JP2020525991A5 - - Google Patents

Description

前記無機酸水溶液はｐＨ１からｐＨ６であってよい。前記懸濁溶液は、ｐＨ６からｐＨ１０、より好ましくはｐＨ７からｐＨ９であってよい。例えば、前記懸濁溶液の酸度が高いほど、無機酸水溶液の酸度も高いものであり、そのため、前記懸濁溶液内に解離されるニッケルイオンの量が増加し得る。前記懸濁溶液のｐＨが前記範囲を外れてｐＨ１０を超過する場合、懸濁溶液に解離されるニッケルイオンの量が減少することがあり、ｐＨ６未満の場合、強い酸度によってニッケル含有リチウム遷移金属酸化物の表面に損傷（ｄａｍａｇｅ）を引き起こし得る。

Claims (14)

1. リチウムを除いた遷移金属の総モル数に対して６０モル％以上のニッケルを含むニッケル含有リチウム遷移金属酸化物と、
   前記ニッケル含有リチウム遷移金属酸化物の表面に形成され、リチウム含有無機化合物、ニッケル酸化物及びニッケルオキシ水酸化物を含むコーティング層とを含む、正極活物質。
2. 前記ニッケル酸化物及び前記ニッケルオキシ水酸化物は岩塩結晶構造を有する、請求項１に記載の正極活物質。
3. 前記コーティング層は、前記ニッケル酸化物と前記ニッケルオキシ水酸化物を１〜５：１の重量比で含む、請求項１又は２に記載の正極活物質。
4. 前記正極活物質をＸ線光電子分光分析によって測定したスペクトルにおいて、結合エネルギーが６０ｅＶから８０ｅＶの領域と１１０ｅＶから１２０ｅＶの領域でそれぞれピークが現われる、請求項１から３のいずれか一項に記載の正極活物質。
5. 前記リチウム含有無機化合物は、Ｌｉ_３ＢＯ_３、Ｌｉ_３ＰＯ_４、ＬｉＰＯ_３、ＬｉＰ_２Ｏ_７、α‐Ｌｉ_４Ｂ_２Ｏ_５、β‐Ｌｉ_４Ｂ_２Ｏ_５、Ｌｉ_６Ｂ_４Ｏ_９、α‐ＬｉＢＯ_２、Ｌｉ_２Ｂ_４Ｏ_７、Ｌｉ_３Ｂ_７Ｏ_１２、ＬｉＢ_３Ｏ_５及びＬｉ_２Ｂ_８Ｏ_１３からなる群より選択される一つ以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載の正極活物質。
6. 前記ニッケル含有リチウム遷移金属酸化物は、下記化学式１で表され、
   ［化学式１］
   Ｌｉ_１＋ａ（Ｎｉ_ｂＣｏ_ｃＸ_ｄＭ^１ _ｅ）_１−ａＯ_２
   前記化学式１中、
   Ｘは、Ｍｎ及びＡｌからなる群より選択される少なくとも一つ以上であり、
   Ｍ^１は、Ｚｒ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｇ、Ｃｅ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｅ、Ｈｆ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｌａ及びＹからなる群より選択される少なくとも一つ以上であり、
   ０≦ａ≦０．１、０．６≦ｂ≦１．０、０≦ｃ≦０．３、０≦ｄ≦０．３、０≦ｅ≦０．１である、請求項１から５のいずれか一項に記載の正極活物質。
7. リチウムを除いた遷移金属の総モル数に対して６０モル％以上のニッケルを含むニッケル含有リチウム遷移金属酸化物を無機酸水溶液に混合してｐＨ６から１０の懸濁溶液を製造するステップと、
   前記懸濁溶液を乾燥して２００℃から４００℃で低温熱処理することで、前記ニッケル含有リチウム遷移金属酸化物の表面にリチウム含有無機化合物、ニッケル酸化物及びニッケルオキシ水酸化物を含むコーティング層を形成するステップとを含む、正極活物質の製造方法。
8. 前記混合によって前記ニッケル含有リチウム遷移金属酸化物に含まれるリチウムイオン及びニッケルイオンが前記無機酸水溶液に解離される、請求項７に記載の正極活物質の製造方法。
9. 前記無機酸水溶液に解離されたリチウムイオンと前記無機酸水溶液に含まれる無機酸の酸塩基反応によってリチウム含有無機化合物が形成される、請求項８に記載の正極活物質の製造方法。
10. 前記無機酸水溶液に解離されたニッケルイオンと前記無機酸水溶液に含まれる酸素または水素が反応してニッケル酸化物及びニッケルオキシ水酸化物が形成される、請求項８又は９に記載の正極活物質の製造方法。
11. 前記無機酸水溶液はｐＨ１からｐＨ６である、請求項７から１０のいずれか一項に記載の正極活物質の製造方法。
12. 前記無機酸水溶液は、ホウ酸、リン酸、塩酸、硫酸、硝酸、炭酸、フッ酸及び臭化水素酸からなる群より選択される一つ以上を含む、請求項７から１１のいずれか一項に記載の正極活物質の製造方法。
13. 請求項１から６のいずれか一項に記載の正極活物質を含む、リチウム二次電池用正極。
14. 請求項１３に記載のリチウム二次電池用正極を含む、リチウム二次電池。