JP2018032543A - Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for manufacturing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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崇洋 東間
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Tetsushi Komukai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material by which a secondary battery having an enough charge/discharge capacity and extremely excellent output characteristics can be achieved, a method for manufacturing the positive electrode active material, etc.SOLUTION: A positive electrode active material 10 for a nonaqueous electrolyte secondary battery comprises: a lithium metal composite oxide 3 including secondary particles 2 formed by agglomeration of primary particles 1; a first substance A consisting of a lithium salt of an oxoanion of one or more kinds of transition metal selected from tungsten, molybdenum and vanadium; and a second substance B consisting of conductive fine powder higher than the first substance in electron conductivity. In the positive electrode active material, the first substance A and the second substance B are deposited on at least part of the primary particles 1 which are present at the surface of and inside each secondary particle 2.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その製造方法、及び非水系電解質二次電池に関するものである。   The present invention relates to a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a method for producing the same, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

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、高いエネルギー密度を有する小型で軽量な非水系電解質二次電池の開発が強く望まれている。また、ハイブリット自動車を始めとする電気自動車用の電池として出力特性が優れた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 laptop computers, development of small and lightweight non-aqueous electrolyte secondary batteries having high energy density is strongly desired. In addition, the development of secondary batteries having excellent output characteristics as batteries for electric vehicles such as hybrid vehicles is strongly desired.

このような要求を満たす二次電池として、リチウムイオン二次電池がある。このリチウムイオン二次電池は、負極および正極と電解液等で構成され、負極および正極の活物質は、リチウムを脱離および挿入することの可能な材料が用いられている。リチウムイオン二次電池は、現在研究、開発が盛んに行われているところであるが、中でも、層状またはスピネル型のリチウム金属複合酸化物を正極材料に用いたリチウムイオン二次電池は、4V級の高い電圧が得られるため、高いエネルギー密度を有する電池として実用化が進んでいる。   As a secondary battery satisfying such requirements, there is a lithium ion secondary battery. This lithium ion secondary battery is composed of a negative electrode, a positive electrode, an electrolyte, and the like, and a material capable of desorbing and inserting lithium is used as the active material of the negative electrode and the positive electrode. Lithium ion secondary batteries are currently under active research and development. Among them, lithium ion secondary batteries using a layered or spinel type lithium metal composite oxide as a positive electrode material are of the 4V class. Since a high voltage can be obtained, practical use is progressing as a battery having a high energy density.

これまで提案されている主な正極材料としては、合成が比較的容易なリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)や、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)などが挙げられる。 The main cathode materials that have been proposed so far include lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) that is relatively easy to synthesize, lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ) using nickel that is cheaper than cobalt, lithium Examples thereof include nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ) using manganese, and the like.

また、二次電池は、上記したように出力特性の向上が要求されている。出力特性に優れたリチウムイオン二次電池を得るためには、正極活物質が、小粒径で粒度分布が狭い粒子によって構成されていることが必要となる。これは、粒径が小さい粒子は、比表面積が大きく、正極活物質として用いた場合に電解液との反応面積を十分に確保することができ、かつ、正極を薄く構成し、リチウムイオンの正極−負極間の移動距離を短くすることができるため、正極抵抗の低減が可能だからである。また、出力特性のさらなる改善を図るためには、正極活物質の構造を、中空構造とすることが有効である。このような正極活物質は、粒径が同程度である中実構造の正極活物質と比べて、電解液との反応面積を大きくすることができるため、正極抵抗をさらに低減することができる。   Further, the secondary battery is required to improve the output characteristics as described above. In order to obtain a lithium ion secondary battery having excellent output characteristics, the positive electrode active material needs to be composed of particles having a small particle size and a narrow particle size distribution. This is because particles having a small particle size have a large specific surface area, and when used as a positive electrode active material, a sufficient reaction area with the electrolyte can be secured, and the positive electrode is made thin, and a lithium ion positive electrode This is because the positive electrode resistance can be reduced because the moving distance between the negative electrodes can be shortened. In order to further improve the output characteristics, it is effective that the positive electrode active material has a hollow structure. Since such a positive electrode active material can increase the reaction area with the electrolyte compared to a solid positive electrode active material having the same particle size, the positive electrode resistance can be further reduced.

例えば、下記の特許文献1には、正極活物質の前駆体となる遷移金属複合水酸化物粒子を、主として核生成を行う核生成工程と、主として粒子成長を行う粒子成長工程の2段階に明確に分離した晶析反応により、製造する方法が開示されている。これらの方法では、反応水溶液のpH値を、液温25℃基準で、核生成工程では12.0〜13.4または12.0〜14.0の範囲に、粒子成長工程では、10.5〜12.0の範囲に制御している。また、反応雰囲気を、核生成工程および粒子成長工程の初期では酸化性雰囲気とするとともに、所定のタイミングで、非酸化性雰囲気に切り替えている。   For example, in Patent Document 1 below, transition metal composite hydroxide particles serving as a precursor of a positive electrode active material are clearly classified into two stages: a nucleation process that mainly performs nucleation and a particle growth process that mainly performs particle growth. A method for producing by a crystallization reaction separated into two is disclosed. In these methods, the pH value of the aqueous reaction solution is in the range of 12.0 to 13.4 or 12.0 to 14.0 in the nucleation step, and 10.5 in the particle growth step, based on a liquid temperature of 25 ° C. It is controlled in the range of ~ 12.0. The reaction atmosphere is an oxidizing atmosphere at the initial stage of the nucleation step and the particle growth step, and is switched to a non-oxidizing atmosphere at a predetermined timing.

このような方法により、得られる遷移金属複合水酸化物粒子は、小粒径で粒度分布が狭く、かつ、微細一次粒子からなる低密度の中心部と、板状または針状一次粒子からなる高密度の外殻部とから構成される。したがって、このような遷移金属複合水酸化物粒子を焼成した場合、低密度の中心部が大きく収縮し、内部に空間部が形成されることとなる。しかも、上述したように、複合水酸化物粒子の粒子性状は、正極活物質に引き継がれることとなる。具体的には、これらの文献に記載の技術により得られる正極活物質は、平均粒径が2μm〜8μmまたは2μm〜15μmの範囲にあり、粒度分布の広がりを示す指標である〔(d90−d10)/平均粒径〕が0.60以下であり、かつ、中空構造を備えたものとなっている。   By such a method, the obtained transition metal composite hydroxide particles have a small particle size, a narrow particle size distribution, and a low density center portion composed of fine primary particles and a high density composed of plate-like or needle-like primary particles. Consists of a density outer shell. Therefore, when such transition metal composite hydroxide particles are fired, the low density center portion is greatly contracted, and a space portion is formed inside. Moreover, as described above, the particle properties of the composite hydroxide particles are inherited by the positive electrode active material. Specifically, the positive electrode active material obtained by the techniques described in these documents has an average particle diameter in the range of 2 μm to 8 μm or 2 μm to 15 μm, and is an index indicating the spread of the particle size distribution [(d90-d10 ) / Average particle size] is 0.60 or less and has a hollow structure.

一方、出力特性の改善を図る他の方法として、タングステン酸リチウムのようなタングステン化合物を溶解させたアルカリ溶液を添加、混合、乾燥することが提案されている。例えば、特許文献2や特許文献3などによれば、正極活物質の一次粒子表面全体にWおよびLiを含む微粒子を形成させることによって出力特性が向上することができることが記載されている。   On the other hand, as another method for improving the output characteristics, it has been proposed to add, mix and dry an alkaline solution in which a tungsten compound such as lithium tungstate is dissolved. For example, Patent Document 2 and Patent Document 3 describe that output characteristics can be improved by forming fine particles containing W and Li on the entire primary particle surface of the positive electrode active material.

特開2011−119092号公報JP 2011-119092 A 特開2012−079464号公報JP 2012-077944 A 特開2013−152866号公報JP2013-152866A

特許文献1に記載される正極活物質を用いた二次電池では、出力特性を改善できると考えられるが、出力特性のさらなる向上が求められている。また、特許文献2、3に記載されるタングステン酸リチウムに代表されるこのWおよびLiを含む物質は、リチウムイオン伝導性伝導性に優れる反面、電子伝導性が乏しいため、電池を製造した際の活物質粒子間の電子伝導性が低下することによって、十分な出力が得られない問題があった。   In the secondary battery using the positive electrode active material described in Patent Document 1, it is considered that the output characteristics can be improved, but further improvement of the output characteristics is required. Moreover, although the substance containing W and Li represented by lithium tungstate described in Patent Documents 2 and 3 is excellent in lithium ion conductive conductivity, it has poor electronic conductivity. There was a problem that sufficient output could not be obtained due to a decrease in electronic conductivity between the active material particles.

本発明は、上述の問題に鑑みて、二次電池を構成した場合に、十分な電池容量を有し、かつ、出力特性をより向上させることができる正極活物質、および、その製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、このような正極活物質を用いた二次電池を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a positive electrode active material that has a sufficient battery capacity and can further improve output characteristics when a secondary battery is configured, and a method for manufacturing the same. The purpose is to do. Moreover, an object of this invention is to provide the secondary battery using such a positive electrode active material.

本発明の第1の態様では、一般式:LiNi1−x−yCo(式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表され、複数の一次粒子が凝集して形成される二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物と、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上の遷移金属のオキソアニオンのリチウム塩からなる第1の物質と、第1の物質よりも電子伝導性が高い導電性微粉末からなる第2の物質と、を含み、二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、第1の物質と、第2の物質と、がそれぞれ付着する非水系電解質二次電池用正極活物質が提供される。 In a first aspect of the present invention, the general formula: Li z Ni 1-x- y Co x M y O 2 ( wherein, x is 0.10 ≦ x ≦ 0.40, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W, and Al. A lithium metal composite oxide composed of secondary particles formed by aggregation of a plurality of primary particles, and lithium of an oxoanion of one or more transition metals selected from tungsten, molybdenum and vanadium A first substance made of a salt and a second substance made of a conductive fine powder having higher electron conductivity than the first substance, the surface of the secondary particles and the surface of the primary particles existing inside At least a portion of the first substance and the second substance adhere to each other A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided.

また、非水系電解質二次電池用正極活物質は、第2の物質の比抵抗が5×10−4Ω・cm以下であることが好ましい。また、第2の物質が炭素微粉末からなることが好ましい。また、炭素微粉末の含有量が、前記リチウム金属複合酸化物に対して、10質量%以下であることが好ましい。また、第1の物質がタングステン酸リチウムからなることが好ましい。また、タングステン酸リチウム中のタングステンの含有量が、リチウム金属複合酸化物に対して、5質量%以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries has a specific resistance of the second substance of 5 × 10 −4 Ω · cm or less. The second substance is preferably made of fine carbon powder. Moreover, it is preferable that content of carbon fine powder is 10 mass% or less with respect to the said lithium metal complex oxide. The first substance is preferably made of lithium tungstate. Moreover, it is preferable that content of tungsten in lithium tungstate is 5 mass% or less with respect to lithium metal complex oxide.

本発明の第2の態様では、一般式:LiNi1−x−yCo(前記式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表され、複数の一次粒子が凝集して形成される二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物と、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソアニオンを含む水溶液、又は、化合物と、導電性微粉末と、を含む混合物を調製することと、混合物中に存在する、オキソアニオンと、リチウムイオンと、を反応させ、二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、オキソアニオンのリチウム塩を形成させるように熱処理をすることと、を含む非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法が提供される。 In a second aspect of the present invention, the general formula: Li z Ni 1-x- y Co x M y O 2 ( in the formula, x is 0.10 ≦ x ≦ 0.40, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W, and Al An aqueous solution containing a lithium metal composite oxide composed of secondary particles formed by aggregation of a plurality of primary particles, and one or more oxoanions selected from tungsten, molybdenum and vanadium, Alternatively, preparing a mixture containing a compound and a conductive fine powder, and reacting an oxoanion and lithium ion present in the mixture, the primary particles present on the surface and inside of the secondary particles At least part of the surface of the oxoanion A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided that includes heat treatment to form a lithium salt.

また、混合物は、前記オキソアニオンを含む水溶液を含み、熱処理は、混合物中の水分の少なくとも一部を除去する温度で行うことが好ましい。また、オキソアニオンを含む水溶液が、オキソアニオンのリチウム塩を含むことが好ましい。また、オキソアニオンを含む水溶液が、前記オキソアニオンのアンモニウム塩を含むことが好ましい。また、混合物は、前記オキソアニオンを含む化合物を含み、前記熱処理は、前記化合物の少なくとも一部を熱分解できる温度で行うことが好ましい。また、化合物が、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソ酸からなることが好ましい。また、導電性微粉末が炭素微粉末からなることが好ましい。   In addition, the mixture preferably includes an aqueous solution containing the oxoanion, and the heat treatment is preferably performed at a temperature at which at least a part of moisture in the mixture is removed. The aqueous solution containing an oxoanion preferably contains a lithium salt of the oxoanion. The aqueous solution containing an oxoanion preferably contains an ammonium salt of the oxoanion. The mixture preferably contains a compound containing the oxoanion, and the heat treatment is preferably performed at a temperature at which at least a part of the compound can be thermally decomposed. Moreover, it is preferable that a compound consists of 1 or more types of oxo acids selected from tungsten, molybdenum, and vanadium. The conductive fine powder is preferably made of carbon fine powder.

本発明の第3の態様では、上記の非水系電解質二次電池用正極活物質を含む非水系電解質二次電池用正極合材ペーストが提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明の第4の態様では、非水系電解質二次電池用正極活物質を含む正極を有する非水系電解質二次電池が提供される。   In a fourth aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery having a positive electrode containing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery is provided.

本発明によれば、電池の正極材に用いられた場合に優れた出力特性が得られる非水系電解質二次電池用正極活物質を提供することができる。さらに、その製造方法は、容易で工業的規模での生産に適したものであり、その工業的価値は極めて大きい。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for the positive electrode material of a battery, the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries with which the outstanding output characteristic is acquired can be provided. Furthermore, the manufacturing method is easy and suitable for production on an industrial scale, and its industrial value is extremely large.

図1は、本実施形態の正極活物質の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the positive electrode active material of the present embodiment. 図2は、本実施形態の正極活物質の製造方法の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for producing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図3は、本実施形態の正極活物質の製造方法の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method for producing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図4は、本実施形態の正極活物質の製造方法の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for producing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図5は、本実施形態の正極活物質の製造方法の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for producing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図6は、電池特性の評価に用いたコイン型電池の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a coin-type battery used for evaluation of battery characteristics. 図7は、ナイキストプロットの一例と、インピーダンス評価に用いた等価回路を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a Nyquist plot and an equivalent circuit used for impedance evaluation.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。まず、本実施形態の正極活物質について説明した後、その製造方法と本実施形態の正極活物質を用いた非水系電解質二次電池について説明する。また、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造または形状、縮尺等が異なっている場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, after describing the positive electrode active material of the present embodiment, a manufacturing method thereof and a non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material of the present embodiment will be described. Further, in the drawings, in order to make each configuration easy to understand, a part of the structure is emphasized or a part of the structure is simplified, and an actual structure, shape, scale, or the like may be different.

1.正極活物質
図1(A)は、本実施形態の非水系電解質二次電池用正極活物質(以下、単に「正極活物質」ということがある。)10の一例を示した模式図であり、図1(B)は、正極活物質10の一部を拡大した場合の一例を示した模式図である。正極活物質10は、一次粒子1が凝集して構成された二次粒子2からなるリチウム金属複合酸化物3と、特定の遷移金属のオキソアニオンリチウム塩からなる第1の物質Aと、この第1の物質Aよりも電子伝導性の高い第2の物質B(以下、「第2の物質B」という。)と、を含む。図1(B)に示すように、第1の物質Aと第2の物質Bとは、二次粒子2の表面及び内部に存在する一次粒子1の表面の少なくとも一部に、それぞれ付着している。
1. Cathode Active Material FIG. 1A is a schematic diagram showing an example of a cathode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “cathode active material”) 10. FIG. 1B is a schematic diagram illustrating an example in which a part of the positive electrode active material 10 is enlarged. The positive electrode active material 10 includes a lithium metal composite oxide 3 composed of secondary particles 2 formed by agglomerating primary particles 1, a first material A composed of an oxoanion lithium salt of a specific transition metal, A second substance B having a higher electron conductivity than the first substance A (hereinafter referred to as “second substance B”). As shown in FIG. 1B, the first substance A and the second substance B are attached to at least a part of the surface of the secondary particle 2 and the surface of the primary particle 1 existing inside. Yes.

一般的に、正極活物質の表面が異種化合物により被覆される場合、リチウムイオンの移動(インターカレーション)が大きく制限されるため、結果的に正極活物質の出力特性が悪化する場合がある。ところが、本実施形態の正極活物質10は、リチウム金属複合酸化物3の一次粒子1表面の少なくとも一部に、第1の物質Aと第2の物質Bとをそれぞれ付着させることにより、得られる二次電池の電池容量(初期放電容量)を向上させ、かつ、出力特性を向上させることができる。   In general, when the surface of the positive electrode active material is coated with a different compound, the movement (intercalation) of lithium ions is greatly limited, and as a result, the output characteristics of the positive electrode active material may deteriorate. However, the positive electrode active material 10 of the present embodiment is obtained by attaching the first substance A and the second substance B to at least a part of the surface of the primary particles 1 of the lithium metal composite oxide 3. The battery capacity (initial discharge capacity) of the secondary battery can be improved and the output characteristics can be improved.

出力特性が向上する理由は、特に限定されないが、リチウムを含む第1の物質Aを添加することにより、リチウムイオンの導電パスが増加して、主にリチウムイオン電導性が改善されて、正極活物質10の反応抵抗を低減させ、第2の物質Bを添加することにより、主に電子伝導性が改善されると考えられる。また、正極活物質10は、第1の物質Aと第2の物質Bとの両者を組み合わせることより、それぞれ単独を付着させる場合よりも、得られる二次電池の正極抵抗をより低減し、出力特性を顕著に向上させることができるという、相乗的な効果を奏することができる。以下、正極活物質10の各構成について説明する。   The reason why the output characteristics are improved is not particularly limited, but the addition of the first substance A containing lithium increases the conductive path of lithium ions, mainly improves the lithium ion conductivity, and improves the positive electrode active. It is considered that the electron conductivity is mainly improved by reducing the reaction resistance of the substance 10 and adding the second substance B. Further, the positive electrode active material 10 combines both the first substance A and the second substance B, so that the positive electrode resistance of the obtained secondary battery is further reduced and output compared to the case where each is attached alone. A synergistic effect that the characteristics can be remarkably improved can be achieved. Hereinafter, each structure of the positive electrode active material 10 will be described.

(1)リチウム金属複合酸化物
リチウム金属複合酸化物3は、一般式LiNi1−x−yCo(前記式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表される。正極活物質10は、母材として上記組成を有するリチウム金属複合酸化物3を用いることにより、優れた出力特性と優れた充放電サイクル特性を得ることができる。なお、一般式中の酸素(O)の添え字2は、厳密に2である必要は無く、合成条件や添加元素の影響により2以外の数字もとりえる。
(1) lithium-metal composite oxide of lithium metal composite oxide 3, the general formula Li z Ni 1-x-y Co x M y O 2 ( in the formula, x is at 0.10 ≦ x ≦ 0.40 Yes, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W, and Al. At least one element. The positive electrode active material 10 can obtain excellent output characteristics and excellent charge / discharge cycle characteristics by using the lithium metal composite oxide 3 having the above composition as a base material. Note that the subscript 2 of oxygen (O) in the general formula does not have to be exactly 2, and can take a number other than 2 due to the synthesis conditions and the influence of the additive element.

上記式中、リチウム含有量を示すzは、1.00<z<1.30である。リチウム金属複合酸化物3は、リチウムを他の金属に対して化学量論組成よりも過剰に含有させることにより、低い反応抵抗と高い充放電サイクル特性を有する二次電池を得ることができる。また、例えば、zが1.00<z<1.25である場合、得られる二次電池の電池容量と出力特性のバランスにより優れる。   In the above formula, z indicating the lithium content is 1.00 <z <1.30. The lithium metal composite oxide 3 can provide a secondary battery having low reaction resistance and high charge / discharge cycle characteristics by containing lithium in excess of the stoichiometric composition with respect to other metals. For example, when z is 1.00 <z <1.25, the battery capacity and output characteristics of the obtained secondary battery are more excellent.

また、リチウム金属複合酸化物3は、図1(A)に示すように、二次粒子2内部の複数の一次粒子1間に、外部と通じている空隙4や電解液の浸透可能な粒界を有することが好ましい。このような空隙4を有する場合、電解液との接触面積を大きくすることができ、より出力特性を向上させることができる。例えば、リチウム金属複合酸化物3は、出力特性をより向上させるという観点から、中空構造を有してもよい。ここで、中空構造とは、例えば、特許文献1に記載されるような、二次粒子2の内部に中空部を有する構造をいう。   In addition, as shown in FIG. 1A, the lithium metal composite oxide 3 includes a space 4 between the primary particles 1 inside the secondary particles 2 and a grain boundary where the electrolyte solution can permeate. It is preferable to have. When such a gap 4 is provided, the contact area with the electrolytic solution can be increased, and the output characteristics can be further improved. For example, the lithium metal composite oxide 3 may have a hollow structure from the viewpoint of further improving the output characteristics. Here, a hollow structure means the structure which has a hollow part inside the secondary particle 2 as described in patent document 1, for example.

(2)第1の物質
第1の物質Aは、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソアニオンのリチウム塩からなる。正極活物質10は、リチウム金属複合酸化物3の一次粒子1の表面の少なくとも一部に、第1の物質Aを付着させる。これにより、二次電池を作製した際、電解液と正極活物質10との界面において、リチウムイオンの伝導パスを増加させ、正極活物質10の反応抵抗を低減して出力特性を向上させると考えられる。
(2) First Substance The first substance A is made of a lithium salt of one or more oxoanions selected from tungsten, molybdenum, and vanadium. The positive electrode active material 10 adheres the first substance A to at least a part of the surface of the primary particles 1 of the lithium metal composite oxide 3. As a result, when a secondary battery is manufactured, the lithium ion conduction path is increased at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode active material 10, and the reaction resistance of the positive electrode active material 10 is reduced to improve the output characteristics. It is done.

第1の物質Aとしては、例えば、タングステン酸リチウム、モリブデン酸リチウム、バナジン酸リチウム、又は、これらの混合物等が挙げられる。第1の物質Aは、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。第1の物質Aが、例えば、タングステン酸リチウムである場合、得られた二次電池は、十分な電池容量を有し、かつ、出力特性に優れる。タングステン酸リチウムとしては、特に限定されず、例えば、LiWO、LiWO、LiWO、Li13、Li、Li、Li、Li16、Li1955、Li1030、Li1815またはこれらの水和物、又は、これらの混合物等が挙げられる。このようなタングステン酸リチウムである場合、リチウムイオン伝導性がさらに高まり、反応抵抗の低減効果がより大きなものとなる。 Examples of the first substance A include lithium tungstate, lithium molybdate, lithium vanadate, or a mixture thereof. The 1st substance A may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When the first substance A is, for example, lithium tungstate, the obtained secondary battery has a sufficient battery capacity and excellent output characteristics. As the lithium tungstate, not particularly limited, for example, Li 2 WO 4, Li 4 WO 5, Li 6 WO 6, Li 2 W 4 O 13, Li 2 W 2 O 7, Li 6 W 2 O 9, Li 2 W 2 O 7 , Li 2 W 5 O 16 , Li 9 W 19 O 55 , Li 3 W 10 O 30 , Li 18 W 5 O 15 or a hydrate thereof, or a mixture thereof. In the case of such lithium tungstate, the lithium ion conductivity is further increased, and the effect of reducing the reaction resistance is further increased.

第1の物質Aの含有量は、例えば、含まれる遷移金属(W、Mo及びV)の量が、リチウム金属複合酸化物のLi以外の金属元素(Ni、Co及びM)の合計に対して、0.01mol%以上3mol%以下とすることができ、好ましくは、0.05mol%以上1.5mol%以下、より好ましくは、0.1mol%以上0.8mol%以下である。第1の物質Aの含有量が上記範囲である場合、得られる二次電池は、電池容量と出力特性とのバランスにより優れる。   The content of the first substance A is such that, for example, the amount of transition metals (W, Mo and V) contained is a total of metal elements (Ni, Co and M) other than Li in the lithium metal composite oxide. 0.01 mol% or more and 3 mol% or less, preferably 0.05 mol% or more and 1.5 mol% or less, more preferably 0.1 mol% or more and 0.8 mol% or less. When the content of the first substance A is in the above range, the obtained secondary battery is more excellent in the balance between the battery capacity and the output characteristics.

第1の物質Aがタングステン酸リチウムである場合、含まれるタングステンの量は、例えば、リチウム複合水酸化物に対して、0.1質量%以上10質量%以下とすることができ、0.1質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上1質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上0.5質量%以下であることがさらに好ましい。第1の物質Aの含有量が上記範囲である場合、正極活物質を用いて得られた二次電池の放電容量と出力特性とのバランスにより優れる。   When the first substance A is lithium tungstate, the amount of tungsten contained can be, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the lithium composite hydroxide. The mass is preferably from 5% by mass to 5% by mass, more preferably from 0.1% by mass to 1% by mass, and still more preferably from 0.1% by mass to 0.5% by mass. When the content of the first substance A is within the above range, the balance between the discharge capacity and the output characteristics of the secondary battery obtained using the positive electrode active material is excellent.

また、第1の物質Aは、図1(B)に示すように、一次粒子1の表面に直接付着していることが好ましい。この場合、リチウムイオンの移動をより促進させることができる。第1の物質Aは、後述するように、オキソアニオンを含む水溶液又は化合物と、リチウム金属複合酸化物3に由来するリチウムと反応させて形成させることにより、一次粒子1表面に固着させることができる。また、第1の物質Aの形状は特に限定されず、例えば、一次粒子表面に微粒子として付着してもよく、層状で付着してもよい。また、第1の物質Aは、複数の一次粒子1の表面の一部に点在するように付着させてもよく、複数の一次粒子1表面の全体(ただし、第2の物質Bが一次粒子と付着する部分を除く。)に付着させてもよい。この場合も、上記したリチウムイオンの移動を促進させることができる。第1の物質Aは、例えば、微粒子の場合、粒子径が1nm以上200nm以下とすることができ、薄膜(層状)の場合、膜厚が1nm以上200nm以下とすることができる。   Moreover, it is preferable that the 1st substance A has adhered directly to the surface of the primary particle 1, as shown in FIG.1 (B). In this case, the movement of lithium ions can be further promoted. As will be described later, the first substance A can be fixed to the surface of the primary particles 1 by forming it by reacting with an aqueous solution or compound containing an oxoanion and lithium derived from the lithium metal composite oxide 3. . Moreover, the shape of the 1st substance A is not specifically limited, For example, you may adhere as a fine particle on the primary particle surface, and may adhere in a layer form. Further, the first substance A may be attached so as to be scattered on a part of the surface of the plurality of primary particles 1, and the entire surface of the plurality of primary particles 1 (however, the second substance B is the primary particle). And may be attached to the surface. Also in this case, the above-described movement of lithium ions can be promoted. For example, in the case of fine particles, the first substance A can have a particle diameter of 1 nm to 200 nm, and in the case of a thin film (layered), the film thickness can be 1 nm to 200 nm.

(3)第2の物質
第2の物質Bは、上記オキソアニオンリチウム塩(第1の物質A)よりも電子伝導性の高い導電性微粉末からなる。正極活物質10は、一次粒子1の表面に、第2の物質Bが付着することによって、得られた二次電池の正極において、リチウム金属複合酸化物粉末同士の電子の伝導パスが増加させ、正極活物質の反応抵抗をさらに低減して出力特性を向上させると考えられる。
(3) Second substance The second substance B is composed of conductive fine powder having higher electron conductivity than the oxoanion lithium salt (first substance A). The positive electrode active material 10 increases the electron conduction path between the lithium metal composite oxide powders in the positive electrode of the secondary battery obtained by adhering the second substance B to the surface of the primary particles 1. It is thought that the output resistance is further improved by further reducing the reaction resistance of the positive electrode active material.

第2の物質Bとしては、第1の物質Aよりも電子伝導性の高い物質を用いることができる。電子伝導性は、比抵抗で評価することができ、第2の物質Bは、比抵抗が5×10−4Ω・cm以下であることが好ましい。比抵抗が上記範囲である場合、十分な電子伝導性を発揮することができる。比抵抗の下限は、特に限定されないが、例えば、1×10−8Ω・cm以上程度である。なお、ここでの比抵抗は、第2の物質をバルク状態において測定した値をいう。なお、後述するように、第2の物質Bは、公知の導電性微粉末を用いることができ、粉末状態において測定した比抵抗は、例えば、1Ω・cm以下とすることができる。 As the second substance B, a substance having higher electron conductivity than the first substance A can be used. The electron conductivity can be evaluated by a specific resistance, and the second substance B preferably has a specific resistance of 5 × 10 −4 Ω · cm or less. When the specific resistance is in the above range, sufficient electron conductivity can be exhibited. Although the minimum of specific resistance is not specifically limited, For example, it is about 1 * 10 < -8 > ohm * cm or more. Note that the specific resistance here is a value obtained by measuring the second substance in a bulk state. As will be described later, the second substance B can be a known conductive fine powder, and the specific resistance measured in the powder state can be, for example, 1 Ω · cm or less.

第2の物質Bとしては、例えば、金属(金、白金など)、金属合金、炭素などの導電性微粉末を用いることができる。これらの中でも、安定性、重量やコスト等の観点から炭素微粉末を用いることが好ましい。炭素微粉末としては、例えば、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛など)、アセチレンブラック、ケッチェンブラックなどのカーボンブラック系材料、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどを用いることができ、コスト、生産性等の観点から、カーボンブラック系材料が好ましい。   As the second substance B, for example, conductive fine powders such as metals (gold, platinum, etc.), metal alloys, and carbon can be used. Among these, it is preferable to use carbon fine powder from the viewpoints of stability, weight, cost, and the like. As carbon fine powder, for example, graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc.), carbon black materials such as acetylene black, ketjen black, carbon nanotubes, carbon nanofibers, etc. can be used. From the viewpoint of properties and the like, a carbon black material is preferable.

第2の物質Bの含有量は、例えば、リチウム複合水酸化物に対して、0.1質量%以上10質量%以下とすることができる。第2の物質Bの含有量が上記範囲である場合、第2の物質Bの含有量に対応して、正極抵抗をより低減させることができる。また、第2の物質Bの含有量は、得られた二次電池の放電容量と出力特性とのバランスの観点から、0.5質量%以上5質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上3質量%以下であることがより好ましい。   Content of the 2nd substance B can be 0.1 mass% or more and 10 mass% or less with respect to lithium composite hydroxide, for example. When the content of the second substance B is in the above range, the positive electrode resistance can be further reduced corresponding to the content of the second substance B. In addition, the content of the second substance B is preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less from the viewpoint of the balance between the discharge capacity and the output characteristics of the obtained secondary battery. More preferably, it is at least 3% by mass.

さらに、第1の物質Aがタングステン酸リチウムである場合、得られる二次電池の電池容量(初期放電容量)をより向上させるという観点から、第2の物質Bの含有量に対する、タングステンの含有量が、10質量%以上50質量%以下とすることが好ましい。   Further, when the first substance A is lithium tungstate, the content of tungsten with respect to the content of the second substance B from the viewpoint of further improving the battery capacity (initial discharge capacity) of the obtained secondary battery. However, it is preferable to set it as 10 to 50 mass%.

第2の物質Bは、上述した第1の物質Aと同様に、一次粒子1の表面に直接付着していることが好ましい。第2の物質Bは、後述する熱処理(ステップS20)により一次粒子1の表面に第1の物質を形成する前に、リチウム金属複合酸化物3と混合することにより、一次粒子1表面に固着させることができる。また、第2の物質Bの形状は、特に限定されないが、第1の物質Aよりも外側に露出することが好ましい。この場合、正極活物質10中のリチウム金属複合酸化物3の間の電子の移動をより促進させることができる。例えば、第2の物質Bがカーボンブラック系材料の場合、カーボンブラック系材料は、数十nmの一次粒子が凝集した凝集体(アグリゲート)を形成しており、この凝集体径が、第1の物質Aの粒径又は膜厚よりも大きい場合、正極活物質10の表面に露出することができる。カーボンブラック系材料は、一次粒子(単独)又は凝集体(アグリゲート)の大きさが、例えば、10nm以上1000nm以下程度とすることができる。   As with the first substance A described above, the second substance B is preferably directly attached to the surface of the primary particles 1. The second substance B is fixed to the surface of the primary particle 1 by mixing with the lithium metal composite oxide 3 before forming the first substance on the surface of the primary particle 1 by the heat treatment (step S20) described later. be able to. Further, the shape of the second substance B is not particularly limited, but it is preferable that the second substance B is exposed to the outside of the first substance A. In this case, the movement of electrons between the lithium metal composite oxide 3 in the positive electrode active material 10 can be further promoted. For example, when the second substance B is a carbon black material, the carbon black material forms an aggregate (aggregate) in which primary particles of several tens of nm are aggregated. When it is larger than the particle diameter or film thickness of the substance A, it can be exposed on the surface of the positive electrode active material 10. In the carbon black-based material, the size of primary particles (single) or aggregates (aggregates) can be, for example, about 10 nm to 1000 nm.

なお、第1の物質Aと第2の物質Bとが付着する一次粒子1の表面の部位は、二次電池を作製した際に、電解液との接触が可能な一次粒子の表面が好ましい。この一次粒子1の表面は、二次粒子2の外面で露出している一次粒子の表面と、二次粒子外部と通じて電解液が浸透可能な二次粒子2の表面近傍および内部の空隙4に露出している一次粒子1表面を含む。また、一次粒子1の表面は、一次粒子1間の粒界であっても一次粒子1の結合が不完全で電解液が浸透可能な状態となっていれば含まれるものである。後述する正極活物質の製造方法を用いることにより、第1の物質Aと第2の物質Bとを、電解液との接触が可能な一次粒子の表面に、効率よく、簡便に付着されることができる。   In addition, the site | part of the surface of the primary particle 1 to which the 1st substance A and the 2nd substance B adhere is preferable the surface of the primary particle which can contact with electrolyte solution when producing a secondary battery. The surface of the primary particle 1 includes the surface of the primary particle exposed at the outer surface of the secondary particle 2, and the vicinity of the surface of the secondary particle 2 through which the electrolyte solution can permeate through the outside of the secondary particle 2 and the void 4 inside. The surface of the primary particle 1 exposed to the surface is included. Further, the surface of the primary particle 1 is included even if it is a grain boundary between the primary particles 1 as long as the primary particles 1 are not completely bonded and the electrolyte solution can penetrate. By using the method for producing a positive electrode active material described later, the first substance A and the second substance B are efficiently and simply attached to the surface of the primary particles that can be in contact with the electrolytic solution. Can do.

なお、正極活物質10は、主に複数の一次粒子1が凝集して形成される二次粒子2から構成される上記リチウム金属複合酸化物3を含むが、例えば、二次粒子2として凝集しなかった一次粒子1や、凝集後に二次粒子2から脱落した一次粒子1など少量の単独の一次粒子1を含んでもよい。また、正極活物質10は、上述したリチウム金属複合酸化物3以外のリチウム金属複合酸化物を含んでもよい。   The positive electrode active material 10 includes the lithium metal composite oxide 3 mainly composed of the secondary particles 2 formed by aggregating a plurality of primary particles 1. For example, the positive electrode active material 10 agglomerates as the secondary particles 2. A small amount of primary particles 1 such as primary particles 1 that have not been present or primary particles 1 that have fallen from secondary particles 2 after aggregation may be included. Further, the positive electrode active material 10 may include a lithium metal composite oxide other than the lithium metal composite oxide 3 described above.

2.非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法
図2は、本実施形態の非水系電解質二次電池用正極活物質(以下、「正極活物質」ともいう。)の製造方法の一例を示す図である。本実施形態の製造方法を用いることにより、上記正極活物質10を、工業的規模で簡便に効率よく製造することができる。以下、本実施形態の製造方法について、図2を参照して説明する。
2. 2. Method for Producing Positive Electrode Active Material for Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery FIG. 2 shows an example of a method for producing the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery (hereinafter also referred to as “positive electrode active material”) of this embodiment. FIG. By using the manufacturing method of the present embodiment, the positive electrode active material 10 can be easily and efficiently manufactured on an industrial scale. Hereinafter, the manufacturing method of this embodiment is demonstrated with reference to FIG.

本実施形態の正極活物質の製造方法は、図2に示すように、リチウム金属複合酸化物と、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソアニオン(以下、「オキソアニオン」という。)を含む水溶液、又は、化合物と、導電性微粉末と、を含む混合物を調製すること(ステップS10)と、混合物中に存在する、オキソアニオンと、リチウムイオンと、を反応させ、二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、オキソアニオンのリチウム塩を形成させるように熱処理をすること(ステップS20)と、を含む。   As shown in FIG. 2, the method for producing a positive electrode active material according to this embodiment is a lithium metal composite oxide and one or more oxo anions (hereinafter referred to as “oxo anions”) selected from tungsten, molybdenum, and vanadium. ) Containing an aqueous solution or compound and a conductive fine powder (Step S10), and reacting oxoanions and lithium ions present in the mixture with secondary particles. And heat-treating at least a part of the surface of the primary particle surface and the surface of the primary particle so as to form a lithium salt of an oxoanion (step S20).

リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に、オキソアニオンのリチウム塩を形成する方法は、公知の方法を用いることができ、例えば、特許文献2、3などに記載の方法を適宜、用いることができる。本実施形態の製造方法は、上記の導電性微粉末を含む混合物を調製し、熱処理することにより、導電性微粉末の存在下、一次粒子表面に、オキソアニオンのリチウム塩を形成させる。これにより、オキソアニオンリチウム塩と、導電性微粉末との両方を、適度な強度で一次粒子の表面に固定して、付着させたリチウム金属複合酸化物粉末を得ることができる。以下、上記の混合物に含まれる各材料について説明する。   As a method for forming the lithium salt of the oxoanion on the surface of the primary particle of the lithium metal composite oxide, a known method can be used. For example, the methods described in Patent Documents 2 and 3 can be appropriately used. it can. In the production method of the present embodiment, a lithium salt of an oxoanion is formed on the surface of the primary particles in the presence of the conductive fine powder by preparing a mixture containing the conductive fine powder and performing a heat treatment. Thereby, both the oxoanion lithium salt and the conductive fine powder can be fixed to the surface of the primary particles with an appropriate strength, and an attached lithium metal composite oxide powder can be obtained. Hereinafter, each material contained in said mixture is demonstrated.

[リチウム金属複合酸化物]
リチウム金属複合酸化物は、上述したリチウム金属複合酸化物3と同様に、一般式:LiNi1−x−yCo(前記式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表され、複数の一次粒子が凝集して形成される二次粒子からなる。
[Lithium metal composite oxide]
The lithium metal composite oxide has a general formula: Li z Ni 1-xy Co x M y O 2 (wherein x is 0.10 ≦ x ≦, similar to the lithium metal composite oxide 3 described above. 0.40, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W And at least one element selected from Al.), And secondary particles formed by aggregating a plurality of primary particles.

リチウム金属複合酸化物の製造方法は、特に限定されず、従来公知の製造方法を用いることができる。また、より高い出力特性を得るという観点から、前駆体となるニッケル複合水酸化物は、例えば、特許文献1などに記載されるような、核生成工程と、粒子成長工程とを明確に分離した2段階の晶析工程を含むことが好ましい。このような2段階の晶析工程を含む方法により得られたニッケル複合水酸化物を前駆体として用いた場合、空隙率が高く、かつ、均一な粒子径を有するリチウム金属複合酸化物を得ることができる。   The manufacturing method of lithium metal complex oxide is not specifically limited, A conventionally well-known manufacturing method can be used. Moreover, from the viewpoint of obtaining higher output characteristics, the nickel composite hydroxide as a precursor clearly separated the nucleation step and the particle growth step as described in Patent Document 1, for example. It is preferable to include a two-stage crystallization process. When nickel composite hydroxide obtained by a method including such a two-stage crystallization process is used as a precursor, a lithium metal composite oxide having a high porosity and a uniform particle size is obtained. Can do.

[オキソアニオンを含む水溶液、又は、化合物]
混合物は、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソアニオンを含む水溶液、又は、化合物を含むことができる。これらの水溶液、又は、化合物に含まれるオキソアニオンは、後述する熱処理を行った後、混合物中に含まれるリチウムイオンと反応して、リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に、オキソアニオンのリチウム塩を形成することができる。
[Aqueous solution or compound containing oxoanion]
The mixture can include an aqueous solution or compound containing one or more oxoanions selected from tungsten, molybdenum and vanadium. The aqueous solution or the oxoanion contained in the compound is subjected to a heat treatment described later, and then reacts with the lithium ion contained in the mixture to form lithium ions of the oxoanion on the surface of the primary particles of the lithium metal composite oxide. A salt can be formed.

オキソアニオンを含む水溶液としては、特に限定されず、公知のものを用いることができ、例えば、オキソアニオンのリチウム塩、オキソアニオンのアンモニウム塩などを用いることができる。また、オキソアニオンを含む水溶液は、予め、オキソアニオンを含む化合物を水又はアルカリ溶液などに溶解させたものを用いてもよいし、オキソアニオンを含む化合物(粉末)と、水とを、直接、リチウム金属複合酸化物に混合して、リチウム金属複合酸化物の表面上で、オキソアニオンを含む水溶液を調製してもよい。   The aqueous solution containing an oxoanion is not particularly limited, and known ones can be used. For example, a lithium salt of an oxoanion, an ammonium salt of an oxoanion, or the like can be used. The aqueous solution containing an oxoanion may be prepared by dissolving a compound containing an oxoanion in water or an alkaline solution in advance, or a compound (powder) containing an oxoanion and water directly. An aqueous solution containing an oxoanion may be prepared on the surface of the lithium metal composite oxide by mixing with the lithium metal composite oxide.

オキソアニオンを含む水溶液としては、オキソアニオンのアンモニウム塩の水溶液を用いることが好ましい。オキソアニオンのアンモニウム塩の水溶液を用いる場合、より正極抵抗を低減させ、出力特性を向上させることができる。オキソアニオンのアンモニウム塩を用いる場合、後述する熱処理(乾燥)することによって、リチウム金属複合酸化物粉末の表面に存在するアルカリ性のリチウム化合物と前記オキソアニオンのアンモニウム塩の中和反応が起こり、リチウム金属複合酸化物粉末の表面にオキソアニオンリチウム塩を付着させることができる。これにより、導電性微粉末とオキソアニオンリチウム塩との両方を付着させたリチウム金属複合酸化物粉末を得ることができる。   As an aqueous solution containing an oxoanion, an aqueous solution of an ammonium salt of an oxoanion is preferably used. When an aqueous solution of an ammonium salt of an oxoanion is used, positive electrode resistance can be further reduced and output characteristics can be improved. When an ammonium salt of an oxoanion is used, a heat treatment (drying) described later causes a neutralization reaction between the alkaline lithium compound present on the surface of the lithium metal composite oxide powder and the ammonium salt of the oxoanion, and the lithium metal An oxoanion lithium salt can be attached to the surface of the composite oxide powder. Thereby, the lithium metal complex oxide powder to which both the electroconductive fine powder and the oxoanion lithium salt were made to adhere can be obtained.

オキソアニオンを含む化合物としては、特に限定される公知の化合物を用いることができるが、オキソ酸(粉末)を用いることが好ましい。混合物中のオキソ酸は、後述する熱処理により、オキソ酸を熱分解させることができる。オキソ酸の熱分解により生成した酸化物は、例えば、リチウム金属複合酸化物の表面に存在するアルカリ性のリチウム化合物(余剰リチウム)と中和反応を起こし、リチウム金属複合酸化物粉末の一次粒子の表面にオキソアニオンのリチウム塩を形成することができる。これにより、導電性微粉末とオキソアニオンリチウム塩との両方を付着させたリチウム金属複合酸化物粉末を得ることができる。   As the compound containing an oxoanion, known compounds that are particularly limited can be used, but oxoacid (powder) is preferably used. The oxo acid in the mixture can be thermally decomposed by a heat treatment described later. The oxide produced by thermal decomposition of oxo acid, for example, causes a neutralization reaction with an alkaline lithium compound (excess lithium) present on the surface of the lithium metal composite oxide, and the surface of the primary particles of the lithium metal composite oxide powder. In addition, lithium salts of oxoanions can be formed. Thereby, the lithium metal complex oxide powder to which both the electroconductive fine powder and the oxoanion lithium salt were made to adhere can be obtained.

[導電性微粉末]
導電性微粉末は、特に限定されず、公知の導電性微粉末を用いることができる。導電性微粉末は、上述した第2の物質Bと同様の物質を用いることができる。
[Conductive fine powder]
The conductive fine powder is not particularly limited, and a known conductive fine powder can be used. As the conductive fine powder, the same material as the second material B described above can be used.

図3は、オキソアニオンを含む水溶液を用いて、上記混合物を調製して、正極活物質を製造する方法の一例を示す図である。混合物は、例えば、図3に示すように、リチウム金属複合酸化物に導電性微粉末をまず混合し(S11)、その後、さらに、オキソアニオンを含む水溶液を混合して(S12)、作製することができる。   FIG. 3 is a diagram showing an example of a method for producing a positive electrode active material by preparing the above mixture using an aqueous solution containing an oxoanion. For example, as shown in FIG. 3, the mixture is prepared by first mixing conductive fine powder with lithium metal composite oxide (S11), and then further mixing an aqueous solution containing an oxoanion (S12). Can do.

リチウム金属複合酸化物粉末と、導電性微粉末とを混合する方法は、両者が均一に混合できれば、特に限定されずに、公知の方法を用いることができ、例えば、ボールミルなどを用いて行うことができる。これにより、リチウム金属複合酸化物粉末の表面に導電性微粉末を分散させることができる。なお、上記の混合は、リチウム金属複合酸化物粉末を構成する二次粒子の形骸が破壊されない程度で行うことができる。   The method of mixing the lithium metal composite oxide powder and the conductive fine powder is not particularly limited as long as both can be mixed uniformly, and a known method can be used, for example, using a ball mill or the like. Can do. Thereby, electroconductive fine powder can be disperse | distributed on the surface of lithium metal complex oxide powder. In addition, said mixing can be performed to such an extent that the form of the secondary particle which comprises lithium metal complex oxide powder is not destroyed.

次いで、リチウム金属複合酸化物と、オキソアニオンを含む水溶液と、を混合する(ステップS12)。この際の混合方法は、特に限定されず、例えば、一般的な混合機(シェーカーミキサーやレーディゲミキサー、ジュリアミキサー、Vブレンダーなど)を用いて、公知の方法で混合することができる。また、オキソアニオンを一次粒子の表面上により均一に拡散するという観点から、例えば、導電性微粉末を分散させたリチウム金属複合酸化物を撹拌しながらオキソアニオンを含む水溶液を噴霧する、リチウム金属複合酸化物を流動させながらオキソアニオンを含む水溶液を噴霧するなどの方法を用いることができる。   Next, the lithium metal composite oxide and an aqueous solution containing an oxoanion are mixed (step S12). The mixing method in this case is not particularly limited, and for example, it can be mixed by a known method using a general mixer (shaker mixer, Laedige mixer, Julia mixer, V blender, etc.). From the viewpoint of more uniformly diffusing the oxoanion on the surface of the primary particles, for example, a lithium metal composite that sprays an aqueous solution containing the oxoanion while stirring the lithium metal composite oxide in which the conductive fine powder is dispersed. A method of spraying an aqueous solution containing an oxoanion while flowing an oxide can be used.

次いで、上記の方法により得られた混合物中に存在する、オキソアニオンと、リチウムイオンと、を反応させ、二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、オキソアニオンのリチウム塩を形成させるように熱処理(乾燥)をする(ステップS21)。   Next, the oxoanion present in the mixture obtained by the above-described method is reacted with lithium ions, so that at least a part of the surface of the secondary particle and the surface of the primary particle existing inside the oxoanion Heat treatment (drying) is performed so as to form a lithium salt (step S21).

乾燥(ステップS21)は、リチウム金属複合酸化物と、オキソアニオンを含む水溶液と、導電性微粉末とを混合した混合物を乾燥させ、この混合物中の水に溶解している余剰リチウムおよびリチウム金属複合酸化物粒子中の過剰なリチウムと、酸化タングステに含まれていたタングステンを反応させて、一次粒子表面にオキソアニオンのリチウム塩を形成させる。   In the drying (step S21), a mixture obtained by mixing a lithium metal composite oxide, an aqueous solution containing an oxoanion, and a conductive fine powder is dried, and surplus lithium and lithium metal composite dissolved in water in the mixture are dried. Excess lithium in the oxide particles is reacted with tungsten contained in the tungsten oxide to form a lithium salt of an oxoanion on the surface of the primary particles.

乾燥温度は、混合物中に含まれる水分の少なくとも一部が除去される温度で行うことができる。乾燥温度は、例えば、450℃以下とすることが好ましい。450℃を超えると、リチウム金属複合酸化物の結晶内から、さらにリチウムが遊離してペーストのゲル化抑制が十分でない場合がある。より十分に乾燥させ、リチウム金属複合酸化物からのリチウムの遊離を防止するという観点から、乾燥温度は100℃以上300℃以下とすることがより好ましい。   The drying temperature can be performed at a temperature at which at least part of the water contained in the mixture is removed. For example, the drying temperature is preferably 450 ° C. or lower. When it exceeds 450 ° C., lithium may further be liberated from the crystal of the lithium metal composite oxide, and the gelation of the paste may not be sufficiently suppressed. From the viewpoint of drying more sufficiently and preventing the liberation of lithium from the lithium metal composite oxide, the drying temperature is more preferably 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower.

また、乾燥時の雰囲気は、雰囲気中の水分や炭酸とリチウム金属複合酸化物粒子の表面のリチウムの反応を避けるため、脱炭酸空気、不活性ガスまたは真空雰囲気とすることが好ましい。さらに、乾燥時の雰囲気の圧力は1気圧以下とすることが好ましい。1気圧よりも気圧が高い場合には、正極活物質の水の含有量が十分に下がらない恐れがある。   The atmosphere during drying is preferably decarboxylated air, an inert gas, or a vacuum atmosphere in order to avoid the reaction of moisture or carbonic acid in the atmosphere with lithium on the surface of the lithium metal composite oxide particles. Furthermore, the pressure of the atmosphere during drying is preferably 1 atm or less. When the atmospheric pressure is higher than 1 atm, the water content of the positive electrode active material may not be sufficiently lowered.

乾燥後のリチウム金属複合酸化物粒子の水分率はとくに限定されないが、0.2質量%以下が好ましく、0.15質量%以下がより好ましい。粉末の水分率が0.2質量%を超えると、大気中の炭素、硫黄を含むガス成分を吸収して表面にリチウム化合物を生成することがある。なお、上記水分率の測定値は、気化温度300℃の条件においてカールフィッシャー水分計で測定した場合の測定値である。   Although the moisture content of the lithium metal composite oxide particles after drying is not particularly limited, it is preferably 0.2% by mass or less, and more preferably 0.15% by mass or less. When the moisture content of the powder exceeds 0.2% by mass, a gas component containing carbon and sulfur in the atmosphere may be absorbed to generate a lithium compound on the surface. In addition, the measured value of the said moisture rate is a measured value at the time of measuring with a Karl Fischer moisture meter on condition of vaporization temperature of 300 degreeC.

図4は、オキソアニオンを含む水溶液を用いて、上記混合物を調製して、正極活物質を製造する方法の他の例を示す図である。混合物は、例えば、図4に示されるように、導電性微粉末とオキソアニオンを含む水溶液とを同時に混合して製造してもよい(ステップS13)。   FIG. 4 is a diagram showing another example of a method for producing a positive electrode active material by preparing the above mixture using an aqueous solution containing an oxoanion. For example, as shown in FIG. 4, the mixture may be manufactured by simultaneously mixing conductive fine powder and an aqueous solution containing an oxoanion (step S <b> 13).

図5は、オキソアニオンを含む化合物であるオキソ酸を用いて、上記混合物を調製して、正極活物質を製造する方法の一例を示す図である。オキソ酸を用いた場合も、上記のオキソアニオンを含む水溶液の場合と同様に、従来公知の方法で混合することができる。なお、図5においては、リチウム金属複合酸化物に導電性微粉末を混合し(ステップS11)、その後、オキソ酸を混合している(ステップS14)が、上記と同様に、導電性微粉末とオキソ酸とを同時に添加し、混合してもよい。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a method for producing a positive electrode active material by preparing the above mixture using oxo acid which is a compound containing an oxo anion. In the case of using an oxo acid, it can be mixed by a conventionally known method as in the case of the aqueous solution containing the oxo anion. In FIG. 5, conductive fine powder is mixed with lithium metal composite oxide (step S11), and then oxo acid is mixed (step S14). The oxo acid may be added at the same time and mixed.

リチウム金属複合酸化物と導電性微粉末とオキソ酸とを含む混合物は、熱処理により、オキソ酸を熱分解させる(ステップS22)。これにより、熱分解した酸化物(オキソアニオン)と、リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウムイオンとが反応し、オキソアニオンのリチウム塩を形成することができる。この際の、熱処理温度は、例えば、350℃以上550℃以下程度であり、熱処理時間は、0.5時間以上20時間以下である。   The mixture containing the lithium metal composite oxide, the conductive fine powder, and the oxo acid thermally decomposes the oxo acid by heat treatment (step S22). Thereby, the thermally decomposed oxide (oxo anion) and the lithium ion contained in the lithium metal composite oxide react to form a lithium salt of the oxo anion. In this case, the heat treatment temperature is, for example, about 350 ° C. or more and 550 ° C. or less, and the heat treatment time is 0.5 hour or more and 20 hours or less.

なお、本実施形態の製造方法で用いられるリチウム金属複合酸化物は、主に複数の一次粒子1が凝集して形成される二次粒子2から構成される上記リチウム金属複合酸化物3を含むことができるが、例えば、二次粒子2として凝集しなかった一次粒子1や、凝集後に二次粒子2から脱落した一次粒子1など少量の単独の一次粒子1を含んでもよい。また、本実施形態の製造方法は、上記混合物中に、上述したリチウム金属複合酸化物3以外のリチウム金属複合酸化物を含んでもよい。   The lithium metal composite oxide used in the manufacturing method of the present embodiment includes the lithium metal composite oxide 3 mainly composed of secondary particles 2 formed by aggregating a plurality of primary particles 1. However, for example, a small amount of primary particles 1 such as primary particles 1 that have not been aggregated as secondary particles 2 or primary particles 1 that have fallen off secondary particles 2 after aggregation may be included. Moreover, the manufacturing method of this embodiment may contain lithium metal composite oxides other than the lithium metal composite oxide 3 mentioned above in the said mixture.

3.非水系電解質二次電池
本実施形態の非水系電解質二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)は、正極、負極及び非水電解液を含み、一般のリチウムイオン二次電池と同様の構成要素から構成されることができる。以下、本実施形態の二次電池の一例について、構成要素ごとにそれぞれ説明する。なお、以下で説明する実施形態は例示に過ぎず、二次電池は、下記実施形態をはじめとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。また、二次電池は、その用途を特に限定するものではない。
3. Non-aqueous electrolyte secondary battery The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment (hereinafter also referred to as “secondary battery”) includes a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, and is similar to a general lithium ion secondary battery. It can be composed of the following components. Hereinafter, an example of the secondary battery of the present embodiment will be described for each component. The embodiment described below is merely an example, and the secondary battery can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the following embodiment. Further, the use of the secondary battery is not particularly limited.

(正極)
上記の正極活物質10を用いて、非水系電解質二次電池の正極を作製する。以下に正極の製造方法の一例を説明する。まず、上記の正極活物質10(粉末状)、導電材および結着剤(バインダー)を混合し、さらに必要に応じて活性炭や、粘度調整などの目的の溶剤を添加し、これを混練して正極合材ペーストを作製する。
(Positive electrode)
Using the positive electrode active material 10 described above, a positive electrode of a non-aqueous electrolyte secondary battery is produced. Below, an example of the manufacturing method of a positive electrode is demonstrated. First, the positive electrode active material 10 (powder), a conductive material, and a binder (binder) are mixed, and if necessary, activated carbon or a solvent for adjusting viscosity is added and kneaded. A positive electrode mixture paste is prepared.

正極合材中のそれぞれの材料の混合比は、リチウム二次電池の性能を決定する要素となるため、用途に応じて、調整することができる。材料の混合比は、公知のリチウム二次電池の正極と同様とすることができ、例えば、溶剤を除いた正極合材の固形分の全質量を100質量%とした場合、正極活物質を60〜95質量%、導電材を1〜20質量%、結着剤を1〜20質量%含有することができる。   Since the mixing ratio of each material in the positive electrode mixture is an element that determines the performance of the lithium secondary battery, it can be adjusted according to the application. The mixing ratio of the materials can be the same as that of the positive electrode of a known lithium secondary battery. For example, when the total mass of the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100% by mass, the positive electrode active material is 60%. -95 mass%, 1-20 mass% of electrically conductive materials, and 1-20 mass% of binders can be contained.

得られた正極合材ペーストを、例えば、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、シート状の正極が作製される。必要に応じ、電極密度を高めるべくロールプレス等により加圧することもある。このようにして得られたシート状の正極は、目的とする電池に応じて適当な大きさに裁断等し、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、前記例示のものに限られることなく、他の方法に依ってもよい。   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, thereby producing a sheet-like positive electrode. If necessary, pressurization may be performed by a roll press or the like to increase the electrode density. The sheet-like positive electrode thus obtained can be cut into an appropriate size according to the target battery and used for battery production. However, the manufacturing method of the positive electrode is not limited to the above-described examples, and may depend on other methods.

導電材としては、例えば、黒鉛(天然黒鉛、人造黒鉛および膨張黒鉛など)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。   As the conductive material, for example, graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, and the like), and carbon black materials such as acetylene black and ketjen black can be used.

結着剤(バインダー)としては、活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、例えば、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、セルロース系樹脂およびポリアクリル酸を用いることができる。   As the binder (binder), it plays the role of holding the active material particles. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluoro rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene, cellulose series Resins and polyacrylic acid can be used.

必要に応じ、正極活物質、導電材および活性炭を分散させて、結着剤を溶解する溶剤を正極合材に添加する。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ができる。   If necessary, a positive electrode active material, a conductive material, and activated carbon are dispersed, and a solvent that dissolves the binder is added to the positive electrode mixture. Specifically, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as the solvent. Activated carbon can be added to the positive electrode mixture in order to increase the electric double layer capacity.

(負極)
負極は、金属リチウム、リチウム合金等を用いることができる。また、負極は、リチウムイオンを吸蔵・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、銅等の金属箔集電体の表面に塗布、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用いてもよい。
(Negative electrode)
For the negative electrode, metallic lithium, a lithium alloy, or the like can be used. The negative electrode is prepared by mixing a negative electrode active material capable of occluding and desorbing lithium ions with a binder and adding a suitable solvent to form a paste on the surface of a metal foil current collector such as copper. You may use what was formed by compressing in order to apply | coat, dry and to raise an electrode density as needed.

負極活物質としては、例えば、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、および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。   As the negative electrode active material, for example, organic compound fired bodies such as natural graphite, artificial graphite and phenol resin, and powdery bodies of carbon materials such as coke 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.

(セパレータ)
正極と負極との間には、セパレータを挟み込んで配置する。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
(Separator)
A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator separates the positive electrode and the negative electrode and retains the electrolyte. For example, a thin film such as polyethylene or polypropylene and a film having many fine holes can be used.

(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。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、また、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、又は2種以上を混合して用いることができる。
(Non-aqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution is obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent. 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, tetrahydrofuran, 2- Use one kind selected from ether compounds such as methyltetrahydrofuran and 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. Can do.

支持塩としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiN(CFSO、およびそれらの複合塩などを用いることができる。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。 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. Furthermore, the non-aqueous electrolyte solution may contain a radical scavenger, a surfactant, a flame retardant, and the like.

(電池の形状、構成)
以上のように説明してきた正極、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。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させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リードなどを用いて接続し、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
(Battery shape and configuration)
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 described above can have various shapes such as a cylindrical shape and a laminated shape. In any case, the positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator to form an electrode body, and the obtained electrode body is impregnated with a non-aqueous electrolyte and communicated with the positive electrode current collector and the outside. Connect between the positive electrode terminal and between the negative electrode current collector and the negative electrode terminal leading to the outside using a current collecting lead, etc., and seal the battery case to complete the nonaqueous electrolyte secondary battery.

[二次電池の特性]
本実施形態の正極活物質を用いた非水系電解質二次電池は、高容量、かつ、高出力となる。特に、より好ましい形態で得られた本発明による正極活物質を用いた非水系電解質二次電池は、例えば、実施例で用いた2032型コイン電池の正極に用いた場合、145mAh/g以上の高い初期放電容量と低い正極抵抗が得られる。
[Characteristics of secondary battery]
The nonaqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material of the present embodiment has a high capacity and a high output. In particular, the non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material according to the present invention obtained in a more preferable form has a high value of 145 mAh / g or more when used for the positive electrode of the 2032 type coin battery used in the examples. An initial discharge capacity and a low positive electrode resistance are obtained.

なお、正極抵抗の測定方法を例示すれば、次のようになる。電気化学的評価手法として一般的な交流インピーダンス法にて電池反応の周波数依存性について測定を行うと、溶液抵抗、負極抵抗と負極容量、および正極抵抗と正極容量に基づくナイキスト線図が図7のように得られる。   An example of the method for measuring the positive electrode resistance is as follows. When the frequency dependence of the battery reaction is measured by a general AC impedance method as an electrochemical evaluation method, the Nyquist diagram based on the solution resistance, the negative electrode resistance and the negative electrode capacity, and the positive electrode resistance and the positive electrode capacity is shown in FIG. Is obtained as follows.

電極における電池反応は、電荷移動に伴う抵抗成分と電気二重層による容量成分とからなり、これらを電気回路で表すと抵抗と容量の並列回路となり、電池全体としては溶液抵抗と負極、正極の並列回路を直列に接続した等価回路で表される。この等価回路を用いて測定したナイキスト線図に対してフィッティング計算を行い、各抵抗成分、容量成分を見積もることができる。正極抵抗は、得られるナイキスト線図の低周波数側の半円の直径と等しい。以上のことから、作製される正極について、交流インピーダンス測定を行い、得られたナイキスト線図に対し等価回路でフィッティング計算することで、正極抵抗を見積もることができる。   The battery reaction at the electrode consists of a resistance component accompanying the charge transfer and a capacity component due to the electric double layer. When these are expressed as an electric circuit, it becomes a parallel circuit of resistance and capacity. It is represented by an equivalent circuit in which circuits are connected in series. Fitting calculation is performed on the Nyquist diagram measured using this equivalent circuit, and each resistance component and capacitance component can be estimated. The positive resistance is equal to the diameter of the semicircle on the low frequency side of the Nyquist diagram obtained. From the above, the positive electrode resistance can be estimated by performing AC impedance measurement on the manufactured positive electrode and performing fitting calculation on the obtained Nyquist diagram with an equivalent circuit.

(電池の製造および評価)
正極活物質の評価には、図6に示す2032型コイン電池BA(以下、コイン型電池と称す)を使用した。コイン型電池BAは、ケースと、このケース内に収容された電極とから構成されている。
(Battery manufacture and evaluation)
For the evaluation of the positive electrode active material, a 2032 type coin battery BA (hereinafter referred to as a coin type battery) shown in FIG. 6 was used. Coin type battery BA is composed of a case and an electrode accommodated in the case.

ケースは、中空かつ一端が開口された正極缶PCと、この正極缶PCの開口部に配置される負極缶NCとを有しており、負極缶NCを正極缶PCの開口部に配置すると、負極缶NCと正極缶PCとの間に電極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 has a positive electrode can PC that is hollow and open at one end, and a negative electrode can NC that is disposed in the opening of the positive electrode can PC. When the negative electrode can NC is disposed in the opening of the positive electrode can PC, A space for accommodating the electrode is formed between the negative electrode can NC and the positive electrode can PC.

電極は、正極PE、セパレータSEおよび負極NEとからなり、この順で並ぶように積層されており、正極PEが正極缶PCの内面に接触し、負極NEが負極缶NCの内面に接触するようにケースに収容されている。   The electrode is composed of a positive electrode PE, a separator SE, and a negative electrode NE, which are stacked in this order, so that the positive electrode PE contacts the inner surface of the positive electrode can PC and the negative electrode NE contacts the inner surface of the negative electrode can NC. Is housed in a case.

なお、ケースはガスケットGAを備えており、このガスケットGAによって、正極缶PCと負極缶NCとの間が非接触の状態を維持するように相対的な移動が固定されている。また、ガスケットGAは、正極缶PCと負極缶NCとの隙間を密封してケース内と外部との間を気密液密に遮断する機能も有している。   The case includes a gasket GA, and relative movement is fixed by the gasket GA so as to maintain a non-contact state between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC. Further, the gasket GA also has a function of sealing a gap between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC to block the inside and outside of the case in an airtight and liquid tight manner.

以下、コイン型電池BAの製作方法について説明する。   Hereinafter, a manufacturing method of the coin-type battery BA will be described.

まず、非水系電解質二次電池用正極活物質52.5mg、アセチレンブラック15mg、およびポリテトラフッ化エチレン樹脂(PTFE)7.5mgを混合し、100MPaの圧力で直径11mm、厚さ100μmにプレス成形して、正極PEを作製した。作製した正極PEを真空乾燥機中120℃で12時間乾燥した。   First, 52.5 mg of a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, 15 mg of acetylene black, and 7.5 mg of polytetrafluoroethylene resin (PTFE) are mixed, and press-molded to a diameter of 11 mm and a thickness of 100 μm at a pressure of 100 MPa. A positive electrode PE was prepared. The produced positive electrode PE was dried at 120 ° C. for 12 hours in a vacuum dryer.

なお、負極NEには、直径14mmの円盤状に打ち抜かれた平均粒径20μm程度の黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデンが銅箔に塗布された負極シートを用いた。   As the negative electrode NE, a negative electrode sheet in which graphite powder with an average particle diameter of about 20 μm punched into a disk shape with a diameter of 14 mm and polyvinylidene fluoride were applied to a copper foil was used.

セパレータSEには、膜厚25μmのポリエチレン多孔膜を用いた。電解液には、1MのLiClOを支持電解質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(富山薬品工業株式会社製)を用いた。 As the separator SE, a polyethylene porous film having a film thickness of 25 μm was used. As the electrolytic solution, an equivalent mixed solution (manufactured by Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.) of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) using 1M LiClO 4 as a supporting electrolyte was used.

この正極PEと、負極NE、セパレータSEおよび電解液(不図示)とを用いて、上述したコイン型電池BAを、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作製した。   Using the positive electrode PE, the negative electrode NE, the separator SE, and the electrolytic solution (not shown), the coin-type battery BA described above was produced in a glove box in an Ar atmosphere in which the dew point was controlled at −80 ° C.

製造したコイン型電池BAの性能を示す初期放電容量、正極抵抗は、以下のように評価した。初期放電容量は、コイン型電池BAを製作してから24時間程度放置し、開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)が安定した後、正極に対する電流密度を0.1mA/cmとしてカットオフ電圧4.3Vまで充電し、1時間の休止後、カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの容量を初期放電容量とした。 The initial discharge capacity and the positive electrode resistance showing the performance of the manufactured coin-type battery BA were evaluated as follows. The initial discharge capacity is left for about 24 hours after the coin-type battery BA is manufactured. After the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) is stabilized, the current density with respect to the positive electrode is set to 0.1 mA / cm 2 and the cut-off voltage 4 The capacity when the battery was charged to 3 V, discharged after a pause of 1 hour to a cutoff voltage of 3.0 V was defined as the initial discharge capacity.

正極抵抗は、コイン型電池BAを充電電位4.1Vで充電して、周波数応答アナライザおよびポテンショガルバノスタット(ソーラトロン製、1255B)を使用して交流インピーダンス法により測定すると、図1に示すナイキストプロットが得られる。このナイキストプロットは、溶液抵抗、負極抵抗とその容量、および、正極抵抗とその容量を示す特性曲線の和として表しているため、このナイキストプロットに基づき等価回路を用いてフィッティング計算を行い、正極抵抗の値を算出した。   When the positive electrode resistance is measured by the AC impedance method using a frequency response analyzer and a potentiogalvanostat (manufactured by Solartron, 1255B) after charging the coin-type battery BA at a charging potential of 4.1 V, the Nyquist plot shown in FIG. can get. Since this Nyquist plot is represented as the sum of the solution resistance, the negative electrode resistance and its capacity, and the characteristic curve indicating the positive electrode resistance and its capacity, the fitting calculation was performed using an equivalent circuit based on this Nyquist plot, and the positive resistance The value of was calculated.

なお、本実施例では、複合水酸化物製造、正極活物質および二次電池の作製には、和光純薬工業株式会社製試薬特級の各試薬を使用した   In this example, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. reagent special grade reagents were used for composite hydroxide production, positive electrode active material and secondary battery production.

(実施例1)
[リチウム金属複合酸化物の製造]
(核生成工程)
まず、反応槽内に、水を半分の量まで入れて撹拌しながら、槽内温度を40℃に設定した。このときの反応槽内は、酸化性雰囲気(酸素濃度:21容量%)とした。この反応槽内の水に、25質量%水酸化ナトリウム水溶液と25質量%アンモニア水を適量加えて、液温25℃基準で、槽内の反応液のpHが13.0となるように調整した。また、該反応前水溶液中のアンモニア濃度を10g/Lに調節して反応前水溶液とした。
Example 1
[Production of lithium metal composite oxide]
(Nucleation process)
First, the temperature in the tank was set to 40 ° C. while stirring by adding half the amount of water in the reaction tank. The inside of the reaction vessel at this time was an oxidizing atmosphere (oxygen concentration: 21% by volume). Appropriate amounts of 25% by mass aqueous sodium hydroxide and 25% by mass ammonia water were added to the water in the reaction tank, and the pH of the reaction liquid in the tank was adjusted to 13.0 based on the liquid temperature of 25 ° C. . Moreover, the ammonia concentration in the aqueous solution before reaction was adjusted to 10 g / L to obtain an aqueous solution before reaction.

次に、硫酸ニッケルと硫酸マンガンと硫酸コバルトを水に溶かして2mol/Lの混合水溶液を調製した。この混合水溶液は、各金属の元素モル比が、Ni:Mn:Co=35:30:35となるように調整した。この混合水溶液を、反応槽内の反応前水溶液に所定の割合で加えて、反応水溶液とした。同時に、25質量%アンモニア水および25質量%水酸化ナトリウム水溶液も、この反応水溶液に一定速度で加えていき、反応水溶液(核生成用水溶液)中のアンモニア濃度を上記値に保持した状態で、pH値を13.0(核生成pH値)に制御しながら、所定の時間、晶析させて核生成を行った。   Next, nickel sulfate, manganese sulfate, and cobalt sulfate were dissolved in water to prepare a 2 mol / L mixed aqueous solution. This mixed aqueous solution was adjusted so that the element molar ratio of each metal was Ni: Mn: Co = 35: 30: 35. This mixed aqueous solution was added to the pre-reaction aqueous solution in the reaction tank at a predetermined ratio to obtain a reaction aqueous solution. At the same time, 25% by mass aqueous ammonia and 25% by mass sodium hydroxide aqueous solution are also added to this reaction aqueous solution at a constant rate, and the ammonia concentration in the reaction aqueous solution (nucleation aqueous solution) is maintained at the above value. While controlling the value to 13.0 (nucleation pH value), nucleation was performed by crystallization for a predetermined time.

(粒子成長工程)
核生成終了後、反応水溶液のpH値が液温25℃基準で11.6になるまで、25質量%水酸化ナトリウム水溶液の供給のみを一時停止した。反応水溶液のpH値が11.6に到達した後、反応水溶液(粒子成長用水溶液)に、再度、25質量%水酸化ナトリウム水溶液の供給を再開し、pH値を液温25℃基準で11.6に制御したまま、10分間の晶析を継続し粒子成長を行った後、給液を一旦停止し、反応槽内空間の酸素濃度が8〜12容量%となるまで窒素ガスを5L/minで流通させた。その後、給液を再開し、20分間晶析を行った。その後、給液を一旦停止し、反応槽内空間の酸素濃度が0.2容量%以下となるまで窒素ガスを5L/minで流通させた。その後、給液を再開し、210分間晶析を行った。そして、生成物を水洗、濾過、乾燥させて複合水酸化物を得た。
(Particle growth process)
After the nucleation was completed, only the supply of the 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution was temporarily stopped until the pH value of the reaction aqueous solution became 11.6 based on the liquid temperature of 25 ° C. After the pH value of the reaction aqueous solution reached 11.6, the supply of the 25 mass% sodium hydroxide aqueous solution was restarted again to the reaction aqueous solution (particle growth aqueous solution). The crystallization was continued for 10 minutes while controlling to 6, and after the particle growth was performed, the liquid supply was temporarily stopped, and the nitrogen gas was supplied at 5 L / min until the oxygen concentration in the reaction vessel space reached 8-12 vol%. Distributed. Then, liquid supply was restarted and crystallization was performed for 20 minutes. Thereafter, the liquid supply was temporarily stopped, and nitrogen gas was circulated at 5 L / min until the oxygen concentration in the space in the reaction tank became 0.2% by volume or less. Then, the liquid supply was restarted and crystallization was performed for 210 minutes. The product was washed with water, filtered and dried to obtain a composite hydroxide.

(熱処理、焼成工程)
得られた複合水酸化物を150℃、12時間熱処理したのち、市販の炭酸リチウムを、金属とリチウムのモル比(Li/M比)が1.2となるように加えて、シェーカーミキサー装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製TURBULA TypeT2C)を用いて十分に混合し、混合物を得た。この混合物を空気(酸素:21容量%)気流中にて850℃で焼成し、さらに解砕してリチウム金属複合酸化物粉末を得た
(Heat treatment, firing process)
After heat-treating the obtained composite hydroxide at 150 ° C. for 12 hours, commercially available lithium carbonate was added so that the molar ratio of metal to lithium (Li / M ratio) was 1.2, and a shaker mixer apparatus ( The mixture was sufficiently mixed using TURBULA Type T2C manufactured by Willy et Bacofen (WAB) to obtain a mixture. This mixture was calcined at 850 ° C. in an air stream (oxygen: 21% by volume) and further pulverized to obtain a lithium metal composite oxide powder.

[導電性微粉末の混合]
得られたリチウム金属複合酸化物粉末に、導電性微粉末としてアセチレンブラック(電気化学工業製HS−100)1wt%を添加し、ボールミルにより混合して、導電性微粉末(第2の物質B)を付着させたリチウム金属複合酸化物粉末を得た。
[Mixing of conductive fine powder]
1% by weight of acetylene black (HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) is added as a conductive fine powder to the obtained lithium metal composite oxide powder, and mixed by a ball mill to form a conductive fine powder (second substance B). Lithium metal composite oxide powder was obtained.

[タングステン酸アンモニウム水溶液の混合]
上記の導電性微粉末(第2の物質B)を付着させたリチウム金属複合酸化物粉末に、20wt%のメタタングステン酸アンモニウム水溶液を、リチウム金属複合酸化物全量に対して、W含有率0.25wt%となるように噴霧した。
[Mixing of aqueous solution of ammonium tungstate]
The lithium metal composite oxide powder to which the conductive fine powder (second substance B) is attached is mixed with a 20 wt% aqueous solution of ammonium metatungstate with respect to the total amount of lithium metal composite oxide. It sprayed so that it might become 25 wt%.

[乾燥]
その後、リチウム金属複合酸化物粉末を、150℃、12時間で乾燥させて、リチウム金属複合酸化物粉末の表面にアセチレンブラックとタングステン酸リチウムとの両方を付着させた正極活物質を得た。
[Dry]
Thereafter, the lithium metal composite oxide powder was dried at 150 ° C. for 12 hours to obtain a positive electrode active material in which both acetylene black and lithium tungstate were adhered to the surface of the lithium metal composite oxide powder.

得られた正極活物質を無機酸により溶解した後、ICP発光分光法により化学分析を行って組成を確認した。得られた組成を表1に示す。また、XRD回折パターンにより、正極活物質中のタングステン酸リチウムの形成を確認した。   The obtained positive electrode active material was dissolved with an inorganic acid and then subjected to chemical analysis by ICP emission spectroscopy to confirm the composition. The obtained composition is shown in Table 1. Moreover, formation of lithium tungstate in the positive electrode active material was confirmed by an XRD diffraction pattern.

[電池評価]
得られた正極活物質を使用して、上記方法で作製された正極を有するコイン型電池BAの電池特性を評価した。初期放電容量および正極抵抗の評価値を表1に示す。
[Battery evaluation]
Using the obtained positive electrode active material, the battery characteristics of the coin-type battery BA having the positive electrode produced by the above method were evaluated. Table 1 shows the evaluation values of the initial discharge capacity and the positive electrode resistance.

(実施例2)
金属とリチウムのモル比(Li/M比)が1.25となるように炭酸リチウムを加えた以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Example 2)
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery is obtained and battery characteristics are obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium carbonate is added so that the molar ratio of metal to lithium (Li / M ratio) is 1.25. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
アセチレンブラックの添加量を5wt%とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Example 3)
A positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of acetylene black was 5 wt%. Table 1 shows the results.

(実施例4)
メタタングステン酸アンモニウム水溶液によるW添加量を1.0wt%とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
Example 4
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of W added by the ammonium metatungstate aqueous solution was 1.0 wt%. It is shown in 1.

(実施例5)
タングステン酸リチウム水溶液に用いた以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Example 5)
A positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the lithium tungstate aqueous solution was used. Table 1 shows the results.

(比較例1)
アセチレンブラックとメタタングステン酸アンモニウム水溶液を添加しないこと以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Except not adding acetylene black and ammonium metatungstate aqueous solution, it carried out similarly to Example 1, obtained the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, evaluated the battery characteristic, and Table 1 shows the result.

(比較例2)
金属とリチウムのモル比(Li/M比)が1.3となるように炭酸リチウムを加えた以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery is obtained and battery characteristics are obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium carbonate is added so that the molar ratio of metal to lithium (Li / M ratio) is 1.3. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
アセチレンブラックの添加量を10wt%とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained and battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of acetylene black added was 10 wt%. Table 1 shows the results.

(比較例4)
メタタングステン酸アンモニウム水溶液によるW添加量を5.0wt%とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of W added by the ammonium metatungstate aqueous solution was 5.0 wt%. It is shown in 1.

(比較例5)
メタタングステン酸アンモニウム水溶液によるW添加量を0wt%(無添加)とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of W added by the ammonium metatungstate aqueous solution was 0 wt% (no addition). Is shown in Table 1.

(比較例6)
アセチレンブラックの添加量を0wt%(無添加)とした以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに電池特性の評価を行い、その結果を表1に示す。
(Comparative Example 6)
A positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery was obtained and the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of acetylene black was 0 wt% (no addition). The results are shown in Table 1. Show.

Figure 2018032543
Figure 2018032543

(評価結果)
実施例の正極活物質を用いた二次電池は、導電性微粉末又はオキソアニオンのリチウム塩を含まない比較例1や導電性微粉末又はオキソアニオンのリチウム塩の一方を含む比較例2又は比較例3と比較して、正極抵抗が非常に低下しており、出力特性が顕著に向上していることが示された。また、実施例の二次電池は、初期放電容量についても、比較例1と比較して、同程度又はやや高くなっており、十分な電池容量を有することが示された。また、Liの含有量(z)が1.3である比較例4では、初期放電容量が低く、正極抵抗が高かった。
(Evaluation results)
The secondary battery using the positive electrode active material of the example is a comparative example 1 that does not include a conductive fine powder or a lithium salt of an oxoanion, or a comparative example 2 that includes one of a conductive fine powder or a lithium salt of an oxoanion. Compared with Example 3, the positive electrode resistance was greatly reduced, indicating that the output characteristics were significantly improved. In addition, the secondary batteries of the examples also had an initial discharge capacity that was comparable or slightly higher than that of Comparative Example 1, indicating that the secondary batteries had sufficient battery capacity. In Comparative Example 4 in which the Li content (z) was 1.3, the initial discharge capacity was low and the positive electrode resistance was high.

なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。また、例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。なお、非水系電解質二次電池用正極活物質の構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the embodiments and examples of the present invention have been described in detail as described above, it will be understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. It will be easy to understand. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention. Further, for example, a term described together with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. The configuration and operation of the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery are not limited to those described in the embodiments and examples of the present invention, and various modifications can be made.

10…正極活物質
1…一次粒子
2…二次粒子
3…リチウム金属複合酸化物
4…空隙
A…第1の物質
B…第2の物質
PE…正極(評価用電極)
NE…負極
SE…セパレータ
GA…ガスケット
PC…正極缶
NC…負極缶
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Positive electrode active material 1 ... Primary particle 2 ... Secondary particle 3 ... Lithium metal complex oxide 4 ... Void A ... 1st material B ... 2nd material PE ... Positive electrode (evaluation electrode)
NE ... Negative electrode SE ... Separator GA ... Gasket PC ... Positive electrode can NC ... Negative electrode can

Claims (15)

一般式:LiNi1−x−yCo(前記式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表され、複数の一次粒子が凝集して形成される二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物と、
タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上の遷移金属のオキソアニオンのリチウム塩からなる第1の物質と、
前記第1の物質よりも電子伝導性が高い導電性微粉末からなる第2の物質と、を含み、
前記二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、前記第1の物質と、前記第2の物質と、がそれぞれ付着する、非水系電解質二次電池用正極活物質。
General formula: Li z Ni 1-xy Co x M y O 2 (wherein x is 0.10 ≦ x ≦ 0.40, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W, and Al. Lithium metal composite oxide comprising secondary particles formed by aggregation of primary particles of
A first substance comprising a lithium salt of an oxoanion of one or more transition metals selected from tungsten, molybdenum and vanadium;
A second substance made of conductive fine powder having higher electron conductivity than the first substance,
The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which the first substance and the second substance are attached to at least a part of the surface of the secondary particle and the surface of the primary particle present therein. .
前記第2の物質の比抵抗が5×10−4Ω・cm以下である、請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。 The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the specific resistance of the second substance is 5 × 10 −4 Ω · cm or less. 前記第2の物質が炭素微粉末からなる、請求項1又は2に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the second substance is made of fine carbon powder. 前記炭素微粉末の含有量が、前記リチウム金属複合酸化物に対して、10質量%以下である請求項3に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3, wherein a content of the carbon fine powder is 10% by mass or less with respect to the lithium metal composite oxide. 前記第1の物質がタングステン酸リチウムからなる、請求項請求項1〜4のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the first substance is made of lithium tungstate. 前記タングステン酸リチウム中のタングステンの含有量が、前記リチウム金属複合酸化物に対して、5質量%以下である、請求項5に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein a content of tungsten in the lithium tungstate is 5% by mass or less with respect to the lithium metal composite oxide. 一般式:LiNi1−x−yCo(前記式中、xは、0.10≦x≦0.40であり、yは、0≦y≦0.35であり、zは、1.00<z<1.30であり、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W及びAlから選ばれる少なくとも1種の元素である。)で表され、複数の一次粒子が凝集して形成される二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物と、
タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソアニオンを含む水溶液、又は、化合物と、
導電性微粉末と、を含む混合物を調製することと、
前記混合物中に存在する、前記オキソアニオンと、リチウムイオンと、を反応させ、前記二次粒子の表面及び内部に存在する一次粒子の表面の少なくとも一部に、オキソアニオンのリチウム塩を形成させるように熱処理をすることと、を含む
非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
General formula: Li z Ni 1-xy Co x M y O 2 (wherein x is 0.10 ≦ x ≦ 0.40, y is 0 ≦ y ≦ 0.35, z is 1.00 <z <1.30, and M is at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti, W, and Al. Lithium metal composite oxide comprising secondary particles formed by aggregation of primary particles of
An aqueous solution or compound containing one or more oxoanions selected from tungsten, molybdenum and vanadium;
Preparing a mixture comprising conductive fine powder;
The oxoanion and lithium ion present in the mixture are reacted to form a lithium salt of the oxoanion on at least a part of the surface of the secondary particle and the surface of the primary particle present inside. And a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記混合物は、前記オキソアニオンを含む水溶液を含み、前記熱処理は、前記混合物中の水分の少なくとも一部を除去する温度で行う、請求項7に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。   The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 7, wherein the mixture includes an aqueous solution containing the oxoanion, and the heat treatment is performed at a temperature at which at least a part of moisture in the mixture is removed. Production method. 前記オキソアニオンを含む水溶液が、前記オキソアニオンのリチウム塩を含む、請求項8に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the aqueous solution containing the oxoanion contains a lithium salt of the oxoanion. 前記オキソアニオンを含む水溶液が、前記オキソアニオンのアンモニウム塩を含む、請求項8に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 8, wherein the aqueous solution containing the oxoanion contains an ammonium salt of the oxoanion. 前記混合物は、前記オキソアニオンを含む化合物を含み、前記熱処理は、前記化合物の少なくとも一部を熱分解できる温度で行う、請求項7に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 7, wherein the mixture includes a compound containing the oxoanion, and the heat treatment is performed at a temperature at which at least a part of the compound can be thermally decomposed. . 前記化合物が、タングステン、モリブデン及びバナジウムから選択される1種以上のオキソ酸からなる、請求項11に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 11, wherein the compound comprises one or more oxo acids selected from tungsten, molybdenum, and vanadium. 前記導電性微粉末が炭素微粉末からなる、請求項7〜12のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 7 to 12, wherein the conductive fine powder is composed of carbon fine powder. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質を含む、非水系電解質二次電池用正極合材ペースト。   A positive electrode mixture paste for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質を含む正極を有する、非水系電解質二次電池。

A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising a positive electrode comprising the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1.

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