JP2016522147A5

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Publication number: JP2016522147A5
Application number: JP2016512301A
Authority: JP
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2034-05-02

Description

本発明の一実施形態において、本発明の当該粒子内で、遷移金属の少なくとも１種のカチオンの濃度は、連続関数の様式で、または１０モル％以下のステップで、例えば、連続関数の様式で、または５モル％以下のステップで、例えば２モル％から７モル％のステップで変化してもよい。

Claims

ニッケル、コバルト、マンガン、チタン、バナジウム、クロムおよび鉄から選択される少なくとも２種の遷移金属のカチオンを含む、遷移金属炭酸塩、遷移金属水酸化物または遷移金属炭酸水酸化物の球状粒子であって、当該粒子の半径に対してプロットされた遷移金属カチオンの少なくとも１種の濃度が、当該粒子の中心にも縁部にもない少なくとも１つの相対極値を有するとともに、直径にわたり一定の濃度のコバルトを有する、球状粒子。
当該粒子の半径に対してプロットされた少なくとも２種の遷移金属のカチオンの濃度が、それぞれの場合において、当該粒子の中心にも縁部にもない少なくとも１つの相対極値を有する、請求項１に記載の球状粒子。
当該粒子の半径に対してプロットされた遷移金属の少なくとも１種のカチオンの濃度が、少なくとも１つの極点を有する、請求項１または２に記載の球状粒子。
ニッケル、コバルトおよびマンガンのカチオンを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の球状粒子。
少なくとも１種のさらなる遷移金属のカチオンを含む、請求項４に記載の球状粒子。
ニッケルの濃度が、当該粒子の半径にわたり測定して、４０モル％から８０モル％の範囲内である、請求項１から５のいずれか一項に記載の球状粒子。
遷移金属の少なくとも１種のカチオンの濃度が、連続関数の様式で粒子内で変化する、請求項１から６のいずれか一項に記載の球状粒子。
１μｍから３０μｍの範囲内のメジアン径（Ｄ５０）を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の球状粒子。
直径にわたり一定の濃度のマンガンを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の球状粒子。
請求項１から９のいずれか一項に記載の球状粒子を生成するための方法であって、
（Ａ）少なくとも１種のアルカリ金属炭酸（水素）塩または少なくとも１種のアルカリ金属水酸化物の水溶液を準備する工程と、
（Ｂ）全体として少なくとも２種の遷移金属を含む、遷移金属塩の少なくとも２種の水溶液（Ｂ１）および（Ｂ２）を準備する工程であって、水溶液（Ｂ１）および（Ｂ２）は、異なるモル比の遷移金属を有する工程と、
（Ｃ）少なくとも２つの撹拌槽の撹拌槽カスケード、またはバッチ反応器において、混合された遷移金属炭酸塩、遷移金属水酸化物または遷移金属炭酸水酸化物の沈殿を行い、
（Ｃ１）溶液（Ｂ１）および（Ｂ２）を、撹拌槽カスケードの様々な撹拌槽内に供給することにより、または
（Ｃ２）溶液（Ｂ１）および（Ｂ２）を、異なる時点または異なる量でバッチ反応器内に供給することにより、
異なる遷移金属濃度で沈殿をもたらす工程と、
（Ｄ）このようにして沈殿した球状粒子を取り出す工程と
を含む方法。
前記工程（Ａ）において、水溶液が有機アミンおよびアンモニアから選択される少なくとも１種の化合物Ｌをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
リチウム化遷移金属混合酸化物の生成のために、請求項１から９のいずれか一項に記載の球状粒子を使用する方法。
リチウム化遷移金属混合酸化物を生成するための方法であって、請求項１から９のいずれか一項に記載の球状粒子を、ＬｉＯＨ、Ｌｉ_２ＯおよびＬｉ_２ＣＯ_３から選択される少なくとも１種のリチウム化合物と混合する工程と、それらを６００℃から１０００℃の範囲内の温度で互いに反応させる工程とを含む方法。
ニッケル、コバルト、マンガン、チタン、バナジウム、クロムおよび鉄から選択される少なくとも２種の遷移金属のカチオンを有する、微粒子形態のリチウム化遷移金属混合酸化物であって、当該遷移金属混合酸化物の半径に対してプロットされた遷移金属カチオンの少なくとも１種の濃度が、当該粒子の中心にも縁部にもない少なくとも１つの相対極値を有するとともに、直径にわたり一定の濃度のコバルトを有する、リチウム化遷移金属混合酸化物。
当該粒子の半径に対してプロットされた少なくとも２種の遷移金属のカチオンの濃度が、それぞれの場合において、当該粒子の中心にも縁部にもない少なくとも１つの相対極値を有する、請求項１４に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
当該粒子の半径に対してプロットされた遷移金属の少なくとも１種のカチオンの濃度が、少なくとも１つの極点を有する、請求項１４または１５に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
ニッケル、コバルトおよびマンガンのカチオンを含む、請求項１４から１６のいずれか一項に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
イオン形態の少なくとも１種のさらなる遷移金属を含む、請求項１７に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
ニッケルの濃度が、当該粒子の半径にわたり測定して、４０モル％から８０モル％の範囲内である、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
遷移金属の少なくとも１種のカチオンの濃度が、連続関数の様式で変化する、請求項１４から１９のいずれか一項に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物。
リチウムイオン電池用のカソードの製造のために、請求項１４から２０のいずれか一項に記載のリチウム化遷移金属混合酸化物を使用する方法。