JP2016184568A - 二次電池用正極活物質及びその製造方法 - Google Patents
二次電池用正極活物質及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016184568A JP2016184568A JP2015177531A JP2015177531A JP2016184568A JP 2016184568 A JP2016184568 A JP 2016184568A JP 2015177531 A JP2015177531 A JP 2015177531A JP 2015177531 A JP2015177531 A JP 2015177531A JP 2016184568 A JP2016184568 A JP 2016184568A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- active material
- positive electrode
- secondary battery
- compound
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
【解決手段】少なくとも鉄又はマンガンを含む式(A):LiFeaMnbMcPO4、式(B):Li2FedMneNfSiO4、又は式(C):NaFegMnhQiPO4で表される酸化物と、セルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体に、0.1〜5質量%の金属フッ化物が担持してなる二次電池用正極活物質。
【選択図】なし
Description
例えば、特許文献4には、マリサイト型NaMnPO4を用いたナトリウム二次電池用活物質が開示されており、また特許文献5には、オリビン型構造を有するリン酸遷移金属ナトリウムを含む正極活物質が開示されており、いずれの文献においても高性能なナトリウムイオン二次電池が得られることを示している。
LiFeaMnbMcPO4・・・(A)
(式(A)中、MはMg、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。a、b及びcは、0≦a≦1、0≦b≦1、0≦c≦0.2、及び2a+2b+(Mの価数)×c=2を満たし、かつa+b≠0を満たす数を示す。)
Li2FedMneNfSiO4・・・(B)
(式(B)中、NはNi、Co、Al、Zn、V又はZrを示す。d、e及びfは、0≦d≦1、0≦e≦1、及び0≦f<1、2d+2e+(Nの価数)×f=2を満たし、かつd+e≠0を満たす数を示す。)
NaFegMnhQiPO4・・・(C)
(式(C)中、QはMg、Ca、Co、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。g、h及びiは、0≦g≦1、0≦h≦1、0≦i<1、及び2g+2h+(Qの価数)×i=2を満たし、かつg+h≠0を満たす数を示す。)
で表される酸化物と、セルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体に、0.1〜5質量%の金属フッ化物が担持されてなる二次電池用正極活物質を提供するものである。
LiFeaMnbMcPO4・・・(A)
(式(A)中、MはMg、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。a、b及びcは、0≦a≦1、0≦b≦1、0≦c≦0.2、及び2a+2b+(Mの価数)×c=2を満たし、かつa+b≠0を満たす数を示す。)
Li2FedMneNfSiO4・・・(B)
(式(B)中、NはNi、Co、Al、Zn、V又はZrを示す。d、e及びfは、0≦d≦1、0≦e≦1、及び0≦f<1、2d+2e+(Nの価数)×f=2を満たし、かつd+e≠0を満たす数を示す。)
NaFegMnhQiPO4・・・(C)
(式(C)中、QはMg、Ca、Co、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。g、h及びiは、0≦g≦1、0≦h≦1、0≦i<1、及び2g+2h+(Qの価数)×i=2を満たし、かつg+h≠0を満たす数を示す。)
で表される酸化物と、セルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体に、0.1〜5質量%の金属フッ化物が担持してなる二次電池用正極活物質の製造方法であって、
リチウム化合物又はナトリウム化合物と、セルロースナノファイバーを含む混合物Xに、リン酸化合物又はケイ酸化合物を混合して複合体Xを得る工程(I)、
得られた複合体Xと、少なくとも鉄化合物又はマンガン化合物を含む金属塩を含有するスラリー水Yを水熱反応に付して複合体Yを得る工程(II)、並びに
得られた複合体Yに、複合体100質量部に対して0.1〜40質量部の金属フッ化物の前駆体を添加して湿式混合し、焼成する工程(III)
を備える、上記二次電池用正極活物質の製造方法を提供するものである。
本発明で用いる酸化物は、少なくとも鉄又はマンガンを含み、かつ下記式(A)、(B)又は(C):
LiFeaMnbMcPO4・・・(A)
(式(A)中、MはMg、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。a、b及びcは、0≦a≦1、0≦b≦1、0≦c≦0.2、及び2a+2b+(Mの価数)×c=2を満たし、かつa+b≠0を満たす数を示す。)
Li2FedMneNfSiO4・・・(B)
(式(B)中、NはNi、Co、Al、Zn、V又はZrを示す。d、e及びfは、0≦d≦1、0≦e≦1、0≦f<1、及び2d+2e+(Nの価数)×f=2を満たし、かつd+e≠0を満たす数を示す。)
NaFegMnhQiPO4・・・(C)
