compositional fluctuations (mosaic-like compositional fluctuations due to the ubiquity of some components) and fluctuations in physical properties. , Could affect the reproducibility. Further, even in the coprecipitation method, individual components may be aggregated separately at the time of formation of the precipitate or drying. Thus, since it is difficult to obtain a uniform composition by the conventional molten salt method or coprecipitation method, it was considered that a stable crystal structure could not be constructed even if Sn was dissolved.

一方、本形態の製造方法は、有機酸塩(錯体)等の原料混合溶液を噴霧乾燥させて、原乾燥物(粉末)を得た後に、熱分解および焼成を行う点に特徴を有する。原料として有機酸塩(例えば、クエン酸スズ等)を使用することにより、乾燥時に個々の成分が別々に凝集するのを防ぐことができ、各元素が原子レベルで均一に混合された乾燥物を得ることができる。これを熱分解および焼成することにより、非常に均一な組成を有する固溶体を比較的低温で製造することが可能となる。その結果、Snを置換元素とした場合でも、安定な結晶構造を有する固溶体を得ることができるのである。さらに本形態の製造方法によれば、原料溶液を噴霧乾燥させるため、溶融塩法や共沈法と比較して、得られる正極活物質の比表面積を大きくすることができる。ただし、本発明は、上記メカニズムにより何ら限定されることはない。以下、本形態の製造方法の各工程について詳細に説明する。   On the other hand, the production method of this embodiment is characterized in that after a raw material mixed solution such as an organic acid salt (complex) is spray-dried to obtain an original dried product (powder), thermal decomposition and firing are performed. By using an organic acid salt (such as tin citrate) as a raw material, it is possible to prevent the individual components from aggregating separately during drying, and a dried product in which each element is uniformly mixed at the atomic level. Can be obtained. By thermally decomposing and baking this, a solid solution having a very uniform composition can be produced at a relatively low temperature. As a result, even when Sn is used as a substitution element, a solid solution having a stable crystal structure can be obtained. Furthermore, according to the manufacturing method of this embodiment, since the raw material solution is spray-dried, the specific surface area of the obtained positive electrode active material can be increased as compared with the molten salt method or the coprecipitation method. However, the present invention is not limited by the mechanism described above. Hereafter, each process of the manufacturing method of this form is demonstrated in detail.

[第1工程(噴霧乾燥工程)]
第1工程では、特定の原料を水系溶媒に溶解させた原料混合溶液を、噴霧乾燥(スプレードライ)させて、乾燥物を得る。そして原料として、以下の(1)〜(3)の塩を必須に用いることを特徴とする。(1)Snのクエン酸塩;(2)Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である、Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の有機酸塩;ならびに、(3)硝酸リチウムおよび/または分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩。
[First step (spray drying step)]
In the first step, a raw material mixed solution obtained by dissolving a specific raw material in an aqueous solvent is spray-dried to obtain a dried product. And as a raw material, the following salts (1) to (3) are essentially used. (1) Sn citrate; (2) At least one nitrate selected from the group consisting of Ni, Mn and Co and / or Ni, Mn and Co having a decomposition temperature of 100 ° C to 350 ° C At least one organic acid salt selected from the group; and (3) lithium nitrate and / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100C to 350C.

(1)Snのクエン酸塩
本形態の製造方法では、正極活物質中に含まれる置換元素の原料として、Snのクエン酸塩(クエン酸錯体あるいはクエン酸錯塩とも称される)を用いることを特徴とする。Snのクエン酸塩は、分解温度が約130℃であるため、後述の第2工程で容易に熱分解されうる。
(1) Sn Citrate In the manufacturing method of this embodiment, Sn citrate (also referred to as a citric acid complex or a citric acid complex salt) is used as a raw material for the substitution element contained in the positive electrode active material. Features. Since the citrate of Sn has a decomposition temperature of about 130 ° C., it can be easily thermally decomposed in the second step described later.

Snのクエン酸塩は、例えば、下記方法で調製することができる。ただし、Snのクエン酸塩の入手方法は特に制限されず、購入したものであってもよいし、下記以外の方法により調製したものであっても勿論構わない。   Sn citrate can be prepared, for example, by the following method. However, the method for obtaining Sn citrate is not particularly limited, and may be purchased or of course prepared by methods other than those described below.

Sn源としては、特に制限されないが、例えば、シュウ酸スズ(II)(シュウ酸第1スズ)、酢酸スズ等のスズの有機酸塩や、スズテトラn−ブトキシド、スズテトラtert−ブトキシド等のスズアルコキシドを使用することができる。   The Sn source is not particularly limited. For example, tin (II) oxalate (stannic stannate), tin organic acid salts such as tin acetate, and tin alkoxides such as tin tetra n-butoxide and tin tetra tert-butoxide. Can be used.

例えば、Sn源として、シュウ酸スズ(II)を使用して以下の方法を用いることによりSnのクエン酸塩を容易に調整することができる。まず、クエン酸1水和物を純水に加温溶解し、この溶解液に、シュウ酸スズ(II)加える。この際、Snとクエン酸とのモル比は、Sn/クエン酸=1/1〜1/3であることが好ましい。   For example, Sn citrate can be easily prepared by using the following method using tin (II) oxalate as the Sn source. First, citric acid monohydrate is dissolved by heating in pure water, and tin (II) oxalate is added to this solution. At this time, the molar ratio of Sn and citric acid is preferably Sn / citric acid = 1/1 to 1/3.

次いで、得られた溶液に、塩基性水溶液(たとえば、1〜10体積%程度のアンモニア水)をゆっくり加え、pHを4〜8に調整することにより、Snのクエン酸塩水溶液(クエン酸錯体溶液)が得られる。   Next, a basic aqueous solution (for example, about 1 to 10% by volume of ammonia water) is slowly added to the obtained solution, and the pH is adjusted to 4 to 8, whereby an aqueous solution of Sn citrate (citric acid complex solution). ) Is obtained.

(2)Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である、Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の有機酸塩
また、本形態の製造方法では、正極活物質中に含まれる遷移金属(Ni、MnまたはCo)の原料として、これらの元素の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である有機酸塩を用いることを特徴とする。
(2) at least one nitrate selected from the group consisting of Ni, Mn and Co and / or at least one selected from the group consisting of Ni, Mn and Co, having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. Organic Acid Salts In the production method of the present embodiment, nitrates and / or decomposition temperatures of these elements are 100 ° C. to 350 ° C. as raw materials for transition metals (Ni, Mn, or Co) contained in the positive electrode active material. An organic acid salt is used.

硝酸塩としては、特に制限されないが、例えば、硝酸ニッケル・6水和物、硝酸マンガン・6水和物、硝酸コバルト・6水和物等の硝酸塩の水和物を用いることが好ましい。これらの硝酸塩は、分解温度が比較的低いため(例えば、硝酸ニッケル・6水和物:137℃、硝酸マンガン・6水和物:129℃、硝酸コバルト・6水和物:100〜105℃)、後述の第2工程(熱分解工程)で容易に熱分解されうる。   Although it does not restrict | limit especially as nitrate, For example, it is preferable to use nitrate hydrates, such as nickel nitrate hexahydrate, manganese nitrate hexahydrate, cobalt nitrate hexahydrate. These nitrates have relatively low decomposition temperatures (for example, nickel nitrate hexahydrate: 137 ° C, manganese nitrate hexahydrate: 129 ° C, cobalt nitrate hexahydrate: 100-105 ° C) It can be easily thermally decomposed in a second step (thermal decomposition step) described later.

分解温度が100℃〜350℃である有機酸塩としては、特に制限されないが、例えば、クエン酸ニッケル、クエン酸マンガン、クエン酸コバルト等のクエン酸塩;酢酸ニッケル・4水和物、酢酸マンガン・4水和物、酢酸コバルト・4水和物等の酢酸塩等の水和物;を用いることが好ましい。なかでも、後述の第2工程で容易に熱分解させることができるという観点から、分解温度が100℃〜300℃である有機酸塩を用いると好ましく、分解温度が100℃〜280℃である有機酸塩を用いるとより好ましい。特に、上記酢酸塩は、分解温度が比較的低いため(例えば、酢酸ニッケル・4水和物:250℃、酢酸マンガン・4水和物:210℃、酢酸コバルト・4水和物:140℃)、後述の第2工程で容易に熱分解されうる。   Although it does not restrict | limit especially as an organic acid salt whose decomposition temperature is 100 degreeC-350 degreeC, For example, citrates, such as nickel citrate, manganese citrate, cobalt citrate; Nickel acetate tetrahydrate, manganese acetate -It is preferable to use tetrahydrate and hydrates of acetate such as cobalt acetate tetrahydrate. Among these, from the viewpoint that it can be easily thermally decomposed in the second step described later, it is preferable to use an organic acid salt having a decomposition temperature of 100 ° C. to 300 ° C., and an organic compound having a decomposition temperature of 100 ° C. to 280 ° C. It is more preferable to use an acid salt. In particular, the above-mentioned acetate has a relatively low decomposition temperature (for example, nickel acetate tetrahydrate: 250 ° C., manganese acetate tetrahydrate: 210 ° C., cobalt acetate tetrahydrate: 140 ° C.). It can be easily thermally decomposed in the second step described later.

(3)硝酸リチウムおよび/または分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩
また、本形態の製造方法では、正極活物質中に含まれるリチウムの原料として、硝酸リチウム(LiNO)および/または分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩が用いることを特徴とする。
(3) Lithium nitrate and / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. Further, in the manufacturing method of this embodiment, lithium nitrate (LiNO 3 ) is used as a raw material of lithium contained in the positive electrode active material. And / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. is used.

分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩としては、特に制限されないが、例えば、酢酸リチウム、クエン酸リチウム(CLi、CLi・4HO)、およびシュウ酸リチウム等が挙げられる。 As the organic acid salt of lithium decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C., in particular but not limited, for example, lithium acetate, lithium citrate (C 6 H 5 Li 3 O 7, C 6 H 5 Li 3 O 7 · 4H 2 O), lithium oxalate, and the like.

上記リチウムの原料は、正極活物質の組成を均一にし、より安定な結晶構造を得る観点から、分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩を少なくとも1種含むことが好ましい。さらに上記リチウムの原料は、分解温度が100℃〜300℃であるリチウムの有機酸塩を少なくとも1種含むことがより好ましく、酢酸リチウムおよび/またはクエン酸リチウムを含むことが特に好ましい。   The lithium source material preferably contains at least one organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. from the viewpoint of making the composition of the positive electrode active material uniform and obtaining a more stable crystal structure. Further, the lithium raw material preferably contains at least one organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C. to 300 ° C., and particularly preferably contains lithium acetate and / or lithium citrate.

本形態の製造方法では、原料として硫酸塩やハロゲン化物を用いず、上記(1)〜(3)の特定の硝酸塩や有機酸塩を用いることにより、生産性を向上させることができる。すなわち、原料として硫酸塩やハロゲン化物を用いると、硫酸やハロゲンを除去する工程が必須となるが、本形態のように、硝酸塩や有機酸塩を用いると、かような除去工程を行う必要がない。後述するように、硝酸塩や有機酸塩は、加熱(熱分解)することで、硝酸や有機酸を十分に除去することができるため、硝酸や有機酸の特別な除去工程は不要である。また、硝酸塩や有機酸塩を用いることにより、硫酸やハロゲンのように、電池特性を低下させる不純物の混入もまた抑制することができる。   In the manufacturing method of this embodiment, productivity can be improved by using the specific nitrate or organic acid salt of the above (1) to (3) without using sulfate or halide as a raw material. That is, when sulfate or halide is used as a raw material, a step of removing sulfuric acid or halogen is essential, but when nitrate or organic acid salt is used as in this embodiment, it is necessary to perform such a removal step. Absent. As will be described later, since nitric acid and organic acid salt can sufficiently remove nitric acid and organic acid by heating (thermal decomposition), a special removal step of nitric acid and organic acid is unnecessary. In addition, by using a nitrate or an organic acid salt, it is possible to suppress contamination of impurities such as sulfuric acid and halogen, which deteriorate battery characteristics.

第1工程において、上記原料を水系溶媒に溶解させた原料混合溶液の調製方法は、特に制限されない。なお、本明細書において、「水系溶媒」とは、水または水を主成分とした溶媒をいう。より具体的には、水、または水と水溶性有機溶媒、例えばメタノール、エタノール、アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン等との混合溶媒を挙げることができ、好ましくは水である。   In the first step, the method for preparing the raw material mixed solution in which the raw material is dissolved in the aqueous solvent is not particularly limited. In the present specification, “aqueous solvent” refers to water or a solvent containing water as a main component. More specifically, water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran and the like can be mentioned. Is water.

