JP2017226576A - Lithium-nickel-containing composite oxide and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Lithium-nickel-containing composite oxide and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2017226576A
JP2017226576A JP2016124001A JP2016124001A JP2017226576A JP 2017226576 A JP2017226576 A JP 2017226576A JP 2016124001 A JP2016124001 A JP 2016124001A JP 2016124001 A JP2016124001 A JP 2016124001A JP 2017226576 A JP2017226576 A JP 2017226576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
nickel
containing composite
composite oxide
primary particles
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
JP2016124001A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6729051B2 (en
Inventor
理史 金田
Satoshi Kaneda
理史 金田
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.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining 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 Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2016124001A priority Critical patent/JP6729051B2/en
Publication of JP2017226576A publication Critical patent/JP2017226576A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6729051B2 publication Critical patent/JP6729051B2/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

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material capable of improving cycle characteristics without impairing charge-discharge capacity.SOLUTION: There is provided a positive electrode active material which is composed of a lithium-nickel-containing composite oxide mainly containing nickel as a transition metal obtained by baking a mixture of a precursor and a lithium compound at a temperature of 650 to 800°C using a compound of an alkali metal other than lithium as a flux and has a layered-rock-salt type crystal structure, where the ratio between the peak strengths attributed to (003) plane and (104) plane as determined by an X-ray powder diffraction using a Cu-Kα ray as an X-ray source is 1.20 or more, the ratio of integrated intensity between the peaks attributed to (003) plane and (104) plane is 1.15 or more, octahedral primary particles are contained, and the ratio of the number of the octahedral primary particles to the total number of the primary particles is 1.0% or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、非水系電解質二次電池用正極活物質として用いられるリチウムニッケル含有複合酸化物、並びに、このリチウムニッケル含有複合酸化物を正極材料として用いた非水系電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a lithium nickel-containing composite oxide used as a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a non-aqueous electrolyte secondary battery using the lithium nickel-containing composite oxide as a positive electrode material.

近年、携帯電話やノート型パソコンなどの携帯電子機器の普及に伴い、高いエネルギ密度を有する小型で軽量な二次電池の開発が強く望まれている。また、モータ駆動用電源、特に輸送機器用電源の電池として高出力の二次電池の開発が強く望まれている。   In recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers, development of small and lightweight secondary batteries having high energy density is strongly desired. In addition, development of a high-power secondary battery is strongly desired as a battery for motor drive power supplies, particularly for power supplies for transportation equipment.

このような要求を満たす二次電池として、非水系電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池がある。非水系電解質二次電池は、負極、正極、電解液などにより構成され、その負極および正極の材料としては、リチウムイオンを脱離および挿入することが可能な活物質が用いられている。   As a secondary battery that satisfies such requirements, there is a lithium ion secondary battery that is a non-aqueous electrolyte secondary battery. A nonaqueous electrolyte secondary battery is composed of a negative electrode, a positive electrode, an electrolytic solution, and the like, and an active material capable of desorbing and inserting lithium ions is used as a material for the negative electrode and the positive electrode.

このような非水系電解質二次電池の正極活物質として、現在、合成が比較的容易なリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)、コバルトよりも安価なニッケルを用いたリチウムニッケル複合酸化物(LiNiO)、リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物(LiNi1/3Co1/3Mn1/3)、マンガンを用いたリチウムマンガン複合酸化物(LiMn)、リチウムニッケルマンガン複合酸化物(LiNi0.5Mn0.5)などのリチウム遷移金属含有複合酸化物が提案されている。 As a positive electrode active material of such a non-aqueous electrolyte secondary battery, lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) that is currently relatively easy to synthesize, and lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ) using nickel that is cheaper than cobalt. ), Lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), lithium manganese composite oxide using manganese (LiMn 2 O 4 ), lithium nickel manganese composite oxide (LiNi Lithium transition metal-containing composite oxides such as 0.5 Mn 0.5 O 2 ) have been proposed.

これらのリチウム遷移金属含有複合酸化物においては、その一次粒子の粒子形状が種々の電池特性に与える影響は大きい。たとえば、リチウム遷移金属含有複合酸化物の一次粒子が、特定の結晶面が粒子表面に現れているような粒子形状を有すると、そのような粒子形状および高い結晶性に起因して、正極活物質として良好な電池特性が得られることが知られている。   In these lithium transition metal-containing composite oxides, the influence of the primary particle shape on various battery characteristics is large. For example, when the primary particles of the lithium transition metal-containing composite oxide have a particle shape such that a specific crystal plane appears on the particle surface, the positive electrode active material is caused by such particle shape and high crystallinity. It is known that good battery characteristics can be obtained.

たとえば、特開2001−210324号公報には、粒子形状が八面体形状であり、かつ、スピネル型の結晶構造を備えるリチウムマンガン複合酸化物を正極活物質として用いた場合に、そのサイクル特性が改善されることが開示されている。これは、一次粒子の粒子形状を八面体形状とすることにより、充放電に伴う結晶格子の膨張および収縮が粒子間で吸収されやすくなるため、正極の構成要素の1つである導電材との接触不良に伴う、正極活物質の導電性の低下が抑制されるためと考えられている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-210324, when a lithium manganese composite oxide having an octahedral shape and a spinel crystal structure is used as a positive electrode active material, the cycle characteristics are improved. Is disclosed. This is because, by making the particle shape of the primary particles octahedral, the expansion and contraction of the crystal lattice that accompanies charging / discharging is easily absorbed between the particles, and therefore the conductive material that is one of the components of the positive electrode This is considered to be because the decrease in conductivity of the positive electrode active material due to poor contact is suppressed.

一方、層状岩塩型の結晶構造を備えるリチウムニッケル含有複合酸化物においても、その一次粒子を自形の粒子形状、すなわち、固有の結晶面が発達している粒子形状として、その結晶性を高めることは、そのサイクル特性を向上させることに寄与するものと考えられる。   On the other hand, even in a lithium nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure, its primary particles are made into self-shaped particle shapes, that is, particle shapes with unique crystal planes developed to enhance the crystallinity. Is considered to contribute to improving the cycle characteristics.

実際、層状岩塩型の結晶構造を有する正極活物質において、一次粒子の粒子形状を自形のものとすることは可能である。たとえば、「Denis Kramer and Gerbrand Ceder,“Tailoringthe Morphology of LiCoO2: A First Principles Study”, Chemistry of Materials, 2009, 21(16), pp3799-3809」には、第一原理計算により、層状岩塩型の結晶構造を備えるリチウムコバルト複合酸化物において、六角平板形状から八面体形状に近い粒子形状を有する一次粒子が生成する可能性が開示されている。 In fact, in the positive electrode active material having a layered rock salt type crystal structure, the primary particles can have a self-shaped particle shape. For example, “Denis Kramer and Gerbrand Ceder,“ Tailoring the Morphology of LiCoO 2 : A First Principles Study ”, Chemistry of Materials, 2009, 21 (16), pp3799-3809” In a lithium cobalt composite oxide having a crystal structure, the possibility that primary particles having a particle shape close to an octahedral shape from a hexagonal plate shape is generated is disclosed.

層状岩塩型の結晶構造を備える正極活物質の場合、その結晶構造から、充放電時にLiイオンが移動できる面はc面に平行な平面のみであり、c軸方向へのLiイオンの移動は実質的に困難である。すなわち、粒子形状が六角平板形状である正極活物質では、電解液に接する一次粒子の表面積全体に対する割合として、Liイオンの挿入脱離が不可能な(003)面の比率が大きくなり、(003)面以外のLiイオンの挿入脱離が可能な面の比率が小さくなるため、全体としてLiイオンの挿入脱離が難しくなり、その出力特性や充放電特性を向上させ難くなると考えられる。   In the case of a positive electrode active material having a layered rock salt type crystal structure, the surface from which Li ions can move during charging / discharging is only a plane parallel to the c plane, and the movement of Li ions in the c-axis direction is substantial. Is difficult. That is, in the positive electrode active material having a hexagonal plate shape as the particle shape, the ratio of the (003) plane where Li ions cannot be inserted and desorbed is large as the ratio of the primary particles in contact with the electrolyte to the entire surface area. ) Since the ratio of the surfaces capable of inserting / desorbing Li ions other than the surface becomes small, it becomes difficult to insert and desorb Li ions as a whole, and it is difficult to improve the output characteristics and charge / discharge characteristics.

一方、粒子形状が八面体形状である正極活物質では、粒子形状が六角平板形状である正極活物質と比較して、一次粒子の表面積全体に占める(003)面の割合が小さくなるために、Liイオンを挿入脱離できる面の表面積が増加し、その出力特性、充放電特性、およびサイクル特性に対してその形状が有利に作用すると考えられる。   On the other hand, in the positive electrode active material in which the particle shape is an octahedral shape, the proportion of the (003) plane in the entire surface area of the primary particles is smaller than in the positive electrode active material in which the particle shape is a hexagonal plate shape. It is considered that the surface area on which Li ions can be inserted and desorbed increases, and that the shape has an advantageous effect on the output characteristics, charge / discharge characteristics, and cycle characteristics.

一次粒子の粒子形状が八面体形状である層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物の例として、WO2012/164141号公報(特表2014−523383号公報)には、コバルト溶液、アンモニアを含む物質、および水酸化アルカリを同時に反応させる晶析工程において、コバルト濃度とpHの制御により、八面体形状の一次粒子を含む水酸化コバルト粒子を得て、該水酸化コバルト粒子を焼成して酸化コバルト粒子を得て、さらに、該酸化コバルト粒子とリチウム化合物とを混合して焼成することにより、層状岩塩型の結晶構造を備え、八面体形状の一次粒子を含むリチウムコバルト酸化物からなる正極活物質が開示されている。   As an example of a lithium nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure in which the primary particles have an octahedral shape, WO 2012/164141 (Japanese Patent Publication No. 2014-523383) discloses a cobalt solution, In a crystallization process in which a substance containing ammonia and an alkali hydroxide are simultaneously reacted, cobalt hydroxide particles containing octahedral primary particles are obtained by controlling the cobalt concentration and pH, and the cobalt hydroxide particles are fired. Cobalt oxide particles are obtained, and further, the cobalt oxide particles and the lithium compound are mixed and fired, thereby comprising a layered rock salt type crystal structure and comprising lithium cobalt oxide containing octahedral primary particles. A positive electrode active material is disclosed.

しかしながら、リチウムコバルト酸化物はリチウムニッケル酸化物と比較して充放電容量が低く、電池の高容量化という観点から十分な充放電容量を有しているとはいえない。また、後述のカチオンミキシングのために、同様のプロセスで層状岩塩型構造を有するリチウムニッケル酸化物を合成することは困難である。   However, lithium cobalt oxide has a lower charge / discharge capacity than lithium nickel oxide, and cannot be said to have a sufficient charge / discharge capacity from the viewpoint of increasing the capacity of the battery. Moreover, it is difficult to synthesize lithium nickel oxide having a layered rock salt structure by a similar process for cation mixing described later.

また、「Yongseon Kim, “Lithium Nickel CobaltManganese Oxide Synthesized Using Alkali Chloride Flux: Morphology andPerformance As a Cathode Material for Lithium Ion Batteries”, ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, 4(5), pp 2329-2333」には、フラックスとしてNaClを用いたフラックス法により合成された、八面体形状の一次粒子を含む、LiNi0.8Co0.1Mn0.1(NCM811)が開示されている。 Also, “Yongseon Kim,“ Lithium Nickel CobaltManganese Oxide Synthesized Using Alkali Chloride Flux: Morphology and Performance As a Cathode Material for Lithium Ion Batteries ”, ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, 4 (5), pp 2329-2333 LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 (NCM811) containing octahedral primary particles synthesized by a flux method using NaCl as a flux is disclosed.

しかしながら、その一次粒子の粒子形状が八面体形状であることはSEMで確認できるものの、その粉末X線回折パターンからは、(003)面と(104)面に帰属するX線回折強度の比「(003)/(104)」が、約0.9程度と小さい。このため、カチオンミキシング、すなわち、Ni2+とLiのイオン半径が近似していることに起因する、層状岩塩型の結晶構造(α−NaFeO型)の3bサイトに入るべきNiが、Liが入るべき3aサイトに混入してしまう現象が生じていることが示唆され、これに起因して、このようなリチウムニッケル含有複合酸化物を用いた二次電池において、その充放電容量が本来想定される値と比べて低くなっている。 However, although it can be confirmed by SEM that the particle shape of the primary particles is an octahedral shape, the powder X-ray diffraction pattern shows that the ratio of the X-ray diffraction intensity attributed to the (003) plane and the (104) plane is “ “(003) / (104)” is as small as about 0.9. For this reason, cation mixing, that is, Ni that should enter the 3b site of the layered rock salt type crystal structure (α-NaFeO 2 type) due to the approximation of the ionic radii of Ni 2+ and Li + , is Li It is suggested that there is a phenomenon of mixing into the 3a site to be entered, and as a result, in the secondary battery using such a lithium nickel-containing composite oxide, its charge / discharge capacity is originally assumed. It is lower than the value.

特開2001−210324号公報JP 2001-210324 A WO2012/164141号公報(特表2014−523383号公報)WO2012 / 164141 (Special Table 2014-523383)

Denis Kramer and Gerbrand Ceder, “Tailoringthe Morphology of LiCoO2: A First Principles Study”, Chemistry of Materials, 2009, 21(16), pp3799-3809Denis Kramer and Gerbrand Ceder, “Tailoringthe Morphology of LiCoO2: A First Principles Study”, Chemistry of Materials, 2009, 21 (16), pp3799-3809 Yongseon Kim, “Lithium Nickel CobaltManganese Oxide Synthesized Using Alkali Chloride Flux: Morphology andPerformance As a Cathode Material for Lithium Ion Batteries”, ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, 4(5), pp 2329-2333Yongseon Kim, “Lithium Nickel CobaltManganese Oxide Synthesized Using Alkali Chloride Flux: Morphology and Performance As a Cathode Material for Lithium Ion Batteries”, ACS Applied Materials & Interfaces, 2012, 4 (5), pp 2329-2333

本発明は、充放電特性とサイクル特性のいずれにも優れた正極活物質、より具体的には、リチウムニッケル含有複合酸化物が有する優れた充放電容量を損ねることなく、そのサイクル特性を改善しうる、八面体形状の一次粒子を有し、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物を提供することを目的とする。   The present invention improves the cycle characteristics without impairing the excellent charge / discharge capacity of the positive electrode active material excellent in both charge / discharge characteristics and cycle characteristics, more specifically, the lithium nickel-containing composite oxide. Another object of the present invention is to provide a lithium nickel-containing composite oxide having octahedral primary particles and having a layered rock salt type crystal structure.

本発明の一態様は、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有するリチウムニッケル含有複合酸化物に係り、該リチウムニッケル含有複合酸化物は、層状岩塩型の結晶構造を備え、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、前記(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比が1.15以上であり、かつ、八面体形状の一次粒子を含み、該八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率が1.0%以上であることを特徴とする。   One embodiment of the present invention relates to a lithium nickel-containing composite oxide mainly containing nickel (Ni) as a transition metal, and the lithium nickel-containing composite oxide has a layered rock salt type crystal structure and Cu as an X-ray source. The ratio of the height of the peak attributed to the (003) plane and the (104) plane obtained from powder X-ray diffraction using -Kα ray is 1.20 or more, and the (003) plane and the (104) plane are The ratio of the integrated intensity of the peak to which it belongs is 1.15 or more, and includes octahedral-shaped primary particles, and the ratio of the number of primary particles in the octahedral shape to the number of all primary particles is 1.0% or more. It is characterized by being.

本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物において、前記全一次粒子の平均粒径が0.8μm〜15μmの範囲にあることが好ましい。   In the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, it is preferable that an average particle size of all the primary particles is in a range of 0.8 μm to 15 μm.

本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、リートベルト解析法によって求められる、層状岩塩型の結晶構造の3aサイトにおけるLi席占有率が96.0%以上であることが好ましい。   The lithium nickel-containing composite oxide of the present invention preferably has a Li seat occupancy of 96.0% or more at the 3a site of the layered rock salt type crystal structure, which is determined by the Rietveld analysis method.

本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、コバルト(Co)、あるいは、アルミニウム(Al)を添加元素として含むことが好ましい。さらに、該リチウムニッケル含有複合酸化物は、一般式:Li1+uNiCoAl(ただし、−0.03≦u≦0.10、x+y+z+t=1、0.65≦x≦1.00、0≦y≦0.35、0≦z≦0.10、0≦t≦0.15、ただし、Mは、Mn、Fe、Ti、V、Mg、Zr、Sr、Si、W、Mo、Cr、およびNbの群から選択される1種以上の元素)で表される組成を有することが好ましい。 The lithium nickel-containing composite oxide of the present invention preferably contains cobalt (Co) or aluminum (Al) as an additive element. Further, the lithium nickel-containing composite oxide has a general formula: Li 1 + u Ni x Co y Al z M t O 2 (where −0.03 ≦ u ≦ 0.10, x + y + z + t = 1, 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.10, 0 ≦ t ≦ 0.15, where M is Mn, Fe, Ti, V, Mg, Zr, Sr, Si, W 1 or more elements selected from the group consisting of Mo, Cr, and Nb).

本発明の別の一態様は、リチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法に係り、該製造方法は、層状岩塩型の結晶構造を備え、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有する、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物と、リチウム化合物と、リチウム以外のアルカリ金属の化合物とを混合して、混合粉末を得る、混合工程と、
前記混合粉末を、650℃〜800℃の範囲の温度で焼成して、焼結粒子を得る、焼成工程と、
前記焼結粒子を洗浄し、前記リチウム化合物に由来し、フラックスとして作用したリチウム成分、および、フラックスとして作用した前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物に由来する成分を除去する、洗浄工程と、
を備え、
遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有し、層状岩塩型の結晶構造を備え、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、前記(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比が1.15以上であり、かつ、八面体形状の一次粒子を含み、該八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率が1.0%以上である、リチウムニッケル含有酸化物を得る、
ことを特徴とする。
Another aspect of the present invention relates to a method for producing a lithium-nickel-containing composite oxide, which has a layered rock salt type crystal structure and contains nickel (Ni) mainly as a transition metal. Mixing a hydroxide or nickel-containing composite oxide, a lithium compound, and an alkali metal compound other than lithium to obtain a mixed powder;
Firing the mixed powder at a temperature in the range of 650 ° C. to 800 ° C. to obtain sintered particles;
A cleaning step of cleaning the sintered particles, removing a lithium component derived from the lithium compound and acting as a flux, and a component derived from an alkali metal compound other than lithium acting as the flux;
With
Mainly containing nickel (Ni) as a transition metal, having a layered rock salt type crystal structure, and belonging to (003) plane and (104) plane obtained from powder X-ray diffraction using Cu—Kα ray as an X-ray source The ratio of the peak height to be 1.20 or more, the ratio of the integrated intensity of the peaks belonging to the (003) plane and the (104) plane is 1.15 or more, and octahedral primary particles A lithium nickel-containing oxide having a ratio of the number of primary particles of the octahedral shape to the number of all primary particles is 1.0% or more,
It is characterized by that.

前記混合工程において、前記ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素、すなわち、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)、および添加元素Mの原子の合計の物質量に対する、前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物中の、リチウム以外のアルカリ金属元素の原子の物質量の比率が、0.04〜1.0の範囲となるように、前記アルカリ金属の化合物を混合することが好ましい。   In the mixing step, the nickel-containing composite hydroxide or the metal element in the nickel-containing composite oxide, that is, the total material of atoms of nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), and additive element M The alkali metal compound is mixed so that the ratio of the substance amount of the alkali metal element other than lithium in the alkali metal compound other than lithium to the amount is in the range of 0.04 to 1.0. It is preferable to do.

この場合、前記混合工程において、前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物として、ナトリウム(Na)、およびカリウム(K)から選ばれる1種以上のアルカリ金属を含有する、塩化物、炭酸塩、硫酸塩、または、これらの混合物を用いることが好ましい。   In this case, in the mixing step, as the alkali metal compound other than lithium, one or more alkali metals selected from sodium (Na) and potassium (K) are contained, chlorides, carbonates, sulfates, Alternatively, it is preferable to use a mixture thereof.

また、前記混合工程において、前記ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素の原子の物質量に対する、前記リチウム化合物中のLi原子の物質量の比率が、0.98〜2.00の範囲となるように、前記リチウム化合物を混合することが好ましい。   In the mixing step, the ratio of the amount of Li atoms in the lithium compound to the amount of atoms of metal elements in the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide is 0.98 to 2 The lithium compound is preferably mixed so that the range is 0.00.

前記焼成工程における焼成時間は、1時間〜72時間の範囲とすることが好ましい。   The firing time in the firing step is preferably in the range of 1 hour to 72 hours.

本発明のさらに別の一態様は、非水系電解質二次電池に係り、該二次電池は、正極と、負極と、セパレータと、非水系電解質とを備え、前記正極の正極材料として、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物が用いられていることを特徴とする。   Yet another embodiment of the present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery, the secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte. The lithium nickel-containing composite oxide is used.

本発明によれば、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物において、該リチウムニッケル含有複合酸化物が有する優れた充放電容量を損ねることなく、その一次粒子の一部の形状を八面体形状とすることにより、優れた充放電容量を維持しつつ、そのサイクル特性が改善された正極活物質を提供することができる。   According to the present invention, in the lithium nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure, the shape of a part of the primary particles is obtained without impairing the excellent charge / discharge capacity of the lithium nickel-containing composite oxide. By adopting an octahedral shape, it is possible to provide a positive electrode active material having improved cycle characteristics while maintaining excellent charge / discharge capacity.

また、本発明によれば、このようなリチウムニッケル含有複合酸化物を工業規模の生産においても、効率的に製造可能な方法を提供することができる。   Moreover, according to the present invention, a method capable of efficiently producing such a lithium nickel-containing composite oxide even in industrial scale production can be provided.

このため、本発明の工業的意義はきわめて大きい。   For this reason, the industrial significance of the present invention is extremely large.

図1は、本発明の実施例1で得られたリチウムニッケル含有複合酸化物の八面体形状の一次粒子を示すSEM写真(10000倍)である。FIG. 1 is an SEM photograph (10,000 times) showing primary particles of octahedral shape of the lithium nickel-containing composite oxide obtained in Example 1 of the present invention. 図2は、本発明の実施例1で得られたリチウムニッケル含有複合酸化物のSEM写真(1000倍)である。FIG. 2 is an SEM photograph (1000 times) of the lithium nickel-containing composite oxide obtained in Example 1 of the present invention. 図3は、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造工程を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the production process of the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention. 図4は、従来の粒子形状を備えた、リチウムニッケル含有複合酸化物の二次粒子を示すSEM写真(5000倍)である。FIG. 4 is an SEM photograph (5,000 times) showing secondary particles of a lithium nickel-containing composite oxide having a conventional particle shape. 図5は、電池評価に使用した2032型コイン電池の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a 2032 type coin battery used for battery evaluation.

上述したように、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物においても、スピネル型の結晶構造を備えたリチウムマンガン含有複合酸化物と同様に、一次粒子の形状を八面体形状とすることにより、そのサイクル特性を向上させることができることが示唆される。しかしながら、これまで得られた八面体形状の一次粒子を含む、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物においては、これを正極材料として用いた非水系電解質二次電池において、その充放電容量が低くなってしまうという問題を解消することができていない。   As described above, in the lithium nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure, the shape of the primary particles is the octahedral shape in the same manner as the lithium manganese-containing composite oxide having a spinel type crystal structure. This suggests that the cycle characteristics can be improved. However, in the lithium-nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure containing the octahedral primary particles obtained so far, in a non-aqueous electrolyte secondary battery using this as a positive electrode material, The problem that the charge / discharge capacity becomes low cannot be solved.

本発明者らは、フラックス法におけるフラックスと、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物の一次粒子の形状、結晶性、充放電容量、およびサイクル特性との関係を鋭意検討した。その結果、前駆体であるニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物に、リチウム化合物とともに、特定のフラックスを添加して、焼成することにより、八面体形状の一次粒子を含み、結晶構造の乱れが小さく、結晶性が高く、かつ、一次粒径が大きい、層状岩塩型の結晶構造を備えたリチウムニッケル含有複合酸化物を得ることができるとの知見を得た。   The present inventors diligently investigated the relationship between the flux in the flux method and the primary particle shape, crystallinity, charge / discharge capacity, and cycle characteristics of the lithium nickel-containing composite oxide having a layered rock salt type crystal structure. . As a result, by adding a specific flux to the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide, which is a precursor, together with a lithium compound and firing, the primary structure contains octahedral-shaped primary particles. It was found that a lithium-nickel-containing composite oxide having a lamellar rock salt type crystal structure with small disturbance, high crystallinity, and large primary particle size can be obtained.

本発明は、この知見に基づき完成したものである。以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   The present invention has been completed based on this finding. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(1)リチウムニッケル含有複合酸化物
本発明は、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有するリチウムニッケル含有複合酸化物に係る。特に、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、層状岩塩型の結晶構造を備え、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、前記(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比が1.15以上であり、かつ、八面体形状の一次粒子を含み、該八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率が1.0%以上であることを特徴とする。
(1) Lithium nickel-containing composite oxide The present invention relates to a lithium nickel-containing composite oxide mainly containing nickel (Ni) as a transition metal. In particular, the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention has a layered rock salt type crystal structure, and is obtained from powder X-ray diffraction using Cu—Kα rays as an X-ray source on the (003) plane and the (104) plane. The ratio of the peak height to which it belongs is 1.20 or more, the ratio of the integrated intensity of the peaks to the (003) plane and (104) plane is 1.15 or more, and the octahedral shape is primary. A ratio of the number of primary particles of the octahedral shape to the number of all primary particles is 1.0% or more.

[組成]
本発明は、層状岩塩型の結晶構造を備え、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有するリチウムニッケル含有複合酸化物に広く適用される。なお、ニッケルを主として含むとは、リチウムを除く、遷移金属および添加金属元素の総量に対して、原子数比でニッケルが0.5以上の割合で含まれることを意味する。特に、本発明は、コバルト(Co)、あるいは、アルミニウム(Al)を添加元素として含むリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質に好適に適用される。
[composition]
The present invention is widely applied to lithium nickel-containing composite oxides having a layered rock salt type crystal structure and mainly containing nickel (Ni) as a transition metal. Note that “mainly including nickel” means that nickel is included in a ratio of 0.5 or more in terms of the number of atoms with respect to the total amount of transition metal and additive metal elements excluding lithium. In particular, the present invention is suitably applied to a positive electrode active material made of a lithium nickel-containing composite oxide containing cobalt (Co) or aluminum (Al) as an additive element.

より具体的には、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、一般式:Li1+uNiCoAl(ただし、−0.03≦u≦0.10、x+y+z+t=1、0.65≦x≦1.00、0≦y≦0.35、0≦z≦0.10、0≦t≦0.15、ただし、Mは、Mn、Fe、Ti、V、Mg、Zr、Sr、Si、W、Mo、Cr、およびNbの群から選択される1種以上の元素)で表される組成を有することが好ましい。 More specifically, the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention has a general formula: Li 1 + u Ni x Co y Al z M t O 2 (where −0.03 ≦ u ≦ 0.10, x + y + z + t = 1, 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.10, 0 ≦ t ≦ 0.15, where M is Mn, Fe, Ti, V, Mg, Zr , Sr, Si, W, Mo, Cr, and Nb).

本発明において、リチウム(Li)量を示すuの値は、−0.03以上0.10以下、好ましくは−0.02以上0.05以下、より好ましくは0以上0.04以下の範囲に調整される。これにより、このリチウムニッケル含有複合酸化物を正極材料として用いた二次電池において、十分な充放電容量および出力特性を確保することができる。これに対して、uの値が−0.03未満では、二次電池の正極抵抗が大きくなり、出力特性が低下することとなる。一方、uの値が0.10を超えると、二次電池の充放電容量および出力特性が低下することとなる。   In the present invention, the value of u indicating the amount of lithium (Li) is in the range of −0.03 to 0.10, preferably −0.02 to 0.05, more preferably 0 to 0.04. Adjusted. Thereby, in a secondary battery using the lithium nickel-containing composite oxide as a positive electrode material, sufficient charge / discharge capacity and output characteristics can be ensured. On the other hand, when the value of u is less than −0.03, the positive electrode resistance of the secondary battery increases and the output characteristics deteriorate. On the other hand, if the value of u exceeds 0.10, the charge / discharge capacity and output characteristics of the secondary battery will be degraded.

ニッケル(Ni)は、二次電池の高電位化および高容量化に寄与する元素であり、その含有量を示すxの値は、0.65以上1.00以下、好ましくは0.75以上0.90以下、より好ましくは0.80以上0.85以下の範囲に調整される。本発明において、xの値が0.65未満では、この正極活物質を用いた二次電池の充放電容量を十分に向上させることができない。   Nickel (Ni) is an element that contributes to increasing the potential and capacity of the secondary battery, and the value of x indicating the content thereof is 0.65 or more and 1.00 or less, preferably 0.75 or more and 0. .90 or less, more preferably 0.80 or more and 0.85 or less. In the present invention, if the value of x is less than 0.65, the charge / discharge capacity of a secondary battery using this positive electrode active material cannot be sufficiently improved.

コバルト(Co)は、二次電池の充放電サイクル特性の向上に寄与する元素であり、その含有量を示すyの値は、0.35以下、好ましくは0.10以上0.30以下、より好ましくは0.10以上0.20以下の範囲に調整される。本発明において、yの値が0.35を超えると、この正極活物質を用いた二次電池において、サイクル特性を向上させつつ、充放電容量を十分に向上させることができない。   Cobalt (Co) is an element that contributes to improving the charge / discharge cycle characteristics of the secondary battery, and the value of y indicating the content thereof is 0.35 or less, preferably 0.10 or more and 0.30 or less. Preferably, it is adjusted to a range of 0.10 or more and 0.20 or less. In the present invention, if the value of y exceeds 0.35, in the secondary battery using this positive electrode active material, the charge / discharge capacity cannot be sufficiently improved while improving the cycle characteristics.

アルミニウム(Al)は、熱安定性の向上に寄与する元素であり、その含有量を示すzの値は、0.10以下、好ましくは0.01以上0.08以下、より好ましくは0.01以上0.05以下の範囲に調整される。zの値が0.10を超えると、Redox反応に寄与する金属元素が減少するため、充放電容量が低下することとなる。   Aluminum (Al) is an element that contributes to improving thermal stability, and the value of z indicating the content thereof is 0.10 or less, preferably 0.01 or more and 0.08 or less, more preferably 0.01. It is adjusted to a range of 0.05 or less. When the value of z exceeds 0.10, the metal element contributing to the Redox reaction is decreased, and the charge / discharge capacity is decreased.

本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物においても、二次電池の耐久性や出力特性をさらに改善するため、ニッケル、コバルト、およびアルミニウムに加えて、追加的な添加元素を含有させることも可能である。このような添加元素としては、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、バナジウム(V)マグネシウム(Mg)、ジルコニウム(Zr)、ストロンチウム(Sr)、ケイ素(Si)、W(タングステン)、Mo(モリブデン)、Cr(クロム)、およびNb(ニオブ)の群から選択される1種以上を用いることができる。   Also in the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, in order to further improve the durability and output characteristics of the secondary battery, it is also possible to contain an additional additive element in addition to nickel, cobalt, and aluminum. . Such additive elements include manganese (Mn), iron (Fe), titanium (Ti), vanadium (V) magnesium (Mg), zirconium (Zr), strontium (Sr), silicon (Si), W (tungsten). ), Mo (molybdenum), Cr (chromium), and Nb (niobium) can be used.

これらを含有させる場合には、添加元素の含有量を、遷移金属および添加元素の総量に対する原子比で、0.15以下、好ましくは0.10以下の範囲に調整することが好ましい。   When these are contained, the content of the additive element is preferably adjusted to an atomic ratio with respect to the total amount of the transition metal and the additive element of 0.15 or less, preferably 0.10 or less.

なお、アルミニウムおよび追加的な添加元素は、リチウムニッケル含有複合酸化物の一次粒子および/または二次粒子の粒子内部に均一に分散させてもよく、その粒子表面に被覆させてもよい。さらには、粒子内部に均一に分散させた上で、その粒子表面に被覆させてもよい。   Aluminum and the additional additive element may be uniformly dispersed inside the primary particles and / or secondary particles of the lithium nickel-containing composite oxide, or may be coated on the particle surfaces. Furthermore, the particle surface may be coated after being uniformly dispersed inside the particle.

また、リチウム、ニッケル、コバルト、アルミニウム、および追加的な添加元素の含有量は、ICP発光分光分析法により測定することができる。   The contents of lithium, nickel, cobalt, aluminum, and additional additive elements can be measured by ICP emission spectroscopy.

[結晶構造およびリチウム席占有率]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、層状岩塩型の結晶構造を有し、高い結晶性を備えている。具体的には、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物を構成する粒子における3a、3b、6cの各サイトを[Li1+u3a[NiCoAl3b[O6cで表示した場合、粉末X線回折のリートベルト解析から得られる3aサイトのリチウム席占有率が96.0%以上、好ましくは96.5%以上、より好ましくは97.0%以上、さらに好ましくは98.0%以上である。このような高いリチウム席占有率を有することにより、このリチウムニッケル含有複合酸化物を正極材料として用いた二次電池において、高い充放電容量を実現することが可能となる。
[Crystal structure and lithium seat occupancy]
The lithium nickel-containing composite oxide of the present invention has a layered rock salt type crystal structure and high crystallinity. Specifically, each site of 3a, 3b, and 6c in the particles constituting the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention is represented by [Li 1 + u ] 3a [Ni x Co y Al z ] 3b [O 2 ] 6c . In this case, the lithium site occupancy of the 3a site obtained from Rietveld analysis of powder X-ray diffraction is 96.0% or more, preferably 96.5% or more, more preferably 97.0% or more, and further preferably 98.0. % Or more. By having such a high lithium seat occupancy, a high charge / discharge capacity can be realized in a secondary battery using this lithium nickel-containing composite oxide as a positive electrode material.

[ピーク高さの比]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の層状岩塩型の結晶構造において、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる、(003)面と(104)面に帰属するピークの高さ(ピークの最大値からバックグラウンドを差し引いた値)の比「(003)/(104)」が、1.20以上であることを特徴とする。このピークの高さの比が大きいほど、結晶子の大きさが(003)方向(c軸方向)に大きくなっていると考えられ、結果としてLiが挿入および脱離が困難な(003)面の比率が少ない自形の結晶が得られるため、電池特性の向上に寄与するものと考えられる。
[Peak height ratio]
In the layered rock salt type crystal structure of the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, the peaks attributed to the (003) plane and the (104) plane obtained from powder X-ray diffraction using Cu—Kα rays as the X-ray source The ratio ((003) / (104)) of the height (the value obtained by subtracting the background from the maximum value of the peak) is 1.20 or more. It is considered that the larger the peak height ratio, the larger the crystallite size in the (003) direction (c-axis direction). As a result, the (003) plane in which Li is difficult to insert and desorb. It is considered that self-shaped crystals with a small ratio of γ are obtained, which contributes to improvement of battery characteristics.

このピークの高さの比は、好ましくは1.50以上であり、より好ましくは2.00以上である。   The peak height ratio is preferably 1.50 or more, and more preferably 2.00 or more.

[ピーク強度の比]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の層状岩塩型の結晶構造において、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる、(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比「(003)/(104)」が、1.15以上であることを特徴とする。このピーク強度の比から、結晶構造の乱れを判断することができる。たとえば、カチオンミキシングが生じている場合、すなわち、結晶構造が層状岩塩型から岩塩型へ近づく場合、(003)面に帰属するX線回折強度が小さくなる。このとき、このピーク強度の比の値が小さくなる。したがって、このピーク強度の比が大きいほど、乱れの少ない層状岩塩型構造であることを意味する。
[Peak intensity ratio]
In the layered rock salt type crystal structure of the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, the peaks attributed to the (003) plane and the (104) plane obtained from powder X-ray diffraction using Cu—Kα rays as the X-ray source The integral intensity ratio of “(003) / (104)” is 1.15 or more. The disorder of the crystal structure can be determined from the ratio of the peak intensities. For example, when cation mixing occurs, that is, when the crystal structure approaches from a layered rock salt type to a rock salt type, the X-ray diffraction intensity attributed to the (003) plane becomes small. At this time, the ratio value of the peak intensity becomes small. Therefore, it means that the larger the ratio of peak intensities is, the less the layered rock salt structure is.

本発明においては、このピーク強度の比は、1.20以上であることが好ましく、1.25以上であることがより好ましい。   In the present invention, this peak intensity ratio is preferably 1.20 or more, and more preferably 1.25 or more.

[粒子性状]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物は、八面体形状の一次粒子を含むことを特徴とする。ここで、八面体形状には、完全な八面体により構成される場合のみならず、実質的に八面体形状であることが確認できれば、その頂点や辺の一部が欠けた形状も含まれる。たとえば、平滑な結晶面が互いに交差して明瞭な稜線が形成された八面体に近い形状、八面体の4面が交差して形成される頂点が完全には形成されずに面または稜の形で形成された形状、八面体の2面が交差して形成される稜の部分に他の結晶面が現れている形状、およびこれらの形状の一部が欠けた形状も、本発明の八面体形状に含まれる。
[Particle properties]
The lithium nickel-containing composite oxide of the present invention is characterized by containing octahedral primary particles. Here, the octahedron shape includes not only a complete octahedron shape but also a shape lacking a part of the apex or side if it can be confirmed that the octahedron shape is substantially formed. For example, a shape close to an octahedron in which smooth crystal planes intersect each other and a clear ridge line is formed, or a vertex formed by intersecting four sides of the octahedron is not completely formed, but a shape of a surface or a ridge The shape formed by the above, the shape in which other crystal planes appear in the ridge portion formed by intersecting two faces of the octahedron, and the shape lacking a part of these shapes are also the octahedrons of the present invention. Included in the shape.

一次粒子が、層状岩塩型構造に由来する自形の形状を有することは、粒子の結晶性が高いことを示していると考えられ、充放電に伴うリチウムイオンの挿入および脱離による一次粒子の結晶構造の変化が生じにくくなるため、充放電サイクル特性の向上に寄与するものと考えられる。八面体形状以外の自形の粒子形状としては、前述の通り、六角平板形状が考えられる。八面体形状とこの六角平板形状と比較すると、c面に平行な平面以外のLiイオンの挿入脱離が可能な面の表面積が増加するため、八面体形状とすることにより、その出力特性、充放電特性、およびサイクル特性に対してその形状が有利に作用すると考えられる。   The primary particle having a self-shaped shape derived from a layered rock salt structure is considered to indicate that the particle has high crystallinity, and the primary particle is caused by insertion and desorption of lithium ions accompanying charge and discharge. Since it is difficult for the crystal structure to change, it is considered that it contributes to the improvement of charge / discharge cycle characteristics. As described above, the self-shaped particle shape other than the octahedral shape may be a hexagonal plate shape. Compared with the octahedral shape and this hexagonal flat plate shape, the surface area of the Li ion insertion / desorption plane other than the plane parallel to the c-plane increases. The shape is considered to have an advantageous effect on the discharge characteristics and cycle characteristics.

八面体形状は、走査型電子顕微鏡(SEM)などを用いた顕微鏡観察およびその他の公知の手段によって、確認および判断をすることができる。   The octahedral shape can be confirmed and judged by microscopic observation using a scanning electron microscope (SEM) or the like and other known means.

なお、本発明においては、前記形状の一次粒子同士が結晶面を共有し、または一次粒子の表面の一部から他の一次粒子結晶が成長している場合、および一次粒子同士が複雑に結晶面を共有して八面体を構成単位とする多面体からなる二次粒子を形成している場合も、一次粒子が八面体形状を有しているものとする。   In the present invention, the primary particles of the above shape share a crystal plane, or when other primary particle crystals grow from a part of the surface of the primary particle, and the primary particles have a complicated crystal plane. In the case where secondary particles composed of a polyhedron having an octahedron as a structural unit are formed in common, the primary particles are assumed to have an octahedral shape.

また、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物中の粒子性状については、主として粒界がなく比較的大きな一次粒子により構成されていることが好ましいが、二次粒子を含む場合も本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物に含まれる。   The particle property in the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention is preferably mainly composed of relatively large primary particles without grain boundaries, but the lithium nickel of the present invention also includes secondary particles. Included in the composite oxide.

[八面体形状の一次粒子の割合]
さらに、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物においては、すべての一次粒子が八面体形状を有していなければならないわけではない。すなわち、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物を構成する一次粒子において、八面体形状を有する一次粒子の存在比率は高いほど好ましいが、八面体形状の一次粒子がたとえ少量であっても、出力特性および充放電特性の向上とともに、その高い結晶性に起因して、八面体形状の一次粒子を含むリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質全体のサイクル特性を向上させる効果を生ずる。このような特性面から鑑みて、本発明における八面体形状の一次粒子の存在比率は、一次粒子全体の1.0%以上(1.0%〜100%の範囲)であることが必要である。その存在比率は、2.0%以上であることが好ましく、2.5%以上であることがより好ましい。その上限は限定されないが、その存在比率が、1.0%〜5.0%の範囲にあれば、正極活物質のサイクル特性の向上の効果が十分に得られる。
[Ratio of primary particles in octahedral shape]
Furthermore, in the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, not all primary particles must have an octahedral shape. That is, in the primary particles constituting the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, the higher the abundance ratio of primary particles having an octahedral shape, the more preferable, but even if the amount of primary particles having an octahedral shape is small, the output characteristics. In addition to the improvement in charge and discharge characteristics, due to the high crystallinity, the effect of improving the cycle characteristics of the entire positive electrode active material made of a lithium nickel-containing composite oxide containing octahedral primary particles is produced. In view of such characteristics, the abundance ratio of the octahedral primary particles in the present invention needs to be 1.0% or more (range of 1.0% to 100%) of the entire primary particles. . The abundance ratio is preferably 2.0% or more, and more preferably 2.5% or more. Although the upper limit is not limited, if the abundance ratio is in the range of 1.0% to 5.0%, the effect of improving the cycle characteristics of the positive electrode active material can be sufficiently obtained.

なお、八面体形状の一次粒子の存在比率についても、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により測定することができる。具体的には、1視野以上のSEM写真を撮影した後、単位面積当たりの全一次粒子と八面体形状の一次粒子の個数をカウントして、八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率を求める。   The abundance ratio of the octahedral primary particles can also be measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, after taking an SEM photograph of one field of view or more, the number of all primary particles per unit area and the number of primary particles in the octahedral shape is counted, and the number of primary particles in the number of primary particles in the octahedral shape is counted. Find the ratio to the number.

[平均粒径]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物において、八面体形状の一次粒子を含む全一次粒子の平均粒径は、好ましくは0.8μm〜15μmの範囲であり、より好ましくは1.2μm〜15μmの範囲であり、さらに好ましくは、2.0μm〜15μmの範囲である。一次粒子の平均粒径を0.8μm以上とすることで、正極活物質を、粒界がなく比較的大きな一次粒子により構成することができ、もって、そのサイクル特性をより向上させるとともに、その保存特性も向上させることが可能となる。ただし、一次粒子の平均粒径が15μmを超えると、比表面積が小さくなりすぎるため、出力特性が著しく悪化することとなる。
[Average particle size]
In the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, the average particle size of all primary particles including the octahedral primary particles is preferably in the range of 0.8 μm to 15 μm, more preferably in the range of 1.2 μm to 15 μm. More preferably, it is in the range of 2.0 μm to 15 μm. By making the average particle size of the primary particles 0.8 μm or more, the positive electrode active material can be composed of relatively large primary particles having no grain boundary, thereby improving its cycle characteristics and storage. The characteristics can also be improved. However, when the average particle size of the primary particles exceeds 15 μm, the specific surface area becomes too small, and the output characteristics are significantly deteriorated.

なお、一次粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた観察により測定することができる。具体的には、1視野以上のSEM写真を撮影した後、合計200個以上の一次粒子について、その最大径を測定し、これらの測定値の平均値(相加平均)を算出することにより求めることができる。   The average particle diameter of the primary particles can be measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, after taking SEM photographs of one field of view or more, the maximum diameter of a total of 200 or more primary particles is measured, and the average value (arithmetic mean) of these measured values is calculated. be able to.

(2)リチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法は、a)層状岩塩型の結晶構造を備え、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有する、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物と、リチウム化合物と、リチウム以外のアルカリ金属(以下、「アルカリ金属D」と略す場合がある)の化合物とを混合して、混合粉末を得る、混合工程と、b)前記混合粉末を、酸素雰囲気下で650℃〜800℃の範囲の温度で焼成して、焼結粒子を得る、焼成工程と、c)前記焼結粒子を洗浄し、アルカリ金属元素Dを除去する、洗浄工程と、を備えることを特徴とする。
(2) Method for Producing Lithium Nickel-Containing Composite Oxide The method for producing a lithium nickel-containing composite oxide of the present invention comprises: a) a nickel having a layered rock salt type crystal structure and mainly containing nickel (Ni) as a transition metal A mixed powder is obtained by mixing a lithium-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide, a lithium compound, and a compound of an alkali metal other than lithium (hereinafter sometimes abbreviated as “alkali metal D”). B) firing the mixed powder at a temperature in the range of 650 ° C. to 800 ° C. in an oxygen atmosphere to obtain sintered particles; c) washing the sintered particles; And a cleaning step of removing the element D.

このような工程を経ることにより、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有し、層状岩塩型の結晶構造を備え、八面体形状の一次粒子を含み、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、好ましくはこのピークの積分強度比が1.15以上であるリチウムニッケル含有酸化物を得ることができる。   Through these steps, the transition metal mainly contains nickel (Ni), has a layered rock salt type crystal structure, includes octahedral primary particles, and uses Cu-Kα rays as an X-ray source. Lithium nickel in which the ratio of peak heights attributed to (003) plane and (104) plane obtained from powder X-ray diffraction is 1.20 or more, and preferably the integrated intensity ratio of this peak is 1.15 or more A contained oxide can be obtained.

適正なピーク高さの比、さらには適正なピーク強度の比や、高いLi席占有率を維持するためには、650℃以上800℃以下の温度で焼成することが必要である。800℃を超える温度で焼成を行った場合、前述のようにカチオンミキシングが進行し、適正なピーク高さの比、さらには適正なピーク強度の比や、高いLi席占有率を維持することができない。その一方で、650℃より低い温度で焼成を行った場合は、結晶成長が十分に進まないため、本発明に示すような、自形の結晶を得ることはできない。   In order to maintain an appropriate peak height ratio, an appropriate peak intensity ratio, and a high Li seat occupancy, it is necessary to perform firing at a temperature of 650 ° C. or higher and 800 ° C. or lower. When firing at a temperature exceeding 800 ° C., cation mixing proceeds as described above, and an appropriate peak height ratio, an appropriate peak intensity ratio, and a high Li seat occupancy can be maintained. Can not. On the other hand, when firing is performed at a temperature lower than 650 ° C., crystal growth does not proceed sufficiently, so that a self-shaped crystal as shown in the present invention cannot be obtained.

本発明では、従来のNaClに代替して、アルカリ金属Dの化合物をフラックスとして用いることにより、800℃以下の焼成温度であっても、結晶(溶質)とフラックス(溶媒)との間で、溶解および再析出が生じるために、結晶成長が促進され、特定の結晶面が表面に露出した、自形の八面体形状を有する一次粒子を得ることができる。   In the present invention, instead of conventional NaCl, an alkali metal D compound is used as a flux, so that it can be dissolved between crystals (solute) and flux (solvent) even at a firing temperature of 800 ° C. or lower. In addition, since reprecipitation occurs, it is possible to obtain primary particles having a self-shaped octahedral shape in which crystal growth is promoted and a specific crystal plane is exposed on the surface.

なお、最終的に得られるリチウムニッケル含有複合酸化物が、Li1+uNiCoAl(ただし、−0.03≦u≦0.10、x+y+z+t=1、0.65≦x≦1.00、0≦y≦0.35、0≦z≦0.10、0≦t≦0.15、ただし、Mは、Mn、Fe、Ti、V、Mg、Zr、Sr、Si、W、Mo、Cr、およびNbの群から選択される1種以上の元素)で表される組成を有するように、混合工程において混合される、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有酸化物、およびリチウム化合物のそれぞれの投入量を調整することが好ましい。 Note that the lithium nickel-containing composite oxide finally obtained is Li 1 + u Ni x Co y Al z M t O 2 (where −0.03 ≦ u ≦ 0.10, x + y + z + t = 1, 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.10, 0 ≦ t ≦ 0.15, where M is Mn, Fe, Ti, V, Mg, Zr, Sr, Si, Nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing oxide mixed in the mixing step so as to have a composition represented by one or more elements selected from the group consisting of W, Mo, Cr, and Nb), and It is preferable to adjust the input amount of each lithium compound.

[前駆体]
本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の前駆体としては、遷移金属として主としてニッケル(Ni)を含有する、ニッケル含有複合水酸化物が用いられる。
[precursor]
As the precursor of the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, a nickel-containing composite hydroxide containing mainly nickel (Ni) as a transition metal is used.

共沈法によるニッケル含有水酸化物の晶析を行う装置、工程、手段、条件などについては、公知のいずれの方法を採ることも可能である。   Any known method can be employed for the apparatus, process, means, conditions, etc. for crystallization of the nickel-containing hydroxide by the coprecipitation method.

典型的には、ニッケル塩、さらには、コバルト塩、その他の金属塩を含む混合水溶液からなる原料水溶液に、pH調整剤としての水酸化ナトリウム溶液などのアルカリ溶液と、アンモニウムイオン供給体としてのアンモニア水などを添加して、反応溶液の温度を40℃〜60℃に、pHを液温25℃基準で11.1〜13.0に、アンモニア濃度を3g/L〜25g/Lにそれぞれ維持しつつ、ニッケル含有複合水酸化物を共沈させる。   Typically, a raw material aqueous solution composed of a mixed aqueous solution containing nickel salt, cobalt salt and other metal salt, alkaline solution such as sodium hydroxide solution as pH adjuster, and ammonia as ammonium ion supplier. By adding water or the like, the temperature of the reaction solution is maintained at 40 ° C. to 60 ° C., the pH is maintained at 11.1 to 13.0 based on the liquid temperature of 25 ° C., and the ammonia concentration is maintained at 3 g / L to 25 g / L. Meanwhile, the nickel-containing composite hydroxide is coprecipitated.

混合工程前に、ニッケル含有複合水酸化物を、好ましくは、105℃〜800℃の温度範囲で、より好ましくは300℃〜600℃の温度範囲で熱処理する。このような熱処理によって、ニッケル含有複合水酸化物中に焼成工程まで残留している水分を減少させることができる。言い換えれば、ニッケル含有複合水酸化物をニッケル含有複合酸化物に転換することができるので、製造される正極活物質中の金属の原子数やリチウムの原子数の割合がばらつくことを防ぐことができる。ただし、正極活物質中の金属の原子数やリチウムの原子数の割合にばらつきが生じない程度に水分が除去できればよいので、必ずしも全てのニッケル含有複合水酸化物をニッケル含有複合酸化物に転換する必要はない。   Prior to the mixing step, the nickel-containing composite hydroxide is preferably heat-treated in a temperature range of 105 ° C to 800 ° C, more preferably in a temperature range of 300 ° C to 600 ° C. Such heat treatment can reduce the moisture remaining in the nickel-containing composite hydroxide up to the firing step. In other words, since the nickel-containing composite hydroxide can be converted to the nickel-containing composite oxide, it is possible to prevent the ratio of the number of metal atoms and the number of lithium atoms in the produced positive electrode active material from being varied. . However, all the nickel-containing composite hydroxides are necessarily converted to nickel-containing composite oxides, as long as moisture can be removed to such an extent that the ratio of the number of metal atoms and the number of lithium atoms in the positive electrode active material does not vary. There is no need.

[混合工程]
混合工程における、混合方法は、これらを均一に混合することができる限り、特に制限されることはなく、たとえば、乳鉢を用いて混合したり、シェーカーミキサ、レディーゲミキサ、ジュリアンミキサ、Vブレンダなどの混合機を用いて混合したりすることができる。
[Mixing process]
The mixing method in the mixing step is not particularly limited as long as they can be mixed uniformly. For example, mixing using a mortar, shaker mixer, readyge mixer, Julian mixer, V blender, etc. It is possible to mix using a mixer.

(a)混合工程におけるアルカリ金属Dの化合物の混合比
混合工程における、アルカリ金属Dの化合物の混合比は、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素、すなわち、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)、および添加元素Mの原子の合計の物質量(あるいは原子数)に対する、アルカリ金属Dの化合物中のアルカリ金属Dの原子の物質量(あるいは原子数)の比率が、0.04〜1.0の範囲となるように設定される。
(A) Mixing ratio of alkali metal D compound in the mixing step The mixing ratio of the alkali metal D compound in the mixing step is the metal element in the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide, ie, nickel (Ni ), Cobalt (Co), aluminum (Al), and the total amount of atoms (or number of atoms) of the additive element M, the amount (or number of atoms) of alkali metal D atoms in the alkali metal D compound. Is set to be in the range of 0.04 to 1.0.

アルカリ金属Dの化合物は、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物と、リチウム化合物との混合物、もしくはこれらの合成により得られたリチウムニッケル含有複合酸化物を溶質とした場合の融剤(フラックス)として用いられ、かつ、リチウムニッケル含有複合酸化物の一次粒子を八面体形状とする要因となる。   The compound of the alkali metal D is a flux containing a nickel-containing composite hydroxide or a mixture of a nickel-containing composite oxide and a lithium compound, or a lithium nickel-containing composite oxide obtained by synthesis thereof as a solute ( And the primary particles of the lithium-nickel-containing composite oxide become an octahedral shape.

フラックスとして、従来のNaClを用いた場合、カチオンミキシングに起因する、正極活物質におけるリチウム席占有率の低下を招く。これに対して、本発明は、フラックスとして、アルカリ金属Dの化合物を用いることにより、前述したとおり、焼成工程におけるカチオンミキシングが防止され、結晶成長の促進による自形の八面体形状を有する一次粒子を得ることができる。   When conventional NaCl is used as the flux, the occupancy rate of lithium in the positive electrode active material is reduced due to cation mixing. On the other hand, as described above, the present invention prevents the cation mixing in the firing step by using an alkali metal D compound as the flux, and has primary particles having a self-shaped octahedral shape by promoting crystal growth. Can be obtained.

アルカリ金属Dの化合物の混合率は、リチウムニッケル含有複合酸化物の一次粒子の八面体形状化、一次粒子全体における八面体形状の一次粒子の存在比率、さらには、溶質の結晶成長の促進など、フラックス法の制御因子などを考慮して、上記範囲で適宜設定される。この混合比は、好ましくは0.04〜1.0の範囲、より好ましくは0.10〜0.50の範囲となるように設定される。   The mixing ratio of the alkali metal D compound is such that the octahedral shape of the primary particles of the lithium nickel-containing composite oxide, the abundance ratio of the primary particles of the octahedral shape in the entire primary particles, and further the promotion of crystal growth of the solute, etc. Considering the control factor of the flux method, etc., it is appropriately set within the above range. This mixing ratio is preferably set to be in the range of 0.04 to 1.0, more preferably in the range of 0.10 to 0.50.

(b)混合工程で用いるフラックスの物質種
アルカリ金属Dの化合物としては、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)などの化合物を広く適用することが可能であるが、入手の容易さや取り扱いやすさなどの観点から、ナトリウムおよびカリウムから選ばれる1種以上のアルカリ金属を含有する、水酸化物、塩化物、炭酸塩、硫酸塩、または、これらの混合物を用いることが好ましい。ナトリウムやカリウムは、リチウムに比して層状岩塩型構造の結晶構造中に入り込みにくいため、目的のリチウムニッケル含有複合酸化物中のフラックスによる不純物量を抑えることができる。
(B) Substance type of flux used in the mixing step As the alkali metal D compound, compounds such as sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb) can be widely applied, but they are easily available. From the viewpoint of ease of handling and handling, it is preferable to use a hydroxide, chloride, carbonate, sulfate, or a mixture thereof containing one or more alkali metals selected from sodium and potassium. Since sodium and potassium are less likely to enter the layered rock salt type crystal structure as compared with lithium, the amount of impurities due to flux in the target lithium nickel-containing composite oxide can be suppressed.

