JP2020009756A - Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery - Google Patents

Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, positive electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2020009756A
JP2020009756A JP2019117732A JP2019117732A JP2020009756A JP 2020009756 A JP2020009756 A JP 2020009756A JP 2019117732 A JP2019117732 A JP 2019117732A JP 2019117732 A JP2019117732 A JP 2019117732A JP 2020009756 A JP2020009756 A JP 2020009756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
positive electrode
particles
composite oxide
electrode active
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019117732A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7371364B2 (en
Inventor
理史 金田
Satoshi Kaneda
理史 金田
徹太郎 林
Tetsutaro Hayashi
徹太郎 林
一臣 漁師
Kazuomi Ryoshi
一臣 漁師
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Publication of JP2020009756A publication Critical patent/JP2020009756A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7371364B2 publication Critical patent/JP7371364B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

To provide a positive electrode active material remarkably reduced in positive electrode resistance and having a high output characteristic, and a method for manufacturing the positive electrode active material.SOLUTION: A positive electrode active material comprises: a first lithium metal composite oxide configured of secondary particles resulting from agglomeration of primary particles; and first particles having a lithium ion conductivity. The positive electrode active material contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co) and an element M, and the ratio of quantities (mole) of the elements is represented by Li:Ni:Co:M=d1:(1-a-b):a:b. The first particles contain lithium, oxygen, lithium and an element other than oxygen. In the first particles, the quantity of the lithium and the element other than oxygen is 0.02 mass% or more and 5.2 mass% or less to a total quantity of the positive electrode active material. At least part of the first particles is present in the form of binding to the surface of the first lithium metal composite oxide.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、リチウムイオン二次電池用正極、及び、リチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery and a method for producing the same, a positive electrode for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery.

近年、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パソコンなどの携帯電子機器の普及に伴い、高いエネルギ密度を有する、小型で軽量な二次電池の開発が強く望まれている。また、ハイブリットカーを始めとする電気自動車用の電池として出力特性と充放電サイクル特性が優れた二次電池の開発が強く望まれている。   2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable electronic devices such as smartphones, tablet terminals, and notebook personal computers, development of small and lightweight secondary batteries having high energy density has been strongly desired. Further, there is a strong demand for the development of a secondary battery having excellent output characteristics and charge / discharge cycle characteristics as a battery for an electric vehicle such as a hybrid car.

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、正極、電解質などで構成され、負極および正極の活物質としては、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。なお、電解質としては、支持塩であるリチウム塩を有機溶媒に溶解してなる非水系電解液や、不燃性でイオン伝導性を有する固体電解質などの非水系電解質が用いられている。   As a secondary battery satisfying such a demand, there is a lithium ion secondary battery. This lithium ion secondary battery includes a negative electrode, a positive electrode, an electrolyte, and the like, and a material capable of removing and inserting lithium is used as an active material of the negative electrode and the positive electrode. As the electrolyte, a non-aqueous electrolyte such as a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent, or a non-flammable and ion-conductive solid electrolyte is used.

このようなリチウムイオン二次電池は、現在、研究および開発が盛んに行われているところであるが、中でも、層状岩塩型またはスピネル型のリチウム遷移金属含有複合酸化物を正極活物質として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、高いエネルギ密度を有する電池として実用化が進んでいる。   Such lithium ion secondary batteries are currently being actively researched and developed.Among them, lithium using a layered rock salt type or spinel type lithium transition metal-containing composite oxide as a positive electrode active material is particularly preferred. Since an ion secondary battery can obtain a high voltage of 4V class, it is being put to practical use as a battery having a high energy density.

これまで主に提案されているリチウム遷移金属含有複合酸化物としては、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)などを挙げることができる。 Lithium transition metal-containing composite oxides that have been mainly proposed so far include lithium-cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) which is relatively easy to synthesize and lithium-nickel composite oxide using nickel which is cheaper than cobalt ( LiNiO 2 ), lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ), lithium manganese composite oxide using manganese (LiMn 2 O 4 ), and the like.

上記正極活物質中でも、近年、熱安定性に優れ、かつ、高容量である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)が注目されている。リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物は、リチウムコバルト複合酸化物やリチウムニッケル複合酸化物などと同じく層状化合物であり、遷移金属サイトにおいてニッケルと、コバルトと、マンガンとを基本的に組成比1:1:1の割合で含む。 Among the positive electrode active materials, in recent years, lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ) having excellent thermal stability and high capacity has been receiving attention. The lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide is a layered compound like the lithium-cobalt composite oxide and the lithium-nickel composite oxide, and basically has a composition ratio of nickel, cobalt and manganese of 1: 1: Included in the ratio of 1.

一方、リチウムイオン二次電池として高い性能(高サイクル特性、高容量、高出力)を有する正極を得ることを目的として、上記リチウム金属複合酸化物の表面に、リチウムイオン伝導性を有する、リチウムとニオブを含む複合酸化物を、様々な手法で複合化する技術が提案されている。   On the other hand, for the purpose of obtaining a positive electrode having high performance (high cycle characteristics, high capacity, high output) as a lithium ion secondary battery, lithium having lithium ion conductivity is formed on the surface of the lithium metal composite oxide. Techniques for compounding a composite oxide containing niobium by various methods have been proposed.

例えば、特許文献1では、複数の一次粒子が凝集した二次粒子で構成されたリチウムニッケルマンガン複合酸化物からなる非水系電解質二次電池用正極活物質であって、前記リチウムニッケルマンガン複合酸化物は、一般式(1):LiNi1−a−b−cMnNb2+γ(前記一般式(1)中、Mは、Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr及びTaから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦a≦0.60、0≦b≦0.60、0.0003≦c≦0.03、0.95≦d≦1.20、0≦γ≦0.5である。)で表され、前記リチウムニッケルマンガン複合酸化物中のニオブの少なくとも一部が、前記一次粒子に固溶した、非水系電解質二次電池用活物質が提案されている。また、上記正極活物質は、一次粒子表面の少なくとも一部に、リチウムとニオブとを含む化合物が存在してもよいことが記載されている。そして、特許文献1によれば、一次粒子表面に形成されたリチウムニオブ化合物は、得られる二次電池の正極抵抗を低減して、出力特性を向上させるとしている。 For example, Patent Literature 1 discloses a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery including a lithium nickel manganese composite oxide composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated, wherein the lithium nickel manganese composite oxide the general formula (1): Li d Ni 1 -a-b-c Mn a M b Nb c O 2 + γ ( the general formula (1), M is, Co, W, Mo, V , Mg, Ca, At least one element selected from the group consisting of Al, Ti, Cr, Zr and Ta, wherein 0.05 ≦ a ≦ 0.60, 0 ≦ b ≦ 0.60, 0.0003 ≦ c ≦ 0.03, 0 .95 ≦ d ≦ 1.20 and 0 ≦ γ ≦ 0.5), wherein at least a part of niobium in the lithium nickel manganese composite oxide is solid-dissolved in the primary particles. Active materials for electrolyte secondary batteries have been proposed. Further, it is described that in the positive electrode active material, a compound containing lithium and niobium may be present on at least a part of the primary particle surface. According to Patent Literature 1, the lithium niobium compound formed on the primary particle surface reduces the positive electrode resistance of the obtained secondary battery and improves the output characteristics.

例えば、特許文献2では、Li、Ni、Co、Mn及びWを含有する第1の複合酸化物の粒子表面に、Liと、AlまたはNbとの複合酸化物で構成された第2の複合酸化物が存在するリチウムイオン電池用正極活物質が提案されており、Li、Ni、Co、Mn及びWを含有する第1の複合酸化物の粒子表面に、Liと、AlまたはNbとの複合酸化物で構成された第2の複合酸化物が存在するため、優れた電池特性が得られることが示されている。   For example, in Patent Document 2, a second composite oxide composed of a composite oxide of Li and Al or Nb is formed on the particle surface of a first composite oxide containing Li, Ni, Co, Mn and W. A positive electrode active material for a lithium ion battery in which a substance exists is proposed, and a composite oxidation of Li and Al or Nb is formed on the surface of a particle of a first composite oxide containing Li, Ni, Co, Mn and W. It has been shown that the presence of the second composite oxide made of a material provides excellent battery characteristics.

国際公開第2018/043669号International Publication No. WO2018 / 043669 特開2017−084674号公報JP 2017-084674 A

しかしながら、特許文献1〜2に示すような、Li、Ni、Co、Mnを含む複合酸化物の表面に、リチウムとニオブとを含有する複合酸化物が存在するだけでは、二次電池の出力特性を向上させるのに十分ではない。   However, the output characteristics of a secondary battery only include the composite oxide containing lithium and niobium on the surface of the composite oxide containing Li, Ni, Co, and Mn as shown in Patent Documents 1 and 2. Not enough to improve.

上記問題に鑑みて、本発明の目的は、リチウムイオン二次電池用正極活物質として用いた場合に、正極抵抗(反応抵抗)が非常に低減され、より高い出力特性を有することができる正極活物質とその製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a positive electrode active material that has a significantly reduced positive electrode resistance (reaction resistance) and can have higher output characteristics when used as a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery. It is intended to provide a substance and a method for producing the substance.

発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意研究を重ねた結果、リチウム金属複合酸化物の表面にリチウムイオン伝導性を有する第1の粒子が特定の量存在することにより、正極抵抗を非常に低減できることを見出して、本発明を完成した。   The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, as a result of the existence of a specific amount of the first particles having lithium ion conductivity on the surface of the lithium metal composite oxide, the positive electrode resistance was extremely reduced. The present inventors have found that the present invention can be reduced to the above, and completed the present invention.

本発明の第1の態様によれば、複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含む正極活物質であって、正極活物質は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d1:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d1≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、第1の粒子中のリチウム及び酸素以外の元素の量が、正極活物質全体に対して、0.01質量%以上4質量%以下であり、第1の粒子の少なくとも一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面と結合して存在する、リチウムイオン二次電池用正極活物質が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a positive electrode including: a first lithium metal composite oxide composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated; and a first particle having lithium ion conductivity. An active material, the positive electrode active material includes lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the amount (mol) ratio of these elements is Li: Ni: Co. : M = d1: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d1 ≦ 1.5 , M is at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta), and the first particles are lithium. , Oxygen, and an element other than lithium and oxygen, wherein the first particles have a content other than lithium and oxygen. The amount of element is 0.01% by mass or more and 4% by mass or less based on the whole positive electrode active material, and at least a part of the first particles is bonded to the surface of the first lithium metal composite oxide. And a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery.

また、第1の粒子の少なくとも一部が、第1のリチウム金属複合酸化物から分離して存在することが好ましい。また、第1の粒子が、リチウムニオブ複合酸化物、リチウムタングステン複合酸化物、リチウムリン複合酸化物、及び、リチウムケイ素複合酸化物からなる群より選択された少なくとも1種を含むことが好ましい。また、第1の粒子が、LiNbO及びLiNbOの少なくとも一方を含むことが好ましい。また、第1の粒子の少なくとも一部は、最長径が0.5μm以上であることが好ましい。 Further, it is preferable that at least a part of the first particles is present separately from the first lithium metal composite oxide. Further, it is preferable that the first particles include at least one selected from the group consisting of a lithium niobium composite oxide, a lithium tungsten composite oxide, a lithium phosphorus composite oxide, and a lithium silicon composite oxide. Further, it is preferable that the first particles include at least one of LiNbO 3 and Li 3 NbO 4 . Further, it is preferable that at least a part of the first particles has a longest diameter of 0.5 μm or more.

本発明の第2の態様によれば、複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含む正極活物質の製造方法であって、第2のリチウム金属複合酸化物と、リチウムと反応して前記第1の粒子を形成可能な第2の粒子とを、混合することと、前記混合することにより得られた混合物を400℃以上900℃以下の温度で熱処理することと、を備え、第2のリチウム金属複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d1:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d2≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、第2の粒子は、リチウム及び酸素以外の前記元素を含み、混合物中のリチウム及び酸素以外の前記元素の量が、正極活物質全体に対して0.01質量%以上4質量%以下であり、第1の粒子の少なくとも一部は、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面と結合する、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, a positive electrode including: a first lithium metal composite oxide composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated; and a first particle having lithium ion conductivity. A method for producing an active material, comprising: mixing a second lithium metal composite oxide with a second particle capable of forming a first particle by reacting with lithium; and Heat-treating the obtained mixture at a temperature of 400 ° C. or more and 900 ° C. or less, wherein the second lithium metal composite oxide contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and an element. M, and the substance amount (molar) ratio of these elements is Li: Ni: Co: M = d1: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d2 ≦ 1.5, Is represented by at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta), and the first particles include lithium, Oxygen and an element other than lithium and oxygen, and the second particles include the element other than lithium and oxygen, and the amount of the element other than lithium and oxygen in the mixture is based on the entire positive electrode active material. Not less than 0.01% by mass and not more than 4% by mass, and at least a part of the first particles is bonded to the surface of the first lithium metal composite oxide to produce a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery. A method is provided.

また、第2の粒子は、ニオブ、タングステン、リン、及び、ケイ素からなる群より選択された少なくとも一種の元素を含むことが好ましい。また、第2の粒子は、ニオブ酸を含むことが好ましい。また、第2のリチウム金属複合酸化物は、晶析により得られたニッケル、コバルト、及び、マンガンを含む化合物と、リチウム化合物と、を700℃以上1000℃以下の温度で焼成して形成されることが好ましい。   Further, the second particles preferably include at least one element selected from the group consisting of niobium, tungsten, phosphorus, and silicon. Further, the second particles preferably contain niobic acid. Further, the second lithium metal composite oxide is formed by firing a compound containing nickel, cobalt, and manganese obtained by crystallization and a lithium compound at a temperature of 700 ° C or higher and 1000 ° C or lower. Is preferred.

