JP5265187B2 - リチウム金属酸化物材料、及び合成方法と用途 - Google Patents
リチウム金属酸化物材料、及び合成方法と用途 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5265187B2 JP5265187B2 JP2007527436A JP2007527436A JP5265187B2 JP 5265187 B2 JP5265187 B2 JP 5265187B2 JP 2007527436 A JP2007527436 A JP 2007527436A JP 2007527436 A JP2007527436 A JP 2007527436A JP 5265187 B2 JP5265187 B2 JP 5265187B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- temperature
- lithium
- nio
- core particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 59
- 229910021450 lithium metal oxide Inorganic materials 0.000 title description 10
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 title description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 65
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 35
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 32
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 23
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000007771 core particle Substances 0.000 claims description 16
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 15
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 229910013553 LiNO Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 claims 1
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 24
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 abstract description 20
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 32
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- CXFHMXOAMAJBIG-UHFFFAOYSA-N [Ni]=O.[Mg].[Li] Chemical compound [Ni]=O.[Mg].[Li] CXFHMXOAMAJBIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 14
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 14
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910015243 LiMg Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N lithium;oxonickel Chemical class [Li].[Ni]=O URIIGZKXFBNRAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- -1 for example Chemical class 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 4
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 241000894007 species Species 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000009831 deintercalation Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910015915 LiNi0.8Co0.2O2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical group [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009739 binding Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910003455 mixed metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910021094 Co(NO3)2-6H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical group [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003001 Li-Ni-Co-Mn-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910009891 LiAc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015032 LiNiCoMO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015030 LiNiCoO Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018553 Ni—O Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000364021 Tulsa Species 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N [Co]=O.[Ni].[Li] Chemical compound [Co]=O.[Ni].[Li] QTHKJEYUQSLYTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N [Li].[O].[Co] Chemical compound [Li].[O].[Co] IDSMHEZTLOUMLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRZRKEWSXKDOHL-UHFFFAOYSA-N [Ni].[Li].[Mg] Chemical compound [Ni].[Li].[Mg] PRZRKEWSXKDOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002931 mesocarbon microbead Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 231100000279 safety data Toxicity 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/003—Preparation involving a liquid-liquid extraction, an adsorption or an ion-exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
市販のリチウムイオン電池は、一般的に黒鉛系アノード及びLiCoO2系カソード材料からなる。しかしながら、LiCoO2系カソード材料は高価であり得、また、相対的に低い容量、約150mAh/gを有する。
また、多数の会社が一般式LiNiCoMO2の材料を用いたカソードを商業的に製造している。TODA(旧Fuji Chemical)は、製品CA5、CA1505N及びNCAを製造する。また、Honjo-FMC及びNichia(全て日本)も、ニッケル-コバルト系カソードを製造する。これらの製品は、一般的に安全性が低く、また、高率放電特性が相対的に低いという問題点がある。
別の実施形態によると、本発明は、一般式LixMgyNiO2のコア及びこのコア上の一般式LiaCobO2のコーティングを含む組成物を提供し、ここで0.9<x<1.3、0.01<y<0.1および0.9<x+y<1.3であり、0.7<a<1.3及び0.9<b<1.2である。
一つ以上の実施形態によると、本発明は、一般式LixMgyNiO2のコア及びこのコア上のコーティングからなる粒子を含有するカソードを含む電気化学セルを提供し、ここで0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3である。上記コーティングは一般式LiaCobO2を有することができ、ここで0.7<a<1.3及び0.9<b<1.2である。
一つ以上の実施形態において、本発明は被覆粒子の製造方法を提供する。この方法は、リチウム、マグネシウム及びニッケルを含有する化合物の第1混合物を提供し、上記第1混合物を一般式LixMgyNiO2(ここで0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3)のコア粒子に結晶化させるのに充分な第1温度および第1期間の間酸化雰囲気下で、上記第1混合物を焼結させる段階;および上記コア粒子をリチウム及びコバルトを含有する化合物からなる第2混合物でコーティングし、一般式LiaCobO2(0.7<a<1.3、0.9<b<1.2)のコーティングを結晶化させるのに充分な第2温度及び第2期間の間に上記被覆コア粒子を焼結させる段階を含むことができる。
本発明の他の利点、新しい特性及び目的は、概略図として一定の比例で拡大縮小しない添付された図面を参照し説明した本発明の詳細な説明により明白になるであろう。
一つ以上の実施形態によると、本発明は一般式LixMgyNiO2の組成物を提供し、ここで0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3であり、好ましくは0.9<x<1.1、0.02<y<0.05である。上記組成物の結晶特性は、リチウムとマグネシウムは3a位置に結合されており、ニッケルは3b位置に結合されていることを特徴とすることができる。
本発明は3a位置に優先的な結合を有する第1金属を提供し、一部の場合においては、3b位置に優先的な結合を有する第2金属を提供する一つ以上の合成方法をさらに提供する。また別の実施形態によると、本発明は3a位置に結合しようとする第2金属の任意の傾向を減少させることができる合成方法を提供する。
本発明のLixMgyNiO2組成物は、予め決めたまたは予め選んだ粒子サイズ及び形態を有する前駆体化合物を用いて製造できる。本発明の組成物を製造するためには、どの粒子サイズが使用されてもよい。例えば、Ni(OH)2等のニッケル供与体前駆体の粒子サイズは、約2μm〜20μmの範囲内であり得る。
本発明によるまた別の実施形態において、LixMgyNiO2またはLi1-yMgyNiO2材料は、下記一般式のうち何れか一つを有することができる:Li1.05Mg0.005NiO2、Li1.05Mg0.01NiO2、Li1.05Mg0.02NiO2、Li1.05Mg0.025NiO2、Li1.05Mg0.030NiO2、Li1.05Mg0.04NiO2およびLi1.05Mg0.05NiO2。従って、前駆体化合物は、このような組成物を提供する比率で選ばれ得る。
上記合成方法は、前駆体化合物を実質的に均質な混合物に混合することを含むことができる。この合成方法は、上記前駆体混合物を所定の加熱プロファイルによって、一つ以上の加熱工程または段階、例えば、二つ以上のヒートソークで加熱することをさらに含むことができる。上記合成方法は、通常、その相応する供与体成分の酸化またはオキシ水酸化物の形成;このような成分の混合、通常イオン混合;およびリチウム金属酸化物の組成物への結晶化を促進し、ここで上記組成物の第1金属、例えば、マグネシウムは3a位置に結合され、第2金属、例えばニッケルは3b位置に結合される。例えば、リチウム-マグネシウム-ニッケル酸化物組成物において、上記混合物はNi2+よりもNi3+の優先的形成を促進する第1加熱温度で加熱できる。
第1加熱段階は、前駆体形態を不安定化させる任意の傾向を低減させながら、酸化物の形成を促進するのに充分な速度で温度を昇温させることを含むことができる。例えば、前駆体混合物は約20℃/分の速度、約10℃/分の速度、または約5℃/分の速度でも加熱できる。加熱速度の調節は限定しはしないが、処理量、目的の相対的組成だけでなく、酸化雰囲気に露出された有効領域を含むいくつかの要素により異なる。第2加熱工程は、第1金属が3a位置に結合し易く、第2金属は3b位置に結合し易いように結晶化を容易にするのに充分な濃度で昇温させることを含むことができる。例えば、酸化物混合物を約10℃/分の速度、約5℃/分の速度、約2℃/分の速度で加熱できる。
焼結し結晶化された材料を任意の適当な粉砕機で粉砕できる、例えば、瑪瑙乳鉢および乳棒が装着された乳鉢グラインダー(例えば、米国ニューヨーク州ウェストベリー所在のRetsh/BrinkmannまたはBrinkmann Instruments, Inc.製品のModel RM100グラインダー)を使用し、上記結晶化された組成物を所望の粒子サイズを有するように粉砕できる。他の適当な粉砕方法またはシステムとしては、例えば、ボールミリング、ジェットミリング、Attritor Mill、ハンマーミル及びピンミルを列挙できる。目的の粒子サイズは、特定の目的または用途に応じて変化されたり異なったりできる。従って、本発明の一つ以上の実施形態によると、LixMgyNiO2組成物は、平均粒子サイズ約2μm〜20μm、好ましくは約5μm〜10μmとなるまで5分間粉砕され、粒子として形成できる。
上記前駆体の被覆材料は、マッフル炉等の任意の適当な装置を使用し、大気中で加熱または焼結し、コア上のコーティング層を容易に酸化及び/または結晶化させることができる。例えば、上記コーティング層は、前駆体被覆のLixMgyNiO2粒子の温度を約5℃/分等の任意の適当な速度で昇温させて合成した後、約1時間の間、約450℃の温度で維持またはソークできる。第2ソーキングの温度が約2℃/分の速度で温度を昇温させて使用され、約700℃の温度で約2時間維持され、コーティング層の結晶化を促進させることができる。このような代表的な焼結処理は、さらに多くのコバルトがコア層またはその付近の領域と比較し、外表面またはその付近に存在できる濃度勾配の構造を有する被覆の材料を提供できる。他の技術を使用し、本発明の組成物を有する被覆コア材料を提供してもよい。
一つ以上のコーティング層を製造するための第1加熱速度は変化でき、約2℃/分乃至約10℃/分の範囲であっても良い。第1ヒートソーキングの温度は、約300℃〜500℃の範囲であり得る。該第1ヒートソーキングの温度は、充分なまたは目的の酸化物の切り換えが達成されるまで維持できる。これは0分乃至1時間以上維持できる。第2加熱の速度は、約2℃/分から約10℃/分に変化できる。第2ヒートソーキングの温度は、約650℃〜750℃の範囲であり得る。ソーキングの温度が高いほど、好ましい結晶学上の配列以外のものでコア層の劣化を促進させることができる。この被覆粒子は、室温で冷却できる。
焼結され被覆された材料は、粒子サイズが約8μm〜12μmの間となるように、さらに加工できる。例えば、上記焼結され被覆された材料は、瑪瑙乳鉢及び乳捧が装着された乳鉢グラインダーで約5分間粉砕できる。
実施例
本発明のこれら及びこれ以外の実施形態の機能及び利点は、下記実施例からさらに完全に理解できる。下記の実施例は、本発明の組成物及び技術の利益および/または利点を説明するが、本発明の全体の内容を例示するのではない。
プロトコル1:高率放電特性の試験及び形成-第1サイクルの効率
コインセルをカウンター電極としてリチウム金属を使用し、材料の寿命試験に使用した。コインセルの正極を参考例2により製造された複合カソードから製造した。電解質は、EC/DEC(1:1)-LiPF6、1M(米国ニューヨーク州ホーソン所在のEM Industries、Inc.の製品)であり、セパレーターはガラス繊維材料(Fisher Scientific製品)であった。
プロトコル2:寿命サイクルの試験
コインセルを材料寿命サイクルの試験に使用した。コインセルの正極をメソフェース炭素マイクロビーズ(MCMB2528、90重量%)としての黒鉛、PVDFバインダー(7重量%)及びカーボンブラック(3重量%)からなる複合カソードから製造し、負極を複合アノードから製造した。電解質は、EC/DEC(1:1)-LiPF6、1M(米国ニューヨーク州ホーソン所在のEM Industries、Inc.製品)であり、セパレーターはガラス繊維材料(Fisher Scientific製品)であった。
プロトコル3:Area Specific Impedance(ASI)の測定
多様な開始SOC条件でのΩcm2のASIを、コインセルをパルス放電して求めた。ASIは、下記式で計算した。
ここでAは電極面積cm2であり、Iは約6Cの充放電率での放電電流パルスである。電圧変化(ΔV)は、放電パルス間の電圧変動である。
例えば、SOC=90%での初期電圧を測定する。上記セルを6C充放電率で放電させ、最終電圧を18秒後に測定する。
参考例1:Li1.05Mg0.025NiO2組成物の合成
Li1.05Mg0.025NiO2組成物を製造して評価した。この組成物を約242.91gのLi(OH)2(米国ミズーリ州セントルイス所在のSigma-Aldrich、Inc.製品の無水微細粉末)、約14.79g Mg(OH)2(米国マサチューセッツ州ウォードヒル所在のAlfa Aesar製品の微細粉末)、約34.97g LiNO3(米国マサチューセッツ州ウォードヒル所在のAlfa Aesar製品の微細粉末)を乾燥混合し製造した。
均質の前駆体粉末(前駆体化合物)をアルミナるつぼに入れて焼結させた。
約450℃まで約5℃/分の速度で加熱し、約450℃で4時間維持し、焼結を行った。その後、上記温度を約700℃まで約2℃/分で昇温させ、約4時間維持した。
図1は、約10μmの球状のコア材料の形状を示す走査型電子顕微鏡の写真である。X線回折パターン(XRD)の分析を行い、製造された組成物は肉眼で見ることができる不純物を有しない純粋相(Phase-Pure)であることが分かった。図2は得られた組成物のXRDプロットである。XRDデータは、得られた粉末は本質的に不純物がないものであることを示す。
参考例2:Li1.05Mg0.025NiO2系電気化学セルの製造及び電気化学的性能の評価
Li1.05Mg0.025NiO2カソードを参考例1に上述したようにし、製造した約90重量%の活性カソード材料の粉末、約6重量%のカーボンブラック(米国テキサス州ウッドランド所在のChevron Phillips Chemical Company LP製品のAB100%)、及び約4重量%のNMPのうち12%PVDFを含有するK1120バインダー(日本のKureha Chemical製品)を混合し製造した。目的の粘度を得て混合を促進するように、さらにNMP(n-メチルピロリドン)を添加した。
上記被覆されたホイルを約130℃で約30分間乾燥した。その後、上記乾燥被覆されたホイルを直径約3インチの約100psiに設定された加圧カレンダーロールを通過させて高密度にした。上記高密度化乾燥被覆されたホイルを約2cm2のディスクに切断し、電極として使用した。上記ディスク電極に積載された活性材料の重量は、通常約20mgであった。該ディスク電極をセルの組立前に真空下で約80℃で16時間乾燥した。
被覆されたカソードを製造し評価した。参考例2で説明したようにして製造した高密度化された電極を約60×50mm2の旗型に切断した。上記電極に積載された活性物質の重さは通常約300mgであった。上記カソードと同様に、アノードをMCMB:PVDF(93:7)の配合で製造し、銅箔上に塗布し切断して、約60×50mm2の旗型の電極を形成した。これらを、同様に175psiでカレンダーリングして高密度化した。旗型の電極を真空下で、約80℃で約16時間乾燥した。
上記バックセルを約4.1V〜2.7Vの間で約C/10の電流率で充放電した後、C/5の電流率で充電し、容量を約180mAh/g〜200mAh/gとした。
充電された複合カソードを備えたセルをアルゴン充電のグローブボックスで分解した。上記複合カソード粉末をアルミニウム電流コレクタから除去した。粉末/電解質の重量比率が1:1であるEC/DEC(1:1)-LiPF6、1M電解質を有する複合電極粉末を圧密DSCパンにロードした。DSC測定を約450℃まで約5℃/分の連続走査速度で行った。
参考例4:Li1.05NiO2系電気化学セルとの比較
Li1.05NiO2組成物を約244.42gのLi(OH)2(無水微細粉末)、約35.18gのLiNO3(結晶)を乾燥混合して製造した。
上記前駆体粉末をアルミナるつぼに入れて焼結させた。焼結は約450℃まで約5℃/分の速度で加熱して行い、約450℃で4時間維持した。上記温度を約700℃まで約2℃/分で昇温させ、約4時間維持した。
この冷却されたサンプルを約5分間粉砕し、全ての凝集体を破砕した。上記粉末材料をNo.270メッシュを通じてふるいにかけて大きい粒子を除去し、目的の粒子サイズ10μmを得た。XRD分析を行ったところ、この材料は肉眼で見ることができる不純物を有しない純粋相であることが分かった。この粉末の電気化学的測定を参考例2に記載された過程に従って行った。その遂行結果を表2に示す(すなわち、0%被覆)。
参考例5:LiCoO2系電気化学セルとの比較
電気化学セルの比較複合カソードをLiCoO2(東京所在のNippon Chemical Industrial Co., Ltd.製品のC-5等級)を活性材料として使用し製造した。類似したコインセルを評価のための先例として製造した。
参考例6:Li1.05Mg0.025NiO2材料のドーパント水準の変化による性能(y=0.005、0.01、0.02、0.025、0.03、0.04及び0.05)
7つのLi1.05MgyNiO2組成物を、yが0.005、0.01、0.02、0.03、0.04及び0.05に変化させて、製造し評価した。これらの組成物の合成過程は、Mg(OH)2の水準を変化させることによって多様のドーパント水準を得ることを除いては、参考例1に記載された過程と実質的に等しかった。
その後、全体サンプルを実施例2に記載された過程と等しくして製造されたコインセルで電気化学的に試験した。
実施例7:LiCoO2層で被覆されたLi1.05Mg0.025NiO2コア粒子の合成
本実施例において、実質的に参考例1で上述したように製造されたリチウム-マグネシウム-ニッケル酸化物組成物をリチウム-コバルト酸化物層でコーティングした。
余剰の水をホットプレート上で上記混合物が濃いスラリーとなるまで蒸発させて除去した。上記スラリーをアルミナるつぼに入れて、下記の加熱プロファイル下で焼結した。:約110℃まで約2℃/分の速度で加熱、約110℃で約1時間維持、約450℃まで5℃/分の速度で加熱、約450℃で約1時間ヒートソーク、約700℃まで約2℃/分の速度で加熱及び約700℃で約2時間ヒートソーク。
XRD分析から上記製造されたコーティングされた組成物は、図5に示したXRDプロットから見ることができるように、肉眼で見ることができる不純物を有しない勾配プロファイルを有することが分かり、ここで5モル%LiCoO2被覆LiMg0.025NiO2で表示される。同サンプルのSEM顕微鏡写真である図4は、約10μmのその球状が維持された被覆粒子組成物を示す。
実施例8:LiCoO2被覆Li1.05Mg0.025NiO2コア材料の評価
2つの勾配コーティングされたLi1.05Mg0.025NiO2材料を合成し、参考例1及び実施例7の方法を使用し、約10%及び約15%LiCoO2でコーティングした。上記勾配コーティングをブラッグ反射において非対称度の増加を検討して検出した。特に、2-シータで約44.4度でのピーク104を使用(図11)し、どのようにLiCoO2の量によってピーク104の非対称が連続的に増加するのかが分かった。図11における各XRDパターンは、2-シータゼロポイントの位置に調整され、比較用の強度で標準化した(図11の右側に挿入される)。上記勾配コーティングサンプルを表1に記載された高率放電特性および第1サイクルの効率に対して、プロトコル1によって評価した。
実施例9:LiCoO2被覆Li1.05NiO2コア材料の比較
3つの勾配被覆されたLi1.05NiO2材料を合成し、参考例4及び実施例7の方法を使用し、約5%、約10%及び約15%のLiCoO2でコーティングした。上記勾配被覆サンプルを上述したプロトコル1のように、高率放電特性及び第1サイクルの効率を試験した。表2に記載されたその比容量の結果から、本発明のリチウムコバルト酸化物被覆リチウムニッケル酸化物化合物は、非被覆化合物に比べて優れていたり、または殆ど等しい性能の容量を提供できることが分かる。
Claims (22)
- 一般式LixMgyNiO2を有し、式のうち0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3である内部層を形成する第1材料;及び
上記内部層中のニッケル量に対してCo:Niのモル比が0.01〜1.4の範囲内にあり、上記内部層上に付加された一層以上の金属酸化物層であって、一般式Li a Co b O 2 を有し、式のうち0.7<a<1.3、0.9<b<1.2である金属酸化物層を形成する第2材料を含むことを特徴とする組成物。 - Co:Niのモル比が0.01〜0.8の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 0.9<x<1.1、0.02<y<0.05であることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- x=1.05、y=0.025であることを特徴とする請求項3に記載の組成物。
- 一般式LixMgyNiO2を有し、式のうち0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3である内部層を形成する第1材料及び上記内部層中のニッケル量に対してCo:Niのモル比が0.01〜1.4の範囲内にあり、上記内部層上に付加された一層以上の金属酸化物層であって、一般式Li a Co b O 2 を有し、式のうち0.7<a<1.3、0.9<b<1.2である金属酸化物層を形成する第2材料を含む粒子を含有するカソードを含むことを特徴とする電気化学セル。
- 0.9<x<1.1、0.02<y<0.05であることを特徴とする請求項5に記載の電気化学セル。
- x=1.05、y=0.025であることを特徴とする請求項6に記載の電気化学セル。
- リチウム源、マグネシウム源及びニッケル源を含有する化合物の第1混合物を提供し、上記第1混合物を0.9<x<1.3、0.01<y<0.1、0.91<x+y<1.3である一般式LixMgyNiO2のコア粒子に結晶化させるのに充分な第1期間の間350℃〜800℃の第1温度で酸化雰囲気下で上記第1混合物を加熱する段階;および
上記コア粒子をリチウム及びコバルトからなる化合物を含有する第2混合物でコーティングし、0.7<a<1.3、0.9<b<1.2である一般式LiaCobO2の材料を結晶化させるのに充分な第2期間の間300℃〜900℃の第2温度で上記被覆のコア粒子を加熱する段階を含むことを特徴とする被覆粒子の製造方法。 - 0.9<x<1.1、0.02<y<0.05、0.9<a<1.3、0.9<b<1.2であることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記第1混合物の加熱段階は、上記第1混合物を400℃〜500℃の第1ソーキングの温度まで5℃/分の速度で加熱し、また、上記第1混合物を600〜800℃の第2ソーキングの温度まで2℃/分の速度で加熱することを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記第1混合物の加熱段階は、さらに上記第1ソーキングの温度を1時間〜6時間維持し、第2ソーキングの温度を1時間〜8時間維持することを含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、上記被覆のコア粒子を90℃〜120℃の第3ソーキングの温度まで2℃/分の速度で加熱することを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、さらに上記第3ソーキングの温度を1時間の間維持することを含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、さらに上記被覆のコア粒子を400℃〜500℃の第4ソーキングの温度まで5℃/分の速度で加熱することを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、さらに上記第4ソーキングの温度を1時間の間維持することを含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、さらに上記被覆のコア粒子を600℃〜900℃の第5ソーキングの温度まで2℃/分の速度で加熱することを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 上記被覆のコア粒子の加熱段階は、さらに上記第5ソーキングの温度を2時間の間維持することを含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 上記マグネシウム源はMg(OH)2を含み、上記リチウム源はLiNO3及びLiOHを含み、上記ニッケル源はNi(OH)2を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- Li及びMgは結晶学的3aの位置で支配的に結合され、Niは結晶学的3bの位置で支配的に結合されることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- 上記第2材料はそのコバルトの量に対して濃度勾配を有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
- Li及びMgは結晶学的3aの位置で支配的に結合され、Niは結晶学的3bの位置で支配的に結合されることを特徴とする請求項5に記載の電気化学セル。
- 上記第2材料はそのコバルトの量に対して濃度勾配を有することを特徴とする請求項5に記載の電気化学セル。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/850,877 | 2004-05-21 | ||
US10/850,877 US7381496B2 (en) | 2004-05-21 | 2004-05-21 | Lithium metal oxide materials and methods of synthesis and use |
PCT/US2005/017548 WO2005114768A1 (en) | 2004-05-21 | 2005-05-19 | Lithium metal oxide materials and methods of synthesis and use |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008500259A JP2008500259A (ja) | 2008-01-10 |
JP5265187B2 true JP5265187B2 (ja) | 2013-08-14 |
Family
ID=34971168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007527436A Active JP5265187B2 (ja) | 2004-05-21 | 2005-05-19 | リチウム金属酸化物材料、及び合成方法と用途 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7381496B2 (ja) |
EP (1) | EP1751809B1 (ja) |
JP (1) | JP5265187B2 (ja) |
KR (1) | KR101056463B1 (ja) |
CN (1) | CN1985388B (ja) |
AT (1) | ATE504955T1 (ja) |
CA (1) | CA2565810C (ja) |
DE (1) | DE602005027342D1 (ja) |
EA (1) | EA010779B1 (ja) |
HK (1) | HK1104588A1 (ja) |
PL (1) | PL1751809T3 (ja) |
WO (1) | WO2005114768A1 (ja) |
Families Citing this family (72)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008521196A (ja) * | 2004-12-31 | 2008-06-19 | アイユーシーエフ−エイチワイユー(インダストリー−ユニバーシティー コーオペレイション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティー) | 二重層構造を有するリチウム二次電池用正極活物質、その製造方法及びそれを用いたリチウム二次電池 |
WO2007105818A1 (ja) * | 2006-03-15 | 2007-09-20 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 正極活物質粉末 |
US7947092B1 (en) * | 2006-03-23 | 2011-05-24 | Quallion Llc | Battery with cathode having inactive materials |
EP2108203B1 (en) * | 2007-01-18 | 2014-03-12 | LG Chemical Limited | Cathode active material and secondary battery comprising the same |
WO2008091226A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Agency For Science, Technology And Research | Co-doped nickel oxide |
KR101117623B1 (ko) * | 2009-06-05 | 2012-02-29 | 에스비리모티브 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 및 상기 양극을 포함하는 리튬 이차 전지 |
DE102010032207B4 (de) | 2010-07-26 | 2014-02-13 | Süd-Chemie Ip Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Verminderung von magnetischen und/oder oxidischen Verunreinigungen in Lithium-Metall-Sauerstoff-Verbindungen |
CN102339984B (zh) * | 2010-07-28 | 2015-03-25 | 北京当升材料科技股份有限公司 | 一种多层包覆结构的球形材料的制备方法 |
US8992794B2 (en) * | 2011-06-24 | 2015-03-31 | Basf Corporation | Process for synthesis of a layered oxide cathode composition |
PL2744754T3 (pl) * | 2011-08-16 | 2017-04-28 | Tiax Llc | Polikrystaliczny tlenek metalu, sposoby jego wytwarzania, i wyroby go zawierające |
WO2013027432A1 (ja) * | 2011-08-23 | 2013-02-28 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法 |
CN103959544A (zh) | 2011-09-02 | 2014-07-30 | 纳幕尔杜邦公司 | 氟化电解质组合物 |
ES2679287T3 (es) | 2011-09-02 | 2018-08-23 | Solvay Sa | Batería de iones de litio |
JP6319305B2 (ja) | 2012-06-01 | 2018-05-09 | ソルベー エスアー | リチウムイオンバッテリ |
US10044066B2 (en) | 2012-06-01 | 2018-08-07 | Solvary SA | Fluorinated electrolyte compositions |
WO2014088452A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostyu "Fm Lab" | Air cathode including delta-manganese dioxide catalyst |
CN103078109A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-05-01 | 中南大学 | 一种梯度包覆镍酸锂材料及其制备方法 |
KR101785266B1 (ko) * | 2013-01-18 | 2017-11-06 | 삼성에스디아이 주식회사 | 복합양극활물질, 이를 채용한 양극 및 리튬전지, 및 그 제조방법 |
US8999584B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-04-07 | GM Global Technology Operations LLC | Method for pre-lithiation of the negative electrode in lithium ion batteries |
PL2982002T3 (pl) | 2013-04-04 | 2020-01-31 | Solvay Sa | Niewodne kompozycje elektrolitów |
US10076737B2 (en) | 2013-05-06 | 2018-09-18 | Liang-Yuh Chen | Method for preparing a material of a battery cell |
US8616475B1 (en) | 2013-06-18 | 2013-12-31 | Retriev Technologies Incorporated | Recovery of lithium ion batteries |
KR101785265B1 (ko) * | 2013-12-17 | 2017-10-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 복합 양극 활물질, 이를 포함하는 양극, 리튬 전지, 및 이의 제조방법 |
WO2015149211A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Showa Denko K.K. | A positive electrode active material and a li secondary battery |
US10559850B2 (en) | 2014-05-23 | 2020-02-11 | Solvay Sa | Nonaqueous electrolyte compositions comprising cyclic sulfates |
KR102509895B1 (ko) | 2014-05-23 | 2023-03-15 | 솔베이(소시에떼아노님) | 환형 설페이트 및 리튬 보레이트를 포함하는 비수성 전해질 조성물 |
CA2958793C (en) | 2014-08-14 | 2021-06-29 | Solvay Sa | Nonaqueous electrolyte compositions comprising sultone and fluorinated solvent |
KR101787199B1 (ko) | 2014-10-02 | 2017-10-18 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
CN104282880B (zh) * | 2014-10-24 | 2017-05-17 | 湖南杉杉能源科技股份有限公司 | 一种锂钴复合氧化物锂离子正极材料及其制备方法 |
US10199684B2 (en) | 2014-12-17 | 2019-02-05 | Solvay Sa | Nonaqueous electrolyte compositions comprising lithium glycolatoborate and fluorinated solvent |
US10535898B2 (en) | 2014-12-17 | 2020-01-14 | Solvay Sa | Nonaqueous electrolyte compositions comprising lithium malonatoborate and fluorinated solvent |
US10833321B2 (en) * | 2015-03-06 | 2020-11-10 | Uchicago Argonne, Llc | Cathode materials for lithium ion batteries |
CN107949948B (zh) | 2015-08-04 | 2022-07-05 | 索尔维公司 | 含有草酸磷酸锂的非水电解质组合物 |
KR20180073640A (ko) | 2015-10-26 | 2018-07-02 | 솔베이(소시에떼아노님) | 플루오린화 용매 및 2-푸라논을 포함하는 비수성 전해질 조성물 |
CN105428612B (zh) * | 2015-11-08 | 2017-12-12 | 桂林理工大学 | 一种纳米MoO2‑MoSe2@SFC锂离子电池负极材料及其制备方法 |
WO2017112424A1 (en) | 2015-12-22 | 2017-06-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Electrolyte compositions comprising metal fluoride particles |
CN109075329A (zh) | 2016-04-27 | 2018-12-21 | 坎麦克斯动力有限责任公司 | 包含纳米晶的多晶层状金属氧化物 |
US10693136B2 (en) | 2016-07-11 | 2020-06-23 | Ecopro Bm Co., Ltd. | Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and method of preparing the same |
EP3485527A2 (en) | 2016-07-15 | 2019-05-22 | Solvay SA | Nonaqueous electrolyte compositions |
HUE055988T2 (hu) | 2016-08-02 | 2022-01-28 | Ecopro Bm Co Ltd | Lítium komplex oxid lítium szekunder akkumulátorokhoz pozitív aktív anyagként, és eljárás annak elõállítására |
EP3279978B1 (en) | 2016-08-02 | 2020-08-19 | Ecopro Bm Co., Ltd. | Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and method of preparing the same |
EP3279977B1 (en) | 2016-08-02 | 2020-03-11 | Ecopro Bm Co., Ltd. | Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and a method of preparing the same |
JP7233359B2 (ja) | 2016-08-19 | 2023-03-06 | ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) | シリルオキサレートを含有する非水性電解質組成物 |
JP7389648B2 (ja) | 2016-09-14 | 2023-11-30 | ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) | 6員環環状サルフェートを含有する電解質 |
WO2018099754A1 (en) | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Basf Se | Process for making a coated oxide material, and vessel combination suitable for such process |
US10892488B2 (en) | 2017-01-17 | 2021-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrode active material, lithium secondary battery containing the electrode active material, and method of preparing the electrode active material |
PL3652113T3 (pl) * | 2017-07-14 | 2024-03-18 | Toda Kogyo Corp. | Cząstki substancji aktywnej elektrody dodatniej zawierające kompozytowy tlenek niklanu litu i akumulator z niewodnym elektrolitem |
EP3738167B1 (en) | 2018-01-12 | 2024-04-10 | Syensqo Sa | Non-aqueous electrolyte compositions comprising lithium bis(fluorosulfonyl)imide |
EP3605698A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
WO2020025501A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
EP3605699A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
EP3604276A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
WO2020025502A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
WO2020025499A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
EP3605700A1 (en) | 2018-07-31 | 2020-02-05 | Solvay Sa | New components for electrolyte compositions |
CN109148853A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-04 | 成都巴莫科技有限责任公司 | 一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料及其制备方法 |
KR102629462B1 (ko) | 2018-10-04 | 2024-01-26 | 삼성전자주식회사 | 복합양극활물질, 이를 채용한 양극과 리튬전지 및 그 제조방법 |
KR20200046749A (ko) * | 2018-10-25 | 2020-05-07 | 삼성전자주식회사 | 복합양극활물질, 이를 포함한 양극, 리튬전지 및 그 제조 방법 |
US10950857B2 (en) | 2019-01-17 | 2021-03-16 | Camx Power Llc | Polycrystalline metal oxides with enriched grain boundaries |
US10501335B1 (en) | 2019-01-17 | 2019-12-10 | Camx Power Llc | Polycrystalline metal oxides with enriched grain boundaries |
US11424449B2 (en) | 2019-01-25 | 2022-08-23 | Camx Power Llc | Stable cathode materials |
US11121354B2 (en) | 2019-06-28 | 2021-09-14 | eJoule, Inc. | System with power jet modules and method thereof |
US11376559B2 (en) | 2019-06-28 | 2022-07-05 | eJoule, Inc. | Processing system and method for producing a particulate material |
US11673112B2 (en) | 2020-06-28 | 2023-06-13 | eJoule, Inc. | System and process with assisted gas flow inside a reaction chamber |
CN113471403B (zh) | 2020-03-30 | 2024-03-19 | Tdk株式会社 | 电极和锂离子二次电池 |
KR20230073182A (ko) | 2020-09-24 | 2023-05-25 | 6케이 인크. | 플라즈마를 개시하기 위한 시스템, 디바이스 및 방법 |
JP2023548325A (ja) | 2020-10-30 | 2023-11-16 | シックスケー インコーポレイテッド | 球状化金属粉末の合成のためのシステムおよび方法 |
EP4313449A1 (en) | 2021-03-31 | 2024-02-07 | 6K Inc. | Systems and methods for additive manufacturing of metal nitride ceramics |
CN113307311A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-08-27 | 桂林理工大学 | 一种Mg2+双重掺杂提高镍酸锂正极材料电化学性能的制备方法 |
CN113479944A (zh) * | 2021-09-07 | 2021-10-08 | 中南大学 | 一种改性高镍三元正极材料的制备方法 |
US12040162B2 (en) | 2022-06-09 | 2024-07-16 | 6K Inc. | Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing an upstream swirl module and composite gas flows |
US12094688B2 (en) | 2022-08-25 | 2024-09-17 | 6K Inc. | Plasma apparatus and methods for processing feed material utilizing a powder ingress preventor (PIP) |
Family Cites Families (96)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4526881A (en) * | 1983-10-24 | 1985-07-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method of pretreating carbon black powder to improve cathode performance and lithium sulfuryl chloride cell including the pretreated carbon black powder |
US4520084A (en) * | 1984-06-07 | 1985-05-28 | Standard Oil Company (Indiana) | Etched metal electrodes and their use in nonaqueous electrochemical cells |
US4980080A (en) * | 1988-06-09 | 1990-12-25 | Societe Anonyme Dite: Saft | Process of making a cathode material for a secondary battery including a lithium anode and application of said material |
US5264201A (en) | 1990-07-23 | 1993-11-23 | Her Majesty The Queen In Right Of The Province Of British Columbia | Lithiated nickel dioxide and secondary cells prepared therefrom |
JP3162437B2 (ja) * | 1990-11-02 | 2001-04-25 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP3097347B2 (ja) | 1992-09-18 | 2000-10-10 | 松下電器産業株式会社 | ニッケル・水素蓄電池 |
JP2729176B2 (ja) * | 1993-04-01 | 1998-03-18 | 富士化学工業株式会社 | LiM3+O2 またはLiMn2 O4 の製造方法及び2次電池正極材用LiNi3+O2 |
US5591543A (en) * | 1993-09-16 | 1997-01-07 | Ramot University Authority For Applied Research And Industrial Development Ltd. | Secondary electrochemical cell |
CA2102738C (en) * | 1993-11-09 | 1999-01-12 | George T. Fey | Inverse spinel compounds as cathodes for lithium batteries |
JP3274016B2 (ja) * | 1994-03-17 | 2002-04-15 | 日本化学工業株式会社 | リチウム二次電池用コバルト酸リチウム系正極活物質の製造方法 |
JP3067531B2 (ja) * | 1994-07-13 | 2000-07-17 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解液二次電池の正極活物質およびそれを用いた電池 |
JPH0864244A (ja) | 1994-08-17 | 1996-03-08 | Murata Mfg Co Ltd | 非水電解液2次電池 |
JPH0864209A (ja) | 1994-08-23 | 1996-03-08 | Murata Mfg Co Ltd | リチウム2次電池 |
JPH0896794A (ja) | 1994-09-20 | 1996-04-12 | Murata Mfg Co Ltd | リチウム2次電池 |
US5531920A (en) * | 1994-10-03 | 1996-07-02 | Motorola, Inc. | Method of synthesizing alkaline metal intercalation materials for electrochemical cells |
JPH08138726A (ja) | 1994-11-08 | 1996-05-31 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型リチウム二次電池 |
CA2162456C (en) * | 1994-11-09 | 2008-07-08 | Keijiro Takanishi | Cathode material, method of preparing it and nonaqueous solvent type secondary battery having a cathode comprising it |
JPH08138734A (ja) | 1994-11-11 | 1996-05-31 | Murata Mfg Co Ltd | 有機電解液2次電池 |
JP3578503B2 (ja) * | 1994-12-27 | 2004-10-20 | 同和鉱業株式会社 | リチウム二次電池用正極活物質およびそれを用いた二次電池 |
DE19511355A1 (de) * | 1995-03-28 | 1996-10-02 | Merck Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Lithium-Interkalationsverbindungen |
US5631105A (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte lithium secondary battery |
JP3260282B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2002-02-25 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解質リチウム二次電池 |
KR100385480B1 (ko) * | 1995-07-31 | 2003-08-19 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 알칼리축전지용비소결식니켈전극의제조방법및알칼리축전지 |
JPH0950810A (ja) * | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 非水電解液電池の電極活物質及びその製造方法 |
US5693435A (en) * | 1995-08-16 | 1997-12-02 | Bell Communications Research, Inc. | Lix CoO2 electrode for high-capacity cycle-stable secondary lithium battery |
US5750288A (en) * | 1995-10-03 | 1998-05-12 | Rayovac Corporation | Modified lithium nickel oxide compounds for electrochemical cathodes and cells |
WO1997019023A1 (fr) * | 1995-11-24 | 1997-05-29 | Fuji Chemical Industry Co., Ltd. | Oxyde composite lithium-nickel, son procede de preparation, et materiau actif positif destine a une batterie secondaire |
US5914094A (en) * | 1995-12-19 | 1999-06-22 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Process for preparing cathode active material by a sol-gel method |
EP0798797B1 (en) * | 1996-03-26 | 2001-09-12 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing positive electrode active materials, and nonaqueous secondary battery utilizing the same |
US6881520B1 (en) * | 1996-06-14 | 2005-04-19 | N.V. Umicore S.A. | Electrode material for rechargeable batteries and process for the preparation thereof |
US5728367A (en) * | 1996-06-17 | 1998-03-17 | Motorola, Inc. | Process for fabricating a lithiated transition metal oxide |
FR2751135A1 (fr) * | 1996-07-12 | 1998-01-16 | Accumulateurs Fixes | Electrode de generateur electrochimique rechargeable au lithium |
JPH1032005A (ja) * | 1996-07-16 | 1998-02-03 | Japan Storage Battery Co Ltd | ニッケル酸リチウム正極活物質およびその製造方法ならびに前記活物質を備えたリチウム電池 |
FR2752091B1 (fr) * | 1996-08-02 | 1998-09-04 | Accumulateurs Fixes | Composition pour electrode positive, procede de preparation |
ID21811A (id) * | 1996-11-07 | 1999-07-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Metode produksi bahan-bahan aktif positif untuk baterai-baterai elektrolit yang tidak berair |
US5783333A (en) * | 1996-11-27 | 1998-07-21 | Polystor Corporation | Lithium nickel cobalt oxides for positive electrodes |
US5993998A (en) * | 1996-12-20 | 1999-11-30 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Positive active material for lithium battery, lithium battery having the same and method for producing the same |
EP1017627B1 (de) * | 1997-02-19 | 2002-09-11 | H.C. Starck GmbH | Verfahren zur herstellung von lithium-übergangsmetallaten |
JP4161382B2 (ja) * | 1997-02-25 | 2008-10-08 | 堺化学工業株式会社 | 2層構造粒子状組成物の製造方法 |
DE69819395T2 (de) * | 1997-04-15 | 2004-09-09 | Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi | Positivelektrodenmaterialf für Verwendung nichtwässriger Elektrolyt enthaltender Batterie und Verfahren zur seiner Herstellung und nichtwässriger Elektrolyt enthaltende Batterie |
US6277521B1 (en) * | 1997-05-15 | 2001-08-21 | Fmc Corporation | Lithium metal oxide containing multiple dopants and method of preparing same |
JP4326041B2 (ja) * | 1997-05-15 | 2009-09-02 | エフエムシー・コーポレイション | ドープされた層間化合物およびその作製方法 |
JPH1145716A (ja) * | 1997-05-27 | 1999-02-16 | Tdk Corp | 非水電解質電池用電極の製造方法 |
WO1998054772A1 (fr) | 1997-05-27 | 1998-12-03 | Tdk Corporation | Procede de production d'une electrode pour cellules electrolytiques non aqueuses |
EP0989622B1 (en) * | 1997-06-12 | 2001-10-31 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolytic secondary cell |
US6749648B1 (en) * | 2000-06-19 | 2004-06-15 | Nanagram Corporation | Lithium metal oxides |
US6017654A (en) * | 1997-08-04 | 2000-01-25 | Carnegie Mellon University | Cathode materials for lithium-ion secondary cells |
JPH1167209A (ja) * | 1997-08-27 | 1999-03-09 | Sanyo Electric Co Ltd | リチウム二次電池 |
US6383235B1 (en) * | 1997-09-26 | 2002-05-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Cathode materials, process for the preparation thereof and secondary lithium ion battery using the cathode materials |
DE19849343A1 (de) * | 1997-10-30 | 1999-06-02 | Samsung Display Devices Co Ltd | Lithiumcompositoxid, dessen Herstellung und sekundäre Lithiumionzelle mit Lithiumcompositoxid als aktives Material der positiven Elektrode |
US6071649A (en) * | 1997-10-31 | 2000-06-06 | Motorola, Inc. | Method for making a coated electrode material for an electrochemical cell |
WO1999040029A1 (de) * | 1998-02-09 | 1999-08-12 | H.C. Starck Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur herstellung von lithium-übergangsmetallaten |
SG82599A1 (en) * | 1998-02-10 | 2001-08-21 | Samsung Display Devices Co Ltd | Active material for positive electrode used in lithium secondary battery and method of manufacturing same |
US6296972B1 (en) * | 1998-04-24 | 2001-10-02 | Korea Institute Of Science And Technology | Method for preparing LICOO2-coated NiO cathodes for molten carbon fuel cell |
JPH11310416A (ja) | 1998-04-27 | 1999-11-09 | Carnegie Mellon Univ | リチウムイオン二次電池の負極物質 |
KR100600632B1 (ko) * | 1998-07-06 | 2006-07-13 | 티디케이가부시기가이샤 | 비수전해질 전지용 전극 |
FR2784233B1 (fr) * | 1998-10-01 | 2000-12-15 | Cit Alcatel | Matiere active cathodique pour generateur electrochimique rechargeable au lithium |
KR100326455B1 (ko) * | 1999-03-30 | 2002-02-28 | 김순택 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그 제조 방법 |
JP4159212B2 (ja) * | 1999-11-12 | 2008-10-01 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2001223008A (ja) * | 1999-12-02 | 2001-08-17 | Honjo Chemical Corp | リチウムイオン二次電池、そのための正極活物質及びその製造方法 |
FR2803104B1 (fr) | 1999-12-23 | 2002-03-15 | Cit Alcatel | Electrode au nickel non frittee pour generateur electrochimique secondaire a electrolyte alcalin |
US6623886B2 (en) * | 1999-12-29 | 2003-09-23 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Nickel-rich quaternary metal oxide materials as cathodes for lithium-ion and lithium-ion polymer batteries |
KR100369445B1 (ko) * | 2000-04-17 | 2003-01-24 | 한국과학기술원 | 리튬이차전지의 양극전극용 리튬망간계 산화물의 코팅재및 그의 코팅방법 |
CN1278438C (zh) * | 2000-09-25 | 2006-10-04 | 三星Sdi株式会社 | 用于可充电锂电池的正电极活性材料及其制备方法 |
CN1185734C (zh) * | 2000-12-27 | 2005-01-19 | 松下电器产业株式会社 | 非水电解质二次电池用正极活性物质及使用该正极活性物质的电池 |
JP2002270176A (ja) * | 2001-03-14 | 2002-09-20 | Sony Corp | 正極材料およびそれを用いた電池 |
KR100709205B1 (ko) * | 2001-04-02 | 2007-04-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 조성물 |
KR100406816B1 (ko) * | 2001-06-05 | 2003-11-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조 방법 |
US6921609B2 (en) * | 2001-06-15 | 2005-07-26 | Kureha Chemical Industry Co., Ltd. | Gradient cathode material for lithium rechargeable batteries |
US6855461B2 (en) * | 2001-06-15 | 2005-02-15 | Kureha Chemical Industry Co., Ltd. | Cathode material for lithium rechargeable batteries |
US6713037B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-03-30 | Nanox, Inc. | Process for synthesizing noncrystalline lithium based mixed oxides by high energy milling |
KR100399642B1 (ko) * | 2001-10-24 | 2003-09-29 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그 제조방법 |
JP3873717B2 (ja) * | 2001-11-09 | 2007-01-24 | ソニー株式会社 | 正極材料およびそれを用いた電池 |
US7026068B2 (en) * | 2001-12-19 | 2006-04-11 | Nichia Corporation | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery |
US7358009B2 (en) * | 2002-02-15 | 2008-04-15 | Uchicago Argonne, Llc | Layered electrodes for lithium cells and batteries |
CN1234179C (zh) * | 2002-03-22 | 2005-12-28 | Lg化学株式会社 | 含防过量放电剂的锂蓄电池 |
WO2003080517A1 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Council Of Scientific And Industrial Research | Solid state thermal synthesis of lithium cobaltate |
US6916579B2 (en) * | 2002-05-30 | 2005-07-12 | Enerl Battery Company | Cathode material for lithium battery |
KR100453555B1 (ko) * | 2002-06-03 | 2004-10-20 | 한국지질자원연구원 | 화염분무열분해를 이용한 리튬코발트 산화물 나노입자의제조방법 |
JP2004139743A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-05-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP4731106B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2011-07-20 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP4036717B2 (ja) * | 2002-09-30 | 2008-01-23 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
KR100477969B1 (ko) * | 2002-10-25 | 2005-03-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 전지 |
KR100485091B1 (ko) * | 2002-10-25 | 2005-04-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
JP4707299B2 (ja) * | 2002-11-20 | 2011-06-22 | 住友金属鉱山株式会社 | リチウム二次電池正極活物質およびリチウム二次電池 |
US8029930B2 (en) * | 2002-12-06 | 2011-10-04 | Kawatetsu Mining Co., Ltd. | Positive electrode material for lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery |
DE60312116T2 (de) * | 2002-12-20 | 2007-06-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Aktives Material für eine positive Elektrode einer nichtwässrigen Sekundärbatterie und Verfahren zu deren Herstellung |
JP4274801B2 (ja) * | 2003-01-09 | 2009-06-10 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質の製造法 |
JP4248258B2 (ja) * | 2003-01-16 | 2009-04-02 | 三洋電機株式会社 | リチウム二次電池 |
JP4404564B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2010-01-27 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池、正極活物質 |
US7018607B2 (en) * | 2003-06-25 | 2006-03-28 | General Motors Corporation | Cathode material for lithium battery |
US7771875B2 (en) * | 2003-08-15 | 2010-08-10 | Byd Company Limited | Positive electrodes for rechargeable batteries |
KR100570677B1 (ko) * | 2003-09-26 | 2006-04-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
JP4518865B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2010-08-04 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造方法 |
KR100570616B1 (ko) * | 2004-02-06 | 2006-04-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 그의 제조 방법 및 그를포함하는 리튬 이차 전지 |
JP4798964B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2011-10-19 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
-
2004
- 2004-05-21 US US10/850,877 patent/US7381496B2/en active Active
-
2005
- 2005-05-19 PL PL05754501T patent/PL1751809T3/pl unknown
- 2005-05-19 WO PCT/US2005/017548 patent/WO2005114768A1/en active Application Filing
- 2005-05-19 EA EA200602165A patent/EA010779B1/ru unknown
- 2005-05-19 EP EP05754501A patent/EP1751809B1/en active Active
- 2005-05-19 JP JP2007527436A patent/JP5265187B2/ja active Active
- 2005-05-19 DE DE602005027342T patent/DE602005027342D1/de active Active
- 2005-05-19 KR KR1020067024548A patent/KR101056463B1/ko active IP Right Grant
- 2005-05-19 CA CA2565810A patent/CA2565810C/en active Active
- 2005-05-19 CN CN2005800163421A patent/CN1985388B/zh active Active
- 2005-05-19 AT AT05754501T patent/ATE504955T1/de not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-08-14 HK HK07108818.6A patent/HK1104588A1/xx unknown
-
2008
- 2008-05-16 US US12/152,778 patent/US20080286460A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20070054600A (ko) | 2007-05-29 |
JP2008500259A (ja) | 2008-01-10 |
EP1751809A1 (en) | 2007-02-14 |
ATE504955T1 (de) | 2011-04-15 |
EA200602165A1 (ru) | 2007-06-29 |
US20080286460A1 (en) | 2008-11-20 |
CA2565810A1 (en) | 2005-12-01 |
EA010779B1 (ru) | 2008-10-30 |
PL1751809T3 (pl) | 2012-04-30 |
US7381496B2 (en) | 2008-06-03 |
WO2005114768A1 (en) | 2005-12-01 |
EP1751809B1 (en) | 2011-04-06 |
KR101056463B1 (ko) | 2011-08-11 |
CN1985388A (zh) | 2007-06-20 |
US20050260495A1 (en) | 2005-11-24 |
DE602005027342D1 (de) | 2011-05-19 |
HK1104588A1 (en) | 2008-01-18 |
CN1985388B (zh) | 2013-02-06 |
CA2565810C (en) | 2011-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5265187B2 (ja) | リチウム金属酸化物材料、及び合成方法と用途 | |
KR100946610B1 (ko) | 리튬 이차 전지의 양극 재료용 층상 리튬 니켈 망간코발트계 복합 산화물의 분말 및 그 제조방법과, 그것을사용한 리튬 이차 전지용 양극, 및 리튬 이차 전지 | |
US8383270B2 (en) | Positive-electrode material for lithium secondary battery, secondary battery employing the same, and process for producing positive-electrode material for lithium secondary battery | |
US8535829B2 (en) | Lithium transition metal-based compound powder for positive electrode material in lithium rechargeable battery, method for manufacturing the powder, spray dried product of the powder, firing precursor of the powder, and positive electrode for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery using the powder | |
JP2020068210A (ja) | 複合正極活物質、それを含んだ正極、リチウム電池及びその製造方法 | |
KR20030008704A (ko) | 전지용 활물질 및 그의 제조 방법 | |
KR20100060362A (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 | |
JP4997700B2 (ja) | リチウム二次電池正極材料用リチウムニッケルマンガン系複合酸化物粉体及びその製造方法、並びにそれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 | |
KR20030032363A (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질의 제조방법 | |
KR20110061565A (ko) | 망간산리튬 입자 분말의 제조 방법 및 비수전해질 이차 전지 | |
JP7159639B2 (ja) | 遷移金属複合水酸化物の粒子の製造方法、及び、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JPWO2019163845A1 (ja) | 金属複合水酸化物とその製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水電解質二次電池 | |
JP2018060759A (ja) | ニッケルコバルトマンガン含有複合水酸化物の製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水電解質二次電池 | |
JPWO2019163846A1 (ja) | 金属複合水酸化物とその製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水電解質二次電池 | |
JP2008198363A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質、その製造方法及びそれを用いた非水系電解質二次電池 | |
JP2020050562A (ja) | 金属複合水酸化物とその製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、及び、それを用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP7167540B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法およびリチウムイオン二次電池 | |
JP5642696B2 (ja) | 高い電流密度でのサイクル性能が改善された電池用カソード材料 | |
KR100739620B1 (ko) | 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그의 제조 방법 | |
JP2000323122A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法 | |
JP2020066560A (ja) | 金属複合水酸化物とその製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、及び、それを用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP5045135B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質、その製造方法及びそれを用いた非水系電解質二次電池 | |
JP2017054830A (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 | |
JP7308586B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質 | |
JP2020004587A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、リチウムイオン二次電池用正極、及び、リチウムイオン二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110901 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111128 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20111201 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111205 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20111208 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20120130 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20120206 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20120213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120301 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120724 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130423 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130501 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5265187 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |