JP2018193296A - リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 - Google Patents
リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018193296A JP2018193296A JP2018096509A JP2018096509A JP2018193296A JP 2018193296 A JP2018193296 A JP 2018193296A JP 2018096509 A JP2018096509 A JP 2018096509A JP 2018096509 A JP2018096509 A JP 2018096509A JP 2018193296 A JP2018193296 A JP 2018193296A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lithium
- nickel composite
- composite oxide
- region
- raw material
- 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
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
得られたニッケル複合水酸化物:NixM1-x(OH)2とリチウム化合物とを、NiとMとの合計に対するLiのモル比:Li/(Ni+M)が1.00〜1.15となるように混合し、さらに該混合物を、700℃以上1000℃以下の温度で焼成して、前記リチウムニッケル複合酸化物を得る焼成工程と、
得られたリチウムニッケル複合酸化物を水洗処理する水洗工程と、を有することを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法が開示されている。
水酸化リチウムと、ニッケル複合化合物とを含む原料混合物を焼成する焼成工程を有し、
前記焼成工程において、前記原料混合物を450℃以上650℃以下の温度域で焼成する際、450℃以上650℃以下の温度域で焼成する時間をTとした場合、0.5T以上の時間、酸素分圧が500hPa以上1013.25hPa以下の雰囲気とするリチウムニッケル複合酸化物の製造方法を提供する。
[リチウムニッケル複合酸化物の製造方法]
本実施形態のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法の一構成例について説明する。
上記式中、yは0.01≦y≦0.20を満たすことがより好ましく、0.03≦y≦0.19を満たすことがさらに好ましい。
また、上記式中、zは0.01≦z≦0.1を満たすことがより好ましく、0.02≦z≦0.06を満たすことがさらに好ましい。
また、Niの割合を示す(1−y−z)は、0.80≦1−y−z≦0.95を満たすことが好ましい。
焙焼ステップを実施することで、ニッケル複合水酸化物からニッケル複合酸化物を得ることができる。焙焼に用いる設備は、特に限定されるものではなく、ニッケル複合水酸化物を酸素含有ガス雰囲気中で加熱できるものであればよく、ガス発生がない電気炉などが好適に用いられる。
上記式中、yは0.01≦y≦0.20を満たすことがより好ましく、0.03≦y≦0.19を満たすことがさらに好ましい。
また、上記式中、zは0.01≦z≦0.1を満たすことがより好ましく、0.02≦z≦0.06を満たすことがさらに好ましい。
Niの割合を示す(1−y−z)は、0.80≦1−y−z≦0.95を満たすことが好ましい。
[非水系電解質二次電池]
既述のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法により得られるリチウムニッケル複合酸化物は、既述のように、非水系電解質二次電池であるリチウムイオン二次電池の正極材料として好適に用いることができる。そこで、非水系電解質二次電池の一構成例について説明する。
(正極)
まず正極について説明する。
(負極)
負極は、銅などの金属箔集電体の表面に、負極合材ペーストを塗布し、乾燥して形成されたシート状の部材である。
(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、電解液を保持する機能を有している。
(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。
ここでは液体の非水系電解質を用いた例を用いて説明したが、本実施形態の非水系電解質二次電池は係る形態に限定されるものではなく、例えば固体の非水系電解質を用いた二次電池、すなわち全固体電池とすることもできる。全固体電池とする場合、正極活物質に既述のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法により得られたリチウムニッケル複合酸化物を用いる点以外は必要に応じて変更することができる。
[実施例1]
以下の手順により、リチウムニッケル複合酸化物を製造した。
なお、上述の滴定は第2中和点まで測定した。第2中和点までに塩酸で中和されたアルカリ分を、水酸化リチウム(LiOH)および炭酸リチウム(Li2CO3)に由来するリチウム量(Li)として、第2中和点までに滴下した塩酸の量、及び塩酸の濃度から、ろ液内のリチウム量を算出した。
そして、ろ液を調製する際に用いたリチウムニッケル複合酸化物の試料の量で、算出したろ液内のリチウム量を割り、単位を質量%に換算して余剰リチウムを求めた。
なお、水洗後にLi0.99Ni0.88Co0.09Al0.03O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物が得られた。
[実施例2、3]
焼成工程において、排気量を調整することで、第1領域の酸素分圧が、実施例2は750hPa以上850hPa以下、実施例3は650hPa以上700hPa以下とした点以外は、実施例1と同様にしてリチウムニッケル複合酸化物を製造し、評価を行った。
1ゾーン〜12ゾーンの酸素分圧を図2に、評価結果を表1に示す。
なお、実施例2、3においても、水洗後にLi0.99Ni0.88Co0.09Al0.03O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物が得られた。
以下の点以外は実施例1と同様にしてリチウムニッケル複合酸化物を製造し、評価を行った。
ニッケル複合水酸化物としてNi0.82Co0.15Al0.03(OH)2を共沈法により生成し(ニッケル複合水酸化物生成ステップ)、該ニッケル複合水酸化物を焙焼ステップに供した点。
焼成工程において、排気量を調整することで、第1領域の酸素分圧を480hPa以上790hPa以下とした点。
なお、上記ニッケル複合水酸化物を用いたことで、焙焼ステップ後にはNi0.82Co0.15Al0.03Oで表されるニッケル複合酸化物が得られた。また、混合ステップでは、実施例1と同様に、Li/Meが1.030となるように、リチウム化合物である無水水酸化リチウムと、ニッケル複合酸化物粒子とを秤量、混合した。
1ゾーン〜12ゾーンの酸素分圧を図2に、評価結果を表1に示す。
なお、実施例4では第1領域の酸素分圧は、480hPa以上790hPa以下となっており、500hPa以上となっているのは450℃以上650℃以下の温度域で焼成している時間をTとした場合、0.75Tであった。また、600hPa以上となっているのは450℃以上650℃以下の温度域で焼成している時間をTとした場合、0.45Tであった。
また、水洗後にLi0.99Ni0.82Co0.15Al0.03O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物が得られた。
[実施例5]
以下の点以外は実施例と同様にしてリチウムニッケル複合酸化物を製造し、評価を行った。
ニッケル複合水酸化物としてNi0.91Co0.045Al0.045(OH)2を共沈法により生成し(ニッケル複合水酸化物生成ステップ)、該ニッケル複合水酸化物を焙焼ステップに供した点。
焼成工程において、排気量を調整することで、第1領域の酸素分圧が800hPa以上880hPa以下とした点。
なお、上記ニッケル複合水酸化物を用いたことで、焙焼ステップ後にはNi0.91Co0.045Al0.045Oで表されるニッケル複合酸化物が得られた。また、混合ステップでは、実施例1と同様に、Li/Meが1.030となるように、リチウム化合物である無水水酸化リチウムと、ニッケル複合酸化物粒子とを秤量、混合した。
1ゾーン〜12ゾーンの酸素分圧を図2に、評価結果を表1に示す。
なお、水洗後にLi0.98Ni0.91Co0.045Al0.045O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物が得られた。
[比較例1]
焼成工程において、第1領域、第2領域共に同じ酸素量を供給し、全ゾーンから均一に排気を行った点以外は、実施例1と同様にしてリチウムニッケル複合酸化物を製造し、評価を行った。
Claims (2)
- 水酸化リチウムと、ニッケル複合化合物とを含む原料混合物を焼成する焼成工程を有し、
前記焼成工程において、前記原料混合物を450℃以上650℃以下の温度域で焼成する際、450℃以上650℃以下の温度域で焼成する時間をTとした場合、0.5T以上の時間、酸素分圧が500hPa以上1013.25hPa以下の雰囲気とするリチウムニッケル複合酸化物の製造方法。 - 前記原料混合物を焼成する炉内において、
450℃以上650℃以下となる領域を第1領域とし、
450℃未満、もしくは650℃よりも高くなる領域を第2領域とした場合に、
第1領域に対する酸素の供給量が、第2領域に対する酸素の供給量よりも多い、請求項1に記載のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017100260 | 2017-05-19 | ||
JP2017100260 | 2017-05-19 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018193296A true JP2018193296A (ja) | 2018-12-06 |
JP7135433B2 JP7135433B2 (ja) | 2022-09-13 |
Family
ID=64571372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018096509A Active JP7135433B2 (ja) | 2017-05-19 | 2018-05-18 | リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7135433B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137440A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム含有複合酸化物の製造方法 |
JP2020167340A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 旭化成株式会社 | 非水系アルカリ金属蓄電素子の正極前駆体の製造方法 |
EP4085995A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Furnace atmosphere control for lithium-ion battery cathode material production |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0822826A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池の正極活物質の合成法 |
JPH08222220A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極活物質の製造法 |
JP2011173773A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 |
WO2016068263A1 (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル含有複合水酸化物とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水系電解質二次電池 |
-
2018
- 2018-05-18 JP JP2018096509A patent/JP7135433B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0822826A (ja) * | 1994-07-05 | 1996-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非水電解液二次電池の正極活物質の合成法 |
JPH08222220A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極活物質の製造法 |
JP2011173773A (ja) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 |
WO2016068263A1 (ja) * | 2014-10-30 | 2016-05-06 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル含有複合水酸化物とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水系電解質二次電池 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137440A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム含有複合酸化物の製造方法 |
CN113195415A (zh) * | 2018-12-28 | 2021-07-30 | 松下知识产权经营株式会社 | 含锂复合氧化物的制造方法 |
JPWO2020137440A1 (ja) * | 2018-12-28 | 2021-11-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム含有複合酸化物の製造方法 |
CN113195415B (zh) * | 2018-12-28 | 2023-08-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 含锂复合氧化物的制造方法 |
JP7507434B2 (ja) | 2018-12-28 | 2024-06-28 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | リチウム含有複合酸化物の製造方法 |
JP2020167340A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 旭化成株式会社 | 非水系アルカリ金属蓄電素子の正極前駆体の製造方法 |
EP4085995A1 (en) * | 2021-05-07 | 2022-11-09 | Air Products And Chemicals, Inc. | Furnace atmosphere control for lithium-ion battery cathode material production |
US11777073B2 (en) | 2021-05-07 | 2023-10-03 | Air Products And Chemicals, Inc. | Furnace atmosphere control for lithium-ion battery cathode material production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7135433B2 (ja) | 2022-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113277570A (zh) | 非水电解质二次电池用正极活性物质及其前体 | |
JP7047251B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JP2015122234A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法 | |
US10483539B2 (en) | Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries, production process therefor, and non-aqueous electrolyte secondary battery | |
WO2018021554A1 (ja) | 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 | |
JP2015162323A (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質の前駆体とその製造方法、及び非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法 | |
JP6201146B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質および非水系電解質二次電池 | |
JP7135433B2 (ja) | リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 | |
JP2023103440A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JPWO2020027158A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池 | |
JP7363885B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池 | |
JP7119783B2 (ja) | 遷移金属複合水酸化物の製造方法、遷移金属複合水酸化物、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質 | |
JPWO2020171125A1 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池 | |
JP6443589B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質前駆体 | |
JP6911644B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JP2020033235A (ja) | 遷移金属複合水酸化物の製造方法、および、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JP2019212365A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにその正極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP7389347B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池 | |
JP2022046655A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP7167939B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質前駆体 | |
JP7207323B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質前駆体、非水系電解質二次電池用正極活物質前駆体の製造方法 | |
US11133504B2 (en) | Nickel complex oxide and method of manufacturing lithium nickel complex oxide | |
JP2022038350A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池 | |
JP5640778B2 (ja) | 非水電解質二次電池用正極活物質および非水電解質二次電池 | |
JP7031296B2 (ja) | ニッケル複合酸化物、正極活物質の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210510 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220301 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220426 |
|
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: 20220802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220815 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7135433 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |