JP2021018974A - Positive electrode active material with uniform dispersion of aluminum - Google Patents

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Abstract

To provide a positive electrode active material in which the dispersion of aluminum is uniform.SOLUTION: A positive electrode active material is a crystalline oxide containing lithium, nickel and aluminum, and the dispersion of aluminum within a primary particle in the oxide is uniform.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、リチウム、ニッケル及びアルミニウムを含有する正極活物質に関する。 The present invention relates to a positive electrode active material containing lithium, nickel and aluminum.

リチウムイオン二次電池の正極活物質には種々の材料が用いられることが知られている。そのうち、LiNiOで表されるリチウムニッケル酸化物は、特許文献1に記載されているとおり、リチウムイオン二次電池の開発当初、正極活物質として汎用されていた。 It is known that various materials are used as the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery. Among them, the lithium nickel oxide represented by LiNiO 2 was widely used as a positive electrode active material at the beginning of the development of the lithium ion secondary battery as described in Patent Document 1.

また、LiNiOのニッケルの一部を他の金属で置換したリチウムニッケル金属酸化物が開発され、当該リチウムニッケル金属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についての研究が精力的に為されてきた。特に近年、LiNiOのニッケルの一部をコバルト及びアルミニウムで置換した層状岩塩構造のリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物を、正極活物質として採用したリチウムイオン二次電池が、多数報告されている。 In addition, a lithium nickel metal oxide in which a part of nickel in LiNiO 2 is replaced with another metal has been developed, and research on a lithium ion secondary battery using the lithium nickel metal oxide as a positive electrode active material has been energetically studied. It has been done. In particular, in recent years, many lithium ion secondary batteries have been reported in which lithium nickel cobalt aluminum oxide having a layered rock salt structure in which a part of nickel of LiNiO 2 is replaced with cobalt and aluminum is used as a positive electrode active material.

特許文献2には、正極活物質としてLiNi0.81Co0.15Al0.04を採用したリチウムイオン二次電池が具体的に記載されている。 Patent Document 2 specifically describes a lithium ion secondary battery using LiNi 0.81 Co 0.15 Al 0.04 O 2 as a positive electrode active material.

特許文献3には、正極活物質としてLiNi0.8Co0.16Al0.04やLiNi0.8Co0.15Al0.041.90.1を採用したリチウムイオン二次電池が具体的に記載されている。 In Patent Document 3, Lithium ion using LiNi 0.8 Co 0.16 Al 0.04 O 2 or LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.04 O 1.9 F 0.1 as the positive electrode active material is adopted. The secondary battery is specifically described.

特許文献4には、正極活物質としてLiNi0.8Co0.15Al0.05を採用したリチウムイオン二次電池が具体的に記載されている。 Patent Document 4 specifically describes a lithium ion secondary battery that employs LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as the positive electrode active material.

特許文献5には、正極活物質としてLi1.013Ni0.831Co0.119Al0.050、Li1.013Ni0.858Co0.123Al0.020又はLi1.013Ni0.867Co0.098Al0.035を採用したリチウムイオン二次電池が具体的に記載されている。 Patent Document 5 describes Li 1.013 Ni 0.831 Co 0.119 Al 0.050 O 2 , Li 1.013 Ni 0.858 Co 0.123 Al 0.020 O 2 or Li 1 as the positive electrode active material. .013 A lithium ion secondary battery using Ni 0.867 Co 0.098 Al 0.035 O 2 is specifically described.

特開昭63−121260号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-12126 特開2006−128119号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-128119 特開2006−278341号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-278341 特開2014−139926号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-139926 特開2017−195020号公報JP-A-2017-195020

一般的に、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物は、ニッケル、コバルト及びアルミニウムが溶解した水溶液から、ニッケル、コバルト及びアルミニウムを水酸化物として共沈させて、ニッケル、コバルト及びアルミニウムを含有する水酸化物を単離し、次いで、当該水酸化物とリチウム化合物を混合して焼成することで製造される。そして、上述の製造方法で製造されたリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物は、正極活物質として使用される。
しかしながら、上述の製造方法で製造された正極活物質においては、アルミニウムの分布に偏りがあることを本発明者は見出した。
In general, lithium nickel cobalt aluminum oxide is obtained by co-precipitating nickel, cobalt and aluminum as hydroxides from an aqueous solution in which nickel, cobalt and aluminum are dissolved to obtain a hydroxide containing nickel, cobalt and aluminum. It is produced by isolating and then mixing the hydroxide with a lithium compound and firing. Then, the lithium nickel cobalt aluminum oxide produced by the above-mentioned production method is used as a positive electrode active material.
However, the present inventor has found that the distribution of aluminum is biased in the positive electrode active material produced by the above-mentioned production method.

本発明は、かかる事情に鑑みて為されたものであり、アルミニウムの分散が均一である正極活物質を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a positive electrode active material having a uniform dispersion of aluminum.

従来の一般的な製造方法で製造された正極活物質におけるアルミニウムの分布の偏りは、共沈工程においてアルミニウムが他の遷移金属と比較して析出しやすい点にあると、本発明者は考えた。鋭意検討の結果、アルミニウム及び他の遷移金属が溶解する金属水溶液にキレート化合物を添加して、水に対するアルミニウムの溶解性を向上させた上で、金属水溶液のpHを制御することで、アルミニウム及び他の遷移金属すべてを同様のpH範囲で共沈させるとの技術を本発明者は開発した。そして、かかる技術を用いて、一次粒子内にアルミニウムを均一に分散させた正極活物質を製造することに本発明者は成功した。 The present inventor considered that the bias of the distribution of aluminum in the positive electrode active material manufactured by the conventional general manufacturing method is that aluminum is more likely to precipitate in the coprecipitation step than other transition metals. .. As a result of diligent studies, by adding a chelate compound to a metal aqueous solution in which aluminum and other transition metals are dissolved to improve the solubility of aluminum in water, and then controlling the pH of the metal aqueous solution, aluminum and others The present inventor has developed a technique for co-precipitating all transition metals in the same pH range. Then, the present inventor has succeeded in producing a positive electrode active material in which aluminum is uniformly dispersed in the primary particles by using such a technique.

本発明の正極活物質は、リチウム、ニッケル及びアルミニウムを含有する結晶性の酸化物であり、前記酸化物における一次粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とする。 The positive electrode active material of the present invention is a crystalline oxide containing lithium, nickel and aluminum, and is characterized in that the dispersion of aluminum in the primary particles in the oxide is uniform.

本発明により、アルミニウムの分散が均一な正極活物質を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a positive electrode active material having a uniform dispersion of aluminum.

実施例1の正極活物質のSTEM像である。It is a STEM image of the positive electrode active material of Example 1. 実施例1の正極活物質のAlを測定対象としたSTEM−EDX像である。It is a STEM-EDX image which made Al of the positive electrode active material of Example 1 a measurement target.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「x〜y」は、下限xおよび上限yをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。 The best mode for carrying out the present invention will be described below. Unless otherwise specified, the numerical range "x to y" described in the present specification includes the lower limit x and the upper limit y. Then, a numerical range can be constructed by arbitrarily combining these upper and lower limit values and the numerical values listed in the examples. Further, the numerical value arbitrarily selected from the numerical range can be set as the upper limit value and the lower limit value.

本発明の正極活物質は、リチウム、ニッケル及びアルミニウムを含有する結晶性の酸化物であり、前記酸化物における一次粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とする。 The positive electrode active material of the present invention is a crystalline oxide containing lithium, nickel and aluminum, and is characterized in that the dispersion of aluminum in the primary particles in the oxide is uniform.

本明細書において「一次粒子内のアルミニウムの分散が均一」とは、一次粒子の断面のアルミニウム濃度を分析した際に、当該断面における断面積400nmあたりのアルミニウム濃度についての相対標準偏差が20%以下であることを意味する。
アルミニウム濃度についての相対標準偏差は、以下の式で算出される。
相対標準偏差(%)=100×(断面積400nmあたりのアルミニウム濃度についての標準偏差)/(断面積400nmあたりのアルミニウム濃度についての平均値)
In the present specification, "uniform dispersion of aluminum in primary particles" means that when the aluminum concentration in the cross section of the primary particles is analyzed, the relative standard deviation of the aluminum concentration per 400 nm 2 cross section in the cross section is 20%. It means that it is as follows.
The relative standard deviation for the aluminum concentration is calculated by the following formula.
The relative standard deviation (%) = 100 × (standard deviation for aluminum concentration per cross-sectional area of 400 nm 2) / (average value for the aluminum concentration per cross-sectional area of 400 nm 2)

アルミニウム濃度についての相対標準偏差は、小さい値が好ましい。アルミニウム濃度についての相対標準偏差の範囲として、0.1%〜20%、0.5%〜15%、1%〜12%、2%〜10%を例示できる。 The relative standard deviation for the aluminum concentration is preferably small. Examples of the range of relative standard deviations for the aluminum concentration include 0.1% to 20%, 0.5% to 15%, 1% to 12%, and 2% to 10%.

なお、一次粒子とは、同一の結晶方位を示す単一の結晶構造体としての粒子であり、電子顕微鏡での観察の際に1粒と認識される粒子を意味する。 The primary particles are particles as a single crystal structure showing the same crystal orientation, and mean particles that are recognized as one particle when observed with an electron microscope.

一次粒子の粒子径は小さい方が好ましい。正極活物質として機能する際の電荷移動抵抗の低減が期待でき、その結果、ハイレートでの充放電や低温での充放電が円滑に進行することが期待できるからである。ただし、過度に小さい粒子径の一次粒子は好ましいとはいえない。その理由は、不都合な反応が生じ易くなるためである。 The particle size of the primary particles is preferably small. This is because it can be expected that the charge transfer resistance when functioning as the positive electrode active material is reduced, and as a result, charging / discharging at a high rate and charging / discharging at a low temperature can be expected to proceed smoothly. However, primary particles having an excessively small particle size are not preferable. The reason is that an inconvenient reaction is likely to occur.

一次粒子の平均粒子径としては、20nm〜500nmの範囲内が好ましく、30nm〜300nmの範囲内がより好ましく、50nm〜200nmの範囲内がさらに好ましく、70nm〜150nmの範囲内が特に好ましい。本発明の正極活物質において構成金属種が同一である場合には、アルミニウムの含有量が増加すれば、一次粒子の粒径は小さくなる傾向にある。 The average particle size of the primary particles is preferably in the range of 20 nm to 500 nm, more preferably in the range of 30 nm to 300 nm, further preferably in the range of 50 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 70 nm to 150 nm. When the constituent metal species of the positive electrode active material of the present invention are the same, the particle size of the primary particles tends to decrease as the aluminum content increases.

なお、本明細書において一次粒子の粒子径とは、一次粒子の断面の電子顕微鏡像を画像解析して一次粒子の断面積を算出し、ここで、一次粒子の断面が円であると仮定して当該断面積から算出される直径を意味する。また、一次粒子の平均粒子径とは、一次粒子の粒子径の算術平均値を意味する。 In the present specification, the particle size of the primary particle is defined by analyzing an electron microscope image of the cross section of the primary particle to calculate the cross-sectional area of the primary particle, and here, it is assumed that the cross section of the primary particle is a circle. It means the diameter calculated from the cross-sectional area. Further, the average particle size of the primary particles means an arithmetic mean value of the particle size of the primary particles.

一次粒子の粒子径は、ある程度、均一であるのが好ましい。一次粒子の粒子径の相対標準偏差としては50%以下が好ましい。一次粒子の粒子径の相対標準偏差の範囲として、1%〜50%、5%〜40%、10%〜35%を例示できる。 The particle size of the primary particles is preferably uniform to some extent. The relative standard deviation of the particle size of the primary particles is preferably 50% or less. Examples of the range of relative standard deviations of the particle diameters of the primary particles are 1% to 50%, 5% to 40%, and 10% to 35%.

本発明の正極活物質は、複数の一次粒子の凝集体である、二次粒子として製造される。本発明の正極活物質の平均粒子径としては、1〜30μmの範囲内が好ましく、3〜20μmの範囲内がより好ましく、5〜15μmの範囲内がさらに好ましい。
なお、本発明の正極活物質の平均粒子径とは、レーザー散乱回折式粒度分布計による測定におけるD50を意味する。
The positive electrode active material of the present invention is produced as secondary particles, which are aggregates of a plurality of primary particles. The average particle size of the positive electrode active material of the present invention is preferably in the range of 1 to 30 μm, more preferably in the range of 3 to 20 μm, and even more preferably in the range of 5 to 15 μm.
The average particle size of the positive electrode active material of the present invention means D 50 in the measurement by the laser scattering diffraction type particle size distribution meter.

レーザー散乱回折式粒度分布計による測定における本発明の正極活物質の粒度分布において、D90−D10の値が10μm以上であるか、又は、(D90−D10)/D50の値が0.6以上であるのが好ましい。これらのパラメータは、本発明の正極活物質における二次粒子の粒度分布がブロードであることを意味する。粒度分布がブロードな場合には、粒子径の頻度分布の形状が単一ピークを示す場合もあるが、多峰性を示す場合もある。 In the particle size distribution of the positive electrode active material of the present invention as measured by a laser scattering diffraction type particle size distribution meter, the value of D 90- D 10 is 10 μm or more, or the value of (D 90- D 10 ) / D 50 is. It is preferably 0.6 or more. These parameters mean that the particle size distribution of the secondary particles in the positive electrode active material of the present invention is broad. When the particle size distribution is broad, the shape of the frequency distribution of particle size may show a single peak, but it may also show multimodality.

粒度分布がブロードな正極活物質は、製造設備のスケールや製造方法の条件などが変更された場合であっても、再現性良く製造するのに適している。また、正極製造の際、正極集電体上に正極活物質層を形成させる工程にて、大きな正極活物質粒子の間に小さな正極活物質粒子が入り込むことができるので、粒度分布がブロードな正極活物質を用いることで高密度の正極活物質層を形成することが可能になる。 The positive electrode active material having a broad particle size distribution is suitable for producing with good reproducibility even when the scale of the manufacturing equipment and the conditions of the manufacturing method are changed. Further, in the process of forming the positive electrode active material layer on the positive electrode current collector during the positive electrode production, small positive electrode active material particles can enter between the large positive electrode active material particles, so that the positive electrode has a broad particle size distribution. By using the active material, it becomes possible to form a high-density positive electrode active material layer.