本発明の第3の態様によれば、第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含むリチウムイオン二次電池用の正極であって、第1のリチウム金属複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d3:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d3≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、第1の粒子の一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面と結合して存在し、かつ、第1の粒子の一部が、第1のリチウム金属複合酸化物とは分離して存在する、リチウムイオン二次電池用正極が提供される。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a positive electrode for a lithium ion secondary battery, comprising: a first lithium metal composite oxide; and first particles having lithium ion conductivity. The lithium metal composite oxide includes lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the substance amount (molar) ratio of these elements is Li: Ni: Co: M = d3. : (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d3 ≦ 1.5, M is Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and at least one element selected from the group consisting of lithium, oxygen, , Lithium and an element other than oxygen, and a part of the first particles is There was bound to the surface of the oxide, and a portion of the first particles, the first lithium metal composite oxide exists in isolation, the positive electrode is provided for a lithium ion secondary battery.

また、第1の粒子が、LiNbO及びLiNbOの少なくとも一方を含むことが好ましい。 Further, it is preferable that the first particles include at least one of LiNbO 3 and Li 3 NbO 4 .

本発明の第4の態様によれば、上記の正極活物質を含む正極と、負極と、電解質とを備える、リチウムイオン二次電池が提供される。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a lithium ion secondary battery including a positive electrode including the above-described positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte.

本発明の正極活物質は、リチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子とを含むことにより、得られるリチウムイオン二次電池の正極抵抗を非常に低減させることができる。よって、本発明の正極活物質を正極に用いたリチウムイオン二次電池は、出力特性をより向上させることができる。また、本発明の正極活物質の製造方法は、上記の正極活物質を、生産性高く、簡便に製造することができる。   The positive electrode active material of the present invention can significantly reduce the positive electrode resistance of the obtained lithium ion secondary battery by including the lithium metal composite oxide and the first particles having lithium ion conductivity. Therefore, the lithium ion secondary battery using the positive electrode active material of the present invention for the positive electrode can further improve the output characteristics. In addition, the method for producing a positive electrode active material of the present invention can easily produce the above-mentioned positive electrode active material with high productivity.

図1(A)は、本実施形態に係る正極活物質の一例を示す図であり、図1(B)は、リチウム金属複合酸化物の構造の一例を示す図である。FIG. 1A is a diagram illustrating an example of a positive electrode active material according to the present embodiment, and FIG. 1B is a diagram illustrating an example of a structure of a lithium metal composite oxide. 図2は、本実施形態に係る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 manufacturing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図3は、本実施形態に係る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 manufacturing a positive electrode active material according to the present embodiment. 図4は、電池評価に使用したコイン型電池の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of a coin-type battery used for battery evaluation. 図5は、インピーダンス評価の測定例と解析に使用した等価回路の概略説明図である。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram of a measurement example of impedance evaluation and an equivalent circuit used for analysis. 図6は、実施例1〜5及び比較例1〜4で得られた正極活物質の正極抵抗とニオブ量との関係を示したグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the positive electrode resistance and the amount of niobium of the positive electrode active materials obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4. 図7は、実施例7〜9及び比較例5〜7で得られた正極活物質の正極抵抗とニオブ量との関係を示したグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the positive electrode resistance and the amount of niobium of the positive electrode active materials obtained in Examples 7 to 9 and Comparative Examples 5 to 7. 図8は、実施例1で得られた正極活物質のSEMによる反射電子像(COMPO像)を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a reflected electron image (COMP image) of the positive electrode active material obtained in Example 1 by SEM. 図9は、比較例4で得られた正極活物質のSEMによる反射電子像(COMPO像)を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a backscattered electron image (COMP image) of the positive electrode active material obtained in Comparative Example 4 by SEM.

以下、図面を参照して、本実施形態のリチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、リチウムイオン二次電池用正極合材ペーストおよびリチウムイオン二次電池について、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, a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery and a method for producing the same, a positive electrode mixture paste for a lithium ion secondary battery, and a lithium ion secondary battery according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings, some components are emphasized or some components are simplified for easy understanding, and actual structures, shapes, scales, and the like may be different.

1.リチウムイオン二次電池用正極活物質
図1(A)は、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池用正極活物質の一例を示した模式図である。図1(A)に示すように、本実施形態に係る正極活物質100は、第1のリチウム金属複合酸化物10と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子20とを含む。
1. Positive electrode active material for lithium ion secondary battery FIG. 1A is a schematic diagram showing an example of the positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to the present embodiment. As shown in FIG. 1A, the positive electrode active material 100 according to the embodiment includes a first lithium metal composite oxide 10 and first particles 20 having lithium ion conductivity.

(1)正極活物質(全体)の組成
正極活物質100は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d1:(1−a−b):a:b:c(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d1≦1.5、Mは、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表される。なお、後述するように、正極活物質100は、第1の粒子20に由来するニオブも含む。
(1) Composition of Positive Electrode Active Material (Whole) The positive electrode active material 100 contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the ratio of the amounts (moles) of these elements is large. , Li: Ni: Co: M = d1: (1-ab): a: b: c (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0 .95 ≦ d1 ≦ 1.5, M is at least one element selected from W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta). Note that, as described later, the positive electrode active material 100 also includes niobium derived from the first particles 20.

ニッケル(Ni)は、二次電池の高電位化および高容量化に寄与する元素である。上記モル比において、Niの含有量を示す(1−a−b)の値は、好ましくは0.6を超え、より好ましくは0.65以上0.99以下、さらに好ましくは0.8以上0.95以下である。(1−a−b)の値が0.6を超える場合、高い電池容量を有することができる。   Nickel (Ni) is an element that contributes to higher potential and higher capacity of the secondary battery. In the above molar ratio, the value of (1-ab) indicating the Ni content preferably exceeds 0.6, more preferably 0.65 or more and 0.99 or less, and even more preferably 0.8 or more and 0 or less. .95 or less. When the value of (1-ab) exceeds 0.6, a high battery capacity can be obtained.

コバルト(Co)は、充放電サイクル特性の向上に寄与する元素である。上記モル比において、Coの含有量を示すaの値は、0以上0.4未満、好ましくは0.05以上0.4未満、好ましくは0.05以上0.4未満、より好ましくは0.1以上0.4未満である。aの値が0.05未満では、Coを含有することによって得られる充放電サイクル特性の向上効果を十分に得ることができない。   Cobalt (Co) is an element that contributes to improvement of charge / discharge cycle characteristics. In the above molar ratio, the value of a indicating the Co content is 0 or more and less than 0.4, preferably 0.05 or more and less than 0.4, preferably 0.05 or more and less than 0.4, more preferably 0.1 or less. 1 or more and less than 0.4. If the value of a is less than 0.05, the effect of improving the charge-discharge cycle characteristics obtained by containing Co cannot be sufficiently obtained.

添加元素を示すMは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taの中から選択される少なくとも1種の元素である。上記モル比において、Mの含有量を示すbの値は、0≦b<0.35であり、中でも、bが0より大きい場合、熱安定性や出力特性、サイクル特性等を改善することができる。また、Mは、Alを含むことが好ましい。MがAlである場合、bの値は、0.01以上0.1以下である。   M representing the additional element is at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta. In the above molar ratio, the value of b indicating the content of M is 0 ≦ b <0.35. When b is greater than 0, the thermal stability, output characteristics, cycle characteristics, and the like can be improved. it can. Further, M preferably contains Al. When M is Al, the value of b is 0.01 or more and 0.1 or less.

上記モル比において、リチウムの含有量を示すd1は、0.95以上1.5以下であることが好ましく、1.0以上1.10以下であることがより好ましい。リチウムのモル比(d1)が0.95未満である場合、リチウム金属複合酸化物の結晶内でリチウムが占めるべき部位が他の元素で占められ、充放電容量が低下することがある。一方、リチウムのモル比が1.5を超える場合、リチウムニッケル複合酸化物と共に充放電に寄与しない余剰分のリチウム化合物が存在することになり、電池抵抗が増大したり、充放電容量が低下したりすることがある。   In the above molar ratio, d1 indicating the lithium content is preferably 0.95 or more and 1.5 or less, more preferably 1.0 or more and 1.10. When the molar ratio (d1) of lithium is less than 0.95, other elements occupy the portion of the lithium metal composite oxide which should be occupied by lithium, and the charge / discharge capacity may decrease. On the other hand, when the molar ratio of lithium exceeds 1.5, there is a surplus lithium compound that does not contribute to charge and discharge together with the lithium nickel composite oxide, and the battery resistance increases and the charge and discharge capacity decreases. Sometimes.

また、正極活物質100は、ニオブを除く組成として、一般式(1):Lid1Ni1−a−bCo2+α(前記一般式(1)中、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素であり、0≦a≦0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d1≦1.5、0≦α≦0.5である。)で表されてもよい。なお、上記一般式(1)中、各元素の好ましい範囲は、上述したモル比と同様の範囲とすることができる。 In addition, the positive electrode active material 100 has a composition excluding niobium as a general formula (1): Li d1 Ni 1-ab Co a Mb O 2 + α (wherein M is Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and at least one element selected from Ta, 0 ≦ a ≦ 0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d1 ≦ 1.5, and 0 ≦ α ≦ 0.5). In the general formula (1), the preferable range of each element can be the same range as the above-described molar ratio.

(2)第1のリチウム金属複合酸化物
図1(B)は、第1のリチウム金属複合酸化物10の一例を示した模式図である。第1のリチウム金属複合酸化物10は、複数の一次粒子1が凝集して形成された二次粒子2から構成される。二次粒子2の形状は、特に限定されず、例えば、中実構造、中空構造、多孔質構造などの構造を有してもよい。ここで、中実構造は、二次粒子2の全体が複数の一次粒子1の凝集体により構成される構造をいい、中空構造は、二次粒子2の内部に1つ又は複数の空間が存在する構造をいう。また、多孔質構造は、二次粒子2の内部に多数の空隙が存在する構造をいう。なお、第1のリチウム金属複合酸化物10は、二次粒子2だけでなく、少数の単独の一次粒子1を含んでもよい。
(2) First Lithium Metal Complex Oxide FIG. 1B is a schematic diagram illustrating an example of the first lithium metal complex oxide 10. The first lithium metal composite oxide 10 is composed of secondary particles 2 formed by aggregating a plurality of primary particles 1. The shape of the secondary particles 2 is not particularly limited, and may have a structure such as a solid structure, a hollow structure, and a porous structure. Here, the solid structure refers to a structure in which the entirety of the secondary particles 2 is formed by an aggregate of a plurality of primary particles 1, and the hollow structure includes one or a plurality of spaces inside the secondary particles 2. Structure. Further, the porous structure refers to a structure in which a large number of voids exist inside the secondary particles 2. The first lithium metal composite oxide 10 may include not only the secondary particles 2 but also a small number of single primary particles 1.

第1のリチウム金属複合酸化物10の大きさは、特に限定されないが、その体積平均粒径MVが1μm以上30μm以下程度であることが好ましく、3μm以上10μm以下であることがより好ましい。体積平均粒径MVは、例えば、レーザ光回折散乱式粒度分布計で測定した体積積算値から求めることができる。   The size of the first lithium metal composite oxide 10 is not particularly limited, but its volume average particle diameter MV is preferably about 1 μm or more and 30 μm or less, more preferably 3 μm or more and 10 μm or less. The volume average particle size MV can be determined, for example, from a volume integrated value measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution meter.

(3)第1の粒子
第1の粒子20は、リチウムイオン伝導性を有し、かつ、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素とを含む粒子であれば特に限定されない。リチウム及び酸素以外の元素としては、特に限定されず、例えば、Nb、W、P、及び、Siからなる群のうち少なくとも1種の元素であってもよい。なお、第1の粒子は、1種類であってもよく、複数種類であってもよい。
(3) First Particle The first particle 20 is not particularly limited as long as it has lithium ion conductivity and contains lithium, oxygen, and an element other than lithium and oxygen. Elements other than lithium and oxygen are not particularly limited, and may be, for example, at least one element from the group consisting of Nb, W, P, and Si. Note that the first particles may be of one type or a plurality of types.

第1の粒子20としては、例えば、リチウムニオブ複合酸化物、リチウムタングステン複合酸化物、リチウムリン複合酸化物、及びリチウムケイ素複合酸化物からなる群のうち少なくとも1種を含むのが好ましい。例えば、第1の粒子20としては、LiNbO、LiNbO等のリチウムニオブ複合酸化物、LiWO、Li、LiWO等のリチウムタングステン複合酸化物、LiPO等のリチウムリン複合酸化物、LiSiO等のリチウムケイ素複合酸化物等が挙げられる。これらの中でも、リチウムイオン伝導性を高くする観点から、LiNbO及びLiNbOの少なくとも一方を含むことがより好ましく、LiNbOからなることがさらに好ましい。第1の粒子20がLiNbOを含む場合、より高いリチウムイオン伝導性を有することができる。 It is preferable that the first particles 20 include, for example, at least one selected from the group consisting of a lithium niobium composite oxide, a lithium tungsten composite oxide, a lithium phosphorus composite oxide, and a lithium silicon composite oxide. For example, the first particles 20 include lithium niobium composite oxides such as Li 3 NbO 4 and LiNbO 3 , lithium tungsten composite oxides such as Li 2 WO 4 , Li 2 W 2 O 7 , Li 4 WO 5 , and Li Examples thereof include lithium phosphorus composite oxides such as 3 PO 4 and lithium silicon composite oxides such as Li 4 SiO 4 . Among these, from the viewpoint of increasing the lithium ion conductivity, it is more preferable to include at least one of LiNbO 3 and Li 3 NbO 4 , and it is more preferable to include LiNbO 3 . When the first particles 20 include LiNbO 3 , the first particles 20 can have higher lithium ion conductivity.

第1の粒子20の化合物の組成、化合物種は、後述するICP発光分光分析法、X線回折法(XRD)による分析により評価・同定することができる。なお、第1の粒子20は、非晶質相を含んでいてもよい。非晶質相は、リチウムイオン伝導性に優れ、より電池特性を向上させることがある。   The composition and compound type of the compound of the first particles 20 can be evaluated and identified by analysis by ICP emission spectroscopy and X-ray diffraction (XRD) described later. Note that the first particles 20 may include an amorphous phase. The amorphous phase has excellent lithium ion conductivity and may further improve battery characteristics.

第1の粒子20中のリチウム及び酸素以外の元素の量は、正極活物質100全体に対して、0.02質量%以上5.2質量%以下、好ましくは0.1質量%以上5質量%以下、より好ましくは0.15質量%以上4.5質量%以下含まれる。リチウム及び酸素以外の元素の量が上記範囲である場合、二次電池の反応抵抗(正極抵抗)を低減したり、出力特性を向上させたりすることができる。   The amount of the element other than lithium and oxygen in the first particles 20 is 0.02% by mass or more and 5.2% by mass or less, preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass with respect to the whole positive electrode active material 100. Or less, more preferably 0.15% by mass or more and 4.5% by mass or less. When the amounts of the elements other than lithium and oxygen are in the above ranges, the reaction resistance (positive electrode resistance) of the secondary battery can be reduced, and the output characteristics can be improved.

また、第1の粒子20がリチウムニオブ複合酸化物である場合、リチウムニオブ複合酸化物中のニオブの量が、正極活物質全体に対して、例えば、2質量%以上4質量%以下であってもよい。ニオブの量が上記範囲である場合、二次電池の正極抵抗(反応抵抗)をより低減し、出力特性をより向上することができる。   When the first particles 20 are a lithium-niobium composite oxide, the amount of niobium in the lithium-niobium composite oxide is, for example, 2% by mass or more and 4% by mass or less based on the whole positive electrode active material. Is also good. When the amount of niobium is in the above range, the positive electrode resistance (reaction resistance) of the secondary battery can be further reduced, and the output characteristics can be further improved.

正極活物質100において、第1の粒子20の少なくとも一部が、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面に、結合(又は、付着)して存在する(図1(A)の20a参照)。第1の粒子20は、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面の少なくとも一部に結合して存在していればよく、全体を被覆していてもよく、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面の一部に結合していてもよい。第1の粒子20は、後述する熱処理(ステップS20)により、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面に結合(付着)することができる。   In the positive electrode active material 100, at least a part of the first particles 20 is bonded (or adhered) to the surface of the first lithium metal composite oxide 10 (see 20a in FIG. 1A). . The first particles 20 may be present as long as they are bonded to at least a part of the surface of the first lithium metal composite oxide 10 and may cover the entire surface. 10 may be bonded to a part of the surface. The first particles 20 can be bonded (adhered) to the surface of the first lithium metal composite oxide 10 by a heat treatment (step S20) described later.

また、正極活物質100において、第1の粒子20の少なくとも一部が、第1のリチウム金属複合酸化物10から分離して存在することが好ましい(図1(A)の20b参照)。第1のリチウム金属複合酸化物10と結合して存在する第1の粒子20aと、分離して存在する第1の粒子20bとが存在することにより、二次電池の正極を形成した際に、第1のリチウム金属複合酸化物10の粒子間にリチウムイオン伝導パスを形成し、第1のリチウム金属複合酸化物10の粒子間のイオン伝導性を向上させるものと推定される。   Further, in the positive electrode active material 100, it is preferable that at least a part of the first particles 20 exists separately from the first lithium metal composite oxide 10 (see 20b in FIG. 1A). Due to the presence of the first particles 20a which are present in combination with the first lithium metal composite oxide 10 and the first particles 20b which are present separately, when the positive electrode of the secondary battery is formed, It is presumed that a lithium ion conduction path is formed between the particles of the first lithium metal composite oxide 10 to improve the ion conductivity between the particles of the first lithium metal composite oxide 10.

第1のリチウム金属複合酸化物10と分離して存在している第1の粒子20bは、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面に結合して存在する第1の粒子20aと同じ元素を含むものが好ましく、同一の組成であることがより好ましい。   The first particles 20b which are present separately from the first lithium metal composite oxide 10 contain the same elements as the first particles 20a which are present on the surface of the first lithium metal composite oxide 10. It is preferable that they have the same composition, and it is more preferable that they have the same composition.

また、第1の粒子20の大きさは、特に限定されないが、第1の粒子20の少なくとも一部は、最長径が0.5μm以上であることが好ましく、1μm以上であってもよい。また、第1の粒子20の平均粒径は、0.5μm以上であってもよい。第1の粒子20が不定形等の場合、平均粒径とは、走査型電子顕微鏡(SEM)で複数の第1の粒子20を観察した際の平均最長径であってもよい。   Further, the size of the first particles 20 is not particularly limited, but at least a part of the first particles 20 preferably has a longest diameter of 0.5 μm or more, and may be 1 μm or more. Further, the average particle size of the first particles 20 may be 0.5 μm or more. When the first particles 20 are irregular or the like, the average particle diameter may be an average longest diameter when a plurality of first particles 20 are observed with a scanning electron microscope (SEM).

2.正極活物質の製造方法
図2は、本実施形態に係る正極活物質の製造方法の一例を示す図である。正極活物質の製造方法は、第2のリチウム金属複合酸化物と、リチウムと反応して第1の粒子を形成可能な第2の粒子とを、混合すること(ステップS10)と、混合して得られた混合物を熱処理すること(ステップS20)と、を備える。この正極活物質の製造方法により、上述した正極活物質100を容易に生産性高く製造することができる。
2. 2. Method for Producing Positive Electrode Active Material FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a method for producing a positive electrode active material according to the present embodiment. The method for producing a positive electrode active material includes mixing a second lithium metal composite oxide with a second particle capable of forming a first particle by reacting with lithium (step S10); Heat treating the obtained mixture (step S20). According to the method for manufacturing a positive electrode active material, the above-described positive electrode active material 100 can be easily manufactured with high productivity.

また、第2のリチウム金属複合酸化物は、図3に示すように、晶析によりニッケル、コバルト、及び、任意に元素Mを含む化合物(以下、単に「ニッケル化合物」ともいう。)を得ること(ステップS1)と、得られたニッケル化合物、及び、リチウム化合物を混合すること(ステップS2)、得られた混合物を焼成すること(ステップS3)と、を備える工程により製造されてもよい。晶析により得られたニッケル化合物を正極活物質の前駆体として用いる場合、より均一な組成を有する正極活物質を得ることができる。なお、上記ニッケル化合物は、水酸化物及び酸化物の一方、又は、両方の形態を含む。以下、本実施形態に係る正極活物質の製造方法の一例について、説明する。   As shown in FIG. 3, the second lithium metal composite oxide obtains a compound containing nickel, cobalt, and optionally an element M (hereinafter, also simply referred to as “nickel compound”) by crystallization. It may be manufactured by a process including (Step S1), mixing the obtained nickel compound and lithium compound (Step S2), and firing the obtained mixture (Step S3). When a nickel compound obtained by crystallization is used as a precursor of a positive electrode active material, a positive electrode active material having a more uniform composition can be obtained. The nickel compound includes one or both of a hydroxide and an oxide. Hereinafter, an example of the method for manufacturing the positive electrode active material according to the present embodiment will be described.

[晶析工程(ステップS1)]
ニッケルを含む化合物(正極活物質の前駆体)は、公知の製造方法により得ることができるが、晶析により得ることが好ましく、晶析の際には、核生成工程と粒子成長工程との2つの工程に分離して行うことがより好ましい。晶析を上記の2つの工程に分離することにより、より均一な粒子径を有し、かつ、粒度分布の狭いニッケル化合物を得ることができる。ニッケル化合物(正極活物質の前駆体)の形態は、焼成後の第2のリチウム金属複合酸化物の形態に引き継がれるため、最終的に得られる正極活物質においても、均一な粒子径を有することができ、サイクル特性などの電池特性を向上させることができる。以下、晶析工程の一例として、核生成段階と粒子成長段階に分離した場合について説明する。
[Crystallization Step (Step S1)]
The nickel-containing compound (precursor of the positive electrode active material) can be obtained by a known production method, but is preferably obtained by crystallization. In the case of crystallization, two steps of a nucleation step and a particle growth step are performed. It is more preferable to perform the steps separately. By separating crystallization into the above two steps, a nickel compound having a more uniform particle size and a narrow particle size distribution can be obtained. Since the form of the nickel compound (precursor of the positive electrode active material) is inherited by the form of the second lithium metal composite oxide after firing, the finally obtained positive electrode active material must have a uniform particle size. Thus, battery characteristics such as cycle characteristics can be improved. Hereinafter, as an example of the crystallization step, a case where the separation is performed into a nucleation stage and a particle growth stage will be described.

(核生成工程)
まず、ニッケル、コバルト、及び、任意に元素Mを含有する化合物を、所定の割合で水に溶解し、原料水溶液を調整する。元素Mがアルミニウムの場合は、別途、アルミン酸ナトリウムなどを用いて、アルミニウム供給液を作製する。また、反応槽内に、アルカリ水溶液と、アンモニウムイオン供給体を含む水溶液を供給および混合して、液温25℃基準で測定するpH値が12.0以上14.0以下、アンモニウムイオン濃度が3g/L以上25g/L以下である反応前水溶液を調製する。なお、反応前水溶液のpH値はpH計により、アンモニウムイオン濃度はイオンメータにより測定することができる。
(Nucleation process)
First, a compound containing nickel, cobalt and optionally an element M is dissolved in water at a predetermined ratio to prepare a raw material aqueous solution. When the element M is aluminum, an aluminum supply liquid is separately prepared using sodium aluminate or the like. Further, an alkaline aqueous solution and an aqueous solution containing an ammonium ion supplier are supplied and mixed into the reaction tank, and the pH value measured at a liquid temperature of 25 ° C. is 12.0 to 14.0 and the ammonium ion concentration is 3 g. A pre-reaction aqueous solution of not less than / L and not more than 25 g / L is prepared. The pH value of the aqueous solution before the reaction can be measured with a pH meter, and the ammonium ion concentration can be measured with an ion meter.

次に、この反応前水溶液を撹拌しながら、原料水溶液を供給する。また、元素Mがアルミニウムの場合は、別途、アルミニウム供給液を供給する。これにより、反応槽内には、核生成工程における反応水溶液である核生成用水溶液が形成される。この核生成用水溶液のpH値は上述した範囲にあるので、核生成工程では、核はほとんど成長することなく、核生成が優先的に起こる。なお、核生成工程では、核生成に伴い、核生成用水溶液のpH値およびアンモニウムイオンの濃度は変化するので、アルカリ水溶液およびアンモニア水溶液を適時供給し、反応槽内液のpH値が液温25℃基準でpH12.0以上14.0以下の範囲、かつアンモニウムイオンの濃度が3g/L以上25g/L以下の範囲に維持するように制御する。   Next, the raw material aqueous solution is supplied while stirring the aqueous solution before the reaction. When the element M is aluminum, an aluminum supply liquid is separately supplied. Thereby, an aqueous solution for nucleation, which is a reaction aqueous solution in the nucleation step, is formed in the reaction tank. Since the pH value of the aqueous solution for nucleation is in the above-described range, nuclei hardly grow in the nucleation step, and nucleation occurs preferentially. In the nucleation step, the pH value of the aqueous solution for nucleation and the concentration of ammonium ions change with the nucleation, so that an alkaline aqueous solution and an aqueous ammonia solution are supplied at appropriate times, and the pH value of the solution in the reaction tank is adjusted to a liquid temperature of 25%. Control is performed so that the pH is maintained in the range of 12.0 to 14.0 and the concentration of ammonium ion is maintained in the range of 3 g / L to 25 g / L on the basis of ° C.

(粒子成長工程)
核生成工程終了後、反応槽内の核生成用水溶液のpH値を、液温25℃基準で10.5以上12.0以下に調整し、粒子成長工程における反応水溶液である粒子成長用水溶液を形成する。なお、pH値は、アルカリ水溶液の供給を停止することでも調整可能であるが、粒度分布の狭いニッケル化合物を得るためには、一旦、すべての水溶液の供給を停止してpH値を調整することが好ましい。具体的には、すべての水溶液の供給を停止した後、核生成用水溶液に、原料となる金属化合物を構成する酸と同種の無機酸を供給することにより、pH値を調整することが好ましい。
(Grain growth process)
After the nucleation step, the pH value of the nucleation aqueous solution in the reaction tank is adjusted to 10.5 or more and 12.0 or less based on a liquid temperature of 25 ° C., and the aqueous solution for particle growth, which is a reaction aqueous solution in the particle growth step, Form. The pH value can be adjusted by stopping the supply of the aqueous alkali solution. However, in order to obtain a nickel compound having a narrow particle size distribution, it is necessary to temporarily stop the supply of all the aqueous solutions and adjust the pH value. Is preferred. Specifically, it is preferable to adjust the pH value by stopping the supply of all the aqueous solutions and then supplying the nucleation aqueous solution with the same kind of inorganic acid as the acid constituting the metal compound as the raw material.

次に、粒子成長用水溶液を撹拌しながら、原料水溶液を供給する。この際、粒子成長用水溶液のpH値は上述した範囲にあるため、新たな核はほとんど生成せず、核(粒子)成長が進行し、所定の粒径を有するニッケル化合物の粒子が形成される。なお、粒子成長工程においても、粒子成長に伴い、粒子成長用水溶液のpH値およびアンモニウムイオン濃度は変化するので、アルカリ水溶液およびアンモニア水溶液を適時供給し、pH値およびアンモニウムイオン濃度を上記範囲に維持することが必要となる。   Next, the raw material aqueous solution is supplied while stirring the aqueous solution for particle growth. At this time, since the pH value of the aqueous solution for particle growth is in the above-described range, almost no new nuclei are generated, nucleus (particle) growth proceeds, and particles of the nickel compound having a predetermined particle size are formed. . In the particle growth step, the pH value and the ammonium ion concentration of the aqueous solution for particle growth change as the particles grow, so that an alkaline aqueous solution and an aqueous ammonia solution are supplied at appropriate times to maintain the pH value and the ammonium ion concentration in the above ranges. It is necessary to do.

なお、核生成工程および粒子成長工程における反応雰囲気は、要求される二次粒子2の構造に応じて適宜調整する。たとえば、核生成工程および粒子成長工程全体を通じて、反応雰囲気を、酸素濃度が5容量%以下の非酸化性雰囲気とした場合に得られるニッケル化合物を焼成すると、中実構造のリチウム遷移金属複合酸化物が得られる。   The reaction atmosphere in the nucleation step and the particle growth step is appropriately adjusted according to the required structure of the secondary particles 2. For example, when a nickel compound obtained when the reaction atmosphere is a non-oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 5% by volume or less throughout the nucleation step and the particle growth step is fired, a lithium-transition metal composite oxide having a solid structure is obtained. Is obtained.

一方、核生成工程および粒子成長工程の初期における反応雰囲気を、酸素濃度が5容量%を超える酸化性雰囲気とし、粒子成長工程において、反応雰囲気を、酸化性雰囲気から非酸化性雰囲気に切り替えると、得られるニッケル化合物は、微細一次粒子からなる低密度の中心部と、微細一次粒子よりも大きい板状一次粒子からなる高密度の外殻部から構成されたものとなる。このようなニッケル化合物を焼成すると、中空構造を有する第1のリチウム金属複合酸化物10が得られる。   On the other hand, when the reaction atmosphere in the initial stage of the nucleation step and the particle growth step is an oxidizing atmosphere in which the oxygen concentration exceeds 5% by volume, and the reaction atmosphere is switched from the oxidizing atmosphere to the non-oxidizing atmosphere in the particle growing step, The resulting nickel compound has a low-density central portion composed of fine primary particles and a high-density outer shell composed of plate-like primary particles larger than the fine primary particles. By firing such a nickel compound, the first lithium metal composite oxide 10 having a hollow structure is obtained.

また、核生成工程における反応雰囲気を、非酸化性雰囲気とし、粒子成長工程において、酸化性雰囲気に切り替えた後、再度、非酸化性雰囲気に切り替える反応雰囲気制御を、1回ないし複数回行うことで、低密度層と高密度層が交互に積層した積層構造を備えるニッケル化合物を得られる。このようなニッケル化合物を焼成すると、粒子内部に複数の空隙が分散している多孔質構造を有する第1のリチウム金属複合酸化物10が得られる。   Further, the reaction atmosphere in the nucleation step is set to a non-oxidizing atmosphere, and in the particle growing step, the reaction atmosphere is switched to the oxidizing atmosphere, and then the reaction atmosphere is switched to the non-oxidizing atmosphere once or more times. Thus, a nickel compound having a laminated structure in which low-density layers and high-density layers are alternately laminated can be obtained. By firing such a nickel compound, a first lithium metal composite oxide 10 having a porous structure in which a plurality of voids are dispersed inside the particles is obtained.

なお、晶析(ステップS1)後に得られたニッケル複合水酸化物(ニッケル化合物)は、酸化焙焼して、水酸化物の少なくとも一部をニッケル複合酸化物としてもよく、すべてをニッケル複合酸化物(ニッケル化合物)としてもよい。   The nickel composite hydroxide (nickel compound) obtained after the crystallization (step S1) may be oxidized and roasted so that at least a part of the hydroxide may be converted to a nickel composite oxide. (Nickel compound).

[焼成前の混合工程(ステップS2)]
次いで、得られたニッケル化合物、及び、リチウム化合物を混合する(ステップS2)。焼成前に混合するリチウム化合物は、特にその種類が制限されることはないが、炭酸リチウム、水酸化リチウム、硝酸リチウムなどを好適に使用することができる。これらのうち、取り扱いの容易さや品質の安定性を考慮すると、炭酸リチウムまたは水酸化リチウムを用いることが好ましく、炭酸リチウムを用いることがより好ましい。
[Mixing Step Before Firing (Step S2)]
Next, the obtained nickel compound and lithium compound are mixed (step S2). Although the kind of the lithium compound to be mixed before firing is not particularly limited, lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium nitrate and the like can be suitably used. Of these, lithium carbonate or lithium hydroxide is preferably used, and lithium carbonate is more preferably used in consideration of ease of handling and stability of quality.

混合工程(ステップS2)では、混合して得られる混合物中のリチウム以外の金属原子、ニッケル、コバルト、およびその他の元素Mとの原子数の和(Me)と、リチウムの原子数(Li)との比(Li/Me)が、0.95以上1.5以下、好ましくは1.0以上1.5以下、より好ましくは1.0以上1.35以下、さらに好ましくは1.0以上1.2以下となるように、ニッケル化合物とリチウム化合物とを混合する。すなわち、後述する焼成工程(ステップS3)の前後では、Li/Meは変化しないので、混合工程(ステップS2)におけるLi/Meが、目的とする正極活物質100(又は、第2のリチウム金属複合酸化物)のLi/Meとなるように、ニッケル化合物とリチウム化合物とを混合する。   In the mixing step (Step S2), the sum (Me) of the number of atoms of metal other than lithium, nickel, cobalt, and other elements M in the mixture obtained by mixing and the number of atoms of lithium (Li) (Li / Me) is 0.95 to 1.5, preferably 1.0 to 1.5, more preferably 1.0 to 1.35, and further preferably 1.0 to 1.35. A nickel compound and a lithium compound are mixed so as to be 2 or less. That is, since Li / Me does not change before and after the baking step (step S3) described later, the Li / Me in the mixing step (step S2) depends on the intended cathode active material 100 (or the second lithium metal composite). An oxide) is mixed with a nickel compound and a lithium compound so that Li / Me is obtained.

ニッケル化合物とリチウム化合物は、微粉が生じない程度に十分に混合することが好ましい。混合が不十分であると、個々の粒子間でLi/Meにばらつきが生じ、十分な電池特性を得ることができない場合がある。なお、混合には、一般的な混合機を使用することができる。たとえば、シェーカーミキサ、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダなどを用いることができる。   It is preferable that the nickel compound and the lithium compound are sufficiently mixed so that fine powder is not generated. Insufficient mixing may cause variations in Li / Me between the individual particles, making it impossible to obtain sufficient battery characteristics. Note that a general mixer can be used for mixing. For example, a shaker mixer, a redige mixer, a julia mixer, a V blender, and the like can be used.

[焼成工程(ステップS3)]
次いで、得られた混合物を焼成して、第2のリチウム金属複合酸化物を得る(ステップS3)。焼成工程に用いられる炉は、特に制限されることはなく、大気ないしは酸素気流中で加熱できるものであればよい。同様に、炉内の雰囲気を均一に保つ観点から、ガス発生のないバッチ式あるいは連続式の電気炉を用いることが好ましい。
[Firing Step (Step S3)]
Next, the obtained mixture is fired to obtain a second lithium metal composite oxide (Step S3). The furnace used in the firing step is not particularly limited as long as it can be heated in the air or an oxygen stream. Similarly, from the viewpoint of keeping the atmosphere in the furnace uniform, it is preferable to use a batch-type or continuous-type electric furnace that does not generate gas.

焼成工程(ステップS3)における焼成温度は、700℃以上1000℃以下であることが好ましく、730℃以上950℃以下であることがより好ましい。焼成温度が700℃未満である場合、得られる第2のリチウム金属複合酸化物の結晶性が不十分なものとなる恐れがある。一方、焼成温度が1000℃を超える場合、第2のリチウム金属複合酸化物の粒子間で激しく焼結し、異常粒成長が引き起こされ、不定形な粗大粒子の割合が増加することとなる。   The firing temperature in the firing step (Step S3) is preferably from 700 ° C to 1000 ° C, more preferably from 730 ° C to 950 ° C. If the firing temperature is lower than 700 ° C., the resulting second lithium metal composite oxide may have insufficient crystallinity. On the other hand, when the sintering temperature exceeds 1000 ° C., the particles of the second lithium metal composite oxide are violently sintered, causing abnormal grain growth and increasing the proportion of irregularly shaped coarse particles.

焼成工程(ステップS3)における焼成温度での保持時間は、1時間以上10時間以下とすることが好ましく、2時間以上6時間以下とすることがより好ましい。焼成工程(ステップS3)の焼成温度における保持時間が1時間未満である場合、得られる第2のリチウム金属複合酸化物の結晶性が不十分なものとなるおそれがある。   The holding time at the firing temperature in the firing step (step S3) is preferably 1 hour or more and 10 hours or less, and more preferably 2 hours or more and 6 hours or less. If the holding time at the firing temperature in the firing step (Step S3) is less than 1 hour, the resulting second lithium metal composite oxide may have insufficient crystallinity.

焼成時の雰囲気は、酸化性雰囲気とすることが好ましく、酸素濃度が18容量%以上100容量%以下の雰囲気とすることがより好ましく、上記酸素濃度の酸素と不活性ガスの混合雰囲気とすることが特に好ましい。すなわち、焼成は、大気ないしは酸素気流中で行うことが好ましい。酸素濃度が18容量%未満では、リチウム金属複合酸化物の結晶性が不十分なものとなるおそれがある。   The atmosphere during the firing is preferably an oxidizing atmosphere, more preferably an atmosphere having an oxygen concentration of 18% by volume or more and 100% by volume or less, and a mixed atmosphere of oxygen having the above oxygen concentration and an inert gas. Is particularly preferred. That is, firing is preferably performed in the air or an oxygen stream. If the oxygen concentration is less than 18% by volume, the crystallinity of the lithium metal composite oxide may be insufficient.

得られた第2のリチウム金属複合酸化物を構成する二次粒子は、凝集または軽度の焼結が生じている場合がある。このような場合には、二次粒子の凝集体または焼結体を解砕することが好ましい。これによって、得られる第2のリチウム金属複合酸化物の平均粒径や粒度分布を好適な範囲に調整することができる。   The secondary particles constituting the obtained second lithium metal composite oxide may have undergone aggregation or mild sintering. In such a case, it is preferable to crush the aggregate or the sintered body of the secondary particles. Thereby, the average particle size and particle size distribution of the obtained second lithium metal composite oxide can be adjusted to a suitable range.

なお、解砕とは、焼成時に二次粒子間の焼結ネッキングなどにより生じた複数の二次粒子からなる凝集体に、機械的エネルギを投入して、二次粒子自体をほとんど破壊することなく分離させて、凝集体をほぐす操作を意味する。   In addition, crushing means that mechanical energy is applied to an aggregate composed of a plurality of secondary particles generated by sintering necking between the secondary particles during firing, and the secondary particles themselves are almost not destroyed. It means an operation of separating and loosening aggregates.

解砕には、公知の手段を用いることができ、たとえば、ピンミルやハンマーミルなどを使用することができる。なお、この際、二次粒子を破壊しないように解砕力を適切な範囲に調整することが好ましい。   Known means can be used for crushing, and for example, a pin mill, a hammer mill, or the like can be used. At this time, it is preferable to adjust the crushing force to an appropriate range so as not to destroy the secondary particles.

焼成工程(ステップS3)後に得られた第2のリチウム金属複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d2:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d2≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表されてもよい。各元素のモル比の好ましい範囲は、上述した第1のリチウム金属複合酸化物と同様である。なお、後述するように、熱処理工程(ステップS20)において、第2のリチウム金属複合酸化物中のリチウムの一部が、第2の粒子と反応することがある。よって、第2のリチウム金属複合酸化物中のリチウムのモル比(d2)は、最終的に得られる第1のリチウム金属複合酸化物中のリチウムのモル比(d3)よりも、第2の粒子と反応する分だけ、多くなるように調製してもよい。   The second lithium metal composite oxide obtained after the firing step (step S3) contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the amount (molar) of these elements. ) Ratio: Li: Ni: Co: M = d2: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d2 ≦ 1.5, M is at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta) May be done. The preferred range of the molar ratio of each element is the same as that of the first lithium metal composite oxide described above. Note that, as described later, in the heat treatment step (step S20), part of lithium in the second lithium metal composite oxide may react with the second particles. Therefore, the molar ratio (d2) of lithium in the second lithium metal composite oxide is larger than the molar ratio (d3) of lithium in the finally obtained first lithium metal composite oxide in the second particles. It may be prepared so as to increase as much as reacts with.

[混合工程(ステップS10)]
次いで、第2のリチウム金属複合酸化物と、リチウムと反応して第1の粒子20を形成可能な第2の粒子とを、混合する(ステップS10)。なお、第2のリチウム金属複合酸化物は、上述のステップS1〜S3の方法以外の方法で得てもよい。
[Mixing Step (Step S10)]
Next, the second lithium metal composite oxide and the second particles capable of forming the first particles 20 by reacting with lithium are mixed (Step S10). Note that the second lithium metal composite oxide may be obtained by a method other than the methods of Steps S1 to S3 described above.

第2の粒子としては、目的とする第1の粒子20に含まれるリチウム及び酸素以外の元素と同様の元素を含む。例えば、第2の粒子は、ニオブ、タングステン、リン、及び、ケイ素からなる群より選択された少なくとも一種の元素を含むことが好ましく、ニオブを含む化合物(ニオブ化合物)であることがより好ましい。また、第2の粒子は、リチウムを含んでもよいし、含まなくてもよいが、第2の粒子がリチウムを含まないことが好ましい。第2の粒子が、リチウムを含まない場合、後述する熱処理工程(ステップS20)において、第2のリチウム金属複合酸化物中の余剰リチウム等と、効率よく反応することができる。なお、本明細書において、リチウムを含まないとは、実質的にリチウムを含まないことをいい、例えば、不純物等として、微量のリチウムを含んでもよく、例えば、1質量%以下のリチウムを含んでもよく、0.1質量%以下のリチウムを含んでもよい。   The second particles contain the same elements as the elements other than lithium and oxygen contained in the target first particles 20. For example, the second particles preferably include at least one element selected from the group consisting of niobium, tungsten, phosphorus, and silicon, and more preferably a compound containing niobium (niobium compound). Further, the second particles may or may not contain lithium, but it is preferable that the second particles do not contain lithium. When the second particles do not contain lithium, they can efficiently react with surplus lithium and the like in the second lithium metal composite oxide in a heat treatment step (step S20) described later. Note that, in this specification, “not including lithium” means that substantially does not include lithium. For example, a trace amount of lithium may be included as an impurity or the like. It may contain 0.1% by mass or less of lithium.

ニオブ化合物としては、ニオブを含む公知の化合物を用いることができ、例えば、ニオブ酸、酸化ニオブ、硝酸ニオブ、五塩化ニオブ、硝酸ニオブなどを用いることができる。これらの中でも、入手のしやすさや、第1のリチウム金属複合酸化物中への不純物の混入を避けるという観点から、ニオブ酸、酸化ニオブ、又は、これらの混合物が好ましく、ニオブ酸(Nb・nHO)がより好ましい。なお、第1のリチウム金属複合酸化物中に不純物が混入した場合、得られる二次電池の熱安定性や電池容量、サイクル特性の低下を招くことがある。 As the niobium compound, known compounds including niobium can be used, and for example, niobate, niobium oxide, niobium nitrate, niobium pentachloride, niobium nitrate and the like can be used. Among these, niobic acid, niobium oxide, or a mixture thereof is preferable from the viewpoints of availability and avoiding contamination of the first lithium metal composite oxide with impurities, and niobate (Nb 2 O) is preferred. 5 · nH 2 O) is more preferred. In addition, when impurities are mixed in the first lithium metal composite oxide, the thermal stability, battery capacity, and cycle characteristics of the obtained secondary battery may be reduced.

第2の粒子の混合量は、混合物中のリチウム及び酸素以外の上記元素の量が、得られる正極活物質100全体に対して0.02質量%以上5.2質量%以下、好ましくは0.05質量%以上5質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上4.5質量%以下となるように、混合することができる。   The mixing amount of the second particles is such that the amount of the above elements other than lithium and oxygen in the mixture is 0.02% by mass or more and 5.2% by mass or less, preferably 0.02% by mass or less, based on the entire positive electrode active material 100 obtained. The mixing can be carried out so as to be from 05% by mass to 5% by mass, more preferably from 0.1% by mass to 4.5% by mass.

また、第2の粒子は、粒子の形状(固相)で混合されることが好ましい。第2の粒子の平均粒径は、好ましくは0.01μm以上10μm以下であり、より好ましくは0.03μm以上3.0μm以下であり、さらに好ましくは0.05μm以上1.5μm以下である。平均粒径が上記範囲である場合、第2のリチウム金属複合酸化物との反応性が良好となる。また、第2の粒子の平均粒径は、例えば、0.1μm以上であってもよく、0.5μ以上であってもよい。   Further, the second particles are preferably mixed in the form of particles (solid phase). The average particle size of the second particles is preferably 0.01 μm or more and 10 μm or less, more preferably 0.03 μm or more and 3.0 μm or less, and even more preferably 0.05 μm or more and 1.5 μm or less. When the average particle size is in the above range, the reactivity with the second lithium metal composite oxide becomes good. The average particle size of the second particles may be, for example, 0.1 μm or more, or may be 0.5 μm or more.

第2の粒子の平均粒径が0.01μmより小さい場合、粉末の取り扱いが非常に困難になるという問題が生じることがある。一方で、平均粒径が10μmより大きい場合、正極活物質100中に、第2の粒子に含まれるリチウム及び酸素以外の元素(例、Nb)が均一に分布せず、電池特性が向上しないことがある。なお、第2の粒子の平均粒径は、体積平均粒径MVであり、例えば、レーザ光回折散乱式粒度分布計により測定される体積積算値から求めることができる。   If the average particle size of the second particles is smaller than 0.01 μm, there may be a problem that handling of the powder becomes extremely difficult. On the other hand, when the average particle diameter is larger than 10 μm, elements other than lithium and oxygen (eg, Nb) contained in the second particles are not uniformly distributed in the positive electrode active material 100, and the battery characteristics are not improved. There is. The average particle size of the second particles is a volume average particle size MV, which can be determined, for example, from a volume integrated value measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution meter.

第2の粒子は、予め、ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル・ナノジェットミル、ビーズミル、ピンミルなど各種粉砕機を用いて、上記範囲の粒径となるように粉砕してもよい。また、ニオブ化合物は、必要に応じて、乾式分級機や篩がけにより分級してもよい。例えば、篩がけを行い、0.01μmに近い粒子を得ることができる。   The second particles may be pulverized in advance by using various types of pulverizers such as a ball mill, a planetary ball mill, a jet mill / nano jet mill, a bead mill, and a pin mill so as to have a particle size in the above range. In addition, the niobium compound may be classified by a dry classifier or a sieve if necessary. For example, sieving can be performed to obtain particles close to 0.01 μm.

第2のリチウム金属複合酸化物と第2の粒子とは、微粉が生じない程度に十分に混合することが好ましい。混合が不十分であると、個々の粒子間で、第2のリチウム金属複合酸化物に由来するリチウムと、第2の粒子との反応性にばらつきが生じ、十分な電池特性を得ることができない場合がある。なお、混合には、一般的な混合機を使用することができる。たとえば、シェーカーミキサ、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダなどを用いることができる。   It is preferable that the second lithium metal composite oxide and the second particles are sufficiently mixed so that fine powder is not generated. If mixing is insufficient, the reactivity between the lithium derived from the second lithium metal composite oxide and the second particles varies among the individual particles, and sufficient battery characteristics cannot be obtained. There are cases. Note that a general mixer can be used for mixing. For example, a shaker mixer, a redige mixer, a julia mixer, a V blender, and the like can be used.

なお、第2のリチウム金属複合酸化物と第2の粒子以外に、リチウム化合物をさらに混合してもよい。第2の粒子は、後述する熱処理工程(ステップS20)において、第2のリチウム金属複合酸化物中のリチウム(余剰リチウムや、結晶中のリチウム)と反応することができるが、この際、第2のリチウム金属複合酸化物の結晶中のリチウムを過剰に引き抜かれて、電池特性が低下することがある。混合工程(ステップS10)において、さらにリチウム化合物を混合する場合、リチウム化合物が、第2の粒子と反応するリチウム源となり、第2のリチウム金属複合酸化物の結晶中のリチウムを過剰に引き抜かれることを抑制できる。なお、リチウム化合物としては、特に限定されないが、例えば、焼成前の混合工程(ステップS2)に記載されたリチウム化合物を用いることができる。   Note that, in addition to the second lithium metal composite oxide and the second particles, a lithium compound may be further mixed. The second particles can react with lithium (excess lithium or lithium in crystals) in the second lithium metal composite oxide in a heat treatment step (step S20) described later. In some cases, lithium in the crystal of the lithium metal composite oxide is excessively extracted, and the battery characteristics may be degraded. When a lithium compound is further mixed in the mixing step (step S10), the lithium compound becomes a lithium source that reacts with the second particles, and excessive lithium is extracted from the crystal of the second lithium metal composite oxide. Can be suppressed. In addition, although it does not specifically limit as a lithium compound, For example, the lithium compound described in the mixing process (step S2) before baking can be used.

[熱処理工程(ステップS20)]
次いで、混合して得られた混合物を400℃以上900℃以下の温度で熱処理する(ステップS20)。熱処理(ステップS20)により、第2のリチウム金属複合酸化物や、任意に混合したリチウム化合物に由来するリチウムと、第2の粒子とが反応して、上記の第1の粒子20を形成することができる。
[Heat treatment step (Step S20)]
Next, the mixture obtained by mixing is heat-treated at a temperature of 400 ° C. or more and 900 ° C. or less (step S20). By the heat treatment (Step S20), the second particles react with the lithium derived from the second lithium metal composite oxide or the arbitrarily mixed lithium compound to form the first particles 20 described above. Can be.

熱処理温度は、400℃以上900℃以下であり、好ましくは500℃以上800℃以下、より好ましくは550℃以上700℃以下である。熱処理温度が上記範囲である場合、リチウムと第2の粒子とが反応して、第1の粒子20を容易に、かつ、正極活物質内に均一に形成することができる。   The heat treatment temperature is 400 ° C. to 900 ° C., preferably 500 ° C. to 800 ° C., more preferably 550 ° C. to 700 ° C. When the heat treatment temperature is within the above range, the lithium and the second particles react with each other, so that the first particles 20 can be easily and uniformly formed in the positive electrode active material.

熱処理時に用いられる炉は、特に制限されることはなく、大気ないしは酸素気流中で加熱できるものであればよい。同様に、炉内の雰囲気を均一に保つ観点から、ガス発生のないバッチ式あるいは連続式の電気炉を用いることが好ましい。   The furnace used at the time of the heat treatment is not particularly limited as long as it can be heated in the air or an oxygen stream. Similarly, from the viewpoint of keeping the atmosphere in the furnace uniform, it is preferable to use a batch-type or continuous-type electric furnace that does not generate gas.

上記の熱処理温度での保持時間は、1時間以上10時間以下とすることが好ましく、2時間以上6時間以下とすることが好ましい。本工程の熱処理温度における保持時間が1時間未満である場合、得られるリチウム金属複合酸化物の結晶性が不十分なものとなるおそれがある。   The holding time at the above heat treatment temperature is preferably from 1 hour to 10 hours, more preferably from 2 hours to 6 hours. If the holding time at the heat treatment temperature in this step is less than 1 hour, the resulting lithium metal composite oxide may have insufficient crystallinity.

熱処理(ステップS20)時の雰囲気は、酸化性雰囲気とすることが好ましく、酸素濃度が18容量%〜100容量%の雰囲気とすることがより好ましく、上記酸素濃度の酸素と不活性ガスの混合雰囲気とすることが特に好ましい。すなわち、焼成は、大気又は酸素気流中で行うことが好ましい。酸素濃度が18容量%未満では、リチウム金属複合酸化物の結晶性の低下を招くおそれがある。   The atmosphere during the heat treatment (step S20) is preferably an oxidizing atmosphere, more preferably an atmosphere having an oxygen concentration of 18% to 100% by volume, and a mixed atmosphere of oxygen and an inert gas having the above oxygen concentration. It is particularly preferred that That is, firing is preferably performed in the air or an oxygen stream. If the oxygen concentration is less than 18% by volume, the crystallinity of the lithium metal composite oxide may be reduced.

3.正極
本実施形態に係る正極は、第1のリチウム金属複合酸化物10と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子20と、を含み、リチウムイオン二次電池に好適に用いることができる。
3. Positive Electrode The positive electrode according to the present embodiment includes the first lithium metal composite oxide 10 and the first particles 20 having lithium ion conductivity, and can be suitably used for a lithium ion secondary battery.

第1のリチウム金属複合酸化物10は、例えば、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d3:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d3≦1.5、Mは、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表されてもよい。各元素のモル比の好ましい範囲は、上述した第1のリチウム金属複合酸化物と同様である。なお、前述したように、熱処理工程(ステップS20)において、第2のリチウム金属複合酸化物中のリチウムの一部が、第2の粒子と反応することがある。よって、最終的に得られる第1のリチウム金属複合酸化物中のリチウムのモル比(d3)は、第1のリチウム金属複合酸化物中のリチウムのモル比(d2)よりも、第2の粒子と反応した分だけ、減少してもよい。   The first lithium metal composite oxide 10 includes, for example, lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the material (molar) ratio of these elements is Li: Ni : Co: M = d3: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d3 ≦ 1 And M may be represented by at least one element selected from W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta). The preferred range of the molar ratio of each element is the same as that of the first lithium metal composite oxide described above. Note that, as described above, in the heat treatment step (step S20), part of lithium in the second lithium metal composite oxide may react with the second particles. Therefore, the molar ratio (d3) of lithium in the finally obtained first lithium metal composite oxide is larger than the molar ratio (d2) of lithium in the first lithium metal composite oxide in the second particles. It may be reduced by the amount that has reacted with.

また、第1のリチウム金属複合酸化物10、及び、第1の粒子20の好ましい組成や特性は、上記の正極活物質の項目で記載したものと同様である。   Further, preferred compositions and characteristics of the first lithium metal composite oxide 10 and the first particles 20 are the same as those described in the item of the positive electrode active material.

本実施形態に係る正極は、第1の粒子20の一部が、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面と結合して存在し、かつ、第1の粒子20の一部が、第1のリチウム金属複合酸化物10とは分離して存在することが好ましい。正極において、第1の粒子20が上記のように分布することにより、第1のリチウム金属複合酸化物10の粒子間に好適なリチウムイオン伝導パスを形成すると推測される。   In the positive electrode according to the present embodiment, a part of the first particles 20 is present in combination with the surface of the first lithium metal composite oxide 10, and a part of the first particles 20 is It is preferable to exist separately from the lithium metal composite oxide 10. In the positive electrode, it is presumed that the distribution of the first particles 20 as described above forms a suitable lithium ion conduction path between the particles of the first lithium metal composite oxide 10.

正極の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上記の第1のリチウム金属複合酸化物10と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子20と、を含む正極活物質100を用いて、以下のように製造される。   The method for manufacturing the positive electrode is not particularly limited. For example, using the positive electrode active material 100 including the first lithium metal composite oxide 10 and the first particles 20 having lithium ion conductivity, the following method is used. It is manufactured as follows.

まず、上記の正極活物質100、導電材および結着剤を混合し、さらに必要に応じて活性炭や、粘度調整などの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。その際、目的とする二次電池の性能に応じて、正極合材ペースト中のそれぞれの混合比は、適宜、調整することができる。例えば、溶剤を除いた正極合材の固形分を100質量部とした場合、正極活物質の含有量を60質量部以上95質量部以下、導電材の含有量を1質量部以上20質量部以下とし、結着剤の含有量を1質量部以上20質量部以下としてもよい。   First, the above-described positive electrode active material 100, a conductive material and a binder are mixed, and if necessary, activated carbon or a solvent for viscosity adjustment or the like is added, and the mixture is kneaded to prepare a positive electrode mixture paste. . At that time, the respective mixing ratios in the positive electrode mixture paste can be appropriately adjusted according to the intended performance of the secondary battery. For example, when the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100 parts by mass, the content of the positive electrode active material is 60 parts by mass or more and 95 parts by mass or less, and the content of the conductive material is 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less. And the content of the binder may be 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less.

導電材としては、特に限定されず、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。   The conductive material is not particularly limited. For example, graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc.) and carbon black-based materials such as acetylene black and Ketjen black can be used.

結着剤は、活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、特に限定されず、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。   The binder plays a role of retaining the active material particles and is not particularly limited. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluoro rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene, cellulose A system resin 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、結着剤を溶解する溶剤を正極合材に添加してもよい。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、活性炭を添加してもよい。   If necessary, the positive electrode active material, the conductive material and the activated carbon may be dispersed, and a solvent for dissolving the binder may be added to the positive electrode mixture. Specifically, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as the solvent. Activated carbon may be added to the positive electrode mixture in order to increase the electric double layer capacity.

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、溶剤を飛散させる。必要に応じ、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。このようにして、シート状の正極を作製することができる。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などをして、電池の作製に供することができる。なお、正極の作製方法は、上記の方法に限られることなく、他の方法によってもよい。   The obtained positive electrode mixture paste is applied to the surface of a current collector made of, for example, aluminum foil, dried, and the solvent is scattered. If necessary, pressure may be applied by a roll press or the like to increase the electrode density. Thus, a sheet-shaped positive electrode can be manufactured. The sheet-shaped positive electrode can be cut to an appropriate size according to the intended battery, and used for battery production. Note that the method for manufacturing the positive electrode is not limited to the above method, and may be another method.

4.リチウムイオン二次電池
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)は、上述した正極活物質を含む正極と、負極と、電解質とを備える。リチウムイオン二次電池は、従来公知のリチウムイオン二次電池と同様の構成要素により構成されることができ、例えば、正極、負極、及び非水系電解液を備える。また、二次電池は、例えば、正極、負極、及び固体電解質を備えた全固体二次電池であってもよい。以下、正極以外の各構成要素について、説明する。
4. Lithium ion secondary battery A lithium ion secondary battery (hereinafter, also referred to as “secondary battery”) according to the present embodiment includes a positive electrode including the above-described positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte. The lithium ion secondary battery can be configured by the same components as the conventionally known lithium ion secondary battery, and includes, for example, a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. The secondary battery may be, for example, an all-solid secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and a solid electrolyte. Hereinafter, each component other than the positive electrode will be described.

なお、以下で説明する実施形態は例示に過ぎず、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、本明細書に記載されている実施形態を基に、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、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、その用途を特に限定するものではない。   The embodiment described below is merely an example, and the lithium-ion secondary battery according to the present embodiment is based on the embodiment described in the present specification and may be variously modified based on the knowledge of those skilled in the art. , Can be implemented in an improved form. Further, the use of the lithium ion secondary battery according to the present embodiment is not particularly limited.

(負極)
負極には、金属リチウムやリチウム合金などを用いてもよく、あるいは、リチウムイオンを吸蔵および脱離できる負極活物質に、結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合材を、銅などの金属箔集電体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを用いてもよい。
(Negative electrode)
For the negative electrode, metallic lithium or a lithium alloy may be used. Alternatively, a negative electrode active material capable of absorbing and desorbing lithium ions is mixed with a binder, and an appropriate solvent is added to form a negative electrode composite. A material formed by applying a material to the surface of a metal foil current collector such as copper, drying the material, and compressing the material to increase the electrode density as necessary may be used.

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。また、結着剤としては、上記のPVDFなどの有機系バインダー以外にも、スチレンブタンジエンゴムなどの水系バインダーを用いてもよい。また、水系バインダーは、粘度調整剤としてカルボキシメチルセルロース(CMC)を用いてもよい。例えば、スチレンブタジエンラテックスを主添加剤とし、粘度調整剤としてCMCを併用する水系バインダーでは、少量での結着力を高めることができる。   As the negative electrode active material, for example, an organic compound fired body such as natural graphite, artificial graphite and a phenol resin, and a powdered carbon material such as coke can be used. In this case, a fluorine-containing resin such as PVDF can be used as the negative electrode binder similarly to the positive electrode, and an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used as a solvent for dispersing the active material and the binder. Solvents can be used. As the binder, an aqueous binder such as styrene butanediene rubber may be used in addition to the organic binder such as PVDF. The aqueous binder may use carboxymethyl cellulose (CMC) as a viscosity modifier. For example, in the case of an aqueous binder using styrene-butadiene latex as a main additive and CMC as a viscosity modifier in combination, the binding power in a small amount can be increased.

(セパレータ)
正極と負極との間には、必要に応じて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、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 as necessary. The separator separates the positive electrode and the negative electrode and retains the electrolyte, and may be a thin film such as polyethylene or polypropylene having a large number of fine pores.

(非水系電解質)
非水系電解質としては、非水電解液を用いることができる。非水系電解液は、例えば、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものを用いてもよい。また、非水系電解液として、イオン液体にリチウム塩が溶解したものを用いてもよい。なお、イオン液体とは、リチウムイオン以外のカチオンおよびアニオンから構成され、常温でも液体状を示す塩をいう。
(Non-aqueous electrolyte)
As the non-aqueous electrolyte, a non-aqueous electrolyte can be used. As the non-aqueous electrolyte, for example, a solution in which a lithium salt as a supporting salt is dissolved in an organic solvent may be used. Further, as the non-aqueous electrolyte, an ionic liquid in which a lithium salt is dissolved may be used. In addition, the ionic liquid refers to a salt composed of cations and anions other than lithium ions, and which is liquid even at normal temperature.

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種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and trifluoropropylene carbonate, and chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and dipropyl carbonate, and further, tetrahydrofuran and 2-hydrogen carbonate. One compound selected from ether compounds such as methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethylmethylsulfone and butanesultone, and phosphorus compounds such as triethyl phosphate and trioctyl phosphate may be used alone or as a mixture of two or more. Can be used.

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 a composite salt thereof can be used. Further, the non-aqueous electrolyte may contain a radical scavenger, a surfactant, a flame retardant, and the like.

また、リチウムイオン二次電池が全固体二次電池の場合、非水系電解質としては、固体電解質を用いてもよい。固体電解質は、高電圧に耐えうる性質を有する。固体電解質としては、無機固体電解質、有機固体電解質が挙げられる。   When the lithium ion secondary battery is an all-solid secondary battery, a solid electrolyte may be used as the non-aqueous electrolyte. The solid electrolyte has a property that can withstand a high voltage. Examples of the solid electrolyte include an inorganic solid electrolyte and an organic solid electrolyte.

無機固体電解質として、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質等が用いられる。   As the inorganic solid electrolyte, an oxide solid electrolyte, a sulfide solid electrolyte, or the like is used.

酸化物系固体電解質としては、特に限定されず、酸素(O)を含有し、かつ、リチウムイオン伝導性と電子絶縁性とを有するものであれば用いることができる。酸化物系固体電解質としては、例えば、リン酸リチウム(LiPO)、LiPO、LiBO、LiNbO、LiTaO、LiSiO、LiSiO−LiPO、LiSiO−LiVO、LiO−B−P、LiO−SiO、LiO−B−ZnO、Li1+XAlTi2−X(PO(0≦X≦1)、Li1+XAlGe2−X(PO(0≦X≦1)、LiTi(PO、Li3XLa2/3−XTiO(0≦X≦2/3)、LiLaTa12、LiLaZr12、LiBaLaTa12、Li3.6Si0.60.4等が挙げられる。 The oxide solid electrolyte is not particularly limited, and any oxide containing oxygen (O) and having lithium ion conductivity and electronic insulation can be used. The oxide-based solid electrolyte, for example, lithium phosphate (Li 3 PO 4), Li 3 PO 4 N X, LiBO 2 N X, LiNbO 3, LiTaO 3, Li 2 SiO 3, Li 4 SiO 4 -Li 3 PO 4 , Li 4 SiO 4 —Li 3 VO 4 , Li 2 O—B 2 O 3 —P 2 O 5 , Li 2 O—SiO 2 , Li 2 O—B 2 O 3 —ZnO, Li 1 + X Al X Ti 2-X (PO 4 ) 3 (0 ≦ X ≦ 1), Li 1 + X Al X Ge 2-X (PO 4 ) 3 (0 ≦ X ≦ 1), LiTi 2 (PO 4 ) 3 , Li 3X La 2 / 3-X TiO 3 (0 ≦ X ≦ 2/3), Li 5 La 3 Ta 2 O 12 , Li 7 La 3 Zr 2 O 12 , Li 6 BaLa 2 Ta 2 O 12 , Li 3.6 Si 0.6 P 0.4 O 4 etc. I can do it.

硫化物系固体電解質としては、特に限定されず、硫黄(S)を含有し、かつ、リチウムイオン伝導性と電子絶縁性とを有するものであれば用いることができる。硫化物系固体電解質としては、例えば、LiS−P、LiS−SiS、LiI−LiS−SiS、LiI−LiS−P、LiI−LiS−B、LiPO−LiS−SiS、LiPO−LiS−SiS、LiPO−LiS−SiS、LiI−LiS−P、LiI−LiPO−P等が挙げられる。 The sulfide-based solid electrolyte is not particularly limited, and any electrolyte containing sulfur (S) and having lithium ion conductivity and electronic insulation can be used. The sulfide-based solid electrolyte, for example, Li 2 S-P 2 S 5, Li 2 S-SiS 2, LiI-Li 2 S-SiS 2, LiI-Li 2 S-P 2 S 5, LiI-Li 2 S-B 2 S 3, Li 3 PO 4 -Li 2 S-Si 2 S, Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2, LiPO 4 -Li 2 S-SiS, LiI-Li 2 S-P 2 O 5, LiI-Li 3 PO 4 -P 2 S 5 , and the like.

なお、無機固体電解質としては、上記以外のものを用いてよく、例えば、LiN、LiI、LiN−LiI−LiOH等を用いてもよい。 In addition, as the inorganic solid electrolyte, one other than the above may be used. For example, Li 3 N, LiI, Li 3 N—LiI—LiOH, or the like may be used.

有機固体電解質としては、イオン伝導性を示す高分子化合物であれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、これらの共重合体などを用いることができる。また、有機固体電解質は、支持塩(リチウム塩)を含んでいてもよい。なお、固体電解質を用いる場合は、電解質と正極活物質の接触を確保するため、正極材中にも固体電解質を混合させてもよい。   The organic solid electrolyte is not particularly limited as long as it is a polymer compound having ion conductivity, and for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, a copolymer thereof, or the like can be used. Further, the organic solid electrolyte may contain a supporting salt (lithium salt). When a solid electrolyte is used, the solid electrolyte may be mixed in the positive electrode material in order to ensure contact between the electrolyte and the positive electrode active material.

(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、及び非水系電解質や、正極、負極、及び固体電解質で構成される本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、円筒形や積層形など、種々の形状にすることができる。
(Battery shape and configuration)
The positive electrode, the negative electrode, the separator, and the non-aqueous electrolyte described above, the positive electrode, the negative electrode, and the lithium ion secondary battery according to the present embodiment including the solid electrolyte include various types such as a cylindrical type and a stacked type. Can be formed.

非水系電解質として非水系電解液を用いる場合、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、リチウムイオン二次電池を完成させる。   When a non-aqueous electrolyte is used as the non-aqueous electrolyte, 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 the non-aqueous electrolyte, and the positive electrode current collector and the outside are impregnated. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal and the negative electrode terminal that communicate with the outside are connected using a current collecting lead and sealed in a battery case to complete a lithium ion secondary battery. .

次に、本発明の一実施形態に係る正極活物質について、実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における正極活物質に含有される金属の分析方法及び正極活物質の各種評価方法は、以下の通りである。   Next, the positive electrode active material according to one embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these examples. In addition, the analysis method of the metal contained in the positive electrode active material and various evaluation methods of the positive electrode active material in Examples and Comparative Examples are as follows.

[組成]
正極活物質を酸溶解した後、ICP発光分光分析装置(株式会社島津製作所製、ICPS−8100)で測定した。
[composition]
After dissolving the positive electrode active material in acid, it was measured with an ICP emission spectrometer (ICPS-8100, manufactured by Shimadzu Corporation).

[化合物種同定]
正極活物質を粉末X線回折装置(スペクトリス社製、X‘Pert、PROMRD)により評価した。
[Compound species identification]
The positive electrode active material was evaluated with a powder X-ray diffractometer (X'Pert, PROMRD, manufactured by Spectris).

[正極活物質の電池特性評価]
図6に示す構造の2032型コイン電池CBA(以下、「コイン型電池CBA」ともいう)を使用した。2032型コイン電池CBAの作製方法は、以下の通りである。
[Evaluation of battery characteristics of positive electrode active material]
A 2032 type coin battery CBA having a structure shown in FIG. 6 (hereinafter, also referred to as “coin type battery CBA”) was used. The method of manufacturing the 2032 type coin battery CBA is as follows.

まず、正極活物質:52.5mgと、アセチレンブラック:15mgと、PTEE:7.5mgを混合し、100MPaの圧力で、直径11mm、厚さ100μmにプレス成形した後、真空乾燥機中、120℃で12時間乾燥することにより、正極PEを作製した。   First, 52.5 mg of a positive electrode active material, 15 mg of acetylene black, and 7.5 mg of PTEE were mixed, and press-molded under a pressure of 100 MPa to a diameter of 11 mm and a thickness of 100 μm. For 12 hours to prepare a positive electrode PE.

次に、この正極PEを用いて2032型コイン電池CBA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。この2032型コイン電池CBAの負極NEには、直径17mm、厚さ1mmのリチウム金属を用い、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。また、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。なお、2032型コイン電池CBAは、ガスケットGAを有し、正極缶PCと負極缶NCとでコイン状の電池に組み立てられたものである。 Next, using this positive electrode PE, a 2032 type coin battery CBA was produced in a glove box in an Ar atmosphere where the dew point was controlled at -80 ° C. For the negative electrode NE of the 2032 type coin battery CBA, a lithium metal having a diameter of 17 mm and a thickness of 1 mm is used, and as an electrolytic solution, ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) using 1M LiClO 4 as a supporting electrolyte are used. An equal volume mixture (manufactured by Toyama Pharmaceutical Co., Ltd.) was used. A 25 μm-thick polyethylene porous film was used as the separator SE. Note that the 2032 type coin battery CBA has a gasket GA and is assembled into a coin-shaped battery with the positive electrode can PC and the negative electrode can NC.

コイン電池CBAを、作製してから24時間程度放置し、開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)が安定した後、正極に対する電流密度を0.1mA/cmとして、カットオフ電圧が4.3Vとなるまで充電し、1時間の休止後、カットオフ電圧が3.0Vになるまで放電した。その後、コイン型電池CBAをSOC20%に相当する電位まで充電して、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(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5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(反応抵抗)の値を算出した。 The coin battery CBA was left for about 24 hours after being manufactured, and after the open circuit voltage OCV (Open Circuit Voltage) was stabilized, the current density for the positive electrode was set to 0.1 mA / cm 2 , and the cutoff voltage was set to 4.3 V. Until the cut-off voltage reached 3.0 V. Thereafter, the coin-type battery CBA is charged to a potential corresponding to SOC of 20%, and measured by an AC impedance method using a frequency response analyzer and a potentiogalvanostat (manufactured by Solartron, 1255B) to obtain a Nyquist plot shown in FIG. Can be Since this Nyquist plot is represented as the sum of characteristic curves indicating solution resistance, negative electrode resistance and its capacity, and positive electrode resistance and its capacity, fitting calculation is performed using an equivalent circuit based on this Nyquist plot, and positive electrode resistance is calculated. (Reaction resistance) was calculated.

(実施例1)
(A)晶析工程
[核生成工程]
はじめに、反応槽内に、水を入れて撹拌しながら、槽内温度を40℃に設定した。この際、反応槽内に窒素ガスを約30分流通させ、反応雰囲気を、酸素濃度が2容量%以下の非酸化性雰囲気とした。続いて、反応槽内に、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供給し、pH値が12.8、アンモニウムイオン濃度が10g/Lとなるように調整することで反応前水溶液を形成した。
(Example 1)
(A) Crystallization step [Nucleation step]
First, the temperature inside the reaction vessel was set to 40 ° C. while water was added and stirred. At this time, nitrogen gas was passed through the reaction tank for about 30 minutes, and the reaction atmosphere was a non-oxidizing atmosphere having an oxygen concentration of 2% by volume or less. Subsequently, an appropriate amount of a 25% by mass aqueous solution of sodium hydroxide and 25% by mass of aqueous ammonia are supplied into the reaction tank, and the pH value is adjusted to 12.8 and the ammonium ion concentration to 10 g / L. An aqueous solution was formed.

次に、硫酸ニッケル、硫酸コバルトを水に溶かして、2mol/Lの原料水溶液を作製した。別途、元素Mをアルミニウムとし、原料となるアルミン酸ナトリウムを水に溶かした後、その溶液に25%水酸化ナトリウム水溶液を、アルミニウムに対するナトリウムのモル比が1.7となるように添加し、2mol/Lのアルミニウム供給液を作製した。さらに、水酸化ナトリウムと、炭酸ナトリウムを、[CO 2−]/[OH]が0.025となるよう、水に溶かしてアルカリ水溶液を作製した。 Next, nickel sulfate and cobalt sulfate were dissolved in water to prepare a 2 mol / L raw material aqueous solution. Separately, after the element M is aluminum and sodium aluminate as a raw material is dissolved in water, a 25% aqueous sodium hydroxide solution is added to the solution so that the molar ratio of sodium to aluminum is 1.7, and 2 mol of sodium hydroxide is added. / L of an aluminum supply liquid was prepared. Furthermore, sodium hydroxide, sodium carbonate, [CO 3 2-] / [ OH -] to become 0.025 to prepare an alkaline aqueous solution dissolved in water.

原料水溶液、アルミニウム供給液、アルカリ水溶液、及び25質量%アンモニア水を、反応前水溶液に一定速度で加え、核生成工程用水溶液を形成し、アンモニウムイオン濃度を10g/Lに保持した状態とし、pHを12.8(核生成工程pH)に制御しつつ、核生成を行った。原料水溶液及びアルミニウム供給体の添加速度は、スラリーの金属元素モル比が、Ni:Co:Al=82:15:3となるように調整した。   A raw material aqueous solution, an aluminum supply solution, an alkaline aqueous solution, and 25% by mass aqueous ammonia are added at a constant rate to the aqueous solution before the reaction to form an aqueous solution for the nucleation step, and the ammonium ion concentration is maintained at 10 g / L. Was controlled to 12.8 (nucleation step pH) to perform nucleation. The addition rates of the raw material aqueous solution and the aluminum supplier were adjusted so that the metal element molar ratio of the slurry was Ni: Co: Al = 82: 15: 3.

[粒子成長工程]
核生成終了後、一旦、すべての水溶液の供給を一旦停止するとともに、硫酸を加えて、pH値が11.6となるように調整することで、粒子成長用水溶液を形成した。pH値が所定の値になったことを確認した後、すべての水溶液の供給を再開し、pHを11.6に制御したまま晶析を継続して、核生成工程で生成した核(粒子)を成長させた。
[Grain growth step]
After the nucleation was completed, the supply of all the aqueous solutions was temporarily stopped, and sulfuric acid was added to adjust the pH value to 11.6, thereby forming an aqueous solution for particle growth. After confirming that the pH value reached a predetermined value, supply of all the aqueous solutions was restarted, crystallization was continued while controlling the pH at 11.6, and nuclei (particles) generated in the nucleation step. Grew.

その後、得られた生成物を、水洗、ろ過、および乾燥させることにより、粉末状のニッケル複合水酸化物(ニッケル化合物)の粒子を得た。なお、元素Mをアルミニウムとする場合、晶析工程で用いるアルミニウム供給液には、アルミン酸ナトリウムと水酸化ナトリウムを含む溶液を使用することが好ましい。それ以外の化合物、例えば、硫酸アルミニウムを用いた場合には、水酸化ニッケルや水酸化コバルトに比べて、水酸化アルミニウムがより低いpHで析出するため、水酸化アルミニウムが単独で析出し易く、粒度分布が狭く粒径が整ったニッケル複合水酸化物(ニッケル化合物)を得ることはできない。   Thereafter, the obtained product was washed with water, filtered, and dried to obtain powdery nickel composite hydroxide (nickel compound) particles. When aluminum is used as the element M, it is preferable to use a solution containing sodium aluminate and sodium hydroxide as the aluminum supply liquid used in the crystallization step. Other compounds, for example, when aluminum sulfate is used, aluminum hydroxide precipitates at a lower pH than nickel hydroxide or cobalt hydroxide, so aluminum hydroxide is easily precipitated alone, and the particle size is small. A nickel composite hydroxide (nickel compound) having a narrow distribution and a uniform particle size cannot be obtained.

(B)混合、焼成工程
上述のように得られた、ニッケル化合物を、空気(酸素:21容量%)気流中において、700℃で6時間の熱処理を行い、ニッケル複合酸化物(ニッケル化合物)を回収した。さらに、Li/Me=1.025となるように、リチウム化合物である水酸化リチウムを秤量し、回収したニッケル複合酸化物と混合して、リチウム混合物を作製した。なお、混合操作にはシェーカーミキサ装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製TURBULA−TypeT2C)を用いた。
(B) Mixing and Firing Step The nickel compound obtained as described above is subjected to a heat treatment at 700 ° C. for 6 hours in a stream of air (oxygen: 21% by volume) to form a nickel composite oxide (nickel compound). Collected. Further, lithium hydroxide as a lithium compound was weighed such that Li / Me = 1.025, and mixed with the recovered nickel composite oxide to prepare a lithium mixture. The mixing operation was performed using a shaker mixer (TURBULA-TypeT2C manufactured by Willie & Bacoffen (WAB)).

次に、作製したリチウム混合物を、酸素(酸素:100容量%)気流中において、500℃で4時間仮焼し、更に730℃で24時間焼成し、冷却後に解砕して、リチウム金属複合酸化物を得た。   Next, the produced lithium mixture is calcined at 500 ° C. for 4 hours in an oxygen (oxygen: 100% by volume) stream, further calcined at 730 ° C. for 24 hours, crushed after cooling, and lithium metal composite oxidation. I got something.

このようにして得られたリチウム金属複合酸化物は、凝集または軽度の焼結が生じていた。このため、このリチウム金属複合酸化物を、連続式ミル(IKA製、MF10ベーシック)を用いて解砕した。   Agglomeration or slight sintering occurred in the lithium metal composite oxide thus obtained. For this reason, this lithium metal composite oxide was crushed using a continuous mill (manufactured by IKA, MF10 basic).

(C)第2の粒子(ニオブ化合物)の混合工程
得られたリチウム金属複合酸化物の粉末とニオブ酸粉末(D50粒径:1.0μm)とを混合し、電気炉(東洋製作所製、電気マッフル炉)を用いて、空気(酸素濃度:21容量%)気流中で、650℃の温度で3時間保持することにより、正極活物質を製造した。
(C) Mixing Step of Second Particles (Niobium Compound) The obtained lithium metal composite oxide powder and niobate powder (D50 particle size: 1.0 μm) are mixed, and the mixture is mixed with an electric furnace (Toyo Seisakusho, Using a muffle furnace), the positive electrode active material was manufactured by maintaining the film at a temperature of 650 ° C. for 3 hours in a stream of air (oxygen concentration: 21% by volume).

(D)正極活物質の評価
[組成]
ICP発光分光分析装置を用いた分析により、この正極活物質は、金属元素のモル比をLi:Ni:Co:Al=1.1:0.82:0.15:0.03のモル比で含有し、Nbを5.2wt%含有することが分かった。
[結晶構造]
得られた正極活物質を、粉末X線回折により評価した。その結果、LiNi0.82Co0.15Al0.03の層状岩塩型に由来するピークと、LiNbO、LiNbOに由来するピークを確認した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。
[形状観察]
得られた正極活物質を、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、図8に示すように、第1のリチウム金属複合酸化物10の表面及び、第1のリチウム金属複合酸化物10から分離した状態で、高輝度の粒子が観測された。反射電子像では、原子番号の大きい元素程、高輝度のコントラストで観測されるため、前述の粉末X線回折の結果と合わせると、高輝度のコントラストで観測されている粒子は、LiNbO、及び/又はLiNbO(第1の粒子20)であると考えられる。
(D) Evaluation of positive electrode active material [Composition]
According to the analysis using an ICP emission spectrometer, this positive electrode active material has a metal element molar ratio of Li: Ni: Co: Al = 1.1: 0.82: 0.15: 0.03. Nb was found to be contained at 5.2 wt%.
[Crystal structure]
The obtained positive electrode active material was evaluated by powder X-ray diffraction. As a result, a peak derived from the layered rock salt type of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 and a peak derived from LiNbO 3 and Li 3 NbO 4 were confirmed. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials.
[Shape observation]
When the obtained positive electrode active material was confirmed by observation of a reflected electron image (COMPO image) by SEM, as shown in FIG. 8, the surface of the first lithium metal composite oxide 10 and the first lithium metal High-brightness particles were observed in a state separated from the composite oxide 10. In the backscattered electron image, an element having a higher atomic number is observed with a higher luminance contrast. Therefore, when combined with the result of the powder X-ray diffraction, particles observed with a higher luminance contrast are LiNbO 3 and And / or Li 3 NbO 4 (first particles 20).

(実施例2)
ニオブ化合物の添加量を、2.70wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例1と同様にLiNbO及び/又はLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 2)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the amount of the niobium compound added was 2.70 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. It is observed, and it is considered that LiNbO 3 and / or Li 3 NbO 4 (first particles) exist as in Example 1.

(実施例3)
ニオブ化合物の添加量を、1.00wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、得られた正極活物質を、粉末X線回折により評価した。その結果、LiNi0.82Co0.15Al0.03の層状岩塩型に由来するピークと、LiNbOに由来するピークを確認した。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、LiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 3)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 1.00 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. The obtained positive electrode active material was evaluated by powder X-ray diffraction. As a result, a peak derived from the layered rock salt type of LiNi 0.82 Co 0.15 Al 0.03 O 2 and a peak derived from LiNbO 3 were confirmed. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. It is considered that LiNbO 3 (first particles) is present.

(実施例4)
ニオブ化合物の添加量を、0.60wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例3と同様にLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 4)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 0.60 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed, it is considered that LiNbO 3 (first particles) is present as in Example 3.

(実施例5)
ニオブ化合物の添加量を、0.10wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例3と同様にLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 5)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the amount of the niobium compound added was 0.10 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed, it is considered that LiNbO 3 (first particles) is present as in Example 3.

(実施例6)
ニオブ化合物の添加量を、0.02wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例3と同様にLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 6)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 0.02 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed, it is considered that LiNbO 3 (first particles) is present as in Example 3.

(実施例7)
原料水溶液及びアルミニウム供給体の添加速度を、スラリーの金属元素モル比が、Ni:Co:Al=92.5:2:5.5となるように調整した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例1と同様にLiNbO及び/又はLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 7)
A positive electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the addition rates of the raw material aqueous solution and the aluminum supplier were adjusted so that the metal element molar ratio of the slurry was Ni: Co: Al = 92.5: 2: 5.5. Active materials were prepared and evaluated. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. It is observed, and it is considered that LiNbO 3 and / or Li 3 NbO 4 (first particles) exist as in Example 1.

(実施例8)
ニオブ化合物の添加量を、2.70wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例7と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例1と同様にLiNbO及び/又はLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 8)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that niobic acid was mixed so that the amount of the niobium compound added was 2.70 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. It is observed, and it is considered that LiNbO 3 and / or Li 3 NbO 4 (first particles) exist as in Example 1.

(実施例9)
ニオブ化合物の添加量を、0.02wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例7と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測され、実施例1と同様にLiNbO及び/又はLiNbO(第1の粒子)が存在すると考えられる。
(Example 9)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 0.02 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. It is observed, and it is considered that LiNbO 3 and / or Li 3 NbO 4 (first particles) exist as in Example 1.

(比較例1)
ニオブ化合物の添加量を、6.4wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測された。
(Comparative Example 1)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that niobic acid was mixed so that the amount of the niobium compound added was 6.4 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed.

(比較例2)
ニオブ化合物の添加量を、5.5wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測された。
(Comparative Example 2)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 5.5 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed.

(比較例3)
ニオブ化合物の添加量を、0.01wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測された。
(Comparative Example 3)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 0.01 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed.

(比較例4)
実施例1において、焼成工程まで実施し、ニオブ化合物の混合、熱処理を行なわなかった以外は、実施例1と同様に正極活物質を作製、評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、図9に示すように、高輝度の粒子は観察されなかった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, a positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the firing step was performed, and the mixing and heat treatment of the niobium compound were not performed. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. Further, as confirmed by observing the reflected electron image (COMPO image) by SEM, as shown in FIG. 9, no high-luminance particles were observed.

(比較例5)
ニオブ化合物の添加量を、6.4wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例7と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測された。
(Comparative Example 5)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that niobic acid was mixed so that the amount of the niobium compound added was 6.4 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed.

(比較例6)
ニオブ化合物の添加量を、0.01wt%となるようにニオブ酸を混合した以外は、実施例7と同様に正極活物質を作製・評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、リチウム金属複合酸化物の表面及び、リチウム金属複合酸化物から分離した状態で、実施例1と同様に高輝度の粒子が観測された。
(Comparative Example 6)
A positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that niobic acid was mixed so that the addition amount of the niobium compound was 0.01 wt%. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. In addition, it was confirmed by observation of a backscattered electron image (COMPO image) by SEM that high-luminance particles were formed on the surface of the lithium metal composite oxide and in a state separated from the lithium metal composite oxide as in Example 1. Observed.

(比較例7)
実施例7において、焼成工程まで実施し、ニオブ化合物の混合、熱処理を行なわなかった以外は、実施例7と同様に正極活物質を作製、評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。また、SEMによる反射電子像(COMPO像)の観察により、確認したところ、高輝度の粒子は観察されなかった。
(Comparative Example 7)
In Example 7, a positive electrode active material was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that the firing step was performed, and the mixing and heat treatment of the niobium compound were not performed. Table 1 shows the evaluation results of the obtained positive electrode active materials. Further, as a result of observing the reflected electron image (COMPO image) by SEM, no high-luminance particles were observed.

[評価結果]
表1に示す実施例及び比較例の反応抵抗をニオブ量に対してプロットしたグラフを、図6、図7に示す。
[Evaluation results]
6 and 7 show graphs in which the reaction resistances of the examples and comparative examples shown in Table 1 are plotted against the amount of niobium.

図6、図7のグラフに示されるように、特定量のニオブ化合物を添加した実施例は、反応抵抗が低減し、二次電池の出力特性向上に効果がある。また、比較例4のように、焼成前にニオブ化合物を混合した正極活物質では、明確な粒子形状を有する高輝度の粒子(第1の粒子)が観察されず、実施例と比較して反応抵抗が高くなっていた。なお、比較例4では、ニオブは、主に二次粒子内部に存在すると推定される。このことから、リチウムイオン伝導性を有するニオブ化合物の粒子(第1の粒子)が、リチウム金属複合酸化物の表面に、明確な粒子の形状として存在することにより、反応抵抗が低減されているものと考えられる。   As shown in the graphs of FIGS. 6 and 7, the examples in which a specific amount of the niobium compound is added are effective in reducing the reaction resistance and improving the output characteristics of the secondary battery. Further, as in Comparative Example 4, in the positive electrode active material in which the niobium compound was mixed before firing, high-brightness particles (first particles) having a clear particle shape were not observed, and the reaction was higher than that in Example. Resistance was high. In Comparative Example 4, niobium is presumed to be mainly present inside the secondary particles. From this, the reaction resistance is reduced because the particles of the niobium compound having lithium ion conductivity (first particles) are present in the form of distinct particles on the surface of the lithium metal composite oxide. it is conceivable that.

100…正極活物質
10…第1のリチウム金属複合酸化物
1…一次粒子
2…二次粒子
20…第1の粒子
20a…第1の粒子(第1のリチウム金属複合酸化物の表面に存在)
20b…第1の粒子(第1のリチウム金属複合酸化物と分離して存在)
CBA…コイン型電池
PE…正極
NE…負極
GA…ガスケット
PE…正極
NE…負極
SE…セパレータ
100 Positive electrode active material 10 First lithium metal composite oxide 1 Primary particle 2 Secondary particle 20 First particle 20a First particle (present on the surface of first lithium metal composite oxide)
20b: first particles (present separately from the first lithium metal composite oxide)
CBA: coin-type battery PE: positive electrode NE: negative electrode GA: gasket PE: positive electrode NE: negative electrode SE: separator

Claims (12)

複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d1:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d1≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、
前記第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、
前記第1の粒子中のリチウム及び酸素以外の元素の量が、正極活物質全体に対して、0.02質量%以上5.2質量%以下であり、
前記第1の粒子の少なくとも一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面に結合して存在する、
リチウムイオン二次電池用正極活物質。
A positive electrode active material including: a first lithium metal composite oxide composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated; and a first particle having lithium ion conductivity,
The positive electrode active material contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the ratio (mol) of these elements is Li: Ni: Co: M = d1: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d1 ≦ 1.5, M is Mn , W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and at least one element selected from Ta)
The first particles include lithium, oxygen, and an element other than lithium and oxygen,
The amount of elements other than lithium and oxygen in the first particles is 0.02% by mass or more and 5.2% by mass or less based on the whole positive electrode active material;
At least a part of the first particles is present by bonding to the surface of the first lithium metal composite oxide,
A positive electrode active material for lithium ion secondary batteries.
前記第1の粒子の少なくとも一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物から分離して存在する、請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質。   The positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein at least a part of the first particles is present separately from the first lithium metal composite oxide. 前記第1の粒子が、リチウムニオブ複合酸化物、リチウムタングステン複合酸化物、リチウムリン複合酸化物、及び、リチウムケイ素複合酸化物からなる群より選択された少なくとも1種を含む、請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質。   2. The method according to claim 1, wherein the first particles include at least one selected from the group consisting of a lithium niobium composite oxide, a lithium tungsten composite oxide, a lithium phosphorus composite oxide, and a lithium silicon composite oxide. 3. Item 3. The positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to Item 2. 前記第1の粒子が、LiNbO及びLiNbOの少なくとも一方を含む、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質。 4. The positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein the first particles include at least one of LiNbO 3 and Li 3 NbO 4. 5 . 前記第1の粒子の少なくとも一部は、最長径が0.5μm以上である、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質。   5. The positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to claim 1, wherein at least a part of the first particles has a longest diameter of 0.5 μm or more. 複数の一次粒子が凝集した二次粒子から構成された第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含む正極活物質の製造方法であって、
第2のリチウム金属複合酸化物と、リチウムと反応して前記第1の粒子を形成可能な第2の粒子とを、混合することと、
前記混合することにより得られた混合物を400℃以上900℃以下の温度で熱処理することと、を備え、
前記第2のリチウム金属複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d1:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d2≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、
前記第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、
前記第2の粒子は、リチウム及び酸素以外の前記元素を含み、
前記混合物中のリチウム及び酸素以外の前記元素の量が、正極活物質全体に対して0.02質量%以上5.2質量%以下であり、
前記第1の粒子の少なくとも一部は、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面に結合して存在する、
リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法。
A method for producing a positive electrode active material, comprising: a first lithium metal composite oxide composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated; and a first particle having lithium ion conductivity,
Mixing a second lithium metal composite oxide and second particles capable of forming the first particles by reacting with lithium;
Heat-treating the mixture obtained by mixing at a temperature of 400 ° C. or more and 900 ° C. or less,
The second lithium metal composite oxide contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the substance (molar) ratio of these elements is Li: Ni: Co. : M = d1: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d2 ≦ 1.5 , M is at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta),
The first particles include lithium, oxygen, and an element other than lithium and oxygen,
The second particles include the element other than lithium and oxygen,
The amount of the element other than lithium and oxygen in the mixture is 0.02% by mass or more and 5.2% by mass or less based on the whole positive electrode active material;
At least a part of the first particles is present by binding to a surface of the first lithium metal composite oxide.
A method for producing a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery.
前記第2の粒子は、ニオブ、タングステン、リン、及び、ケイ素からなる群より選択された少なくとも一種の元素を含む、請求項6に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法。   The method of claim 6, wherein the second particles include at least one element selected from the group consisting of niobium, tungsten, phosphorus, and silicon. 前記第2の粒子は、ニオブ酸を含む、請求項6又は請求項7に記載のリチウムイオン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 lithium ion secondary battery according to claim 6, wherein the second particles include niobic acid. 前記第2のリチウム金属複合酸化物は、晶析により得られたニッケル、コバルト、及び、マンガンを含む化合物と、リチウム化合物と、を700℃以上1000℃以下の温度で焼成して形成される、請求項6〜請求項8のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法。   The second lithium metal composite oxide is formed by firing a compound containing nickel, cobalt, and manganese obtained by crystallization, and a lithium compound at a temperature of 700 ° C to 1000 ° C, A method for producing a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 6 to 8. 第1のリチウム金属複合酸化物と、リチウムイオン伝導性を有する第1の粒子と、を含むリチウムイオン二次電池用の正極であって、
前記第1のリチウム金属複合酸化物は、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mを含み、これらの元素の物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=d3:(1−a−b):a:b(ただし、0≦a<0.40、0≦b<0.35、a+b<0.40、0.95≦d2≦1.5、Mは、Mn、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr、La、及び、Taから選択される少なくとも1種の元素)で表され、
前記第1の粒子は、リチウムと、酸素と、リチウム及び酸素以外の元素と、を含み、
前記第1の粒子の一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物の表面と結合して存在し、かつ、前記第1の粒子の一部が、前記第1のリチウム金属複合酸化物とは分離して存在する、リチウムイオン二次電池用正極。
A positive electrode for a lithium ion secondary battery, comprising: a first lithium metal composite oxide; and first particles having lithium ion conductivity,
The first lithium metal composite oxide contains lithium (Li), nickel (Ni), cobalt (Co), and the element M, and the substance (molar) ratio of these elements is Li: Ni: Co. : M = d3: (1-ab): a: b (where 0 ≦ a <0.40, 0 ≦ b <0.35, a + b <0.40, 0.95 ≦ d2 ≦ 1.5 , M is at least one element selected from Mn, W, Mo, V, Mg, Ca, Al, Ti, Cr, Zr, La, and Ta),
The first particles include lithium, oxygen, and an element other than lithium and oxygen,
A part of the first particles is present in combination with a surface of the first lithium metal composite oxide, and a part of the first particles is a part of the first lithium metal composite oxide. Is a positive electrode for a lithium ion secondary battery that exists separately.
前記第1の粒子が、LiNbO及びLiNbOの少なくとも一方を含む、請求項10に記載のリチウムイオン二次電池用正極。 It said first particles comprise at least one of LiNbO 3 and Li 3 NbO 4, the positive electrode for a lithium ion secondary battery according to claim 10. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の正極活物質を含む正極と、負極と、電解質とを備える、リチウムイオン二次電池。   A lithium ion secondary battery comprising a positive electrode containing the positive electrode active material according to claim 1, a negative electrode, and an electrolyte.
JP2019117732A 2018-06-27 2019-06-25 Positive electrode active material for lithium ion secondary batteries and its manufacturing method, positive electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary batteries Active JP7371364B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018122092 2018-06-27
JP2018122092 2018-06-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020009756A true JP2020009756A (en) 2020-01-16
JP7371364B2 JP7371364B2 (en) 2023-10-31

Family

ID=69152336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019117732A Active JP7371364B2 (en) 2018-06-27 2019-06-25 Positive electrode active material for lithium ion secondary batteries and its manufacturing method, positive electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary batteries

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7371364B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192744A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 三菱重工業株式会社 Dielectric material production method, dielectric material, and ultrasonic sensor
JP2022031070A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 Basf戸田バッテリーマテリアルズ合同会社 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
WO2024004937A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 日亜化学工業株式会社 Positive-electrode active material for secondary batteries, method for manufacturing same, positive electrode for secondary batteries using same, and secondary battery

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015076154A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and method for manufacturing the same
JP2016225277A (en) * 2015-05-29 2016-12-28 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode material
JP2017117766A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2017134996A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode active material
JP2018077937A (en) * 2016-11-07 2018-05-17 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery arranged by use thereof, and method for manufacturing positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015076154A (en) * 2013-10-07 2015-04-20 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, and method for manufacturing the same
JP2016225277A (en) * 2015-05-29 2016-12-28 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode material
JP2017117766A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2017134996A (en) * 2016-01-27 2017-08-03 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method of producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode active material
JP2018077937A (en) * 2016-11-07 2018-05-17 住友金属鉱山株式会社 Positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery, nonaqueous electrolyte secondary battery arranged by use thereof, and method for manufacturing positive electrode material for nonaqueous electrolyte secondary battery

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192744A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 三菱重工業株式会社 Dielectric material production method, dielectric material, and ultrasonic sensor
JP7428568B2 (en) 2020-03-27 2024-02-06 三菱重工業株式会社 Method for manufacturing piezoelectric element membrane of ultrasonic sensor and ultrasonic sensor
JP2022031070A (en) * 2020-08-07 2022-02-18 Basf戸田バッテリーマテリアルズ合同会社 Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
WO2024004937A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-04 日亜化学工業株式会社 Positive-electrode active material for secondary batteries, method for manufacturing same, positive electrode for secondary batteries using same, and secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP7371364B2 (en) 2023-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6818225B2 (en) Method for manufacturing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries
CN108352526B (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, positive electrode composite material paste for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6862727B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and its manufacturing method, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
JP5776996B2 (en) Non-aqueous secondary battery positive electrode active material and non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material
JP7292574B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
CN107078292B (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7238880B2 (en) Metal composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP7245422B2 (en) Metal composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2007265784A (en) Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, its manufacturing method, and nonaqueous electrolyte secondary battery using it
JP7159639B2 (en) Method for producing particles of transition metal composite hydroxide, and method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery
JP7371364B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary batteries and its manufacturing method, positive electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary batteries
JP2024012441A (en) Lithium ion secondary battery cathode active material and lithium ion secondary battery
JP7183815B2 (en) Nickel-manganese-cobalt-containing composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery
JP7183813B2 (en) Nickel-manganese-cobalt-containing composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery
JP7271945B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
JP7167540B2 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing the same, and lithium ion secondary battery
CN112514114A (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
JP2006147500A (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, its manufacturing method, and non-aqueous electrolyte secondary battery using this
JP2020004506A (en) Positive electrode active substance for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery
CN111094188A (en) Metal composite hydroxide and method for producing same, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery and method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery using same
JP7183814B2 (en) Nickel-manganese-cobalt-containing composite hydroxide and manufacturing method thereof, positive electrode active material for lithium ion secondary battery and manufacturing method thereof, and lithium ion secondary battery
JPWO2020027204A1 (en) Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery
US20230135908A1 (en) Metal composite hydroxide, method for producing same, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries, method for producing said positive electrode active material, and nonaqueous electrolyte secondary battery using said positive electrode active material
TWI822958B (en) Method for manufacturing positive electrode active material for lithium ion secondary batteries
WO2020218592A1 (en) Nickel composite hydroxide, method for producing nickel composite hydroxide, positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20191031

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220303

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20221116

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230724

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: 20230919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231002

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7371364

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150