(式(C)中、QはMg、Ca、Co、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。g、h及びiは、0≦g≦1、0≦h≦1、0≦i<1、及び2g+2h+(Qの価数)×i=2を満たし、かつg+h≠0を満たす数を示す。)
のいずれかの式で表される。
これらの酸化物は、いずれもオリビン型構造を有しており、少なくとも鉄又はマンガンを含む。上記式(A)又は式(B)で表される酸化物を用いた場合には、リチウムイオン電池用正極活物質が得られ、上記式(C)で表される酸化物を用いた場合には、ナトリウムイオン電池用正極活物質が得られる。
かかる金属フッ化物の担持量は、セルロースナノファイバー由来の炭素が存在しない酸化物の表面に金属フッ化物を有効に担持させる観点から、本発明の二次電池用正極活物質中に、0.1〜5質量%であり、好ましくは0.2〜4.5質量%であり、より好ましくは0.3〜4質量%である。上記金属フッ化物の担持量の担持量が0.1質量%未満であると、吸着水分量を充分に抑制できず、上記金属フッ化物の担持量の担持量が5質量%を超えると、詳細は不明であるが、吸着水分量が抑制されていても二次電池のサイクル特性が低下してしまうおそれがある。二次電池用正極活物質中に存在するフッ素量は、二次電池活物質を酸溶解させた溶解液を用いてイオン分析計により、確認することができる。
得られた複合体Xと、少なくとも鉄化合物又はマンガン化合物を含む金属塩を含有するスラリー水Yを水熱反応に付して複合体Yを得る工程(II)、並びに
得られた複合体Yに、複合体100質量部に対して0.1〜40質量部の金属フッ化物の前駆体を添加して湿式混合し、焼成する工程(III)
を備える製造方法により得られるものであるのが好ましい。
用い得るリチウム化合物又はナトリウム化合物としては、水酸化物(例えばLiOH・H2O、NaOH)、炭酸化物、硫酸化物、酢酸化物が挙げられる。なかでも、水酸化物が好ましい。
混合物Xにおけるリチウム化合物又はケイ酸化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5〜50質量部であり、より好ましくは7〜45質量部である。より具体的には、工程(I)においてリン酸化合物を用いた場合、混合物Xにおけるリチウム化合物又はナトリウム化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5〜50質量部であり、より好ましくは10〜45質量部である。また、ケイ酸化合物を用いた場合、混合物Xにおけるケイ酸化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5〜40質量部であり、より好ましくは7〜35質量部である。
なお、混合物Xを撹拌する際、さらに混合物Xの沸点温度以下に冷却するのが好ましい。具体的には、80℃以下に冷却するのが好ましく、20〜60℃に冷却するのがより好ましい。
このような量となるよう、上記リチウム化合物又はナトリウム化合物と、リン酸化合物又はケイ酸化合物を用いればよい。
また、窒素をパージする際、反応を良好に進行させる観点から、リン酸化合物又はケイ酸化合物を混合した後の混合物Xを撹拌するのが好ましい。このときの撹拌速度は、好ましくは200〜700rpmであり、より好ましくは250〜600rpmである。
これら金属(M、N又はQ)塩を用いる場合、鉄化合物、マンガン化合物、及び金属(M、N又はQ)塩の合計添加量は、上記工程(I)において得られた混合物中のリン酸又はケイ酸1モルに対し、好ましくは0.99〜1.01モルであり、より好ましくは0.995〜1.005モルである。
得られた複合体Yは、上記式(A)〜(C)で表される酸化物及びセルロースナノファイバーを含む複合体であり、ろ過後、水で洗浄し、乾燥することにより、これをセルロースナノファイバーを含む複合体粒子として単離できる。なお、乾燥手段は、凍結乾燥、真空乾燥が用いられる。
なお、金属化合物の金属とは、上記金属フッ化物の金属と同義である。
このように、本発明の二次電池用正極活物質は、水分を吸着しにくいため、製造環境として強い乾燥条件を必要とすることなく吸着水分量を有効に低減することができ、得られるリチウム二次電池及びナトリウム二次電池の双方において、様々な使用環境下でも優れた電池特性を安定して発現することが可能となる。
なお、温度20℃及び相対湿度50%にて平衡に達するまで水分を吸着させ、温度150℃まで昇温して20分間保持した後、さらに温度250℃まで昇温して20分間保持したときの、150℃から昇温を再開するときを始点、及び250℃での恒温状態を終えたときを終点とする、始点から終点までの間に揮発した水分量は、例えばカールフィッシャー水分計を用いて測定することができる。
LiOH・H2O 12.72g、水 90mL、及びセルロースナノファイバー(セリッシュKY−100G、ダイセルファインケム製、繊維径4〜100nm、略称CNF)6.8g(活物質中における炭素原子換算量で2.0質量%に相当)を混合してスラリー水を得た。次いで、得られたスラリー水を、25℃の温度に保持しながら5分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 11.53gを35mL/分で滴下し、続いて窒素ガスパージ下で12時間、400rpmの速度で撹拌することにより、複合体Xを含有する混合物X(スラリー水X1、溶存酸素濃度0.5mg/L)を得た。
かかるスラリー水X1は、リン1モルに対し、2.97モルのリチウムを含有していた。
得られた複合体Y1 4.0gと、LiOHを0.033g及びフッ化アンモニウムを0.029g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で0.5質量%に相当)とを水5mlと混合し、1時間の撹拌によりLiFを担持してなる複合体Y1を得た。次いで、還元雰囲気下で700℃で1時間焼成して、リチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、LiFの量=0.5質量%)を得た。