上記原料の配合割合は、所望の正極活物質の組成により、当業者が適宜設定することができる。また、上記原料の混合順も特に制限されない。一例を挙げると、後述の実施例のように、純水に、Snのクエン酸錯体水溶液に、遷移金属(Ni、MnまたはCo)の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である有機酸塩、硝酸リチウムおよび/または分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩を順次溶解させる方法が挙げられる。   The blending ratio of the raw materials can be appropriately set by those skilled in the art depending on the composition of the desired positive electrode active material. Further, the order of mixing the raw materials is not particularly limited. For example, as in the examples described later, pure water, an aqueous solution of Sn citrate complex, an organic compound having a transition metal (Ni, Mn or Co) nitrate and / or a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. Examples thereof include a method of sequentially dissolving an acid salt, lithium nitrate and / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C to 350 ° C.

本形態の製造方法では、上記原料の他に、別途無水クエン酸を添加して原料混合溶液を調製してもよい。無水クエン酸を添加することにより、原料混合溶液中における上記Snのクエン酸錯体の安定化を図ることができ、当該クエン酸錯体を均一な状態で分散させることに寄与しうる。   In the manufacturing method of this embodiment, in addition to the above raw materials, citric anhydride may be added separately to prepare a raw material mixed solution. By adding anhydrous citric acid, the Sn citric acid complex in the raw material mixed solution can be stabilized, and this can contribute to the uniform dispersion of the citric acid complex.

また、本形態の製造方法では、必要に応じて、アンモニア水等の塩基性水溶液を用いて原料混合溶液のpH調整することが好ましい。具体的には、原料混合溶液のpHを8以下とすることが好ましく、pH4〜8とすることがより好ましく、pHを5〜7とすることがさらに好ましい。原料混合溶液のpHを上記範囲とすることにより、噴霧乾燥後に得られる乾燥物の粉体密度や嵩高さを好適な値とすることができる。さらに、原料混合溶液のpHを調整することにより、原料混合溶液中に沈殿を生じにくくすることができる。   Moreover, in the manufacturing method of this form, it is preferable to adjust pH of a raw material mixed solution using basic aqueous solution, such as ammonia water, as needed. Specifically, the pH of the raw material mixed solution is preferably 8 or less, more preferably 4 to 8, and even more preferably 5 to 7. By setting the pH of the raw material mixed solution in the above range, it is possible to set the powder density and bulkiness of the dried product obtained after spray drying to suitable values. Furthermore, by adjusting the pH of the raw material mixed solution, it is possible to make precipitation less likely to occur in the raw material mixed solution.

第1工程では、上記原料混合溶液を噴霧乾燥させて、乾燥物を得る。具体的には、噴霧乾燥装置を用いて、原料混合溶液を噴霧し、熱風乾燥させる。これにより、原料混合溶液中の溶媒が除去され、金属元素がほぼ均一に混合された粉末状の乾燥物が得られる。   In the first step, the raw material mixed solution is spray-dried to obtain a dried product. Specifically, the raw material mixed solution is sprayed and dried with hot air using a spray drying apparatus. Thereby, the solvent in the raw material mixed solution is removed, and a powdery dried product in which the metal elements are mixed almost uniformly is obtained.

本工程において、原料混合溶液の噴霧に用いる噴霧ガスや、熱風乾燥の際の雰囲気として、不活性ガス(N等)や低酸素濃度ガス(酸素濃度5体積%以下)を用いることが好ましい。原料中の有機酸塩(クエン酸塩、酢酸塩等)が熱分解して有機物(クエン酸、酢酸)が発生し、発火するのを防ぐためである。 In this step, it is preferable to use an inert gas (N 2 or the like) or a low oxygen concentration gas (oxygen concentration of 5% by volume or less) as a spray gas used for spraying the raw material mixed solution or an atmosphere during hot air drying. This is to prevent the organic acid salt (citrate, acetate, etc.) in the raw material from being thermally decomposed to generate organic substances (citric acid, acetic acid) and ignite.

本工程において、乾燥の際の熱風温度は特に制限されないが、200〜350℃であることが好ましく、200〜300℃であることがより好ましい。熱風温度を当該範囲とすると、被乾燥物の実温度は、概ね150〜300℃となり、短時間での溶媒除去が可能となる。特に、原料混合溶液の溶媒が水である場合、被乾燥物の温度を上記範囲とすることで、十分に水を除去することができる。その結果、原料混合溶液に含まれる有機酸塩の吸湿を防止し、以下に続く第2工程を効率よく行うことが可能となる。また、有機酸塩の吸湿を防止することにより、噴霧乾燥後の乾燥物(粉末)の凝集を抑制することができる。なお、上記温度範囲においては、原料中の硝酸塩、有機酸塩(クエン酸、酢酸等)の一部が熱分解し得る。   In this step, the hot air temperature at the time of drying is not particularly limited, but is preferably 200 to 350 ° C, more preferably 200 to 300 ° C. When the hot air temperature is in this range, the actual temperature of the material to be dried is approximately 150 to 300 ° C., and the solvent can be removed in a short time. In particular, when the solvent of the raw material mixture solution is water, water can be sufficiently removed by setting the temperature of the material to be dried within the above range. As a result, it is possible to prevent moisture absorption of the organic acid salt contained in the raw material mixed solution and to efficiently perform the second step that follows. Moreover, aggregation of the dried substance (powder) after spray-drying can be suppressed by preventing the organic acid salt from absorbing moisture. In addition, in the said temperature range, a part of nitrate and organic acid salt (citric acid, acetic acid, etc.) in a raw material can be thermally decomposed.

[第2工程(熱分解工程)]
第2工程では、上記第1工程で得られた乾燥物中に含まれる塩の少なくとも一部を、熱分解させ、正極活物質の前駆体を得る。熱分解させる際の温度(熱処理温度)は、原料となる塩の熱分解温度により異なるが、150〜400℃であることが好ましく、200〜400℃であることがより好ましく、200〜350℃であることがより好ましい。また、熱処理時間も、原料となる塩の種類により異なるが、1〜48時間が好ましく、4〜12時間であることがより好ましい。なお、本工程では、乾燥物中に含まれる塩の全てを熱分解させる必要はなく、原料として、硝酸リチウム(分解温度:約600℃)を用いる場合は、本工程においても熱分解されずに残りうる。一方、Snのクエン酸塩、遷移元素(Ni、MnまたはCo)の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である有機酸塩、分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩は本工程により熱分解され、不要な、硝酸(NO)や、有機物(クエン酸、酢酸等)が除かれる。
[Second step (pyrolysis step)]
In the second step, at least a part of the salt contained in the dried product obtained in the first step is thermally decomposed to obtain a precursor of the positive electrode active material. The temperature at the time of thermal decomposition (heat treatment temperature) varies depending on the thermal decomposition temperature of the salt as a raw material, but is preferably 150 to 400 ° C, more preferably 200 to 400 ° C, and 200 to 350 ° C. More preferably. Moreover, although heat processing time also changes with kinds of salt used as a raw material, 1 to 48 hours are preferable and it is more preferable that it is 4 to 12 hours. In this step, it is not necessary to thermally decompose all of the salt contained in the dried product. When lithium nitrate (decomposition temperature: about 600 ° C.) is used as a raw material, it is not thermally decomposed in this step. It can remain. On the other hand, Sn citrate, transition element (Ni, Mn or Co) nitrate and / or organic acid salt having a decomposition temperature of 100 ° C to 350 ° C, lithium organic acid having a decomposition temperature of 100 ° C to 350 ° C The salt is thermally decomposed by this step, and unnecessary nitric acid (NO 3 ) and organic substances (citric acid, acetic acid, etc.) are removed.

本工程では、上述の第1工程(噴霧乾燥工程)と同様に、不活性ガス(N等)や低酸素濃度ガス(酸素濃度5体積%以下)雰囲気下で熱分解を行うことが好ましい。熱分解により、有機酸塩(クエン酸塩、酢酸塩等)から有機物(クエン酸、酢酸)が発生し、発火するのを防ぐためである。 In this step, it is preferable to perform thermal decomposition in an atmosphere of an inert gas (N 2 or the like) or a low oxygen concentration gas (oxygen concentration of 5% by volume or less), as in the first step (spray drying step) described above. This is because organic substances (citric acid, acetic acid) are generated from organic acid salts (citrate, acetate, etc.) due to thermal decomposition, and are prevented from igniting.

また、本工程では、熱分解時に第1工程で得られた乾燥物(粉末)を流動させながら、熱処理することが好ましい。具体的には、流動焼成炉(ロータリーキルン)等の流動装置を用いて、乾燥物(粉末)を流動させながら熱処理する。このように熱処理することで、粒子(1次粒子、2次粒子)の成長が抑えられるため、得られる正極活物質のBET比表面積を大きくすることができる。   Moreover, it is preferable to heat-process in this process, making the dried material (powder) obtained at the 1st process flow at the time of thermal decomposition. Specifically, it heat-processes, making a dry substance (powder) flow, using flow apparatuses, such as a fluid-fired furnace (rotary kiln). By performing the heat treatment in this manner, the growth of particles (primary particles, secondary particles) can be suppressed, so that the BET specific surface area of the obtained positive electrode active material can be increased.

[第3工程(焼成工程)]
第3工程では、上記第2工程で得られた前駆体を焼成することによって、結晶構造が構築・安定化され、正極活物質が得られる。本工程における焼成は、特に制限されないが、焼成温度(熱処理温度)400〜1200℃で、焼成時間1〜48時間の範囲内で行うことが好ましい。また、焼成温度を低い温度から高い温度へと、段階的に、あるいは、連続的に上げながら焼成を行うことが好ましい。例えば、400〜600℃で1〜24時間仮焼成した後に、700〜1000℃で1〜24時間本焼成することが好ましい。このような焼成工程を経ることで、安定な結晶構造を有する正極活物質を得ることができる。
[Third step (firing step)]
In the third step, the precursor obtained in the second step is fired, whereby the crystal structure is constructed and stabilized, and a positive electrode active material is obtained. The firing in this step is not particularly limited, but is preferably performed at a firing temperature (heat treatment temperature) of 400 to 1200 ° C. within a range of firing time of 1 to 48 hours. Further, it is preferable to perform the firing while raising the firing temperature stepwise or continuously from a low temperature to a high temperature. For example, it is preferable to perform primary firing at 700 to 1000 ° C. for 1 to 24 hours after preliminary firing at 400 to 600 ° C. for 1 to 24 hours. Through such a firing step, a positive electrode active material having a stable crystal structure can be obtained.

<非水電解質二次電池>
上述の正極活物質は、非水電解質二次電池に適用することにより、電池のサイクル特性を向上させることができる。したがって、本発明の他の一形態によると、集電体の表面に、上述の正極活物質を含む正極活物質層が形成されてなる、非水電解質二次電池用正極が提供される。さらに、本発明の他の一形態によると、当該正極と、電解質層と、集電体の表面に、負極活物質を含む負極活物質層が形成されてなる負極とを含む発電要素を有する、非水電解質二次電池が提供される。
<Nonaqueous electrolyte secondary battery>
By applying the positive electrode active material described above to a non-aqueous electrolyte secondary battery, the cycle characteristics of the battery can be improved. Therefore, according to another embodiment of the present invention, there is provided a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which a positive electrode active material layer containing the above-described positive electrode active material is formed on the surface of a current collector. Furthermore, according to another embodiment of the present invention, the power generation element includes the positive electrode, the electrolyte layer, and a negative electrode in which a negative electrode active material layer including a negative electrode active material is formed on the surface of the current collector. A non-aqueous electrolyte secondary battery is provided.

以下、図面を参照しながら、本形態の正極活物質が適用されうる非水電解質二次電池について、リチウムイオン二次電池を例に挙げて説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。   Hereinafter, a non-aqueous electrolyte secondary battery to which the positive electrode active material of the present embodiment can be applied will be described taking a lithium ion secondary battery as an example with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from the actual ratios.