90−D10の範囲としては、10μm〜30μm、12μm〜25μm、14μm〜20μmを例示できる。(D90−D10)/D50の範囲としては、0.6〜2、0.8〜1.8、1〜1.6を例示できる。 Examples of the range of D 90 to D 10 include 10 μm to 30 μm, 12 μm to 25 μm, and 14 μm to 20 μm. Examples of the range of (D 90- D 10 ) / D 50 include 0.6 to 2, 0.8 to 1.8, and 1 to 1.6.

本発明の正極活物質が示す結晶構造としては、リチウム、ニッケル、アルミニウム及び酸素、並びにその他の元素の含有量に左右されるものの、岩塩構造、層状岩塩構造、スピネル構造を例示でき、特に、層状岩塩構造が好ましい。 The crystal structure exhibited by the positive electrode active material of the present invention can be exemplified by a rock salt structure, a layered rock salt structure, and a spinel structure, although it depends on the contents of lithium, nickel, aluminum, oxygen, and other elements. A rock salt structure is preferred.

本発明の正極活物質において、リチウムは電荷担体である。リチウムは、充電時に結晶構造におけるリチウムサイトから離脱し、放電時に結晶構造におけるリチウムサイトに挿入される。ニッケルは充放電時の酸化還元反応に優先的に寄与すると考えられ、アルミニウムは、結晶構造の維持に寄与すると考えられる。 In the positive electrode active material of the present invention, lithium is a charge carrier. Lithium separates from the lithium sites in the crystal structure during charging and is inserted into the lithium sites in the crystal structure during discharge. Nickel is thought to contribute preferentially to the redox reaction during charge and discharge, and aluminum is thought to contribute to the maintenance of the crystal structure.

本発明の正極活物質における好適な酸化物としては、層状岩塩構造を示す下記一般式(1)で表わされるものを例示できる。
一般式(1) LiNiAl
一般式(1)において、a、b、c、d、e、f、gは、0.5≦a≦2、0<b<1、0<c≦0.2、0≦d<1、0≦e≦0.2、b+c+d+e=1、1.8≦f≦2.2、0≦g≦0.2を満足する。MはCo、Mn、W、Zrから選択される。Dはドープ元素である。
As a suitable oxide in the positive electrode active material of the present invention, an oxide represented by the following general formula (1) showing a layered rock salt structure can be exemplified.
Formula (1) Li a Ni b Al c M d D e O f F g
In the general formula (1), a, b, c, d, e, f, g are 0.5 ≦ a ≦ 2, 0 <b <1, 0 <c ≦ 0.2, 0 ≦ d <1, It satisfies 0 ≦ e ≦ 0.2, b + c + d + e = 1, 1.8 ≦ f ≦ 2.2, and 0 ≦ g ≦ 0.2. M is selected from Co, Mn, W and Zr. D is a doping element.

一般式におけるbの値は、正極活物質の容量に大きく影響する値である。
一般式におけるbは、0.85≦b≦0.99を満足するのが好ましく、0.9≦b≦0.98を満足するのがより好ましく、0.93≦b≦0.97を満足するのがさらに好ましい。
The value of b in the general formula is a value that greatly affects the capacity of the positive electrode active material.
In the general formula, b preferably satisfies 0.85 ≦ b ≦ 0.99, more preferably 0.9 ≦ b ≦ 0.98, and satisfies 0.93 ≦ b ≦ 0.97. It is more preferable to do so.

一般式において、cは、0.001≦e≦0.1を満足するのが好ましく、0.001≦e≦0.09を満足するのがより好ましく、0.001≦c≦0.05を満足するのがさらに好ましく、0.001≦c≦0.03を満足するのがさらにより好ましく、0.002≦c≦0.01を満足するのが特に好ましい。 In the general formula, c preferably satisfies 0.001 ≦ e ≦ 0.1, more preferably 0.001 ≦ e ≦ 0.09, and 0.001 ≦ c ≦ 0.05. Satisfaction is even more preferable, 0.001 ≦ c ≦ 0.03 is even more preferable, and 0.002 ≦ c ≦ 0.01 is particularly preferable.

一般式において、dは、0≦d≦0.2を満足するのが好ましく、0.001≦d≦0.1を満足するのがより好ましく、0.003≦d≦0.07を満足するのがさらに好ましく、0.005≦d≦0.05を満足するのが特に好ましい。
は、(Cod1,Mnd2,Wd3,Zrd4)と表すこともできる。d=d1+d2+d3+d4である。
In the general formula, d preferably satisfies 0 ≦ d ≦ 0.2, more preferably 0.001 ≦ d ≦ 0.1, and more preferably 0.003 ≦ d ≦ 0.07. Is more preferable, and 0.005 ≦ d ≦ 0.05 is particularly preferable.
M d can also be expressed as (Co d1 , Mn d2 , W d3 , Zr d4 ). d = d1 + d2 + d3 + d4.

d1の範囲としては、0≦d1≦0.2、0.001≦d1≦0.1、0.01≦d1≦0.08、0.03≦d1≦0.06を例示できる。
d2の範囲としては、0≦d2≦0.1、0.001≦d2≦0.08、0.005≦d2≦0.05、0.01≦d2≦0.03を例示できる。
d3の範囲としては、0≦d3≦0.1、0.001≦d3≦0.05、0.003≦d3≦0.03、0.004≦d3≦0.01を例示できる。
d4の範囲としては、0≦d4≦0.1、0.001≦d4≦0.05、0.002≦d4≦0.01、0.002≦d4≦0.008を例示できる。
Examples of the range of d1 include 0 ≦ d1 ≦ 0.2, 0.001 ≦ d1 ≦ 0.1, 0.01 ≦ d1 ≦ 0.08, and 0.03 ≦ d1 ≦ 0.06.
Examples of the range of d2 include 0 ≦ d2 ≦ 0.1, 0.001 ≦ d2 ≦ 0.08, 0.005 ≦ d2 ≦ 0.05, and 0.01 ≦ d2 ≦ 0.03.
Examples of the range of d3 include 0 ≦ d3 ≦ 0.1, 0.001 ≦ d3 ≦ 0.05, 0.003 ≦ d3 ≦ 0.03, and 0.004 ≦ d3 ≦ 0.01.
Examples of the range of d4 include 0 ≦ d4 ≦ 0.1, 0.001 ≦ d4 ≦ 0.05, 0.002 ≦ d4 ≦ 0.01, and 0.002 ≦ d4 ≦ 0.008.

a、e、f、gについては一般式で規定する範囲内の数値であればよく、好ましくは0.5≦a≦1.5、0≦e≦0.1、1.8≦f≦2.1、0<g≦0.15、より好ましくは0.8≦a≦1.3、0<e≦0.01、1.9≦f≦2.1、0<g≦0.1を例示することができる。 The values of a, e, f, and g may be values within the range specified by the general formula, and preferably 0.5 ≦ a ≦ 1.5, 0 ≦ e ≦ 0.1, 1.8 ≦ f ≦ 2. .1, 0 <g ≦ 0.15, more preferably 0.8 ≦ a ≦ 1.3, 0 <e ≦ 0.01, 1.9 ≦ f ≦ 2.1, 0 <g ≦ 0.1 It can be exemplified.

一般式におけるDはドープ元素であり、正極活物質の特性を向上可能な元素である。一般式におけるFも、正極活物質の特性を向上可能な元素である。 D in the general formula is a doping element, which is an element capable of improving the characteristics of the positive electrode active material. F in the general formula is also an element capable of improving the characteristics of the positive electrode active material.

Dとしては、Na、Ca、V、Cu、Sn、Tl、Fe、Sr、Ti、Ba、Y、希土類元素、Os、Ir、Cd、Re、Bi、Rh、Cr、Zn、In、Pb、Ru、Nb、P、Sを例示できる。 As D, Na, Ca, V, Cu, Sn, Tl, Fe, Sr, Ti, Ba, Y, rare earth elements, Os, Ir, Cd, Re, Bi, Rh, Cr, Zn, In, Pb, Ru , Nb, P, S can be exemplified.

一次粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とする、本発明の正極活物質の製造方法について説明する。 The method for producing the positive electrode active material of the present invention, which is characterized in that the dispersion of aluminum in the primary particles is uniform, will be described.

本発明の正極活物質の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」ということがある。)は、
ニッケル、アルミニウム及びキレート化合物を溶解した水溶液と、塩基性物質とを混合して、ニッケル及びアルミニウムを含有する遷移金属水酸化物を析出させる析出工程、
前記遷移金属水酸化物を加熱して、付着水を除去した又は遷移金属酸化物とした前駆体を形成する前駆体形成工程、
前記前駆体とリチウム塩を混合して焼成する焼成工程、を有する。
The method for producing a positive electrode active material of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as "the production method of the present invention") is
Precipitation step of mixing an aqueous solution in which nickel, aluminum and a chelate compound are dissolved and a basic substance to precipitate a transition metal hydroxide containing nickel and aluminum.
A precursor forming step of heating the transition metal hydroxide to remove adhering water or forming a precursor as a transition metal oxide.
It has a firing step of mixing the precursor and a lithium salt and firing.

本発明の製造方法においては、析出工程にて、ニッケル及びアルミニウムを共沈させることが技術的な鍵となる。 In the production method of the present invention, coprecipitation of nickel and aluminum in the precipitation step is a technical key.

析出工程について説明する。なお、特段の言及がない限り、本明細書で規定するpHは25℃で測定した場合の値をいう。 The precipitation step will be described. Unless otherwise specified, the pH specified in the present specification refers to a value measured at 25 ° C.

ニッケル、アルミニウム及びキレート化合物を溶解した水溶液(以下、遷移金属含有水溶液ということがある。)を準備するには、析出させようとする遷移金属水酸化物における金属組成比となるように、ニッケル化合物及びアルミニウム化合物を適切な比率で水に加え、さらに、キレート化合物を加えて、これらの化合物を水に溶解すればよい。 In order to prepare an aqueous solution in which nickel, aluminum and a chelate compound are dissolved (hereinafter, may be referred to as a transition metal-containing aqueous solution), the nickel compound has a metal composition ratio in the transition metal hydroxide to be precipitated. And aluminum compounds may be added to water in appropriate proportions, and chelate compounds may be added to dissolve these compounds in water.

ニッケル化合物としては、例えば、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、塩化ニッケルを挙げることができる。アルミニウム化合物としては、例えば、硫酸アルミニウム、炭酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムを挙げることができる。 Examples of the nickel compound include nickel sulfate, nickel carbonate, nickel nitrate, nickel acetate, and nickel chloride. Examples of the aluminum compound include aluminum sulfate, aluminum carbonate, aluminum nitrate, and aluminum chloride.

キレート化合物とは、金属イオンに配位可能なアミノ基、アミド基、イミド基、イミノ基、シアノ基、アゾ基、水酸基、アルコキシ基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基、カルボニル基、リン酸基、リン酸エステル基、ホスホン酸基、ホスホン酸エステル基、ホスフィン酸基、ホスフィン酸エステル基、ホスフェン酸基、ホスフェン酸エステル基、亜ホスフェン酸基、亜ホスフェン酸エステル基、チオール基、スルフィド基、スルフィニル基、スルホニル基、スルホン酸基、チオカルボキシル基、チオエステル基若しくはチオカルボニル基を複数有し、かつ、複数の当該基で金属イオンに配位可能な構造の化合物である。 The chelate compound is an amino group, an amide group, an imide group, an imino group, a cyano group, an azo group, a hydroxyl group, an alkoxy group, a carboxyl group, an ester group, an ether group, a carbonyl group, or a phosphate group that can be coordinated with a metal ion. , Phosphate group, phosphonic acid group, phosphonic acid ester group, phosphinic acid group, phosphinic acid ester group, phosphenic acid group, phosphenic acid ester group, phosphenic acid group, phosphenic acid ester group, thiol group, sulfide group, It is a compound having a plurality of sulfinyl groups, sulfonyl groups, sulfonic acid groups, thiocarboxyl groups, thioester groups or thiocarbonyl groups, and having a structure capable of coordinating to metal ions with the plurality of the groups.

キレート化合物の具体例としては、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどのポリアミン化合物、グリシン、アラニン、システイン、グルタミン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、セリン、エチレンジアミン四酢酸などのアミノ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フタル酸などのジカルボン酸、及び、ヒドロキシカルボン酸を挙げることができる。 Specific examples of chelate compounds include polyamine compounds such as ethylenediamine and diethylenetriamine, amino acids such as glycine, alanine, cysteine, glutamine, arginine, aspartic acid, aspartic acid, serine and ethylenediaminetetraacetic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid and maleine. Examples thereof include dicarboxylic acids such as acids and phthalic acids, and hydroxycarboxylic acids.

キレート化合物としては、ヒドロキシカルボン酸が特に好ましい。分子内に水酸基とカルボン酸基を有するヒドロキシカルボン酸としては、脂肪族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ヒドロキシカルボン酸を挙げることができる。 As the chelating compound, hydroxycarboxylic acid is particularly preferable. Examples of the hydroxycarboxylic acid having a hydroxyl group and a carboxylic acid group in the molecule include an aliphatic hydroxycarboxylic acid and an aromatic hydroxycarboxylic acid.

脂肪族ヒドロキシカルボン酸としては、グリコール酸、乳酸、タルトロン酸、グリセリン酸、2−ヒドロキシ酪酸、3−ヒドロキシ酪酸、γ−ヒドロキシ酪酸、リンゴ酸、酒石酸、シトラマル酸、クエン酸、イソクエン酸、ロイシン酸、メバロン酸、パントイン酸、キナ酸、シキミ酸を例示できる。 The aliphatic hydroxycarboxylic acids include glycolic acid, lactic acid, tartronic acid, glyceric acid, 2-hydroxybutyric acid, 3-hydroxybutyric acid, γ-hydroxybutyric acid, malic acid, tartaric acid, citramalic acid, citric acid, isocitric acid, and leucine acid. , Mevalonic acid, pantoic acid, quinic acid, shikimic acid can be exemplified.

芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、サリチル酸、ゲンチジン酸、オルセリン酸などのo−ヒドロキシ安息香酸誘導体、マンデル酸、ベンジル酸、2−ヒドロキシ−2−フェニルプロピオン酸を例示できる。 Examples of the aromatic hydroxycarboxylic acid include o-hydroxybenzoic acid derivatives such as salicylic acid, gentisic acid and orsellinic acid, mandelic acid, benzylic acid and 2-hydroxy-2-phenylpropionic acid.

上記具体的なヒドロキシカルボン酸は、いずれも、同一の金属イオンにOH基とCOH基が配位可能なコンホメーションを形成できる。 All of the above-mentioned specific hydroxycarboxylic acids can form a conformation in which an OH group and a CO 2 H group can be coordinated with the same metal ion.

一般に、金属水溶液のpHを塩基性にすると、金属水酸化物が析出されることが知られている。そして、金属の種類に因り、金属水酸化物が析出されるpHは異なる。そのため、複数種類の金属イオンが溶解した金属水溶液に対して、塩基性物質を添加して、金属水溶液のpHを塩基性にする場合には、pH毎に析出する金属水酸化物の種類が異なることになる。その結果、金属水酸化物の組成にバラツキが生じることが想定される。 It is generally known that when the pH of an aqueous metal solution is made basic, metal hydroxides are precipitated. The pH at which the metal hydroxide is precipitated differs depending on the type of metal. Therefore, when a basic substance is added to a metal aqueous solution in which a plurality of types of metal ions are dissolved to make the pH of the metal aqueous solution basic, the type of metal hydroxide precipitated at each pH is different. It will be. As a result, it is expected that the composition of the metal hydroxide will vary.

しかし、本発明の製造方法においては、遷移金属含有水溶液にキレート化合物が溶解されている。ここで、キレート化合物は金属イオンに配位して安定な錯体を形成するため、金属イオンの水に対する溶解性が向上する。そのため、キレート化合物が存在しない条件下では比較的低いpHで析出していた金属であっても、キレート化合物が溶解されている遷移金属含有水溶液においては、析出pHが高くなる。その結果、ニッケル及びアルミニウムは、同様のpH範囲にて水酸化物として、共に析出する。 However, in the production method of the present invention, the chelate compound is dissolved in the transition metal-containing aqueous solution. Here, since the chelate compound coordinates with the metal ion to form a stable complex, the solubility of the metal ion in water is improved. Therefore, even if the metal is precipitated at a relatively low pH under the condition that the chelate compound is not present, the precipitation pH becomes high in the transition metal-containing aqueous solution in which the chelate compound is dissolved. As a result, nickel and aluminum are both precipitated as hydroxides in the same pH range.

ニッケル及びアルミニウムの塩基性の水に対する溶解性を比較すると、アルミニウムは溶解性に劣る。本発明の製造方法においてキレート化合物は、アルミニウムの溶解性を向上させるために、遷移金属含有水溶液に添加されている。 Comparing the solubility of nickel and aluminum in basic water, aluminum is inferior in solubility. In the production method of the present invention, the chelate compound is added to the transition metal-containing aqueous solution in order to improve the solubility of aluminum.

遷移金属含有水溶液におけるアルミニウムに対するキレート化合物のモル比としては、1以上が好ましく、1〜10の範囲内が好ましく、1.5〜8の範囲内がより好ましく、2〜6の範囲内がさらに好ましい。 The molar ratio of the chelate compound to aluminum in the transition metal-containing aqueous solution is preferably 1 or more, preferably in the range of 1 to 10, more preferably in the range of 1.5 to 8, and even more preferably in the range of 2 to 6. ..

遷移金属含有水溶液を調製するには、撹拌装置を備えた反応槽を用いるのが好ましく、さらに窒素やアルゴンなどの不活性ガスを導入できる装置を備えた反応槽を用いるのが好ましい。また、恒温条件となる装置を備えた反応槽を用いるのがより好ましい。 In order to prepare the transition metal-containing aqueous solution, it is preferable to use a reaction tank equipped with a stirrer, and it is preferable to use a reaction tank equipped with a device capable of introducing an inert gas such as nitrogen or argon. Further, it is more preferable to use a reaction vessel equipped with an apparatus under constant temperature conditions.

遷移金属含有水溶液は、好ましくは40〜90℃、より好ましくは40〜80℃の範囲内に加温しておくのがよい。 The transition metal-containing aqueous solution is preferably heated in the range of 40 to 90 ° C, more preferably 40 to 80 ° C.

pHを好適に制御しつつ、遷移金属含有水溶液と塩基性物質を混合するには、塩基性物質として塩基性水溶液を用いるのが合理的である。
塩基性水溶液を調製するには、塩基性化合物を水に溶解すればよい。
In order to mix the transition metal-containing aqueous solution and the basic substance while appropriately controlling the pH, it is rational to use the basic aqueous solution as the basic substance.
To prepare a basic aqueous solution, the basic compound may be dissolved in water.

塩基性水溶液を調製するには、撹拌装置を備えた反応槽を用いるのが好ましく、さらに窒素やアルゴンなどの不活性ガスを導入できる装置を備えた反応槽を用いるのが好ましい。また、恒温条件となる装置を備えた反応槽を用いるのがより好ましい。 In order to prepare a basic aqueous solution, it is preferable to use a reaction tank equipped with a stirrer, and it is preferable to use a reaction tank equipped with a device capable of introducing an inert gas such as nitrogen or argon. Further, it is more preferable to use a reaction vessel equipped with an apparatus under constant temperature conditions.

塩基性水溶液のpHは11〜14の範囲が好ましく、11〜13の範囲がより好ましく、11〜12の範囲がさらに好ましい。使用し得る塩基性化合物としては水に溶解して塩基性を示すものであれば良く、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどのアルカリ金属炭酸塩、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸三リチウムなどのアルカリ金属リン酸塩、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウムなどのアルカリ金属酢酸塩を挙げることができる。塩基性化合物は単独で用いても良いし、複数を併用しても良い。
析出工程において、反応溶液のpHは好適な範囲に保たれることが好ましいため、塩基性水溶液には、少なくとも緩衝能を有する塩基性化合物が含まれるのが好ましい。緩衝能を有する塩基性化合物としては、例えば、アンモニア、アルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属酢酸塩を挙げることができる。
The pH of the basic aqueous solution is preferably in the range of 11 to 14, more preferably in the range of 11 to 13, and even more preferably in the range of 11 to 12. The basic compound that can be used may be one that dissolves in water and exhibits basicity. For example, alkali metal hydroxides such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide, sodium carbonate, and carbonic acid. Alkali metal carbonates such as potassium and lithium carbonate, alkali metal phosphates such as trisodium phosphate, tripotassium phosphate and trilithium phosphate, and alkali metal acetates such as sodium acetate, potassium acetate and lithium acetate. Can be done. The basic compound may be used alone or in combination of two or more.
Since the pH of the reaction solution is preferably kept in a suitable range in the precipitation step, it is preferable that the basic aqueous solution contains at least a basic compound having a buffering ability. Examples of the basic compound having a buffering ability include ammonia, alkali metal carbonate, alkali metal phosphate, and alkali metal acetate.

塩基性水溶液は、好ましくは40〜90℃、より好ましくは40〜80℃の範囲内に加温しておくのがよい。 The basic aqueous solution is preferably heated in the range of 40 to 90 ° C, more preferably 40 to 80 ° C.

析出工程においては、遷移金属含有水溶液と塩基性物質を混合することにより、金属イオンと水酸化物イオンが反応して、水に対して溶解度の低いニッケル及びアルミニウムを含有する遷移金属水酸化物が生成し、これが析出する。析出した遷移金属水酸化物の粒子が本発明の正極活物質の一次粒子の基礎となる。そのため、析出工程を遷移金属水酸化物の析出速度が著しく速い条件下、すなわち遷移金属水酸化物の核がいたるところで発生する条件下とすると、無秩序な遷移金属水酸化物の粒子が形成されることになり、その結果、本発明の正極活物質の一次粒子の好ましくない晶癖が生じるおそれがある。従って、析出工程においては、できるだけ緩和な条件下で、遷移金属水酸化物の粒子を析出させることが好ましい。 In the precipitation step, by mixing a transition metal-containing aqueous solution and a basic substance, metal ions and hydroxide ions react to form transition metal hydroxides containing nickel and aluminum, which have low solubility in water. Produces and precipitates. The precipitated transition metal hydroxide particles form the basis of the primary particles of the positive electrode active material of the present invention. Therefore, if the precipitation step is performed under a condition in which the precipitation rate of the transition metal hydroxide is extremely high, that is, a condition in which nuclei of the transition metal hydroxide are generated everywhere, irregular transition metal hydroxide particles are formed. As a result, unfavorable crystallization of the primary particles of the positive electrode active material of the present invention may occur. Therefore, in the precipitation step, it is preferable to precipitate the transition metal hydroxide particles under the mildest possible conditions.

析出工程においては、遷移金属含有水溶液と塩基性物質を混合した反応溶液を一定のpHに保つことが好ましい。なお、ここでのpH値は、反応溶液をpHメーターで測定した数値そのものを意味する。当該pHとしては、10〜14の範囲が好ましく、10〜12の範囲がより好ましく、10〜11の範囲が特に好ましい。 In the precipitation step, it is preferable to keep the reaction solution in which the transition metal-containing aqueous solution and the basic substance are mixed at a constant pH. The pH value here means the value itself obtained by measuring the reaction solution with a pH meter. The pH is preferably in the range of 10 to 14, more preferably in the range of 10 to 12, and particularly preferably in the range of 10 to 11.

析出工程は、撹拌装置を備えた反応槽で行われるのが好ましく、さらに窒素やアルゴンなどの不活性ガスを導入できる装置を備えた反応槽で行われるのが好ましい。また、恒温条件となる装置を備えた反応槽がより好ましい。 The precipitation step is preferably carried out in a reaction vessel equipped with a stirrer, and more preferably carried out in a reaction vessel equipped with an apparatus capable of introducing an inert gas such as nitrogen or argon. Further, a reaction vessel provided with an apparatus under constant temperature conditions is more preferable.

析出工程においては、反応系内に存在する溶存酸素の量が少ない方が好ましい。反応系内に存在する溶存酸素の量が多いと、不都合な酸化反応が生じるおそれや、遷移金属水酸化物の析出に伴う遷移金属水酸化物の好適な結晶化が阻害されるおそれがある。 In the precipitation step, it is preferable that the amount of dissolved oxygen present in the reaction system is small. If the amount of dissolved oxygen present in the reaction system is large, an inconvenient oxidation reaction may occur, or suitable crystallization of the transition metal hydroxide accompanying precipitation of the transition metal hydroxide may be hindered.

反応系内に存在する溶存酸素の量を低下させるために、析出工程を、加温下で行うこと、不活性ガスを反応系内に導入しながら行うこと、脱酸素剤、還元剤、酸化防止剤などの存在下で行うことが好ましい。 In order to reduce the amount of dissolved oxygen present in the reaction system, the precipitation step is performed under heating, while introducing an inert gas into the reaction system, oxygen scavenger, reducing agent, and antioxidant. It is preferable to carry out in the presence of an agent or the like.

加温下としては、40〜90℃、60〜80℃の範囲を例示できる。
不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウムを例示できる。
脱酸素剤、還元剤、酸化防止剤としては、アスコルビン酸及びその塩、グリオキシル酸及びその塩、ヒドラジン、ジメチルヒドラジン、ヒドロキノン、ジメチルアミンボラン、NaBH、NaBHCN、KBH、亜硫酸及びその塩、チオ硫酸及びその塩、ピロ亜硫酸及びその塩、亜リン酸及びその塩、次亜リン酸及びその塩を例示できる。
As the heating condition, the range of 40 to 90 ° C. and 60 to 80 ° C. can be exemplified.
Examples of the inert gas include nitrogen, argon and helium.
Deoxidizers, reducing agents, antioxidants include ascorbic acid and its salts, glioxylic acid and its salts, hydrazine, dimethylhydrazine, hydroquinone, dimethylamine borane, NaBH 4 , NaBH 3 CN, KBH 4 , sulfite and its salts. , Thiosulfate and its salt, pyrosulfite and its salt, phosphorous acid and its salt, hypophosphorous acid and its salt can be exemplified.

析出工程後に、遷移金属水酸化物を濾過などで分離する。以上の方法で、遷移金属水酸化物を得ることができる。析出工程で製造される遷移金属水酸化物が、本発明の正極活物質の製造中間体になることを鑑みると、以下の発明を把握できる。
ニッケル及びアルミニウムを含有する粒子状の水酸化物であり、前記粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とするニッケルアルミニウム含有水酸化物。
After the precipitation step, the transition metal hydroxide is separated by filtration or the like. The transition metal hydroxide can be obtained by the above method. Considering that the transition metal hydroxide produced in the precipitation step becomes a production intermediate for the positive electrode active material of the present invention, the following invention can be grasped.
A nickel-aluminum-containing hydroxide which is a particulate hydroxide containing nickel and aluminum, wherein the dispersion of aluminum in the particles is uniform.

なお、析出工程における遷移金属含有水溶液には、リチウム、ニッケル及びアルミニウム以外の金属M(すなわちCo、Mn、W、Zrから選択される金属)を含有する化合物や、ドープ元素を含有する化合物が添加されて、金属Mやドープ元素を含有する遷移金属水酸化物が製造されてもよい。 A compound containing a metal M (that is, a metal selected from Co, Mn, W, and Zr) other than lithium, nickel, and aluminum, and a compound containing a doping element are added to the transition metal-containing aqueous solution in the precipitation step. The transition metal hydroxide containing the metal M or the doping element may be produced.

次に、前駆体形成工程について説明する。前駆体形成工程は、遷移金属水酸化物を加熱して、付着水を除去した遷移金属水酸化物を形成するか、又は、遷移金属水酸化物を加熱して遷移金属酸化物を形成する工程である。付着水を除去した遷移金属水酸化物、又は、遷移金属酸化物は、いずれも正極活物質の前駆体である。 Next, the precursor forming step will be described. The precursor forming step is a step of heating a transition metal hydroxide to form a transition metal hydroxide from which adhering water has been removed, or heating a transition metal hydroxide to form a transition metal oxide. Is. The transition metal hydroxide from which the adhering water has been removed or the transition metal oxide is a precursor of the positive electrode active material.

加熱温度としては、100〜800℃の範囲内が好ましく、200〜700℃の範囲内がより好ましく、300〜600℃の範囲内が特に好ましい。前駆体形成工程は常圧下で行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。 The heating temperature is preferably in the range of 100 to 800 ° C, more preferably in the range of 200 to 700 ° C, and particularly preferably in the range of 300 to 600 ° C. The precursor forming step may be carried out under normal pressure or under reduced pressure.

前駆体形成工程で製造される遷移金属酸化物が、本発明の正極活物質の製造中間体になることを鑑みると、以下の発明を把握できる。
ニッケル及びアルミニウムを含有する粒子状の酸化物であり、前記粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とするニッケルアルミニウム含有酸化物。
Considering that the transition metal oxide produced in the precursor forming step becomes a production intermediate for the positive electrode active material of the present invention, the following invention can be grasped.
A nickel-aluminum-containing oxide which is a particulate oxide containing nickel and aluminum, and is characterized in that the dispersion of aluminum in the particles is uniform.

次に、焼成工程について説明する。焼成工程は、前駆体とリチウム塩を混合して焼成する工程である。 Next, the firing process will be described. The firing step is a step of mixing the precursor and the lithium salt and firing.

リチウム塩としては、炭酸リチウム、水酸化リチウム、硝酸リチウム、酢酸リチウム、シュウ酸リチウム、ハロゲン化リチウムを例示することができる。リチウム塩の配合量は、所望のリチウム組成の正極活物質となるように適宜決定すればよい。 Examples of the lithium salt include lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium nitrate, lithium acetate, lithium oxalate, and lithium halide. The blending amount of the lithium salt may be appropriately determined so as to obtain a positive electrode active material having a desired lithium composition.

混合装置としては、乳鉢及び乳棒、撹拌混合機、V型混合機、W型混合機、リボン型混合機、ドラムミキサー、ボールミルを例示できる。 Examples of the mixing device include a mortar and pestle, a stirring mixer, a V-type mixer, a W-type mixer, a ribbon-type mixer, a drum mixer, and a ball mill.

焼成工程においては、リチウム塩以外の化合物が混合されてもよい。特に、Na化合物、F化合物及びP化合物から選択される化合物が混合されるのが好ましい。Na、F、Pの存在に因り、本発明の正極活物質を具備するリチウムイオン二次電池のレート特性及び/又は容量維持率の改善が期待できる。 In the firing step, a compound other than the lithium salt may be mixed. In particular, it is preferable that a compound selected from Na compound, F compound and P compound is mixed. Due to the presence of Na, F, and P, improvement in the rate characteristics and / or capacity retention rate of the lithium ion secondary battery including the positive electrode active material of the present invention can be expected.

Na化合物としては、NaF、NaCl、NaBr、NaI、NaPO、NaHPO、NaHPO、NaSO、NaHSO、NaNO、CHCONaなどのナトリウム塩を例示できる。
F化合物としては、LiF、NaF、KF、MgF、CaF、BaF、AlFなどの金属フッ化物を例示できる。
P化合物としては、HPO、LiHPO、LiHPO、LiPO、NaHPO、NaHPO、NaPO、KHPO、KHPO、KPOなどのリン酸及びリン酸塩を例示できる。
Examples of Na compounds include sodium salts such as NaF, NaCl, NaCl, NaI, Na 3 PO 4 , Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 , Na 2 SO 4 , NaHSO 4 , NaNO 3 , and CH 3 CO 2 Na. it can.
Examples of the F compound include metal fluorides such as LiF, NaF, KF, MgF 2 , CaF 2 , BaF 2 , and AlF 3 .
The P compounds, H 3 PO 4, LiH 2 PO 4, Li 2 HPO 4, Li 3 PO 4, NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, Na 3 PO 4, KH 2 PO 4, K 2 HPO 4, Phosphoric acid and phosphate such as K 3 PO 4 can be exemplified.

焼成は、大気雰囲気下や酸素ガス雰囲気下で行ってもよいし、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス存在下で行ってもよい。焼成時の加熱温度は400〜1100℃、500〜1000℃、600〜800℃の範囲を例示できる。焼成時の加熱時間は1〜50時間を例示できる。 The firing may be carried out in an atmospheric atmosphere or an oxygen gas atmosphere, or in the presence of an inert gas such as helium or argon. The heating temperature at the time of firing can be exemplified in the range of 400 to 1100 ° C, 500 to 1000 ° C, and 600 to 800 ° C. The heating time at the time of firing can be exemplified by 1 to 50 hours.

焼成は、単一の温度条件で実施してもよいし、温度条件が異なる複数の焼成工程を組み合わせて実施してもよく、また、特定の昇温プログラムを設定して実施してもよい。 The firing may be carried out under a single temperature condition, may be carried out by combining a plurality of firing steps having different temperature conditions, or may be carried out by setting a specific temperature raising program.

温度条件が異なる複数の焼成工程を組み合わせる方法としては、400〜800℃で加熱して第1焼成体とする第1焼成工程、及び、前記第1焼成体を550〜1000℃で加熱する第2焼成工程を挙げることができる。複数の焼成工程を組み合わせることで、好適な正極活物質を製造することができる。 As a method of combining a plurality of firing steps having different temperature conditions, a first firing step of heating at 400 to 800 ° C. to form a first fired body and a second method of heating the first fired body at 550 to 1000 ° C. The firing process can be mentioned. By combining a plurality of firing steps, a suitable positive electrode active material can be produced.

第1焼成工程の温度としては、400〜800℃、650〜750℃の範囲を例示できる。第1焼成工程の加熱時間としては、3〜30時間、5〜20時間、5〜15時間の範囲を例示できる。 The temperature of the first firing step can be exemplified in the range of 400 to 800 ° C. and 650 to 750 ° C. The heating time of the first firing step can be exemplified in the range of 3 to 30 hours, 5 to 20 hours, and 5 to 15 hours.

第2焼成工程は、前記第1焼成体を550〜1000℃で加熱する工程である。
ここで、正極活物質の結晶生成の点から言及すると、なるべく低温で加熱した方が、均一な形状の結晶が生成しやすい。そのため、第2焼成工程の温度としては、550〜950℃、550〜900℃、550〜850℃、550〜800℃の範囲を例示できる。
The second firing step is a step of heating the first fired body at 550 to 1000 ° C.
Here, from the viewpoint of crystal formation of the positive electrode active material, it is easier to form crystals having a uniform shape when heated at a low temperature as much as possible. Therefore, the temperature in the second firing step can be exemplified in the range of 550 to 950 ° C, 550 to 900 ° C, 550 to 850 ° C, and 550 to 800 ° C.

第2焼成工程の加熱時間としては、3〜30時間、5〜20時間、5〜15時間の範囲を例示できる。 The heating time of the second firing step can be exemplified in the range of 3 to 30 hours, 5 to 20 hours, and 5 to 15 hours.

焼成工程で得られた焼成体は、粉砕工程、分級工程を経て、一定の粒度分布の正極活物質とするのが好ましい。 The fired body obtained in the firing step is preferably used as a positive electrode active material having a constant particle size distribution through a crushing step and a classification step.

本発明の製造方法においては、焼成工程前の前駆体を金属化合物でコートするコート工程を有していてもよい。すなわち、前駆体形成工程に続いて、前駆体を金属化合物でコートするコート工程が行われた後に、焼成工程が行われるとの製造方法(以下、本発明の第2の製造方法ということがある。)で、本発明の正極活物質を製造してもよい。 The production method of the present invention may have a coating step of coating the precursor with a metal compound before the firing step. That is, there is a production method in which a firing step is performed after the coating step of coating the precursor with a metal compound is performed after the precursor forming step (hereinafter, referred to as the second production method of the present invention). ), The positive electrode active material of the present invention may be produced.

コート工程について説明する。コート工程は、前駆体である「付着水を除去した遷移金属水酸化物」又は「遷移金属酸化物」を金属化合物でコートしてコート体とする工程である。
以下、「遷移金属酸化物」を金属化合物でコートする場合について説明を行う。「付着水を除去した遷移金属水酸化物」を金属化合物でコートする場合については、以下の説明において、「遷移金属酸化物」を「付着水を除去した遷移金属水酸化物」に、適宜適切に、読み替えればよい。
The coating process will be described. The coating step is a step of coating a precursor "transition metal hydroxide from which adhering water has been removed" or "transition metal oxide" with a metal compound to form a coated body.
Hereinafter, a case where the “transition metal oxide” is coated with a metal compound will be described. In the case of coating the "transition metal hydroxide from which the adhering water has been removed" with a metal compound, in the following description, the "transition metal oxide" is appropriately appropriate for the "transition metal hydroxide from which the adhering water has been removed". It should be read as.

金属化合物の具体例としては、ZrO、CaVO、MnO、LaCuO、LaNiO、SnO、TlMn、EuO、Fe、CaMnO、SrMnO、(Sr,La)TiO、LaTiO、SrFeO、BaMoO、CaMoO、LnOs(LnはY及び希土類元素から選択される元素である。)、TlIr、CdRe、LuIr、BiRh、BiIr、Ti、WO、VO、V、LaMnO、CaCrO、LaCoO、(ZnO)、SrCrO、In0.970.03、ZnAlO(x+y=1)、LiV、Na1−xCoO(0<x<1)、LiTi、SrMoO、BaPbO、TlOs、PbOs、PbIr、LuRu、BiRu、SrRuO、CaRuO、CrO、MoO、ReO、TiO、LaO、SmO、LaNiO、SrVO、ReO、IrO、RuO、RhO、OsO、NdO、NbO、La、NiO、LaSrCo(x+y=1)、NaCoO、NaNiO、LiCoO、LiNiOから選択される金属酸化物又はこれらの前駆体の金属水酸化物を例示できる。
金属化合物のうち、金属酸化物は、ペロブスカイト型などの結晶構造を示すものが好ましい。
Specific examples of the metal compound include ZrO 2 , CaVO 3 , MnO 2 , La 2 CuO 4 , La 2 NiO 4 , SnO 2 , Tl 2 Mn 2 O 7 , EuO, Fe 2 O 3 , CamnO 3 , SrMnO 3 , and so on. (Sr, La) TiO 3 , La TIM 3 , SrFeO 3 , BaMoO 3 , CaMoO 3 , Ln 2 Os 2 O 7 (Ln is an element selected from Y and rare earth elements), Tl 2 Ir 2 O 7 , Cd 2 Re 2 O 7 , Lu 2 Ir 2 O 7 , Bi 2 Rh 2 O 7 , Bi 2 Ir 2 O 7 , Ti 2 O 3 , WO 2 , VO, V 2 O 3 , LaMnO 3 , CaCrO 3 , LaCoO 3, (ZnO) 5, SrCrO 3, In 0.97 Y 0.03 O 3, Zn x Al y O (x + y = 1), LiV 2 O 4, Na 1-x CoO 2 (0 <x <1) , LiTi 2 O 4 , SrMoO 3 , BaPbO 3 , Tl 2 Os 2 O 7 , Pb 2 Os 2 O 7 , Pb 2 Ir 2 O 7 , Lu 2 Ru 2 O 7 , Bi 2 Ru 2 O 7 , Sr RuO 3 , CaRuO 3 , CrO 2 , MoO 2 , ReO 2 , TiO, LaO, SmO, LaNiO 3 , SrVO 3 , ReO 3 , IrO 2 , RuO 2 , RhO 2 , OsO 2 , NdO, NbO, La 2 O 3 LaSr x Co y O 3 (x + y = 1), NaCoO 3, NaNiO 3, LiCoO 3, metal oxide selected from LiNiO 3 or can be exemplified metal hydroxides of these precursors.
Among the metal compounds, the metal oxide preferably has a crystal structure such as a perovskite type.

遷移金属酸化物を金属化合物でコートするには、各金属化合物の前駆体や各金属が溶解した水溶液を遷移金属酸化物に対して噴霧し、次いで/又は同時に、乾燥する方法を採用すればよい。また、各金属化合物の前駆体や各金属が溶解した水溶液に、遷移金属酸化物を浸漬させて、遷移金属酸化物の表面に各金属化合物の前駆体や各金属の水酸化物などを付着させた上で、加熱乾燥する方法を採用してもよい。特に、遷移金属酸化物の分散液と、各金属化合物の前駆体や各金属が溶解した水溶液を混合して、遷移金属酸化物の表面に各金属の水酸化物を析出させた上で、乾燥する方法(以下、析出法ということがある。)を採用するのが好ましい。 In order to coat the transition metal oxide with a metal compound, a method of spraying a precursor of each metal compound or an aqueous solution in which each metal is dissolved on the transition metal oxide and then / or simultaneously drying the transition metal oxide may be adopted. .. Further, the transition metal oxide is immersed in the precursor of each metal compound or the aqueous solution in which each metal is dissolved, and the precursor of each metal compound or the hydroxide of each metal is adhered to the surface of the transition metal oxide. After that, a method of heating and drying may be adopted. In particular, a dispersion of a transition metal oxide is mixed with a precursor of each metal compound or an aqueous solution in which each metal is dissolved to precipitate a hydroxide of each metal on the surface of the transition metal oxide, and then dried. (Hereinafter, it may be referred to as a precipitation method) is preferably adopted.

以下、金属化合物の金属がZrの場合の好適な析出法について、詳細に説明する。当該析出法は、以下のcoat−1)工程、coat−2)工程及びcoat−3)工程を有する。金属化合物の金属がZr以外の金属の場合には、coat−1)工程、coat−2)工程及びcoat−3)工程におけるジルコニウムを当該金属に読み替えればよい。また、金属化合物の金属が複数の金属の場合には、coat−2)工程にて複数の金属を含有する水溶液を用いてもよいし、金属水溶液の金属種を変更しつつ、coat−1)工程、coat−2)工程及びcoat−3)工程を繰り返して実施してもよい。 Hereinafter, a suitable precipitation method when the metal of the metal compound is Zr will be described in detail. The precipitation method has the following coat-1) step, coat-2) step and coat-3) step. When the metal of the metal compound is a metal other than Zr, the zirconium in the steps 1), coat-2) and coat-3) may be read as the metal. When the metal of the metal compound is a plurality of metals, an aqueous solution containing the plurality of metals may be used in the coat-2) step, or while changing the metal type of the metal aqueous solution, coat-1) The step, the coat-2) step and the coat-3) step may be repeated.

coat−1)遷移金属酸化物を水に分散させる分散液調製工程、
coat−2)キレート化合物を含有するジルコニウム水溶液と、前記分散液を混合し、遷移金属酸化物の表面に水酸化ジルコニウムを析出させるジルコニウム析出工程、
coat−3)表面に水酸化ジルコニウムを析出させた遷移金属酸化物を乾燥してコート体とする工程
coat-1) Dispersion solution preparation step for dispersing transition metal oxides in water,
coat-2) A zirconium precipitation step of mixing a zirconium aqueous solution containing a chelate compound with the dispersion to precipitate zirconium hydride on the surface of a transition metal oxide.
coat-3) A step of drying a transition metal oxide in which zirconium hydride is precipitated on the surface to form a coated body.

coat−1)工程の前に、遷移金属酸化物を粉砕しておくのが好ましい。また、分散液のpHが9〜12程度の範囲内となるようにpH調整を行うことが好ましい。 It is preferable to pulverize the transition metal oxide before the coat-1) step. Further, it is preferable to adjust the pH so that the pH of the dispersion liquid is in the range of about 9 to 12.

次に、coat−2)工程について説明する。
キレート化合物を含有するジルコニウム水溶液は、ジルコニウム化合物とキレート化合物を水に溶解して製造される。キレート化合物を含有するジルコニウム水溶液は、通常、酸性の溶液である。ジルコニウム水溶液におけるジルコニウムに対するキレート化合物のモル比としては、1以上が好ましく、1〜10の範囲内が好ましく、1.5〜8の範囲内がより好ましく、2〜6の範囲内がさらに好ましい。
Next, the coat-2) step will be described.
The zirconium aqueous solution containing the chelate compound is produced by dissolving the zirconium compound and the chelate compound in water. The zirconium aqueous solution containing the chelate compound is usually an acidic solution. The molar ratio of the chelate compound to zirconium in the zirconium aqueous solution is preferably 1 or more, preferably in the range of 1 to 10, more preferably in the range of 1.5 to 8, and even more preferably in the range of 2 to 6.

ジルコニウム化合物としては、例えば、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ハロゲン化ジルコニウムを挙げることができる。 Examples of the zirconium compound include zirconium oxide, zirconium hydride, zirconium sulfate, zirconium nitrate, zirconium phosphate, and zirconium halide.

キレート化合物の説明については、析出工程での説明を援用する。 For the explanation of the chelate compound, the explanation in the precipitation step is incorporated.

coat−2)工程においては、効率的にジルコニウムを析出させるために、coat−2)工程の混合液のpHをコントロールするのが好ましい。ここでは、混合液のpHをアルカリ側にすることで、溶解度の低い水酸化ジルコニウムが、遷移金属酸化物の表面に析出することを想定している。例えば、coat−2)工程の溶液のpHが9〜13、11〜13又は12〜13の範囲内となるように、塩基性水溶液を添加するのが好ましい。塩基性水溶液としては、析出工程で説明したものを採用すればよい。 In the coat-2) step, it is preferable to control the pH of the mixed solution in the coat-2) step in order to efficiently precipitate zirconium. Here, it is assumed that zirconium hydride having low solubility is deposited on the surface of the transition metal oxide by setting the pH of the mixed solution to the alkaline side. For example, it is preferable to add a basic aqueous solution so that the pH of the solution in step 2) is in the range of 9 to 13, 11 to 13 or 12 to 13. As the basic aqueous solution, the one described in the precipitation step may be adopted.

coat−2)工程を経た遷移金属酸化物は、濾過などの方法で分離されて、coat−3)工程に供される。 The transition metal oxide that has undergone the coat-2) step is separated by a method such as filtration and subjected to the coat-3) step.

coat−3)工程での乾燥は、加熱下及び/又は減圧下で行われるのが好ましい。加熱温度としては、100〜500℃、200〜400℃の範囲内を例示できる。
coat−3)工程での乾燥は、表面に水酸化ジルコニウムを析出させた遷移金属酸化物に付着した水分を除去することが主な目的である。ただし、加熱温度を高くすることで、遷移金属酸化物の表面に存在する水酸化ジルコニウムを脱水させて、酸化ジルコニウムに変化させてもよい。すなわち、コート体は、水酸化ジルコニウムでコートされた遷移金属酸化物でもよいし、酸化ジルコニウムでコートされた遷移金属酸化物でもよい。
The drying in the coat-3) step is preferably carried out under heating and / or under reduced pressure. The heating temperature can be exemplified in the range of 100 to 500 ° C. and 200 to 400 ° C.
The main purpose of the drying in the coat-3) step is to remove the water adhering to the transition metal oxide in which zirconium hydride is precipitated on the surface. However, by raising the heating temperature, zirconium hydride existing on the surface of the transition metal oxide may be dehydrated and changed to zirconium oxide. That is, the coated body may be a transition metal oxide coated with zirconium hydride or a transition metal oxide coated with zirconium hydride.

本発明の第2の製造方法では、コート工程にて、遷移金属酸化物の粒子を金属化合物でコートしているため、焼成工程において、コートした金属化合物が障壁となり、ニッケルが層状岩塩構造などの結晶構造のリチウムサイトに移動することを抑制していると考えられる。 In the second production method of the present invention, since the transition metal oxide particles are coated with a metal compound in the coating step, the coated metal compound acts as a barrier in the firing step, and nickel forms a layered rock salt structure or the like. It is considered that the movement to the lithium site of the crystal structure is suppressed.

本発明の正極活物質は、リチウムイオン二次電池の正極活物質として使用される。本発明の正極活物質を備えるリチウムイオン二次電池(以下、本発明のリチウムイオン二次電池ということがある。)について、以下、説明する。具体的には、本発明のリチウムイオン二次電池は、本発明の正極活物質を備える正極、負極、固体電解質又は電解液及びセパレータを具備する。 The positive electrode active material of the present invention is used as the positive electrode active material of a lithium ion secondary battery. The lithium ion secondary battery provided with the positive electrode active material of the present invention (hereinafter, may be referred to as the lithium ion secondary battery of the present invention) will be described below. Specifically, the lithium ion secondary battery of the present invention includes a positive electrode, a negative electrode, a solid electrolyte or an electrolytic solution and a separator including the positive electrode active material of the present invention.

正極は、集電体と、集電体の表面に結着させた正極活物質層を有する。 The positive electrode has a current collector and a positive electrode active material layer bonded to the surface of the current collector.

集電体は、リチウムイオン二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子伝導体をいう。集電体としては、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼などの金属材料を例示することができる。集電体は公知の保護層で被覆されていても良い。集電体の表面を公知の方法で処理したものを集電体として用いても良い。 A current collector is a chemically inert electron conductor that keeps current flowing through the electrodes during the discharge or charging of a lithium-ion secondary battery. Collectors include at least one selected from silver, copper, gold, aluminum, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin, indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, molybdenum, and stainless steel. Metallic materials can be exemplified. The current collector may be covered with a known protective layer. A current collector whose surface is treated by a known method may be used as the current collector.

集電体は箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュなどの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が箔、シート、フィルム形態の場合は、その厚みが1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。 The current collector can take the form of foil, sheet, film, linear, rod, mesh or the like. Therefore, as the current collector, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, an aluminum foil, or a stainless steel foil can be preferably used. When the current collector is in the form of a foil, a sheet, or a film, the thickness thereof is preferably in the range of 1 μm to 100 μm.

正極活物質層は正極活物質、並びに必要に応じて導電助剤及び/又は結着剤を含む。 The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material and, if necessary, a conductive auxiliary agent and / or a binder.

正極活物質としては、本発明の正極活物質のみを採用してもよいし、本発明の正極活物質と公知の正極活物質を併用してもよい。 As the positive electrode active material, only the positive electrode active material of the present invention may be adopted, or the positive electrode active material of the present invention and a known positive electrode active material may be used in combination.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。そのため、導電助剤は、電極の導電性が不足する場合に任意に加えればよく、電極の導電性が十分に優れている場合には加えなくても良い。導電助剤としては化学的に不活性な電子高伝導体であれば良く、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber)、および各種金属粒子などが例示される。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、ファーネスブラック、チャンネルブラックなどが例示される。これらの導電助剤を単独または二種以上組み合わせて活物質層に添加することができる。 The conductive auxiliary agent is added to increase the conductivity of the electrode. Therefore, the conductive auxiliary agent may be arbitrarily added when the conductivity of the electrode is insufficient, and may not be added when the conductivity of the electrode is sufficiently excellent. The conductive auxiliary agent may be a chemically inert electron high conductor, and examples thereof include carbon black, which are carbonaceous fine particles, graphite, Vapor Grown Carbon Fiber, and various metal particles. To. Examples of carbon black include acetylene black, Ketjen black (registered trademark), furnace black, and channel black. These conductive auxiliary agents can be added to the active material layer alone or in combination of two or more.

活物質層中の導電助剤の配合割合は、質量比で、活物質:導電助剤=1:0.005〜1:0.5であるのが好ましく、1:0.01〜1:0.2であるのがより好ましく、1:0.03〜1:0.1であるのがさらに好ましい。導電助剤が少なすぎると効率のよい導電パスを形成できず、また、導電助剤が多すぎると活物質層の成形性が悪くなるとともに電極のエネルギー密度が低くなるためである。 The mixing ratio of the conductive auxiliary agent in the active material layer is preferably 1: 0.005 to 1: 0.5, and 1: 0.01 to 1: 0 in terms of mass ratio. It is more preferably .2, and even more preferably 1: 0.03 to 1: 0.1. This is because if the amount of the conductive auxiliary agent is too small, an efficient conductive path cannot be formed, and if the amount of the conductive auxiliary agent is too large, the moldability of the active material layer is deteriorated and the energy density of the electrode is lowered.

結着剤は、活物質や導電助剤を集電体の表面に繋ぎ止め、電極中の導電ネットワークを維持する役割を果たすものである。結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸等のアクリル系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、カルボキシメチルセルロースを例示することができる。これらの結着剤を単独で又は複数で採用すれば良い。 The binder serves to anchor the active material or the conductive auxiliary agent to the surface of the current collector and maintain the conductive network in the electrode. Examples of the binder include fluororesins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins and poly ( Examples thereof include acrylic resins such as meta) acrylic acid, styrene-butadiene rubber (SBR), and carboxymethyl cellulose. These binders may be used alone or in combination of two or more.

活物質層中の結着剤の配合割合は、質量比で、活物質:結着剤=1:0.001〜1:0.3であるのが好ましく、1:0.005〜1:0.2であるのがより好ましく、1:0.01〜1:0.15であるのがさらに好ましい。結着剤が少なすぎると電極の成形性が低下し、また、結着剤が多すぎると電極のエネルギー密度が低くなるためである。 The mixing ratio of the binder in the active material layer is preferably 1: 0.001 to 1: 0.3, preferably 1: 0.005 to 1: 0, in terms of mass ratio. It is more preferably .2, and even more preferably 1: 0.01 to 1: 0.15. This is because if the amount of the binder is too small, the moldability of the electrode is lowered, and if the amount of the binder is too large, the energy density of the electrode is lowered.

負極は、集電体と、集電体の表面に結着させた負極活物質層を有する。集電体については、正極で説明したものを適宜適切に採用すれば良い。負極活物質層は負極活物質、並びに必要に応じて導電助剤及び/又は結着剤を含む。 The negative electrode has a current collector and a negative electrode active material layer bonded to the surface of the current collector. As the current collector, the one described in the positive electrode may be appropriately adopted. The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material and, if necessary, a conductive auxiliary agent and / or a binder.

負極活物質としては、公知のものを採用すればよく、リチウムを吸蔵及び放出可能な炭素系材料、リチウムと合金化可能な元素、リチウムと合金化可能な元素を有する化合物を例示することができる。 As the negative electrode active material, a known material may be used, and examples thereof include a carbon-based material capable of occluding and releasing lithium, an element capable of alloying with lithium, and a compound having an element capable of alloying with lithium. ..

炭素系材料としては、難黒鉛化性炭素、黒鉛、コークス類、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体、炭素繊維、活性炭あるいはカーボンブラック類が例示できる。ここで、有機高分子化合物焼成体とは、フェノール類やフラン類などの高分子材料を適切な温度で焼成して炭素化したものをいう。 Examples of the carbon-based material include graphitizable carbon, graphite, cokes, graphites, glassy carbons, calcined organic polymer compound, carbon fibers, activated carbon, and carbon blacks. Here, the calcined organic polymer compound refers to a material obtained by calcining a polymer material such as phenols or furans at an appropriate temperature to carbonize it.

リチウムと合金化可能な元素としては、具体的にNa、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Ti、Ag、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Biが例示でき、特に、Si又はSnが好ましい。 Specific elements that can be alloyed with lithium include Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Ti, Ag, Zn, Cd, Al, Ga, In, and Si. , Ge, Sn, Pb, Sb, Bi can be exemplified, and Si or Sn is particularly preferable.

リチウムと合金化可能な元素を有する化合物としては、具体的にZnLiAl、AlSb、SiB、SiB、MgSi、MgSn、NiSi、TiSi、MoSi、 CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、Si、SiO、SiO(0<v≦2)、SnO(0<w≦2)、SnSiO、LiSiO あるいはLiSnOを例示でき、特に、SiO(0.3≦x≦1.6、又は0.5≦x≦1.5)が好ましい。 Specific examples of the compound having an element that can be alloyed with lithium include ZnLiAl, AlSb, SiB 4 , SiB 6 , Mg 2 Si, Mg 2 Sn, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , and NiSi 2 . CaSi 2, CrSi 2, Cu 5 Si, FeSi 2, MnSi 2, NbSi 2, TaSi 2, VSi 2, WSi 2, ZnSi 2, SiC, Si 3 N 4, Si 2 N 2 O, SiO v (0 <v ≦ 2), SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSiO or LiSnO can be exemplified, and in particular, SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6 or 0.5 ≦ x ≦ 1.5). Is preferable.

負極活物質としては、Siを有するSi系材料を含むものがよい。Si系材料は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な珪素又は/及び珪素化合物からなるとよく、例えば、SiO(0.5≦x≦1.5)がよい。珪素は理論充放電容量が大きいものの、珪素は充放電時の体積変化が大きい。そこで、負極活物質を珪素を含むSiOとすることで珪素の体積変化を緩和することができる。 The negative electrode active material preferably contains a Si-based material having Si. The Si-based material is preferably composed of silicon and / or a silicon compound capable of occluding and releasing lithium ions, and for example, SiO x (0.5 ≦ x ≦ 1.5) is preferable. Although silicon has a large theoretical charge / discharge capacity, silicon has a large volume change during charge / discharge. Therefore, by using SiO x containing silicon as the negative electrode active material, it is possible to alleviate the volume change of silicon.

負極活物質として、CaSiを塩酸やフッ化水素酸などの酸で処理して得られる層状ポリシランを、300〜1000℃で加熱して得られるSi材料を採用しても良い。さらに、上記Si材料を炭素源とともに加熱して、カーボンコートしたものを負極活物質として採用してもよい。 As the negative electrode active material, a Si material obtained by heating layered polysilane obtained by treating CaSi 2 with an acid such as hydrochloric acid or hydrofluoric acid at 300 to 1000 ° C. may be adopted. Further, the Si material may be heated together with a carbon source and carbon-coated to be used as the negative electrode active material.

負極活物質としては、以上のものの一種以上を使用することができる。 As the negative electrode active material, one or more of the above can be used.

負極に用いる導電助剤及び結着剤については、正極で説明したものを同様の配合割合で適宜適切に採用すれば良い。 As the conductive auxiliary agent and the binder used for the negative electrode, those described for the positive electrode may be appropriately and appropriately adopted in the same blending ratio.

集電体の表面に活物質層を形成させるには、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの従来から公知の方法を用いて、集電体の表面に活物質を塗布すればよい。具体的には、活物質、溶剤、並びに必要に応じて結着剤及び/又は導電助剤を混合し、スラリーを調製する。上記溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水を例示できる。該スラリーを集電体の表面に塗布後、乾燥する。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮しても良い。 In order to form an active material layer on the surface of the current collector, a conventionally known method such as a roll coating method, a die coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method is used to collect current. The active material may be applied to the surface of the body. Specifically, the active material, the solvent, and if necessary, the binder and / or the conductive auxiliary agent are mixed to prepare a slurry. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, methanol, methyl isobutyl ketone, and water. The slurry is applied to the surface of the current collector and then dried. In order to increase the electrode density, the dried one may be compressed.

固体電解質としては、リチウムイオン二次電池の固体電解質として使用可能なものを適宜採用すればよい。 As the solid electrolyte, one that can be used as the solid electrolyte of the lithium ion secondary battery may be appropriately adopted.

電解液は、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質とを含んでいる。 The electrolytic solution contains a non-aqueous solvent and an electrolyte dissolved in the non-aqueous solvent.

非水溶媒としては、環状カーボネート、環状エステル、鎖状カーボネート、鎖状エステル、エーテル類等が使用できる。環状カーボネートとしては、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、ビニレンカーボネートを例示でき、環状エステルとしては、ガンマブチロラクトン、2−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンを例示できる。鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネートを例示でき、鎖状エステルとしては、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等を例示できる。エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンを例示できる。非水溶媒としては、上記具体的な溶媒の化学構造のうち一部又は全部の水素がフッ素に置換した化合物を採用しても良い。 As the non-aqueous solvent, cyclic carbonates, cyclic esters, chain carbonates, chain esters, ethers and the like can be used. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate, and examples of the cyclic ester include gamma-butyrolactone, 2-methyl-gamma-butyrolactone, acetyl-gamma-butyrolactone, and gamma-valerolactone. Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, and examples of the chain ester include propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetate alkyl ester. Examples of ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane. As the non-aqueous solvent, a compound in which some or all of the chemical structure of the specific solvent is replaced with fluorine may be adopted.

電解質としては、LiClO、LiAsF、LiPF、LiBF、LiCFSO、LiN(FSO、LiN(CFSO等のリチウム塩を例示できる。 Examples of the electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (FSO 2 ) 2 , and LiN (CF 3 SO 2 ) 2 .

電解液としては、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートなどの非水溶媒にリチウム塩を0.5mol/Lから1.7mol/L程度の濃度で溶解させた溶液を例示できる。 Examples of the electrolytic solution include a solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, and diethyl carbonate at a concentration of about 0.5 mol / L to 1.7 mol / L.

セパレータは、正極と負極とを隔離し、両極の接触による短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド(Aromatic polyamide)、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、フィブロイン、ケラチン、リグニン、スベリン等の天然高分子、セラミックスなどの電気絶縁性材料を1種若しくは複数用いた多孔体、不織布、織布などを挙げることができる。また、セパレータは多層構造としてもよい。 The separator separates the positive electrode and the negative electrode, and allows lithium ions to pass through while preventing a short circuit due to contact between the two electrodes. As the separator, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamide, synthetic resin such as polyaramid (Aromatic polyamide), polyester, polyacrylonitrile, polysaccharides such as cellulose and amylose, and natural products such as fibroin, keratin, lignin and suberin. Examples thereof include porous bodies, non-woven fabrics, and woven fabrics using one or more electrically insulating materials such as polymers and ceramics. Further, the separator may have a multi-layer structure.

次に、リチウムイオン二次電池の製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing a lithium ion secondary battery will be described.

正極および負極に必要に応じてセパレータを挟装させ電極体とする。電極体は、正極、セパレータ及び負極を重ねた積層型、又は、正極、セパレータ及び負極を捲いた捲回型のいずれの型にしても良い。正極の集電体および負極の集電体から、外部に通ずる正極端子および負極端子までの間を、集電用リード等を用いて接続した後に、電極体に電解液を加えてリチウムイオン二次電池とするとよい。また、本発明のリチウムイオン二次電池は、電極に含まれる活物質の種類に適した電圧範囲で充放電を実行されればよい。 A separator is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode as needed to form an electrode body. The electrode body may be a laminated type in which a positive electrode, a separator and a negative electrode are stacked, or a wound type in which a positive electrode, a separator and a negative electrode are wound. After connecting from the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal leading to the outside using a current collector lead or the like, an electrolytic solution is added to the electrode body to add a lithium ion secondary. Use a battery. Further, the lithium ion secondary battery of the present invention may be charged and discharged in a voltage range suitable for the type of active material contained in the electrode.

本発明のリチウムイオン二次電池の形状は特に限定されるものでなく、円筒型、角型、コイン型、ラミネート型等、種々の形状を採用することができる。 The shape of the lithium ion secondary battery of the present invention is not particularly limited, and various shapes such as a cylindrical type, a square type, a coin type, and a laminated type can be adopted.

本発明のリチウムイオン二次電池は、車両に搭載してもよい。車両は、その動力源の全部あるいは一部にリチウムイオン二次電池による電気エネルギーを使用している車両であればよく、たとえば、電気車両、ハイブリッド車両などであるとよい。車両にリチウムイオン二次電池を搭載する場合には、リチウムイオン二次電池を複数直列に接続して組電池とするとよい。リチウムイオン二次電池を搭載する機器としては、車両以外にも、パーソナルコンピュータ、携帯通信機器など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。さらに、本発明のリチウムイオン二次電池は、風力発電、太陽光発電、水力発電その他電力系統の蓄電装置及び電力平滑化装置、船舶等の動力及び/又は補機類の電力供給源、航空機、宇宙船等の動力及び/又は補機類の電力供給源、電気を動力源に用いない車両の補助用電源、移動式の家庭用ロボットの電源、システムバックアップ用電源、無停電電源装置の電源、電動車両用充電ステーションなどにおいて充電に必要な電力を一時蓄える蓄電装置に用いてもよい。 The lithium ion secondary battery of the present invention may be mounted on a vehicle. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a lithium ion secondary battery for all or part of its power source, and may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. When a lithium ion secondary battery is mounted on a vehicle, a plurality of lithium ion secondary batteries may be connected in series to form an assembled battery. In addition to vehicles, devices equipped with lithium-ion secondary batteries include various battery-powered home appliances such as personal computers and mobile communication devices, office devices, and industrial devices. Further, the lithium ion secondary battery of the present invention includes wind power generation, solar power generation, hydraulic power generation and other power storage devices and power smoothing devices for electric power systems, power supply sources for power and / or auxiliary machinery such as ships, aircraft, and aircraft. Power supply sources for spacecraft and / or auxiliary equipment, auxiliary power sources for vehicles that do not use electricity as power sources, power sources for mobile household robots, power sources for system backup, power sources for non-disruptive power supply devices, It may be used as a power storage device that temporarily stores the electric power required for charging in a charging station for an electric vehicle or the like.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. It can be carried out in various forms with modifications, improvements, etc. that can be made by those skilled in the art, without departing from the gist of the present invention.

以下に、実施例および比較例などを示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
以下のとおり、実施例1の正極活物質を製造した。
(Example 1)
The positive electrode active material of Example 1 was produced as follows.

95g(361.4mmol)の硫酸ニッケル6水和物、4.3g(11.46mmol)の硝酸アルミニウム9水和物、0.62g(1.88mmol)のタングステン酸ナトリウム2水和物、及び、キレート化合物として3.4g(44.7mmol)のグリコール酸を、400mLの純水に溶解させて、遷移金属含有水溶液を調製した。
遷移金属含有水溶液におけるニッケル、アルミニウム、タングステンのモル比は、96.5:3:0.5である。
95 g (361.4 mmol) nickel sulfate hexahydrate, 4.3 g (11.46 mmol) aluminum nitrate nine hydrate, 0.62 g (1.88 mmol) sodium tungstate dihydrate, and chelate. 3.4 g (44.7 mmol) of glycolic acid as a compound was dissolved in 400 mL of pure water to prepare a transition metal-containing aqueous solution.
The molar ratio of nickel, aluminum and tungsten in the transition metal-containing aqueous solution is 96.5: 3: 0.5.

水酸化ナトリウム、アンモニア水及び純水を混合して、塩基性水溶液を調製した。 A basic aqueous solution was prepared by mixing sodium hydroxide, aqueous ammonia and pure water.

・析出工程
60℃に維持した恒温槽中で、窒素ガス導入及び撹拌条件下の遷移金属含有水溶液に対して、塩基性水溶液を供給して反応溶液とした。反応溶液のpHを10.3〜10.85の範囲内に維持して、ニッケル、アルミニウム及びタングステンを遷移金属水酸化物として析出させた。なお、ここでのpH値は、反応溶液をpHメーターで測定した数値そのものを意味する。
-Precipitation step In a constant temperature bath maintained at 60 ° C., a basic aqueous solution was supplied to a transition metal-containing aqueous solution under nitrogen gas introduction and stirring conditions to prepare a reaction solution. The pH of the reaction solution was maintained in the range of 10.3 to 0.85, and nickel, aluminum and tungsten were precipitated as transition metal hydroxides. The pH value here means the value itself obtained by measuring the reaction solution with a pH meter.

遷移金属水酸化物を濾過により分離した。超音波洗浄機を用いて、遷移金属水酸化物を純水で洗浄し、その後、濾過により遷移金属水酸化物を単離した。 The transition metal hydroxide was separated by filtration. The transition metal hydroxide was washed with pure water using an ultrasonic cleaner, and then the transition metal hydroxide was isolated by filtration.

・前駆体形成工程
大気下、遷移金属水酸化物を300℃で5時間加熱して、前駆体である遷移金属酸化物とした。
-Precursor formation step The transition metal hydroxide was heated at 300 ° C. for 5 hours in the atmosphere to obtain a transition metal oxide as a precursor.

・コート工程
純水400mLに30gの遷移金属酸化物を加えて、遷移金属酸化物の分散液を調製した。
0.15g(0.42mmol)の硫酸ジルコニウム4水和物、及び、キレート化合物として0.12g(1.58mmol)のグリコール酸を、水に溶解して、コート用溶液を調製した。
上記遷移金属酸化物の分散液と、コート用溶液を混合し混合液とした。次いで、該混合液のpHが12.5になるまで、水酸化ナトリウム水溶液を添加して、遷移金属酸化物の表面に水酸化ジルコニウムを析出させたコート体を得た。コート体を濾過で分離した後に、乾燥して、焼成工程に供した。
-Coating step 30 g of transition metal oxide was added to 400 mL of pure water to prepare a dispersion of transition metal oxide.
0.15 g (0.42 mmol) of zirconium sulfate tetrahydrate and 0.12 g (1.58 mmol) of glycolic acid as a chelating compound were dissolved in water to prepare a coating solution.
The dispersion of the transition metal oxide and the coating solution were mixed to prepare a mixed solution. Then, an aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH of the mixture reached 12.5 to obtain a coated body in which zirconium hydride was precipitated on the surface of the transition metal oxide. The coated body was separated by filtration, dried, and subjected to a firing step.

・焼成工程
10gの前駆体のコート体、3.0g(125mmol)の水酸化リチウム無水物、0.475g(1.25mmol)のNaPO12水和物、0.032g(1.25mmol)のLiFを乳鉢で混合し、混合物とした。そして、前記混合物を、大気雰囲気下、600℃で10時間加熱し、第1焼成体とした。
Firing step 10 g precursor coat, 3.0 g (125 mmol) lithium hydroxide anhydride, 0.475 g (1.25 mmol) Na 3 PO 4 12 hydrate, 0.032 g (1.25 mmol) LiF was mixed in a mortar to prepare a mixture. Then, the mixture was heated at 600 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain a first fired body.

第1焼成体を乳鉢で解砕し、粉末状とした。粉末状の第1焼成体を、酸素ガス雰囲気下、725℃で15時間加熱し、第2焼成体を得た。第2焼成体を乳鉢で解砕し、実施例1の正極活物質とした。
実施例1の正極活物質の理論上の組成は、LiNi0.965Al0.030.005Zr0.0011Na0.030.010.01である。
The first calcined product was crushed in a mortar to obtain a powder. The powdery first fired body was heated at 725 ° C. for 15 hours in an oxygen gas atmosphere to obtain a second fired body. The second fired body was crushed in a mortar to obtain the positive electrode active material of Example 1.
The theoretical composition of the positive electrode active material of Example 1 is Li 1 Ni 0.965 Al 0.03 W 0.005 Zr 0.0011 Na 0.03 P 0.01 O 2 F 0.01 .

以下のとおり、実施例1の正極及びリチウムイオン二次電池を製造した。 The positive electrode and the lithium ion secondary battery of Example 1 were manufactured as follows.

正極用集電体として厚み20μmのアルミニウム箔を準備した。正極活物質として実施例1の正極活物質を94質量部、導電助剤として3質量部のアセチレンブラック、および結着剤として3質量部のポリフッ化ビニリデンを混合した。この混合物を適量のN−メチル−2−ピロリドンに分散させて、スラリーを製造した。上記アルミニウム箔の表面に上記スラリーをのせ、ドクターブレードを用いてスラリーが膜状になるように塗布した。スラリーを塗布したアルミニウム箔を加熱乾燥することで、N−メチル−2−ピロリドンを揮発により除去し、アルミニウム箔表面に正極活物質層を形成させた。表面に正極活物質層を形成させたアルミニウム箔を、ロ−ルプレス機を用いて圧縮し、アルミニウム箔と正極活物質層とを強固に密着接合させて接合物とした。真空乾燥機を用いて、接合物を加熱し、所定の形状に切り取り、正極とした。 An aluminum foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector for the positive electrode. As the positive electrode active material, 94 parts by mass of the positive electrode active material of Example 1, 3 parts by mass of acetylene black as a conductive auxiliary agent, and 3 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed. This mixture was dispersed in an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry. The slurry was placed on the surface of the aluminum foil and applied using a doctor blade so that the slurry became a film. By heating and drying the aluminum foil coated with the slurry, N-methyl-2-pyrrolidone was removed by volatilization, and a positive electrode active material layer was formed on the surface of the aluminum foil. The aluminum foil having the positive electrode active material layer formed on the surface was compressed by using a roll press machine, and the aluminum foil and the positive electrode active material layer were firmly adhered to each other to form a bonded product. The joint was heated using a vacuum dryer and cut into a predetermined shape to obtain a positive electrode.

負極を以下のように製造した。
グラファイト98.3質量部と、結着剤としてスチレン−ブタジエンゴム1質量部及びカルボキシメチルセルロース0.7質量部とを混合し、この混合物を適量のイオン交換水に分散させてスラリーを製造した。このスラリーを負極用集電体である厚み20μmの銅箔にドクターブレードを用いて膜状になるように塗布し、スラリーを塗布した集電体を乾燥後にプレスして接合物とした。真空乾燥機を用いて、接合物を加熱し、所定の形状に切り取り、負極とした。
The negative electrode was manufactured as follows.
98.3 parts by mass of graphite was mixed with 1 part by mass of styrene-butadiene rubber and 0.7 parts by mass of carboxymethyl cellulose as a binder, and this mixture was dispersed in an appropriate amount of ion-exchanged water to prepare a slurry. This slurry was applied to a copper foil having a thickness of 20 μm, which is a current collector for a negative electrode, so as to form a film using a doctor blade, and the current collector to which the slurry was applied was dried and then pressed to form a bonded product. The joint was heated using a vacuum dryer and cut into a predetermined shape to obtain a negative electrode.

上記の正極および負極を用いて、ラミネート型リチウムイオン二次電池を製造した。詳しくは、正極および負極の間に、セパレータとしてポリプロピレン/ポリエチレン/ポリプロピレンの3層構造の樹脂膜からなる厚さ25μmの矩形状シートを挟装して極板群とした。この極板群を二枚一組のラミネートフィルムで覆い、三辺をシールした後、袋状となったラミネートフィルムに電解液を注入した。電解液としては、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート及びジメチルカーボネートを体積比3:3:4で混合した溶媒にLiPF6を1mol/Lとなるよう溶解した溶液を用いた。その後、残りの一辺をシールすることで、四辺が気密にシールされ、極板群および電解液が密閉された実施例1のラミネート型リチウムイオン二次電池を得た。 A laminated lithium ion secondary battery was manufactured using the above positive electrode and negative electrode. Specifically, a rectangular sheet having a thickness of 25 μm made of a resin film having a three-layer structure of polypropylene / polyethylene / polypropylene was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode as a separator to form a group of electrode plates. The electrode plates were covered with a pair of laminated films, the three sides were sealed, and then the electrolytic solution was injected into the bag-shaped laminated film. As the electrolytic solution, a solution in which LiPF 6 was dissolved at a volume ratio of 3: 3: 4 in a solvent obtained by mixing ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate and dimethyl carbonate at a volume ratio of 3: 3: 4 was used. Then, by sealing the remaining one side, the laminated lithium ion secondary battery of Example 1 was obtained in which the four sides were hermetically sealed and the electrode plate group and the electrolytic solution were sealed.

(実施例2)
以下のとおり、実施例2の正極活物質を製造した。
(Example 2)
The positive electrode active material of Example 2 was produced as follows.

94g(357.6mmol)の硫酸ニッケル6水和物、4.2g(14.94mmol)の硫酸コバルト7水和物、0.6g(1.82mmol)のタングステン酸ナトリウム2水和物、0.35g(0.93mmol)の硝酸アルミニウム9水和物、及び、キレート化合物として0.28g(3.68mmol)のグリコール酸を、400mLの純水に溶解させて、遷移金属含有水溶液を調製した。
遷移金属含有水溶液におけるニッケル、コバルト、タングステン、アルミニウムのモル比は、95.5:4:0.5:0.25である。
94 g (357.6 mmol) nickel sulfate hexahydrate, 4.2 g (14.94 mmol) cobalt sulfate heptahydrate, 0.6 g (1.82 mmol) sodium tungstate dihydrate, 0.35 g (0.93 mmol) aluminum nitrate nine hydrate and 0.28 g (3.68 mmol) of glycolic acid as a chelating compound were dissolved in 400 mL of pure water to prepare a transition metal-containing aqueous solution.
The molar ratio of nickel, cobalt, tungsten and aluminum in the transition metal-containing aqueous solution is 95.5: 4: 0.5: 0.25.

水酸化ナトリウム、アンモニア水及び純水を混合して、塩基性水溶液を調製した。 A basic aqueous solution was prepared by mixing sodium hydroxide, aqueous ammonia and pure water.

・析出工程
60℃に維持した恒温槽中で、窒素ガス導入及び撹拌条件下の遷移金属含有水溶液に対して、塩基性水溶液を供給して反応溶液とした。反応溶液のpHを10.8〜10.85の範囲内に維持して、ニッケル、コバルト、タングステン及びアルミニウムを遷移金属水酸化物として析出させた。なお、ここでのpH値は、反応溶液をpHメーターで測定した数値そのものを意味する。
-Precipitation step In a constant temperature bath maintained at 60 ° C., a basic aqueous solution was supplied to a transition metal-containing aqueous solution under nitrogen gas introduction and stirring conditions to prepare a reaction solution. The pH of the reaction solution was maintained in the range of 10.8 to 10.85, and nickel, cobalt, tungsten and aluminum were precipitated as transition metal hydroxides. The pH value here means the value itself obtained by measuring the reaction solution with a pH meter.

遷移金属水酸化物を濾過により分離した。超音波洗浄機を用いて、遷移金属水酸化物を純水で洗浄し、その後、濾過により遷移金属水酸化物を単離した。 The transition metal hydroxide was separated by filtration. The transition metal hydroxide was washed with pure water using an ultrasonic cleaner, and then the transition metal hydroxide was isolated by filtration.

・前駆体形成工程
大気下、遷移金属水酸化物を300℃で5時間加熱して、前駆体である遷移金属酸化物とした。
-Precursor formation step The transition metal hydroxide was heated at 300 ° C. for 5 hours in the atmosphere to obtain a transition metal oxide as a precursor.

・焼成工程
10gの前駆体、3.0g(125mmol)の水酸化リチウム無水物、0.475g(1.25mmol)のNaPO12水和物、0.032g(1.25mmol)のLiFを乳鉢で混合し、混合物とした。そして、前記混合物を、大気雰囲気下、600℃で10時間加熱し、第1焼成体とした。
Firing step 10 g of precursor, 3.0 g (125 mmol) of lithium hydroxide anhydride, 0.475 g (1.25 mmol) of Na 3 PO 4 dodecahydrate, 0.032 g (1.25 mmol) of LiF. It was mixed in a mortar to prepare a mixture. Then, the mixture was heated at 600 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain a first fired body.

第1焼成体を乳鉢で解砕し、粉末状とした。粉末状の第1焼成体を、酸素ガス雰囲気下、725℃で15時間加熱し、第2焼成体を得た。第2焼成体を乳鉢で解砕し、実施例2の正極活物質とした。
実施例2の正極活物質の理論上の組成は、LiNi0.955Co0.040.005Al0.0025Na0.030.010.01である。
The first calcined product was crushed in a mortar to obtain a powder. The powdery first fired body was heated at 725 ° C. for 15 hours in an oxygen gas atmosphere to obtain a second fired body. The second fired body was crushed in a mortar to obtain a positive electrode active material of Example 2.
The theoretical composition of the positive electrode active material of Example 2 is Li 1 Ni 0.955 Co 0.04 W 0.005 Al 0.0025 Na 0.03 P 0.01 O 2 F 0.01 .

実施例2の正極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2のリチウムイオン二次電池を製造した。 The lithium ion secondary battery of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material of Example 2 was used.

(実施例3)
前駆体形成工程と焼成工程の間に以下のコート工程を実施し、焼成工程における前駆体として、コート工程後のものを用いたこと以外は、実施例2と同様の方法で、実施例3の正極活物質、正極及びリチウムイオン二次電池を製造した。
実施例3の正極活物質の理論上の組成は、LiNi0.955Co0.040.005Al0.0025Zr0.002Na0.030.010.01である。
(Example 3)
The following coating step was carried out between the precursor forming step and the firing step, and the precursor in the firing step used after the coating step was the same method as in Example 2 except that the precursor of Example 3 was used. A positive electrode active material, a positive electrode, and a lithium ion secondary battery were manufactured.
The theoretical composition of the positive electrode active material of Example 3 is Li 1 Ni 0.955 Co 0.04 W 0.005 Al 0.0025 Zr 0.002 Na 0.03 P 0.01 O 2 F 0.01. Is.

・コート工程
純水400mLに30gの遷移金属酸化物を加えて、遷移金属酸化物の分散液を調製した。
0.3g(0.84mmol)の硫酸ジルコニウム4水和物、及び、キレート化合物として0.25g(3.29mmol)のグリコール酸を、水に溶解して、コート用溶液を調製した。
上記遷移金属酸化物の分散液と、コート用溶液を混合し混合液とした。次いで、該混合液のpHが12.5になるまで、水酸化ナトリウム水溶液を添加して、遷移金属酸化物の表面に水酸化ジルコニウムを析出させたコート体を得た。コート体を濾過で分離した後に、乾燥し、焼成工程に供した。
-Coating step 30 g of transition metal oxide was added to 400 mL of pure water to prepare a dispersion of transition metal oxide.
0.3 g (0.84 mmol) of zirconium sulfate tetrahydrate and 0.25 g (3.29 mmol) of glycolic acid as a chelating compound were dissolved in water to prepare a coating solution.
The dispersion of the transition metal oxide and the coating solution were mixed to prepare a mixed solution. Then, an aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH of the mixture reached 12.5 to obtain a coated body in which zirconium hydride was precipitated on the surface of the transition metal oxide. The coated body was separated by filtration, dried, and subjected to a firing step.

(実施例4)
以下のとおり、実施例4の正極活物質を製造した。
(Example 4)
The positive electrode active material of Example 4 was produced as follows.

94g(357.6mmol)の硫酸ニッケル6水和物、4.2g(14.94mmol)の硫酸コバルト7水和物、0.62g(1.88mmol)のタングステン酸ナトリウム2水和物、0.35g(0.93mmol)の硝酸アルミニウム9水和物、0.26g(0.73mmol)の硫酸ジルコニウム4水和物、及び、キレート化合物として0.49g(6.44mmol)のグリコール酸を、400mLの純水に溶解させて、遷移金属含有水溶液を調製した。
遷移金属含有水溶液におけるニッケル、コバルト、タングステン、アルミニウム、ジルコニウムのモル比は、95.5:4:0.5:0.25:0.20である。
94 g (357.6 mmol) nickel sulfate hexahydrate, 4.2 g (14.94 mmol) cobalt sulfate heptahydrate, 0.62 g (1.88 mmol) sodium tungstate dihydrate, 0.35 g 400 mL of pure (0.93 mmol) aluminum nitrate hexahydrate, 0.26 g (0.73 mmol) zirconium sulfate tetrahydrate, and 0.49 g (6.44 mmol) glycolic acid as the chelating compound. A transition metal-containing aqueous solution was prepared by dissolving it in water.
The molar ratio of nickel, cobalt, tungsten, aluminum and zirconium in the transition metal-containing aqueous solution is 95.5: 4: 0.5: 0.25: 0.25.

水酸化ナトリウム、アンモニア水及び純水を混合して、塩基性水溶液を調製した。 A basic aqueous solution was prepared by mixing sodium hydroxide, aqueous ammonia and pure water.

・析出工程
60℃に維持した恒温槽中で、窒素ガス導入及び撹拌条件下の遷移金属含有水溶液に対して、塩基性水溶液を供給して反応溶液とした。反応溶液のpHを10.8〜10.85の範囲内に維持して、ニッケル、コバルト、タングステン、アルミニウム及びジルコニウムを遷移金属水酸化物として析出させた。なお、ここでのpH値は、反応溶液をpHメーターで測定した数値そのものを意味する。
-Precipitation step In a constant temperature bath maintained at 60 ° C., a basic aqueous solution was supplied to a transition metal-containing aqueous solution under nitrogen gas introduction and stirring conditions to prepare a reaction solution. The pH of the reaction solution was maintained in the range of 10.8 to 10.85, and nickel, cobalt, tungsten, aluminum and zirconium were precipitated as transition metal hydroxides. The pH value here means the value itself obtained by measuring the reaction solution with a pH meter.

遷移金属水酸化物を濾過により分離した。超音波洗浄機を用いて、遷移金属水酸化物を純水で洗浄し、その後、濾過により遷移金属水酸化物を単離した。 The transition metal hydroxide was separated by filtration. The transition metal hydroxide was washed with pure water using an ultrasonic cleaner, and then the transition metal hydroxide was isolated by filtration.

・前駆体形成工程
大気下、遷移金属水酸化物を300℃で5時間加熱して、前駆体である遷移金属酸化物とした。
-Precursor formation step The transition metal hydroxide was heated at 300 ° C. for 5 hours in the atmosphere to obtain a transition metal oxide as a precursor.

・焼成工程
10gの前駆体、3.0g(125mmol)の水酸化リチウム無水物、0.475g(1.25mmol)のNaPO12水和物、0.032g(1.25mmol)のLiFを乳鉢で混合し、混合物とした。そして、前記混合物を、大気雰囲気下、600℃で10時間加熱し、第1焼成体とした。
Firing step 10 g of precursor, 3.0 g (125 mmol) of lithium hydroxide anhydride, 0.475 g (1.25 mmol) of Na 3 PO 4 dodecahydrate, 0.032 g (1.25 mmol) of LiF. It was mixed in a mortar to prepare a mixture. Then, the mixture was heated at 600 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain a first fired body.

第1焼成体を乳鉢で解砕し、粉末状とした。粉末状の第1焼成体を、酸素ガス雰囲気下、725℃で15時間加熱し、第2焼成体を得た。第2焼成体を乳鉢で解砕し、実施例4の正極活物質とした。
実施例4の正極活物質の理論上の組成は、LiNi0.955Co0.040.005Al0.0025Zr0.002Na0.030.010.01である。
The first calcined product was crushed in a mortar to obtain a powder. The powdery first fired body was heated at 725 ° C. for 15 hours in an oxygen gas atmosphere to obtain a second fired body. The second fired body was crushed in a mortar to obtain the positive electrode active material of Example 4.
The theoretical composition of the positive electrode active material of Example 4 is Li 1 Ni 0.955 Co 0.04 W 0.005 Al 0.0025 Zr 0.002 Na 0.03 P 0.01 O 2 F 0.01. Is.

実施例4の正極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、実施例4のリチウムイオン二次電池を製造した。 The lithium ion secondary battery of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material of Example 4 was used.

(実施例5)
前駆体形成工程と焼成工程の間に以下のコート工程を実施し、焼成工程における前駆体として、コート工程後のものを用いたこと以外は、実施例4と同様の方法で、実施例5の正極活物質、正極及びリチウムイオン二次電池を製造した。
実施例5の正極活物質の理論上の組成は、LiNi0.955Co0.040.005Al0.0025Zr0.004Na0.030.010.01である。
(Example 5)
The following coating step was carried out between the precursor forming step and the firing step, and the precursor in the firing step after the coating step was used in the same manner as in Example 4 in the same manner as in Example 5. A positive electrode active material, a positive electrode, and a lithium ion secondary battery were manufactured.
The theoretical composition of the positive electrode active material of Example 5 is Li 1 Ni 0.955 Co 0.04 W 0.005 Al 0.0025 Zr 0.004 Na 0.03 P 0.01 O 2 F 0.01. Is.

・コート工程
純水400mLに30gの遷移金属酸化物を加えて、遷移金属酸化物の分散液を調製した。
0.26g(0.73mmol)の硫酸ジルコニウム4水和物、及び、キレート化合物として0.21g(2.76mmol)のグリコール酸を、水に溶解して、コート用溶液を調製した。
上記遷移金属酸化物の分散液と、コート用溶液を混合し混合液とした。次いで、該混合液のpHが12.5になるまで、水酸化ナトリウム水溶液を添加して、遷移金属酸化物の表面に水酸化ジルコニウムを析出させたコート体を得た。コート体を濾過で分離した後に、乾燥し、焼成工程に供した。
-Coating step 30 g of transition metal oxide was added to 400 mL of pure water to prepare a dispersion of transition metal oxide.
0.26 g (0.73 mmol) of zirconium sulfate tetrahydrate and 0.21 g (2.76 mmol) of glycolic acid as a chelating compound were dissolved in water to prepare a coating solution.
The dispersion of the transition metal oxide and the coating solution were mixed to prepare a mixed solution. Then, an aqueous sodium hydroxide solution was added until the pH of the mixture reached 12.5 to obtain a coated body in which zirconium hydride was precipitated on the surface of the transition metal oxide. The coated body was separated by filtration, dried, and subjected to a firing step.

(比較例1)
析出工程にてキレート化合物を使用しない従来の共沈法にて製造した、層状岩塩構造のLiNi0.85Co0.11Al0.04を準備した。これを比較例1の正極活物質とした。
比較例1の正極活物質を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で、比較例1のリチウムイオン二次電池を製造した。
(Comparative Example 1)
LiNi 0.85 Co 0.11 Al 0.04 O 2 having a layered rock salt structure, which was produced by a conventional coprecipitation method without using a chelate compound in the precipitation step, was prepared. This was used as the positive electrode active material of Comparative Example 1.
The lithium ion secondary battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material of Comparative Example 1 was used.

(評価例1)
樹脂で固定した実施例1の正極活物質に対して、アルゴンイオンビームを照射して、厚さ100nm程度の薄膜を製造した。走査透過型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分光分析装置を組み合わせたSTEM−EDXを用い、当該薄膜に形成された実施例1の正極活物質の一次粒子の断面における縦20nm×横20nmの範囲について、Ni、Al及びWを測定対象として分析を行った。そして、Ni、Al及びWの合計に対するAlの割合(%)を算出した。
当該分析は、特定の一次粒子の断面における5か所について実施した。当該分析は、別の一次粒子の断面の5か所、及び、さらに別の一次粒子の断面の5か所についても実施した。
(Evaluation example 1)
The positive electrode active material of Example 1 fixed with a resin was irradiated with an argon ion beam to produce a thin film having a thickness of about 100 nm. About the range of 20 nm in length × 20 nm in width in the cross section of the primary particles of the positive electrode active material of Example 1 formed on the thin film using STEM-EDX which is a combination of a scanning transmission electron microscope and an energy dispersive X-ray spectroscopic analyzer. , Ni, Al and W were analyzed. Then, the ratio (%) of Al to the total of Ni, Al and W was calculated.
The analysis was performed at five locations on the cross section of a particular primary particle. The analysis was also performed at 5 locations on the cross section of another primary particle and 5 locations on the cross section of yet another primary particle.

実施例2の正極活物質についても同様に分析を行った。なお、実施例2の正極活物質についての測定対象はNi、Co、W及びAlである。実施例2の正極活物質についてはNi、Co、W及びAlの合計に対するAlの割合(%)を算出した。
比較例1の正極活物質についても同様に分析を行った。なお、比較例1の正極活物質についての測定対象はNi、Co及びAlである。比較例1の正極活物質についてはNi、Co及びAlの合計に対するAlの割合(%)を算出した。
The positive electrode active material of Example 2 was also analyzed in the same manner. The measurement targets for the positive electrode active material of Example 2 are Ni, Co, W and Al. For the positive electrode active material of Example 2, the ratio (%) of Al to the total of Ni, Co, W and Al was calculated.
The positive electrode active material of Comparative Example 1 was also analyzed in the same manner. The measurement targets for the positive electrode active material of Comparative Example 1 are Ni, Co, and Al. For the positive electrode active material of Comparative Example 1, the ratio (%) of Al to the total of Ni, Co and Al was calculated.

以上の結果を表1に示す。表1における分析値は、Alのatom%である。
また、実施例1の正極活物質のSTEM像を図1に示し、Alを測定対象としたSTEM−EDX像を図2に示す。
The above results are shown in Table 1. The analytical values in Table 1 are atom% of Al.
Further, the STEM image of the positive electrode active material of Example 1 is shown in FIG. 1, and the STEM-EDX image of Al as a measurement target is shown in FIG.

実施例1及び実施例2の正極活物質では、いずれの一次粒子においても、Alが均一に分散して存在していることがわかる。他方、比較例1の正極活物質では、いずれの一次粒子においても、Alが不均一に存在していることがわかる。
以上の結果から、析出工程におけるキレート化合物の使用が、アルミニウムの均一分散に寄与したといえる。また、析出工程においてキレート化合物を使用していない比較例1の正極活物質においては、析出工程において水酸化アルミニウムが偏析したと推察される。
なお、実施例1及び実施例2の正極活物質において、それぞれの一次粒子の断面毎でAlの平均値が変動したのは、一次粒子の断面に現れた見かけの結晶面(結晶方位)がそれぞれ異なることに因ると考えられる。
It can be seen that in the positive electrode active materials of Examples 1 and 2, Al is uniformly dispersed and present in any of the primary particles. On the other hand, in the positive electrode active material of Comparative Example 1, it can be seen that Al is non-uniformly present in any of the primary particles.
From the above results, it can be said that the use of the chelate compound in the precipitation step contributed to the uniform dispersion of aluminum. Further, in the positive electrode active material of Comparative Example 1 in which the chelate compound was not used in the precipitation step, it is presumed that aluminum hydroxide was segregated in the precipitation step.
In the positive electrode active materials of Examples 1 and 2, the average value of Al fluctuated for each cross section of the primary particles because the apparent crystal plane (crystal orientation) appearing on the cross section of the primary particles was different. It is thought that it is due to the difference.

(評価例2)
評価例1と同様の方法で得た実施例1の正極活物質のSTEM像を画像解析して、一次粒子の断面積を算出した。そして、一次粒子の断面が円であると仮定した場合の直径を算出した。この分析を20個の一次粒子に対して実施した。
実施例2及び比較例1の正極活物質についても同様に分析を行った。
以上の結果を表2に示す。なお、表2における粒子径とは、算出された直径を意味する。
(Evaluation example 2)
The STEM image of the positive electrode active material of Example 1 obtained by the same method as that of Evaluation Example 1 was image-analyzed to calculate the cross-sectional area of the primary particles. Then, the diameter was calculated assuming that the cross section of the primary particle was a circle. This analysis was performed on 20 primary particles.
The positive electrode active materials of Example 2 and Comparative Example 1 were also analyzed in the same manner.
The above results are shown in Table 2. The particle diameter in Table 2 means the calculated diameter.

実施例1の正極活物質における一次粒子の粒子径は100nm程度であり、実施例2の正極活物質における一次粒子の粒子径は150nm程度である。両者ともに、比較的、小さな粒子径であるといえる。 The particle size of the primary particles in the positive electrode active material of Example 1 is about 100 nm, and the particle size of the primary particles in the positive electrode active material of Example 2 is about 150 nm. Both can be said to have relatively small particle diameters.

(評価例3)
レーザー散乱回折式粒度分布計を用いて、実施例2の正極活物質の粒度分布を測定した。比較例1の正極活物質についても同様に測定を行った。なお、評価例3で主に測定対象とされるのは、正極活物質における二次粒子である。
それぞれの正極活物質におけるD90、D10、D50などの結果を表3に示す。表3において、D90、D10、D50及びD90−D10の単位はμmである。
(Evaluation example 3)
The particle size distribution of the positive electrode active material of Example 2 was measured using a laser scattering diffraction type particle size distribution meter. The positive electrode active material of Comparative Example 1 was also measured in the same manner. In Evaluation Example 3, the measurement target is mainly the secondary particles in the positive electrode active material.
Table 3 shows the results of D 90 , D 10 , D 50, etc. for each positive electrode active material. In Table 3, the units of D 90 , D 10 , D 50 and D 90- D 10 are μm.

表3の結果から、実施例2の正極活物質は、粒度分布が比較的ブロードであるといえる。 From the results in Table 3, it can be said that the positive electrode active material of Example 2 has a relatively broad particle size distribution.

(評価例4)
実施例1〜実施例5の正極活物質につき、Cu−καを用いた粉末X線回折装置にて、結晶構造の分析を行った。
いずれの正極活物質も、層状岩塩構造の回折パターンを示すことが確認できた。
(Evaluation example 4)
The crystal structures of the positive electrode active materials of Examples 1 to 5 were analyzed by a powder X-ray diffractometer using Cu-κα.
It was confirmed that all the positive electrode active materials showed a diffraction pattern of a layered rock salt structure.

(評価例5)
実施例1〜実施例5及び比較例1のリチウムイオン二次電池につき、0.1Cレートで、4.4Vまで充電してから2.5Vまで放電するとの充放電サイクルを繰り返し行った。
初回充放電サイクルでの放電容量、及び、充放電サイクルを20回繰り返した時点での放電容量を表4に示す。
(Evaluation example 5)
The lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were repeatedly charged and discharged at a rate of 0.1 C by charging to 4.4 V and then discharging to 2.5 V.
Table 4 shows the discharge capacity in the initial charge / discharge cycle and the discharge capacity at the time when the charge / discharge cycle is repeated 20 times.

表4の結果から、実施例1〜実施例5のリチウムイオン二次電池は、比較例1のリチウムイオン二次電池よりも、放電容量が大きく、かつ、放電容量の維持に優れているといえる。 From the results in Table 4, it can be said that the lithium ion secondary batteries of Examples 1 to 5 have a larger discharge capacity and are superior in maintaining the discharge capacity as compared with the lithium ion secondary batteries of Comparative Example 1. ..

Claims (10)

リチウム、ニッケル及びアルミニウムを含有する結晶性の酸化物であり、前記酸化物における一次粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とする正極活物質。 A positive electrode active material which is a crystalline oxide containing lithium, nickel, and aluminum, and is characterized in that the dispersion of aluminum in the primary particles in the oxide is uniform. 前記酸化物が下記一般式(1)で表わされる請求項1に記載の正極活物質。
一般式(1) LiNiAl
一般式(1)において、a、b、c、d、e、f、gは、0.5≦a≦2、0<b<1、0<c≦0.2、0≦d<1、0≦e≦0.2、b+c+d+e=1、1.8≦f≦2.2、0≦g≦0.2を満足する。MはCo、Mn、W、Zrから選択される。Dはドープ元素である。
The positive electrode active material according to claim 1, wherein the oxide is represented by the following general formula (1).
Formula (1) Li a Ni b Al c M d D e O f F g
In the general formula (1), a, b, c, d, e, f, g are 0.5 ≦ a ≦ 2, 0 <b <1, 0 <c ≦ 0.2, 0 ≦ d <1, It satisfies 0 ≦ e ≦ 0.2, b + c + d + e = 1, 1.8 ≦ f ≦ 2.2, and 0 ≦ g ≦ 0.2. M is selected from Co, Mn, W and Zr. D is a doping element.
一次粒子の粒子径の相対標準偏差が50%以下である請求項1又は2に記載の正極活物質。 The positive electrode active material according to claim 1 or 2, wherein the relative standard deviation of the particle size of the primary particles is 50% or less. 一次粒子の平均粒子径が20nm〜500nmの範囲内である請求項1〜3のいずれか1項に記載の正極活物質。 The positive electrode active material according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle size of the primary particles is in the range of 20 nm to 500 nm. レーザー散乱回折式粒度分布計を用いて測定した粒度分布におけるD90−D10の値が10μm以上であるか、又は、(D90−D10)/D50の値が0.6以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の正極活物質。 The value of D 90- D 10 in the particle size distribution measured using a laser scattering diffraction type particle size distribution meter is 10 μm or more, or the value of (D 90- D 10 ) / D 50 is 0.6 or more. The positive electrode active material according to any one of claims 1 to 4. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の正極活物質を備える正極。 A positive electrode comprising the positive electrode active material according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載の正極を備えるリチウムイオン二次電池。 A lithium ion secondary battery comprising the positive electrode according to claim 6. ニッケル及びアルミニウムを含有する粒子状の水酸化物であり、前記粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とするニッケルアルミニウム含有水酸化物。 A nickel-aluminum-containing hydroxide which is a particulate hydroxide containing nickel and aluminum, wherein the dispersion of aluminum in the particles is uniform. ニッケル及びアルミニウムを含有する粒子状の酸化物であり、前記粒子内のアルミニウムの分散が均一であることを特徴とするニッケルアルミニウム含有酸化物。 A nickel-aluminum-containing oxide which is a particulate oxide containing nickel and aluminum, wherein the dispersion of aluminum in the particles is uniform. 請求項8に記載のニッケルアルミニウム含有水酸化物又は請求項9に記載のニッケルアルミニウム含有酸化物からなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の正極活物質の製造中間体。 The production intermediate of the positive electrode active material according to any one of claims 1 to 5, which comprises the nickel-aluminum-containing hydroxide according to claim 8 or the nickel-aluminum-containing oxide according to claim 9.
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