複合体Y1に添加するLiOHを0.066g、フッ化アンモニウムを0.059g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で1.0質量%に相当)とした以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、LiFの量=1.0質量%)を得た。
複合体Y1に添加するLiOHを0.132g、フッ化アンモニウムを0.118g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、LiFの量=2.0質量%)を得た。
複合体Y1に添加するLiOHの代わりにAl(OH)30.078g、フッ化アンモニウムを0.353g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるAlF3の担持量換算で2.0質量%部に相当)とした以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、AlF3の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y1に添加するLiOHの代わりにMg(CH3COO)2・4H2O0.277g、フッ化アンモニウムを0.236g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるMgF2の担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、MgF3の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y1に添加するLiOHを0.396g、フッ化アンモニウムを0.353g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で6.0質量%に相当)とした以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、LiFの量=6.0質量%)を得た。
金属フッ化物を添加しなかった以外、実施例1−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(LiFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.0質量%、金属フッ化物の量=0.0質量%)を得た。
LiOH・H2O 4.28g、Na4SiO4・nH2O 13.97gに超純水37.5mLを混合してスラリー水X2を得た。このスラリー水X2に、セルロースナノファイバー(セリッシュKY−100G、ダイセルファインケム製、繊維径4〜100nm、略称CNF)14.9g(活物質中における炭素原子換算量で7.2質量%に相当)、FeSO4・7H2O 3.92g、MnSO4・5H2O 7.93g、及びZr(SO4)2・4H2O 0.53gを添加し、25℃の温度に保持しながら速度400rpmにて30分間撹拌して、スラリー水Y2を得た。
次いで、得られたスラリー水Y2を蒸気加熱式オートクレーブ内に設置した合成容器に投入した。投入後、隔膜分離装置により水(溶存酸素濃度0.5mg/L未満)を加熱して得た飽和蒸気を用いて、150℃で12時間攪拌しながら加熱した。オートクレーブの圧力は0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体Y2(式(B)で表される酸化物の化学組成:Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、BET比表面積35m2/g、平均粒径50nm)を得た。
複合体Y2に添加するLiOHを0.066g、フッ化アンモニウムを0.059g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で1.0質量%に相当)とした以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、LiFの量=1.0質量%)を得た。
複合体Y2に添加するLiOHを0.132g、フッ化アンモニウムを0.118g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、LiFの量=2.0質量%)を得た。
複合体Y2に添加するLiOHの代わりにAl(OH)30.078g、フッ化アンモニウムを0.353g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるAlF2の担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、AlF2の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y2に添加するLiOHの代わりにMg(CH3COO)2・4H2O0.277g、フッ化アンモニウムを0.236g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるMgF2の担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、MgF2の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y2に添加するLiOHを0.396g、フッ化アンモニウムを0.353g(リチウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で6.0質量%に相当)とした以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、LiFの量=6.0質量%)を得た。
