JP4043853B2 - Method for producing electrode material - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電極材料の製造方法に関し、特に、電池用の電極材料、さらにはリチウムイオン電池用の正極材料に用いて好適な電極材料の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、小型化、軽量化、高容量化が期待される電池として、リチウムイオン電池等の非水電解液系の二次電池が提案され、実用に供されている。
このリチウムイオン電池は、コバルト酸リチウム(LiCoO)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、マンガン酸リチウム(LiMn)等の正極活物質を正極材料として用いたもので、小型でありながら起電力が4Vを超えるという優れた特徴がある。
一方、リチウムイオン電池用の正極材料として、資源的に豊富で安価であるFeが注目されている。例えば、LiFePOで示されるリン酸化合物は、金属Liに対して3.3V程度の電位を有することから、充放電可能な正極材料として用いることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリチウムイオン電池では、用いる正極材料に様々な問題点があった。
例えば、LiCoOは、Coの埋蔵量が少なく高価であるという問題点の他、Coの毒性等の問題点が指摘されている。
また、LiNiOは、優れた充放電特性を有するものの決して安価ではなく、また、高温での安定性、定比からの組成ずれによる急激な特性低下等、問題点も多い。
また、LiMnは、高温でMnが溶出するという問題点や、Mn3+のヤーン・テラー歪によるサイクル劣化の問題点等が指摘されている。
【0004】
一方、LiFePOは、人体や環境に対する毒性の問題が無いという優れた点はあるものの、LiCoO等のリチウム化合物に比べて、起電力や高容量化の点でいまだ不十分である。
このように、これまでの各種正極材料は、上述した様な様々な問題点を有する上に、電池の充放電時に流せる電流密度が低く、そのため高出力化が困難であるという共通の問題点があり、実用化を妨げている一因になっている。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、安価で資源的に豊富な元素を用い、高い放電容量、安定した充放電サイクル性能、高い充填性、高出力等を実現することが可能な電極材料の製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、正極材料として用いられるリチウム化合物の電子導電性が低いことが、充放電時に流せる電流密度が低く、高出力化が困難である原因の一つであると考え、正極材料として用いられるリチウム化合物の電子導電性を高めるために、リチウム化合物からなる1次粒子を複数個集合させて2次粒子とし、かつ、これらの1次粒子間に炭素等の電子導電性物質を介在させれば、電子導電性の優れた複合正極材料が得られることを見出した。
【0007】
この技術的思想について更に説明すると、LiCoO、LiNiO、LiMn、LiFe1−xPO(ただし、MはCo、Mn、Ni)等のLi化合物をリチウムイオン電池の正極材料に用いた場合、電池の充電によって正極材料からLiが脱離され、逆に放電時には正極材料にLiが添加される。このLiの脱離、添加は粒子の表面から起こるが、同時に電極材料内ではCo、Ni、Mn、Fe等の遷移金属イオンの還元と酸化が起こる。
【0008】
すなわち、正極材料の表面の反応点においては、正極材料、電解質からのLi、電子の三者の存在が必要であるが、従来のリチウムイオン電池では、材料自体の電子導電性が低く、電子の供給が追いつかないことが高出力化を妨げている一因になっているので、材料内部に電子導電性を有する物質を含有させることで電子の供給能力を高めることができれば、電池の高出力化が可能になる。
特に、LiFe1−xPO系材料の場合は材料自体の電子導電性が低いので、本発明による効果は極めて高いものとなる。
【0009】
次に、本発明の電極材料の製造方法の特徴を示す。
すなわち、本発明の第1の電極材料の製造方法は、式LiPO(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5、0<z<1.5)からなる1次粒子を複数個集合して2次粒子とし、かつ、これら1次粒子間に電子導電性物質を介在させてなる電極材料の製造方法であって、Li塩またはLiOHと、FeCl 、FeBr 、Fe(CH COO) 、MnCl 、Mn(CH COO) またはNiCl と、B塩と、 PO 、NH PO または(NH HPO と、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて前駆体スラリーを得、次いで、得られた前駆体スラリーを噴霧乾燥し造粒し、得られた造粒物を500℃〜1000℃の不活性雰囲気下にて熱処理することを特徴とする。
【0010】
前記電子導電性物質は、炭素単体であることが好ましい。
前記電子導電性物質の前駆体は、有機化合物であることが好ましい。
【0011】
本発明の第2の電極材料の製造方法は、式LiPO(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5)からなる1次粒子を複数個集合して2次粒子とし、かつ、これら1次粒子間に電子導電性物質を介在させてなる電極材料の製造方法であって、Li塩またはLiOHと、FeCl 、FeBr 、Fe(CH COO) 、MnCl 、Mn(CH COO) またはNiCl と、H PO 、NH PO または(NH HPO と、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて前駆体スラリーを得、次いで、得られた前駆体スラリーを噴霧乾燥し造粒し、得られた造粒物を500℃〜1000℃の不活性雰囲気下にて熱処理することを特徴とする。
前記電子導電性物質は、炭素単体であることが好ましい。
前記電子導電性物質の前駆体は、有機化合物であることが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の電極材料の製造方法の一実施の形態について説明する。
本実施形態の電極材料の製造方法は、Liと、A(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種)と、B(但し、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種)と、Pと、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて合成する。
【0013】
Aについては、Mn、Fe、Co、Niが、また、Bについては、Mg、Ca、Sr、Ti、Zn、Alが、高い放電電位、豊富な資源量、安全性等の点から好ましい。
ここで、希土類元素としては、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luが挙げられる。
【0014】
A、Bとしては、例えば、Aの塩、Bの塩等を用いることができる。
Liとしては、例えば、LiCl、LiCHCOO、LiOH等のLi塩を用いることができる。また、Feとしては、例えば、FeCl、FeBr、Fe(CHCOO)等のFe塩を用いることができる。また、Mn、Co、Ni等としては、例えば、MnCl、Mn(CHCOO)、NiCl等の塩を用いることができる。また、Alとしては、例えば、AlCl等の塩を用いることができる。また、Pとしては、例えば、HPO、NHPO、(NHHPO等を用いることができる。
【0015】
特に、均一に混合後、反応・共沈させるためには、LiOHとHPOを混合した後、FeCl、MnCl等の塩を含む溶液と反応させるのが好ましい。この際、いずれかの溶液に電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体を添加しておくのが良い。
【0016】
電子導電性物質としては、化学的安定性、安全性及びコストの点から炭素が最も好ましいが、炭素以外では、金属が好ましく、特にAu、Pt、Ag、Pd、Ru、Rh、Ir等の貴金属が好ましい。これらのなかでも好ましいのはAgである。
ここで、電子導電性物質の前駆体とは、不活性雰囲気下または還元性雰囲気下での加熱により電子導電性物質となるものであり、電子導電性物質の前駆体としては、有機化合物の他、金属塩、金属のアルコキシド、金属の錯体等が好適に用いられる。
【0017】
炭素としては、炭素単体、あるいは炭素化合物が用いられる。
炭素単体としては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト等を用いることができるが、カーボンブラック、アセチレンブラックのいずれかが好ましい。これら炭素単体の粒子の一次粒子径としては、1〜1000nmが好ましく、さらには10nm〜200nmが好ましい。
【0018】
これらの原料を溶媒中に溶解あるいは分散させて、得られた溶液あるいは懸濁液を混合し、反応、共沈させる。得られた沈殿物を不活性雰囲気下または還元性雰囲気下にて熱処理(焼成)し、電極材料を得る。
前記溶媒としては、例えば、水、アルコール類、ケトン類等を用いることができるが、使い易さ、安全性の点から水が好ましい。
この溶液あるいは懸濁液中の原料成分の濃度は、特に限定されるものではないが、均一に反応させ、良好な混合状態を得るためには、1〜30重量%が好ましい。
【0019】
また、沈殿物の乾燥方法としては、凝集を防ぎ、かつ、球状の粒子とするために、噴霧乾燥法を用いることが好ましい。また、熱処理温度(焼成温度)は、使用する原料により異なるが、500〜1000℃が好ましく、より好ましくは600〜900℃である。その理由は、熱処理温度(焼成温度)が500℃より低いと、反応が十分進行せず、未反応物が残り、また結晶性も低下してしまい、非晶質化してしまう可能性もあるからであり、また、1000℃より高いと、生成物が融解しガラス化する虞があるからである。
【0020】
熱処理(焼成)する際の雰囲気としては、特に、AがFeの場合は、N、Ar等の不活性雰囲気が好ましく、より酸化を抑えたい時は、N、Ar等の不活性ガスにH等の還元性ガスを混入して得られる還元性雰囲気が好ましい。
【0021】
本実施形態の製造方法では、各成分の原料が溶液中あるいは懸濁液中に均一に分散された状態で混合され、反応が起こるため、式LiPO(但し、AはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cuから選択された少なくとも1種、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5、0≦z<1.5)で示される均一性の高い1次粒子が得られる。
【0022】
この際、溶液中あるいは懸濁液中に均一に分散されていた電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体も反応時に取り込まれ、1次粒子の前駆体の沈殿物内に均一に存在した状態で取り込まれ、1次粒子間に電子導電性物質が介在した2次粒子が得られる。また、1次粒子同士が電子導電性物質を介して接合されると共に、個々の1次粒子が電子導電性物質により被覆され、2次粒子の外部も電子導電性物質により被覆される。
【0023】
また、取り込まれる電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体同士は互いに引き合うため、1次粒子の前駆体の沈殿物中には網目上の構造を形成して存在する。よって、この前駆体の沈殿物を熱処理(焼成)して得られた粒子状物質中においても、電子導電性物質は同様の構造を保ったまま存在し、電子導電性物質の前駆体は、熱処理時に電子導電性物質に変化するため、電子導電性物質がやはり同様の構造を保ったまま存在する。
【0024】
この場合、各原料成分は反応前に溶媒中に均一に分散し混合され、均一な反応系を形成するのであれば、各成分が溶媒に溶解しなくても良いが、電子導電性物質以外の原料成分については、溶媒に溶解するものである方が、より好ましい。また、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体も溶媒に溶解するものであれば、溶媒に溶解することにより各成分が分子レベルで均一に混合されるため、組成のズレやバラツキのない粒子状物質が得られ、好ましい。
【0025】
電子導電性物質として炭素単体を用いる場合、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、グラファイト等を用いることができるが、特には、カーボンブラック、アセチレンブラックのいずれかが好ましい。
【0026】
また、電子導電性物質の前駆体として炭素化合物を用いる場合、有機化合物を用いることができる。有機化合物としては、加熱時に揮発しないものであればよく、特に限定されない。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸(塩)、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、または、これらの共重合体が好適に用いられる。
また、例えば、糖アルコール、糖エステル、セルロース等の糖類、あるいはポリグリセリン、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレンソルビタン、各種水溶性有機界面活性剤等を用いることができる。
また、リン酸エステル、リン酸エステル塩等を用いれば、炭素成分と同時にリン成分として用いることができる。
【0027】
電子導電性物質として炭素成分を用いる場合に、その前駆体として有機化合物を用いた場合には、溶媒に可溶な有機化合物を使用すると、他の成分のみでなく炭素成分も溶液中にて分子レベルで均一に分散し混合されるため、1次粒子が集合して2次粒子となる際に、この1次粒子間に3次元網目状の炭素が均一に存在することとなり、より良好な網目上の構造が形成される。したがって、有機化合物としては、溶媒に可溶なものが好ましく、特に、溶媒が水の場合には水溶性の有機化合物が好ましい。
【0028】
本実施形態の電極材料の製造方法によれば、Liと、A(但し、AはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cuから選択された少なくとも1種)と、B(但し、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種)と、Pと、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて合成するので、均質な反応系で反応を行わせることができ、噴霧乾燥法を用いることで生成物の凝集を防ぐことができ、1次粒子同士を3次元網目状の電子導電性物質を介して接合した2次粒子を容易に生成することができ、さらに、球状の粒子を形成することができる。
【0029】
本実施形態の製造方法により得られる電極材料は、式LiPO(但し、AはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cuから選択された少なくとも1種、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5、0≦z<1.5)からなる1次粒子を複数個集合して2次粒子とし、かつ、これら1次粒子間に電子導電性物質を介在させたことを特徴とするものである。
【0030】
この電極材料は、電子導電性物質にて被覆された1次粒子が複数個集合して2次粒子となっていることが好ましく、2次粒子を構成する1次粒子のうち外側に表出している部分も電子導電性物質にて被覆されていることが好ましい。また、1次粒子同士は、電子導電性物質を介して接合されていることが好ましい。
ここで接合されているとは、1次粒子同士が単なる凝集体の状態で2次粒子となっているのではなく、本材料を用いて電極を形成する際に、少なくとも2次粒子が1つの粒子として挙動する程度に強固に結びついていることをいう。この2次粒子においては、電子導電性物質は3次元網目状になっていることが好ましい。
【0031】
Aについては、Mn、Fe、Co、Niが、また、Bについては、Mg、Ca、Sr、Ti、Zn、Alが、高い放電電位、豊富な資源量、安全性等の点から好ましい。
ここで、希土類元素としては、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luが挙げられる。
また、電子導電性物質としては、化学的安定性、安全性及びコストの点から炭素が最も好ましいが、炭素以外では、金属が好ましく、特にAu、Pt、Ag、Pd、Ru、Rh、Ir等の貴金属が好ましい。これらのなかでも好ましいのはAgである。
【0032】
図1は、本実施形態の電極材料の製造方法により得られた電極材料の一例を示す断面図であり、上記の式からなる1次粒子1が複数個集合し、これらの1次粒子1、1、…同士が3次元網目状とされた薄層状の電子導電性物質層2により接合され、全体形状が球状、多角形状等の2次粒子3とされている。
【0033】
ここで、1次粒子の平均粒径は0.001〜20μmであることが好ましく、より好ましくは0.05〜2μmである。
その理由は、平均粒径が0.001μmより小さいと、充放電による体積変化で結晶構造が破壊される虞があるからであり、また、平均粒径が20μmより大きいと、粒子内部への電子の供給量が不足し、利用効率が低下するからである。
【0034】
また、電子導電性物質層2の厚みは0.001〜1μmであることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.2μmである。
その理由は、厚みが0.001μmより薄いと、電子導電性が十分でなく、電子の供給量が不足するからであり、また、厚みが1μmより厚いと、電極材料中の活物質の割合が減少し、活物質が有効に利用されないからである。
【0035】
また、2次粒子の平均粒径は0.01〜200μmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜50μmである。
その理由は、平均粒径が0.01μmより小さいと、電極材料合剤を作製する際に、多くの結合剤を必要とし、その結果、電極材料合剤中の活物質の割合が低下し、電極材料合剤の導電性も低下するからであり、また、平均粒径が200μより大きいと、電極材料合剤内に空隙が生じ易いからである。
【0036】
この2次粒子の形状は、球状であることが好ましい。なぜならば、最密充填し易いために、単位体積当たりの正極材料の充填量が多くなり、同じ容量でも電池体積を小さくすることができるからである。
また、一つの2次粒子内に含まれる電子導電性物質の含有量は、0.1〜30重量%が好ましく、さらに好ましくは、1〜20重量%である。電子導電性物質の含有量が0.1重量%より少ないと、電子導電性が十分発現しない虞があり、また、30重量%より多いと、必要な導電性を得る量以上に電子導電性物質が含有され、粒子中の正極活物質の重量及び体積密度が低下するからである。
【0037】
この2次粒子に含まれる電子導電性物質は、他の成分と化合物を形成するのではない。また、この電子導電性物質は、式LiPO(但し、AはCr、Mn、Fe、Co、Ni、Cuから選択された少なくとも1種、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5、0≦z<1.5)で示される1次粒子の外側に存在するものであり、上記の式の1次粒子と、電子導電性物質とを、単に混合させたものとは大きく異なる。
この電子導電性物質は、2次粒子中に均一に存在することが好ましく、また、1次粒子同士の間に網目状に存在していることが好ましい。
【0038】
本実施形態の電極材料によれば、高い放電容量、安定した充放電サイクル性能、高い充填性、高出力等を実現することができる。
また、この電極材料をリチウムイオン電池の正電極材料として用いれば、得られたリチウムイオン電池は、高い放電容量、安定した充放電サイクル性能、高い充填性、高出力等を有するものとなる。
【0039】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、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。
例えば、本実施例では、電極材料自体の挙動をデータに反映させるため、負極に金属Liを用いたが、炭素材料、Li合金、LiTi12等の負極材料を用いてもかまわない。また電解液とセパレータの代わりに固体電解質を用いても良い。
【0040】
(実施例1)
LiOH・HOとHPOを、これらの物質量比が1:1、かつ、濃度が0.1mol/kg(LiHPOとして)となるように純水に溶解し、水溶液Aとした。また、FeCl・4HOの濃度が0.1mol/kgの水溶液Bを作成した。 次いで、1kgの水溶液Bにアセチレンブラック2.4gを分散させた溶液と、1kgの水溶液Aを混合し、前駆体スラリーを得た。
【0041】
次いで、得られた前駆体スラリーを噴霧乾燥し造粒した後、Nガス雰囲気下にて、700℃で24時間熱処理(焼成)することで、粒径が0.5〜2.0μmの球状の電極材料粉末(A:2次粒子)を得た。
この電極材料粉末(A)のLiFePO/C比は重量比で80/12であった。
【0042】
(実施例2)
アセチレンブラックの替わりにショ糖を5.7g溶解して用いた以外は実施例1と同様にして、粒径が0.5〜2.0μmの球状の電極材料粉末(B:2次粒子)を得た。
ここで、ショ糖(C122211)を12Cと見なすと、この電極材料粉末(B)のLiFePO/C比は重量比で80/12であった。
【0043】
(比較例)
原料溶液中にアセチレンブラックあるいはショ糖を添加しない他は実施例1と同様にして、電極材料粉末(C)を得た。
【0044】
(リチウムイオン電池の作製)
得られた粉末(A)92mgと、バインダーとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)8mgを混練、圧延し、電極材料合剤フィルム(A)を得た。 同様に、得られた粉末(B)92mgと、バインダーとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)8mgを混練、圧延し、電極材料合剤フィルム(B)を得た。
また、得られた粉末(C)80mgと、導電助剤としてアセチレンブラック12mgと、バインダーとしてポリテトラフルオロエチレン(PTFE)8mgを混練、圧延し、電極材料合剤フィルム(C)を得た。
【0045】
これらのフィルム(A)〜(C)をステンレスメッシュ集電体上に圧着後、面積2cmの円板状に打ち抜き、実施例1、2及び比較例の正極とした。
得られた正極を真空乾燥後、乾燥Ar雰囲気下で、HS標準セル(宝泉株式会社製)を用いて実施例1、2及び比較例の電池を作製した。
負極には金属Liを、セパレーターには多孔質ポリプロピレン膜を、電解液には1MのLiPF溶液(溶媒:炭酸エチレン/炭酸ジエチル=1/1)を、用いた。
【0046】
(電池充放電試験)
実施例1、2及び比較例の電池に対して、電池充放電試験を行った。
充放電試験は、カットオフ電圧:3〜4V、電流密度:0.5mAcm−2の定電流で室温で行った。
初期充放電特性を図1に、充放電サイクル試験結果を図2に、示す。
この電池充放電試験の結果によれば、電流密度:0.5mAcm−2の高出力においても、本実施例の電極材料は約150mAhg−1の高い初期容量と優れたサイクル特性が得られている。
【0047】
【発明の効果】
本発明の電極材料の製造方法によれば、Liと、A(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種)と、B(但し、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種)と、Pと、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて合成するので、均質な反応系で反応を行わせることができ、1次粒子間に電子導電性物質を介在させてなる平均粒径が0.01〜200μmの2次粒子を生成することができ、さらに、球状の2次粒子を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の電極材料の製造方法により得られた電極材料を示す断面図である。
【図2】 本発明の実施例1、2及び比較例の初期充放電特性を示す図である。
【図3】 本発明の実施例1、2及び比較例の充放電サイクル試験結果を示す図である。
【符号の説明】
1 1次粒子
2 電子導電性物質層
3 2次粒子
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an electrode material, and more particularly to a method for producing an electrode material suitable for use as an electrode material for a battery and further as a positive electrode material for a lithium ion battery.
[0002]
[Prior art]
In recent years, non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries have been proposed and put into practical use as batteries that are expected to be reduced in size, weight, and capacity.
This lithium ion battery uses a positive electrode active material such as lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), or lithium manganate (LiMn 2 O 4 ) as a positive electrode material. There is an excellent feature that the electric power exceeds 4V.
On the other hand, Fe, which is abundant in resources and inexpensive, has attracted attention as a positive electrode material for lithium ion batteries. For example, a phosphoric acid compound represented by LiFePO 4 has a potential of about 3.3 V with respect to metal Li, and thus can be used as a chargeable / dischargeable positive electrode material.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional lithium ion battery has various problems in the positive electrode material used.
For example, LiCoO 2 has been pointed out to have problems such as Co toxicity and the like, in addition to the problem that Co reserves are small and expensive.
In addition, LiNiO 2 has excellent charge / discharge characteristics, but is never cheap, and has many problems such as stability at high temperatures and a sudden deterioration in characteristics due to composition deviation from a constant ratio.
In addition, LiMn 2 O 4 has been pointed out to have problems such as elution of Mn at high temperatures and problems of cycle deterioration due to Mn 3+ yarn-teller strain.
[0004]
On the other hand, LiFePO 4 has an excellent point that there is no problem of toxicity to the human body and the environment, but is still insufficient in terms of electromotive force and high capacity compared to lithium compounds such as LiCoO 2 .
As described above, the conventional positive electrode materials have various problems as described above, and also have a common problem that the current density that can be flowed at the time of charging and discharging of the battery is low, so that it is difficult to increase the output. Yes, it is one of the factors that hinder its practical application.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and uses low-priced and resource-rich elements to achieve high discharge capacity, stable charge / discharge cycle performance, high fillability, high output, etc. An object of the present invention is to provide a method for producing an electrode material that can be used .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research, and as a result, the lithium compound used as the positive electrode material has a low electronic conductivity. In order to increase the electronic conductivity of the lithium compound used as the positive electrode material, a plurality of primary particles made of lithium compounds are aggregated to form secondary particles. It has been found that a composite positive electrode material having excellent electronic conductivity can be obtained by interposing an electron conductive material such as carbon between the primary particles.
[0007]
This technical idea will be described further. Li compounds such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , LiFe 1-x M x PO 4 (where M is Co, Mn, Ni) are used as positive electrode materials for lithium ion batteries. When Li + is used, Li + is desorbed from the positive electrode material by charging the battery, and conversely, Li + is added to the positive electrode material during discharging. The desorption and addition of Li + occur from the surface of the particle, but at the same time, reduction and oxidation of transition metal ions such as Co, Ni, Mn, and Fe occur in the electrode material.
[0008]
That is, at the reaction point on the surface of the positive electrode material, the presence of the three components of the positive electrode material, Li + from the electrolyte, and electrons is necessary. However, in the conventional lithium ion battery, the electron conductivity of the material itself is low, and the electron If the supply capacity of electrons can be increased by adding a substance having electronic conductivity inside the material, the high output of the battery can be achieved. Can be realized.
In particular, in the case of a LiFe 1-x M x PO 4 -based material, since the electronic conductivity of the material itself is low, the effect of the present invention is extremely high.
[0009]
Next, features of the method for producing the electrode material of the present invention will be described.
That is, the first electrode material manufacturing method of the present invention has the formula Li x A y B z PO 4 (where A is at least one selected from Mn, Fe and Ni, and B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements, 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5, 0 <z < A method for producing an electrode material in which a plurality of primary particles made of 1.5) are aggregated to form secondary particles, and an electronic conductive material is interposed between the primary particles, and includes Li salt or LiOH FeCl 2 , FeBr 2 , Fe (CH 3 COO) 2 , MnCl 2 , Mn (CH 3 COO) 2 or NiCl 2 , B salt, H 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 or (NH 4 ) and 2 HPO 4, electronically conductive material or an electron conductive The precursor of the active substance is reacted in a solution or suspension to obtain a precursor slurry, and then the obtained precursor slurry is spray-dried and granulated. Heat treatment is performed in an inert atmosphere at a temperature of from 1000C to 1000C.
[0010]
It is preferable that the electronic conductive material is simple carbon.
The precursor of the electronic conductive material is preferably an organic compound.
[0011]
The method for producing the second electrode material of the present invention has the formula Li x A y PO 4 (where A is at least one selected from Mn, Fe and Ni, 0 ≦ x <2, 0 <y <1. 5) A method for producing an electrode material in which a plurality of primary particles composed of 5) are aggregated into secondary particles, and an electron conductive substance is interposed between the primary particles, and Li salt or LiOH; and FeCl 2, FeBr 2, Fe ( CH 3 COO) 2, MnCl 2, Mn (CH 3 COO) 2 , or NiCl 2, and H 3 PO 4, NH 4 H 2 PO 4 or (NH 4) 2 HPO 4, An electron conductive substance or a precursor of an electron conductive substance is reacted in a solution or suspension to obtain a precursor slurry, and then the obtained precursor slurry is spray-dried and granulated to obtain a precursor slurry. The granulated product obtained is heated to 500 ° C to 1000 ° C. Wherein the heat treatment under inert atmosphere.
It is preferable that the electronic conductive material is simple carbon.
The precursor of the electronic conductive material is preferably an organic compound.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a method for producing an electrode material of the present invention will be described.
The manufacturing method of the electrode material of this embodiment includes Li, A (where A is at least one selected from Mn, Fe, and Ni ) and B (where B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti). , Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, a rare earth element), P, and an electron conductive substance or a precursor of an electron conductive substance Synthesize by reacting in medium or suspension.
[0013]
For A, Mn, Fe, Co, and Ni are preferable, and for B, Mg, Ca, Sr, Ti, Zn, and Al are preferable in terms of high discharge potential, abundant resources, safety, and the like.
Here, examples of the rare earth element include La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
[0014]
As A and B, for example, a salt of A, a salt of B, or the like can be used.
The Li, for example, LiCl, LiCH 3 COO, can be used Li salts such as LiOH. As the Fe, for example, it can be used FeCl 2, FeBr 2, Fe ( CH 3 COO) 2 Fe salt such. Further, Mn, Co, As the Ni or the like, for example, can be used MnCl 2, Mn (CH 3 COO ) 2, a salt such as NiCl 2. As Al, for example, a salt such as AlCl 3 can be used. Further, as P, for example, H 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4, or the like can be used.
[0015]
In particular, for uniform reaction and coprecipitation after mixing, it is preferable to mix LiOH and H 3 PO 4 and then react with a solution containing a salt such as FeCl 2 or MnCl 2 . At this time, it is preferable to add an electron conductive substance or a precursor of the electron conductive substance to any solution.
[0016]
As the electronic conductive material, carbon is most preferable from the viewpoint of chemical stability, safety and cost, but metals other than carbon are preferable, and in particular, noble metals such as Au, Pt, Ag, Pd, Ru, Rh, and Ir. Is preferred. Among these, Ag is preferable.
Here, the precursor of the electron conductive substance is an electron conductive substance that is heated by heating in an inert atmosphere or a reducing atmosphere. Metal salts, metal alkoxides, metal complexes and the like are preferably used.
[0017]
As carbon, carbon simple substance or a carbon compound is used.
As the carbon simple substance, for example, carbon black, acetylene black, graphite or the like can be used, and either carbon black or acetylene black is preferable. The primary particle diameter of these carbon simple particles is preferably 1-1000 nm, more preferably 10-200 nm.
[0018]
These raw materials are dissolved or dispersed in a solvent, and the resulting solution or suspension is mixed and reacted and coprecipitated. The obtained precipitate is heat-treated (fired) in an inert atmosphere or a reducing atmosphere to obtain an electrode material.
As the solvent, for example, water, alcohols, ketones and the like can be used, but water is preferable from the viewpoint of ease of use and safety.
The concentration of the raw material components in the solution or suspension is not particularly limited, but is preferably 1 to 30% by weight in order to uniformly react and obtain a good mixed state.
[0019]
Moreover, as a drying method of a deposit, it is preferable to use a spray drying method in order to prevent aggregation and to make spherical particles. Moreover, although heat processing temperature (baking temperature) changes with raw materials to be used, 500-1000 degreeC is preferable, More preferably, it is 600-900 degreeC. The reason is that if the heat treatment temperature (firing temperature) is lower than 500 ° C., the reaction does not proceed sufficiently, unreacted substances remain, the crystallinity also decreases, and it may become amorphous. Moreover, it is because there exists a possibility that a product may fuse | melt and vitrify when it is higher than 1000 degreeC.
[0020]
As the atmosphere for the heat treatment (firing), in particular, when A is Fe, an inert atmosphere such as N 2 or Ar is preferable, and when it is desired to suppress oxidation more, an inert gas such as N 2 or Ar is used. A reducing atmosphere obtained by mixing a reducing gas such as H 2 is preferable.
[0021]
In the production method of the present embodiment, the raw materials of the respective components are mixed in a state of being uniformly dispersed in a solution or suspension, and the reaction occurs. Therefore, the formula Li x A y B z PO 4 (where A is At least one selected from Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, rare earth Primary particles having high uniformity represented by at least one selected from elements, 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5, 0 ≦ z <1.5) are obtained.
[0022]
At this time, the electron conductive material or the precursor of the electron conductive material that was uniformly dispersed in the solution or suspension was also taken in during the reaction and was uniformly present in the precipitate of the primary particle precursor. Secondary particles that are incorporated in a state and have an electron conductive substance interposed between the primary particles are obtained. Further, the primary particles are bonded to each other through the electronic conductive material, and each primary particle is covered with the electronic conductive material, and the outside of the secondary particles is also covered with the electronic conductive material.
[0023]
In addition, since the electronic conductive material or the precursor of the electronic conductive material that is taken in attracts each other, the precipitate of the precursor of the primary particles forms a network structure and exists. Therefore, even in the particulate matter obtained by heat-treating (sintering) this precursor precipitate, the electron-conductive material remains in the same structure, and the precursor of the electron-conductive material is heat-treated. Since it sometimes changes to an electronically conductive material, the electronically conductive material still exists in a similar structure.
[0024]
In this case, as long as each raw material component is uniformly dispersed and mixed in a solvent before the reaction to form a uniform reaction system, each component may not be dissolved in the solvent. About a raw material component, it is more preferable that it is what melt | dissolves in a solvent. In addition, if the electron conductive substance or the precursor of the electron conductive substance is also soluble in the solvent, the components are uniformly mixed at the molecular level by dissolving in the solvent, so there is no compositional deviation or variation. Particulate matter is obtained and preferred.
[0025]
When carbon simple substance is used as the electron conductive substance, for example, carbon black, acetylene black, graphite or the like can be used, and in particular, either carbon black or acetylene black is preferable.
[0026]
Moreover, when using a carbon compound as a precursor of an electronically conductive substance, an organic compound can be used. The organic compound is not particularly limited as long as it does not volatilize when heated. For example, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethyleneimine, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid (salt), polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, or a copolymer thereof is preferably used.
In addition, for example, sugars such as sugar alcohol, sugar ester, and cellulose, polyglycerin, polyglycerin ester, sorbitan ester, polyoxyethylene sorbitan, various water-soluble organic surfactants, and the like can be used.
Moreover, if phosphoric acid ester, phosphoric acid ester salt, etc. are used, it can be used as a phosphorus component simultaneously with a carbon component.
[0027]
When an organic compound is used as a precursor when a carbon component is used as an electronic conductive material, when an organic compound soluble in a solvent is used, not only other components but also carbon components are Since the particles are uniformly dispersed and mixed at the level, when the primary particles are aggregated to form secondary particles, three-dimensional network carbon is uniformly present between the primary particles, and a better network is obtained. The above structure is formed. Therefore, as the organic compound, those soluble in a solvent are preferable. In particular, when the solvent is water, a water-soluble organic compound is preferable.
[0028]
According to the electrode material manufacturing method of the present embodiment, Li, A (where A is at least one selected from Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu), and B (where B is Mg). , Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements), P, and an electron conductive substance or an electron conductivity Since the precursor of the substance is synthesized by reacting in a solution or suspension, the reaction can be performed in a homogeneous reaction system, and the aggregation of the product is prevented by using a spray drying method. Secondary particles obtained by joining primary particles via a three-dimensional network-like electron conductive substance can be easily generated, and spherical particles can be formed.
[0029]
The electrode material obtained by the manufacturing method of the present embodiment has the formula Li x A y B z PO 4 (where A is at least one selected from Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements, 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5, A plurality of primary particles of 0 ≦ z <1.5) are aggregated to form secondary particles, and an electron conductive substance is interposed between the primary particles.
[0030]
This electrode material is preferably a secondary particle formed by aggregating a plurality of primary particles coated with an electron conductive substance, and is exposed to the outside of the primary particles constituting the secondary particle. It is preferable that the portion to be covered is also covered with an electronic conductive material. Moreover, it is preferable that primary particles are joined via an electronically conductive substance.
The term “bonded” means that the primary particles are not merely secondary particles in the form of aggregates but at least one secondary particle is formed when the electrode is formed using this material. It means that it is firmly connected to the extent that it behaves as a particle. In the secondary particles, the electron conductive material is preferably in a three-dimensional network.
[0031]
For A, Mn, Fe, Co, and Ni are preferable, and for B, Mg, Ca, Sr, Ti, Zn, and Al are preferable in terms of high discharge potential, abundant resources, safety, and the like.
Here, examples of the rare earth element include La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu.
As the electronic conductive material, carbon is most preferable from the viewpoints of chemical stability, safety and cost, but metals other than carbon are preferable, and in particular, Au, Pt, Ag, Pd, Ru, Rh, Ir, etc. The noble metals are preferred. Among these, Ag is preferable.
[0032]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electrode material obtained by the method for producing an electrode material according to the present embodiment, in which a plurality of primary particles 1 having the above formula are assembled, and these primary particles 1, 1... Are joined together by a thin-layered electronic conductive material layer 2 having a three-dimensional network shape, and secondary particles 3 having an overall shape such as a spherical shape or a polygonal shape are formed.
[0033]
Here, the average particle diameter of the primary particles is preferably 0.001 to 20 μm, more preferably 0.05 to 2 μm.
The reason is that if the average particle size is smaller than 0.001 μm, the crystal structure may be destroyed due to the volume change due to charge / discharge, and if the average particle size is larger than 20 μm, the electrons inside the particles may be destroyed. This is because there is a shortage of supply amount and the utilization efficiency is lowered.
[0034]
Moreover, it is preferable that the thickness of the electronic conductive material layer 2 is 0.001-1 micrometer, More preferably, it is 0.01-0.2 micrometer.
The reason is that if the thickness is less than 0.001 μm, the electron conductivity is not sufficient, and the amount of electrons supplied is insufficient. If the thickness is more than 1 μm, the ratio of the active material in the electrode material is small. This is because the active material is not effectively used.
[0035]
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a secondary particle is 0.01-200 micrometers, More preferably, it is 0.1-50 micrometers.
The reason is that when the average particle size is smaller than 0.01 μm, a large amount of binder is required when preparing the electrode material mixture, and as a result, the ratio of the active material in the electrode material mixture is reduced, This is because the conductivity of the electrode material mixture also decreases, and when the average particle size is larger than 200 μm, voids are likely to occur in the electrode material mixture.
[0036]
The shape of the secondary particles is preferably spherical. This is because close packing is easy, so that the amount of positive electrode material charged per unit volume increases, and the battery volume can be reduced even with the same capacity.
Moreover, 0.1-30 weight% is preferable and, as for content of the electronic conductive substance contained in one secondary particle, More preferably, it is 1-20 weight%. If the content of the electron conductive material is less than 0.1% by weight, the electron conductivity may not be sufficiently developed. If the content is more than 30% by weight, the amount of the electron conductive material is more than the required amount. This is because the weight and volume density of the positive electrode active material in the particles are reduced.
[0037]
The electronic conductive material contained in the secondary particles does not form a compound with other components. In addition, this electronic conductive substance has the formula Li x A y B z PO 4 (where A is at least one selected from Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements, 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5, 0 ≦ z < 1.5), which is present outside the primary particles, and is greatly different from the one obtained by simply mixing the primary particles of the above formula and the electron conductive substance.
The electronic conductive material is preferably present uniformly in the secondary particles, and is preferably present in a network form between the primary particles.
[0038]
According to the electrode material of the present embodiment, high discharge capacity, stable charge / discharge cycle performance, high fillability, high output, and the like can be realized.
Moreover, if this electrode material is used as a positive electrode material of a lithium ion battery, the obtained lithium ion battery has a high discharge capacity, a stable charge / discharge cycle performance, a high filling property, a high output, and the like.
[0039]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited by these Examples.
For example, in this embodiment, metal Li is used for the negative electrode in order to reflect the behavior of the electrode material itself in the data. However, a negative electrode material such as a carbon material, a Li alloy, or Li 4 Ti 5 O 12 may be used. . A solid electrolyte may be used instead of the electrolytic solution and the separator.
[0040]
Example 1
LiOH.H 2 O and H 3 PO 4 are dissolved in pure water so that the substance amount ratio thereof is 1: 1 and the concentration is 0.1 mol / kg (as LiH 2 PO 4 ). It was. Further, the concentration of FeCl 2 · 4H 2 O was prepared an aqueous solution B of 0.1 mol / kg. Next, a solution in which 2.4 g of acetylene black was dispersed in 1 kg of aqueous solution B and 1 kg of aqueous solution A were mixed to obtain a precursor slurry.
[0041]
Next, the obtained precursor slurry is spray-dried and granulated, and then heat-treated (fired) at 700 ° C. for 24 hours in an N 2 gas atmosphere, whereby a spherical particle diameter of 0.5 to 2.0 μm. Electrode material powder (A: secondary particles) was obtained.
The electrode material powder (A) had a LiFePO 4 / C ratio of 80/12 by weight.
[0042]
(Example 2)
A spherical electrode material powder (B: secondary particles) having a particle size of 0.5 to 2.0 μm was used in the same manner as in Example 1 except that 5.7 g of sucrose was dissolved and used instead of acetylene black. Obtained.
Here, when sucrose (C 12 H 22 O 11 ) was regarded as 12C, the LiFePO 4 / C ratio of the electrode material powder (B) was 80/12 by weight.
[0043]
(Comparative example)
An electrode material powder (C) was obtained in the same manner as in Example 1 except that acetylene black or sucrose was not added to the raw material solution.
[0044]
(Production of lithium ion battery)
92 mg of the obtained powder (A) and 8 mg of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder were kneaded and rolled to obtain an electrode material mixture film (A). Similarly, 92 mg of the obtained powder (B) and 8 mg of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder were kneaded and rolled to obtain an electrode material mixture film (B).
Further, 80 mg of the obtained powder (C), 12 mg of acetylene black as a conductive auxiliary agent, and 8 mg of polytetrafluoroethylene (PTFE) as a binder were kneaded and rolled to obtain an electrode material mixture film (C).
[0045]
These films (A) to (C) were pressure-bonded onto a stainless mesh current collector, and then punched into a disk shape having an area of 2 cm 2 to obtain positive electrodes of Examples 1 and 2 and a comparative example.
The obtained positive electrode was vacuum-dried, and then batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Example were produced using an HS standard cell (manufactured by Hosen Co., Ltd.) in a dry Ar atmosphere.
Metal Li was used for the negative electrode, a porous polypropylene film was used for the separator, and a 1M LiPF 6 solution (solvent: ethylene carbonate / diethyl carbonate = 1/1) was used for the electrolyte.
[0046]
(Battery charge / discharge test)
A battery charge / discharge test was performed on the batteries of Examples 1 and 2 and the comparative example.
The charge / discharge test was performed at room temperature with a constant current of a cutoff voltage of 3 to 4 V and a current density of 0.5 mAcm −2 .
The initial charge / discharge characteristics are shown in FIG. 1, and the charge / discharge cycle test results are shown in FIG.
According to the results of this battery charge / discharge test, the electrode material of this example has a high initial capacity of about 150 mAhg −1 and excellent cycle characteristics even at a high output of current density: 0.5 mAcm −2 . .
[0047]
【The invention's effect】
According to the method for producing an electrode material of the present invention, Li, A (where A is at least one selected from Mn, Fe, Ni ) and B (where B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements), P, and an electron conductive substance or a precursor of an electron conductive substance, Since it is synthesized by reacting in solution or suspension, the reaction can be carried out in a homogeneous reaction system, and the average particle diameter formed by interposing an electron conductive substance between primary particles is 0.01. Secondary particles of ˜200 μm can be generated, and spherical secondary particles can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electrode material obtained by a method for producing an electrode material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing initial charge / discharge characteristics of Examples 1 and 2 and a comparative example of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing charge / discharge cycle test results of Examples 1 and 2 and a comparative example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Primary particle 2 Electronic conductive material layer 3 Secondary particle

Claims (6)

式LiPO(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種、BはMg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sc、Y、希土類元素から選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5、0<z<1.5)からなる1次粒子を複数個集合して2次粒子とし、かつ、これら1次粒子間に電子導電性物質を介在させてなる電極材料の製造方法であって、
Li塩またはLiOHと、FeCl 、FeBr 、Fe(CH COO) 、MnCl 、Mn(CH COO) またはNiCl と、B塩と、 PO 、NH PO または(NH HPO と、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて前駆体スラリーを得、次いで、得られた前駆体スラリーを噴霧乾燥し造粒し、得られた造粒物を500℃〜1000℃の不活性雰囲気下にて熱処理することを特徴とする電極材料の製造方法。
Wherein Li x A y B z PO 4 ( where, A is Mn, Fe, at least one selected from Ni, B is Mg, Ca, Sr, Ba, Ti, Zn, B, Al, Ga, In, Si , Ge, Sc, Y, at least one selected from rare earth elements, a plurality of primary particles composed of 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5, 0 <z <1.5) A method for producing an electrode material comprising secondary particles and interposing an electron conductive substance between the primary particles,
Li salt or LiOH, FeCl 2 , FeBr 2 , Fe (CH 3 COO) 2 , MnCl 2 , Mn (CH 3 COO) 2 or NiCl 2 , B salt, H 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 Alternatively, (NH 4 ) 2 HPO 4 and an electron conductive substance or a precursor of an electron conductive substance are reacted in a solution or suspension to obtain a precursor slurry, and then the obtained precursor A method for producing an electrode material, characterized in that the slurry is spray-dried and granulated, and the resulting granulated product is heat-treated in an inert atmosphere at 500 ° C to 1000 ° C.
前記電子導電性物質は、炭素単体であることを特徴とする請求項1記載の電極材料の製造方法。  The method for producing an electrode material according to claim 1, wherein the electron conductive substance is a simple carbon. 前記電子導電性物質の前駆体は、有機化合物であることを特徴とする請求項1記載の電極材料の製造方法。  The method for producing an electrode material according to claim 1, wherein the precursor of the electron conductive substance is an organic compound. 式LiPO(但し、AはMn、Fe、Niから選択された少なくとも1種、0≦x<2、0<y<1.5)からなる1次粒子を複数個集合して2次粒子とし、かつ、これら1次粒子間に電子導電性物質を介在させてなる電極材料の製造方法であって、
Li塩またはLiOHと、FeCl 、FeBr 、Fe(CH COO) 、MnCl 、Mn(CH COO) またはNiCl と、H PO 、NH PO または(NH HPO と、電子導電性物質または電子導電性物質の前駆体とを、溶液中または懸濁液中にて反応させて前駆体スラリーを得、次いで、得られた前駆体スラリーを噴霧乾燥し造粒し、得られた造粒物を500℃〜1000℃の不活性雰囲気下にて熱処理することを特徴とする電極材料の製造方法。
A plurality of primary particles composed of the formula Li x A y PO 4 (where A is at least one selected from Mn, Fe, Ni, 0 ≦ x <2, 0 <y <1.5) A method for producing an electrode material comprising secondary particles and interposing an electron conductive substance between the primary particles,
Li salt or LiOH, FeCl 2 , FeBr 2 , Fe (CH 3 COO) 2 , MnCl 2 , Mn (CH 3 COO) 2 or NiCl 2 , H 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 or (NH 4 ) 2 HPO 4 and an electron conductive substance or a precursor of an electron conductive substance are reacted in a solution or suspension to obtain a precursor slurry, and then the obtained precursor slurry is spray-dried A method for producing an electrode material, wherein the granulated product is heat-treated in an inert atmosphere at 500 ° C to 1000 ° C.
前記電子導電性物質は、炭素単体であることを特徴とする請求項4記載の電極材料の製造方法。  5. The method for producing an electrode material according to claim 4, wherein the electron conductive substance is a simple carbon. 前記電子導電性物質の前駆体は、有機化合物であることを特徴とする請求項4記載の電極材料の製造方法。  The method for producing an electrode material according to claim 4, wherein the precursor of the electron conductive substance is an organic compound.
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