これらの化合物のうち、水への溶解度が高く、洗浄工程における洗浄除去が容易であること、融点が比較的低いこと、アルカリ金属以外の不純物(たとえば、化合物を構成する塩素や硫黄など)の混入がないことから、アルカリ金属水酸化物を用いることが好ましい。   Of these compounds, they are highly soluble in water, easy to be removed by washing in the washing process, have a relatively low melting point, and contain impurities other than alkali metals (for example, chlorine and sulfur constituting the compounds). Therefore, it is preferable to use an alkali metal hydroxide.

(c)混合工程におけるリチウム化合物の混合比
混合工程における、リチウム化合物の混合比は、アルカリ金属Dの化合物の混合比に応じて、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素、すなわち、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)、および添加元素Mの原子の合計の物質量(あるいは原子数)に対する、リチウム化合物中のリチウム(Li)原子の物質量(あるいは原子数)の比率が、0.98〜2.00の範囲、好ましくは1.00〜1.50の範囲となるように設定されることが好ましい。リチウム化合物の一部は、アルカリ金属Dの化合物とともにフラックスとして作用すると考えられる。したがって、最終的なリチウムの含有量が、リチウムニッケル含有複合酸化物中のニッケル、コバルト、アルミニウム、および添加元素Mの合計の含有量に対して、好ましくは0.97〜1.10の範囲、より好ましくは0.98〜1.05の範囲、さらに好ましくは、1.00〜1.04の範囲となるようにするとともに、焼成工程において揮発するリチウムの成分を考慮して、好ましくは予備試験を実施した上で、リチウム化合物の混合比は適宜決定される。リチウム源となるリチウム化合物としては、取り扱いやすさや入手の容易さなどの観点から、水酸化物、塩化物、酸化物、その他の無機塩、または任意の有機塩から選択される。
(C) Mixing ratio of lithium compound in the mixing step The mixing ratio of the lithium compound in the mixing step depends on the mixing ratio of the alkali metal D compound, and the metal element in the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide That is, the mass of lithium (Li) atoms in the lithium compound (or the total mass of atoms of nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), and additive element M) (or the number of atoms) (or The ratio of the number of atoms) is preferably set to be in the range of 0.98 to 2.00, preferably in the range of 1.00 to 1.50. A part of the lithium compound is considered to act as a flux together with the alkali metal D compound. Therefore, the final lithium content is preferably in the range of 0.97 to 1.10 with respect to the total content of nickel, cobalt, aluminum, and additive element M in the lithium nickel-containing composite oxide. More preferably, it is in the range of 0.98 to 1.05, more preferably in the range of 1.00 to 1.04, and in consideration of the lithium component that volatilizes in the firing step, preferably a preliminary test , The mixing ratio of the lithium compound is appropriately determined. The lithium compound serving as the lithium source is selected from hydroxides, chlorides, oxides, other inorganic salts, or any organic salt from the viewpoint of ease of handling and availability.

[焼成工程]
焼成工程は、混合工程で得られた、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物と、リチウム化合物と、アルカリ金属Dの化合物との混合粉末を、650℃〜800℃の範囲の温度で焼成し、焼結粒子(リチウムニッケル含有複合酸化物の焼結体)を得る工程である。
[Baking process]
In the firing step, the mixed powder of the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide, the lithium compound, and the alkali metal D compound obtained in the mixing step is at a temperature in the range of 650 ° C to 800 ° C. It is a step of firing to obtain sintered particles (sintered lithium nickel-containing composite oxide).

なお、焼成工程で用いる炉は、大気ないしは酸素気流中において、混合工程で得られた混合粉末を焼成することができる限り、特に制限されることはなく、バッチ式または連続式の炉のいずれも用いることができる。   The furnace used in the firing step is not particularly limited as long as the mixed powder obtained in the mixing step can be fired in the atmosphere or in an oxygen stream, and either a batch type or continuous type furnace is used. Can be used.

(a)焼成雰囲気
焼成工程における雰囲気は、カチオンミキシングの生じにくさから、大気雰囲気を含む酸化性雰囲気とすることが好ましい。より具体的には、酸素濃度が18容量%〜100容量%の雰囲気、すなわち、上記酸素濃度の酸素と不活性ガスの混合雰囲気(大気雰囲気を含む)を採用することが可能である。通常、焼成は、大気気流中ないしは酸素気流中で行われるが、電池特性を考慮すると、焼成を酸素気流中で行うことが特に好ましい。
(A) Firing atmosphere The atmosphere in the firing step is preferably an oxidizing atmosphere including an air atmosphere because cation mixing is less likely to occur. More specifically, an atmosphere having an oxygen concentration of 18% by volume to 100% by volume, that is, a mixed atmosphere of oxygen having the above oxygen concentration and an inert gas (including an air atmosphere) can be employed. Usually, firing is performed in an air stream or an oxygen stream, but it is particularly preferable to perform the firing in an oxygen stream in view of battery characteristics.

(b)焼成温度
第一の焼成工程における焼成温度は、650℃〜800℃の範囲、好ましくは700℃〜800℃の範囲とする。焼成温度が650℃未満では、アルカリ金属Dの化合物からなるフラックスの溶融が不十分であり、ひいては、溶質となるリチウムニッケル複合酸化物の結晶成長が促進されないおそれがある。一方、焼成温度が800℃を超えると、一次粒子を大きくすることはできるものの、カチオンミキシングが生じ、その結晶性が低下することとなる。また、リチウムニッケル複合酸化物からリチウム成分の過剰揮発が生じ、所定の組成からのずれが大きくなり特性面に悪影響を与えるおそれがある。
(B) Firing temperature The firing temperature in the first firing step is in the range of 650 ° C to 800 ° C, preferably in the range of 700 ° C to 800 ° C. When the firing temperature is less than 650 ° C., the flux composed of the alkali metal D compound is not sufficiently melted, and as a result, the crystal growth of the lithium nickel composite oxide serving as the solute may not be promoted. On the other hand, when the firing temperature exceeds 800 ° C., the primary particles can be enlarged, but cation mixing occurs and the crystallinity thereof decreases. Further, excessive volatilization of the lithium component occurs from the lithium nickel composite oxide, and the deviation from the predetermined composition becomes large, which may adversely affect the characteristics.

(c)焼成時間
焼成工程において、焼成温度で保持する時間(焼成時間)は、好ましくは1時間〜72時間の範囲、より好ましくは5時間〜48時間の範囲である。72時間を超えて焼成した場合、粒子サイズは増大するが、リチウムニッケル複合酸化物からのリチウム成分の揮発が過度に進行し、結晶性の低下を招くおそれがある。一方、焼成時間が1時間未満の場合は、結晶成長が十分に進行しないため、自形の八面体形状の一次粒子を得ることが難しくなると考えられる。
(C) Firing time In the firing step, the time (firing time) maintained at the firing temperature is preferably in the range of 1 hour to 72 hours, more preferably in the range of 5 hours to 48 hours. When firing for more than 72 hours, the particle size increases, but volatilization of the lithium component from the lithium-nickel composite oxide proceeds excessively, which may lead to a decrease in crystallinity. On the other hand, when the firing time is less than 1 hour, crystal growth does not proceed sufficiently, and it is considered difficult to obtain primary particles of self-shaped octahedral shape.

[洗浄工程]
洗浄工程は、焼成工程で得られた焼結粒子を洗浄し、混合工程において添加したリチウム化合物に由来するが、リチウムニッケル含有複合酸化物を構成するのではなく、フラックスとして作用したリチウム成分、および、混合工程においてフラックスとして添加されたアルカリ金属Dの化合物に由来する成分、すなわち元素状態で存在するアルカリ金属Dを除去する工程である。
[Washing process]
The cleaning step is to wash the sintered particles obtained in the firing step and is derived from the lithium compound added in the mixing step, but does not constitute a lithium nickel-containing composite oxide, but a lithium component that acts as a flux, and In this step, the component derived from the alkali metal D compound added as a flux in the mixing step, that is, the alkali metal D present in the elemental state is removed.

洗浄方法としては、特に制限されることなく、公知の方法を利用することができる。たとえば、フラックスとして作用しているリチウム成分およびアルカリ金属D成分を溶解可能な液体、具体的には、水やアルコール中に焼結粒子を投入するとともに撹拌し、アルカリ金属D成分の残渣を溶解した後、焼結粒子を公知の方法により濾別および乾燥する方法を採用することができる。ただし、どのような方法を用いる場合であっても、洗浄工程後の焼結粒子に含まれるアルカリ金属Dの含有量が0.5質量%以下となるように、焼結粒子を洗浄することが必要となる。   The cleaning method is not particularly limited, and a known method can be used. For example, a lithium component acting as a flux and a liquid capable of dissolving the alkali metal D component, specifically, the sintered particles are put into water and alcohol and stirred to dissolve the residue of the alkali metal D component. Thereafter, a method of filtering and drying the sintered particles by a known method can be employed. However, regardless of the method used, the sintered particles may be washed so that the content of alkali metal D contained in the sintered particles after the washing step is 0.5% by mass or less. Necessary.

なお、洗浄工程後の焼結粒子に含まれるアルカリ金属Dの含有量を上記範囲に制御するための条件は、洗浄する焼結粒子の量やその性状などに応じて異なり、一義的に定めることはできない。このため、予備試験を実施した上で、洗浄条件を適宜選択することが好ましい。   In addition, the conditions for controlling the content of the alkali metal D contained in the sintered particles after the cleaning step to be within the above range vary depending on the amount of the sintered particles to be cleaned and their properties, and are uniquely determined. I can't. For this reason, it is preferable to appropriately select the cleaning conditions after carrying out a preliminary test.

また、アルカリ金属Dと同様に、リチウムも水やアルコールに対する溶解度が高いため、洗浄工程中に、焼結粒子の表面に存在するリチウムが溶出し、溶媒中の水素イオン(H)に置換される、プロトン交換反応が生じる場合がある。このようなプロトン交換反応を防止するため、溶媒として、水酸化リチウムや炭酸リチウムなどのリチウム化合物を溶解した、リチウムイオンを含有する水溶液を用いることが好ましい。 Similarly to the alkali metal D, since lithium has high solubility in water and alcohol, lithium existing on the surface of the sintered particles is eluted during the cleaning process and is replaced with hydrogen ions (H + ) in the solvent. Proton exchange reaction may occur. In order to prevent such a proton exchange reaction, it is preferable to use an aqueous solution containing lithium ions in which a lithium compound such as lithium hydroxide or lithium carbonate is dissolved.

なお、従来のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法においては、洗浄工程の後にリチウム化合物と再混合し、再焼成することが行われる場合がある。これは、洗浄工程中にプロトン交換反応が生じて、焼結粒子中のリチウム量が不足する場合があるからである。しかしながら、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法においては、このような再混合および再焼成の工程は設けられない。このような工程により一次粒子の一部が有する八面体形状の構造が破壊されてしまうことを防止するためである。   In the conventional method for producing a lithium nickel-containing composite oxide, remixing with a lithium compound after the cleaning step and refiring may be performed. This is because a proton exchange reaction may occur during the washing process, and the amount of lithium in the sintered particles may be insufficient. However, in the method for producing a lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, such remixing and refiring steps are not provided. This is to prevent the octahedral structure of some of the primary particles from being destroyed by such a process.

(3)非水系電解質二次電池
本発明の非水系電解質二次電池は、正極、負極、セパレータ、非水系電解液などの、一般の非水系電解質二次電池と同様の構成要素を備える。なお、以下に説明する実施形態は例示にすぎず、本発明の非水系電解質二次電池は、本明細書に記載されている実施形態を基づいて、種々の変更、改良を施した形態に適用することも可能である。
(3) Non-aqueous electrolyte secondary battery The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes the same components as a general non-aqueous electrolyte secondary battery, such as a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte solution. The embodiment described below is merely an example, and the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is applied to various modified and improved embodiments based on the embodiment described in the present specification. It is also possible to do.

[構成部材]
a)正極
本発明により得られた非水系電解質二次電池用正極活物質を用いて、たとえば、以下のようにして非水系電解質二次電池の正極を作製する。
[Components]
a) Positive electrode Using the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by the present invention, for example, a positive electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery is produced as follows.

まず、本発明により得られた粉末状の正極活物質に、導電材および結着剤を混合し、さらに必要に応じて活性炭や、粘度調整などの溶剤を添加し、これらを混練して正極合材ペーストを作製する。その際、正極合材ペースト中のそれぞれの混合比も、非水系電解質二次電池の性能を決定する重要な要素となる。たとえば、溶剤を除いた正極合材の固形分を100質量部とした場合、一般の非水系電解質二次電池の正極と同様、正極活物質の含有量を60質量部〜95質量部とし、導電材の含有量を1質量部〜20質量部とし、結着剤の含有量を1質量部〜20質量部とすることができる。   First, a conductive material and a binder are mixed with the powdered positive electrode active material obtained according to the present invention, and activated carbon and a solvent such as viscosity adjustment are added as necessary, and these are kneaded and mixed. A material paste is prepared. At that time, the mixing ratio in the positive electrode mixture paste is also an important factor for determining the performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, when the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100 parts by mass, the content of the positive electrode active material is 60 parts by mass to 95 parts by mass as in the case of the positive electrode of a general non-aqueous electrolyte secondary battery. The content of the material can be 1 part by mass to 20 parts by mass, and the content of the binder can be 1 part by mass to 20 parts by mass.

得られた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し、乾燥して、溶剤を飛散させる。必要に応じて、電極密度を高めるべく、ロールプレスなどにより加圧してもよい。このようにして、シート状の正極を作製することができる。この正極は、目的とする電池に応じて適当な大きさに裁断して、電池の作製に供することができる。ただし、正極の作製方法は、上述した例示のものに限られることはなく、他の方法を利用してもよい。   The obtained positive electrode mixture paste is applied to, for example, the surface of a current collector made of aluminum foil and dried to disperse the solvent. If necessary, pressurization may be performed by a roll press or the like in order to increase the electrode density. In this way, a sheet-like positive electrode can be produced. This positive electrode can be cut into a suitable size according to the intended battery and used for battery production. However, the method for manufacturing the positive electrode is not limited to the above-described examples, and other methods may be used.

導電材は、電極に適当な導電性を与えるために添加されるものである。導電材としては、たとえば、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛など)や、アセチレンブラックやケッチェンブラックなどのカーボンブラック系材料を用いることができる。   The conductive material is added to give an appropriate conductivity to the electrode. As the conductive material, for example, graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc.), and carbon black materials such as acetylene black and ketjen black can be used.

結着剤は、正極活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、たとえば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエン、セルロース系樹脂、ポリアクリル酸などを用いることができる。   The binder plays a role of tethering the positive electrode active material particles. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluoro rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene, cellulose resin, poly Acrylic acid or the like can be used.

また、必要に応じて、正極活物質、導電材および活性炭を分散させ、結着剤を溶解する溶剤を正極合材に添加することができる。溶剤としては、具体的には、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤を用いることができる。また、正極合材には、電気二重層容量を増加させるために、活性炭を添加することもできる。   If necessary, a positive electrode active material, a conductive material, and activated carbon can be dispersed, and a solvent that dissolves the binder can be added to the positive electrode mixture. Specifically, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as the solvent. In addition, activated carbon can be added to the positive electrode mixture in order to increase the electric double layer capacity.

b)負極
負極には、金属リチウムやリチウム合金など、あるいは、リチウムイオンを吸蔵および脱離できる負極活物質に、結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合材を、銅などの金属箔集電体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを使用する。
b) Negative electrode The negative electrode is made of metal lithium, lithium alloy or the like, or a negative electrode active material capable of absorbing and desorbing lithium ions mixed with a binder and added with a suitable solvent to form a paste. It is applied to the surface of a metal foil current collector such as copper, dried, and compressed to increase the electrode density as necessary.

負極活物質としては、たとえば、金属リチウムやリチウム合金などのリチウムを含有する物質、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる天然黒鉛、人造黒鉛およびフェノール樹脂などの有機化合物焼成体ならびにコークスなどの炭素物質の粉状体を用いることができる。この場合、負極結着剤としては、正極同様、PVDFなどの含フッ素樹脂を用いることができ、これらの活物質および結着剤を分散させる溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドンなどの有機溶剤を用いることができる。   Examples of the negative electrode active material include lithium-containing materials such as metallic lithium and lithium alloys, natural graphite capable of occluding and desorbing lithium ions, sintered organic compounds such as artificial graphite and phenolic resins, and carbon materials such as coke. A powdery body can be used. In this case, a fluorine-containing resin such as PVDF can be used as the negative electrode binder, as in the case of the positive electrode, and an organic material such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as a solvent for dispersing these active materials and the binder. A solvent can be used.

c)セパレータ
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する。このようなセパレータとしては、たとえば、ポリエチレンやポ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、特に制限されることはない。
c) Separator The separator is disposed between the positive electrode and the negative electrode, and has a function of separating the positive electrode and the negative electrode and holding the electrolyte. As such a separator, for example, a thin film such as polyethylene or polypropylene and a film having many fine pores can be used. However, the separator is not particularly limited as long as it has the above function.

d)非水系電解液
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。
d) Non-aqueous electrolyte The non-aqueous electrolyte is obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent.

有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートおよびトリフルオロプロピレンカーボネートなどの環状カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネートおよびジプロピルカーボネートなどの鎖状カーボネート、さらに、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランおよびジメトキシエタンなどのエーテル化合物、エチルメチルスルホンやブタンスルトンなどの硫黄化合物、リン酸トリエチルやリン酸トリオクチルなどのリン化合物などから選ばれる1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and trifluoropropylene carbonate, chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, and dipropyl carbonate, and tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran. And one kind selected from ether compounds such as dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethyl methyl sulfone and butane sultone, phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate, or a mixture of two or more kinds. it can.

支持塩としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiN(CFSO、およびこれらの複合塩などを用いることができる。 As the supporting salt, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , and complex salts thereof can be used.

さらに、非水系電解液は、ラジカル捕捉剤、界面活性剤および難燃剤などを含んでいてもよい。   Furthermore, the non-aqueous electrolyte solution may contain a radical scavenger, a surfactant, a flame retardant, and the like.

[非水系電解質二次電池]
以上の正極、負極、セパレータおよび非水系電解液で構成される本発明の非水系電解質二次電池は、円筒形や積層形など、種々の形状にすることができる。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention composed of the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the non-aqueous electrolyte can be formed into various shapes such as a cylindrical shape and a laminated shape.

いずれの形状を採る場合であっても、正極および負極を、セパレータを介して積層することにより電極体とし、これを非水系電解液に含浸し、正極集電体と外部に通じる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通じる負極端子との間を、集電用リードなどを用いて接続した後、電池ケースに密閉して、非水系電解質二次電池を完成させる。   In any case, the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator to form an electrode body, which is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution, and the positive electrode current collector and the positive electrode terminal connected to the outside And a negative electrode current collector and a negative electrode terminal leading to the outside are connected using a current collecting lead or the like, and then sealed in a battery case to complete a non-aqueous electrolyte secondary battery.

[非水系電解質二次電池の特性]
本発明の非水系電解質二次電池は、上述したように、本発明の正極活物質を正極材料として用いているため、充放電容量およびサイクル特性のいずれにも優れている。
[Characteristics of non-aqueous electrolyte secondary battery]
Since the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention uses the positive electrode active material of the present invention as the positive electrode material as described above, it is excellent in both charge / discharge capacity and cycle characteristics.

たとえば、本発明の正極活物質を用いて、図5に示すような2032型コイン電池を構成した場合には、180mAh/g以上、好ましくは185mAh/g以上の初期放電容量と、85%以上、好ましくは90%以上の500サイクル放電容量維持率を同時に達成することができる。   For example, when a 2032 type coin battery as shown in FIG. 5 is configured using the positive electrode active material of the present invention, an initial discharge capacity of 180 mAh / g or more, preferably 185 mAh / g or more, and 85% or more, Preferably, a 500 cycle discharge capacity maintenance ratio of 90% or more can be achieved simultaneously.

[用途]
本発明の非水系電解質二次電池は、上述のように、充放電容量およびサイクル特性の両方に優れるため、小型携帯電子機器(ノート型パーソナルコンピュータや携帯電話端末など)の電源、および、モータ駆動用の電源のいずれにも好適である。
[Usage]
Since the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention is excellent in both charge / discharge capacity and cycle characteristics as described above, the power source for small portable electronic devices (such as notebook personal computers and cellular phone terminals) and motor drive It is suitable for any power source.

以下、本発明について、実施例および比較例を用いて、さらに詳細に説明する。なお、本実施例は本発明の例示の一つであり、本発明の要旨を逸脱しない限り、これらに限定されることはない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples and comparative examples. In addition, a present Example is one of the illustrations of this invention, and unless it deviates from the summary of this invention, it is not limited to these.

(実施例1)
(1)前駆体(ニッケル含有複合水酸化物)の作製
まず、硫酸ニッケル六水和物と硫酸コバルト七水和物とを、Ni:Co=82:15となる原子比で水に溶解し、1.9mol/Lの原料水溶液を調製した。この原料水溶液に、pH調整剤としての水酸化ナトリウム水溶液と、アンモニウムイオン供給体としてのアンモニア水を滴下しながら、液温を50℃、pH値(液温25℃基準)を12.0に調整し、ニッケルコバルト複合水酸化物を共沈させた。
Example 1
(1) Preparation of precursor (nickel-containing composite hydroxide) First, nickel sulfate hexahydrate and cobalt sulfate heptahydrate are dissolved in water at an atomic ratio of Ni: Co = 82: 15, A 1.9 mol / L raw material aqueous solution was prepared. While the aqueous solution of sodium hydroxide as a pH adjusting agent and ammonia water as an ammonium ion supplier are dropped into this raw material aqueous solution, the liquid temperature is adjusted to 50 ° C. and the pH value (liquid temperature based on 25 ° C.) is adjusted to 12.0. Then, nickel-cobalt composite hydroxide was coprecipitated.

次に、得られたニッケルコバルト複合水酸化物に水を加えてスラリー化した。このスラリーを撹拌しながら、1.7mol/Lのアルミン酸ナトリウム水溶液とpH調整剤としての64質量%の硫酸を、Ni:Co:Al=82:15:3となる原子比で加えるとともに、pH値(液温25℃基準)を9.5に調整し、さらに1時間ほど撹拌を続けることで、ニッケルコバルト複合水酸化物の粒子表面をアルミニウムで被覆した。   Next, water was added to the obtained nickel cobalt composite hydroxide to form a slurry. While stirring the slurry, a 1.7 mol / L sodium aluminate aqueous solution and 64% by mass sulfuric acid as a pH adjuster were added at an atomic ratio of Ni: Co: Al = 82: 15: 3, and pH was adjusted. The value (liquid temperature 25 ° C. standard) was adjusted to 9.5, and stirring was further continued for about 1 hour to coat the nickel cobalt composite hydroxide particle surface with aluminum.

その後、スラリーを水洗、ろ過、および乾燥して、粉末状のアルミニウム被覆ニッケルコバルト複合水酸化物(以下、「複合水酸化物」という)を得た。ICP発光分光分析法によるNi、Co、Al成分の分析の結果、この複合水酸化物は、一般式:Ni0.82Co0.15Al0.03(OH)で表されることが確認された。 Thereafter, the slurry was washed with water, filtered, and dried to obtain a powdery aluminum-coated nickel-cobalt composite hydroxide (hereinafter referred to as “composite hydroxide”). As a result of analysis of Ni, Co, and Al components by ICP emission spectroscopy, it is confirmed that this composite hydroxide is represented by the general formula: Ni 0.82 Co 0.15 Al 0.03 (OH) 2 It was done.

(2)リチウムニッケル含有複合酸化物の作製
この複合水酸化物と、リチウム化合物としての水酸化リチウム一水和物(和光純薬工業株式会社製、純度98.0%〜102.0%)と、アルカリ金属Dの化合物としての水酸化カリウム(関東化学株式会社製、純度86%)とを、原子数比で(Me=Ni+Co+Al):Li:K=1.00:1.33:0.348となるように、それぞれ秤量し、乳鉢を用いて混合し、混合粉末を得た(混合工程)。
(2) Preparation of lithium nickel-containing composite oxide This composite hydroxide and lithium hydroxide monohydrate as a lithium compound (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., purity: 98.0% to 102.0%) Potassium hydroxide (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., purity 86%) as an alkali metal D compound in terms of atomic ratio (Me = Ni + Co + Al): Li: K = 1.00: 1.33: 0.348 Then, each was weighed and mixed using a mortar to obtain a mixed powder (mixing step).

次に、得られた混合粉末を、酸素雰囲気にて、温度730℃で24時間焼成することにより、焼結粒子を得た(焼成工程)。   Next, the obtained mixed powder was fired in an oxygen atmosphere at a temperature of 730 ° C. for 24 hours to obtain sintered particles (firing step).

続いて、得られた焼結粒子をビーカーに入れ、水に水酸化リチウムを0.47mol/Lの濃度で溶解させた水溶液を加えて、洗浄およびろ過を行った(洗浄工程)。   Subsequently, the obtained sintered particles were put into a beaker, and an aqueous solution in which lithium hydroxide was dissolved in water at a concentration of 0.47 mol / L was added to perform washing and filtration (washing step).

その後、温度200℃にて、10時間真空乾燥させ、正極活物質としてのリチウムニッケル含有複合酸化物(リチウムニッケルコバルトアルミニウム複合酸化物)を得た。この正極活物質の元素分率(原子比)を、ICP発光分光分析法により測定した結果、この正極活物質は、一般式:Li1.056Ni0.815Co0.145Al0.037で表されるリチウムニッケル含有複合酸化物からなることが確認された。なお、この正極活物質において、有意量のカリウムは測定されなかった。 Then, it vacuum-dried at 200 degreeC for 10 hours, and obtained lithium nickel containing complex oxide (lithium nickel cobalt aluminum complex oxide) as a positive electrode active material. As a result of measuring the element fraction (atomic ratio) of this positive electrode active material by ICP emission spectroscopy, this positive electrode active material has a general formula: Li 1.056 Ni 0.815 Co 0.145 Al 0.037 O It was confirmed that it consists of lithium nickel containing complex oxide represented by 2 . In this positive electrode active material, a significant amount of potassium was not measured.

また、粉末X線回折測定(使用機器:スペクトリス株式会社社製 X’pert Pro MPD、測定条件:Cu−Kα線、加速電圧:45kV)よる分析の結果、この正極活物質は、層状岩塩型構造(α−NaFeO構造)を有すること、および、(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比は、2.16であり、また、(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比は、1.30であることが確認された。また、リートベルト解析によって算出されたLi席占有率は99.4%であった。 Moreover, as a result of analysis by powder X-ray diffraction measurement (equipment used: X'pert Pro MPD manufactured by Spectris Co., Ltd., measurement conditions: Cu-Kα ray, acceleration voltage: 45 kV), this positive electrode active material has a layered rock salt structure. (Alpha) -NaFeO 2 structure), and the ratio of the height of peaks attributed to the (003) plane and the (104) plane is 2.16, and the (003) plane and the (104) plane It was confirmed that the ratio of the integrated intensity of the peaks belonging to is 1.30. The Li seat occupancy calculated by Rietveld analysis was 99.4%.

さらに、SEM(使用機器:日本電子株式会社製 JSM−7001F)を用いて、3視野のSEM写真を撮影し、撮像から合計1154個の一次粒子について観察を行ったところ、最終的に得られた正極活物質の粉末中においては、八面体形状の一次粒子が過度に凝集しない状態で存在していることが確認された。八面体形状の一次粒子の存在比率は、3.93%であった。また、八面体形状の一次粒子を含む一次粒子全体の平均粒径は、2.94μmであった。実施例1により得られた八面体形状の一次粒子を示すSEM写真(10000倍)を図1に示す。また、実施例1により得られたリチウムニッケル含有複合酸化物を示すSEM写真(1000倍)を図2に示す。   Furthermore, using SEM (equipment used: JSM-7001F manufactured by JEOL Ltd.), SEM photographs of 3 fields of view were taken, and a total of 1154 primary particles were observed from the imaging, and finally obtained. In the powder of the positive electrode active material, it was confirmed that the octahedral primary particles were present without excessive aggregation. The abundance ratio of the primary particles in the octahedral shape was 3.93%. Moreover, the average particle diameter of the entire primary particles including the octahedral primary particles was 2.94 μm. FIG. 1 shows an SEM photograph (10,000 times) showing the octahedral primary particles obtained in Example 1. Moreover, the SEM photograph (1000 times) which shows the lithium nickel containing complex oxide obtained by Example 1 is shown in FIG.

実施例1について、フラックス種、混合比、焼成条件、得られたリチウムニッケル含有複合酸化物の組成について、表1に示す。また、得られたリチウムニッケル含有複合酸化物における、八面体の一次粒子の存在比率、(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比、ピークの積分強度の比、Li席占有率について、表2に示す。   About Example 1, it shows in Table 1 about a flux seed | species, mixing ratio, baking conditions, and the composition of the obtained lithium nickel containing complex oxide. Further, in the obtained lithium nickel-containing composite oxide, the abundance ratio of the primary particles of the octahedron, the ratio of the peak height attributed to the (003) plane and the (104) plane, the ratio of the integrated intensity of the peak, the Li seat The occupation ratio is shown in Table 2.

(3)二次電池の作製および評価
得られたリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質を、二次電池の正極材料として用い、その電池特性の評価、具体的には充放電特性(放電容量)およびサイクル特性(放電容量維持率)を測定し、得られた正極活物質の特性として評価した。
(3) Production and Evaluation of Secondary Battery Using the obtained positive electrode active material comprising a lithium nickel-containing composite oxide as a positive electrode material for a secondary battery, evaluation of the battery characteristics, specifically charge / discharge characteristics (discharge) Capacity) and cycle characteristics (discharge capacity retention ratio) were measured and evaluated as characteristics of the obtained positive electrode active material.

具体的には、得られた正極活物質を正極材料として用いて、図5に示すような2032型コイン電池1を作製した。この2032型コイン電池1は、ケース2と、ケース2内に収容された電極3とから構成される。   Specifically, using the obtained positive electrode active material as a positive electrode material, a 2032 type coin battery 1 as shown in FIG. 5 was produced. The 2032 type coin battery 1 includes a case 2 and an electrode 3 accommodated in the case 2.

ケース2は、中空かつ一端が開口された正極缶2aと、この正極缶2aの開口部に配置される負極缶2bとを有しており、負極缶2bを正極缶2aの開口部に配置すると、負極缶2bと正極缶2aとの間に電極3を収容する空間が形成されるように構成されている。   The case 2 has a positive electrode can 2a that is hollow and open at one end, and a negative electrode can 2b that is disposed in the opening of the positive electrode can 2a. When the negative electrode can 2b is disposed in the opening of the positive electrode can 2a, A space for accommodating the electrode 3 is formed between the negative electrode can 2b and the positive electrode can 2a.

電極3は、正極3a、セパレータ3cおよび負極3bとからなり、この順で並ぶように積層されており、正極3aが正極缶2aの内面に接触し、負極3bが負極缶2bの内面に接触するようにケース2に収容されている。   The electrode 3 includes a positive electrode 3a, a separator 3c, and a negative electrode 3b, which are stacked in this order. The positive electrode 3a contacts the inner surface of the positive electrode can 2a, and the negative electrode 3b contacts the inner surface of the negative electrode can 2b. As shown in FIG.

なお、ケース2は、ガスケット2cを備えており、このガスケット2cによって、正極缶2aと負極缶2bとの間が電気的に絶縁状態を維持するように固定されている。また、ガスケット2cは、正極缶2aと負極缶2bとの隙間を密封して、ケース2内と外部との間を気密かつ液密に遮断する機能も有している。   The case 2 includes a gasket 2c, and the gasket 2c fixes the positive electrode can 2a and the negative electrode can 2b so as to maintain an electrically insulated state. Further, the gasket 2c also has a function of sealing the gap between the positive electrode can 2a and the negative electrode can 2b so that the inside and the outside of the case 2 are hermetically and liquid-tightly blocked.

この2032型コイン電池1を、以下のようにして作製した。はじめに、上述の正極活物質を85質量%、アセチレンブラックを10質量%、PVDFを5質量%ずつ秤量し、これらを混合した後、これにNMP(n−メチルピロリドン)を適量加えてペースト状にした。この正極合材ペーストを、アルミニウム箔上に、乾燥後の正極化活物質の面密度が7mg/cmとなるように塗布し、120℃で真空乾燥した後、直径が13mmの円板状に打ち抜くことで、正極3aを作製した。なお、負極3bにはリチウム金属を、電解液には、1MのLiClOを支持塩とするエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の等量混合液を使用し、露点が−80℃に管理されたAr雰囲気のグローブボックス内で、2032型コイン電池1を組み立てた。 This 2032 type coin battery 1 was produced as follows. First, 85% by mass of the positive electrode active material described above, 10% by mass of acetylene black, and 5% by mass of PVDF were weighed and mixed, and then an appropriate amount of NMP (n-methylpyrrolidone) was added to form a paste. did. This positive electrode mixture paste was applied onto an aluminum foil so that the surface density of the positive electrode active material after drying was 7 mg / cm 2 , vacuum-dried at 120 ° C., and then into a disk shape having a diameter of 13 mm. The positive electrode 3a was produced by punching. In addition, lithium metal is used for the negative electrode 3b, and an equivalent mixed solution of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) using 1M LiClO 4 as a supporting salt is used for the electrolyte, and the dew point is −80 ° C. A 2032 type coin battery 1 was assembled in a controlled Ar atmosphere glove box.

[充放電特性]
2032型コイン電池1を作製してから24時間程度放置し、開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)が安定した後、25℃で、正極に対する電流密度を正極活物質重量に対して9mA/gとして、カットオフ電圧が4.3Vとなるまで充電し、1時間の休止後、カットオフ電圧が3.0Vになるまで放電したときの放電容量を測定する充放電試験を行い、初期放電容量を求めることにより、充放電特性を評価した。この際、放電容量の測定には、マルチチャンネル電圧/電流発生器(株式会社アドバンテスト製、R6741A)を用いた。
[Charge / discharge characteristics]
After the 2032 type coin battery 1 is manufactured, it is left for about 24 hours, and after the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) is stabilized, the current density with respect to the positive electrode is set to 9 mA / g with respect to the weight of the positive electrode active material at 25 ° C. The battery is charged until the cut-off voltage becomes 4.3 V, and after a pause of 1 hour, a charge / discharge test is performed to measure the discharge capacity when discharged until the cut-off voltage reaches 3.0 V, and the initial discharge capacity is obtained. Thus, charge / discharge characteristics were evaluated. At this time, a multi-channel voltage / current generator (manufactured by Advantest Corporation, R6741A) was used for measuring the discharge capacity.

[サイクル特性]
サイクル特性は、上述の正極活物質を85質量%、アセチレンブラックを10質量%、PVDFを5質量%ずつ秤量し、これらを混合した後、これにNMP(n−メチルピロリドン)を適量加えてペースト状にした。この正極合材ペーストを、アルミニウム箔上に、乾燥後の正極化活物質の面密度が7mg/cmとなるように塗布し、120℃で真空乾燥した後、30mm×50mmに切り抜くことで、正極膜を作製した。負極にはカーボンを用い、電解液には、1MのLiPF6を支持塩とするエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)を3:7の体積比で混合した混合液を用いて、ラミネートセルを作製した。温度60℃、正極に対する電流密度を正極活物質の重量に対して360mA/gとして、4.1Vまで充電して3.0Vまで放電するサイクルを500回繰り返した後の放電容量と初期放電容量の比を計算して、放電容量維持率(500サイクル容量維持率)を求めることにより、サイクル特性を評価した。
[Cycle characteristics]
The cycle characteristics are as follows: 85% by mass of the above positive electrode active material, 10% by mass of acetylene black, and 5% by mass of PVDF, and after mixing these, an appropriate amount of NMP (n-methylpyrrolidone) is added to the paste. I made it. By applying this positive electrode mixture paste on the aluminum foil so that the surface density of the positive electrode active material after drying is 7 mg / cm 2 , vacuum drying at 120 ° C., and then cutting out to 30 mm × 50 mm, A positive electrode film was prepared. Carbon is used for the negative electrode, and a laminate cell is used for the electrolyte by using a mixed solution in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) with 1M LiPF6 as a supporting salt are mixed at a volume ratio of 3: 7. Produced. The discharge capacity and initial discharge capacity after 500 cycles of a cycle of charging to 4.1 V and discharging to 3.0 V with a temperature of 60 ° C. and a current density with respect to the positive electrode of 360 mA / g based on the weight of the positive electrode active material The cycle characteristics were evaluated by calculating the ratio and determining the discharge capacity retention rate (500 cycle capacity retention rate).

実施例1で得られた正極活物質の放電容量および放電容量維持率を表2に示す。   Table 2 shows the discharge capacity and discharge capacity retention rate of the positive electrode active material obtained in Example 1.

以下、実施例2、実施例3、および比較例1においても、得られたリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質およびこの正極活物質を正極材料として用いた二次電池について、同様の評価を行った。同様に測定結果および評価結果を表1および表2に示す。   Hereinafter, also in Example 2, Example 3, and Comparative Example 1, the same evaluation was made on the positive electrode active material made of the obtained lithium nickel-containing composite oxide and the secondary battery using this positive electrode active material as the positive electrode material. Went. Similarly, measurement results and evaluation results are shown in Tables 1 and 2.

(実施例2)
混合工程において、複合水酸化物と、水酸化リチウム一水和物と、水酸化カリウムとを、原子数比で(Ni+Co+Al):Li:K=1.00:1.15:0.174となるように、混合したこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。ICP発光分光分析法により測定した結果、この正極活物質は、一般式:Li1.010Ni0.818Co0.146Al0.036で表されるリチウムニッケル含有複合酸化物からなることが確認された。また、この正極活物質において、有意量のカリウムは測定されなかった。なお、2視野のSEM写真から合計517個の一次粒子について観察を行ったところ、八面体形状の一次粒子の存在比率は、2.95%であった。また、八面体形状の一次粒子を含む一次粒子全体の平均粒径は、2.10μmであった。
(Example 2)
In the mixing step, the composite hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, and potassium hydroxide have an atomic ratio of (Ni + Co + Al): Li: K = 1.00: 1.15: 0.174. Thus, the positive electrode active material was produced like Example 1 except having mixed. As a result of measurement by ICP emission spectroscopic analysis, this positive electrode active material is composed of a lithium nickel-containing composite oxide represented by the general formula: Li 1.010 Ni 0.818 Co 0.146 Al 0.036 O 2 Was confirmed. Further, in this positive electrode active material, a significant amount of potassium was not measured. In addition, when 517 primary particles in total were observed from the two-view SEM photographs, the abundance ratio of the octahedral primary particles was 2.95%. Moreover, the average particle diameter of the whole primary particles including the octahedral primary particles was 2.10 μm.

(実施例3)
混合工程において、複合水酸化物と、水酸化リチウム一水和物と、水酸化カリウムとを、原子数比で(Me=Ni+Co+Al):Li:K=1.00:1.09:0.087となるように、混合したこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。この正極活物質は、一般式:Li1.000Ni0.818Co0.146Al0.036で表されるリチウムニッケル含有複合酸化物からなることが確認された。また、この正極活物質において、有意量のカリウムは測定されなかった。なお、2視野のSEM写真から合計879個の一次粒子について観察を行ったところ、八面体形状の一次粒子の存在比率は、2.19%であった。また、八面体形状の一次粒子を含む一次粒子全体の平均粒径は、1.43μmであった。
(Example 3)
In the mixing step, the composite hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, and potassium hydroxide are in the atomic ratio (Me = Ni + Co + Al): Li: K = 1.00: 1.09: 0.087. Thus, a positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that mixing was performed. This positive electrode active material was confirmed to be composed of a lithium nickel-containing composite oxide represented by the general formula: Li 1.000 Ni 0.818 Co 0.146 Al 0.036 O 2 . Further, in this positive electrode active material, a significant amount of potassium was not measured. In addition, when 879 primary particles in total were observed from SEM photographs of two fields of view, the abundance ratio of the octahedral primary particles was 2.19%. Moreover, the average particle diameter of the entire primary particles including the octahedral primary particles was 1.43 μm.

(比較例1)
混合工程において、水酸化カリウムを添加せず、複合水酸化物と水酸化リチウム一水和物のみを、原子数比で(Me=Ni+Co+Al):Li:K=1.00:1.03:0となるように混合し、かつ、その後の洗浄および濾過の工程を実施しなかったこと以外は、実施例1と同様にして正極活物質を作製した。この正極活物質は、一般式:Li1.019Ni0.815Co0.149Al0.036で表されるリチウムニッケル含有複合酸化物からなることが確認された。図4に示すように、SEM観察からは、八面体形状の一次粒子は確認できず、粒子は一次粒子が凝集した二次粒子により形成されていた。なお、1視野のSEM写真から合計205個の一次粒子について観察を行った。その結果、比較例1における一次粒子の平均粒径は、0.48μmであった。
(Comparative Example 1)
In the mixing step, potassium hydroxide is not added, and only the composite hydroxide and lithium hydroxide monohydrate are in an atomic ratio (Me = Ni + Co + Al): Li: K = 1.00: 1.03: 0 A positive electrode active material was produced in the same manner as in Example 1 except that the subsequent washing and filtration steps were not performed. This positive electrode active material was confirmed to be composed of a lithium nickel-containing composite oxide represented by the general formula: Li 1.019 Ni 0.815 Co 0.149 Al 0.036 O 2 . As shown in FIG. 4, from the SEM observation, the octahedral primary particles could not be confirmed, and the particles were formed by secondary particles in which the primary particles were aggregated. Note that a total of 205 primary particles were observed from an SEM photograph of one field of view. As a result, the average particle diameter of the primary particles in Comparative Example 1 was 0.48 μm.

以上の評価の結果、実施例1〜3の八面体形状の一次粒子を有するリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質は、比較例1の八面体形状の一次粒子を有さないリチウムニッケル含有複合酸化物からなる正極活物質と比較して、放電容量を同程度に保持しつつ、優れたサイクル特性を示し、その放電容量維持率を十分に向上させていることが理解される。   As a result of the above evaluation, the positive electrode active material composed of the lithium nickel-containing composite oxide having the octahedral primary particles of Examples 1 to 3 contains lithium nickel that does not have the octahedral primary particles of Comparative Example 1. It can be understood that, as compared with the positive electrode active material made of the composite oxide, the discharge capacity is maintained at the same level, the excellent cycle characteristics are exhibited, and the discharge capacity retention rate is sufficiently improved.

また、非特許文献2に記載のNaClフラックスを用いて900℃で合成された、八面体形状の粒子を含み、層状岩塩型化合物のLiNi0.8Co0.1Mn0.1粉末([(003)/(104)]からなる正極活物質の放電容量が176mAh/g(4.5V−3.0V))であることと比較しても、本発明の正極活物質は、高い放電容量を示しており、これは、本発明のリチウムニッケル含有複合酸化物においては、X線回折による(003)面の(104)面に対するピークの高さの比や強度の比が高いことや、リチウム席占有率が十分に高いことに起因しているものと考えられる。 Further, a layered rock salt type compound LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 powder containing octahedral particles synthesized at 900 ° C. using the NaCl flux described in Non-Patent Document 2 ( Even when the discharge capacity of the positive electrode active material composed of [(003) / (104)] is 176 mAh / g (4.5 V-3.0 V)), the positive electrode active material of the present invention has a high discharge. In the lithium nickel-containing composite oxide of the present invention, the ratio of the height of the peak and the ratio of the intensity of the (003) plane to the (104) plane by the X-ray diffraction is high. This is probably due to the fact that the lithium seat occupancy is sufficiently high.

1 コイン型電池
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

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coin type battery 2 Case 2a Positive electrode can 2b Negative electrode can 2c Gasket 3 Electrode 3a Positive electrode 3b Negative electrode 3c Separator

Claims (11)

遷移金属として主としてニッケルを含有し、層状岩塩型の結晶構造を備え、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、前記(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比が1.15以上であり、かつ、八面体形状の一次粒子を含み、該八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率が1.0%以上であることを特徴とする、リチウムニッケル含有複合酸化物。   Peaks attributed to (003) plane and (104) plane obtained from powder X-ray diffraction containing mainly nickel as a transition metal, having a layered rock salt type crystal structure, and using Cu-Kα ray as an X-ray source The height ratio is 1.20 or more, the ratio of the integrated intensity of the peaks belonging to the (003) plane and the (104) plane is 1.15 or more, and includes octahedral-shaped primary particles, A lithium-nickel-containing composite oxide, wherein a ratio of the number of primary particles of the octahedral shape to the number of all primary particles is 1.0% or more. 前記全一次粒子の平均粒径が0.8μm〜15μmの範囲にあることを特徴とする、請求項1に記載のリチウムニッケル含有複合酸化物。   2. The lithium nickel-containing composite oxide according to claim 1, wherein an average particle diameter of all the primary particles is in a range of 0.8 μm to 15 μm. リートベルト解析法によって求められる、前記層状岩塩型の結晶構造の3aサイトにおけるLi席占有率が96.0%以上である、請求項1または2に記載のリチウムニッケル含有複合酸化物。   The lithium nickel-containing composite oxide according to claim 1 or 2, wherein the Li site occupancy at the 3a site of the layered rock salt type crystal structure is 96.0% or more, which is determined by a Rietveld analysis method. 前記遷移金属としてコバルトをさらに含有する、請求項1〜3のいずれかに記載のリチウムニッケル含有複合酸化物。   The lithium nickel-containing composite oxide according to any one of claims 1 to 3, further comprising cobalt as the transition metal. 添加元素をさらに含み、該添加元素がアルミニウムである、請求項1〜4のいずれかに記載のリチウムニッケル含有複合酸化物。   The lithium nickel-containing composite oxide according to claim 1, further comprising an additive element, wherein the additive element is aluminum. Li1+uNiCoAl(ただし、−0.03≦u≦0.10、x+y+z+t=1、0.65≦x≦1.00、0≦y≦0.35、0≦z≦0.10、0≦t≦0.15、ただし、Mは、Mn、Fe、Ti、V、Mg、Zr、Sr、Si、W、Mo、Cr、およびNbの群から選択される1種以上の元素)で表される組成を有する、請求項1〜5のいずれかに記載のリチウムニッケル含有複合酸化物。 Li 1 + u Ni x Co y Al z M t O 2 (where −0.03 ≦ u ≦ 0.10, x + y + z + t = 1, 0.65 ≦ x ≦ 1.00, 0 ≦ y ≦ 0.35, 0 ≦ z ≦ 0.10, 0 ≦ t ≦ 0.15, where M is selected from the group consisting of Mn, Fe, Ti, V, Mg, Zr, Sr, Si, W, Mo, Cr, and Nb The lithium nickel containing complex oxide in any one of Claims 1-5 which has a composition represented by the element more than a seed | species. 層状岩塩型の結晶構造を備え、遷移金属として主としてニッケルを含有する、ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物と、リチウム化合物と、リチウム以外のアルカリ金属の化合物とを混合して、混合粉末を得る、混合工程と、
前記混合粉末を、650℃〜800℃の範囲の温度で焼成して、焼結粒子を得る、焼成工程と、
前記焼結粒子を洗浄し、前記リチウム化合物に由来し、フラックスとして作用したリチウム成分、および、フラックスとして作用した前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物に由来する成分を除去する、洗浄工程と、
を備え、
遷移金属として主としてニッケルを含有し、層状岩塩型の結晶構造を備え、X線源としてCu−Kα線を用いた粉末X線回折から得られる(003)面と(104)面に帰属するピークの高さの比が1.20以上であり、前記(003)面と(104)面に帰属するピークの積分強度の比が1.15以上であり、かつ、八面体形状の一次粒子を含み、該八面体形状の一次粒子の数の全一次粒子の数に対する比率が1.0%以上であるリチウムニッケル含有酸化物を得る、
ことを特徴とする、リチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法。
Mixing a nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide, which has a layered rock salt type crystal structure and contains mainly nickel as a transition metal, a lithium compound, and an alkali metal compound other than lithium. Obtaining a powder, mixing step;
Firing the mixed powder at a temperature in the range of 650 ° C. to 800 ° C. to obtain sintered particles;
A cleaning step of cleaning the sintered particles, removing a lithium component derived from the lithium compound and acting as a flux, and a component derived from an alkali metal compound other than lithium acting as the flux;
With
Peaks attributed to (003) plane and (104) plane obtained from powder X-ray diffraction containing mainly nickel as a transition metal, having a layered rock salt type crystal structure, and using Cu-Kα ray as an X-ray source The height ratio is 1.20 or more, the ratio of the integrated intensity of the peaks belonging to the (003) plane and the (104) plane is 1.15 or more, and includes octahedral-shaped primary particles, A lithium nickel-containing oxide having a ratio of the number of primary particles of the octahedral shape to the number of all primary particles of 1.0% or more is obtained.
A method for producing a lithium nickel-containing composite oxide.
前記混合工程において、前記ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素の原子の物質量に対する、前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物中のリチウム以外のアルカリ金属元素の原子の物質量の比率が、0.04〜1.0の範囲となるように、前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物を混合する、請求項7に記載のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法   In the mixing step, the amount of atomic elements of alkali metal elements other than lithium in the alkali metal compound other than lithium in the amount of atomic elements of metal elements in the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide The method for producing a lithium-nickel-containing composite oxide according to claim 7, wherein the alkali metal compound other than lithium is mixed so that the ratio of the lithium is in the range of 0.04 to 1.0. 前記混合工程において、前記リチウム以外のアルカリ金属の化合物として、ナトリウム、およびカリウムから選ばれる1種以上のアルカリ金属を含有する、塩化物、炭酸塩、硫酸塩、または、これらの混合物を用いる、請求項7または8に記載のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法。   In the mixing step, as the alkali metal compound other than lithium, a chloride, carbonate, sulfate, or a mixture thereof containing one or more alkali metals selected from sodium and potassium is used. Item 9. A method for producing a lithium nickel-containing composite oxide according to Item 7 or 8. 前記混合工程において、前記ニッケル含有複合水酸化物あるいはニッケル含有複合酸化物中の金属元素の原子の物質量に対する、前記リチウム化合物中のLi原子の物質量の比率が、0.98〜2.00の範囲となるように、前記リチウム化合物を混合する、請求項7〜9のいずれかに記載のリチウムニッケル含有複合酸化物の製造方法。   In the mixing step, a ratio of a substance amount of Li atoms in the lithium compound to a substance amount of metal element atoms in the nickel-containing composite hydroxide or nickel-containing composite oxide is 0.98 to 2.00. The method for producing a lithium nickel-containing composite oxide according to any one of claims 7 to 9, wherein the lithium compound is mixed so as to satisfy the following range. 正極と、負極と、セパレータと、非水系電解質とを備え、前記正極の正極材料として、請求項1〜6のいずれかに記載のリチウムニッケル含有複合酸化物が用いられている、非水系電解質二次電池。

A non-aqueous electrolyte comprising a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte, wherein the lithium nickel-containing composite oxide according to claim 1 is used as a positive electrode material of the positive electrode. Next battery.

JP2016124001A 2016-06-22 2016-06-22 Lithium-nickel-containing composite oxide and non-aqueous electrolyte secondary battery Active JP6729051B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016124001A JP6729051B2 (en) 2016-06-22 2016-06-22 Lithium-nickel-containing composite oxide and non-aqueous electrolyte secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016124001A JP6729051B2 (en) 2016-06-22 2016-06-22 Lithium-nickel-containing composite oxide and non-aqueous electrolyte secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017226576A true JP2017226576A (en) 2017-12-28
JP6729051B2 JP6729051B2 (en) 2020-07-22

Family

ID=60890928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016124001A Active JP6729051B2 (en) 2016-06-22 2016-06-22 Lithium-nickel-containing composite oxide and non-aqueous electrolyte secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6729051B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175694A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
JP2019175696A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
JP2019175697A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, molded body, and manufacturing method for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019175695A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
WO2020066846A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020123441A (en) * 2019-01-29 2020-08-13 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP2022159119A (en) * 2021-03-31 2022-10-17 エコプロ ビーエム カンパニー リミテッド Positive electrode active material and lithium secondary battery using the same
US11515533B2 (en) 2019-11-29 2022-11-29 Nichia Corporation Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and production method thereof
KR20240021817A (en) 2021-06-16 2024-02-19 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Lithium metal complex oxide, positive electrode active material for lithium secondary batteries, positive electrode for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries
US11962006B2 (en) 2020-10-06 2024-04-16 Sk On Co., Ltd. Cathode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09175825A (en) * 1995-12-19 1997-07-08 Samsung Display Devices Co Ltd Production of compound oxide using sol-gel method
WO2014136760A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09175825A (en) * 1995-12-19 1997-07-08 Samsung Display Devices Co Ltd Production of compound oxide using sol-gel method
WO2014136760A1 (en) * 2013-03-04 2014-09-12 三井金属鉱業株式会社 Lithium metal composite oxide powder

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019175694A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
JP2019175696A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
JP2019175697A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, molded body, and manufacturing method for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019175695A (en) * 2018-03-28 2019-10-10 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing method for positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and molded body
JP7159588B2 (en) 2018-03-28 2022-10-25 住友金属鉱山株式会社 Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and compact
JP7159589B2 (en) 2018-03-28 2022-10-25 住友金属鉱山株式会社 Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, compact, and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2020066846A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2020123441A (en) * 2019-01-29 2020-08-13 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP7310154B2 (en) 2019-01-29 2023-07-19 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
US11515533B2 (en) 2019-11-29 2022-11-29 Nichia Corporation Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and production method thereof
US11962006B2 (en) 2020-10-06 2024-04-16 Sk On Co., Ltd. Cathode active material for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same
JP2022159119A (en) * 2021-03-31 2022-10-17 エコプロ ビーエム カンパニー リミテッド Positive electrode active material and lithium secondary battery using the same
JP7356532B2 (en) 2021-03-31 2023-10-04 エコプロ ビーエム カンパニー リミテッド Positive electrode active material and lithium secondary battery using it
KR20240021817A (en) 2021-06-16 2024-02-19 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 Lithium metal complex oxide, positive electrode active material for lithium secondary batteries, positive electrode for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries

Also Published As

Publication number Publication date
JP6729051B2 (en) 2020-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7001082B2 (en) A method for manufacturing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, and a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte secondary battery.
JP6627241B2 (en) Positive active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6729051B2 (en) Lithium-nickel-containing composite oxide and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR102203425B1 (en) Transition metal composite hydroxide particles, method for producing same, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101612591B1 (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6241349B2 (en) Precursor of positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same, and positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
WO2018163519A1 (en) Positive electrode active material and battery
JP6167822B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5877817B2 (en) Non-aqueous secondary battery positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
JP6631320B2 (en) Nickel composite hydroxide, method for producing the same, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6201277B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JPWO2016068263A1 (en) Nickel-containing composite hydroxide and production method thereof, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, production method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7135855B2 (en) Nickel-manganese composite hydroxide and method for producing same, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JPWO2014034430A1 (en) Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5776996B2 (en) Non-aqueous secondary battery positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
WO2018021554A1 (en) Positive electrode active substance for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7102973B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and its manufacturing method, and thium ion secondary battery
JP2017188211A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, positive electrode mixture paste for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2018049685A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6201146B2 (en) Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7159639B2 (en) Method for producing particles of transition metal composite hydroxide, and method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery
JP6511965B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7167540B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP6536939B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP7183814B2 (en) Nickel-manganese-cobalt-containing composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190325

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200221

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: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200615

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6729051

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150