金属フッ化物を添加しなかった以外、実施例2−1と同様の方法でリチウムイオン二次電池用正極活物質(Li2Fe0.28Mn0.66Zr0.03SiO4、炭素の量=7.2質量%、金属フッ化物の量=0.0質量%)を得た。
NaOH 6.00g、水 90mL、及びセルロースナノファイバー5.10g(活物質中における炭素原子換算量で2.4質量%に相当)を混合してスラリー水を得た。次いで、得られたスラリー水を、25℃の温度に保持しながら5分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 5.77gを35mL/分で滴下し、続いて12時間、400rpmの速度で撹拌することにより、複合体X3を含有するスラリーX3を得た。かかるスラリーX3は、リン1モルに対し、3.00モルのナトリウムを含有していた。得られたスラリーX3に対し、窒素ガスをパージして溶存酸素濃度を0.5mg/Lに調整した後、FeSO4・7H2O 1.39g、MnSO4・5H2O 9.64g、MgSO4・7H2O 1.24gを添加してスラリー水Y3を得た。次いで、得られたスラリー水Y3を蒸気加熱式オートクレーブ内に設置した、窒素ガスでパージした合成容器に投入した。投入後、隔膜分離装置により水(溶存酸素濃度0.5mg/L未満)を加熱して得た飽和蒸気を用いて、200℃で3時間攪拌しながら加熱した。オートクレーブ内の圧力は、1.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体Y3(式(C)で表される酸化物の化学組成:NaFe0.1Mn0.8Mg0.1PO4、BET比表面積15m2/g、平均粒径100nm)を得た。
複合体Y3に添加するLiOHを0.066g、フッ化アンモニウムを0.059g(ナトリウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で1.0質量%に相当)とした以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、LiFの量=1.0質量%)を得た。
複合体Y3に添加するLiOHを0.132g、フッ化アンモニウムを0.118g(ナトリウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、LiFの量=2.0質量%)を得た。
複合体Y3に添加するLiOHの代わりにAl(OH)30.078g、フッ化アンモニウムを0.353g(ナトリウムイオン二次電池用正極活物質中におけるAlF3の担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、AlF3の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y3に添加するLiOHの代わりにMg(CH3COO)2・4H2O0.277g、フッ化アンモニウムを0.236g(ナトリウムイオン二次電池用正極活物質中におけるMgF3の担持量換算で2.0質量%に相当)とした以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、MgF3の量=2.0質量%)を得た。
複合体Y3に添加するLiOHを0.396g、フッ化アンモニウムを0.353g(ナトリウムイオン二次電池用正極活物質中におけるLiFの担持量換算で6.0質量%に相当)とした以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、LiFの量=6.0質量%)を得た。
金属フッ化物を添加しなかった以外、実施例3−1と同様の方法でナトリウムイオン二次電池用正極活物質(NaFe0.2Mn0.8PO4、炭素の量=2.4質量%、金属フッ化物の量=0.0質量%)を得た。
実施例1−1〜3−5及び比較例1−1〜3−2で得られた各正極活物質の吸着水分量は、下記方法にしたがって測定した。
正極活物質(複合体粒子)について、温度20℃、相対湿度50%の環境に1日間静置して平衡に達するまで水分を吸着させ、温度150℃まで昇温して20分間保持した後、さらに温度250℃まで昇温して20分間保持したときの、150℃から昇温を再開するときを始点、及び250℃での恒温状態を終えたときを終点とし、始点から終点までの間に揮発した水分量を、カールフィッシャー水分計(MKC−610、京都電子工業(株)製)で測定し、正極活物質における吸着水分量として求めた。
結果を表1に示す。
実施例1−1〜3−5及び比較例1−1〜3−2で得られた正極活物質を用い、リチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池の正極を作製した。具体的には、得られた正極活物質、ケッチェンブラック、ポリフッ化ビニリデンを質量比75:20:5の配合割合で混合し、これにN−メチル−2−ピロリドンを加えて充分混練し、正極スラリーを調製した。正極スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔からなる集電体に塗工機を用いて塗布し、80℃で12時間の真空乾燥を行った。
その後、φ14mmの円盤状に打ち抜いてハンドプレスを用いて16MPaで2分間プレスし、正極とした。
次いで、上記の正極を用いてコイン型二次電池を構築した。負極には、φ15mmに打ち抜いたリチウム箔を用いた。電解液には、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートを体積比1:1の割合で混合した混合溶媒に、LiPF6(リチウムイオン二次電池の場合)又はNaPF6(ナトリウムイオン二次電池の場合)を1mol/Lの濃度で溶解したものを用いた。セパレータには、ポリプロピレンなどの高分子多孔フィルムなど、公知のものを用いた。これらの電池部品を露点が−50℃以下の雰囲気で常法により組み込み収容し、コイン型二次電池(CR−2032)を製造した。
容量保持率(%)=(50サイクル後の放電容量)/(1サイクル後の放
電容量)×100 ・・・(1)
結果を表2に示す。
Claims (9)
- 少なくとも鉄又はマンガンを含む下記式(A)、(B)又は(C):
LiFeaMnbMcPO4・・・(A)
(式(A)中、MはMg、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。a、b及びcは、0≦a≦1、0≦b≦1、0≦c≦0.2、及び2a+2b+(Mの価数)×c=2を満たし、かつa+b≠0を満たす数を示す。)
Li2FedMneNfSiO4・・・(B)
(式(B)中、NはNi、Co、Al、Zn、V又はZrを示す。d、e及びfは、0≦d≦1、0≦e≦1、及び0≦f<1、2d+2e+(Nの価数)×f=2を満たし、かつd+e≠0を満たす数を示す。)
NaFegMnhQiPO4・・・(C)
(式(C)中、QはMg、Ca、Co、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。g、h及びiは、0≦g≦1、0≦h≦1、0≦i<1、及び2g+2h+(Qの価数)×i=2を満たし、かつg+h≠0を満たす数を示す。)
で表される酸化物と、セルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体に、0.1〜5質量%の金属フッ化物が担持してなる二次電池用正極活物質。 - 酸化物とセルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体と、金属フッ化物の前駆体との湿式混合物の焼成物である請求項1に記載の二次電池用正極活物質。
- セルロースナノファイバー由来の炭素の原子換算量が、0.5〜15質量%である請求項1又は2に記載の二次電池用正極活物質。
- 金属フッ化物の金属が、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれる請求項1〜3のいずれか1項に記載の二次電池用正極活物質。
- 金属フッ化物の前駆体が、フッ化アンモニウム、フッ化水素酸、及び次亜フッ素酸から選ばれるフッ素化合物、並びに酢酸金属塩、硝酸金属塩、乳酸金属塩、シュウ酸金属塩、金属水酸化物、金属エトキシド、金属イソプロポキシド、及び金属ブトキシドから選ばれる金属化合物である請求項2〜4のいずれか1項に記載の二次電池用正極活物質。
- 酸化物とセルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体が、リチウム化合物又はナトリウム化合物、リン酸化合物又はケイ酸化合物、並びに少なくとも鉄化合物又はマンガン化合物を含み、かつセルロースナノファイバーを含むスラリー水の、水熱反応物である請求項1〜5のいずれか1項に記載の二次電池用正極活物質。
- 少なくとも鉄又はマンガンを含む下記式(A)、(B)又は(C):
LiFeaMnbMcPO4・・・(A)
(式(A)中、MはMg、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。a、b及びcは、0≦a≦1、0≦b≦1、0≦c≦0.2、及び2a+2b+(Mの価数)×c=2を満たし、かつa+b≠0を満たす数を示す。)
Li2FedMneNfSiO4・・・(B)
(式(B)中、NはNi、Co、Al、Zn、V又はZrを示す。d、e及びfは、0≦d≦1、0≦e≦1、及び0≦f<1、2d+2e+(Nの価数)×f=2を満たし、かつd+e≠0を満たす数を示す。)
NaFegMnhQiPO4・・・(C)
(式(C)中、QはMg、Ca、Co、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。g、h及びiは、0≦g≦1、0≦h≦1、0≦i<1、及び2g+2h+(Qの価数)×i=2を満たし、かつg+h≠0を満たす数を示す。)
で表される酸化物と、セルロースナノファイバー由来の炭素とを含む複合体に、0.1〜5質量%の金属フッ化物が担持してなる二次電池用正極活物質の製造方法であって、
リチウム化合物又はナトリウム化合物と、セルロースナノファイバーを含む混合物Xに、リン酸化合物又はケイ酸化合物を混合して複合体Xを得る工程(I)、
得られた複合体Xと、少なくとも鉄化合物又はマンガン化合物を含む金属塩を含有するスラリー水Yを水熱反応に付して複合体Yを得る工程(II)、並びに
得られた複合体Yに、複合体100質量部に対して0.1〜40質量部の金属フッ化物の前駆体を添加して湿式混合し、焼成する工程(III)
を備える二次電池用正極活物質の製造方法。 - 金属フッ化物の前駆体が、フッ化アンモニウム、フッ化水素酸、及び次亜フッ素酸から選ばれるフッ素化合物、並びに酢酸金属塩、硝酸金属塩、乳酸金属塩、シュウ酸金属塩、金属水酸化物、金属エトキシド、金属イソプロポキシド、及び金属ブトキシドから選ばれる金属化合物である請求項7に記載の二次電池用正極活物質の製造方法。
- 金属フッ化物の金属が、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれる請求項7又は8に記載の二次電池用正極活物質の製造方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201580077600.0A CN107408693B (zh) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | 二次电池用正极活性物质及其制造方法 |
PCT/JP2015/076384 WO2016143171A1 (ja) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
US15/556,936 US11646405B2 (en) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | Positive electrode active substance for secondary cell and method for producing same |
KR1020217007063A KR102289992B1 (ko) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법 |
TW104130842A TWI670894B (zh) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | 二次電池用正極活性物質及其製造方法 |
KR1020177023595A KR20170127422A (ko) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법 |
EP15884656.8A EP3270447B1 (en) | 2015-03-09 | 2015-09-17 | Positive electrode active substance for secondary cell and method for producing same |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015064390 | 2015-03-26 | ||
JP2015064390 | 2015-03-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016184568A true JP2016184568A (ja) | 2016-10-20 |
JP6042512B2 JP6042512B2 (ja) | 2016-12-14 |
Family
ID=57242101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015177531A Active JP6042512B2 (ja) | 2015-03-09 | 2015-09-09 | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6042512B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018147854A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | 太平洋セメント株式会社 | ナノアレイ状リチウムイオン二次電池用正極活物質、及びその製造方法 |
JP6431236B1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-11-28 | 太平洋セメント株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体、これらを用いた二次電池、並びにこれらの製造方法 |
WO2023050806A1 (zh) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 广东邦普循环科技有限公司 | 掺杂型磷酸铁钠正极材料及其制备方法和应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005041327A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.,Ltd. | 二次電池用正極材料、二次電池用正極材料の製造方法、および二次電池 |
JP2014143032A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Hitachi Ltd | リチウムイオン二次電池用正極活物質及びリチウムイオン二次電池 |
JP2014241229A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 電気化学工業株式会社 | 導電性複合粒子、およびそれを用いた二次電池用正極、二次電池 |
-
2015
- 2015-09-09 JP JP2015177531A patent/JP6042512B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005041327A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Mitsui Engineering & Shipbuilding Co.,Ltd. | 二次電池用正極材料、二次電池用正極材料の製造方法、および二次電池 |
JP2014143032A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-08-07 | Hitachi Ltd | リチウムイオン二次電池用正極活物質及びリチウムイオン二次電池 |
JP2014241229A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 電気化学工業株式会社 | 導電性複合粒子、およびそれを用いた二次電池用正極、二次電池 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018147854A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | 太平洋セメント株式会社 | ナノアレイ状リチウムイオン二次電池用正極活物質、及びその製造方法 |
JP2021052007A (ja) * | 2017-03-09 | 2021-04-01 | 太平洋セメント株式会社 | ナノアレイ状リチウムイオン二次電池用正極活物質 |
JP6431236B1 (ja) * | 2017-05-29 | 2018-11-28 | 太平洋セメント株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体、これらを用いた二次電池、並びにこれらの製造方法 |
JP2019175830A (ja) * | 2017-05-29 | 2019-10-10 | 太平洋セメント株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体、これらを用いた二次電池、並びにこれらの製造方法 |
WO2023050806A1 (zh) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 广东邦普循环科技有限公司 | 掺杂型磷酸铁钠正极材料及其制备方法和应用 |
GB2618695A (en) * | 2021-09-30 | 2023-11-15 | Guangdong Brunp Recycling Technology Co Ltd | Doped sodium ferric phosphate positive electrode material, preparation method therefor and application thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6042512B2 (ja) | 2016-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5761617B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質及び非水電解質二次電池 | |
JP6042515B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
JP6042511B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
EP2872449B1 (en) | Doped nickelate compounds | |
JP6023295B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
JP5890886B1 (ja) | リン酸マンガン鉄リチウム正極活物質及びその製造方法 | |
JP2013246936A (ja) | 非水系二次電池用正極活物質 | |
JP6357193B2 (ja) | ポリアニオン系正極活物質及びその製造方法 | |
JP5434720B2 (ja) | 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 | |
JP6042514B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
EP2936592A1 (en) | Lmfp cathode materials with improved electrochemical performance | |
JP6163578B1 (ja) | ポリアニオン正極活物質の製造方法 | |
US11646405B2 (en) | Positive electrode active substance for secondary cell and method for producing same | |
JP2011198657A (ja) | 非水電解質二次電池用電極及び非水電解質二次電池 | |
TWI676592B (zh) | 二次電池用正極活性物質及其製造方法 | |
JP4952080B2 (ja) | 二次電池用非水系電解液及び非水系電解液二次電池 | |
WO2016143171A1 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
JP5890885B1 (ja) | リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
JP6042512B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
KR102385969B1 (ko) | 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법 | |
JP6273327B1 (ja) | ポリアニオン系正極活物質造粒体及びその製造方法 | |
JP6307133B2 (ja) | ポリアニオン系正極活物質及びその製造方法 | |
JP5862172B2 (ja) | 二次電池用活物質及び二次電池用活物質用電極、並びに、それを用いた二次電池 | |
JP6322730B1 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質及びその製造方法 | |
JP6042513B2 (ja) | 二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160801 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161004 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6042512 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |