JP2017065975A - ニッケルマンガン含有複合水酸化物およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
酸素濃度が5容量%以下の非酸化性雰囲気中において、前記原料溶液のうちの、前記晶析反応の全体に用いる金属化合物に含有される金属元素の全物質量の0.6%〜5.0%に相当する量の原料溶液を含み、アンモニウムイオン濃度が3g/L〜25g/Lの範囲となり、かつ、液温25℃基準でのpH値が12.0〜14.0の範囲となるように調整された核生成用水溶液を、攪拌所要動力が6.0kW/m3〜30kW/m3の範囲となるように制御して撹拌して、核生成を行う核生成工程と、
前記核を含有する粒子成長用水溶液を、アンモニウムイオン濃度が3g/L〜25g/Lの範囲となり、かつ、液温25℃基準でのpH値が10.5〜12.0となるように調整し、前記原料溶液を供給して、前記核を成長させる粒子成長工程と、
を備えることを特徴とする。
前記ニッケルマンガン含有複合水酸化物に、リチウム以外の金属元素の原子数の合計に対するリチウム原子数の比が0.95〜1.15の範囲となるように、リチウム化合物を混合してリチウム混合物を得る混合工程と、該リチウム混合物を酸化性雰囲気中において750℃〜1000℃の範囲の温度で焼成する焼成工程と、
を備えることを特徴とする。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物は、一般式:NixMnyMz(OH)2(x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表され、複数の板状あるいは針状の一次粒子が凝集して形成された二次粒子で構成され、該二次粒子は、メジアン径D50が1μm〜6μmの範囲にあり、粒径分布の広がりを示す指標である〔(D90−D10)/D50〕が0.50以下である。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物は、図1に例示されるように、複数の板状一次粒子が凝集して形成された二次粒子となっており、具体的には、ワーデル球形度ΨWが0.70〜0.98の範囲にある略球状であることが好ましい。ここで、ワーデル球形度ΨWは、面積相当径をD1、外接円直径をD2としたとき、ΨW=D1/D2と定義され、この値が1に近づくほど粒子は球形に近づくことを意味している。本発明では、前駆体であるニッケルマンガン含有複合水酸化物が、高いワーデル球形度ΨWを有するため、焼成工程において粒子が焼き締まり、球形度の高い正極活物質を得ることができる。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物は、そのメジアン径D50が、1μm〜6μmの範囲にあることが好ましく、2μm〜5.5μmの範囲にあることがより好ましい。ここで、メジアン径D50は、粒子数を粒径の小さい方から累積し、累積分布が50体積%となるときの粒径を意味する。正極活物質の前駆体であるニッケルマンガン含有複合水酸化物のメジアン径をこの範囲に調整することにより、正極活物質のD50を、1μm〜6μmの範囲とすることができる。前駆体の粒径分布と、それを用いて得られる正極活物質の粒径分布とは相関があるため、所望の電池特性を獲得するために、好ましい粒径分布の前駆体を得る必要がある。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物の粒径分布は、その粒径分布の広がりを示す指標である〔(D90−D10)/D50〕が0.50以下、好ましくは0.46以下となるように調整される。上述のように、前駆体の粒径分布とそれを用いて得られる正極活物質の粒径分布との間に相関があるため、ニッケルマンガン含有複合水酸化物の粒径分布が広いとき、すなわち、〔(D90−D10)/D50〕が、0.50より大きい場合には、得られる正極活物質の粒径分布も広くなる。その結果、正極活物質において、微細粒子と粗大粒子とが混在することとなり、二次電池の特性上、好ましくない。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物の組成は、一般式:NixMnyMz(OH)2(x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表されるように調整される。このような組成を有するニッケルマンガン含有複合水酸化物を前駆体として作製した正極活物質を正極材料とすることにより、高容量かつサイクル特性に優れた二次電池を構成することができる。
本発明の複合水酸化物の製造方法は、少なくともニッケルおよびマンガンを含有する金属化合物が溶解した原料溶液を用いて、晶析反応によって、ニッケルマンガン含有複合水酸化物を製造する方法であって、(a)核生成を行う核生成工程と、(b)核生成工程において生成された核を成長させる粒子成長工程とから構成される。
まず、少なくともニッケル化合物およびマンガン化合物を含む、複数の金属化合物を、所定の割合で水に溶解させ、原料溶液を作製する。本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物の製造方法では、後の工程で表面に被覆される添加金属元素を除いて、
得られるニッケルマンガン含有複合水酸化物の組成は、原料溶液の組成と実質的に同一となる。
核生成工程の終了後、核生成用水溶液の液温25℃基準でのpH値を10.5〜12.0の範囲、好ましくは11.0〜12.0の範囲となるように調整して、粒子成長工程における反応水溶液である粒子成長用水溶液を得る。具体的には、この調整時のpHの制御は、アルカリ水溶液の供給量を調節することにより行う。粒子成長工程においても、粒子成長用水溶液を撹拌するための攪拌所要動力を、好ましくは3.0kW/m3〜25kW/m3、より好ましくは5kW/3〜25kW/m3、さらに好ましくは6kW/3〜20kW/m3となるように調節する。
上述のように、核生成工程においては、反応水溶液の液温25℃基準でのpH値が、12.0〜14.0の範囲、好ましくは12.3〜13.5の範囲となるように制御する必要がある。pH値が14.0を超える場合、生成する核が微細になり過ぎ、反応水溶液がゲル化する問題がある。また、pH値が12.0未満では、核形成とともに核の成長反応が生じるので、形成される核の粒径分布の範囲が広くなり不均質なものとなってしまう。すなわち、核生成工程において、上述の範囲に反応水溶液のpH値を制御することで、核の成長を抑制してほぼ核生成のみを起こすことができ、形成される核も均質かつ粒径分布の範囲が狭いものとすることができる。
核生成工程において生成する核の量は、小粒径かつ粒径分布が良好で、さらに球形度の高いニッケルマンガン含有複合水酸化物を得るために、全体量、つまり、複合水酸化物を得るための晶析反応の全体に供給する全金属塩の0.6mol%〜5.0mol%の範囲、好ましくは0.7mol%〜5.0mol%の範囲、より好ましくは0.8mol%〜4.5mol%の範囲である。これは、核生成工程と粒子成長工程に用いる原料溶液の供給量を調整することにより制御することができる。
金属化合物としては、目的とする金属を含有する化合物を用いる。使用する化合物は、水溶性の化合物を用いることが好ましく、硝酸塩、硫酸塩、塩酸塩などがあげられる。たとえば、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マンガンなどが好ましく用いられる。
本発明では、ニッケルマンガン含有複合水酸化物の粒径や球形度を、核生成工程におけるpHの制御、核生成のために投入した原料量とともに攪拌所要動力を制御することにより調整している。核生成工程における攪拌所要動力は、生成する核の凝集度合いに影響し、その後の粒子成長にも大きく影響する。メジアン径D50が1μm〜6μmの範囲であり、かつ球状性の高い粒子を得るためには、少なくとも核生成工程における反応水溶液の単位体積あたりの攪拌所要動力を、6.0kW/m3〜30kW/m3、好ましくは10kW/m3〜25kW/m3となるように制御することが必要である。撹拌所要動力を制御することで、凝集による粗大粒子の生成が抑制されるとともに、一次粒子の成長も適度に調整されて粒子密度自体が向上して、正極活物質において、その充填密度が改善される。
原料溶液の濃度は、金属化合物の合計で1mol/L〜2.6mol/L、好ましくは1.5mol/L〜2.2mol/Lとすることが好ましい。原料溶液の濃度が1mol/L未満では、反応槽あたりの晶析物量が少なくなるために生産性が低下して好ましくない。
反応水溶液中のアンモニア濃度は、以下の問題を生じさせないために、好ましくは3g/L〜25g/Lの範囲、好ましくは5g/L〜20g/Lの範囲で一定値に保持する。
核生成工程においては、反応槽内の雰囲気は酸素濃度が5体積%以下,好ましくは2体積%以下の非酸化性雰囲気とする。酸素濃度が5体積%より高くなると、粒子密度が低下するとともに、後に粒子成長を行っても、球形度の高い粒子が得られない。一方、粒子成長工程においても、反応槽内の雰囲気は同様に非酸化性雰囲気とする。酸素濃度が5体積%より高くなると、ニッケル、マンガンなどの金属の酸化が進み、疎な粒子となる。しかも、成長後の粒子のモフォロジが崩れ、タップ密度の高い粒子が得られない。
反応槽内において、反応液の温度は、好ましくは20℃以上、特に好ましくは20〜60℃に設定する。反応液の温度が20℃未満の場合、溶解度が低いため核発生が起こりやすく制御が難しくなる。一方、60℃を超えると、アンモニアの揮発が促進されるため、所定のアンモニア濃度を保つために、過剰のアンモニウムイオン供給体を添加しなければならず、コスト高となる。
反応水溶液中のpHを調整するアルカリ水溶液については、特に限定されるものではなく、たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物水溶液を用いることができる。係るアルカリ金属水酸化物の場合、直接、反応水溶液中に供給してもよいが、反応槽内における反応水溶液のpH制御の容易さから、水溶液として反応槽内の反応水溶液に添加することが好ましい。
本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物の製造方法では、反応が完了するまで生成物を回収しない方式の装置を用いる。たとえば、撹拌機が設置された通常に用いられるバッチ反応槽などである。このような装置を採用すると、一般的なオーバーフローによって生成物を回収する連続晶析装置のように、成長中の粒子がオーバーフロー液と同時に回収されるという問題が生じないため、粒径分布が狭く粒径の揃った粒子を得ることができる。
本発明の正極活物質は、一般式:LiaNixMnyMzO2(0.95≦a≦1.15、x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表され、層状構造を有する六方晶系の結晶構造を有するリチウムニッケルマンガン含有複合酸化物からなる。
本発明の正極活物質は、リチウムニッケルマンガン含有複合酸化物であるが、その組成が、一般式:LiaNixMnyMzO2(0.95≦a≦1.15、x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表さるように調整される。
本発明の正極活物質は、メジアン径D50が1μm〜6μmの範囲である。メジアン径D50が1μm未満の場合には、正極活物質の充填性が大きく低下し、単位重量あたりの電池容量を高くすることができない。一方、メジアン径D50が6μmを超えると、充填性は大きく悪化しないものの、サイクル特性の低下や比表面積が低下して、電解液との界面が減少することにより、正極の抵抗が上昇して二次電池の出力特性が低下する。
本発明の正極活物質は、その粒径分布の広がりを示す指標である〔(D90−D10)/D50〕が0.50以下、好ましくは0.45以下である。粒径分布が広範囲になっている場合、正極活物質に、メジアン径D50に対して粒径が非常に小さい微細粒子や、メジアン径D50に対して非常に粒径の大きい粗大粒子が多く存在することになる。微細粒子が多く存在する正極活物質を用いて正極を形成した場合には、微細粒子の局所的な反応に起因して発熱する可能性があり、安全性が低下するとともに、微細粒子が選択的に劣化するのでサイクル特性が悪化してしまう。一方、粗大粒子が多く存在する正極活物質を用いて正極を形成した場合には、電解液と正極活物質との反応面積が十分に取れず、反応抵抗の増加による電池出力が低下する。
本発明の正極活物質は、図2に例示されるように、本発明のニッケルマンガン含有複合水酸化物と同様に、一次粒子が凝集して形成された二次粒子により構成される。粒子の球形度ΨWは、好ましくは0.60〜0.98の範囲であり、より好ましくは0.70〜0.95の範囲である。粒子の球形度ΨWを0.60〜0.98の範囲とすることで、正極活物質の充填性がより高いものとなり、高エネルギ密度が得られる。球形度が0.60未満あるいは0.98を超えると、充填性に乏しく、空隙を生じやすくなるために、高エネルギ密度が得られないことがある。球形度の測定には画像解析付きレーザ光回折散乱式粒度分析計や走査型電子顕微鏡写真を用いることができる。数十〜数百個程度の粒子を観察し、それらの球形度を算出して平均値を求めることにより得られる。
本発明の正極活物質の製造方法は、上記平均粒径、粒径分布、粒子構造および組成となるように正極活物質を製造できるのであれば、特に限定されないが、以下の方法を採用すれば、該正極活物質をより確実に製造できるので、好ましい。
混合工程は、上記晶析工程で得られたニッケルコバルトマンガン含有複合水酸化物(前駆体)とリチウム化合物と混合してリチウム混合物を得る工程である。リチウム化合物には炭酸リチウム、水酸化リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウムなどを選択することができるが、反応性や不純物混入の観点から、炭酸リチウム、水酸化リチウムを用いることが望ましい。リチウム化合物とニッケルコバルトマンガン含有複合水酸化物の混合には、たとえばシェーカミキサやレーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダなどを用いることができ、ニッケルマンガン含有複合水酸化物の形骸が破壊されない程度で、リチウム化合物とニッケルマンガン含有複合水酸化物とが十分に混合されればよい。ニッケルコバルトマンガン含有複合水酸化物とリチウム化合物とは、リチウム混合物中の上記Li/Meが、0.95〜1.15となるように、混合される。つまり、リチウム混合物におけるLi/Meが、本発明の正極活物質におけるLi/Meと同じになるように混合される。これは、焼成工程前後で、Li/Meは変化しないので、この混合工程で混合するLi/Meが正極活物質におけるLi/Meとなるからである。
焼成工程は、前記混合工程で得られたリチウム混合物を熱処理してリチウム遷移金属複合酸化物を作製する。
本発明の非水系電解質二次電池は、本発明の非水系電解質二次電池用正極活物質を正極材料として用いた正極を採用したものである。まず、本発明の非水系電解質二次電池の構造を説明する。
まず、本発明の二次電池の特徴である正極について説明する。正極は、シート状の部材であり、本発明の正極活物質を含有する正極合材ペーストを、たとえば、アルミニウム箔製の集電体の表面に塗布乾燥して形成されている。
負極は、銅などの金属箔集電体の表面に、負極合材ペーストを塗布し、乾燥して形成されたシート状の部材である。この負極は、負極合材ペーストを構成する成分やその配合、集電体の素材などは異なるものの、実質的に前記正極と同様の方法によって形成され、正極と同様に、必要に応じて各種処理が行われる。
セパレータは、正極と負極との間に挟み込んで配置されるものであり、正極と負極とを分離し、電解質を保持する機能を有している。係るセパレータは、たとえば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの薄い膜で、微細な孔を多数有する膜を用いることができるが、上記機能を有するものであれば、特に限定されない。
非水系電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。
本発明の非水系電解質二次電池は、上記構成であり、本発明の正極活物質を用いた正極を有しているので、高い初期放電容量、優れたサイクル特性を有する。しかも、従来のリチウムニッケル系酸化物の正極活物質との比較においても、充填性が高いため、エネルギ密度が高いといえる。
[ニッケルマンガン含有複合水酸化物の製造]
ニッケルマンガン含有複合水酸化物を、以下に示す方法により作製した。なお、全ての実施例において、和光純薬工業株式会社製試薬(特級)を原料として用い、ニッケルマンガン含有複合水酸化物、正極活物質、および二次電池を作製した。
まず、反応槽(6L)内に、水を1.2L入れて撹拌しながら、槽内温度を42℃に設定した。このときの反応槽内は、非酸化性雰囲気(酸素濃度:1体積%)とした。この反応槽内の水に、25質量%水酸化ナトリウム水溶液と25質量%アンモニア水を適量加えて、槽内の反応液の液温25℃基準でのpH値が13.2となるように、さらに、そのアンモニア濃度が13g/Lとなるように調節して、反応前水溶液とした。
核生成終了後、反応水溶液の液温25℃基準でのpH値が11.6になるまで、25質量%水酸化ナトリウム水溶液の供給のみを一時停止した。
得られた複合水酸化物について、その試料を無機酸により溶解した後、ICP発光分光法により化学分析を行ったところ、その組成は、Ni0.54Co0.20Mn0.26(OH)2であった。
(1)混合工程
得られたニッケルコバルトマンガン含有複合水酸化物と、炭酸リチウムとを、Li/Meが1.05になるように秤量した後、前駆体の形骸が維持される程度の強さでシェーカミキサ装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製、TURBULA TypeT2C)を用いて十分に混合してリチウム混合物を得た。
このリチウム混合物をマグネシア製の焼成容器に挿入し、密閉式電気炉を用いて、流量10L/分の大気雰囲気中で昇温速度2.77℃/分で700℃まで昇温して2時間保持し、1段目の焼成を行った。その後、同様の昇温速度で850℃まで昇温して5時間保持し、2段目の焼成を行った後、室温まで炉冷し、正極活物質として、リチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物を得た。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物と同様の方法で、得られた正極活物質の粒径分布を測定したところ、メジアン径D50は3.0μmであり、〔(D90−D10)/D50〕値は、0.41であった。
得られた正極活物質の評価には、2032型コイン電池を使用した。図3に示すように、このコイン型電池1は、ケース2と、このケース2内に収容された電極3とから構成されている。
得られたコイン型電池1の性能を評価する、初期放電容量、サイクル容量維持率、正極抵抗は、以下のように定義される。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、槽内の反応液のpH値を13.0としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、反応槽内の反応前水溶液に加える原料溶液量を0.05L(核生成工程において、晶析工程に用いる原料溶液の全液量のうち2.0%)としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における粒子成長工程において、槽内の反応液のpH値を11.8としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、反応槽内の反応前水溶液に加える原料溶液量を0.0125L(核生成工程において、晶析工程に用いる原料溶液の全液量のうち0.5%)としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、反応槽内の反応前水溶液に加える原料溶液量を0.625L(核生成工程において、晶析工程に用いる原料溶液の全液量のうち25%)としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、反応槽内の酸素濃度を8体積%としたこと以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、槽内の反応液の25℃基準でのpH値を11.0としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における粒子成長工程において、槽内の反応液の25℃基準でのpH値を10.0としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
ニッケルマンガン含有複合水酸化物製造工程における核生成工程において、攪拌所要動力を4.0kW/m3としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
正極活物質製造工程における焼成工程において、前駆体として実施例1で作製したニッケルマンガン含有複合水酸化物を用いて、Li/Meを0.92としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
正極活物質製造工程における焼成工程において、前駆体として実施例1で作製したニッケルマンガン含有複合水酸化物を用いて、1段目および2段目の焼成温度を730℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
正極活物質製造工程における焼成工程において、前駆体として実施例1で作製したニッケルマンガン含有複合水酸化物を用いて、2段目の焼成温度を1050℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行った。
実施例1〜4のニッケルマンガン含有複合水酸化物は、メジアン径D50および粒径分布の広がりを示す指標である(D90−D10)/D50〕値のいずれもが、好ましい範囲にあり、粒径分布も所定範囲であるため、ほぼ均一な粒径を有する粒子となっている。さらに、ワーデル球形度が大きく、タップ密度についても小粒径ではあるが高く、高エネルギ密度を示す正極活物質の前駆体として最適な粒子となっている。
2 ケース
2a 正極缶
2b 負極缶
2c ガスケット
3 電極
3a 正極
3b 負極
3c セパレータ
Claims (7)
- 一般式:NixMnyMz(OH)2(x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表され、一次粒子が凝集した二次粒子で構成され、該二次粒子のメジアン径D50が1μm〜6μmの範囲にあり、粒径分布の広がりを示す指標である〔(D90−D10)/D50〕が0.50以下であり、かつ、JIS2512:2012によるタップ密度が、1.60g/cm3〜(0.04×D50+1.60)g/cm3の範囲にある、ニッケルマンガン含有複合水酸化物。
- ワーデル球形度が、0.70〜0.98の範囲にある、請求項1に記載のニッケルマンガン含有複合水酸化物。
- ニッケルおよびマンガンを含有する金属化合物が溶解した原料溶液を用いて、晶析反応によって、一般式:NixMnyMz(OH)2(x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表されるニッケルマンガン含有複合水酸化物を製造するための方法であって、
酸素濃度が5容量%以下の非酸化性雰囲気中において、前記原料溶液のうちの、前記晶析反応の全体に用いる金属化合物に含有される金属元素の全物質量の0.6%〜5.0%に相当する量の原料溶液を含み、アンモニウムイオン濃度が3g/L〜25g/Lの範囲となり、かつ、液温25℃基準でのpH値が12.0〜14.0の範囲となるように調整された核生成用水溶液を、攪拌所要動力が6.0kW/m3〜30kW/m3の範囲となるように制御して撹拌して、核生成を行う核生成工程と、
前記核を含有する粒子成長用水溶液を、アンモニウムイオン濃度が3g/L〜25g/Lの範囲となり、かつ、液温25℃基準でのpH値が10.5〜12.0となるように調整し、前記原料溶液を供給して、前記核を成長させる粒子成長工程と、
を備える、
ニッケルマンガン含有複合水酸化物の製造方法。 - 一般式:LiaNixMnyMzO2(0.95≦a≦1.15、x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表され、一次粒子が凝集した二次粒子で構成され、該二次粒子のメジアン径D50が1μm〜6μmの範囲にあり、粒径分布の広がりを示す指標である〔(D90−D10)/D50〕が0.50以下であり、かつ、JIS2512:2012によるタップ密度が1.89g/cm3〜(0.09×D50+1.80)g/cm3の範囲にある、層状構造を有する六方晶系のリチウムニッケルマンガン含有複合酸化物からなる、非水系電解質二次電池用正極活物質。
- ワーデル球形度が0.60〜0.98である、請求項4に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 一般式:LiaNixMnyMzO2(0.95≦a≦1.15、x+y+z=1、0.1≦x≦0.7、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦0.5、Mは、Co、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、およびWから選択される1種以上の元素)で表され、一次粒子が凝集した二次粒子で構成された、層状構造を有する六方晶系のリチウムニッケルマンガン含有複合酸化物からなる非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法であって、
請求項1または2に記載のニッケルマンガン含有複合水酸化物に、リチウム以外の金属元素の原子数の合計に対するリチウム原子数の比が0.95〜1.15の範囲となるように、リチウム化合物を混合してリチウム混合物を得る混合工程と、該リチウム混合物を酸化性雰囲気中において750℃〜1000℃の範囲の温度で焼成する焼成工程と、
を備える、
非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。 - 請求項4または5に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質を、正極材料として用いている、非水系電解質二次電池。
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