JP3030764B2 - Spinel-type lithium manganese oxide, method for producing the same, and use thereof - Google Patents
Spinel-type lithium manganese oxide, method for producing the same, and use thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は新規なリチウムマン
ガン酸化物およびその製造方法並びにその用途に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel lithium manganese oxide, a method for producing the same, and uses thereof.
【0002】マンガン酸化物は、電池活物質として、古
くから使用されている材料であり、マンガンとリチウム
の複合物質であるリチウムマンガン複合酸化物は、近
年、リチウム二次電池用活物質として注目されている材
料である。[0002] Manganese oxide has long been used as a battery active material, and a lithium manganese composite oxide, which is a composite material of manganese and lithium, has recently attracted attention as an active material for lithium secondary batteries. Material.
【0003】また、リチウム二次電池は、高出力、高エ
ネルギー密度な電池として、その実用化が期待されてい
る新型二次電池である。[0003] A lithium secondary battery is a new type of secondary battery that is expected to be put to practical use as a battery with high output and high energy density.
【0004】[0004]
【従来の技術】リチウム二次電池用の正極材料は、電圧
作動領域が高いこと、高放電容量であることおよびサイ
クル安定性が高いことが求められ、Liと各種金属、例
えば、Co、Ni、Mn等のリチウムマンガン複合酸化
物が検討されている。2. Description of the Related Art Positive electrode materials for lithium secondary batteries are required to have a high voltage operating range, a high discharge capacity, and a high cycle stability. Li and various metals such as Co, Ni, Lithium manganese composite oxides such as Mn have been studied.
【0005】リチウムとマンガンの複合酸化物の一種で
あるスピネル型構造のLiMn2O4は、放電時に4V付
近および3V付近に平坦部部分のある二段放電を示すこ
とが知られ、4V付近の作動領域で可逆的にサイクルさ
せることができれば、高いエネルギーを取り出すことが
期待できるため、正極活物質として有望であると考えら
れている。LiMn 2 O 4 having a spinel structure, which is a kind of composite oxide of lithium and manganese, is known to exhibit a two-stage discharge having a flat portion at around 4 V and around 3 V at the time of discharge. If it is possible to cycle reversibly in the operating region, it is expected that high energy can be taken out, and thus it is considered to be promising as a positive electrode active material.
【0006】スピネル型リチウムマンガン酸化物(Li
Mn2O4等)は磁気特性の面から研究され、物質として
は古くから知られている。例えば、J.Phys.Ch
em.Solids,7,351(1958)でD.
G.WickhamとW.J.Croftが、Mn系ス
ピネル型構造の磁気特性の研究の一環として報告してお
り、その製造方法として、炭酸リチウムとマンガン酸化
物のLi/Mnモル比を正確に0.5にした混合物を8
00〜900℃熱処理する方法が報告されている。さら
に、別の文献(Blasse, G.(1958) P
hilips Res.Rpts.Suppl.3,1
−139)では、LiMn2O4だけでなく、Li4Mn5
O12等のスピネル型構造の物質の磁気特性の報告もさ
れ、その存在が確認されている。[0006] Spinel type lithium manganese oxide (Li
Mn 2 O 4 ) has been studied in terms of magnetic properties, and has been known as a substance for a long time. For example, J. Phys. Ch
em. Solids, 7 , 351 (1958).
G. FIG. Wickham and W.C. J. Croft reported as a part of the study of the magnetic properties of the Mn-based spinel structure. As a production method, a mixture of lithium carbonate and manganese oxide having a Li / Mn molar ratio of exactly 0.5 was prepared as follows.
A method of heat treatment at 00 to 900 ° C has been reported. Further, another document (Blasse, G. (1958) P
hils Res. Rpts. Suppl. 3 , 1
-139), not only LiMn 2 O 4 but also Li 4 Mn 5
The magnetic properties of substances having a spinel structure such as O 12 have been reported, and their existence has been confirmed.
【0007】このようにLiMn2O4等は、物質として
は古くから知られていたが、リチウム二次電池用正極材
料への適用は、近年であり、例えば、 ・特開昭63−114065号公報 リチウムを含む陰極と、LiMn2O4を主体とする陽極
と、有機電解液からなる有機電解液二次電池 ・特開昭63−187569号公報 リチウム、或いはリチウム合金を活物質とする負極と、
スピネル型LiMn2O4、λ型二酸化マンガン、或いは
これらの中間的な結晶構造を有するマンガン酸化物を活
物質とする正極と、を備えた非水系二次電池などが提案
されている。また、リチウムとマンガンの複合酸化物の
製造方法、特にLiMn2O4系の製造方法に関しては、
前述のD.G.Wickham等の文献でも報告されて
いる製造方法である炭酸リチウムとマンガン酸化物のL
i/Mnモル比を正確に0.5にした混合物を800〜
900℃熱処理する方法以外に例えば、 ・特開昭63−187569号公報 Mn2O3またはMnO2と炭酸リチウムをMn:Li=
2:1(モル比)で混合し、650℃で6時間,850
℃で14時間空気中で焼成する方法 ・特開平3−4445号公報 γ−MnOOHにリチウム塩加え、加熱処理する方法 ・特開平3−67464号公報 マンガン酸化物(MnO2,Mn2O3又はMn3O4)と
硝酸リチウム(LiNO3)との混合物を空気中で焼成
する方法 ・特開平3−127453号公報 二酸化マンガン(MnO2)と硝酸リチウム(LiN
O3)をMn:Liが2.2:1.0〜1.8:1.0
のモル比で混合し、空気中において880℃以上、10
00℃以下の温度範囲で焼成してリチウムとマンガンか
らなる酸化物とする方法などである。As described above, LiMn 2 O 4 and the like have been known as substances for a long time. However, application to a cathode material for a lithium secondary battery has recently been performed. Patent application title: A cathode containing lithium, an anode mainly composed of LiMn 2 O 4 , and an organic electrolyte secondary battery comprising an organic electrolyte ・ Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-187569 A negative electrode containing lithium or a lithium alloy as an active material ,
Non-aqueous secondary batteries and the like, which include a positive electrode that uses spinel-type LiMn 2 O 4 , λ-type manganese dioxide, or a manganese oxide having an intermediate crystal structure as an active material, have been proposed. Further, regarding a method for producing a composite oxide of lithium and manganese, particularly a method for producing a LiMn 2 O 4 system,
As described in D. above. G. FIG. The production method reported in Wickham et al.
A mixture having an i / Mn molar ratio of exactly 0.5 was prepared from 800 to
In addition to the method of heat treatment at 900 ° C., for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-187569 discloses Mn 2 O 3 or MnO 2 and lithium carbonate in the form of Mn: Li =
2: 1 (molar ratio), 650 ° C. for 6 hours, 850
Method of baking in air at 14 ° C. for 14 hours ・ A method of adding a lithium salt to γ-MnOOH and subjecting it to a heat treatment ・ A method of heating a manganese oxide (MnO 2 , Mn 2 O 3 or Method for calcining a mixture of Mn 3 O 4 ) and lithium nitrate (LiNO 3 ) in air ・ Japanese Patent Laid-Open No. 3-127453 Manganese dioxide (MnO 2 ) and lithium nitrate (LiN
O 3 ) is obtained by converting Mn: Li from 2.2: 1.0 to 1.8: 1.0.
Of 880 ° C. or higher in air
For example, there is a method of baking in a temperature range of 00 ° C. or less to form an oxide composed of lithium and manganese.
【0008】しかしながら、前述の方法では、高性能な
正極活物質を得ることは難しかった。However, it has been difficult to obtain a high-performance positive electrode active material by the above-mentioned method.
【0009】このことについて本発明者らは、LiMn
2O4が本来もっている正極活物質としての性能を引き出
す最適な物性が明らかにされていないためだと考えた。In this regard, the present inventors have proposed that LiMn
The reason was thought to be that the optimal physical properties that bring out the inherent performance of 2 O 4 as a positive electrode active material have not been clarified.
【0010】さらに、前記製造方法の改良とともにLi
Mn2O4が正極活物質として、性能を発揮するための物
性等の提案も多くなされている。例えば、 ・特開昭63−274059号公報 Liを主体とする負極活物質と、LiMn2O4を主体と
する陽極活物質と、非水電解液とから成り、上記LiM
n2O4は、FeKα線を使用したX線回折において、回
折角46.1゜における回折ピークの半価幅が1.1〜
2.1゜であることを特徴とする非水電解液電池 ・特開平2−139860号公報 正極と、リチウムイオン導伝性の非水電解質と、リチウ
ムまたはリチウム合金からなる負極を構成要素とする電
池であって、前記正極は、結晶の格子定数aが8.22
オングストローム以下のLiMn2O4であることを特徴
とする非水電解液二次電池 ・特開平2−270268号公報 LixMn2O4で1.025≦x≦1.185であるも
の ・特開平2−270269号公報 LixMn2O4で0.76≦x≦0.98であるもの ・特開平3−219556号公報 リチウムまたはリチウム合金を負極に用いるリチウム二
次電池において、正極活物質として一次粒子の平均粒径
が0.5μm以下のLiMn2O4を用いたことを特徴と
するリチウム二次電池などである。Further, with the improvement of the above-mentioned manufacturing method, Li
Many proposals have been made on physical properties and the like for Mn 2 O 4 to exhibit performance as a positive electrode active material. For example, JP-A-63-274059 discloses a negative electrode active material mainly composed of Li, an anode active material mainly composed of LiMn 2 O 4 , and a non-aqueous electrolyte.
n 2 O 4 has a half-value width of a diffraction peak at a diffraction angle of 46.1 ° of 1.1 to 1.0 in X-ray diffraction using FeKα ray.
Non-aqueous electrolyte battery characterized by being 2.1 ・. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-139860. A positive electrode, a non-aqueous electrolyte having lithium ion conductivity, and a negative electrode made of lithium or a lithium alloy. In a battery, the positive electrode has a crystal lattice constant a of 8.22.
Angstroms The following LiMn 2 O 4 nonaqueous No. electrolyte secondary batteries, JP-A 2-270268, which is a publication Li x Mn 2 O 4 1.025 ≦ x ≦ 1.185 and is intended, especially in a lithium secondary battery using a No. 2-270269 discloses Li x Mn 2 O 4 with 0.76 ≦ x ≦ 0.98 in which those-Hei 3-219556 discloses a lithium or a lithium alloy as a negative electrode, a positive electrode active material A lithium secondary battery using LiMn 2 O 4 having an average primary particle diameter of 0.5 μm or less.
【0011】しかしながら、前記のリチウムマンガン酸
化物を3.5V〜4.5Vのいわゆる4V級正極活物質
としての使用を試みた場合、本発明者らの検討によれ
ば、現在のところ、充放電容量を多いが充放電サイクル
の進行にともなって著しく劣化するか、または、サイク
ル安定性があるが充放電容量は少ないなど、リチウム二
次電池用の正極材料として、充放電容量を犠牲にするこ
となく、サイクル安定性のあるリチウムマンガン酸化物
は得られていない。However, when attempting to use the above-mentioned lithium manganese oxide as a so-called 4 V class positive electrode active material of 3.5 V to 4.5 V, according to the study of the present inventors, at present, charging and discharging have Sacrifice charge / discharge capacity as a positive electrode material for lithium secondary batteries, such as having a large capacity but remarkably deteriorating with the progress of charge / discharge cycles, or having cycle stability but low charge / discharge capacity Thus, no lithium manganese oxide having cycle stability was obtained.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リチ
ウム二次電池用の正極材料として、高性能な新規なリチ
ウムマンガン酸化物およびその製造方法並びにそのリチ
ウムマンガン酸化物を正極として使用するリチウム二次
電池を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel high-performance lithium manganese oxide as a positive electrode material for a lithium secondary battery, a method for producing the same, and lithium using the lithium manganese oxide as a positive electrode. A secondary battery is provided.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、リチウムマンガン酸化物が本来もつ性能は結晶
構造を単相とするだけでは発揮されず、その粒子の構
成、一次粒子径およびBET比表面積のトータルのバラ
ンスが大切であり、さらにリチウムマンガン酸化物の正
極活物質への適応を考えた場合、リチウムマンガン酸化
物単独で、正極として使用することはなく、カーボン材
料等の導電剤やポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)等の結着剤と混合して使用するため、粉末の粉体物
性が特性に大きく影響していることを見い出した。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that the performance inherent in lithium manganese oxide is not exhibited only by making the crystal structure a single phase, but the particle structure, primary particle diameter and When the total balance of the BET specific surface area is important, and when considering the application of lithium manganese oxide to a positive electrode active material, lithium manganese oxide alone is not used as a positive electrode, but a conductive material such as a carbon material. And polytetrafluoroethylene (PTF
Since it is used by mixing with a binder such as E), it has been found that the physical properties of the powder greatly affect the properties.
【0014】すなわち、本発明はLi,MnおよびOか
らなるリチウムマンガン酸化物において、結晶構造がス
ピネル構造、LiとMnのモル比がLi:Mn= 1.
00〜1.10:2.00、Mn酸化度が3.40〜
3.60価、 BET比表面積が1m2/g以上であり、
実質的に全ての一次粒子が1μm未満であり、格子定数
a軸長が8.235〜8.245オングストロームであ
ることを特徴とするリチウムマンガン酸化物が前記課題
を解決するものであり、また、その製造方法がマンガン
化合物とマンガン化合物とリチウム化合物とを混合した
後、加熱処理することによりリチウムマンガン酸化物を
製造する方法において、マンガン化合物がスピネル構造
であり、マンガン元素の酸化度をMnOxと表した場合
のxの値が1.5以下であるマンガン酸化物,水和マン
ガン酸化物,マンガン水酸化物およびマンガン酸水酸化
物の群から選ばれる少なくとも一つのマンガン化合物で
あり、Mn−O系又はMn−O−H系からなる化合物で
ある製造方法により、前記物質が製造でき、さらに、こ
のようにして製造したリチウムマンガン酸化物を正極活
物質として用いた高性能なリチウム二次電池を見い出
し、本発明を完成した。That is, the present invention relates to a lithium manganese oxide comprising Li, Mn and O, wherein the crystal structure is a spinel structure and the molar ratio of Li to Mn is Li: Mn = 1.
00-1.10: 2.00, Mn oxidation degree is 3.40-
3.60 valence, BET specific surface area is 1 m 2 / g or more,
A lithium manganese oxide characterized in that substantially all the primary particles are less than 1 μm and the lattice constant a-axis length is 8.235 to 8.245 angstroms, which solves the above-mentioned problem. In a method for producing a lithium manganese oxide by heating after mixing a manganese compound, a manganese compound and a lithium compound, the manganese compound has a spinel structure, and the degree of oxidation of the manganese element is defined as MnO x . At least one manganese compound selected from the group consisting of manganese oxides, hydrated manganese oxides, manganese hydroxides and manganate hydroxides in which the value of x when expressed is 1.5 or less; The above-mentioned substance can be produced by a production method which is a compound comprising a system or a Mn-OH compound. A high performance lithium secondary battery using the lithium manganese oxide as a positive electrode active material was found, and the present invention was completed.
【0015】以下、本発明を具体的に説明をする。Hereinafter, the present invention will be described specifically.
【0016】本発明のリチウムマンガン酸化物は、化学
組成および結晶構造は実質的には、古くからよく知られ
ているリチウムマンガンスピネル、LiMn2O4および
/またはLiMn2O4からLi4Mn5O12の中間的な物
質、さらには、前記物質にX線回折で観測されない程度
のMn2O3を含むものであり、すなわち、Li,Mnお
よびOからなるリチウムマンガン酸化物において、結晶
構造がスピネル構造、LiとMnのモル比がLi:Mn
=1.00〜1.10:2.00、Mnの平均酸化度が
3.40〜3.60価である。The lithium manganese oxide of the present invention has substantially the same chemical composition and crystal structure as lithium manganese spinel, LiMn 2 O 4 and / or LiMn 2 O 4 and / or Li 4 Mn 5, which have long been well known. An intermediate substance of O 12 , and further, the substance contains Mn 2 O 3 in an amount not observed by X-ray diffraction, that is, a lithium manganese oxide composed of Li, Mn and O has a crystal structure of Spinel structure, molar ratio of Li to Mn is Li: Mn
= 1.00 to 1.10: 2.00, the average degree of oxidation of Mn is 3.40 to 3.60.
【0017】さらに、その粉末の物性がBET比表面積
が1m2/g以上であり、実質的に全ての一次粒子が1
μm未満であることが特徴である。Further, the physical properties of the powder are such that the BET specific surface area is 1 m 2 / g or more, and substantially all the primary particles are 1
It is characterized by being less than μm.
【0018】前記BET比表面積が1m2/g未満で
は、正極として使用した場合に利用率が低くなり、充放
電容量が少なくなりやすい。When the BET specific surface area is less than 1 m 2 / g, when used as a positive electrode, the utilization rate decreases, and the charge / discharge capacity tends to decrease.
【0019】該BET比表面積は10m2/g以下であ
るのが好ましい。The BET specific surface area is preferably not more than 10 m 2 / g.
【0020】さらに、前記一次粒子が1μm以上である
と充放電サイクルにともなって充放電容量が低下しやす
く好ましくない。Further, when the primary particles have a size of 1 μm or more, the charge / discharge capacity tends to decrease with the charge / discharge cycle, which is not preferable.
【0021】該一次粒子は0.01μm以上であるのが
好ましい。The primary particles are preferably at least 0.01 μm.
【0022】本発明のリチウムマンガン粒子は前記該一
次粒子が凝集した凝集粒子であり、その平均粒子径が1
〜30μmである。The lithium manganese particles of the present invention are agglomerated particles obtained by aggregating the primary particles, and have an average particle diameter of 1
3030 μm.
【0023】平均粒子径が該範囲をはずれると、充放電
容量が低いか、または、充放電サイクルにともなって充
放電容量が低下しやすく好ましくない。If the average particle size is outside the above range, the charge / discharge capacity is low, or the charge / discharge capacity tends to decrease with the charge / discharge cycle, which is not preferable.
【0024】さらに、本発明のリチウムマンガン酸化物
を結晶の面からの物性は、結晶構造が立方晶のスピネル
構造であり、格子定数のa軸長が8.235オングスト
ローム〜8.245オングストロームであるのが必須で
ある。Further, the physical properties of the lithium manganese oxide of the present invention from the crystal plane are such that the crystal structure is a cubic spinel structure, and the a-axis length of the lattice constant is 8.235 Å to 8.245 Å. Is mandatory.
【0025】格子定数のa軸長が、上記範囲外である
と、結晶構造中に存在するMn4+およびMn3+の比率が
1:1から大きくはずれている場合、または、Li、M
nおよびOが所定のサイトにない場合であり、いずれも
正極活物質として使用する場合に性能を発揮できない。If the a-axis length of the lattice constant is out of the above range, the ratio of Mn 4+ and Mn 3+ present in the crystal structure is largely out of 1: 1 or Li, M
This is a case where n and O are not present at a predetermined site, and when both are used as a positive electrode active material, performance cannot be exhibited.
【0026】また、立方晶の結晶子径が400オングス
トローム〜700オングストロームであるのが好まし
く、特に500オングストローム〜650オングストロ
ームが好ましい。The cubic crystallite diameter is preferably 400 to 700 Å, and more preferably 500 to 650 Å.
【0027】この結晶子径は、(111)面のX線回折
ピークからScherrerの式を使用して算出した。The crystallite diameter was calculated from the X-ray diffraction peak on the (111) plane using the Scherrer equation.
【0028】結晶子径が上記範囲より小さい場合は、結
晶が未発達で性能がでにくい。また、上記範囲より大き
い場合は、前述のBET、一次粒子径および平均粒子径
などの粉体物性を達成しにくい。When the crystallite diameter is smaller than the above range, the crystal is not developed and the performance is hardly obtained. On the other hand, if it is larger than the above range, it is difficult to achieve the above-mentioned powder properties such as BET, primary particle diameter and average particle diameter.
【0029】以上のような物性をもつリチウムマンガン
酸化物は従来の製造方法では得ることが難しかった。It has been difficult to obtain a lithium manganese oxide having the above physical properties by a conventional production method.
【0030】さらに、本発明者らは、粉体の充填性の指
標として、粉体のタップ密度から検討を加えた。Further, the present inventors have studied the tap density of the powder as an index of the powder filling property.
【0031】本発明のリチウムマンガン酸化物は、その
タップ密度が1.7g/cm3以上であることが好まし
い。該タップ密度は1.8g/cm3以上がさらに好ま
しく、1.9g/cm3であるのが一層好ましい。The tap density of the lithium manganese oxide of the present invention is preferably 1.7 g / cm 3 or more. The tap density is more preferably 1.8 g / cm 3 or more, and still more preferably 1.9 g / cm 3 .
【0032】タップ密度が上記範囲より小さい場合に
は、正極として、カーボン材料等の導電剤やポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)等の結着剤と混合して使
用する場合に混合が難く、さらには、嵩高いため、一定
体積中への充填量も少なくなりやすい。When the tap density is smaller than the above range, it is difficult to mix the positive electrode with a conductive agent such as a carbon material or a binder such as polytetrafluoroethylene (PTFE). Because of its bulkiness, the amount of filling in a certain volume tends to decrease.
【0033】前述のように本発明のリチウムマンガン酸
化物は従来の製造方法では得ることが難しかったが、さ
らに、本発明のリチウムマンガン酸化物ような微細な粉
体物性のもので、かつ、本発明のような高タップ密度の
ものは従来の製造方法では、さらに得ることが難しく、
本発明の方法によらなければ製造するのが難しい。As described above, the lithium manganese oxide of the present invention has been difficult to obtain by the conventional production method, but has a fine powder property such as the lithium manganese oxide of the present invention. Those with a high tap density as in the invention are more difficult to obtain by conventional manufacturing methods,
It is difficult to manufacture without the method of the present invention.
【0034】本発明のリチウムマンガン酸化物の製造方
法は、まず、マンガン化合物とリチウム化合物とを混合
した後、加熱処理することによりリチウムマンガン酸化
物を製造する方法において、マンガン化合物がスピネル
構造であり、マンガン元素の酸化度をMnOxと表した
場合のxの値が1.5以下であるマンガン酸化物,水和
マンガン酸化物,マンガン水酸化物およびマンガン酸水
酸化物の群から選ばれる少なくとも一つのマンガン化合
物であり、Mn−O系又はMn−O−H系からなる化合
物であり、該マンガン化合物の結晶構造が、スピネル型
構造であるマンガン化合物を使用する。The method for producing a lithium manganese oxide according to the present invention is a method for producing a lithium manganese oxide by first mixing a manganese compound and a lithium compound and then subjecting the mixture to a heat treatment, wherein the manganese compound has a spinel structure. At least one selected from the group consisting of manganese oxides, hydrated manganese oxides, manganese hydroxides and manganate hydroxides, wherein the value of x when the degree of oxidation of the manganese element is expressed as MnO x is 1.5 or less. One manganese compound is a manganese compound which is a compound of Mn-O type or Mn-O-H type, and whose manganese compound has a spinel structure.
【0035】前記マンガン化合物が目的とするリチウム
マンガン酸化物と、結晶構造的に酸素の配置の同一なス
ピネル構造のマンガン酸化物を使用することにより、本
発明では高性能のリチウムマンガン酸化物を得ることが
できるものと推定している。該スピネル構造であるマン
ガン酸化物としては、Mn3O4(鉱物名:ハウスマンナ
イト)、構造中に水素原子を含むもの、例えば、Mn3
O4-x(OH)x(式中0<x≦4)の式で表されるもの
および含水結晶、すなわち、Mn3O4・nH2O等が好
適である。In the present invention, a high-performance lithium manganese oxide is obtained by using a manganese oxide having a spinel structure in which the arrangement of oxygen is the same as that of the lithium manganese oxide intended for the manganese compound. It is estimated that it can be. Examples of the manganese oxide having the spinel structure include Mn 3 O 4 (mineral name: Hausmannite), and those containing a hydrogen atom in the structure, for example, Mn 3
Preferred are those represented by the formula of O 4-x (OH) x (where 0 <x ≦ 4) and hydrous crystals, that is, Mn 3 O 4 .nH 2 O and the like.
【0036】前記マンガン酸化物のMn3O4は、通常、
Mn化合物を酸素存在下で900℃以上に加熱すること
により製造できるが、高温で焼成で比表面積が小さくな
るため、粉砕等が必要となり、好ましくない。The manganese oxide Mn 3 O 4 is usually
The Mn compound can be produced by heating the compound to 900 ° C. or higher in the presence of oxygen. However, since the specific surface area is reduced by firing at a high temperature, pulverization or the like is required, which is not preferable.
【0037】本発明では、前記Mn3O4の製造方法とし
て、水酸化マンガンを酸化することにより製造する方法
がある。この製造方法で得られたMn3O4は微粒子であ
り、本発明のリチウムマンガン酸化物を得るのに好まし
いため、本発明のスピネル型構造であるマンガン化合物
として、水酸化マンガンを酸化することにより製造した
スピネル型構造であるマンガン化合物を使用する。In the present invention, there is a method for producing Mn 3 O 4 by oxidizing manganese hydroxide. Since Mn 3 O 4 obtained by this production method is fine particles and is preferable for obtaining the lithium manganese oxide of the present invention, manganese hydroxide is oxidized as a manganese compound having a spinel structure of the present invention. The manufactured manganese compound having a spinel structure is used.
【0038】該製造方法としては、例えば、特開平2−
296732号公報で開示されている方法、水溶性アミ
ノ酸およびアンモニウム塩からなる群から選択された少
なくとも1種の化合物を含む水中に金属マンガン粉末を
分散させ、分散液中に形成された水酸化マンガンを酸化
して四三酸化マンガンを得ることを特徴とする微粒子酸
化マンガン粉末の製造方法、が挙げられるが、水溶液中
で水酸化マンガンを酸化剤等で酸化して、Mn3O4を得
る方法であればよい。The production method is described in, for example,
No. 296732 discloses dispersing a metal manganese powder in water containing at least one compound selected from the group consisting of a water-soluble amino acid and an ammonium salt, and removing the manganese hydroxide formed in the dispersion. A method for producing fine manganese oxide powder characterized by oxidizing to obtain trimanganese oxide, which is obtained by oxidizing manganese hydroxide with an oxidizing agent or the like in an aqueous solution to obtain Mn 3 O 4. I just need.
【0039】さらに、本発明のスピネル型構造であるマ
ンガン化合物として、マンガン元素の酸化度をMnOx
と表した場合のxの値が1.5以下であるマンガン化合
物を使用する。Further, as the manganese compound having a spinel structure of the present invention, the degree of oxidation of manganese element is MnO x
A manganese compound having a value of x of 1.5 or less is used.
【0040】これは、必ずしも明かではないが、該酸化
度が1.5より高いとスピネル構造マンガン酸化物中に
Mn2O3が混在しやすく、さらにリチウム塩と反応させ
た場合に均一なリチウムマンガン酸化物を得ることが難
しいからである。This is not clear, but when the degree of oxidation is higher than 1.5, Mn 2 O 3 is liable to be mixed in the manganese oxide having a spinel structure. This is because it is difficult to obtain manganese oxide.
【0041】本発明のスピネル型構造であるマンガン化
合物として、比表面積5m2/g以上であるマンガン化
合物を使用する。As the manganese compound having a spinel structure according to the present invention, a manganese compound having a specific surface area of 5 m 2 / g or more is used.
【0042】前記マンガン化合物としては、比表面積5
m2/g以上のスピネル型構造であるマンガン化合物を
使用する。該比表面積が5m2/g未満であると、リチ
ウムマンガン酸化物製造時にリチウム塩との反応性が悪
く均一なものを得ることができない。The manganese compound has a specific surface area of 5
A manganese compound having a spinel structure of m 2 / g or more is used. If the specific surface area is less than 5 m 2 / g, the reactivity with the lithium salt during production of the lithium manganese oxide is so poor that a uniform product cannot be obtained.
【0043】本発明のリチウム化合物としては、リチウ
ム化合物が水酸化リチウム,硝酸リチウム,塩化リチウ
ムおよび炭酸リチウムの群から選ばれる少なくとも1つ
のリチウム塩が好適にしようできる。As the lithium compound of the present invention, at least one lithium salt selected from the group consisting of lithium hydroxide, lithium nitrate, lithium chloride and lithium carbonate can be suitably used.
【0044】本発明で使用するリチウム化合物として
は、焼成温度以下で分解するものであれば、いかなるも
のでも使用できるが、特に低温でリチウムマンガン酸化
物を得るためには、該リチウム化合物として硝酸リチウ
ムを使用することが好ましい。また、焼成時に環境にN
OxおよびSOx等の有毒ガスが放出されないという観点
から前記リチウム化合物は炭酸リチウム、水酸化リチウ
ムおよび水酸化リチウム水和物を使用するのも好まし
い。As the lithium compound used in the present invention, any compound can be used as long as it decomposes at a temperature lower than the firing temperature. In particular, in order to obtain a lithium manganese oxide at a low temperature, the lithium compound is lithium nitrate. It is preferred to use In addition, when firing, N
From the viewpoint that toxic gases such as O x and SO x are not released, it is also preferable to use lithium carbonate, lithium hydroxide and lithium hydroxide hydrate as the lithium compound.
【0045】本発明では前述の該マンガン化合物および
該リチウム化合物を混合する。In the present invention, the manganese compound and the lithium compound described above are mixed.
【0046】本発明において、マンガン化合物およびリ
チウム化合物の混合はLiとMnがモル比でLi:Mn
=1.0:2.0〜1.2:2.0程度とするのが好ま
しい。In the present invention, the mixing of the manganese compound and the lithium compound is performed by mixing Li and Mn in a molar ratio of Li: Mn.
= 1.0: 2.0 to 1.2: 2.0.
【0047】該混合は、ボールミル等による湿式混合お
よび乾式混合等、該マンガン化合物および該リチウム化
合物を、均一な混合物にできる方法であればいかなる方
法でもよく、該マンガン化合物および該リチウム化合物
をスラリーとしたものを噴霧乾燥し、均一混合物を得る
方法でもよい。The mixing may be performed by any method capable of forming the manganese compound and the lithium compound into a uniform mixture, such as wet mixing and dry mixing using a ball mill or the like. The manganese compound and the lithium compound may be mixed with a slurry. The dried product may be spray-dried to obtain a uniform mixture.
【0048】続いて、本発明では、前記混合物を熱処理
する。該熱処理により、該混合物を目的とするリチウム
マンガン酸化物とするのであるが、本発明の方法によれ
ば、例えば、硝酸リチウムを使用した場合には、大気雰
囲気では、硝酸リチウムの溶融温度付近の260℃か
ら、リチウムマンガン酸化物の生成がX線的に確認さ
れ、他のマンガン酸化物を使用した場合よりも低温でリ
チウムマンガン酸化物を製造できる。このことから、本
発明のリチウムマンガン酸化物の製造方法はエネルギー
的に非常に有利な製造方法であるといえる。Subsequently, in the present invention, the mixture is heat-treated. According to the method of the present invention, for example, when lithium nitrate is used, in the air atmosphere, the temperature near the melting temperature of lithium nitrate is obtained by the heat treatment. From 260 ° C., generation of lithium manganese oxide was confirmed by X-ray, and lithium manganese oxide can be produced at a lower temperature than when other manganese oxides are used. From this, it can be said that the method for producing a lithium manganese oxide of the present invention is a very energy-efficient production method.
【0049】前述のように本発明の製造方法によれば、
低温からリチウムマンガン酸化物を製造できるが、大気
雰囲気で熱処理を行う場合には、Mn元素の酸化度が高
いために、該熱処理温度は、500以上850℃以下あ
ることが好ましい。As described above, according to the manufacturing method of the present invention,
Although lithium manganese oxide can be produced from a low temperature, when heat treatment is performed in an air atmosphere, the heat treatment temperature is preferably 500 to 850 ° C. because the degree of oxidation of the Mn element is high.
【0050】前記熱処理は、200℃以上500℃未満
で、少なくとも1度熱処理した後、500以上850℃
以下で再度熱処理を行うことがさらに好ましく、200
℃以上500℃未満で熱処理し、再度混合を行った後、
500以上850℃以下で熱処理を行うことが特に好ま
しい。The heat treatment is performed at a temperature of 200 ° C. or more and less than 500 ° C. at least once,
It is more preferable to perform the heat treatment again in the following,
After heat treatment at a temperature of at least 500 ° C. and less than 500 ° C., and mixing again,
It is particularly preferable to perform the heat treatment at 500 to 850 ° C.
【0051】また、前記再度混合を行う焼成方法を行わ
なくとも、ロータリーキルンで混合しながら熱処理する
のも好適である。It is also preferable to perform heat treatment while mixing in a rotary kiln without performing the above-described firing method for mixing again.
【0052】さらに、前記熱処理時の雰囲気は、通常大
気雰囲気で問題ないが、N2、Ar、減圧および真空等
の酸素が少ない雰囲気にすることは、焼成温度を低下さ
せるために好ましい。The atmosphere during the heat treatment is usually an air atmosphere, but it is preferable to use an atmosphere containing a small amount of oxygen, such as N 2 , Ar, reduced pressure, and vacuum, in order to lower the firing temperature.
【0053】さらに、本発明では、前述のリチウムマン
ガン酸化物の製造方法において、マンガン化合物とリチ
ウム化合物との混合後、得られる混合物を加圧成形した
後、加熱処理を行うことにより、タップ密度が1.7g
/cm3以上であるリチウムマンガン酸化物を得ること
ができる。Further, according to the present invention, in the above-mentioned method for producing a lithium manganese oxide, after mixing the manganese compound and the lithium compound, pressing the resulting mixture under pressure, and then performing heat treatment, the tap density can be reduced. 1.7g
/ Cm 3 or more can be obtained.
【0054】該加圧成形は、マンガン化合物とリチウム
化合物との混合後、得られる混合物を加圧成形する。成
型圧力は成形体が得られる圧力であればよいが、500
kg/cm2以上の圧力で加圧成形するのが成形体が安
定して形状を保持するため、加熱処理を行う場合に取扱
いが容易で、かつ、タップ密度1.7g/cm3以上の
粉体を得るために好ましい。特に、1トン/cm2以上
の圧力で加圧成形するのが好ましい。In the pressure molding, after mixing the manganese compound and the lithium compound, the resulting mixture is subjected to pressure molding. The molding pressure may be any pressure at which a molded body can be obtained,
Forming under pressure with a pressure of at least kg / cm 2 is a powder having a tap density of 1.7 g / cm 3 or more, which is easy to handle when performing a heat treatment because the molded body maintains a stable shape. Preferred for obtaining body. In particular, it is preferable to perform pressure molding at a pressure of 1 ton / cm 2 or more.
【0055】該成形体の加熱処理は前述の製造方法と同
様である。この場合も加熱処理があまり高いと、タップ
密度は高くなるが、Liの飛散などにより組成づれを起
こしやすく、一次粒子径が大きくなりやすいため、50
0〜850℃が好ましく、650〜800℃が特に好ま
しい。The heat treatment of the molded body is the same as in the above-mentioned production method. In this case as well, if the heat treatment is too high, the tap density becomes high, but the composition tends to be distorted due to scattering of Li and the primary particle diameter tends to be large.
0-850 degreeC is preferable and 650-800 degreeC is especially preferable.
【0056】さらに、前述のように該熱処理を、200
℃以上500℃未満で、少なくとも1度熱処理した後、
再度混合を行い、さらに、500以上850℃以下で熱
処理を行う場合には、200℃以上500℃未満での熱
処理後の再混合終了後、再度成形することが特に好まし
い。Further, as described above, the heat treatment was performed for 200 hours.
After the heat treatment at least once at a temperature of 500 ° C. or more and less than 500 ° C.,
In the case where the mixing is performed again and the heat treatment is performed at 500 to 850 ° C., it is particularly preferable that the molding is performed again after the completion of the remixing after the heat treatment at 200 ° C. to less than 500 ° C.
【0057】以上のように製造したスピネル構造のリチ
ウムマンガン酸化物は、粉末で熱処理を行った場合より
は、凝集しているものの、簡単な解砕で凝集がほぐれ
て、微粉末で充填性のよいスピネル構造のリチウムマン
ガン酸化物となる。Although the lithium manganese oxide having a spinel structure produced as described above is more agglomerated than when heat-treated with a powder, the agglomeration is loosened by simple crushing, and the fine powder is filled. It becomes a lithium manganese oxide having a good spinel structure.
【0058】本発明では、前述のようにして製造したス
ピネル構造リチウムマンガン酸化物を正極活物質として
用いる。In the present invention, the lithium manganese oxide having a spinel structure produced as described above is used as a positive electrode active material.
【0059】本発明のリチウム二次電池で用いる負極活
物質には、金属リチウム並びにリチウムまたはリチウム
イオンを吸蔵放出可能な物質を用いることができる。例
えば、金属リチウム、リチウム/アルミニウム合金、リ
チウム/スズ合金、リチウム/鉛合金および電気化学的
にリチウムイオンをドープ脱ドープする炭素系材料が例
示される。As the negative electrode active material used in the lithium secondary battery of the present invention, a material capable of inserting and extracting metallic lithium and lithium or lithium ions can be used. Examples thereof include metallic lithium, a lithium / aluminum alloy, a lithium / tin alloy, a lithium / lead alloy, and a carbon-based material electrochemically doped with and dedoped with lithium ions.
【0060】また、本発明のリチウム二次電池で用いる
電解質としては、特に制限はないが、例えば、カーボネ
ート類、スルホラン類、ラクトン類、エーテル類等の有
機溶媒中にリチウム塩を溶解したものや、リチウムイオ
ン導電性の固体電解質を用いることができる。The electrolyte used in the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited. Examples thereof include electrolytes in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent such as carbonates, sulfolanes, lactones, and ethers. Alternatively, a lithium ion conductive solid electrolyte can be used.
【0061】本発明のリチウムマンガン酸化物を正極活
物質に用いて、図1に示す電池を構成した。A battery shown in FIG. 1 was constructed using the lithium manganese oxide of the present invention as a positive electrode active material.
【0062】図中において、1:正極用リード線、2:
正極集電用メッシュ、3:正極、4:セパレータ、5:
負極、6:負極集電用メッシュ、7:負極用リード線、
8:容器、を示す。In the drawing, 1: lead wire for positive electrode, 2:
Positive electrode collecting mesh, 3: Positive electrode, 4: Separator, 5:
Negative electrode, 6: negative electrode current collector mesh, 7: negative electrode lead wire,
8: Container.
【0063】本発明では、以上述べてきた正極活物質、
負極活物質およびリチウム塩含有非水電解質を用いて、
従来のスピネル構造リチウムマンガン複合酸化物使用の
リチウム二次電池では達成できなかった、3.5〜4.
5V程度の作動電位で高放電容量で安定した充放電サイ
クル性を発揮する高性能なリチウム二次電池を得ること
ができる。In the present invention, the positive electrode active material described above,
Using a negative electrode active material and a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte,
The conventional lithium secondary battery using the spinel-structured lithium manganese composite oxide cannot achieve 3.5 to 4.
It is possible to obtain a high-performance lithium secondary battery exhibiting a stable charge-discharge cycle with a high discharge capacity at an operating potential of about 5 V.
【0064】以下実施例を述べるが、本発明はこれに限
定されるものではない。Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【0065】[0065]
【実施例】本発明の実施例および比較例における各測定
は、以下の条件で測定した。EXAMPLES Each measurement in Examples and Comparative Examples of the present invention was measured under the following conditions.
【0066】・XRDパターンは以下の条件で測定し
た。The XRD pattern was measured under the following conditions.
【0067】 測定機種 :マックサイエンス社 MXP−3 照射X線 :Cu Kα線 測定モード :ステップスキャン スキャン条件:毎秒0.04度 計測時間 :3秒 測定範囲 :2θとして5度から80度 ・格子定数の測定はWPPF(Whole Powder Pattern F
itting)法により、2θ=15〜80°で解析して算出
した。Measurement model: Mac Science, Inc. MXP-3 Irradiated X-ray: Cu Kα ray Measurement mode: Step scan Scan condition: 0.04 degrees per second Measurement time: 3 seconds Measurement range: 5 to 80 degrees as 2θ ・ Lattice constant Is measured by WPPF (Whole Powder Pattern F)
It was calculated by analyzing at 2θ = 15 to 80 ° by the itting method.
【0068】・結晶子径は、Scherrerの式から
算出した。The crystallite diameter was calculated from Scherrer's equation.
【0069】・組成分析はICP分光法で行った。Composition analysis was performed by ICP spectroscopy.
【0070】・Mn元素の酸化度はしゅう酸法で行っ
た。The degree of oxidation of the Mn element was determined by the oxalic acid method.
【0071】・一次粒子径はSEM観察像から求めた。The primary particle diameter was determined from an SEM observation image.
【0072】・二次粒子径はマイクロトラック粒度分布
計(日機装社製)で測定した。The secondary particle size was measured with a Microtrac particle size distribution meter (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
【0073】・平均径は平均体積径を用いた。The average diameter used was the average volume diameter.
【0074】・BET比表面積は窒素ガスを用いて、測
定した。The BET specific surface area was measured using nitrogen gas.
【0075】・タップ密度は以下の条件で測定した。The tap density was measured under the following conditions.
【0076】 測定機種 :筒井理化学器械株式会社 粉体減少度測定器(ターピング式) 形式TPM−3 測定条件 :6回/10秒,60分間タッピング後の密度を測定 『リチウムマンガン酸化物の合成』実施例1〜8および
比較例1〜7として、リチウムマンガン酸化物を以下の
方法で合成した。Measurement model: Tsutsui Physical and Chemical Instruments Co., Ltd. Powder reduction degree measuring instrument (Tapping type) Model TPM-3 Measurement conditions: Measure density after tapping 6 times / 10 seconds, 60 minutes “Synthesis of lithium manganese oxide” As Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7, lithium manganese oxide was synthesized by the following method.
【0077】実施例1 BET比表面積20m2/g、MnOxと表したときの酸
化度がMnO1.34のMn3O4(東ソー株式会社製、商品
名:ブラウノックス)と硝酸リチウムをLiおよびMn
のモル比がLi:Mn=1.025:2.0の割合で乳
鉢でよく混合した後、大気中で室温から264℃まで
2.5時間で昇温し、264℃で24時間保持した後取
り出して放冷し、乳鉢でよく混合し、さらに、450℃
まで4.5時間で昇温し、450℃で24時間保持した
後取り出して放冷し、乳鉢でよく混合した。さらに、混
合物を室温から650℃まで6.5時間で昇温し、65
0℃で24時間保持した。Example 1 Mn 3 O 4 (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: Brownox) having a BET specific surface area of 20 m 2 / g and an oxidation degree of MnO 1.34 as MnO x, and lithium nitrate as Li and Mn
After the mixture was well mixed in a mortar at a molar ratio of Li: Mn = 1.025: 2.0, the temperature was raised from room temperature to 264 ° C. in the air in 2.5 hours, and kept at 264 ° C. for 24 hours. Take out and let cool, mix well in a mortar, and then 450 ° C
The temperature was raised for 4.5 hours, kept at 450 ° C. for 24 hours, taken out, allowed to cool, and mixed well in a mortar. Further, the temperature of the mixture was raised from room temperature to 650 ° C. over 6.5 hours.
It was kept at 0 ° C. for 24 hours.
【0078】得られた化合物のX線回折パターンから、
264℃からすでにJCPDSカード35−782のL
iMn2O4と同様のパターンを示していた。また、分析
値からLiとMnはモル比でLi:Mn=1.01:
2.0であり、Mnの酸化度はMnOxと表した場合に
1.75であった。From the X-ray diffraction pattern of the obtained compound,
L of JCPDS card 35-782 already from 264 ℃
It showed the same pattern as iMn 2 O 4 . From the analysis values, Li and Mn are in a molar ratio of Li: Mn = 1.01:
2.0, and the degree of oxidation of Mn was 1.75 when represented as MnO x .
【0079】一次粒子径は、0.2μmであり、二次粒
子径は16μmであった。The primary particle size was 0.2 μm, and the secondary particle size was 16 μm.
【0080】格子定数のa軸長=8.242オングスト
ロームであり、結晶子径は580オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.242 angstroms, and the crystallite diameter was 580 angstroms.
【0081】実施例2 窒素雰囲気中で2モル/dm3の硝酸マンガン水溶液6
0ミリリットルを2モル/dm3の水酸化リチウム50
0ミリリットルに添加し、生成した水酸化マンガンの沈
澱物を含む溶液に過酸化水素水を添加した後、濾過・洗
浄し、110℃で乾燥して、比表面積30m2/gのM
n3O4を得た。Example 2 A 2 mol / dm 3 manganese nitrate aqueous solution 6 in a nitrogen atmosphere
0 ml is 2 mol / dm 3 of lithium hydroxide 50
0 ml, and after adding aqueous hydrogen peroxide to the solution containing the formed precipitate of manganese hydroxide, the mixture was filtered, washed, dried at 110 ° C., and treated with M having a specific surface area of 30 m 2 / g.
n 3 O 4 was obtained.
【0082】このMn3O4を使用し、実施例1と同一の
熱処理条件で熱処理を行った。Using this Mn 3 O 4 , a heat treatment was performed under the same heat treatment conditions as in Example 1.
【0083】得られた化合物はJCPDSカード35−
782のLiMn2O4と同様のパターンを示し、分析値
からLiとMnはモル比でLi:Mn=1.02:2.
0であり、Mnの酸化度はMnOxと表した場合にx=
1.76であった。The obtained compound was prepared according to JCPDS Card 35-
782 shows the same pattern as LiMn 2 O 4, and the analysis results show that Li and Mn are in a molar ratio of Li: Mn = 1.02: 2.
0 and the degree of oxidation of Mn is expressed as x = MnO x
1.76.
【0084】実施例3 特開平2−296732号公報で開示されている方法を
参考にして、0.25モル/dm3のグリシン水溶液2
dm3を50℃に保ちながら、100メッシュのふるい
を通過させたMn粉末100gを添加し、撹拌しなが
ら、空気を2リットル/minで吹き込みながら、6時
間撹拌した。生成物を200メッシュのふるいを通過さ
せた後、濾過・水洗・乾燥して、比表面積10m3/g
のMn3O4粉末を得た。Example 3 A 0.25 mol / dm 3 aqueous glycine solution 2 was prepared by referring to the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-296732.
While maintaining dm 3 at 50 ° C., 100 g of Mn powder passed through a 100-mesh sieve was added, and the mixture was stirred for 6 hours while stirring while blowing air at 2 L / min. After passing the product through a 200-mesh sieve, it is filtered, washed with water and dried to give a specific surface area of 10 m 3 / g.
Mn 3 O 4 powder was obtained.
【0085】このMn3O4を使用し、実施例1と同一の
熱処理条件で熱処理を行った。Using this Mn 3 O 4 , heat treatment was performed under the same heat treatment conditions as in Example 1.
【0086】生成物は、JCPDSカード35−782
のLiMn2O4と同様のパターンを示し、分析値からL
iとMnはモル比でLi:Mn=1.01:2.0であ
り、Mnの酸化度はMnOxと表した場合にx=1.7
4であった。The product was a JCPDS card 35-782.
A pattern similar to that of LiMn 2 O 4 was obtained.
The molar ratio of i and Mn is Li: Mn = 1.01: 2.0, and the degree of oxidation of Mn is x = 1.7 when expressed as MnO x.
It was 4.
【0087】実施例4 リチウム原料に水酸化リチウムを使用した以外は実施例
1と同一の条件とした。Example 4 The conditions were the same as in Example 1 except that lithium hydroxide was used as the lithium raw material.
【0088】生成物は、実施例1と同様のものであっ
た。The product was the same as in Example 1.
【0089】格子定数のa軸長=8.239オングスト
ロームであり、結晶子径は570オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.239 angstroms, and the crystallite diameter was 570 angstroms.
【0090】実施例5 リチウム原料に炭酸リチウムを使用した以外は実施例1
と同一の条件とした。生成物は、実施例1と同様のもの
であった。Example 5 Example 1 except that lithium carbonate was used as a lithium raw material.
The same conditions were used. The product was similar to Example 1.
【0091】格子定数のa軸長=8.240オングスト
ロームであり、結晶子径は580オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.240 angstroms, and the crystallite diameter was 580 angstroms.
【0092】実施例6 実施例1において、Li原料とMn原料を混合した後、
1t/cm2の圧力で20mmφのペレットとした後、
大気中で室温から750℃まで7時間で昇温し、750
℃で24時間保持した後、室温まで7時間で降温し、得
られた加熱処理品を乳鉢で解砕し、目的とするリチウム
マンガン酸化物を得た。Example 6 In Example 1, after mixing the Li raw material and the Mn raw material,
After forming a 20 mmφ pellet at a pressure of 1 t / cm 2 ,
The temperature is raised from room temperature to 750 ° C. in the air in 7 hours,
After maintaining at 24 ° C. for 24 hours, the temperature was lowered to room temperature in 7 hours, and the obtained heat-treated product was crushed in a mortar to obtain a target lithium manganese oxide.
【0093】生成物はJCPDSカード35−782の
LiMn2O4と同様のX線回折パターンを示し、分析値
からLiとMnはモル比でLi:Mn=1.01:2.
00であり、Mnの酸化度は、MnOxと表した場合に
x=1.76であり、またタップ密度は、1.9g/c
m3であった。The product showed an X-ray diffraction pattern similar to that of LiMn 2 O 4 of JCPDS card 35-782. From the analytical values, Li and Mn were in a molar ratio of Li: Mn = 1.01: 2.
00, the degree of oxidation of Mn is x = 1.76 when expressed as MnO x , and the tap density is 1.9 g / c.
m 3 .
【0094】格子定数のa軸長=8.243オングスト
ロームであり、結晶子径は580オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.243 angstroms, and the crystallite diameter was 580 angstroms.
【0095】実施例7 リチウム原料に水酸化リチウムを使用した以外は実施例
6と同一の条件とした。Example 7 The conditions were the same as in Example 6, except that lithium hydroxide was used as the lithium raw material.
【0096】生成物は、LiMn2O4と同様のX線回折
パターンを示し、分析値からLiとMnはモル比でL
i:Mn=1.02:2.00であり、Mnの酸化度
は、MnOxと表した場合にx=1.77であり、タッ
プ密度は1.8g/cm3であった。The product showed the same X-ray diffraction pattern as that of LiMn 2 O 4.
i: Mn = 1.02: 2.00, the degree of oxidation of Mn was x = 1.77 when expressed as MnO x , and the tap density was 1.8 g / cm 3 .
【0097】格子定数のa軸長=8.240オングスト
ロームであり、結晶子径は590オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.240 angstroms, and the crystallite diameter was 590 angstroms.
【0098】実施例8 リチウム原料に炭酸リチウムを使用し、成形圧力を2t
/cm2とし、その他の条件は実施例6と同一とした。Example 8 Lithium carbonate was used as a lithium raw material, and the molding pressure was 2 t.
/ Cm 2 and other conditions were the same as in Example 6.
【0099】生成物は、LiMn2O4と同様のX線回折
パターンを示し、分析値からLiとMnはモル比でL
i:Mn=1.00:2.00であり、Mnの酸化度
は、MnOxと表した場合にx=1.77であり、タッ
プ密度は1.9g/cm3であった。The product showed an X-ray diffraction pattern similar to that of LiMn 2 O 4.
i: Mn = 1.00: 2.00, the degree of oxidation of Mn was x = 1.77 when expressed as MnO x , and the tap density was 1.9 g / cm 3 .
【0100】格子定数のa軸長=8.242オングスト
ロームであり、結晶子径は600オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.242 angstroms, and the crystallite diameter was 600 angstroms.
【0101】比較例1 マンガン化合物として、BET比表面積20m2/g、
MnO1.51のγ−MnOOH(東ソー株式会社製、
商品名:マンガナイト)を使用し、硝酸リチウムをLi
およびMnのモル比がLi:Mn=1.025:2.0
の割合で乳鉢でよく混合した後、大気中で室温から85
0℃まで8.5時間で昇温し、850℃で24時間保持
した。Comparative Example 1 As a manganese compound, a BET specific surface area was 20 m 2 / g,
Γ-MnOOH of MnO1.51 (manufactured by Tosoh Corporation,
Product name: Manga Night) and use lithium nitrate as Li
And the molar ratio of Mn is Li: Mn = 1.025: 2.0
After mixing well in a mortar at the ratio of
The temperature was raised to 0 ° C in 8.5 hours, and kept at 850 ° C for 24 hours.
【0102】生成物はJCPDSカード35−782の
LiMn2O4と同様のパターンを示し、また、分析値か
らLiとMnはモル比でLi:Mn=0.99:2.0
であり、Mnの酸化度はMnOxと表した場合にx=
1.74であった。The product showed a pattern similar to that of LiMn 2 O 4 of JCPDS card 35-782. From the analysis results, Li and Mn were in a molar ratio of Li: Mn = 0.99: 2.0.
And the degree of oxidation of Mn is expressed as x = MnO x
1.74.
【0103】格子定数のa軸長=8.248オングスト
ロームであり、結晶子径は720オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.248 angstroms, and the crystallite diameter was 720 angstroms.
【0104】比較例2 マンガン化合物として、BET比表面積20m2/g、
MnO1.51のγ−MnOOH(東ソー株式会社製、
商品名:マンガナイト)を使用した以外は実施例1と同
一の条件とした。Comparative Example 2 As a manganese compound, a BET specific surface area of 20 m 2 / g,
Γ-MnOOH of MnO1.51 (manufactured by Tosoh Corporation,
(Product name: Manga Night) was used under the same conditions as in Example 1.
【0105】生成物は264℃ではβ−MnO2が生成
し、450℃でJCPDSカード35−782のLiM
n2O4に近いブロードなピークとなり、650℃でJC
PDSカード35−782のLiMn2O4と同様のパタ
ーンを示した。また、分析値からLiとMnはモル比で
Li:Mn=1.02:2.0であり、Mnの酸化度は
MnOxと表した場合にx=1.76であった。At 264 ° C., β-MnO 2 was produced, and at 450 ° C., the LiMn of JCPDS card 35-782 was obtained.
It becomes a broad peak close to n 2 O 4 and JC at 650 ° C.
A pattern similar to that of LiMn 2 O 4 of the PDS card 35-782 was shown. Also, from the analysis values, Li and Mn were in a molar ratio of Li: Mn = 1.02: 2.0, and the degree of oxidation of Mn was x = 1.76 when expressed as MnO x .
【0106】格子定数のa軸長=8.246オングスト
ロームであり、結晶子径は600オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.246 angstroms, and the crystallite diameter was 600 angstroms.
【0107】比較例3 マンガン化合物として、BET比表面積30m2/gの
EMD(東ソー株式会社製電解二酸化マンガン、商品
名:HHU)を使用した以外は実施例1と同一の条件と
した。Comparative Example 3 The same conditions as in Example 1 were used except that EMD (Electrolytic manganese dioxide manufactured by Tosoh Corporation, trade name: HHU) having a BET specific surface area of 30 m 2 / g was used as the manganese compound.
【0108】生成物は264℃で原料であるEMDのX
線回折パターンが残り、LiMn2O4の生成は認められ
なかった。650℃で、JCPDSカード35−782
のLiMn2O4と同様のパターンを示し、また、分析値
からLiとMnはモル比でLi:Mn=1.01:2.
0であり、Mnの酸化度はMnOxと表した場合にx=
1.77であった。The product was prepared at 264 ° C. using X
A line diffraction pattern remained, and generation of LiMn 2 O 4 was not observed. At 650 ° C, JCPDS card 35-782
Shows a pattern similar to that of LiMn 2 O 4, and from the analysis values, Li and Mn are in a molar ratio of Li: Mn = 1.01: 2.
0 and the degree of oxidation of Mn is expressed as x = MnO x
1.77.
【0109】格子定数のa軸長=8.246オングスト
ロームであり、結晶子径は510オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.246 angstroms, and the crystallite diameter was 510 angstroms.
【0110】比較例4 比較例3に使用したEMDを1000℃で24時間加熱
した後、取り出し室温で急冷し、比表面積0.5m2/
g、Mnの酸化度がMnOxと表した場合にx=1.3
2であるMn3O4を合成した。Comparative Example 4 The EMD used in Comparative Example 3 was heated at 1000 ° C. for 24 hours, then taken out and quenched at room temperature to obtain a specific surface area of 0.5 m 2 /
g, when the degree of oxidation of Mn is expressed as MnOx, x = 1.3.
Mn 3 O 4 which was No. 2 was synthesized.
【0111】このMn3O4をマンガン化合物として使用
した以外は実施例1と同一の条件とした。The same conditions as in Example 1 were used, except that this Mn 3 O 4 was used as a manganese compound.
【0112】生成物は264℃では、X線回折パターン
に原料であるMn3O4が残存し、明らかに実施例1とは
異なる挙動であった。650℃で、JCPDSカード3
5−782のLiMn2O4と同様のパターンを示し、
また、分析値からLiとMnはモル比でLi:Mn=
1.01:2.0であり、Mnの酸化度はMnOxと表
した場合にx=1.77であった。At 264 ° C., Mn 3 O 4 as a raw material remained in the X-ray diffraction pattern at 264 ° C., and the behavior was clearly different from that of Example 1. At 650 ° C, JCPDS card 3
5-782 shows a pattern similar to that of LiMn2O4,
Also, from the analysis values, Li and Mn are in a molar ratio of Li: Mn =
1.01: 2.0, and the degree of oxidation of Mn was 1.77 when expressed as MnOx.
【0113】比較例5 比表面積3.5m2/g、Mnの酸化度がMnOxと表し
た場合にx=1.50であるMn2O3をマンガン化合物
として使用した以外は実施例1と同一の条件とした。Comparative Example 5 The same procedure as in Example 1 was carried out except that Mn 2 O 3 having a specific surface area of 3.5 m 2 / g and an oxidation degree of Mn of MnO x where x = 1.50 was used as the manganese compound. The conditions were the same.
【0114】生成物はX線回折パターンに264、45
0℃ともに原料であるMn2O3が確認できた。650℃
で、JCPDSカード35−782のLiMn2O4と
同様のパターンを示し、また、分析値からLiとMnは
モル比でLi:Mn=1.03:2.0であり、Mnの
酸化度はMnOxと表した場合にx=1.77であっ
た。The product showed 264, 45 in the X-ray diffraction pattern.
At 0 ° C., Mn 2 O 3 as a raw material was confirmed. 650 ° C
Shows a pattern similar to that of LiMn2O4 of the JCPDS card 35-782. From the analysis values, Li and Mn are in a molar ratio of Li: Mn = 1.03: 2.0, and the degree of oxidation of Mn is equal to MnOx. X = 1.77.
【0115】格子定数のa軸長=8.246オングスト
ロームであり、結晶子径は530オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.246 angstroms, and the crystallite diameter was 530 angstroms.
【0116】比較例6 加熱処理を大気中で室温から900℃まで9時間で昇温
し、900℃で24時間保持した後、室温まで9時間で
降温した以外は、実施例6と同一の条件で行った。Comparative Example 6 The same conditions as in Example 6 were adopted except that the temperature of the heat treatment was raised from room temperature to 900 ° C. in the air in 9 hours, kept at 900 ° C. for 24 hours, and then lowered to room temperature in 9 hours. I went in.
【0117】格子定数のa軸長=8.250オングスト
ロームであり、結晶子径は740オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.250 angstroms, and the crystallite diameter was 740 angstroms.
【0118】比較例7 マンガン原料にγ−MnOOH(東ソー株式会社製、商
品名:マンガナイト)を使用した以外は実施例6と同一
の条件とした。Comparative Example 7 The same conditions as in Example 6 were used except that γ-MnOOH (manufactured by Tosoh Corporation, trade name: Manganite) was used as a manganese raw material.
【0119】生成物は、LiMn2O4と同様のX線回折
パターンを示し、分析値からLiとMnはモル比でL
i:Mn=1.00:2.00であり、Mnの酸化度は
MnOxと表した場合にx=1.76であった。The product showed the same X-ray diffraction pattern as that of LiMn 2 O 4.
i: Mn = 1.00: 2.00, and the degree of oxidation of Mn was x = 1.76 when expressed as MnOx.
【0120】格子定数のa軸長=8.246オングスト
ロームであり、結晶子径は560オングストロームであ
った。The a-axis length of the lattice constant was 8.246 angstroms, and the crystallite diameter was 560 angstroms.
【0121】実施例1〜8及び比較例1〜7の生成物の
化学分析値を以下の表1に示した。The chemical analysis values of the products of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in Table 1 below.
【0122】[0122]
【表1】 [Table 1]
【0123】実施例1〜8及び比較例1〜7の生成物の
一次粒子径、二次粒子径、BET比表面積、タップ密
度、格子定数a軸長、及び、結晶子径を以下の表2に示
した。The primary particles, secondary particles, BET specific surface area, tap density, lattice constant a-axis length, and crystallite diameter of the products of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in Table 2 below. It was shown to.
【0124】[0124]
【表2】 [Table 2]
【0125】『電池の構成』実施例1〜8および比較例
1〜7で得られたリチウムマンガン酸化物と、導電剤の
ポリテトラフルオロエチレンとアセチレンブラックの混
合物(商品名:TAB−2)を、重量比で2:1の割合
で混合した。混合物を1ton/cm2の圧力で、18
mmφのメッシュ(SUS 316)上にペレット状に
成形した後、200℃で24時間減圧乾燥した。[Construction of Battery] The lithium manganese oxide obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 and a mixture of polytetrafluoroethylene and acetylene black (trade name: TAB-2) as conductive agents were used. Were mixed at a weight ratio of 2: 1. At a pressure of 1 ton / cm 2 , the mixture is
After being formed into a pellet on a mesh (SUS316) having a diameter of mm, the resultant was dried under reduced pressure at 200 ° C. for 24 hours.
【0126】これを図1の3の正極に用いて、図1の5
の負極にはリチウム箔(厚さ0.2mm)から切り抜い
たリチウム片を用いて、電解液には六フッ化リン酸リチ
ウムを1モる/dm3の濃度でプロピレンカーボネート
溶媒に溶解したものを図1の4のセパレーターに含浸さ
せて、断面積2.5cm2の図1に示した電池を構成し
た。This was used for the positive electrode 3 in FIG.
For the negative electrode, a lithium piece cut out from a lithium foil (thickness: 0.2 mm) was used, and for the electrolyte, lithium hexafluorophosphate dissolved at a concentration of 1 mol / dm 3 in a propylene carbonate solvent was used. The battery shown in FIG. 1 having a cross-sectional area of 2.5 cm 2 was formed by impregnating the separator of FIG.
【0127】『電池特性の評価』実施例および比較例で
作製したリチウムマンガン酸化物を正極活物質に用いて
電池を作製し、1.0mA/cm2の一定電流で、電池
電圧が4.5Vから3.5Vの間で充放電を繰り返し
た。[Evaluation of Battery Characteristics] A battery was manufactured using the lithium manganese oxide prepared in each of Examples and Comparative Examples as a positive electrode active material. The battery voltage was 4.5 V at a constant current of 1.0 mA / cm 2. The charge and discharge were repeated between 3.5 V and 3.5 V.
【0128】表3に放電容量(1サイクル目)、放電容
量維持率(1サイクル目に対する20サイクル目の放電
容量の%)およびタップ密度を示した。Table 3 shows the discharge capacity (first cycle), the discharge capacity retention ratio (% of the discharge capacity at the 20th cycle relative to the first cycle) and the tap density.
【0129】[0129]
【表3】 [Table 3]
【0130】表3に示したように、実施例1〜5は高性
能であった。[0130] As shown in Table 3, Examples 1 to 5 had high performance.
【0131】さらに、実施例6〜8は、実施例1〜5の
試料と同程度の特性であるが表3に示したようにタップ
密度が大きいため、高充填性であり、単位体積当たりの
充填量が多い。Furthermore, Examples 6 to 8 have characteristics similar to those of the samples of Examples 1 to 5, but as shown in Table 3, the tap density is high, so that they have high filling properties, and Large filling amount.
【0132】比較例はタップ密度の大きいものもある
が、従来法で作製したものであるため放電容量が少な
く、容量維持率が低い結果であった。Although some of the comparative examples had a large tap density, they were produced by the conventional method, and thus had a small discharge capacity and a low capacity retention rate.
【0133】[0133]
【発明の効果】本発明のリチウムマンガン酸化物は、高
放電容量で安定した充放電サイクル性を発揮する電気化
学的に高性能あり、その製造方法は、スピネル型構造の
マンガン化合物とリチウム化合物を混合し、熱処理する
ことで可能であり、さらには、本発明の製造方法におい
て、前記混合物を加圧成形した後、加熱処理を行うこと
により、充填性の高いリチウムマンガン酸化物が製造可
能である。また、本発明のリチウムマンガン酸化物をリ
チウム二次電池の正極活物質として使用した場合、従来
のリチウムマンガン酸化物使用のリチウム二次電池では
達成できなかった、3.5〜4.5Vの作動電位領域で
高放電容量で安定した充放電サイクル性を発揮するだけ
でなく、本発明のリチウムマンガン酸化物は充填性が高
いため高容量なリチウム二次電池を提供できる。Industrial Applicability The lithium manganese oxide of the present invention has high electrochemical performance which exhibits high discharge capacity and stable charge / discharge cyclability, and its manufacturing method is based on a manganese compound having a spinel structure and a lithium compound. It is possible by mixing and heat-treating.Furthermore, in the production method of the present invention, after the mixture is subjected to pressure molding, by performing a heat treatment, a lithium manganese oxide having a high filling property can be produced. . Further, when the lithium manganese oxide of the present invention is used as a positive electrode active material of a lithium secondary battery, an operation of 3.5 to 4.5 V, which cannot be achieved by a conventional lithium secondary battery using a lithium manganese oxide, is performed. In addition to exhibiting a stable charge-discharge cycle property with a high discharge capacity in the potential region, the lithium manganese oxide of the present invention has a high filling property, so that a high-capacity lithium secondary battery can be provided.
【図1】実施例及び比較例で構成した電池の実施態様を
示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a battery constituted by an example and a comparative example.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Journal of Power Sources,vol.41,No. 3,p305−314(1993) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 45/00 H01M 4/02 H01M 4/58 CA(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (56) References Journal of Power Sources, vol. 41, No. 3, p305-314 (1993) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 45/00 H01M 4/02 H01M 4/58 CA (STN)
Claims (13)
ガン酸化物において、結晶構造がスピネル構造、Liと
Mnのモル比がLi:Mn= 1.00〜1.10:
2.00、Mn酸化度が3.40〜3.60価、 BE
T比表面積が1m2/g以上であり、実質的に全ての一
次粒子が1μm未満であり、格子定数a軸長が8.23
5〜8.245オングストロームであることを特徴とす
るリチウムマンガン酸化物。1. A Li, lithium-manganese oxide comprising Mn and O, the molar ratio of the crystal structure is spinel structure, Li and Mn Li: Mn = 1.00 ~1.10:
2.00, Mn oxidation degree 3.40-3.60 valence, BE
T specific surface area is not less 1 m 2 / g or more, Ri substantially all of the primary particles is 1μm below der, the lattice constant a-axis length 8.23
Lithium manganese oxide having a particle size of 5 to 8.245 angstroms .
凝集粒子の平均粒子径が1〜30μmであることを特徴
とするリチウムマンガン酸化物。2. The lithium manganese oxide according to claim 1, wherein the primary particles are aggregated, and the average particle diameter of the aggregated particles is 1 to 30 μm.
結晶子径が400〜700オングストロームであること
を特徴とする請求項1〜3に記載のリチウムマンガン酸
化物。3. The lithium manganese oxide according to claim 1, wherein the cubic spinel structure according to claim 1 has a crystallite diameter of 400 to 700 angstroms.
ことを特徴とする請求項1〜3に記載のリチウムマンガ
ン酸化物。4. A lithium-manganese oxide according to claim 1 to 3 in which the tap density is equal to or is 1.7 g / cm 3 or more.
した後、加熱処理することによりリチウムマンガン酸化
物を製造する方法において、マンガン化合物がスピネル
構造であり、マンガン元素の酸化度をMnO x と表した
場合のxの値が1.5以下であるマンガン酸化物,水和
マンガン酸化物,マンガン水酸化物およびマンガン酸水
酸化物の群から選ばれる少なくとも一つのマンガン化合
物であり、Mn−O系又はMn−O−H系からなる化合
物である請求項1〜4に記載のリチウムマンガン酸化物
の製造方法。5. A method for producing a lithium manganese oxide by mixing a manganese compound and a lithium compound, followed by heat treatment, wherein the manganese compound is spinel
Structure, and the degree of oxidation of the manganese element was expressed as MnO x
Wherein at least one manganese compound selected from the group consisting of manganese oxide, hydrated manganese oxide, manganese hydroxide and manganate hydroxide, wherein the value of x is 1.5 or less; The method for producing a lithium manganese oxide according to any one of claims 1 to 4 , which is a compound comprising an Mn-OH compound.
水酸化マンガンを酸化することにより製造したスピネル
型構造であるマンガン化合物を使用することを請求項5
に記載のリチウムマンガン酸化物の製造方法。6. The manganese compound according to claim 5 ,
Claim the use of a spinel structure prepared by oxidizing a manganese hydroxide manganese compound 5
The method for producing a lithium manganese oxide according to the above.
合物として、比表面積5m2/g以上であるスピネル構
造のマンガン化合物を使用することを特徴とするリチウ
ムマンガン酸化物の製造方法。7. A method for producing a lithium manganese oxide, comprising using a manganese compound having a spinel structure having a specific surface area of 5 m 2 / g or more as the manganese compound according to claim 5 or 6.
リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウムおよび炭酸リチ
ウムの群から選ばれる少なくとも1つのリチウム塩であ
ることを特徴とする請求項5〜7に記載のリチウムマン
ガン酸化物の製造方法。8. A lithium compound is lithium hydroxide according to claim 5, lithium nitrate, claim 5-7, characterized in that at least one lithium salt selected from the group consisting of lithium chloride and lithium carbonate Production method of lithium manganese oxide.
0℃以上850℃以下である請求項5〜8に記載のリチ
ウムマンガン酸化物の製造方法。9. The temperature of the heat treatment according to claim 5 is 50.
The method for producing a lithium manganese oxide according to claim 5 , wherein the temperature is 0 ° C. or more and 850 ° C. or less.
物の製造方法において、加熱処理を200℃以上500
℃未満で、少なくとも1度熱処理した後、500以上8
50℃以下で再度熱処理を行うことを特徴とする請求項
5〜9に記載のリチウムマンガン酸化物の製造方法。10. The method for producing a lithium manganese oxide according to claim 5 , wherein the heat treatment is performed at 200 ° C. or more and 500 ° C.
500 ° C or more after heat treatment at least once at less than
The heat treatment is performed again at 50 ° C. or less.
10. The method for producing a lithium manganese oxide according to any one of 5 to 9 .
物の製造方法において、加熱処理を200℃以上500
℃未満で、少なくとも1度熱処理した後、再度混合を行
った後、500℃以上850℃以下で熱処理を行うこと
を特徴とする請求項5〜10に記載のリチウムマンガン
酸化物の製造方法。11. The method for producing a lithium manganese oxide according to claim 5 , wherein the heat treatment is performed at 200 ° C. or more and 500 ° C.
The method for producing a lithium manganese oxide according to any one of claims 5 to 10 , wherein the heat treatment is performed at least once at a temperature lower than 500C and then the mixing is performed again, and then the heat treatment is performed at a temperature of 500C to 850C.
造方法において、マンガン化合物とリチウム化合物との
混合後、得られる混合物を加圧成形した後、加熱処理を
行うことを特徴とする請求項5〜11に記載のリチウム
マンガン酸化物の製造方法。The manufacturing method according to claim 12] Lithium manganese oxide in claim 5, claim wherein after mixing the manganese compound and the lithium compound, after the resulting mixture was pressure-molded, the heat treatment is performed 5 12. The method for producing a lithium manganese oxide according to any one of items 11 to 11 .
酸化物を正極活物質として使用することを特徴とするリ
チウム二次電池。13. The lithium secondary battery, characterized by the use of lithium-manganese oxide according as the positive electrode active material to claim 1-4.
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Publications (2)
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11180717A (en) * | 1997-12-22 | 1999-07-06 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | Lithium manganate, its production and lithium cell produced by using the same |
JP4734684B2 (en) * | 1998-10-22 | 2011-07-27 | 株式会社豊田中央研究所 | Positive electrode active material for lithium secondary battery, method for producing the same, lithium secondary battery using the same, and aging treatment method for the secondary battery |
KR100653170B1 (en) * | 1999-07-07 | 2006-12-04 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | Positive plate active material, method for producing the same, and secondary cell |
JP4695237B2 (en) * | 1999-09-22 | 2011-06-08 | パナソニック株式会社 | Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP4644895B2 (en) * | 2000-01-24 | 2011-03-09 | 株式会社豊田中央研究所 | Lithium secondary battery |
JP4543474B2 (en) * | 2000-02-03 | 2010-09-15 | 昭和電工株式会社 | Positive electrode active material, method for producing the same, and non-aqueous secondary battery using the same |
US6699618B2 (en) | 2000-04-26 | 2004-03-02 | Showa Denko K.K. | Cathode electroactive material, production method therefor and secondary cell |
JP2004362934A (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-24 | Sony Corp | Positive electrode material and battery |
JP5180448B2 (en) * | 2006-08-09 | 2013-04-10 | 関東電化工業株式会社 | Spinel type lithium manganate and method for producing the same, and positive electrode active material and nonaqueous electrolyte battery using spinel type lithium manganate |
JP4870602B2 (en) * | 2006-08-10 | 2012-02-08 | 花王株式会社 | Method for producing lithium manganate |
JP4930466B2 (en) * | 2008-07-14 | 2012-05-16 | パナソニック株式会社 | Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery |
JP5544798B2 (en) * | 2009-09-14 | 2014-07-09 | 東ソー株式会社 | Method for producing lithium manganate and manganese dioxide used therefor |
JP2011105565A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Tosoh Corp | Lithium manganate compound replaced by different metal and application thereof |
JP5482755B2 (en) * | 2011-09-20 | 2014-05-07 | 東ソー株式会社 | Novel lithium manganese composite oxide, method for producing the same, and use thereof |
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Non-Patent Citations (1)
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---|
Journal of Power Sources,vol.41,No.3,p305−314(1993) |
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JPH0986933A (en) | 1997-03-31 |
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