JP2017521848A5 - - Google Patents

Claims (12)

1. 層状リチウム−マンガン−ニッケル−コバルト酸化物材料の製造方法であって、
   原料層状ＬＭＮＣ材料の製造が、溶解リチウム化合物、溶解マンガン化合物、溶解ニッケル化合物、溶解コバルト化合物、要すれば電気化学セル中の陽極材料として使用するときに層状ＬＭＮＣ材料の性能を向上し得るドーパントの溶解ドーパント化合物、ヒドロキシカルボン酸およびポリヒドロキシアルコールを含有する溶液を、溶液の沸点より低い高温度Ｔ _１ で、溶液がゲル化するまで保持すること、
   前記ゲルを、発火または燃焼してＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｏ粉末を形成するまで高温度に保持すること、および
   前記Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｏ粉末を焼成して前記粉末中に存在する炭素および／または他の不純物を焼き抜きして、それにより原料層状リチウム−マンガン−ニッケル−コバルト酸化物（ＬＭＮＣ）材料を得ること、
   前記原料ＬＭＮＣ材料のアニールを行う前に、前記材料をマイクロ波処理して処理材料を得ること、および
   上記処理材料をアニールして層状ＬＭＮＣ材料を得ること、
   を包含する、層状リチウム−マンガン−ニッケル−コバルト酸化物材料の製造方法。
2. 原料層状ＬＭＮＣ材料の製造が、６００℃を超える温度での熱処理を含まないことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
3. 層状ＬＭＮＣ材料が、Ｌｉ［Ｌｉ_０．２Ｍｎ_０．５４Ｎｉ_０．１３Ｃｏ_０．１３］Ｏ_２、Ｌｉ［Ｎｉ_０．３３Ｍｎ_０．３３Ｃｏ_０．３３］Ｏ_２またはＬｉ［Ｎｉ_０．４Ｍｎ_０．４Ｃｏ_０．２］Ｏ_２である請求項１または２に記載の製造方法。
4. ドーパントが、元素の周期律表のＩＩＡ族、ＩＩＩＡ族またはＩＶＡ族の元素である請求項１〜３いずれかに記載の製造方法。
5. ドーパントが、アルミニウムである請求項４記載の製造方法。
6. 層状ＬＭＮＣ材料が、Ｌｉ［Ｌｉ_０．２Ｍｎ_０．５２Ｎｉ_０．１３Ｃｏ_０．１３Ａｌ_０．０２］Ｏ_２である請求項５記載の製造方法。
7. 原料層状ＬＭＮＣ材料の製造時に、前記ゲルが保持される高温度が、Ｔ_２であり、９０℃≦Ｔ_２＜１００℃を満足する請求項１〜６いずれかに記載の製造方法。
8. Ｔ_２が、Ｔ_１と同じで、前記溶液が完全なまたは十分なゲル形成までＴ_１に効果的に保持され、次いでゲルが発火または燃焼して前記Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｏ粉末を形成するまでＴ_１に保持される請求項７記載の製造方法。
9. 原料層状ＬＭＮＣ材料の製造時に、前記Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｏ粉末の焼成が、４００℃≦Ｔ_３＜６００℃を満足するＴ_３で行われる請求項１〜８いずれかに記載の製造方法。
10. 前記処理材料のアニールが、７００℃≦Ｔ_３≦９００℃を満足するＴ_４で行われて、材料を結晶化する請求項１〜９いずれかに記載の製造方法。
11. 前記マイクロ波処理が、焼成粉末を約６０℃で１０〜２０分マイクロ波にかけることを含む請求項１〜１０いずれかに記載の製造方法。
12. セルハウジング、陽極、陰極およびセルハウジング内の電解質を含み、前記陽極が陰極と電子的に絶縁されるが、電解質によって電気化学的に結合し、前記陽極が請求項１〜１１のいずれかの製造方法によって製造される層状ＬＭＮＣ材料を含む、電気化学セル。