図6は、本発明の一実施形態に係る並列に積層したリチウムイオン二次電池(以下、単に「並列積層型電池」とも称する)の全体構造を模式的に表した断面概略図である。図6に示すように、本形態の並列積層型電池10aは、実際に充放電反応が進行する略矩形の発電要素17が、電池外装材であるラミネートフィルム22の内部に封止された構造を有する。詳しくは、高分子−金属複合ラミネートフィルムを電池外装材として用いて、その周辺部の全部を熱融着にて接合することにより、発電要素17を収納し密封した構成を有している。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view schematically showing the overall structure of a lithium ion secondary battery (hereinafter simply referred to as “parallel stacked battery”) stacked in parallel according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the parallel stacked battery 10 a of this embodiment has a structure in which a substantially rectangular power generation element 17 in which a charge / discharge reaction actually proceeds is sealed inside a laminate film 22 that is a battery exterior material. Have. Specifically, the power generation element 17 is housed and sealed by using a polymer-metal composite laminate film as a battery exterior material and joining all of its peripheral parts by thermal fusion.

発電要素17は、負極集電体11の両面(発電要素の最下層用および最上層用は片面のみ)に負極活物質層12が配置された負極と、電解質層13と、正極集電体14の両面に正極活物質層15が配置された正極とを積層した構成を有している。具体的には、1つの負極活物質層12とこれに隣接する正極活物質層15とが、電解質層13を介して対向するようにして、負極、電解質層13、正極がこの順に積層されている。正極活物質層には、上述の特定の組成および構造の正極活物質を使用する。   The power generation element 17 includes a negative electrode in which the negative electrode active material layer 12 is disposed on both sides of the negative electrode current collector 11 (only one side for the lowermost layer and the uppermost layer of the power generation element), an electrolyte layer 13, and a positive electrode current collector 14. And a positive electrode in which the positive electrode active material layer 15 is disposed on both sides. Specifically, the negative electrode, the electrolyte layer 13 and the positive electrode are laminated in this order so that one negative electrode active material layer 12 and the positive electrode active material layer 15 adjacent to the negative electrode active material layer 15 face each other with the electrolyte layer 13 therebetween. Yes. For the positive electrode active material layer, the positive electrode active material having the specific composition and structure described above is used.

これにより、隣接する負極、電解質層13、および正極は、1つの単電池層16を構成する。したがって、本形態の並列積層型電池10は、単電池層16が複数積層されることで、電気的に並列接続されてなる構成を有するといえる。また、単電池層16の外周には、隣接する負極集電体11と正極集電体14との間を絶縁するためのシール部(絶縁層)(図示せず)が設けられていてもよい。発電要素17の両最外層に位置する最外層負極集電体11aには、いずれも片面のみに負極活物質層12が配置されている。なお、図6とは負極および正極の配置を逆にすることで、発電要素17の両最外層に最外層正極集電体が位置するようにし、該最外層正極集電体の片面のみに正極活物質層が配置されているようにしてもよい。   Thus, the adjacent negative electrode, electrolyte layer 13 and positive electrode constitute one single cell layer 16. Therefore, it can be said that the parallel laminated battery 10 of this embodiment has a configuration in which a plurality of the single battery layers 16 are laminated so that they are electrically connected in parallel. Further, a seal portion (insulating layer) (not shown) for insulating between the adjacent negative electrode current collector 11 and the positive electrode current collector 14 may be provided on the outer periphery of the unit cell layer 16. . The negative electrode active material layer 12 is disposed only on one side of the outermost layer negative electrode current collector 11 a located in both outermost layers of the power generation element 17. Note that the arrangement of the negative electrode and the positive electrode is reversed from that in FIG. 6 so that the outermost positive electrode current collector is positioned in both outermost layers of the power generation element 17, and the positive electrode is provided only on one side of the outermost positive electrode current collector. An active material layer may be arranged.

負極集電体11および正極集電体14には、各電極(負極および正極)と導通される負極集電板18および正極集電板19がそれぞれ取り付けられ、ラミネートフィルム22の端部に挟まれるようにラミネートフィルム22の外部に導出される構造を有している。負極集電板18および正極集電板19は、必要に応じて負極端子リード20および正極端子リード21を介して、各電極の負極集電体11および正極集電体14に超音波溶接や抵抗溶接等により取り付けられていてもよい(図6にはこの形態を示す)。ただし、負極集電体11が延長されて負極集電板18とされ、ラミネートフィルム22から導出されていてもよい。同様に、正極集電体14が延長されて正極集電板19とされ、同様に電池外装材22から導出される構造としてもよい。   The negative electrode current collector 11 and the positive electrode current collector 14 are attached with a negative electrode current collector plate 18 and a positive electrode current collector plate 19 that are electrically connected to the respective electrodes (negative electrode and positive electrode), and are sandwiched between ends of the laminate film 22. Thus, it has a structure led out of the laminate film 22. The negative electrode current collector 18 and the positive electrode current collector 19 are connected to the negative electrode current collector 11 and the positive electrode current collector 14 of each electrode by ultrasonic welding or resistance via a negative electrode terminal lead 20 and a positive electrode terminal lead 21 as necessary. It may be attached by welding or the like (this form is shown in FIG. 6). However, the negative electrode current collector 11 may be extended to form the negative electrode current collector plate 18 and may be led out from the laminate film 22. Similarly, the positive electrode current collector 14 may be extended to form a positive electrode current collector plate 19, which may be similarly derived from the battery exterior material 22.

なお、ここでは、並列積層型電池を例に挙げて説明したが、本形態の正極活物質を適用可能な非水電解質二次電池の種類は特に制限されず、発電要素において単電池層が直列接続されてなる形式のいわゆる双極型電池などの従来公知の任意の非水電解質二次電池にも適用可能である。以下、並列積層型電池の主な構成要素について詳細に説明する。   Here, the parallel stacked battery has been described as an example, but the type of the non-aqueous electrolyte secondary battery to which the positive electrode active material of the present embodiment can be applied is not particularly limited, and the single battery layers are connected in series in the power generation element. The present invention is also applicable to any conventionally known non-aqueous electrolyte secondary battery such as a so-called bipolar battery that is connected. Hereinafter, main components of the parallel stacked battery will be described in detail.

[正極]
本発明の一形態に係る正極は、上記正極活物質を含む正極活物質層が形成されてなる。正極は、負極とともにリチウムイオンの授受により電気エネルギーを生み出す機能を有する。正極は、集電体および正極活物質層を必須に含み、集電体の表面に正極活物質層が形成されてなる。
[Positive electrode]
A positive electrode according to one embodiment of the present invention includes a positive electrode active material layer including the positive electrode active material. The positive electrode has a function of generating electrical energy by transferring lithium ions together with the negative electrode. The positive electrode essentially includes a current collector and a positive electrode active material layer, and the positive electrode active material layer is formed on the surface of the current collector.

(集電体)
集電体は導電性材料から構成され、その一方の面または両面に正極活物質層が配置される。集電体を構成する材料に特に制限はなく、例えば、金属や、導電性高分子材料または非導電性高分子材料に導電性フィラーが添加された導電性を有する樹脂が採用されうる。
(Current collector)
The current collector is made of a conductive material, and a positive electrode active material layer is disposed on one side or both sides thereof. There is no particular limitation on the material constituting the current collector, and for example, a conductive resin in which a conductive filler is added to a metal or a conductive polymer material or a non-conductive polymer material may be employed.

金属としては、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼(SUS)、チタン、銅などが挙げられる。これらのほか、ニッケルとアルミニウムとのクラッド材、銅とアルミニウムとのクラッド材、あるいはこれらの金属の組み合わせのめっき材などが好ましく用いられうる。また、金属表面にアルミニウムが被覆されてなる箔であってもよい。これらのうち、導電性や電池作動電位の観点からは、アルミニウム、ステンレス鋼、または銅を用いることが好ましい。   Examples of the metal include aluminum, nickel, iron, stainless steel (SUS), titanium, and copper. In addition to these, a clad material of nickel and aluminum, a clad material of copper and aluminum, or a plating material of a combination of these metals can be preferably used. Moreover, the foil by which aluminum is coat | covered on the metal surface may be sufficient. Of these, aluminum, stainless steel, or copper is preferably used from the viewpoint of conductivity and battery operating potential.

また、導電性高分子材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアクリロニトリル、およびポリオキサジアゾールなどが挙げられる。かような導電性高分子材料は、導電性フィラーを添加しなくても十分な導電性を有するため、製造工程の容易化または集電体の軽量化の点において有利である。   Examples of the conductive polymer material include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene, polyphenylene vinylene, polyacrylonitrile, and polyoxadiazole. Since such a conductive polymer material has sufficient conductivity without adding a conductive filler, it is advantageous in terms of facilitating the manufacturing process or reducing the weight of the current collector.

非導電性高分子材料としては、例えば、ポリエチレン(PE;高密度ポリエチレン(HDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE))、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、およびポリスチレン(PS)などが挙げられる。かような非導電性高分子材料は、優れた耐電位性または耐溶媒性を有しうる。   Examples of non-conductive polymer materials include polyethylene (PE; high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE)), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyether nitrile (PEN), polyimide ( PI), polyamideimide (PAI), polyamide (PA), polytetrafluoroethylene (PTFE), styrene-butadiene rubber (SBR), polyacrylonitrile (PAN), polymethyl acrylate (PMA), polymethyl methacrylate (PMMA), Examples include polyvinyl chloride (PVC), polyvinylidene fluoride (PVdF), and polystyrene (PS). Such a non-conductive polymer material may have excellent potential resistance or solvent resistance.

上記の導電性高分子材料または非導電性高分子材料には、必要に応じて導電性フィラーが添加されうる。特に、集電体の基材となる樹脂が非導電性高分子のみからなる場合は、樹脂に導電性を付与するために必然的に導電性フィラーが必須となる。導電性フィラーは、導電性を有する物質であれば特に制限なく用いることができる。例えば、導電性、耐電位性、またはリチウムイオン遮断性に優れた材料として、金属および導電性カーボンなどが挙げられる。金属としては、特に制限されないが、Ni、Ti、Al、Cu、Pt、Fe、Cr、Sn、Zn、In、Sb、およびKからなる群から選択される少なくとも1種の金属もしくはこれらの金属を含む合金または金属酸化物を含むことが好ましい。また、導電性カーボンとしては、特に制限されないが、アセチレンブラック、バルカン(登録商標)、ブラックパール(登録商標)、カーボンナノファイバー、ケッチェンブラック(登録商標)、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノバルーン、およびフラーレンからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。導電性フィラーの添加量は、集電体に十分な導電性を付与できる量であれば特に制限はなく、一般的には、5〜35質量%程度である。   A conductive filler may be added to the conductive polymer material or the non-conductive polymer material as necessary. In particular, when the resin used as the base material of the current collector is made of only a non-conductive polymer, a conductive filler is inevitably necessary to impart conductivity to the resin. The conductive filler can be used without particular limitation as long as it is a substance having conductivity. For example, metals, conductive carbon, etc. are mentioned as a material excellent in electroconductivity, electric potential resistance, or lithium ion barrier | blocking property. The metal is not particularly limited, but at least one metal selected from the group consisting of Ni, Ti, Al, Cu, Pt, Fe, Cr, Sn, Zn, In, Sb, and K, or these metals. It is preferable to include an alloy or metal oxide. In addition, the conductive carbon is not particularly limited, but is acetylene black, Vulcan (registered trademark), black pearl (registered trademark), carbon nanofiber, ketjen black (registered trademark), carbon nanotube, carbon nanohorn, carbon nanoballoon. And at least one selected from the group consisting of fullerenes. The amount of the conductive filler added is not particularly limited as long as it is an amount capable of imparting sufficient conductivity to the current collector, and is generally about 5 to 35% by mass.

集電体の大きさは、電池の使用用途に応じて決定される。例えば、高エネルギー密度が要求される大型の電池に用いられるのであれば、面積の大きな集電体が用いられる。集電体の厚さについても特に制限はないが、通常は1〜100μm程度である。   The size of the current collector is determined according to the intended use of the battery. For example, if it is used for a large battery that requires a high energy density, a current collector having a large area is used. Although there is no restriction | limiting in particular also about the thickness of a collector, Usually, it is about 1-100 micrometers.

(正極活物質層)
正極活物質層は上述の正極活物質を必須に含み、これ以外に、他の正極活物質や、導電助剤、バインダ等の添加剤をさらに含んでもよい。
(Positive electrode active material layer)
The positive electrode active material layer essentially includes the positive electrode active material described above, and may further include other positive electrode active materials, conductive additives, binders, and other additives.

導電助剤とは、活物質層の導電性を向上させるために配合される添加物をいう。正極活物質層が導電性材料を含むことにより、正極活物質層の内部における電子ネットワークが効果的に形成され、電池の出力特性が向上しうる。   A conductive support agent means the additive mix | blended in order to improve the electroconductivity of an active material layer. When the positive electrode active material layer contains a conductive material, an electronic network inside the positive electrode active material layer is effectively formed, and the output characteristics of the battery can be improved.

導電助剤としては、特に制限されないが、アセチレンブラック、カーボンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、グラファイト等のカーボン粉末や、気相成長炭素繊維(VGCF;登録商標)等の種々の炭素繊維、膨張黒鉛などが挙げられる。   Although it does not restrict | limit especially as a conductive support agent, Carbon powder, such as acetylene black, carbon black, channel black, thermal black, Ketjen black (registered trademark), graphite, vapor growth carbon fiber (VGCF; registered trademark), etc. And various carbon fibers and expanded graphite.

正極活物質層の全量に対する導電助剤の含有量は、通常、0〜30質量%であり、好ましくは1〜10質量%であり、さらに好ましくは3〜7質量%である。   Content of the conductive support agent with respect to the whole quantity of a positive electrode active material layer is 0-30 mass% normally, Preferably it is 1-10 mass%, More preferably, it is 3-7 mass%.

バインダは、活物質層中の構成部材同士または活物質層と集電体とを結着させて電極構造を維持する目的で添加される。   The binder is added for the purpose of maintaining the electrode structure by binding the constituent members in the active material layer or the active material layer and the current collector.

バインダとしては、特に制限されないが、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)などの合成ゴム系バインダ等が挙げられる。   The binder is not particularly limited, but polyvinylidene fluoride (PVdF), carboxymethyl cellulose (CMC), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinyl acetate, acrylic resin, polyimide, epoxy resin, polyurethane resin, urea resin, styrene- Examples thereof include a synthetic rubber binder such as butadiene rubber (SBR).

正極活物質層の全量に対するバインダの含有量は、通常、0〜50質量%であり、好ましくは5〜45質量%であり、さらに好ましくは10〜25質量%であり、特に好ましくは15〜20質量%である。   The content of the binder with respect to the total amount of the positive electrode active material layer is usually 0 to 50% by mass, preferably 5 to 45% by mass, more preferably 10 to 25% by mass, and particularly preferably 15 to 20%. % By mass.

[負極]
負極は、正極とともにリチウムイオンの授受により電気エネルギーを生み出す機能を有する。負極は、集電体および負極活物質層を必須に含み、集電体の表面に負極活物質層が形成されてなる。
[Negative electrode]
The negative electrode has a function of generating electrical energy by transferring lithium ions together with the positive electrode. The negative electrode essentially includes a current collector and a negative electrode active material layer, and the negative electrode active material layer is formed on the surface of the current collector.

(集電体)
負極に用いられうる集電体は、正極に用いられうる集電体と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Current collector)
Since the current collector that can be used for the negative electrode is the same as the current collector that can be used for the positive electrode, description thereof is omitted here.

(負極活物質層)
負極活物質層は負極活物質を含む。前記負極活物質層は、導電助剤、バインダ等の添加剤をさらに含んでもよい。
(Negative electrode active material layer)
The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material. The negative electrode active material layer may further include additives such as a conductive additive and a binder.

負極活物質は、放電時にリチウムイオンを放出し、充電時にリチウムイオンを吸蔵できる組成を有する。負極活物質は、リチウムを可逆的に吸蔵および放出できるものであれば特に制限されないが、負極活物質の例としては、SiやSnなどの金属、あるいはTiO、Ti、TiO、もしくはSiO、SiO、SnOなどの金属酸化物、Li4/3Ti5/3もしくはLiMnNなどのリチウムと遷移金属との複合酸化物、Li−Pb系合金、Li−Al系合金、Li、または炭素粉末、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、もしくはハードカーボンなどの炭素材料などが好ましく挙げられる。このうち、リチウムと合金化する元素を用いることにより、従来の炭素系材料に比べて高いエネルギー密度を有する高容量および優れた出力特性の電池を得ることが可能となる。上記負極活物質は、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。上記のリチウムと合金化する元素としては、以下に制限されることはないが、具体的には、Si、Ge、Sn、Pb、Al、In、Zn、H、Ca、Sr、Ba、Ru、Rh、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、Cd、Hg、Ga、Tl、C、N、Sb、Bi、O、S、Se、Te、Cl等が挙げられる。 The negative electrode active material has a composition capable of releasing lithium ions during discharging and occluding lithium ions during charging. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can reversibly occlude and release lithium. Examples of the negative electrode active material include metals such as Si and Sn, TiO, Ti 2 O 3 , TiO 2 , or Metal oxides such as SiO 2 , SiO, SnO 2 , complex oxides of lithium and transition metals such as Li 4/3 Ti 5/3 O 4 or Li 7 MnN, Li—Pb alloys, Li—Al alloys , Li, or carbon powder, natural graphite, artificial graphite, carbon black, activated carbon, carbon fiber, coke, soft carbon, or carbon material such as hard carbon is preferably exemplified. Among these, by using an element that forms an alloy with lithium, it becomes possible to obtain a battery having a high capacity and an excellent output characteristic having a higher energy density than that of a conventional carbon-based material. The negative electrode active material may be used alone or in the form of a mixture of two or more. The element alloying with lithium is not limited to the following, but specifically, Si, Ge, Sn, Pb, Al, In, Zn, H, Ca, Sr, Ba, Ru, Rh, Ir, Pd, Pt, Ag, Au, Cd, Hg, Ga, Tl, C, N, Sb, Bi, O, S, Se, Te, Cl, and the like.

上記負極活物質のうち、炭素材料、ならびに/またはSi、Ge、Sn、Pb、Al、In、およびZnからなる群より選択される少なくとも1種以上の元素を含むことが好ましく、炭素材料、Si、またはSnの元素を含むことがより好ましく、炭素材料を用いることが特に好ましい。   Among the negative electrode active materials, it is preferable to include a carbon material and / or at least one element selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Pb, Al, In, and Zn. Or Sn is more preferable, and it is particularly preferable to use a carbon material.

前記炭素材料としては、リチウム対比放電電位が低い炭素質粒子が好ましく、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、天然黒鉛と人造黒鉛とのブレンド、天然黒鉛に非晶質をコートした材料、ソフトカーボン、ハードカーボン等を使用し得る。炭素質粒子の形状は、特に制限されず、塊状、球状、繊維状等のいずれの形状であってもよいが、鱗片状ではないことが好ましく、球状、塊状であることが好ましい。鱗片状でないものは、性能および耐久性の観点から好ましい。   The carbon material is preferably a carbonaceous particle having a low lithium relative discharge potential, such as natural graphite, artificial graphite, a blend of natural graphite and artificial graphite, a material obtained by coating natural graphite with amorphous, soft carbon, hard Carbon or the like can be used. The shape of the carbonaceous particles is not particularly limited and may be any shape such as a lump shape, a sphere shape, and a fiber shape, but is preferably not a scale shape, and preferably a sphere shape and a lump shape. Those that are not scaly are preferred from the viewpoints of performance and durability.

また、炭素質粒子は、その表面を非晶質炭素で被覆したものが好ましい。その際、非晶質炭素は、炭素質粒子の全表面を被覆していることがより好ましいが、一部の表面のみの被覆であってもよい。炭素質粒子の表面が非晶質炭素で被覆されていることにより、電池の充放電時に、黒鉛と電解液とが反応することを防止できる。黒鉛粒子の表面に非晶質炭素を被覆する方法としては、特に制限はない。例えば、非晶質炭素を溶媒に溶解、または分散させた混合溶液に核となる炭素質粒子(粉末)を分散・混合した後、溶媒を除去する湿式方式が挙げられる。他にも、炭素質粒子と非晶質炭素を固体同士で混合し、その混合物に力学エネルギーを加え非晶質炭素を被覆する乾式方式、CVD法などの気相法等が挙げられる。炭素質粒子が非晶質炭素で被覆されていることは、レーザー分光法などの方法により確認することができる。   The carbonaceous particles are preferably those whose surfaces are coated with amorphous carbon. At that time, it is more preferable that the amorphous carbon covers the entire surface of the carbonaceous particles, but it may be a coating of only a part of the surface. By covering the surfaces of the carbonaceous particles with amorphous carbon, it is possible to prevent the graphite and the electrolytic solution from reacting during charging and discharging of the battery. The method for coating the surface of the graphite particles with amorphous carbon is not particularly limited. For example, there is a wet method in which carbonaceous particles (powder) serving as nuclei are dispersed and mixed in a mixed solution in which amorphous carbon is dissolved or dispersed in a solvent, and then the solvent is removed. Other examples include a dry method in which carbonaceous particles and amorphous carbon are mixed with each other, and mechanical energy is added to the mixture to coat the amorphous carbon, and a vapor phase method such as a CVD method. Whether the carbonaceous particles are coated with amorphous carbon can be confirmed by a method such as laser spectroscopy.

負極活物質のBET比表面積は、0.8〜1.5m/gであることが好ましい。比表面積が前記範囲にあれば、非水電解質二次電池のサイクル特性が向上しうる。また、負極活物質のタップ密度は、0.9〜1.2g/cmであることが好ましい。タップ密度が上記範囲であると、エネルギー密度の観点から好ましい。 The BET specific surface area of the negative electrode active material is preferably 0.8 to 1.5 m 2 / g. If the specific surface area is in the above range, the cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery can be improved. Moreover, it is preferable that the tap density of a negative electrode active material is 0.9-1.2 g / cm < 3 >. It is preferable from the viewpoint of energy density that the tap density is in the above range.

負極活物質の平均粒子径は、特に制限されないが、負極活物質の高容量化、反応性、サイクル耐久性の観点からは、1〜100μmであることが好ましく、1〜20μmであることがより好ましい。   The average particle diameter of the negative electrode active material is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 μm and more preferably 1 to 20 μm from the viewpoint of increasing the capacity, reactivity, and cycle durability of the negative electrode active material. preferable.

なお、負極に用いられうる導電助剤、バインダは、正極に用いられうるものと同様であるため、ここでは説明を省略する。   In addition, since the conductive support agent and binder which can be used for a negative electrode are the same as that which can be used for a positive electrode, description is abbreviate | omitted here.

[電解質層]
電解質層は、正極と負極との間の空間的な隔壁(スペーサ)として機能する。また、これと併せて、充放電時における正負極間でのリチウムイオンの移動媒体である電解質を保持する機能をも有する。電解質層を構成する電解質に特に制限はなく、液体電解質、ならびに高分子ゲル電解質および高分子固体電解質などのポリマー電解質が適宜用いられうる。本形態では、液体電解質が好ましい。
[Electrolyte layer]
The electrolyte layer functions as a spatial partition (spacer) between the positive electrode and the negative electrode. In addition, it also has a function of holding an electrolyte that is a lithium ion transfer medium between the positive and negative electrodes during charging and discharging. There is no restriction | limiting in particular in the electrolyte which comprises an electrolyte layer, Polymer electrolytes, such as a liquid electrolyte and a polymer gel electrolyte and a polymer solid electrolyte, can be used suitably. In this embodiment, a liquid electrolyte is preferable.

液体電解質は、有機溶媒にリチウム塩が溶解した形態を有する。有機溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、メチルエチルカーボネート(MEC)、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、含フッ素環状カーボネート(フルオロエチレンカーボネート(FEC)等)、含フッ素鎖状カーボネート、含フッ素鎖状エーテルおよび含フッ素鎖状エステルの少なくとも一種が挙げられる。   The liquid electrolyte has a form in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent. Examples of the organic solvent include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), dipropyl carbonate (DPC), methyl propyl carbonate (MPC), ethyl propyl carbonate (EPC), methyl ethyl carbonate (MEC), ethylene carbonate ( EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), fluorine-containing cyclic carbonate (fluoroethylene carbonate (FEC), etc.), fluorine-containing chain carbonate, fluorine-containing chain ether, and fluorine-containing chain ester. Can be mentioned.

また、リチウム塩としては、少なくともLiPFを使用することが好ましい。これ以外に、LiN(SO、LiN(SOCF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSOCFなどを用いることができる。リチウム塩濃度としては、0.1〜5mol/Lが好ましく、0.1〜2mol/Lがより好ましい。 Moreover, it is preferable to use at least LiPF 6 as the lithium salt. In addition, LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiSO 3 CF 3, or the like can be used. The lithium salt concentration is preferably 0.1 to 5 mol / L, more preferably 0.1 to 2 mol / L.

さらに、液体電解質の場合は、添加剤として、有機スルホン系化合物、有機ジスルホン系化合物、ビニレンカーボネート誘導体、エチレンカーボネート誘導体、エステル誘導体、2価フェノール誘導体、テルフェニル誘導体、ホスフェート誘導体およびフルオロリン酸リチウム誘導体の少なくとも一種を含むことが好ましい。このうち、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムなどのフルオロリン酸リチウム誘導体がより好ましい。これらの添加剤の使用は、性能および寿命特性の観点から好ましい。添加剤は、電解液中に0.1〜5質量%で含まれることが好ましく、より好ましくは、0.5〜3.5質量%である。   Furthermore, in the case of liquid electrolytes, as additives, organic sulfone compounds, organic disulfone compounds, vinylene carbonate derivatives, ethylene carbonate derivatives, ester derivatives, divalent phenol derivatives, terphenyl derivatives, phosphate derivatives, and lithium fluorophosphate derivatives It is preferable that at least one of these is included. Of these, lithium fluorophosphate derivatives such as lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate are more preferable. Use of these additives is preferable from the viewpoints of performance and life characteristics. The additive is preferably contained in the electrolyte at 0.1 to 5% by mass, and more preferably 0.5 to 3.5% by mass.

一方、ポリマー電解質は、電解液を含むゲル電解質と、電解液を含まない高分子固体電解質に分類される。   On the other hand, the polymer electrolyte is classified into a gel electrolyte containing an electrolytic solution and a polymer solid electrolyte containing no electrolytic solution.

ゲル電解質は、リチウムイオン伝導性を有するマトリックスポリマーに、上記の液体電解質が注入されてなる構成を有する。リチウムイオン伝導性を有するマトリックスポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)、およびこれらの共重合体などが挙げられる。かようなマトリックスポリマーには、リチウム塩などの電解質塩がよく溶解しうる。   The gel electrolyte has a configuration in which the above liquid electrolyte is injected into a matrix polymer having lithium ion conductivity. Examples of the matrix polymer having lithium ion conductivity include polyethylene oxide (PEO), polypropylene oxide (PPO), and copolymers thereof. In such a matrix polymer, an electrolyte salt such as a lithium salt can be well dissolved.

なお、電解質層が液体電解質やゲル電解質から構成される場合には、電解質層にセパレータを用いてもよい。セパレータの具体的な形態としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンやポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(PVdF−HFP)等の炭化水素、ガラス繊維などからなる微多孔膜が挙げられる。   In addition, when an electrolyte layer is comprised from a liquid electrolyte or a gel electrolyte, you may use a separator for an electrolyte layer. Specific examples of the separator include a microporous film made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a hydrocarbon such as polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVdF-HFP), glass fiber, or the like.

高分子固体電解質は、上記のマトリックスポリマーにリチウム塩が溶解してなる構成を有し、有機溶媒を含まない。したがって、電解質層が高分子固体電解質から構成される場合には電池からの液漏れの心配がなく、電池の信頼性が向上しうる。   The polymer solid electrolyte has a configuration in which a lithium salt is dissolved in the matrix polymer and does not contain an organic solvent. Therefore, when the electrolyte layer is composed of a polymer solid electrolyte, there is no fear of liquid leakage from the battery, and the battery reliability can be improved.

高分子ゲル電解質や高分子固体電解質のマトリックスポリマーは、架橋構造を形成することによって、優れた機械的強度を発揮しうる。架橋構造を形成させるには、適当な重合開始剤を用いて、高分子電解質形成用の重合性ポリマー(例えば、PEOやPPO)に対して熱重合、紫外線重合、放射線重合、電子線重合などの重合処理を施せばよい。なお、上記電解質は、電極の活物質層中に含まれていてもよい。   A matrix polymer of a polymer gel electrolyte or a polymer solid electrolyte can exhibit excellent mechanical strength by forming a crosslinked structure. In order to form a crosslinked structure, thermal polymerization, ultraviolet polymerization, radiation polymerization, electron beam polymerization, etc. are performed on a polymerizable polymer (for example, PEO or PPO) for forming a polymer electrolyte, using an appropriate polymerization initiator. A polymerization treatment may be performed. In addition, the said electrolyte may be contained in the active material layer of an electrode.

[集電板(タブ)]
リチウムイオン二次電池においては、電池外部に電流を取り出す目的で、集電体に電気的に接続された集電板(タブ)が外装材であるラミネートフィルムの外部に取り出されている。
[Current collector (tab)]
In a lithium ion secondary battery, a current collector plate (tab) electrically connected to a current collector is taken out of a laminate film as an exterior material for the purpose of taking out current outside the battery.

集電板を構成する材料は、特に制限されず、リチウムイオン二次電池用の集電板として従来用いられている公知の高導電性材料が用いられうる。集電板の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、ニッケル、ステンレス鋼(SUS)、これらの合金等の金属材料が好ましい。軽量、耐食性、高導電性の観点から、より好ましくはアルミニウム、銅であり、特に好ましくはアルミニウムである。なお、正極集電板(正極タブ)と負極集電板(負極タブ)とでは、同一の材料が用いられてもよいし、異なる材料が用いられてもよい。   The material which comprises a current collector plate is not specifically limited, The well-known highly electroconductive material conventionally used as a current collector plate for lithium ion secondary batteries can be used. As a constituent material of the current collector plate, for example, metal materials such as aluminum, copper, titanium, nickel, stainless steel (SUS), and alloys thereof are preferable. From the viewpoint of light weight, corrosion resistance, and high conductivity, aluminum and copper are more preferable, and aluminum is particularly preferable. Note that the same material may be used for the positive electrode current collector plate (positive electrode tab) and the negative electrode current collector plate (negative electrode tab), or different materials may be used.

[正極端子リードおよび負極端子リード]
負極および正極端子リードの材料は、公知の積層型二次電池で用いられるリードを用いることができる。なお、電池外装材から取り出された部分は、周辺機器や配線などに接触して漏電したりして製品(例えば、自動車部品、特に電子機器等)に影響を与えないように、耐熱絶縁性の熱収縮チューブなどにより被覆するのが好ましい。
[Positive terminal lead and negative terminal lead]
As a material for the negative electrode and the positive electrode terminal lead, a lead used in a known laminated secondary battery can be used. In addition, the parts removed from the battery exterior material should be heat-insulating so that they do not affect products (for example, automobile parts, especially electronic devices) by touching peripheral devices or wiring and causing leakage. It is preferable to coat with a heat shrinkable tube or the like.

[外装材;ラミネートフィルム]
外装材としては、従来公知の金属缶ケースを用いることができる。そのほか、図6に示すようなラミネートフィルム22を外装材として用いて、発電要素17をパックしてもよい。ラミネートフィルムは、例えば、ポリプロピレン、アルミニウム、ナイロンがこの順に積層されてなる3層構造として構成されうる。このようなラミネートフィルムを用いることにより、外装材の開封、容量回復材の添加、外装材の再封止を容易に行うことができる。
[Exterior material; Laminate film]
A conventionally known metal can case can be used as the exterior material. In addition, the power generation element 17 may be packed using a laminate film 22 as shown in FIG. The laminate film can be configured as a three-layer structure in which, for example, polypropylene, aluminum, and nylon are laminated in this order. By using such a laminate film, it is possible to easily open the exterior material, add the capacity recovery material, and reseal the exterior material.

以上で説明したリチウムイオン二次電池等の非水電解質二次電池は、本形態の正極活物質を使用するため、優れたサイクル特性を発揮し得る。また、当該電池は、放電容量および/または放電特性(特に高レート時)の点でも優れる。よって、本形態の正極活物質を適用した非水電解質二次電池は、電動車両の電源装置として好適である。   Since the nonaqueous electrolyte secondary battery such as the lithium ion secondary battery described above uses the positive electrode active material of this embodiment, it can exhibit excellent cycle characteristics. The battery is also excellent in terms of discharge capacity and / or discharge characteristics (particularly at high rates). Therefore, the nonaqueous electrolyte secondary battery to which the positive electrode active material of this embodiment is applied is suitable as a power supply device for an electric vehicle.

以下、実施例を通して本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
<正極活物質C1(Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O)の調製>
(スズクエン酸錯体水溶液の調製)
クエン酸1水和物(分子量210.14g/mol)21g(0.1mol)を純水1000mlに加え、溶解した。次いで、シュウ酸スズ(II)(分子量206.73g/mol、純度98%)10.5g(0.05mol)を加え、約10分間攪拌した。これに、5.6体積%アンモニア水(約100ml)をゆっくり加えて、pH=6に調整し可溶化させた。この溶液を濾紙で濾過し、不溶物を除去することにより、スズクエン酸錯体水溶液を得た。なお、当該スズクエン酸錯体水溶液に含まれるSnの濃度は、Snとして0.05mol/Lであった。
[Example 1]
< Preparation of Positive Electrode Active Material C1 (Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z )>
(Preparation of tin citrate complex aqueous solution)
21 g (0.1 mol) of citric acid monohydrate (molecular weight 210.14 g / mol) was added to 1000 ml of pure water and dissolved. Next, 10.5 g (0.05 mol) of tin (II) oxalate (molecular weight 206.73 g / mol, purity 98%) was added and stirred for about 10 minutes. To this, 5.6 vol% aqueous ammonia (about 100 ml) was slowly added to adjust pH = 6 and solubilize. This solution was filtered with a filter paper to remove insoluble matters, thereby obtaining an aqueous tin citrate complex solution. In addition, the density | concentration of Sn contained in the said tin-citrate complex aqueous solution was 0.05 mol / L as Sn.

(原料混合溶液の調製)
純水2500mlに、上記スズクエン酸錯体水溶液(Snとして0.05mol/L)全量、酢酸マンガン・4水和物(分子量245.09g/mol)172.0g、酢酸ニッケル・4水和物(分子量248.84g/mol)62.0g、酢酸リチウム・2水和物(分子量102.02g/mol)153.0gを順に溶解させた。さらに、無水クエン酸183gを加えた。これに、5.6体積%アンモニア水をゆっくり加えて、pH=6に調整し、原料混合溶液を得た。
(Preparation of raw material mixed solution)
In 2500 ml of pure water, the total amount of the tin citrate complex aqueous solution (Sn 0.05 mol / L), manganese acetate tetrahydrate (molecular weight 245.09 g / mol) 172.0 g, nickel acetate tetrahydrate (molecular weight 248) .84 g / mol) 62.0 g and lithium acetate dihydrate (molecular weight 102.02 g / mol) 153.0 g were dissolved in this order. Furthermore, 183 g of anhydrous citric acid was added. To this, 5.6 vol% aqueous ammonia was slowly added to adjust pH = 6 to obtain a raw material mixed solution.

(第1工程(乾燥工程))
上記原料混合溶液を、不活性ガス(N)を用いたスプレー装置で、熱風温度250℃〜350℃で噴霧乾燥して水分を除去し、原料の混合物である乾燥物(粉末)を得た。
(First step (drying step))
The raw material mixed solution was spray-dried at a hot air temperature of 250 ° C. to 350 ° C. with a spray apparatus using an inert gas (N 2 ) to remove moisture, and a dried product (powder) that was a raw material mixture was obtained. .

(第2工程(熱分解工程))
上記乾燥物(粉末)を、5体積%−O/Nバランスガス流通下、流動焼成炉を用い、300℃〜400℃で4時間有機酸塩の熱分解を行い、前駆体を得た。
(Second step (pyrolysis step))
The dried product (powder) was subjected to thermal decomposition of the organic acid salt at 300 ° C. to 400 ° C. for 4 hours using a fluidized firing furnace under the flow of 5% by volume −O 2 / N 2 to obtain a precursor. .

(第3工程(焼成工程))
上記前駆体を、大気雰囲気下、900℃で12時間焼成を行い、正極活物質C1を得た。
(Third step (firing step))
The precursor was fired at 900 ° C. for 12 hours in an air atmosphere to obtain a positive electrode active material C1.

上記正極活物質C1の試料を酸に溶解し、溶液中に含まれる各元素を誘導結合プラズマ発光分光分析法により定量した。なお、測定には、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製;誘導結合プラズマ発光分光分析装置SPS−3520型を使用した。その結果、正極活物質C1の組成は、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5,d=0.25,a+b+c+e=1.25,e=0.05)。
A sample of the positive electrode active material C1 was dissolved in an acid, and each element contained in the solution was quantified by inductively coupled plasma emission spectrometry. In addition, the SII nanotechnology company make; inductively coupled plasma emission spectroscopic analyzer SPS-3520 type was used for the measurement. As a result, the composition of the positive electrode active material C1 was as follows.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

<正極C11の作製>
(正極用スラリーの調製)
下記組成の正極用スラリーを調製した。
<Preparation of positive electrode C11>
(Preparation of slurry for positive electrode)
A positive electrode slurry having the following composition was prepared.

まず、PVDF6.8重量部をNMP30重量部に溶解してバインダ溶液を作製した。次に、導電助剤6.8重量部と正極活物質C1(粉末)100重量部の混合粉に、上記バインダ溶液36.8重量部を加え、プラネリーミキサー(浅田鉄工製、PVM100)にて混練し、その後、混練物にNMP40重量部を加えて、正極用スラリー(固形分濃度62重量%)を得た。   First, 6.8 parts by weight of PVDF was dissolved in 30 parts by weight of NMP to prepare a binder solution. Next, 36.8 parts by weight of the binder solution is added to a mixed powder of 6.8 parts by weight of the conductive additive and 100 parts by weight of the positive electrode active material C1 (powder), and a planetary mixer (PVM100, manufactured by Asada Tekko) is used. After kneading, 40 parts by weight of NMP was added to the kneaded product to obtain a positive electrode slurry (solid content concentration: 62% by weight).

(正極用スラリーの塗布・乾燥)
20μm厚のアルミニウム箔集電体を走行速度1m/分で走行させながら、集電体の一方の面に、上記正極用スラリーを、ダイコーターを用いて塗布した。続いて、この正極用スラリーを塗布した集電体を、熱風乾燥炉にて乾燥(100℃〜110℃、3分間)させ、正極活物質層に残留するNMP量を0.02重量%以下とした。さらに集電体の他方の面にも上記と同様に正極用スラリーを塗布し、乾燥させ、集電体の両面に正極活物質層を有するシート状正極を作製した。
(Application and drying of positive electrode slurry)
While the 20 μm-thick aluminum foil current collector was run at a running speed of 1 m / min, the positive electrode slurry was applied to one surface of the current collector using a die coater. Subsequently, the current collector coated with the positive electrode slurry is dried in a hot air drying oven (100 ° C. to 110 ° C., 3 minutes), and the amount of NMP remaining in the positive electrode active material layer is 0.02 wt% or less. did. Furthermore, the positive electrode slurry was applied to the other surface of the current collector in the same manner as described above, and dried to prepare a sheet-like positive electrode having positive electrode active material layers on both surfaces of the current collector.

(正極のプレス)
上記シート状正極を、ローラープレスをかけて圧縮成形し、切断して、片面の正極活物質層の重量約11.0mg/cm、密度2.70g/cmとした。
(Positive electrode press)
The sheet-like positive electrode was compression-molded by applying a roller press and cut to obtain a weight of about 11.0 mg / cm 2 and a density of 2.70 g / cm 3 of the positive electrode active material layer on one side.

(正極の乾燥)
次に、プレス後の正極を、真空乾燥炉にて乾燥処理した。乾燥炉内部に正極を設置した後、室温(25℃、以下同様)にて減圧(100mmHg(1.33×10Pa))し乾燥炉内の空気を除去した。続いて、窒素ガスを流通(100cm/分)しながら、10℃/分で120℃まで昇温し、120℃で再度減圧して炉内の窒素を排気したまま12時間保持した後、室温まで降温した。こうして正極C11を完成させた。
(Dry cathode)
Next, the pressed positive electrode was dried in a vacuum drying furnace. After the positive electrode was installed inside the drying furnace, the air in the drying furnace was removed under reduced pressure (100 mmHg (1.33 × 10 4 Pa)) at room temperature (25 ° C., the same applies hereinafter). Subsequently, while flowing nitrogen gas (100 cm 3 / min), the temperature was raised to 120 ° C. at 10 ° C./min, the pressure was reduced again at 120 ° C., and nitrogen was maintained in the furnace for 12 hours. The temperature was lowered. In this way, the positive electrode C11 was completed.

<負極A1の作製>
(負極用スラリーの調製)
下記組成の正極用スラリーを調製した。
<Preparation of negative electrode A1>
(Preparation of slurry for negative electrode)
A positive electrode slurry having the following composition was prepared.

まず、PVDF5.0重量部をNMP50重量部に溶解してバインダ溶液を作製した。次に、導電助剤1.0重量部と天然グラファイト粉100重量部の混合粉に、上記バインダ溶液55.0重量部を加え、プラネタリーミキサー(浅田鉄工製、PVM100)にて混練し、その後、混練物にNMP47重量部を加えて、負極用スラリー(固形分濃度52重量%)を得た。なお、負極活物質(天然グラファイト)の形状は走査型電子顕微鏡(SEM)により鱗片状でないことを確認した。天然グラファイトの比表面積は1.05m/g(測定装置:日本ベル製BELSORP−miniII)、タップ密度は1.1g/cm(測定装置:日本ルフト製タップ密度測定装置)であった。 First, 5.0 parts by weight of PVDF was dissolved in 50 parts by weight of NMP to prepare a binder solution. Next, 55.0 parts by weight of the binder solution is added to a mixed powder of 1.0 part by weight of a conductive additive and 100 parts by weight of natural graphite powder, and then kneaded with a planetary mixer (PVM100, manufactured by Asada Tekko). Then, 47 parts by weight of NMP was added to the kneaded product to obtain a slurry for negative electrode (solid content concentration 52% by weight). In addition, it confirmed that the shape of the negative electrode active material (natural graphite) was not scaly by a scanning electron microscope (SEM). The specific surface area of natural graphite was 1.05 m 2 / g (measuring device: BELSORP-miniII manufactured by Nippon Bell), and the tap density was 1.1 g / cm 3 (measuring device: tap density measuring device manufactured by Nippon Luft).

(負極用スラリーの塗布・乾燥)
10μm厚の電解銅箔集電体を走行速度1.5m/分で走行させながら、集電体の一方の面に、上記負極用スラリーを、ダイコーターを用いて塗布した。続いて、この負極用スラリーを塗布した集電体を、熱風乾燥炉にて乾燥(100℃〜110℃、2分間)させ、負極活物質層に残留するNMP量を0.02重量%以下とした。さらに集電体の他方の面にも上記と同様に負極用スラリーを塗布し、乾燥させ、集電体の両面に負極活物質層を有するシート状負極を作製した。
(Application and drying of slurry for negative electrode)
While the 10 μm thick electrolytic copper foil current collector was run at a running speed of 1.5 m / min, the negative electrode slurry was applied to one surface of the current collector using a die coater. Subsequently, the current collector coated with this negative electrode slurry was dried (100 ° C. to 110 ° C., 2 minutes) in a hot air drying furnace, and the amount of NMP remaining in the negative electrode active material layer was 0.02 wt% or less. did. Further, the negative electrode slurry was applied to the other surface of the current collector in the same manner as described above, and dried to prepare a sheet-shaped negative electrode having a negative electrode active material layer on both surfaces of the current collector.

(負極のプレス)
上記シート状負極を、ローラープレスをかけて圧縮成形し、切断して、片面の負極活物質層の重量約9.50mg/cm、密度1.45g/cmとした。なお、プレス後の負極活物質層の表面を観察したところ、クラックの発生は見られなかった。
(Negative electrode press)
The sheet-like negative electrode was compression-molded by applying a roller press and cut to give a weight of about 9.50 mg / cm 2 and a density of 1.45 g / cm 3 of the negative electrode active material layer on one side. In addition, when the surface of the negative electrode active material layer after pressing was observed, generation of cracks was not observed.

(負極の乾燥)
次に、プレス後の負極を、真空乾燥炉にて乾燥処理した。乾燥炉内部に負極を設置した後、室温にて減圧(100mmHg(1.33×10Pa))し乾燥炉内の空気を除去した。続いて、窒素ガスを流通(100cm/分)しながら、10℃/分で135℃まで昇温し、135℃で再度減圧して炉内の窒素を排気したまま12時間保持した後、室温まで降温した。こうして負極A11を完成させた。
(Dry anode drying)
Next, the pressed negative electrode was dried in a vacuum drying furnace. After installing the negative electrode inside the drying furnace, the pressure in the room was reduced (100 mmHg (1.33 × 10 4 Pa)) to remove the air in the drying furnace. Subsequently, while flowing nitrogen gas (100 cm 3 / min), the temperature was raised to 135 ° C. at 10 ° C./min, the pressure was reduced again at 135 ° C., and the nitrogen in the furnace was kept exhausted for 12 hours, The temperature was lowered. In this way, the negative electrode A11 was completed.

<電池の作製>
上記正極C11(正極活物質層面積 縦3.6cm×横5.3cm)と、負極A11(負極活物質層面積 縦3.8cm×横5.5cm)の集電体部分にタブを溶接した。これらタブを溶接した負極A11と正極C11との間に多孔質ポリプロピレン製セパレータ(S)(縦4.5cm×横6.0cm、厚さ25μm、空孔率55%)を挟んで5層からなる積層体(A11−S−C11−S−A11)を作製した。次いで、アルミラミネートフィルムからなる外装体(縦5.0cm×横6.5cm)で積層体の両面を挟み込み、外装体の3辺を熱圧着封止して積層体を収納した。
<Production of battery>
A tab was welded to the current collector portion of the positive electrode C11 (positive electrode active material layer area length: 3.6 cm × width: 5.3 cm) and negative electrode A11 (negative electrode active material layer area length: 3.8 cm × width: 5.5 cm). A porous polypropylene separator (S) (4.5 cm long × 6.0 cm wide, 25 μm thick, porosity 55%) is sandwiched between the negative electrode A11 and the positive electrode C11 welded with these tabs. A laminate (A11-S-C11-S-A11) was produced. Next, both sides of the laminate were sandwiched by an exterior body (length 5.0 cm × width 6.5 cm) made of an aluminum laminate film, and three sides of the exterior body were sealed by thermocompression bonding to accommodate the laminate.

エチレンカーボネート(EC)30体積%とジエチルカーボネート(DEC)70体積%の混合溶媒に、1.0mol/LのLiPF(電解質)を溶解した。これに、添加剤として作用するフルオロリン酸リチウムとして、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)1.8重量%、モノフルオロリン酸リチウム(LiPOF)1.0重量%を溶解し電解液を得た。積層体を収納した袋状の外装体に、この電解液0.6cm/セルを注入した後、残りの1辺を熱圧着で仮封止し、ラミネート型セルを作製した。電解液を電極細孔内に十分に浸透させるため、面圧0.5MPaで加圧しながら、室温にて24時間保持し、電池を完成させた。 1.0 mol / L LiPF 6 (electrolyte) was dissolved in a mixed solvent of 30% by volume of ethylene carbonate (EC) and 70% by volume of diethyl carbonate (DEC). In this, 1.8% by weight of lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) and 1.0% by weight of lithium monofluorophosphate (Li 2 PO 3 F) were dissolved as lithium fluorophosphate acting as an additive. An electrolytic solution was obtained. After injecting this electrolyte solution 0.6 cm 3 / cell into a bag-shaped exterior body containing the laminate, the remaining one side was temporarily sealed by thermocompression bonding to produce a laminate type cell. In order to sufficiently permeate the electrolytic solution into the electrode pores, the battery was completed by holding at room temperature for 24 hours while applying a surface pressure of 0.5 MPa.

[実施例2]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、原料の配合量を変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C2および電池を作製した。上記正極活物質C2の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.845[Li]0.25Sn0.03]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5,d=0.25,a+b+c+e=1.25,e=0.03)。
[Example 2]
A positive electrode active material C2 and a battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the raw materials was changed in “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C2 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.845 [Li] 0.25 Sn 0.03 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.03).

[実施例3]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、原料の配合量を変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C3および電池を作製した。上記正極活物質C3の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.795[Li]0.25Sn0.10]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5,d=0.25,a+b+c+e=1.25,e=0.10)。
[Example 3]
A positive electrode active material C3 and a battery were produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of raw materials was changed in the above-mentioned “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C3 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.795 [Li] 0.25 Sn 0.10 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.10).

[実施例4]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、無水クエン酸を加えなかったこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C4および電池を作製した。上記正極活物質C4の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 4]
A positive electrode active material C4 and a battery were produced in the same manner as in Example 1 except that anhydrous citric acid was not added in “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C4 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例5]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、無水クエン酸を加えなかったこと以外は、実施例2と同様の方法で正極活物質C5および電池を作製した。上記正極活物質C5の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.845[Li]0.25Sn0.03]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5,d=0.25,a+b+c+e=1.25,e=0.03)。
[Example 5]
A positive electrode active material C5 and a battery were produced in the same manner as in Example 2 except that anhydrous citric acid was not added in “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C5 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.845 [Li] 0.25 Sn 0.03 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.03).

[実施例6]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、無水クエン酸を加えなかったこと以外は、実施例3と同様の方法で正極活物質C5および電池を作製した。上記正極活物質C5の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.795[Li]0.25Sn0.10]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5,d=0.25,a+b+c+e=1.25,e=0.10)。
[Example 6]
A positive electrode active material C5 and a battery were produced in the same manner as in Example 3 except that in the above “(Preparation of raw material mixed solution)”, anhydrous citric acid was not added. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C5 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.795 [Li] 0.25 Sn 0.10 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.10).

[実施例7]
上記「(スズクエン酸錯体水溶液の調製)」および「(原料混合溶液の調製)」において、スズクエン酸錯体水溶液および原料混合溶液をpH=4に調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C7および電池を作製した。上記正極活物質C7の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 7]
In the above “(preparation of tin citrate complex aqueous solution)” and “(preparation of raw material mixed solution)”, except that the tin citrate complex aqueous solution and raw material mixed solution were adjusted to pH = 4, the same method as in Example 1 was used. A positive electrode active material C7 and a battery were produced. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C7 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例8]
上記「(スズクエン酸錯体水溶液の調製)」および「(原料混合溶液の調製)」において、スズクエン酸錯体水溶液および原料混合溶液をpH=8に調整したこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C8および電池を作製した。上記正極活物質C8の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 8]
In the above “(preparation of tin citrate complex aqueous solution)” and “(preparation of raw material mixed solution)”, the same procedure as in Example 1 was performed, except that the tin citrate complex aqueous solution and the raw material mixed solution were adjusted to pH = 8. A positive electrode active material C8 and a battery were produced. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C8 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例9]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、原料として、酢酸リチウム・2水和物に代えて、クエン酸リチウム・4水和物(分子量281.98g/mol)141.0gを用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C9および電池を作製した。上記正極活物質C9の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 9]
Other than using 141.0 g of lithium citrate tetrahydrate (molecular weight 281.98 g / mol) in place of lithium acetate dihydrate as the raw material in the above “(Preparation of raw material mixed solution)” Produced a positive electrode active material C9 and a battery in the same manner as in Example 1. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C9 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例10]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、無水クエン酸を加えなかったこと以外は、実施例9と同様の方法で正極活物質C10および電池を作製した。上記正極活物質C10の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.825[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 10]
A positive electrode active material C10 and a battery were produced in the same manner as in Example 9 except that anhydrous citric acid was not added in “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C10 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.825 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例11]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、純水2500mlに、上記スズクエン酸錯体水溶液(Snとして0.05mol/L)全量、硝酸マンガン・6水和物(分子量287.04g/mol)126.6g、硝酸ニッケル・6水和物(分子量290.79g/mol)33.8g、硝酸コバルト・6水和物(分子量291.03)34.2g、硝酸リチウム(分子量68.945g/mol)74.5gを順に溶解させた。さらに、無水クエン酸126gを加えた。これに、5.6体積%アンモニア水をゆっくり加えて、pH=6に調整し、原料混合溶液を得た。これ以外は、実施例1と同様の方法で正極活物質C11および電池を作製した。上記正極活物質C11の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.225Mn0.750Co0.225[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 11]
In the above-mentioned “(Preparation of raw material mixed solution)”, the total amount of the tin citrate complex aqueous solution (Sn 0.05 mol / L), manganese nitrate hexahydrate (molecular weight 287.04 g / mol) 126. 6 g, nickel nitrate hexahydrate (molecular weight 290.79 g / mol) 33.8 g, cobalt nitrate hexahydrate (molecular weight 291.03) 34.2 g, lithium nitrate (molecular weight 68.945 g / mol) 74. 5 g was dissolved in order. Furthermore, 126 g of anhydrous citric acid was added. To this, 5.6 vol% aqueous ammonia was slowly added to adjust pH = 6 to obtain a raw material mixed solution. Other than this, a positive electrode active material C11 and a battery were produced in the same manner as in Example 1. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C11 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.225 Mn 0.750 Co 0.225 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[実施例12]
上記「(原料混合溶液の調製)」において、無水クエン酸を加えなかったこと以外は、実施例11と同様の方法で正極活物質C12および電池を作製した。上記正極活物質C12の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.225Mn0.750Co0.225[Li]0.25Sn0.05]O
(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0.05)。
[Example 12]
A positive electrode active material C12 and a battery were produced in the same manner as in Example 11 except that anhydrous citric acid was not added in “(Preparation of raw material mixed solution)”. It was as follows when the composition of the said positive electrode active material C12 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.225 Mn 0.750 Co 0.225 [Li] 0.25 Sn 0.05 ] O z
(In composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25, e = 0.05).

[比較例1]
<共沈法を用いた正極活物質D1(Li1.5[Ni0.375Mn0.875[Li]0.25]O)の調製>
硫酸ニッケルおよび硫酸マンガンの2mol/L水溶液をそれぞれ調製した。次いで、これらを所定量秤量して、混合溶液を調製した。更に、混合溶液を攪拌しながら、アンモニア水をpH7になるまで滴下した。更に、2mol/L炭酸ナトリウム水溶液を滴下して、ニッケル−マンガンの複合炭酸塩を沈殿させた。得られた沈殿物を吸引ろ過した後、水洗して、120℃で12時間乾燥した。この乾燥粉末に所定のモル比(Li/[Ni+Mn]=1.5)で水酸化リチウムを加え、自動乳鉢で約2時間混合した。次いで、500℃で6時間仮焼成した後、900℃で12時間本焼成を行い、正極活物質D1および電池を作製した。
[Comparative Example 1]
<Preparation of Positive Electrode Active Material D1 Using Coprecipitation Method (Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.875 [Li] 0.25 ] O z )>
A 2 mol / L aqueous solution of nickel sulfate and manganese sulfate was prepared. Next, a predetermined amount of these were weighed to prepare a mixed solution. Further, while stirring the mixed solution, aqueous ammonia was added dropwise until the pH reached 7. Further, a 2 mol / L sodium carbonate aqueous solution was added dropwise to precipitate a nickel-manganese composite carbonate. The obtained precipitate was subjected to suction filtration, washed with water, and dried at 120 ° C. for 12 hours. Lithium hydroxide was added to this dry powder at a predetermined molar ratio (Li / [Ni + Mn] = 1.5) and mixed for about 2 hours in an automatic mortar. Subsequently, after 6-hour temporary baking at 500 degreeC, main baking was performed at 900 degreeC for 12 hours, and the positive electrode active material D1 and the battery were produced.

上記正極活物質D1の組成を確認したところ、以下の通りであった。
組成式:Li1.5[Ni0.375Mn0.875[Li]0.25]O(組成式(1)において、a+b+c+d+e=1.5、d=0.25、a+b+c+e=1.25、e=0)。
It was as follows when the composition of the said positive electrode active material D1 was confirmed.
Composition formula: Li 1.5 [Ni 0.375 Mn 0.875 [Li] 0.25 ] O z (in composition formula (1), a + b + c + d + e = 1.5, d = 0.25, a + b + c + e = 1.25) E = 0).

<正極活物質のBET比表面積測定>
実施例1〜12、比較例1で得られた、正極活物質C1〜C12、D1について、窒素吸着BET一点法により比表面積を測定した。なお、測定には、マウンテック製の比表面積測定装置(MacLab1208)を使用した。
<Measurement of BET specific surface area of positive electrode active material>
The specific surface areas of the positive electrode active materials C1 to C12 and D1 obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 were measured by the nitrogen adsorption BET single point method. In addition, the specific surface area measuring apparatus (MacLab1208) made from Mountec was used for the measurement.

<正極活物質のX線回折(XRD)測定>
上記実施例1、3、比較例1で得られた、正極活物質C1、C3、D1、の結晶構造および結晶性を、X線回折測定により評価した。なお、測定には、リガク社製X線回折装置(SmartLab9kW)を使用し、X線源にはCu−Kα線を用い、測定条件は管電圧45KV、管電流200mA、走査速度2°/分、発散スリット幅0.5°、受光スリット幅0.15°で行った。それぞれのX線回折パターンを図1〜3に示す。
<X-ray diffraction (XRD) measurement of positive electrode active material>
The crystal structures and crystallinity of the positive electrode active materials C1, C3, and D1 obtained in Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 were evaluated by X-ray diffraction measurement. For measurement, an Rigaku X-ray diffractometer (SmartLab 9 kW) was used, Cu-Kα rays were used as the X-ray source, measurement conditions were tube voltage 45 KV, tube current 200 mA, scanning speed 2 ° / min, The diverging slit width was 0.5 ° and the light receiving slit width was 0.15 °. Each X-ray diffraction pattern is shown in FIGS.

<正極活物質の走査型電子顕微鏡(SEM)観察>
上記実施例1、比較例1で得られた、正極活物質C1、D1について、走査型電子顕微鏡(SEM)観察をおこなった。前処理として、粉末を導通テープに固定した後、導通処理を施した。このとき、電界放射型走査電子顕微鏡(日立製作所製 S−4700)を用い、加速電圧3kVとした。結果を図4、5に示す。
<Scanning Electron Microscope (SEM) Observation of Positive Electrode Active Material>
The positive electrode active materials C1 and D1 obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were observed with a scanning electron microscope (SEM). As a pretreatment, the powder was fixed to a conductive tape and then subjected to a conductive treatment. At this time, a field emission scanning electron microscope (S-4700, manufactured by Hitachi, Ltd.) was used, and the acceleration voltage was set to 3 kV. The results are shown in FIGS.

<電池性能の評価>
上記実施例1〜12ならびに比較例1で得られた各電池を、評価セル取り付け冶具にセットし、正極リードと負極リードを電池の各タブ端部に取り付け、試験を行った。以下の条件で初充電処理及び活性化処理を行い、電池性能を評価した。
<Evaluation of battery performance>
Each battery obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 was set in an evaluation cell attachment jig, and a positive electrode lead and a negative electrode lead were attached to each tab end portion of the battery for testing. The initial charge process and activation process were performed under the following conditions, and the battery performance was evaluated.

(初充電処理)
電池の初充電処理は、以下のように実施した。室温にて、定電流充電法で0.05C、4時間の充電(SOC約20%)を行った。次いで、充電を止め、その状態(SOC約20%)で約1日間(24時間)保持した。
(First charging process)
The initial charging process of the battery was performed as follows. At room temperature, the battery was charged at a constant current of 0.05 C for 4 hours (SOC approximately 20%). Next, the charging was stopped, and the battery was kept in that state (SOC about 20%) for about 1 day (24 hours).

(活性化処理)
初充電処理が終わった後、室温にて、定電流充電法で0.1Cで電圧が4.75Vとなるまで充電した後、2.0Vまで0.1Cで放電するサイクルを1回行った。
(Activation process)
After the initial charging process was completed, the battery was charged at room temperature by a constant current charging method at 0.1 C until the voltage reached 4.75 V, and then discharged once at a temperature of 0.1 C to 2.0 V.

(ガス除去処理)
熱圧着で仮封止した一辺を開封し、10±3hPaで5分間ガス除去を行った後、当該一片を再度熱圧着し、仮封止した。さらに、ローラーで加圧成形し(面圧0.5±0.1MPa)、電極とセパレータとを十分に密着させた。
(Gas removal treatment)
One side temporarily sealed by thermocompression bonding was opened, gas was removed at 10 ± 3 hPa for 5 minutes, and then the one piece was thermocompression bonded again and temporarily sealed. Furthermore, it pressure-molded with the roller (surface pressure 0.5 ± 0.1 MPa), and the electrode and the separator were sufficiently adhered.

(性能評価)
電池性能の評価を、室温下で以下のようにして行った。まず、1.0Cレートにて最高電圧が4.45Vとなるまで充電し(定電流定電圧充電法)、その後、約0.5時間〜1.0時間保持し、電池の最低電圧が2.0Vとなるまで0.2Cレートで放電した(定電流放電法)。このときの0.2Cレートでの放電容量を「0.2C放電容量(mAh/g)」とした。
(Performance evaluation)
The battery performance was evaluated at room temperature as follows. First, the battery is charged at a 1.0 C rate until the maximum voltage reaches 4.45 V (constant current constant voltage charging method), and then held for about 0.5 hours to 1.0 hour. The battery was discharged at a 0.2 C rate until reaching 0 V (constant current discharge method). The discharge capacity at the 0.2 C rate at this time was defined as “0.2 C discharge capacity (mAh / g)”.

次いで、1.0Cレートにて最高電圧が4.45Vとなるまで充電し(定電流定電圧充電法)、その後、約0.5時間〜1.0時間保持し、電池の最低電圧が2.0Vとなるまで1.0Cレートで放電した(定電流放電法)。このときの1.0Cレートでの放電容量を「1.0C放電容量(mAh/g)」とした。   Next, the battery is charged at a 1.0 C rate until the maximum voltage reaches 4.45 V (constant current constant voltage charging method), and then held for about 0.5 hour to 1.0 hour. The battery was discharged at a 1.0 C rate until reaching 0 V (constant current discharge method). The discharge capacity at the 1.0 C rate at this time was defined as “1.0 C discharge capacity (mAh / g)”.

さらに、1.0Cレートにて最高電圧が4.45Vとなるまで充電し(定電流定電圧充電法)、その後、約0.5時間〜1.0時間保持し、電池の最低電圧が2.0Vとなるまで2.0Cレートで放電した(定電流放電法)。このときの2.0Cレートでの放電容量を「2.0C放電容量(mAh/g)」とした。   Further, the battery is charged at a 1.0 C rate until the maximum voltage becomes 4.45 V (constant current constant voltage charging method), and then held for about 0.5 to 1.0 hour, and the minimum voltage of the battery is 2. The battery was discharged at a 2.0 C rate until reaching 0 V (constant current discharge method). The discharge capacity at the 2.0 C rate at this time was defined as “2.0 C discharge capacity (mAh / g)”.

そして、下記式により「容量維持率(%)」を算出し、レート特性を評価した。結果を表1に示す。   Then, “capacity maintenance ratio (%)” was calculated by the following formula, and the rate characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

(サイクル特性評価)
電池のサイクル特性試験は、上記1.0Cでの充放電を、室温下で300サイクル繰り返すことにより行った。そして、1サイクル後と、300サイクル後との電池性能を以下の条件で評価した。1.0Cレートにて最高電圧が4.45Vとなるまで充電し(定電流定電圧充電法)、その後、約0.5時間〜1.0時間保持し、電池の最低電圧が2.0Vとなるまで0.2Cレートで放電した(定電流放電法)。いずれも、室温下で行った。
(Cycle characteristic evaluation)
The cycle characteristic test of the battery was performed by repeating the above charge / discharge at 1.0 C for 300 cycles at room temperature. And the battery performance after 1 cycle and after 300 cycles was evaluated on condition of the following. Charge the battery at a 1.0C rate until the maximum voltage reaches 4.45V (constant-current constant-voltage charging method), and then hold for about 0.5 hours to 1.0 hour. The minimum battery voltage is 2.0V. The battery was discharged at a rate of 0.2 C until constant (constant current discharge method). All were performed at room temperature.

そして、下記式により、「容量維持率(%)」を算出し、サイクル特性を評価した。結果を表1に示す。   Then, “capacity maintenance ratio (%)” was calculated by the following formula, and cycle characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

表1に示すように、本発明の製造方法により得られる実施例1〜12の正極活物質によると、電池において優れたサイクル特性が発揮されることがされた。また、実施例1〜12の正極活物質を用いた電池は、放電容量およびレート特性の点でも十分な性能をしめすものであった。さらに、実施例1〜12の正極活物質は、比較例1に対して、BET比表面積が大きいものであった。   As shown in Table 1, according to the positive electrode active materials of Examples 1 to 12 obtained by the production method of the present invention, excellent cycle characteristics were exhibited in the battery. Moreover, the battery using the positive electrode active material of Examples 1-12 showed sufficient performance also in terms of discharge capacity and rate characteristics. Furthermore, the positive electrode active materials of Examples 1 to 12 had a BET specific surface area larger than that of Comparative Example 1.

10a 並列積層型電池、
11 負極集電体、
11a 最外層負極集電体、
12 負極活物質層、
13 電解質層、
14 正極集電体、
15 正極活物質層、
16 単電池層、
17 発電要素、
18 負極集電板、
19 正極集電板、
20 負極端子リード、
21 正極端子リード、
22 ラミネートフィルム。
10a Parallel stacked battery,
11 negative electrode current collector,
11a outermost layer negative electrode current collector,
12 negative electrode active material layer,
13 electrolyte layer,
14 positive electrode current collector,
15 positive electrode active material layer,
16 cell layer,
17 Power generation elements,
18 negative electrode current collector plate,
19 positive current collector,
20 Negative terminal lead,
21 positive terminal lead,
22 Laminated film.

Claims (9)

組成式(1):Li1.5[NiMnCo[Li]Sn]O
(式中、0.01≦e≦0.15、a+b+c+d+e=1.5、0.1≦d≦0.4、1.1≦[a+b+c+e]≦1.4であり、zは、原子価を満足する酸素数を表す)
で表され、
X線回折測定において、20−23°、35−40°(101)、42−45°(104)および64−65(108)/65−66(110)に、岩塩型層状構造を示す回折ピークを有する、非水電解質二次電池用正極活物質。
Composition formula (1): Li 1.5 [Ni a Mn b Co c [Li] d Sn e ] O z
(Wherein 0.01 ≦ e ≦ 0.15, a + b + c + d + e = 1.5, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 1.1 ≦ [a + b + c + e] ≦ 1.4, and z represents the valence. (Represents the satisfactory oxygen number)
Represented by
In X-ray diffraction measurement, diffraction peaks showing rock salt type layered structures at 20-23 °, 35-40 ° (101), 42-45 ° (104) and 64-65 (108) / 65-66 (110) A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
X線回折測定において、35−40°(101)に3つの回折ピークを有し、42−45°(104)に1つの回折ピークを有する、請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。   2. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, which has three diffraction peaks at 35-40 ° (101) and one diffraction peak at 42-45 ° (104) in X-ray diffraction measurement. Positive electrode active material. X線回折測定において、20−23°、35.5−36.5°(101)、43.5−44.5°(104)および64−65(108)/65−66(110)に回折ピークを有する、請求項1または2に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。   Diffraction to 20-23 °, 35.5-36.5 ° (101), 43.5-44.5 ° (104) and 64-65 (108) / 65-66 (110) in X-ray diffraction measurement The positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries according to claim 1 or 2, which has a peak. 前記組成式(1)において、0.02≦e≦0.12である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein 0.02 ≦ e ≦ 0.12 in the composition formula (1). BET比表面積が、2〜10m/gである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。 BET specific surface area is 2 to 10 m 2 / g, the positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4. Snのクエン酸塩、
Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の硝酸塩および/または分解温度が100℃〜350℃である、Ni、MnおよびCoからなる群から選択される少なくとも1種の有機酸塩、ならびに
硝酸リチウムおよび/または分解温度が100℃〜350℃であるリチウムの有機酸塩、
を水系溶媒に溶解させた原料混合溶液を、噴霧乾燥させて、乾燥物を得る第1工程と、
前記第1工程で得られた乾燥物中に含まれる少なくとも一部の塩を、熱分解させて、前駆体を得る第2工程と、
前記第2工程で得られた前駆体を、400〜1000℃で焼成する第3工程と、を含む、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
Sn citrate,
At least one nitrate selected from the group consisting of Ni, Mn and Co and / or at least one organic acid salt selected from the group consisting of Ni, Mn and Co having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C. And lithium nitrate and / or an organic acid salt of lithium having a decomposition temperature of 100 ° C. to 350 ° C.,
A first step of obtaining a dried product by spray-drying a raw material mixed solution in which is dissolved in an aqueous solvent;
A second step of thermally decomposing at least a part of the salt contained in the dried product obtained in the first step to obtain a precursor;
A method for producing a positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery, comprising: a third step of firing the precursor obtained in the second step at 400 to 1000 ° C.
クエン酸およびシュウ酸スズ(II)を含む水溶液と、アンモニア水とを混合し、pH4〜8とすることにより前記Snのクエン酸塩を得る工程をさらに含む、請求項6に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 6 which further includes the process of obtaining the said citrate of Sn by mixing aqueous solution containing a citric acid and tin oxalate (II), and aqueous ammonia, and setting it as pH 4-8. 集電体の表面に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の正極活物質または請求項6または7に記載の製造方法により製造されてなる正極活物質を含む正極活物質層が形成されてなる、非水電解質二次電池用正極。   A positive electrode active material layer containing the positive electrode active material according to any one of claims 1 to 5 or the positive electrode active material produced by the production method according to claim 6 or 7 is formed on a surface of a current collector. A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery. 請求項8に記載の正極と、
電解質層と、
集電体の表面に、負極活物質を含む負極活物質層が形成されてなる負極と、
を含む発電要素を有する、非水電解質二次電池。
A positive electrode according to claim 8;
An electrolyte layer;
A negative electrode in which a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on the surface of the current collector;
A non-aqueous electrolyte secondary battery having a power generation element comprising:
JP2014074447A 2014-03-31 2014-03-31 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same Active JP6640438B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014074447A JP6640438B2 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014074447A JP6640438B2 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015197978A true JP2015197978A (en) 2015-11-09
JP6640438B2 JP6640438B2 (en) 2020-02-05

Family

ID=54547556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014074447A Active JP6640438B2 (en) 2014-03-31 2014-03-31 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6640438B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175835A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 国立清華大学National Tsing Hua University Electrode material for secondary batteries and secondary battery
CN110492095A (en) * 2019-08-14 2019-11-22 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 A kind of lithium-rich manganese-based anode material of tin dope and preparation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11135118A (en) * 1996-09-12 1999-05-21 Dowa Mining Co Ltd Positive active material for nonaqueous secondary battery and its manufacture
JP2004335345A (en) * 2003-05-09 2004-11-25 Mitsubishi Chemicals Corp Positive electrode activator for lithium secondary battery and manufacturing method of the same, and positive electrode for litium secondary battery using the activator, and lithium secondary battery
JP2006093067A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Kusaka Rare Metal Products Co Ltd Lithium secondary battery positive pole material and method for manufacturing it
CN102881894A (en) * 2012-10-15 2013-01-16 福建师范大学 Method for preparing lithium-enriched solid solution cathode material by doping iron, copper and tin ions
CN102875130A (en) * 2012-10-15 2013-01-16 福建师范大学 Method for preparing doped lithium-enriched solid solution cathode material by using carbon-added compound

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11135118A (en) * 1996-09-12 1999-05-21 Dowa Mining Co Ltd Positive active material for nonaqueous secondary battery and its manufacture
JP2004335345A (en) * 2003-05-09 2004-11-25 Mitsubishi Chemicals Corp Positive electrode activator for lithium secondary battery and manufacturing method of the same, and positive electrode for litium secondary battery using the activator, and lithium secondary battery
JP2006093067A (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Kusaka Rare Metal Products Co Ltd Lithium secondary battery positive pole material and method for manufacturing it
CN102881894A (en) * 2012-10-15 2013-01-16 福建师范大学 Method for preparing lithium-enriched solid solution cathode material by doping iron, copper and tin ions
CN102875130A (en) * 2012-10-15 2013-01-16 福建师范大学 Method for preparing doped lithium-enriched solid solution cathode material by using carbon-added compound

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175835A (en) * 2018-03-27 2019-10-10 国立清華大学National Tsing Hua University Electrode material for secondary batteries and secondary battery
US10615449B2 (en) 2018-03-27 2020-04-07 National Tsing Hua University Electrode material for secondary battery and secondary battery
CN110492095A (en) * 2019-08-14 2019-11-22 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 A kind of lithium-rich manganese-based anode material of tin dope and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6640438B2 (en) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6020584B2 (en) Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6465538B2 (en) Method for producing solid solution lithium-containing transition metal oxide, method for producing positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, and method for producing nonaqueous electrolyte secondary battery
TWI452760B (en) Positive electrode active materials for electrical installations, Positive and electrical installations for electrical installations
JP6288941B2 (en) Positive electrode active material including solid solution active material, positive electrode including the positive electrode active material, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode
JP6222235B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP6202106B2 (en) Electrical device
WO2014203621A1 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6784013B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries and its manufacturing method
JP6269158B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP6269157B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP6570923B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, positive electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
JP6252604B2 (en) Electrical device
JP6640438B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP2015032383A (en) Positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6640439B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP6252603B2 (en) Electrical device
JP7463618B2 (en) Positive electrode for lithium secondary battery, positive electrode and lithium secondary battery including the same
JP5713207B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2023015591A (en) Positive electrode for lithium ion secondary battery
JP2013191381A (en) Planar stacked battery and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171127

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180724

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180731

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20180914

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191021

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6640438

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150