JP2018198193A - Cathode electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, cathode active material used therefor, and nonaqueous electrolyte secondary battery utilizing the same - Google Patents

Cathode electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, cathode active material used therefor, and nonaqueous electrolyte secondary battery utilizing the same Download PDF

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Abstract

To provide a cathode electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery which reduces deterioration in performance of a battery by improving output of the battery, a cathode active material and the secondary battery.SOLUTION: The present invention relates to a nonaqueous battery in which a cathode electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery consists of: a cathode 1 formed from a cathode active material 13 consisting of a lithium metal composite oxide; and a coating layer consisting of a lithium ion conduction oxide 14 using a compound containing at least one or more metal elements selected from phosphor and niobium, tungsten and lithium. The lithium ion conduction oxide 14 is a compound consisting of LiWOand LiPOor a compound consisting of LiWOand LiNbO. In the cathode electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery, lithium ion conductivity in the cathode electrode 1 can be improved by the lithium ion conduction oxide, deterioration of the cathode active material can be suppressed, high output can be implemented and output performance hardly deteriorates.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、非水系電解質二次電池用正極電極、これに用いられる正極活物質、およびこれを利用した二次電池に関する。さらに詳しくは、電子機器や自動車に用いられる非水系電解質二次電池用正極電極、これに用いられる正極活物質、およびこれを利用した非水系電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a positive electrode active material used therefor, and a secondary battery using the same. More specifically, the present invention relates to a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery used in electronic devices and automobiles, a positive electrode active material used therefor, and a non-aqueous electrolyte secondary battery using the same.

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や電気自動車用の電池として高出力の二次電池の開発が強く望まれている。このような要求を満たす非水系電解質二次電池として、リチウムイオン二次電池がある。   In recent years, with the widespread use of portable electronic devices such as mobile phones and laptop computers, development of small and lightweight secondary batteries having high energy density is strongly desired. In addition, development of a high output secondary battery is strongly desired as a battery for hybrid vehicles and electric vehicles. There is a lithium ion secondary battery as a non-aqueous electrolyte secondary battery that satisfies such requirements.

リチウムイオン二次電池は、正極活物質を主要構成成分とする正極と、負極活物質を主要構成成分とする負極と、非水系電解液とから構成され、負極および正極はリチウムを脱離・挿入することの可能な材料が用いられている。
このような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おり、層状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。
A lithium ion secondary battery is composed of a positive electrode having a positive electrode active material as a main component, a negative electrode having a negative electrode active material as a main component, and a non-aqueous electrolyte, and the negative electrode and the positive electrode desorb and insert lithium. Materials that can be used are used.
Such lithium ion secondary batteries are currently being actively researched and developed, and lithium ion secondary batteries using a layered lithium metal composite oxide as a positive electrode material have a high voltage of 4V. Therefore, practical use is progressing as a battery having a high energy density.

これまで提案されている正極材料としては、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)などを挙げることができる。 Examples of positive electrode materials that have been proposed so far include lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ), which is relatively easy to synthesize, lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ) using nickel, which is cheaper than cobalt, and lithium nickel cobalt. Manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) and the like can be mentioned.

上記リチウム複合酸化物を自動車用電池として開発するためには、現状よりも高出力が得られる正極材料に改良すること、すなわち正極材料の低抵抗化が重要となる。
また、上記リチウム複合酸化物の中には、大気中で取り扱う際、大気中の水分や二酸化炭素と反応して表面の変性を起こし、容量低下や抵抗増加を引き起こすものがある。したがって、これらの正極活物質の劣化を防ぐことが重要となる。
In order to develop the lithium composite oxide as a battery for automobiles, it is important to improve the positive electrode material that can obtain higher output than the current state, that is, to lower the resistance of the positive electrode material.
In addition, some of the above lithium composite oxides react with moisture and carbon dioxide in the atmosphere when handled in the atmosphere, causing surface modification, causing a decrease in capacity and an increase in resistance. Therefore, it is important to prevent deterioration of these positive electrode active materials.

特許文献1には、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物からなる粒子の表面にLiPO、LiPON(リン酸リチウムオキシナイトライド)、LiS−SiS−LiPO等のLi化合物を添着することにより、1週間保存後における内部抵抗の上昇が抑制されることが報告されている。 In Patent Document 1, Li compounds such as Li 3 PO 4 , LiPON (lithium phosphate oxynitride), Li 2 S—SiS 2 —Li 3 PO 4 are attached to the surface of particles made of lithium nickel cobalt manganese oxide. It has been reported that the increase in internal resistance after storage for 1 week is suppressed.

特許文献2には、Li元素と、遷移金属元素とを含むリチウム含有複合酸化物の粉末の表面をLiPOで被覆することにより、サイクル特性とレート特性に優れたリチウムイオン二次電池を提供できる正極活物質が得られると報告されている。 Patent Document 2 discloses a lithium ion secondary battery excellent in cycle characteristics and rate characteristics by covering the surface of a lithium-containing composite oxide powder containing Li element and a transition metal element with Li 3 PO 4. It has been reported that a positive electrode active material that can be provided is obtained.

特許文献3には、リチウム金属複合酸化物粉末とタングステン酸リチウムを混合することで、電池の正極抵抗を低減して出力特性を向上させることが可能であると報告されている。   Patent Document 3 reports that by mixing lithium metal composite oxide powder and lithium tungstate, it is possible to reduce the positive electrode resistance of the battery and improve the output characteristics.

しかしながら、特許文献1、2のようにリチウムとリンを含む化合物で被覆した場合や、特許文献3のようにリチウムとタングステンを含む化合物を混合しただけでは、電池性能の劣化を防いだり、電解液/正極界面抵抗を減少させ高出力を得る効果は充分ではなかった。   However, when coated with a compound containing lithium and phosphorus as in Patent Documents 1 and 2, or just mixing a compound containing lithium and tungsten as in Patent Document 3, deterioration of the battery performance is prevented, and the electrolyte solution / The effect of reducing the positive electrode interface resistance and obtaining high output was not sufficient.

特許第4923397号公報Japanese Patent No. 4923397 国際公開WO2012/176903International Publication WO2012 / 176903 特開2013−171785号公報JP 2013-171785 A

本発明は、上記問題点に鑑み、電池の正極として用いられた際に、電池の高出力化が可能となり、電池の性能の劣化が少ない非水系電解質二次電池用正極電極と、該電極に用いられる正極活物質を提供することを目的とする。
また、高出力が得られるとともに、電池の性能の劣化が少ない非水系電解質二次電池を提供することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery that can increase the output of the battery when used as the positive electrode of the battery and has little deterioration in the performance of the battery. It aims at providing the positive electrode active material used.
It is another object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery that can obtain high output and has little deterioration in battery performance.

本発明者は、上記課題を解決するため、非水系電解質二次電池用正極活物質として用いられるリチウム金属複合酸化物の諸特性について検討した結果、リチウム金属複合酸化物の表面にリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物からなる被覆層を形成することで、正極電極における、より詳細にはリチウム金属複合酸化物表面でのリチウムイオン伝導性を向上させることができるとの知見を得た。また、この正極電極を用いることで二次電池の電解液/正極界面抵抗を大幅に低減して、二次電池の出力特性を向上させるとともに、電池性能の劣化を抑制することが可能であるとの知見を得て、本発明を完成した。   In order to solve the above problems, the present inventor has examined various properties of a lithium metal composite oxide used as a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. As a result, the surface of the lithium metal composite oxide was formed from phosphorus or niobium. By forming a coating layer composed of a compound containing at least one selected metal element and tungsten and lithium, the lithium ion conductivity on the positive electrode electrode, more specifically on the lithium metal composite oxide surface, is improved. The knowledge that it can be made was acquired. In addition, by using this positive electrode, it is possible to greatly reduce the electrolyte / positive electrode interface resistance of the secondary battery, improve the output characteristics of the secondary battery, and suppress the deterioration of the battery performance. As a result, the present invention was completed.

第1発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、リチウム金属複合酸化物からなる正極活物質により構成された正極と、該正極の表面に形成された、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層と、を有することを特徴とする。
第2発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明において、前記リチウムイオン伝導酸化物が、LiWOとLiPOからなる化合物であることを特徴とする。
第3発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第2発明において、前記LiWOとLiPOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するPのモル比が0.5を超え、4未満であることを特徴とする。
第4発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明から第3発明のいずれかにおいて、前記被覆層に含まれているタングステンおよびリンの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%であることを特徴とする。
第5発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明において、前記リチウムイオン伝導酸化物が、LiWOとLiNbOからなる化合物であることを特徴とする。
第6発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第5発明において、前記LiWOとLiNbOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するNbのモル比が0.5を超え、4未満であることを特徴とする。
第7発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明、第5発明、第6発明のいずれかにおいて、前記被覆層に含まれているタングステンおよびニオブの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%であることを特徴とする。
第8発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明から第7発明のいずれかにおいて、前記リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物が非晶質状態であることを特徴とする。
第9発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明から第8発明のいずれかにおいて、前記正極が薄膜であり、前記被覆層が前記正極に重畳して層状に形成されていることを特徴とする。
第10発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第1発明から第8発明のいずれかにおいて、前記リチウム金属複合酸化物が粒子状であり、前記被覆層は前記リチウム金属複合酸化物の粒子の表面に形成されていることを特徴とする。
第11発明の非水系電解質二次電池用正極電極は、第9発明または第10発明において、前記被覆層の厚さが、1〜500nmであることを特徴とする。
第12発明の非水系電解質二次電池用正極活物質は、第9発明または第10発明における非水系電解質二次電池用正極電極に用いられる正極活物質であって、前記リチウム金属複合酸化物にリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層が形成されていることを特徴とする。
第13発明の非水系電解質二次電池は、第1発明から第11発明のいずれかにおける正極電極が用いられていることを特徴とする。
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the first invention is a positive electrode composed of a positive electrode active material made of a lithium metal composite oxide, and at least one selected from phosphorus or niobium formed on the surface of the positive electrode. And a coating layer made of a lithium ion conductive oxide containing at least one kind of metal element, tungsten, and lithium.
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the second invention is characterized in that, in the first invention, the lithium ion conductive oxide is a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 .
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a third aspect of the invention is the positive electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the second aspect, wherein the molar ratio of P to W of the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 is 0.5. It is characterized by being more than 4 and less than 4.
The positive electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to a fourth aspect of the present invention is the positive electrode for the nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of the first to third aspects, wherein the total molar amount of tungsten and phosphorus contained in the coating layer is the lithium metal composite oxide. It is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the metal.
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the lithium ion conductive oxide is a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 .
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a sixth aspect of the present invention is the fifth aspect of the invention, wherein the molar ratio of Nb to W of the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 exceeds 0.5, It is characterized by being less than 4.
A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a seventh aspect of the present invention is the positive electrode for the non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of the first, fifth and sixth aspects, wherein the total molar amount of tungsten and niobium contained in the coating layer is It is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the metal composite oxide.
A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an eighth aspect of the present invention is the lithium electrode according to any one of the first to seventh aspects, comprising at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten and lithium. The ion conductive oxide is in an amorphous state.
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a ninth aspect of the present invention is the positive electrode according to any one of the first to eighth aspects, wherein the positive electrode is a thin film, and the coating layer is formed in a layered manner overlapping the positive electrode. It is characterized by that.
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a tenth aspect of the present invention is the positive electrode according to any one of the first to eighth aspects, wherein the lithium metal composite oxide is particulate, and the coating layer is made of the lithium metal composite oxide. It is formed on the surface of particles.
The positive electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to an eleventh aspect of the invention is characterized in that, in the ninth aspect or the tenth aspect, the coating layer has a thickness of 1 to 500 nm.
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to a twelfth aspect of the invention is a positive electrode active material used for the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the ninth or tenth aspect of the invention. A coating layer made of a lithium ion conductive oxide containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten, and lithium is formed.
A non-aqueous electrolyte secondary battery according to a thirteenth aspect is characterized in that the positive electrode according to any one of the first to eleventh aspects is used.

第1発明によれば、非水系電解質二次電池用正極電極が、リチウム金属複合酸化物からなる正極活物質により構成された正極の表面に、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物から形成されている被覆層を有することにより、電極におけるリチウムイオン伝導性を向上できるとともに、正極活物質の劣化を抑制できる。よって、この電極を用いることで、高出力化が実現可能であり、高出力性能が劣化しにくい非水系電解質二次電池用正極電極が提供できる。
第2発明によれば、被覆層を形成するリチウムイオン伝導酸化物がLiWOとLiPOからなる化合物であることにより、被覆層は非水系電解質二次電池に使用する電解質に対して安定であり、タングステンやリンの溶出等による電池への悪影響を低減できる。
第3発明によれば、被覆層を形成するLiWOとLiPOからなるリチウムイオン伝導酸化物のWに対するPのモル比0.5を超えて4未満であることにより、被覆層のリチウムイオン伝導度をさらに向上させることができ、電池の出力特性を向上させることができる。
第4発明によれば、前記被覆層に含まれているタングステンおよびリンの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計に対して0.05〜5.0%であることにより、正極活物質粒子と電解液との間のリチウムイオンの拡散パスがより確実に確保でき、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
第5発明によれば、被覆層を形成するリチウムイオン伝導酸化物がLiWOとLiNbOからなる化合物であることにより、被覆層は非水系電解質二次電池に使用する電解質に対して安定であり、タングステンやニオブの溶出等による電池への悪影響を低減できる。
第6発明によれば、被覆層を形成するLiWOとLiNbOからなるリチウムイオン伝導酸化物のWに対するNbのモル比0.5を超えて4未満であることにより、被覆層のリチウムイオン伝導度をさらに向上させることができ、電池の出力特性を向上させることができる。
第7発明によれば、前記被覆層に含まれているタングステンおよびニオブの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計に対して0.05〜5.0%であることにより、正極活物質粒子と電解液との間のリチウムイオンの拡散パスがより確実に確保でき、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
第8発明によれば、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物が非晶質状態であることにより、正極電極の正極界面抵抗をさらに低減させることができる。
第9発明によれば、正極が薄膜であり被覆層が正極に重畳して形成されていることにより、正極活物質表面の劣化が抑制されると共に薄膜正極と電解液との間にリチウムイオンの拡散パスを確保することができ、薄膜正極を用いた電池の高出力化が可能となる。
第10発明によれば、リチウム金属複合酸化物が粒子状であり、被覆層がリチウム金属複合酸化物の粒子の表面に形成されていることにより、正極活物質表面の劣化が抑制されると共に正極活物質粒子と電解液との間にリチウムイオンの拡散パスを確保することができ、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
第11発明によれば、被覆層の厚さが、1〜500nmであることにより、リチウムイオン伝導性があり、かつ耐候性のある被覆層を十分に確保できるので、電池の出力特性を向上させることができる。
第12発明によれば、正極活物質であるリチウム金属複合酸化物の粒子の表面にリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層が形成されていることにより、正極活物質のリチウムイオン伝導性を向上できるとともに、この性能の劣化を抑制することができる。
第13発明によれば、第1発明から第11発明の正極電極が用いられている非水系電解質二次電池であることにより、二次電池の高出力化が可能になるとともに、この高出力化の性能の劣化を抑制することができる。
According to the first invention, the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery has at least one metal selected from phosphorus or niobium on the surface of the positive electrode composed of a positive electrode active material made of a lithium metal composite oxide. By having a coating layer formed of a compound containing an element, tungsten, and lithium, lithium ion conductivity in the electrode can be improved and deterioration of the positive electrode active material can be suppressed. Therefore, by using this electrode, a high output can be realized, and a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which high output performance is hardly deteriorated can be provided.
According to the second invention, since the lithium ion conductive oxide forming the coating layer is a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 , the coating layer can be used for the electrolyte used in the non-aqueous electrolyte secondary battery. It is stable and can reduce adverse effects on the battery due to elution of tungsten and phosphorus.
According to the third invention, the coating layer is formed by having a molar ratio of P to W of the lithium ion conductive oxide comprising Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 forming the coating layer exceeding 0.5 and less than 4. The lithium ion conductivity of the battery can be further improved, and the output characteristics of the battery can be improved.
According to the fourth invention, the total molar amount of tungsten and phosphorus contained in the coating layer is 0.05 to 5.0 with respect to the total of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. %, The lithium ion diffusion path between the positive electrode active material particles and the electrolytic solution can be ensured more reliably, and the output of the battery using the positive electrode active material particles can be increased.
According to the fifth invention, since the lithium ion conductive oxide forming the coating layer is a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 , the coating layer is stable with respect to the electrolyte used in the non-aqueous electrolyte secondary battery. Thus, adverse effects on the battery due to elution of tungsten or niobium can be reduced.
According to the sixth invention, the lithium ion conductive oxide comprising Li 2 WO 4 and LiNbO 3 forming the coating layer has a molar ratio of Nb to W of more than 0.5 and less than 4, so that the lithium of the coating layer The ion conductivity can be further improved, and the output characteristics of the battery can be improved.
According to the seventh invention, the total molar amount of tungsten and niobium contained in the coating layer is 0.05 to 5.0 with respect to the total of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. %, The lithium ion diffusion path between the positive electrode active material particles and the electrolytic solution can be ensured more reliably, and the output of the battery using the positive electrode active material particles can be increased.
According to the eighth invention, the lithium ion conductive oxide containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten and lithium is in an amorphous state, whereby the positive electrode interface resistance of the positive electrode is reduced. Further reduction can be achieved.
According to the ninth invention, since the positive electrode is a thin film and the coating layer is formed so as to overlap the positive electrode, the deterioration of the surface of the positive electrode active material is suppressed, and lithium ion ions are interposed between the thin film positive electrode and the electrolyte. A diffusion path can be secured, and a battery using a thin film positive electrode can have a high output.
According to the tenth invention, the lithium metal composite oxide is in the form of particles and the coating layer is formed on the surfaces of the lithium metal composite oxide particles, so that the deterioration of the surface of the positive electrode active material is suppressed and the positive electrode A lithium ion diffusion path can be secured between the active material particles and the electrolytic solution, and the output of the battery using the positive electrode active material particles can be increased.
According to the eleventh aspect of the invention, since the covering layer has a thickness of 1 to 500 nm, a sufficient covering layer having lithium ion conductivity and weather resistance can be secured, thereby improving the output characteristics of the battery. be able to.
According to the twelfth invention, the surface of the lithium metal composite oxide particles as the positive electrode active material comprises a lithium ion conductive oxide containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten and lithium. By forming the coating layer, it is possible to improve the lithium ion conductivity of the positive electrode active material and to suppress the deterioration of the performance.
According to the thirteenth aspect of the invention, the non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode of the first to eleventh aspects of the invention makes it possible to increase the output of the secondary battery and increase the output. It is possible to suppress the deterioration of the performance.

本発明の第1実施形態に係る正極薄膜電極の構造を示す断面の概略図である。It is the schematic of the cross section which shows the structure of the positive electrode thin film electrode which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る正極活物質粒子の表面の拡大図である。It is an enlarged view of the surface of the positive electrode active material particle which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る正極電極を使用した電池の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the battery using the positive electrode which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る正極電極のインピーダンススペクトルの測定結果のグラフである。It is a graph of the measurement result of the impedance spectrum of the positive electrode which concerns on 1st Embodiment of this invention. 解析に使用した等価回路の説明図である。It is explanatory drawing of the equivalent circuit used for the analysis.

(本発明の基本概念)
本発明の非水系電解質二次電池用正極電極(以下、単に「正極電極」という)は、リチウム金属複合酸化物の表面に、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物からなるリチウムイオン伝導酸化物を被覆した正極電極である。また、非水系電解質二次電池(以下、単に「電池」という)は、上記正極電極に加え、セパレータ、負極、および電解液から構成される電池である。
(Basic concept of the present invention)
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention (hereinafter simply referred to as “positive electrode”) has at least one metal element selected from phosphorus or niobium on the surface of a lithium metal composite oxide and tungsten. It is a positive electrode coated with a lithium ion conductive oxide made of a compound containing lithium. A non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter simply referred to as “battery”) is a battery including a separator, a negative electrode, and an electrolytic solution in addition to the positive electrode.

本発明の正極電極では、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物からなるリチウムイオン伝導酸化物で形成された被覆層を有することにより、電極におけるリチウムイオン伝導性を向上できるとともに、正極活物質の劣化を抑制できる。よって、この電極を用いることで、高出力化が実現可能であるとともに、高出力性能が劣化しにくい非水系電解質二次電池用正極電極が提供できる。   The positive electrode of the present invention has a coating layer formed of a lithium ion conductive oxide composed of a compound containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium and tungsten and lithium, so that the lithium in the electrode Ion conductivity can be improved and deterioration of the positive electrode active material can be suppressed. Therefore, by using this electrode, it is possible to provide a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery that can achieve high output and is less likely to deteriorate high output performance.

(正極活物質)
前記正極電極に用いられる薄膜や粒子の原料となるリチウム金属複合酸化物材料は、4V級の高い電圧が得られ、リチウムの拡散方向がa、b面方向に限定された層状型のリチウム複合酸化物であれば良い。このようなリチウム複合酸化物としては、リチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)、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)などの材料が挙げられ、目的とする電池特性に応じて使い分けられている。中でもLiNi1/3Co1/3Mn1/3は、充放電容量と電池の安全性のバランスが取れた正極活物質として広く用いられている。
(Positive electrode active material)
The lithium metal composite oxide material used as a raw material for the thin film and particles used for the positive electrode is a layered type lithium composite oxide in which a high voltage of 4V is obtained and the diffusion direction of lithium is limited to the a and b plane directions. If it is a thing. As such a lithium composite oxide, lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel composite oxide (LiNiO 2 ), lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3) Examples thereof include materials such as O 2 ), which are properly used according to the intended battery characteristics. Among them, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 is widely used as a positive electrode active material that balances charge / discharge capacity and battery safety.

薄膜状の正極電極は、上記リチウム金属複合酸化物材料の粉末を焼結しターゲットを作製した後、PLD法(パルスレーザー堆積法、以下同じ)により、Pt/Cr/SiOやPtなどの導電性基板の上にリチウム金属複合酸化物を堆積させることで得られる。
粒子状のリチウム金属複合酸化物を用いた正極電極は、上記リチウム金属複合酸化物材料の粉末と導電助剤および結着剤を混合し、必要に応じて粘度調整のための溶剤を添加し、これらを混練して正極合剤ペーストを作製した後、たとえばアルミニウム箔製の集電体の表面に塗布し、乾燥することで得られる。必要に応じて、電極密度を高めるべく、ロールプレスなどにより加圧することもある。
The thin-film positive electrode is made of a conductive material such as Pt / Cr / SiO 2 or Pt by a PLD method (pulse laser deposition method, the same applies hereinafter) after sintering the powder of the lithium metal composite oxide material and producing a target. It is obtained by depositing a lithium metal composite oxide on a conductive substrate.
The positive electrode using the particulate lithium metal composite oxide is a mixture of the powder of the lithium metal composite oxide material, a conductive additive and a binder, and if necessary, a solvent for viscosity adjustment is added, These are kneaded to prepare a positive electrode mixture paste, and then applied to the surface of a current collector made of aluminum foil, for example, and dried. If necessary, pressure may be applied by a roll press or the like to increase the electrode density.

(リチウムイオン伝導酸化物)
正極電極となるリチウム金属複合酸化物の表面に設けられるリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層は、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物から形成されている。このリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物は、リチウムイオンの拡散パスが多方向に存在しリチウムイオン伝導性に優れ、かつ大気中で変質しにくく安定であるという特徴がある。
(Lithium ion conductive oxide)
The coating layer made of lithium ion conductive oxide provided on the surface of the lithium metal composite oxide serving as the positive electrode is formed of a compound containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten, and lithium. ing. This lithium ion conductive oxide containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten and lithium has a lithium ion diffusion path in multiple directions, has excellent lithium ion conductivity, and is in the atmosphere. It is characterized by being stable and resistant to alteration.

リチウムイオン伝導酸化物としては、リンとタングステンとリチウムを含むものと、ニオブとタングステンとリチウムを含むものの二種類がある。
前者の物質には、LiWOとLiPOの複合化合物やLiWOとLiPOの複合化合物やLiとLiPOの複合化合物がある。
後者の物質には、LiWOとLiNbOの複合酸化物やLiWOとLiNbOの複合酸化物などがある。また、LiとLiNbOの複合酸化物やLiWOとLiNbOの複合酸化物やLiWOとLiNbOの複合酸化物、LiとLiNbOの複合酸化物などがある。
There are two types of lithium ion conductive oxides: those containing phosphorus, tungsten and lithium, and those containing niobium, tungsten and lithium.
The former substance includes a composite compound of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4, a composite compound of Li 4 WO 5 and Li 3 PO 4, and a composite compound of Li 6 W 2 O 9 and Li 3 PO 4 .
Examples of the latter substance include a composite oxide of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 and a composite oxide of Li 4 WO 5 and LiNbO 3 . Further, a composite oxide of Li 6 W 2 O 9 and LiNbO 3, a composite oxide of Li 2 WO 4 and Li 3 NbO 4, a composite oxide of Li 4 WO 5 and Li 3 NbO 4 , Li 6 W 2 O 9 And Li 3 NbO 4 composite oxide.

本発明では、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物を被覆に用いることによって、(ア)リチウムとリンの2つの元素を含む化合物や(イ)リチウムとタングステンの2つの元素を含む化合物や(ウ)リチウムとニオブの2つの元素を含む化合物を被覆に用いる場合では達成できない、つぎの効果を得ることができる。   In the present invention, a compound containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium and tungsten and lithium is used for coating, so that (a) a compound containing two elements lithium and phosphorus; The following effects can be obtained that cannot be achieved by using a compound containing two elements of lithium and tungsten or (c) a compound containing two elements of lithium and niobium for coating.

すなわち、(ア)リンとリチウムのみ、もしくは、(イ)タングステンとリチウムのみ、もしくは(ウ)ニオブとリチウムのみからなる化合物を形成する場合に比べ、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを適切な割合で含むことにより、リチウムをトラップすると考えられる非架橋酸素の割合を減少させることが出来る。ここで言う非架橋酸素とは、リチウム金属複合酸化物中の酸素の中で一つの金属元素としか結合を形成していない酸素のことであり、非架橋酸素が多いと正極活物質中をリチウムが移動する際に、酸素原子にトラップされて移動を妨げられる現象が起こりやすくなり、リチウムイオン伝導性を低下させる。
本発明では、P−O,W−O,Nb−O結合が多いので、イオン結合性傾向が共有結合性傾向より高くなって非架橋酸素が少なくなる。このため、リチウムイオン伝導性を上記(ア)や(イ)や(ウ)の場合より高くすることができる。
That is, at least one or more selected from phosphorus or niobium is formed as compared with the case where (a) phosphorus and lithium only, (b) tungsten and lithium only, or (c) niobium and lithium only. By including the metal element, tungsten, and lithium in an appropriate ratio, the ratio of non-bridging oxygen that is thought to trap lithium can be reduced. Non-bridging oxygen as used herein refers to oxygen that forms a bond with only one metal element among the oxygen in the lithium metal composite oxide. When is moved, a phenomenon that is trapped by oxygen atoms and hinders the movement is likely to occur, and the lithium ion conductivity is lowered.
In the present invention, since there are many P—O, W—O, and Nb—O bonds, the ionic bond tendency becomes higher than the covalent bond tendency, and non-bridging oxygen decreases. For this reason, lithium ion conductivity can be made higher than the case of said (a), (b), and (c).

上記したリチウムイオン伝導酸化物としては、とくに、LiWOとLiPOからなる化合物もしくはLiWOとLiNbOからなる化合物が好ましい。
化合物がLiWOとLiPOからなる化合物、もしくはLiWOとLiNbOからなる化合物であることにより、被覆層は非水系電解質二次電池に使用する電解質に対して安定であり、タングステンやリンやニオブの溶出等による電池への悪影響、たとえば、抵抗増加などを低減できる。各々単独の場合に比して、LiWOとLiPO、もしくはLiWOとLiNbOが複合的に存在することで、LiWOからのタングステン溶出、LiPOからのリン溶出、LiNbOからのニオブ溶出を相互に抑制することが可能と考えられるからである。
As the above-described lithium ion conductive oxide, a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 or a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 is particularly preferable.
Since the compound is a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 , or a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 , the coating layer is stable with respect to the electrolyte used in the non-aqueous electrolyte secondary battery. It is possible to reduce adverse effects on the battery due to elution of tungsten, phosphorus, niobium, etc., for example, an increase in resistance. Compared to the case of each of them alone, Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 , or Li 2 WO 4 and LiNbO 3 are present in a composite, so that tungsten elution from Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 This is because it is considered that phosphorus elution and niobium elution from LiNbO 3 can be mutually suppressed.

前記LiWOとLiPOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するPのモル比は、0.5を超え、4未満であることが好ましい。
LiWOとLiPOからなる化合物のWに対するPのモル比0.5を超えて4未満であることにより、被覆層のリチウムイオン伝導度をさらに向上させることができ、電池の出力特性を向上させることができる。Wに対するPのモル比が0.5以下、または4以上であると先述のリチウムをトラップする非架橋酸素の割合が増加し、リチウムイオン伝導度を向上させることが困難になるため好ましくない。
The molar ratio of P to W in the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 is preferably more than 0.5 and less than 4.
When the molar ratio of P to W of the compound consisting of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 is more than 0.5 and less than 4, the lithium ion conductivity of the coating layer can be further improved, and the output of the battery Characteristics can be improved. If the molar ratio of P to W is 0.5 or less, or 4 or more, the proportion of non-bridging oxygen that traps lithium described above increases, and it becomes difficult to improve lithium ion conductivity.

前記被覆層に含まれているタングステンおよびリンの合計モル量は、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%であることが好ましい。
この場合、正極活物質粒子と電解液との間のリチウムイオンの拡散パスがより確実に確保でき、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
逆に、0.05%より小さいと正極活物質粒子21に十分な被覆層を設けることができず、電解液との間のリチウムイオンの拡散パスが確保されない。また、5.0%を超えると被覆層が厚くなりすぎて正極電極中の有効なリチウム金属複合酸化物の割合を減らすことになり電池としての充放電容量が低下してしまう。
The total molar amount of tungsten and phosphorus contained in the coating layer is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. preferable.
In this case, a lithium ion diffusion path between the positive electrode active material particles and the electrolytic solution can be ensured more reliably, and the battery using the positive electrode active material particles can have high output.
On the other hand, if it is less than 0.05%, a sufficient coating layer cannot be provided on the positive electrode active material particles 21, and a diffusion path of lithium ions between the electrolyte and the electrolytic solution is not ensured. On the other hand, if it exceeds 5.0%, the coating layer becomes too thick and the ratio of the effective lithium metal composite oxide in the positive electrode is reduced, so that the charge / discharge capacity as a battery is lowered.

前記LiWOとLiNbOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するNbのモル比は、0.5を超え、4未満であることが好ましい。
LiWOとLiNbOからなる化合物のWに対するNbのモル比0.5を超えて4未満であることにより、被覆層のリチウムイオン伝導度をさらに向上させることができ、電池の出力特性を向上させることができる。Wに対するNbのモル比が0.5以下、または4以上であると先述のリチウムをトラップする非架橋酸素の割合が増加し、リチウムイオン伝導度を向上させることが困難になるため好ましくない。
The lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 preferably has a molar ratio of Nb to W of more than 0.5 and less than 4.
When the molar ratio of Nb to W of the compound consisting of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 is more than 0.5 and less than 4, the lithium ion conductivity of the coating layer can be further improved, and the output characteristics of the battery can be improved. Can be improved. If the molar ratio of Nb to W is 0.5 or less, or 4 or more, the proportion of non-bridging oxygen that traps lithium described above increases, making it difficult to improve lithium ion conductivity, which is not preferable.

前記被覆層に含まれているタングステンおよびニオブの合計モル量は、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%であることが好ましい。
この場合、正極活物質粒子と電解液との間のリチウムイオンの拡散パスがより確実に確保でき、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
逆に、0.05%より小さいと正極活物質粒子21に十分な被覆層を設けることができず、電解液との間のリチウムイオンの拡散パスが確保されない。また、5.0%を超えると被覆層が厚くなりすぎて正極電極中の有効なリチウム金属複合酸化物の割合を減らすことになり電池としての充放電容量が低下してしまう。
The total molar amount of tungsten and niobium contained in the coating layer is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. preferable.
In this case, a lithium ion diffusion path between the positive electrode active material particles and the electrolytic solution can be ensured more reliably, and the battery using the positive electrode active material particles can have high output.
On the other hand, if it is less than 0.05%, a sufficient coating layer cannot be provided on the positive electrode active material particles 21, and a diffusion path of lithium ions between the electrolyte and the electrolytic solution is not ensured. On the other hand, if it exceeds 5.0%, the coating layer becomes too thick and the ratio of the effective lithium metal composite oxide in the positive electrode is reduced, so that the charge / discharge capacity as a battery is lowered.

上記リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物の状態としては、結晶状態よりも非晶質(アモルファス)状態が望ましい。非晶質状態の方がリチウムイオンの拡散に効果的なチャンネル構造を有するためである。これは結晶の整った層状化合物においてリチウムの拡散経路はc軸に垂直な方向面に限られるのに対して、非晶質状態では結晶の乱れから三次元方向にリチウム拡散経路が存在するためである。   The state of the compound containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten, and lithium is preferably an amorphous state rather than a crystalline state. This is because the amorphous state has a more effective channel structure for lithium ion diffusion. This is because the lithium diffusion path is limited to the direction plane perpendicular to the c-axis in a layered compound with an aligned crystal, whereas in the amorphous state, there is a lithium diffusion path in a three-dimensional direction from the disorder of the crystal. is there.

(正極電極:被覆層の形態)
本発明における被覆層は、正極に重畳して被覆してもよく(図1参照)、正極を構成する正極活物質粒子に被覆してもよい(図2参照)。
(Positive electrode: form of coating layer)
The coating layer in the present invention may be coated so as to overlap the positive electrode (see FIG. 1) or may be coated on the positive electrode active material particles constituting the positive electrode (see FIG. 2).

図1に基づき、薄膜形の正極電極の実施形態を説明する。
図示の正極電極は薄膜形であり、集電体である基板12の上面に正極活物質13が層状に形成され、その正極活物質13の上面にリチウムイオン伝導酸化物14が層状に形成されている。このリチウムイオン伝導酸化物14の層が特許請求の範囲にいう被覆層である。
An embodiment of a thin film positive electrode will be described with reference to FIG.
The illustrated positive electrode has a thin film shape. A positive electrode active material 13 is formed in a layer on the upper surface of a substrate 12 as a current collector, and a lithium ion conductive oxide 14 is formed in a layer on the upper surface of the positive electrode active material 13. Yes. This layer of lithium ion conductive oxide 14 is a coating layer referred to in the claims.

上記のごとき薄膜形の正極電極1は、例えば、上記タングステンとリチウムとを含む粉末およびリンとリチウムとを含む粉末を焼結しリチウム金属複合酸化物からなる正極活物質13を作製する。その後、前記リチウム金属複合酸化物薄膜にPLD法により、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物を堆積させリチウムイオン伝導酸化物14を形成することで得られる。   The thin film positive electrode 1 as described above, for example, sinters the powder containing tungsten and lithium and the powder containing phosphorus and lithium to produce the positive electrode active material 13 made of a lithium metal composite oxide. Thereafter, a lithium ion conductive oxide 14 is formed by depositing a compound containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten, and lithium on the lithium metal composite oxide thin film by a PLD method. can get.

前記リチウム金属複合酸化物薄膜のみを正極として電池を組むと正極表面にリン酸塩などの電解液の分解成分の付着、電解液との接触に起因する表面劣化、正極表面からのCoの溶出などの影響によって、電解液/正極界面でのリチウムイオンの拡散が阻害され、電解液/正極界面の抵抗増加を招く。
一方、リチウム金属複合酸化物薄膜表面にリチウム拡散性の良いLiWOとLiPOからなる化合物やLiWOとLiNbOからなる化合物のようなリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含む化合物で被覆した正極では、この被覆層が正極と電解液との接触を抑えると共にリチウムイオンの透過性が良い保護膜として機能するため、電解液の分解成分の付着や正極活物質表面の表面劣化、正極表面からのCoの溶出などの現象を防止できる。
When a battery is assembled using only the lithium metal composite oxide thin film as a positive electrode, the decomposition component of the electrolyte solution such as phosphate adheres to the positive electrode surface, surface deterioration due to contact with the electrolyte solution, Co elution from the positive electrode surface, etc. As a result, the diffusion of lithium ions at the electrolyte / positive electrode interface is hindered, leading to an increase in resistance at the electrolyte / positive electrode interface.
On the other hand, at least one selected from phosphorus or niobium such as a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 having good lithium diffusibility or a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 on the surface of the lithium metal composite oxide thin film. In a positive electrode coated with a compound containing more than one metal element, tungsten and lithium, this coating layer suppresses the contact between the positive electrode and the electrolyte and functions as a protective film having good lithium ion permeability. Phenomena such as adhesion of decomposition components, surface deterioration of the surface of the positive electrode active material, and elution of Co from the surface of the positive electrode can be prevented.

このため、電界液/正極界面の抵抗が、リチウム金属複合酸化物薄膜のみを正極とした場合と比較して大幅に低減され、電池の出力特性を向上させることができる。
この効果を活かすためにも、リチウムイオン伝導酸化物は正極表面全体に被覆されることが好ましい。
For this reason, the resistance at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode is greatly reduced as compared with the case where only the lithium metal composite oxide thin film is used as the positive electrode, and the output characteristics of the battery can be improved.
In order to take advantage of this effect, the lithium ion conductive oxide is preferably coated on the entire surface of the positive electrode.

前記リチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層は、1〜500nmの厚さであることが好ましい。この層厚は、正極に重畳して被覆した被覆層14(図1参照)にも、正極を構成する正極活物質粒子に被覆した被覆層23(図2参照)にも適用される。
被覆層の厚さが、1〜500nmであることにより、リチウムイオン伝導性を発揮して、電池の出力特性を向上させることができる。すなわち、被覆膜の厚さが1nm未満になると、リチウムイオンの拡散パスが有効に作用しないことがあり、500nmを超えると、拡散パスが長くなり過ぎて、充放電容量や出力特性の向上が十分に得られないことがある。
The coating layer made of the lithium ion conductive oxide preferably has a thickness of 1 to 500 nm. This layer thickness is applied to both the coating layer 14 (see FIG. 1) that is covered with the positive electrode and the coating layer 23 (see FIG. 2) that is coated with the positive electrode active material particles constituting the positive electrode.
When the thickness of the coating layer is 1 to 500 nm, the lithium ion conductivity can be exhibited and the output characteristics of the battery can be improved. That is, when the thickness of the coating film is less than 1 nm, the lithium ion diffusion path may not work effectively. When the thickness exceeds 500 nm, the diffusion path becomes too long, and the charge / discharge capacity and output characteristics are improved. You may not get enough.

図2に基づき、正極活物質粒子を用いた正極電極の実施形態を説明する。この図2は正極活物質12を構成する正極活物質粒子21の表面の拡大図である。
正極活物質21は、複数の1次粒子22が凝集して形成されたものである。そして、正極活物質粒子21においては、一次粒子であるリチウム金属複合酸化物22上、またはこれらの一次粒子22からなる二次粒子(つまり活物質粒子21)上に、リチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層23が設けられている。正極活物質粒子21は、一次粒子22、または一次粒子22が凝集した二次粒子21、もしくは一次粒子22と二次粒子21の混合物のいずれでもよい。
An embodiment of the positive electrode using the positive electrode active material particles will be described based on FIG. FIG. 2 is an enlarged view of the surface of the positive electrode active material particles 21 constituting the positive electrode active material 12.
The positive electrode active material 21 is formed by aggregating a plurality of primary particles 22. And in the positive electrode active material particle 21, it consists of lithium ion conductive oxide on the lithium metal complex oxide 22 which is primary particles, or the secondary particle (namely, active material particle 21) which consists of these primary particles 22. A covering layer 23 is provided. The positive electrode active material particles 21 may be either the primary particles 22, the secondary particles 21 in which the primary particles 22 are aggregated, or a mixture of the primary particles 22 and the secondary particles 21.

正極活物質21が、二次粒子21から構成されている場合には、内部まで(つまり、一次粒子22の表面に)被覆層23が設けられていることが好ましいが、二次粒子21の表面全体に薄膜状の被覆層23が設けられている場合には、内部まで被覆層が設けられておらずともよい。
被覆層23が、リチウム金属複合酸化物の粒子の表面に形成されていることにより、正極活物質粒子と電解液との間にリチウムイオンの拡散パスを確保することができ、正極活物質粒子を用いた電池の高出力化が可能になる。
When the positive electrode active material 21 is composed of the secondary particles 21, it is preferable that the coating layer 23 is provided up to the inside (that is, on the surface of the primary particles 22). When the thin film-like coating layer 23 is provided as a whole, the coating layer may not be provided up to the inside.
Since the coating layer 23 is formed on the surface of the lithium metal composite oxide particles, a diffusion path of lithium ions can be secured between the positive electrode active material particles and the electrolytic solution, The output of the used battery can be increased.

(非水素電解質二次電池)
上記正極薄膜電極に加え、セパレータ、リチウムの挿抜が可能な負極、電解液から構成される電池を作製することによって、高出力が実現可能な非水系電解質二次電池用正極材料および二次電池を容易に提供することが可能となる。
(Non-hydrogen electrolyte secondary battery)
In addition to the positive electrode thin film electrode, a positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a secondary battery that can realize high output by producing a battery composed of a separator, a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, and an electrolytic solution. It can be provided easily.

以下に、電池の各構成を詳細に説明する。
(1)正極
図1に示す正極薄膜電極1を構成する場合は、集電体である基板12上に、薄膜状にリチウム金属複合酸化物である正極活物質13が堆積され、さらに重畳してLiWOとLiPOからなる化合物などであるリチウムイオン伝導酸化物14が薄膜状に形成されている。
Below, each structure of a battery is demonstrated in detail.
(1) Positive electrode When the positive electrode thin film electrode 1 shown in FIG. 1 is configured, a positive electrode active material 13 that is a lithium metal composite oxide is deposited in a thin film form on a substrate 12 that is a current collector, and further superimposed. A lithium ion conductive oxide 14 such as a compound made of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 is formed in a thin film.

図2に示すように、正極活物質粒子21により正極を形成する場合は、通常の非水系電解質二次電池の正極と同様に、正極活物質粒子21とカーボン粉などの導電材、バインダー、溶剤を混錬してペースト化し、集電体上のペーストを塗工することにより、正極を得ることができる。   As shown in FIG. 2, when the positive electrode is formed by the positive electrode active material particles 21, the positive electrode active material particles 21 and a conductive material such as carbon powder, a binder, and a solvent are used similarly to the positive electrode of a normal non-aqueous electrolyte secondary battery. A positive electrode can be obtained by kneading and pasting and applying the paste on the current collector.

(2)負極
負極には、リチウムの挿抜が可能な材料であればよく、通常の非水系電解質二次電池の負極と同様に、炭素物質の粉状体を集電体上に塗工したものを用いることができ、コインセルの場合は、金属リチウム、もしくはリチウム合金が好ましく用いられる。負極を構成する金属リチウム、もしくはリチウム合金は、コインセルが膨れないように厚みを0.5〜2.0mmの範囲とすることが好ましい。コインセルに収まるように直径(5〜15mm)程度の面積に負極をくり抜くことが必要で、負極は正極より面積が大きいものが好ましい。
(2) Negative electrode The negative electrode may be made of any material capable of inserting and extracting lithium. Similar to the negative electrode of a normal non-aqueous electrolyte secondary battery, a carbon material powder is coated on the current collector. In the case of a coin cell, metallic lithium or a lithium alloy is preferably used. The thickness of the metal lithium or lithium alloy constituting the negative electrode is preferably in the range of 0.5 to 2.0 mm so that the coin cell does not swell. It is necessary to cut out the negative electrode in an area of a diameter (5 to 15 mm) so as to be accommodated in the coin cell, and the negative electrode preferably has a larger area than the positive electrode.

(3)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、正極と負極間の絶縁、さらには電解液を保持するなどの機能を持つものであり、一般的な非水系電解質二次電池で使用されているものを用いることができる。例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ガラス(SiO)あるいはそれら積層品等の多孔膜など、その必要機能を有するものであればよく、一般的な非水系電解質二次電池で使用されているセパレータで測定妨害元素が含まれなければ、特に限定されるものではない。
(3) Separator A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode. The separator has functions such as insulation between the positive electrode and the negative electrode, and also holds an electrolytic solution, and those used in general nonaqueous electrolyte secondary batteries can be used. For example, a porous film such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), glass (SiO 2 ), or a laminate thereof may be used as long as it has the necessary functions, and is used in a general non-aqueous electrolyte secondary battery. As long as the separator does not contain a measurement interfering element, the separator is not particularly limited.

(4)非水系電解液
非水系電解液は、電解質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、トリフルオロプロピレンカーボネート等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、ジプロピルカーボネート等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、ジメトキシエタン等のエーテル化合物、エチルメチルスルホン、ブタンスルトン等の硫黄化合物、リン酸トリエチル、リン酸トリオクチル等のリン化合物等から選ばれる1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。
(4) Non-aqueous electrolyte The non-aqueous electrolyte is obtained by dissolving a lithium salt as an electrolyte 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, ethyl methyl carbonate, and dipropyl carbonate; and tetrahydrofuran, 2- One kind selected from ether compounds such as methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethylmethylsulfone and butanesultone, phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate, etc. are used alone or in admixture of two or more. be able to.

電解質としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiN(CFSO等、およびそれらの複合塩を用いることができる。さらに、非水系電解液は、ラジカル補足剤、界面活性剤および難燃剤等を含んでいてもよい。 As the electrolyte, 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.

(5)電池の構成
図3に示すように、上記(1)〜(4)に記載の正極1および負極2を、セパレータ3を介して積層させて電極体とし、この電極体に非水電解液を含浸させる。正極1および負極2をそれぞれ外部端子と接続して導通させる。以上の構成のものを金属製の容器に入れて電池を作製する。
(5) Configuration of Battery As shown in FIG. 3, the positive electrode 1 and the negative electrode 2 described in the above (1) to (4) are laminated via a separator 3 to form an electrode body, and this electrode body is subjected to nonaqueous electrolysis. Impregnate with liquid. Each of the positive electrode 1 and the negative electrode 2 is connected to an external terminal to be conducted. A battery is fabricated by placing the above structure in a metal container.

(実施例1)
本実施例においては、正極活物質13としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜を用い、その表面にリチウムイオン伝導酸化物14としてLiWOとLiPOからなる化合物薄膜を形成した。
Example 1
In this embodiment, a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film is used as the positive electrode active material 13, and the surface thereof is made of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 as the lithium ion conductive oxide 14. A compound thin film was formed.

(1)正極活物質13
LiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜は、PLD法により作製した。LiNi1/3Co1/3Mn1/3の組成となるようにLiCOとNiO、Co、MnOを混合し、980℃酸素雰囲気で焼成してLiNi1/3Co1/3Mn1/3粉末を作成した。その後、LiNi1/3Co1/3Mn1/3粉末をペレットに加圧成形し、1000℃酸素雰囲気下で焼結しLiNi1/3Co1/3Mn1/3ペレットを作製した。このペレットをターゲットとして、500℃酸素雰囲気下において、Pt基板(基板12)上に8mm×8mmの面積でLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜(正極活物質13)のみを約300nmの厚みに形成した。
(2)リチウムイオン伝導酸化物14
LiWOとLiPOからなる化合物薄膜の作製には、LiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と同様にPLD法を用いた。原料粉末をLiWOの組成となるよう混合した後、焼結してペレットにしてターゲットとした。また、原料粉末をLiPOの組成となるよう混合した後、焼結してペレットにしてターゲットとした。
(3)正極薄膜電極1
上記のターゲットを用いて、正極活物質13であるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜の上にさらにリチウムイオン伝導酸化物14であるLiWOとLiPOからなる化合物薄膜を形成した。形成要領は、25℃、酸素分圧20Paで約300nmの厚さで形成したものであり、このようにして正極薄膜電極1を作製した。
XRDでLiWOとLiPOからなる化合物の状態を確認したところ、非晶質状態であり、XPSでLiWOとLiPOからなる化合物中のWとPの比を確認したところ、1:1であった。また、正極薄膜を600℃で2.5時間熱処理してXRD測定を行ったところ、LiWOとLiPOからなる化合物であることが確認された。
(1) Positive electrode active material 13
The LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film was produced by the PLD method. Li 2 CO 3 and NiO, Co 3 O 4 , and MnO 2 are mixed so as to have a composition of LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 and fired in an oxygen atmosphere at 980 ° C. to form LiNi 1/3. Co 1/3 Mn 1/3 O 2 powder was prepared. Thereafter, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 powder is pressure-molded into pellets, sintered in an oxygen atmosphere at 1000 ° C., and LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 pellets are formed. Produced. Using this pellet as a target, only a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film (positive electrode active material 13) having an area of 8 mm × 8 mm on a Pt substrate (substrate 12) in an oxygen atmosphere at 500 ° C. The film was formed to a thickness of about 300 nm.
(2) Lithium ion conductive oxide 14
For the production of a compound thin film composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 , the PLD method was used as in the case of the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film. The raw material powder was mixed so as to have a composition of Li 2 WO 4 and then sintered to form a pellet as a target. Further, after the raw material powder was mixed to a composition of Li 3 PO 4, it was targeted into pellets and sintered.
(3) Positive electrode thin film electrode 1
Using the above target, Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 that are lithium ion conductive oxides 14 are further formed on the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film that is the positive electrode active material 13. A compound thin film was formed. The formation procedure was to form a film having a thickness of about 300 nm at 25 ° C. and an oxygen partial pressure of 20 Pa. Thus, the positive electrode thin film electrode 1 was produced.
When the state of the compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 was confirmed by XRD, it was in an amorphous state, and the ratio of W and P in the compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 was determined by XPS. When confirmed, it was 1: 1. When it was XRD measurement was heat-treated for 2.5 hours the cathode thin film 600 ° C., it was confirmed that the compound consisting of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4.

(4)評価
正極薄膜の評価には以下のように図3に示す電池を作製し、正極界面抵抗を測定することで行った。
正極薄膜電極1(評価用電極)を用いて2032型のコイン型電池10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。
負極2には、直径13mmの円盤状に打ち抜かれた厚さ0.5mmの金属リチウムを用い、電解液には、1MのLiPF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(宇部興産株式会社製)を用いた。セパレータ3には薄膜25μmのポリエチレン多孔膜を用いた。また、コイン型電池10は、ガスケット4で正極缶6と負極缶7とを組合わせで容器を構成し、その内部に入れた正極1や負極2等をウェーブワッシャー5で固定し、コイン状の電池に組み立てられた。
正極界面抵抗はコイン型電池10を充電電位4.0Vまで充電して、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を使用して、交流インピーダンス測定を行い図4に示すインピーダンススペクトルを得た。得られたインピーダンススペクトルには、高周波領域と中間周波領域とに2つの半円が観測され、低周波領域に直線が観察されていることから、図5に示す等価回路モデルを組んで正極界面抵抗を解析した。ここで、Rsはバルク抵抗、R1は正極被膜抵抗、Rctは電解液/正極界面抵抗(界面のLi移動抵抗)、Wはワーブルグ成分、CPE1,CPE2は定相要素を示す。次に、作製した非晶質状態の正極薄膜を用いて電池性能を比較した。その結果を表1に示す。
(4) Evaluation The positive electrode thin film was evaluated by preparing the battery shown in FIG. 3 as follows and measuring the positive electrode interface resistance.
Using the positive electrode thin film electrode 1 (evaluation electrode), a 2032 type coin-type battery 10 was produced in a glove box in an Ar atmosphere in which the dew point was controlled at −80 ° C.
The negative electrode 2 was made of metal lithium having a thickness of 0.5 mm punched into a disk shape having a diameter of 13 mm, and the electrolyte was ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) using 1M LiPF 6 as a supporting electrolyte. The equivalent liquid mixture (made by Ube Industries, Ltd.) was used. The separator 3 was a polyethylene porous film having a thin film thickness of 25 μm. In addition, the coin-type battery 10 is configured by combining a positive electrode can 6 and a negative electrode can 7 with a gasket 4, and fixing the positive electrode 1, the negative electrode 2, and the like contained therein with a wave washer 5. Assembled into a battery.
For the positive electrode interface resistance, the coin-type battery 10 was charged to a charging potential of 4.0 V, and AC impedance was measured using a frequency response analyzer and a potentio galvanostat to obtain an impedance spectrum shown in FIG. In the obtained impedance spectrum, two semicircles are observed in the high frequency region and the intermediate frequency region, and a straight line is observed in the low frequency region. Therefore, an equivalent circuit model shown in FIG. Was analyzed. Here, Rs is a bulk resistance, R1 is a positive electrode film resistance, Rct is an electrolyte / positive electrode interface resistance (Li + movement resistance at the interface), W is a Warburg component, and CPE1 and CPE2 are constant phase elements. Next, the battery performance was compared using the produced positive electrode thin film in an amorphous state. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiPOからなる化合物を、そのWとPの比を1:2として成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Example 2)
On the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as the positive electrode active material 13, a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 serving as the lithium ion conductive oxide 14 is formed. A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that the film was formed at a ratio of 1: 2, and the battery was evaluated.

(実施例3)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiPOからなる化合物を、そのWとPの比を1:4として成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
Example 3
On the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as the positive electrode active material 13, a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 serving as the lithium ion conductive oxide 14 is formed. A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that the film was formed at a ratio of 1: 4, and the battery was evaluated.

(実施例4)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiPOからなる化合物を、そのWとPの比を1:0.5として成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Example 4)
On the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as the positive electrode active material 13, a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 serving as the lithium ion conductive oxide 14 is formed. A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that the film was formed at a ratio of 1: 0.5, and the battery was evaluated.

(実施例5)
本実施例においては、正極活物質13としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜を用い、その表面にリチウムイオン伝導酸化物14としてLiWOとLiNbOからなる化合物薄膜を形成した。
(Example 5)
In this example, a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film is used as the positive electrode active material 13, and a compound thin film made of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 is used as the lithium ion conductive oxide 14 on the surface. Formed.

(1)正極活物質13
実施例1と同様にして作製した。
(2)リチウムイオン伝導酸化物14
LiWOとLiNbOからなる化合物薄膜の作製には、LiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と同様にPLD法を用いた。原料粉末をLiWOの組成となるよう混合した後、焼結してペレットにしてターゲットとした。また、原料粉末をLiNbOの組成となるよう混合した後、焼結してペレットにしてターゲットとした。
(3)正極薄膜電極1
上記のターゲットを用いて、正極活物質13であるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜の上にさらにリチウムイオン伝導酸化物14であるLiWOとLiNbOからなる化合物薄膜を形成した。形成要領は、25℃、酸素分圧20Paで約300nmの厚さで形成したものであり、このようにして正極薄膜電極1を作製した。
XRDでLiWOとLiNbOからなる化合物の状態を確認したところ、非晶質状態であり、XPSでLiWOとLiNbOからなる化合物中のWとNbの比を確認したところ、1:1であった。また、正極薄膜を600℃で2.5時間熱処理してXRD測定を行ったところ、LiWOとLiNbOからなる化合物であることが確認された。
(1) Positive electrode active material 13
It was produced in the same manner as in Example 1.
(2) Lithium ion conductive oxide 14
For the production of a compound thin film composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 , the PLD method was used in the same manner as the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film. The raw material powder was mixed so as to have a composition of Li 2 WO 4 and then sintered to form a pellet as a target. Further, after the raw material powder was mixed to a composition of Li 3 NbO 4, it was targeted into pellets and sintered.
(3) Positive electrode thin film electrode 1
A compound comprising Li 2 WO 4 and LiNbO 3 which are lithium ion conductive oxides 14 on the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film which is the positive electrode active material 13 using the above target. A thin film was formed. The formation procedure was to form a film having a thickness of about 300 nm at 25 ° C. and an oxygen partial pressure of 20 Pa. Thus, the positive electrode thin film electrode 1 was produced.
When the state of the compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 was confirmed by XRD, it was in an amorphous state, and when the ratio of W and Nb in the compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 was confirmed by XPS, 1: 1. When it was XRD measurement was heat-treated for 2.5 hours the cathode thin film 600 ° C., it was confirmed that the compound consisting of Li 2 WO 4 and LiNbO 3.

(4)評価
実施例1と同様にして実施した。
(4) Evaluation It carried out similarly to Example 1.

(実施例6)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiNbOからなる化合物中のWとNbの比を1:2として成膜した以外は、実施例5と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Example 6)
The ratio of W and Nb in the compound made of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 to be the lithium ion conductive oxide 14 on the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film to be the positive electrode active material 13 is set to 1. : A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 5 except that the film was formed as 2, and the battery was evaluated.

(実施例7)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiNbOからなる化合物中のWとNbの比を1:4として成膜した以外は、実施例5と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Example 7)
The ratio of W and Nb in the compound made of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 to be the lithium ion conductive oxide 14 on the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film to be the positive electrode active material 13 is set to 1. A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 5 except that the film was formed as: 4, and the battery was evaluated.

(実施例8)
正極活物質13となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にリチウムイオン伝導酸化物14となるLiWOとLiNbOからなる化合物中のWとNbの比を1:0.5として成膜した以外は、実施例5と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Example 8)
The ratio of W and Nb in the compound made of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 to be the lithium ion conductive oxide 14 on the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film to be the positive electrode active material 13 is set to 1. : A coin-type battery was produced using the positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 5 except that the film was formed as 0.5, and the battery was evaluated.

(比較例1)
比較例1においては、正極活物質としてLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜を用いた。
LiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜は、実施例1と同様に作製した。得られたLiNi1/3Co1/3Mn1/3ペレットをターゲットとして、500℃酸素雰囲気下において、Pt基板(基板12)上に8mm×8mmの面積でLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜(正極活物質13)のみを約300nmの厚みに形成して正極薄膜電極1を作製した。リチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層は形成されていない。
正極薄膜の評価には実施例1〜4と同様に、図3に示す電池を作製し、正極界面抵抗を測定することで行った。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film was used as the positive electrode active material.
The LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film was produced in the same manner as in Example 1. The resulting LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 pellets as a target, under 500 ° C. oxygen atmosphere, LiNi an area of 8 mm × 8 mm on a Pt substrate (substrate 12) 1/3 Co 1 / Only the 3 Mn 1/3 O 2 thin film (positive electrode active material 13) was formed to a thickness of about 300 nm to produce the positive electrode thin film electrode 1. A coating layer made of lithium ion conductive oxide is not formed.
For the evaluation of the positive electrode thin film, the battery shown in FIG. 3 was prepared and the positive electrode interface resistance was measured in the same manner as in Examples 1 to 4.

(比較例2)
正極活物質となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にLiWOを成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。LiWOは特許文献3に記載された組成物である。
(Comparative Example 2)
A positive electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that Li 2 WO 4 was formed on a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as a positive electrode active material. A coin-type battery was produced using the material, and the battery was evaluated. Li 2 WO 4 is a composition described in Patent Document 3.

(比較例3)
正極活物質となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にLiPOを成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。LiPOは特許文献1に記載されたリン酸リチウムに含まれる組成物であり、特許文献2に記載された組成物である
(Comparative Example 3)
A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that Li 3 PO 4 was formed on a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as a positive electrode active material. A coin-type battery was produced using the material, and the battery was evaluated. Li 3 PO 4 is a composition contained in lithium phosphate described in Patent Document 1 and is a composition described in Patent Document 2

(比較例4)
正極活物質となるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜上にLiNbOを成膜した以外は、実施例1と同様にして作製した非水系電解質二次電池用正極材料を用いてコイン型電池を作製し、その電池評価を行った。
(Comparative Example 4)
A positive electrode material for a nonaqueous electrolyte secondary battery produced in the same manner as in Example 1 except that LiNbO 3 was formed on a LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film serving as a positive electrode active material. A coin-type battery was produced using the battery, and the battery was evaluated.

表1より、実施例1〜4のLiWOとLiPOからなるリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層を形成したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜は、比較例1の未被覆のLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較して正極界面抵抗が大幅に(約1/4〜1/5)低減され、出力特性が向上している様子が分かった。要因としてはリチウムイオン伝導性に優れた非晶質状態のLiWOとLiPOからなる化合物を被覆したことによって、正極活物質であるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜が直接電解液と接しなくなったため劣化が抑制され、さらに正極のリチウム拡散性が向上し、電界液/正極界面の抵抗がLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較して大幅に低減されたためと考えられる。 From Table 1, the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film in which the coating layer made of the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 of Examples 1 to 4 is formed, Compared with the uncoated LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film of Comparative Example 1, the positive electrode interface resistance is greatly reduced (about 1/4 to 1/5), and the output characteristics are improved. I found out. As a factor, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 which is a positive electrode active material is obtained by coating a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 in an amorphous state excellent in lithium ion conductivity. Since the O 2 thin film is no longer in direct contact with the electrolytic solution, the deterioration is suppressed, the lithium diffusibility of the positive electrode is further improved, and the resistance at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode is LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film This is thought to be due to a significant reduction in comparison.

また、実施例1〜4は、比較例2(特許文献3の従来技術に対応)のLiWOのみを堆積したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜および比較例3(特許文献1,2の従来技術に対応)のLiPOのみを堆積したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較しても、正極界面抵抗が低減され、出力特性が向上している様子が分かった。要因としてはリチウムイオン伝導性に優れたLiWOおよびLiPOを混合することにより、それぞれ単体よりもLiWOとLiPOからなる化合物の方がさらにリチウムイオン伝導性が向上し正極のリチウム拡散性が向上したためと考えられる。 In addition, Examples 1 to 4 are LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film and Comparative Example 3 in which only Li 2 WO 4 of Comparative Example 2 (corresponding to the prior art of Patent Document 3) is deposited. Compared with the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film on which only Li 3 PO 4 is deposited (corresponding to the prior art of Patent Documents 1 and 2), the positive electrode interface resistance is reduced and the output is reduced. It was found that the characteristics were improved. As a factor, by mixing Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 excellent in lithium ion conductivity, a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 has a higher lithium ion conductivity than a single substance, respectively. This is thought to be because the lithium diffusibility of the positive electrode was improved.

さらに、実施例1〜4同士を比較すると、W:Pが1:4である実施例3とW:Pが1:0.5である実施例4は比較例1〜3に比べ正極界面抵抗が低減されているものの、実施例1、2に比べるとやや正極界面抵抗が大きいことがある。それゆえ、W:Pは1:0.5を超えて1:4よりも小さいことがより効果的であることがわかる。   Further, comparing Examples 1 to 4, Example 3 in which W: P is 1: 4 and Example 4 in which W: P is 1: 0.5 are more positive electrode interface resistances than Comparative Examples 1 to 3. However, the positive electrode interface resistance may be slightly higher than in Examples 1 and 2. Therefore, it can be seen that it is more effective that W: P exceeds 1: 0.5 and is smaller than 1: 4.

表2より、実施例5〜8のLiWOとLiNbOからなるリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層を形成したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜は、比較例1の未被覆のLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較して正極界面抵抗が大幅に(約1/4〜1/5)低減され、出力特性が向上している様子が分かった。要因としてはリチウムイオン伝導性に優れた非晶質状態のLiWOとLiNbOからなる化合物を被覆したことによって、正極活物質であるLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜が直接電解液と接しなくなったため劣化が抑制され、さらに正極のリチウム拡散性が向上し、電界液/正極界面の抵抗がLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較して大幅に低減されたためと考えられる。 From Table 2, the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film in which the coating layer made of the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 of Examples 5 to 8 is a comparative example. Compared with 1 uncoated LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film, the positive electrode interface resistance is greatly reduced (about 1/4 to 1/5), and the output characteristics are improved. I understood the situation. As a factor, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 which is a positive electrode active material is obtained by coating a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 in an amorphous state excellent in lithium ion conductivity. Deterioration is suppressed because the thin film is no longer in direct contact with the electrolyte, and the lithium diffusivity of the positive electrode is further improved. The resistance at the interface between the electrolytic solution and the positive electrode is compared with the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film This is thought to be due to a significant reduction.

また、実施例5〜8は、比較例2(特許文献3の従来技術に対応)のLiWOのみを堆積したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜および比較例4のLiNbOのみを堆積したLiNi1/3Co1/3Mn1/3薄膜と比較しても、正極界面抵抗が低減され、出力特性が向上している様子が分かった。要因としてはリチウムイオン伝導性に優れたLiWOおよびLiNbOを混合することにより、それぞれ単体よりもLiWOとLiNbOからなる化合物の方がさらにリチウムイオン伝導性が向上し正極のリチウム拡散性が向上したためと考えられる。 In Examples 5 to 8, the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film in which only Li 2 WO 4 was deposited in Comparative Example 2 (corresponding to the prior art of Patent Document 3) and Comparative Example 4 were used. Compared with the LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 thin film in which only LiNbO 3 was deposited, it was found that the positive electrode interface resistance was reduced and the output characteristics were improved. By Factors of mixing Li 2 WO 4 and LiNbO 3 having excellent lithium ion conductivity, it is more of a positive electrode improves lithium ion conductive compound consisting of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 than alone respectively This is thought to be due to improved lithium diffusibility.

さらに、実施例5〜8同士を比較すると、W:Nbが1:4である実施例7とW:Nbが1:0.5である実施例8は比較例1、2および4に比べ正極界面抵抗が低減されているものの、実施例5、6に比べるとやや正極界面抵抗が大きいことがある。それゆえ、W:Nbは1:0.5を超えて1:4よりも小さいことがより効果的であることがわかる。   Further, when Examples 5 to 8 are compared, Example 7 in which W: Nb is 1: 4 and Example 8 in which W: Nb is 1: 0.5 are more positive than Comparative Examples 1, 2, and 4. Although the interfacial resistance is reduced, the positive electrode interfacial resistance may be slightly higher than in Examples 5 and 6. Therefore, it can be seen that it is more effective that W: Nb exceeds 1: 0.5 and is smaller than 1: 4.

本発明の非水系電解質二次電池用正極材料および二次電池は、高出力が要求される電気自動車やハイブリッド自動車用電池に好適である。また、本正極材料は材料の溶解性などの諸特性に左右されることなく様々なリチウム金属複合酸化物、リチウムイオン伝導酸化物に適用できる。   The positive electrode material for a non-aqueous electrolyte secondary battery and the secondary battery of the present invention are suitable for an electric vehicle and a hybrid vehicle battery that require high output. Further, the present positive electrode material can be applied to various lithium metal composite oxides and lithium ion conductive oxides without being influenced by various properties such as solubility of the material.

1 正極薄膜電極
2 負極
3 セパレータ
4 ガスケット
5 ウェーブワッシャー
6 正極缶
7 負極缶
10 コイン型電池
12 基板
13 正極活物質
14 リチウムイオン伝導酸化物
21 正極活物質粒子(二次粒子)
22 リチウム金属複合酸化物(一次粒子)
23 リチウムイオン伝導酸化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode thin film electrode 2 Negative electrode 3 Separator 4 Gasket 5 Wave washer 6 Positive electrode can 7 Negative electrode can 10 Coin type battery 12 Board | substrate 13 Positive electrode active material 14 Lithium ion conductive oxide 21 Positive electrode active material particle (secondary particle)
22 Lithium metal composite oxide (primary particles)
23 Lithium ion conductive oxide

Claims (13)

リチウム金属複合酸化物からなる正極活物質により構成された正極と、
該正極の表面に形成された、リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層と、
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電極。
A positive electrode composed of a positive electrode active material comprising a lithium metal composite oxide;
A coating layer formed on the surface of the positive electrode and made of a lithium ion conductive oxide containing at least one metal element selected from phosphorus or niobium, tungsten and lithium;
A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising:
前記リチウムイオン伝導酸化物が、LiWOとLiPOからなる化合物である
ことを特徴とする請求項1記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the lithium ion conductive oxide is a compound composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 .
前記LiWOとLiPOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するPのモル比が0.5を超え、4未満である
ことを特徴とする請求項2記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
3. The non-aqueous electrolyte 2 according to claim 2, wherein a molar ratio of P to W in the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and Li 3 PO 4 is more than 0.5 and less than 4. 4. Positive electrode for secondary battery.
前記被覆層に含まれているタングステンおよびリンの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%である
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The total molar amount of tungsten and phosphorus contained in the coating layer is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the positive electrode is a non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記リチウムイオン伝導酸化物が、LiWOとLiNbOからなる化合物である
ことを特徴とする請求項1記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the lithium ion conductive oxide is a compound composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 .
前記LiWOとLiNbOからなるリチウムイオン伝導酸化物の、Wに対するNbのモル比が0.5を超え、4未満である
ことを特徴とする請求項6記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 6, wherein a molar ratio of Nb to W in the lithium ion conductive oxide composed of Li 2 WO 4 and LiNbO 3 is more than 0.5 and less than 4. Positive electrode.
前記被覆層に含まれているタングステンおよびニオブの合計モル量が、前記リチウム金属複合酸化物に含まれるリチウム以外の金属元素の合計モル量に対して0.05〜5.0%である
ことを特徴とする請求項1、請求項5、請求項6のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The total molar amount of tungsten and niobium contained in the coating layer is 0.05 to 5.0% with respect to the total molar amount of metal elements other than lithium contained in the lithium metal composite oxide. The positive electrode for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1, 5, and 6.
前記リンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物が非晶質状態である
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The lithium ion conductive oxide containing at least one or more metal elements selected from phosphorus or niobium, tungsten, and lithium is in an amorphous state. A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to Item.
前記正極が薄膜であり、前記被覆層が前記正極に重畳して層状に形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
9. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode is a thin film, and the coating layer is formed in a layered manner so as to overlap with the positive electrode. Positive electrode.
前記リチウム金属複合酸化物が粒子状であり、前記被覆層は前記リチウム金属複合酸化物の粒子の表面に形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The lithium metal composite oxide is in the form of particles, and the coating layer is formed on the surfaces of the particles of the lithium metal composite oxide. The positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary batteries.
前記被覆層の厚さが、1〜500nmである
ことを特徴とする請求項9または10に記載の非水系電解質二次電池用正極電極。
The thickness of the said coating layer is 1-500 nm, The positive electrode for nonaqueous electrolyte secondary batteries of Claim 9 or 10 characterized by the above-mentioned.
請求項9または請求項10に記載の非水系電解質二次電池用正極電極に用いられる正極活物質であって、前記リチウム金属複合酸化物にリンまたはニオブから選択される少なくとも1種以上の金属元素とタングステンとリチウムとを含むリチウムイオン伝導酸化物からなる被覆層が形成されている
ことを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質。
The positive electrode active material used for the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 9 or 10, wherein the lithium metal composite oxide is at least one metal element selected from phosphorus or niobium. A cathode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that a coating layer made of a lithium ion conductive oxide containing aluminum, tungsten and lithium is formed.
請求項1から請求項11いずれか1項に記載の正極電極が用いられている
ことを特徴とする非水系電解質二次電池。
A non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode according to any one of claims 1 to 11.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6640434B1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Jx金属株式会社 Positive electrode active material for all-solid-state lithium-ion battery, positive electrode for all-solid-state lithium-ion battery, all-solid-state lithium-ion battery
CN113403648A (en) * 2020-03-17 2021-09-17 本田技研工业株式会社 Electrolysis device
JP2022131143A (en) * 2021-02-26 2022-09-07 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Manufacturing method of active material powder with LPO and active material powder with LPO
CN115050946A (en) * 2022-07-22 2022-09-13 珠海冠宇电池股份有限公司 Positive electrode active material, preparation method thereof, positive plate and battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015069A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 三洋電機株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary cell
WO2017056449A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015069A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 三洋電機株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary cell
WO2017056449A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6640434B1 (en) * 2018-08-03 2020-02-05 Jx金属株式会社 Positive electrode active material for all-solid-state lithium-ion battery, positive electrode for all-solid-state lithium-ion battery, all-solid-state lithium-ion battery
WO2020026508A1 (en) * 2018-08-03 2020-02-06 Jx金属株式会社 Positive electrode active material for all-solid lithium ion battery, positive electrode for all-solid lithium ion battery, and all-solid lithium ion battery
CN113403648A (en) * 2020-03-17 2021-09-17 本田技研工业株式会社 Electrolysis device
JP2022131143A (en) * 2021-02-26 2022-09-07 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Manufacturing method of active material powder with LPO and active material powder with LPO
JP7284774B2 (en) 2021-02-26 2023-05-31 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Manufacturing method of active material powder with LPO and active material powder with LPO
CN115050946A (en) * 2022-07-22 2022-09-13 珠海冠宇电池股份有限公司 Positive electrode active material, preparation method thereof, positive plate and battery
CN115050946B (en) * 2022-07-22 2023-11-24 珠海冠宇电池股份有限公司 Positive electrode active material, preparation method thereof, positive electrode plate and battery

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