JP5958964B2 - Positive electrode mixture and method for producing the same, non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Positive electrode mixture and method for producing the same, non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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Description

本発明は正極合剤、正極合剤の製造方法、および非水電解液二次電池に関する。   The present invention relates to a positive electrode mixture, a method for producing a positive electrode mixture, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

非水電解液二次電池の一つにリチウムイオン二次電池がある。リチウムイオン二次電池は、リチウムイオンを吸蔵・放出する正極および負極の間を、非水電解液中のリチウムイオンが移動することで充放電可能な二次電池である。   One non-aqueous electrolyte secondary battery is a lithium ion secondary battery. A lithium ion secondary battery is a secondary battery that can be charged and discharged by moving lithium ions in a non-aqueous electrolyte between a positive electrode and a negative electrode that occlude and release lithium ions.

特許文献1には、LiMn1.5Ni0.54−w(式中、0<x<2、0≦w<2である)で表わされるリチウムマンガンニッケル系複合酸化物(正極活物質)の表面を、Mg、Al、Ti、Zr及びZnから選ばれる少なくとも1種以上の金属元素を含む金属酸化物で被覆することで、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させる技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a lithium manganese nickel-based composite oxide (positive electrode) represented by Li x Mn 1.5 Ni 0.5 O 4-w (where 0 <x <2, 0 ≦ w <2). A technique for improving the cycle characteristics of a lithium ion secondary battery by coating the surface of the active material) with a metal oxide containing at least one metal element selected from Mg, Al, Ti, Zr and Zn. It is disclosed.

特開2006−36545号公報JP 2006-36545 A

背景技術で説明したように、特許文献1に開示されている技術では、正極活物質の表面を金属酸化物で被覆することで、正極活物質に含まれるマンガンイオンが電解液中に溶出することを抑制し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させている。   As described in the background art, in the technology disclosed in Patent Document 1, manganese ions contained in the positive electrode active material are eluted into the electrolyte solution by coating the surface of the positive electrode active material with a metal oxide. And the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery are improved.

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の改善が不十分であるという問題がある。すなわち、特許文献1に開示されている技術では、正極活物質の表面を金属酸化物で被覆している。ここで、金属酸化物は酸および塩基と反応する両性酸化物であるため、正極に含まれる金属酸化物が電解液中に溶出して負極に析出し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を悪化させるという問題がある。例えば、金属酸化物として酸化亜鉛(ZnO)を用いた場合、ZnOは酸性条件ではZn2+イオンとなり電解液中に溶出する。また、塩基性条件ではZn(OH) 2−イオンとなり電解液中に溶出する。このようにイオン化した亜鉛は電気化学反応によって負極に析出し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を悪化させるという問題がある。よって、特許文献1に開示されている技術では、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の改善が不十分である。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery are not sufficiently improved. That is, in the technique disclosed in Patent Document 1, the surface of the positive electrode active material is coated with a metal oxide. Here, since the metal oxide is an amphoteric oxide that reacts with an acid and a base, the metal oxide contained in the positive electrode elutes into the electrolyte and deposits on the negative electrode, deteriorating the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. There is a problem of making it. For example, when zinc oxide (ZnO) is used as the metal oxide, ZnO becomes Zn 2+ ions and elutes in the electrolyte under acidic conditions. Under basic conditions, Zn (OH) 4 2- ion is eluted into the electrolyte. There is a problem that zinc ionized in this way is deposited on the negative electrode by an electrochemical reaction and deteriorates the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 is insufficient in improving the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery.

上記課題に鑑み本発明の目的は、非水電解液二次電池のサイクル特性を向上させることができる正極合剤、正極合剤の製造方法、および非水電解液二次電池を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a positive electrode mixture, a method for manufacturing a positive electrode mixture, and a nonaqueous electrolyte secondary battery that can improve the cycle characteristics of the nonaqueous electrolyte secondary battery. is there.

本発明の一態様にかかる正極合剤は、正極活物質と、前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆する添加剤と、を備え、前記添加剤は、少なくとも一部にクリストバライト型構造を有するLiMPO(Mは典型元素である)を含む。 A positive electrode mixture according to one embodiment of the present invention includes a positive electrode active material and an additive that covers at least a part of the surface of the positive electrode active material, and the additive has a cristobalite structure at least in part. LiMPO 4 (M is a typical element).

上記正極合剤において、前記添加剤はLiZnPOを含んでいてもよい。 In the positive electrode mixture, the additive may contain LiZnPO 4 .

上記正極合剤において、前記添加剤はLiMgPOを含んでいてもよい。 In the positive electrode mixture, the additive may include LiMgPO 4 .

上記正極合剤において、前記添加剤はLiZnPOに由来するクリストバライト型構造とLiMgPOに由来するオリビン型構造の混合相を含んでいてもよい。 In the positive electrode mixture, the additive may comprise a mixed phase of olivine structure derived from the cristobalite structure and LiMgPO 4 derived from LiZnPO 4.

上記正極合剤において、前記正極活物質はニッケルマンガン酸リチウムを含んでいてもよい。   In the positive electrode mixture, the positive electrode active material may contain lithium nickel manganate.

上記正極合剤は更に導電剤を含んでいてもよい。   The positive electrode mixture may further contain a conductive agent.

本発明の一態様にかかる非水電解液二次電池は、上記正極合剤を有する正極と、負極活物質を含む負極合剤を有する負極と、リチウム塩および非水溶媒を含む非水電解液と、を有する。   A nonaqueous electrolyte secondary battery according to one embodiment of the present invention includes a positive electrode having the positive electrode mixture, a negative electrode having a negative electrode mixture containing a negative electrode active material, a nonaqueous electrolyte solution containing a lithium salt and a nonaqueous solvent. And having.

本発明の一態様にかかる正極合剤の製造方法は、LiOとPと典型元素の酸化物とを含む原料を混合して混合粉末を調製する工程と、前記混合粉末に対してメカニカルミリング処理を行いクリストバライト型構造を有する添加剤を形成する工程と、前記添加剤と正極活物質とを混合して正極合剤を形成する工程と、を備える。 A method for producing a positive electrode mixture according to one aspect of the present invention includes a step of mixing a raw material containing Li 2 O, P 2 O 5 and an oxide of a typical element to prepare a mixed powder; A step of forming an additive having a cristobalite structure by mechanical milling, and a step of mixing the additive and the positive electrode active material to form a positive electrode mixture.

上記正極合剤の製造方法において、前記典型元素の酸化物はZnOであってもよく、前記添加剤はLiZnPOを含んでいてもよい。 In the method for producing a positive electrode mixture, the oxide of the typical element may be ZnO, and the additive may contain LiZnPO 4 .

上記正極合剤の製造方法において、前記添加剤を形成する際に、台盤回転数300〜550rpmで20〜50時間、メカニカルミリング処理を行なってもよい。   In the method for producing the positive electrode mixture, when the additive is formed, mechanical milling treatment may be performed at a base plate rotation speed of 300 to 550 rpm for 20 to 50 hours.

上記正極合剤の製造方法において、前記添加剤を形成する際に、台盤回転数450〜550rpmでメカニカルミリング処理を行なってもよい。   In the manufacturing method of the positive electrode mixture, when the additive is formed, mechanical milling may be performed at a base plate rotation speed of 450 to 550 rpm.

上記正極合剤の製造方法において、前記混合粉末を調製する際に更にMgOを加え、前記混合粉末に対してメカニカルミリング処理を行いLiZnPOとLiMgPOとを含む添加剤を形成してもよい。 In the manufacturing method of the positive electrode mixture, MgO may be further added when preparing the mixed powder, and the mixed powder may be mechanically milled to form an additive containing LiZnPO 4 and LiMgPO 4 .

本発明により、非水電解液二次電池のサイクル特性を向上させることができる正極合剤、正極合剤の製造方法、および非水電解液二次電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, the positive electrode mixture which can improve the cycling characteristics of a nonaqueous electrolyte secondary battery, the manufacturing method of a positive electrode mixture, and a nonaqueous electrolyte secondary battery can be provided.

実施の形態にかかる正極合剤を示す図である。It is a figure which shows the positive mix which concerns on embodiment. 正極合剤に含まれる添加剤の作製手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparation procedures of the additive contained in a positive mix. 添加剤のX線回折パターンを示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of an additive. 正極の作製手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparation procedures of a positive electrode. 添加剤のX線回折パターンを示す図である。It is a figure which shows the X-ray-diffraction pattern of an additive. 作製した各サンプルの正極活物質、添加剤、添加剤の作製条件、および正極活物質と添加剤の割合を示す表である。It is a table | surface which shows the positive electrode active material of each produced sample, an additive, the preparation conditions of an additive, and the ratio of a positive electrode active material and an additive. 作製したサンプルの高温保存試験の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the high temperature storage test of the produced sample. 作製したサンプルの充放電曲線(1サイクル目)である。It is a charging / discharging curve (1st cycle) of the produced sample. 作製したサンプルの充放電曲線(180サイクル目)である。It is a charging / discharging curve (180th cycle) of the produced sample. 作製したサンプルの充放電曲線(60℃で3日間保存後)である。It is a charging / discharging curve (after 3 days storage at 60 degreeC) of the produced sample. 作製したサンプルのサイクル数と放電容量との関係を示す図である(60℃で3日間保存後)。It is a figure which shows the relationship between the cycle number of the produced sample, and discharge capacity (after storing at 60 degreeC for 3 days). 実施例1にかかるサンプルの高温保存前におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result before the high temperature preservation | save of the sample concerning Example 1. FIG. 実施例2にかかるサンプルの高温保存前におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result before the high temperature preservation | save of the sample concerning Example 2. FIG. 比較例2にかかるサンプルの高温保存前におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result before the high temperature preservation | save of the sample concerning the comparative example 2. FIG. 実施例1にかかるサンプルの高温保存後におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result after the high temperature preservation | save of the sample concerning Example 1. FIG. 実施例2にかかるサンプルの高温保存後におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result after the high temperature preservation | save of the sample concerning Example 2. FIG. 比較例2にかかるサンプルの高温保存後におけるインピーダンス測定結果を示す図である。It is a figure which shows the impedance measurement result after the high temperature preservation | save of the sample concerning the comparative example 2. FIG. 各サンプルの添加剤、充放電効率、およびサイクル安定性を示す表である。It is a table | surface which shows the additive of each sample, charging / discharging efficiency, and cycle stability. 各サンプルの添加剤、充放電効率、高温保存後の容量、サイクル安定性、および抵抗増加率を示す表である。It is a table | surface which shows the additive of each sample, charging / discharging efficiency, the capacity | capacitance after high temperature storage, cycle stability, and resistance increase rate. 実施例1にかかるサンプル表面の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of a sample surface according to Example 1; 実施例2にかかるサンプル表面の走査型電子顕微鏡写真である。3 is a scanning electron micrograph of a sample surface according to Example 2.

以下、本発明の実施の形態について説明する。以下では、本実施の形態にかかる正極合剤と、この正極合剤を用いた非水電解液二次電池(以下、リチウムイオン二次電池を例として説明する)について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below. Below, the positive mix concerning this Embodiment and the nonaqueous electrolyte secondary battery (henceforth a lithium ion secondary battery is demonstrated as an example) using this positive mix are demonstrated.

<正極(正極合剤)>
図1は、実施の形態にかかる正極合剤を示す図である。図1に示すように、本実施の形態にかかる正極合剤は、正極活物質1と、正極活物質1の表面の少なくとも一部を被覆する添加剤2とを備える。更に、本実施の形態にかかる正極合剤は、導電剤3を備えていてもよい。
<Positive electrode (positive electrode mixture)>
FIG. 1 is a diagram illustrating a positive electrode mixture according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the positive electrode mixture according to the present embodiment includes a positive electrode active material 1 and an additive 2 that covers at least a part of the surface of the positive electrode active material 1. Furthermore, the positive electrode mixture according to the present exemplary embodiment may include a conductive agent 3.

正極活物質1は、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、例えばコバルト酸リチウム(LiCoO)、マンガン酸リチウム(LiMn)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、これらの混合物であるニッケルマンガン酸リチウムやニッケルコバルトマンガン酸リチウム等を用いることができる。ニッケルマンガン酸リチウムはスピネル構造を有し、組成としては例えばLiNi0.5Mn1.5が挙げられる。また、ニッケルコバルトマンガン酸リチウムの組成としては、例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/3が挙げられる。 The positive electrode active material 1 is a material capable of inserting and extracting lithium. For example, lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium manganate (LiMn 2 O 4 ), lithium nickelate (LiNiO 2 ), nickel that is a mixture thereof Lithium manganate, nickel cobalt lithium manganate, or the like can be used. Lithium nickel manganate has a spinel structure, and examples of the composition include LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 . As the composition of the lithium nickel cobalt manganese oxide, for example, include LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 .

添加剤2は、少なくとも一部にクリストバライト型構造を有するLiMPOを含む。ここで、Mは典型元素であり、例えば、M=B、Mg、Al、Si、Ca、Zn、Ga、Ge、As、Sr、Cd、In、Sn、Sb、Ba、Hg、Tl、Pb、Bi、Poから選ばれる少なくとも一つの元素である。つまり、添加剤2は、リチウムと典型元素のリン酸塩からなる化合物である。例えば、添加剤2として、クリストバライト型構造を有するLiZnPOを用いることができる。また、添加剤2として、LiZnPOとLiMgPOとを含む材料を用いてもよい。この場合、添加剤2はLiZnPOに由来するクリストバライト型構造とLiMgPOに由来するオリビン型構造の混合相を含む。 Additive 2 contains LiMPO 4 having a cristobalite structure at least in part. Here, M is a typical element, for example, M = B, Mg, Al, Si, Ca, Zn, Ga, Ge, As, Sr, Cd, In, Sn, Sb, Ba, Hg, Tl, Pb, It is at least one element selected from Bi and Po. That is, the additive 2 is a compound composed of lithium and a phosphate of a typical element. For example, LiZnPO 4 having a cristobalite structure can be used as the additive 2. Further, as the additive 2, a material containing LiZnPO 4 and LiMgPO 4 may be used. In this case, the additive 2 comprises a mixed phase of olivine structure derived from the cristobalite structure and LiMgPO 4 derived from LiZnPO 4.

添加剤2(以下では、LiZnPOを例として説明する)を作製する際は、例えば、原料であるLiO、ZnOおよびPを、LiZnPOの組成式で示される割合に秤量して密閉型粉砕容器に入れる。そして、これらの原料を、メカニカルミリング法を用いて機械的に混合・摩砕する。 When preparing the additive 2 (hereinafter, LiZnPO 4 will be described as an example), for example, Li 2 O, ZnO, and P 2 O 5 that are raw materials are weighed in a proportion represented by the composition formula of LiZnPO 4. Put into a closed crushing container. These raw materials are mechanically mixed and ground using a mechanical milling method.

メカニカルミリング法は、固体物質に粉砕、衝撃、摩擦等の機械的なエネルギーを加えることにより、物質表面を活性化させて物質を反応させたり構造変化させたりする方法である。メカニカルミリング法としては、例えばボールミル装置を用いる方法が挙げられる。   The mechanical milling method is a method in which a mechanical energy such as pulverization, impact, friction, or the like is applied to a solid material to activate the material surface to cause the material to react or change its structure. Examples of the mechanical milling method include a method using a ball mill apparatus.

上記原料を入れた密閉型粉砕容器を遊星型ボールミル装置に取り付けて、台盤回転数300〜550rpm、より好ましくは450〜550rpmで20〜50時間、メカニカルミリング処理を行なう。例えば、密閉型粉砕容器の材質はステンレスであり、ボールの材質はジルコニア、プラスチックポリアミド、窒化ケイ素、タングステンカーバイド、アルミナ、クロム鋼等が挙げられる。このように、原料であるLiO、ZnOおよびPを混合してメカニカルミリング処理を行なうことで、クリストバライト型構造を有するLiZnPOを作製することができる。LiZnPOの結晶構造はX線回折法を用いて確認することができる。 The sealed crushing container containing the raw material is attached to a planetary ball mill apparatus, and mechanical milling is performed at a base plate rotation speed of 300 to 550 rpm, more preferably 450 to 550 rpm for 20 to 50 hours. For example, the material of the closed crushing container is stainless steel, and the material of the ball is zirconia, plastic polyamide, silicon nitride, tungsten carbide, alumina, chrome steel, or the like. Thus, LiZnPO 4 having a cristobalite structure can be produced by mixing the raw materials Li 2 O, ZnO and P 2 O 5 and performing mechanical milling treatment. The crystal structure of LiZnPO 4 can be confirmed using an X-ray diffraction method.

なお、メカニカルミリング処理において、台盤回転数が300rpm未満の場合は結晶が形成しにくくなり、また台盤回転数が550rpmよりも大きい場合はシンタリングが発生しやすくなるため、台盤回転数は300〜550rpmが好ましい範囲である。   In the mechanical milling process, if the rotation speed of the base plate is less than 300 rpm, it is difficult to form crystals, and if the rotation speed of the base plate is higher than 550 rpm, sintering tends to occur. 300 to 550 rpm is a preferable range.

そして、正極活物質1と添加剤2(LiZnPO)とを所定の割合で混合し、更に、導電剤3と溶媒と結着剤(バインダー)とを加えて混練することで正極合剤を作製することができる。このようにして作製した正極合剤を正極集電体に塗布して乾燥することによりリチウムイオン二次電池の正極を作製することができる。 Then, the positive electrode active material 1 and the additive 2 (LiZnPO 4 ) are mixed at a predetermined ratio, and further, the conductive agent 3, the solvent, and the binder (binder) are added and kneaded to produce a positive electrode mixture. can do. A positive electrode of a lithium ion secondary battery can be manufactured by applying the positive electrode mixture thus prepared to a positive electrode current collector and drying it.

ここで、導電剤3としては、例えばアセチレンブラック(AB)、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、黒鉛(グラファイト)を用いることができる。また、溶媒としては、例えばNMP(N−メチル−2−ピロリドン)溶液を用いることができる。また、バインダーとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、スチレンブタジエンラバー(SBR)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いることができる。また、正極集電体として、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金を用いることができる。   Here, as the conductive agent 3, for example, carbon black such as acetylene black (AB) and ketjen black, and graphite (graphite) can be used. As the solvent, for example, an NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) solution can be used. As the binder, for example, polyvinylidene fluoride (PVdF), styrene butadiene rubber (SBR), polytetrafluoroethylene (PTFE), carboxymethyl cellulose (CMC), or the like can be used. As the positive electrode current collector, aluminum or an alloy containing aluminum as a main component can be used.

<負極>
リチウムイオン二次電池の負極は負極活物質を有する。負極活物質は、リチウムを吸蔵・放出可能な材料であり、例えば、黒鉛(グラファイト)等からなる粉末状の炭素材料や、天然黒鉛を非晶質炭素で被覆した非晶質炭素被覆天然黒鉛等を用いることができる。そして、正極と同様に、負極活物質と、溶媒と、バインダーとを混練し、混練後の負極合剤を負極集電体に塗布して乾燥することによって負極を作製することができる。ここで、負極集電体として、例えば銅やニッケルあるいはそれらの合金を用いることができる。
<Negative electrode>
The negative electrode of the lithium ion secondary battery has a negative electrode active material. The negative electrode active material is a material capable of inserting and extracting lithium, for example, a powdery carbon material made of graphite or the like, an amorphous carbon-coated natural graphite in which natural graphite is coated with amorphous carbon, or the like Can be used. Then, similarly to the positive electrode, the negative electrode can be produced by kneading the negative electrode active material, the solvent, and the binder, applying the kneaded negative electrode mixture to the negative electrode current collector, and drying. Here, as the negative electrode current collector, for example, copper, nickel, or an alloy thereof can be used.

<非水電解液>
非水電解液は、非水溶媒に支持塩が含有された組成物である。ここで、非水溶媒としては、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等からなる群から選択された一種または二種以上の材料を用いることができる。また、支持塩としては、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiCFSO、LiCSO、LiN(CFSO、LiC(CFSO、LiI等から選択される一種または二種以上のリチウム化合物(リチウム塩)を用いることができる。
<Non-aqueous electrolyte>
The nonaqueous electrolytic solution is a composition in which a supporting salt is contained in a nonaqueous solvent. Here, as the non-aqueous solvent, one or two selected from the group consisting of propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), and the like. More than one type of material can be used. The supporting salts include LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiC 4 F 9 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiI 1 type, or 2 or more types of lithium compounds (lithium salt) selected from these etc. can be used.

<セパレータ>
本実施の形態にかかるリチウムイオン二次電池は、セパレータを備えていてもよい。セパレータとしては、多孔性ポリエチレン膜、多孔性ポリオレフィン膜、および多孔性ポリ塩化ビニル膜等の多孔性ポリマー膜、又は、リチウムイオンもしくはイオン導電性ポリマー電解質膜を、単独、又は組み合わせて使用することができる。
<Separator>
The lithium ion secondary battery according to the present embodiment may include a separator. As the separator, a porous polymer film such as a porous polyethylene film, a porous polyolefin film, and a porous polyvinyl chloride film, or a lithium ion or ion conductive polymer electrolyte film may be used alone or in combination. it can.

<リチウムイオン二次電池>
以下、捲回電極体を備えるリチウムイオン二次電池を例として説明する。捲回電極体は、長尺状の正極シート(正極)と長尺状の負極シート(負極)とを長尺状のセパレータを介して積層し、この積層体を捲回し、得られた捲回体を側面方向から押しつぶすことで形成する。ここで、正極シートは、箔状の正極集電体の両面に正極活物質を含む正極合剤層が保持された構造を有している。負極シートも正極シートと同様に、箔状の負極集電体の両面に負極活物質を含む負極合剤層が保持された構造を有している。
<Lithium ion secondary battery>
Hereinafter, a lithium ion secondary battery provided with a wound electrode body will be described as an example. The wound electrode body is obtained by laminating a long positive electrode sheet (positive electrode) and a long negative electrode sheet (negative electrode) through a long separator, winding the laminate, and obtaining the wound It is formed by crushing the body from the side. Here, the positive electrode sheet has a structure in which a positive electrode mixture layer containing a positive electrode active material is held on both surfaces of a foil-like positive electrode current collector. Similarly to the positive electrode sheet, the negative electrode sheet has a structure in which a negative electrode mixture layer containing a negative electrode active material is held on both surfaces of a foil-like negative electrode current collector.

リチウムイオン二次電池の容器は、上端が開放された扁平な直方体状の容器本体と、その開口部を塞ぐ蓋体とを備える。容器を構成する材料としては、アルミニウム、スチール等の金属材料が好ましい。または、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を成形した容器であってもよい。容器の上面(つまり、蓋体)には、捲回電極体の正極と電気的に接続される正極端子および捲回電極体の負極と電気的に接続される負極端子が設けられている。   A container of a lithium ion secondary battery includes a flat rectangular parallelepiped container body having an open upper end, and a lid that closes the opening. The material constituting the container is preferably a metal material such as aluminum or steel. Or the container which shape | molded resin materials, such as polyphenylene sulfide resin (PPS) and a polyimide resin, may be sufficient. On the upper surface (that is, the lid) of the container, a positive electrode terminal electrically connected to the positive electrode of the wound electrode body and a negative electrode terminal electrically connected to the negative electrode of the wound electrode body are provided.

そして、捲回電極体の両端部の正極シートおよび負極シートが露出した部分(正極合剤層および負極合剤層がない部分)に、正極リード端子および負極リード端子をそれぞれ設け、上述の正極端子および負極端子とそれぞれ電気的に接続する。このようにして作製した捲回電極体を容器本体に収容し、蓋体を用いて容器本体の開口部を封止する。その後、蓋体に設けられた注液孔から非水電解液を注液し、注液孔を封止キャップで閉塞することにより、本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池を作製することができる。   And the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal are respectively provided in the portion where the positive electrode sheet and the negative electrode sheet at both ends of the wound electrode body are exposed (the portion where the positive electrode mixture layer and the negative electrode mixture layer are not present). And electrically connected to the negative terminal. The wound electrode body produced in this way is accommodated in the container body, and the opening of the container body is sealed using the lid. Thereafter, the non-aqueous electrolyte is injected from the injection hole provided in the lid, and the injection hole is closed with a sealing cap, whereby the lithium ion secondary battery according to this embodiment can be manufactured. .

<コンディショニング処理>
上記の方法で作製したリチウムイオン二次電池にコンディショニング処理を実施する。コンディショニング処理は、リチウムイオン二次電池の充電および放電を所定の回数繰り返すことで実施することができる。コンディショニング処理を実施する際の充電レート、放電レート、充放電の設定電圧は任意に設定することができる。
<Conditioning process>
Conditioning treatment is performed on the lithium ion secondary battery manufactured by the above method. The conditioning process can be performed by repeating the charging and discharging of the lithium ion secondary battery a predetermined number of times. The charge rate, the discharge rate, and the charge / discharge set voltage at the time of performing the conditioning process can be arbitrarily set.

背景技術で説明したように、特許文献1に開示されている技術では、正極活物質の表面を金属酸化物で被覆することで、正極活物質に含まれるマンガンイオンが電解液中に溶出することを抑制し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させていた。   As described in the background art, in the technology disclosed in Patent Document 1, manganese ions contained in the positive electrode active material are eluted into the electrolyte solution by coating the surface of the positive electrode active material with a metal oxide. And the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery were improved.

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の改善が不十分であるという問題があった。すなわち、特許文献1に開示されている技術では、正極活物質の表面を金属酸化物で被覆している。ここで、金属酸化物は酸および塩基と反応する両性酸化物であるため、正極に含まれる金属酸化物が電解液中に溶出して負極に析出し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を悪化させるという問題があった。例えば、金属酸化物として酸化亜鉛(ZnO)を用いた場合、ZnOは酸性条件ではZn2+イオンとなり電解液中に溶出する。また、塩基性条件ではZn(OH) 2−イオンとなり電解液中に溶出する。このようにイオン化した亜鉛は電気化学反応によって負極に析出し、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を悪化させるという問題があった。よって、特許文献1に開示されている技術では、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の改善が不十分であった。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has a problem that the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery are insufficiently improved. That is, in the technique disclosed in Patent Document 1, the surface of the positive electrode active material is coated with a metal oxide. Here, since the metal oxide is an amphoteric oxide that reacts with an acid and a base, the metal oxide contained in the positive electrode elutes into the electrolyte and deposits on the negative electrode, deteriorating the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. There was a problem of letting. For example, when zinc oxide (ZnO) is used as the metal oxide, ZnO becomes Zn 2+ ions and elutes in the electrolyte under acidic conditions. Under basic conditions, Zn (OH) 4 2- ion is eluted into the electrolyte. There is a problem that zinc ionized in this way is deposited on the negative electrode by an electrochemical reaction and deteriorates the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. Therefore, in the technique disclosed in Patent Document 1, improvement of the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery has been insufficient.

そこで本実施の形態にかかる発明では、少なくとも一部にクリストバライト型構造を有するLiMPO(Mは典型元素である)を含む添加剤を正極合剤に添加している。このように添加剤を添加することで、正極活物質の表面の少なくとも一部を添加剤で被覆することができ、高電圧下において正極活物質と電解液とが反応することを抑制することができる。換言すると、正極活物質の表面の少なくとも一部を添加剤で被覆することで、正極活物質の表面の活性を低下させることができる。このため、正極活物質の表面と電解液とが接触した際に電解液が分解することを抑制することができる。本実施の形態にかかる発明では、リチウムイオン二次電池の動作電圧の上限が4.2V以上、更に好ましくは4.5V以上の場合においても上記の効果を得ることができる。このことは、以下の実施例で説明する、3.0〜5.0(V vs.Li/Li)の電圧範囲で行なったリチウムイオン二次電池の充放電試験結果からも明らかである。 Therefore, in the invention according to the present embodiment, an additive containing LiMPO 4 (M is a typical element) having a cristobalite structure at least partially is added to the positive electrode mixture. By adding the additive in this manner, at least a part of the surface of the positive electrode active material can be coated with the additive, and the reaction between the positive electrode active material and the electrolytic solution can be suppressed under a high voltage. it can. In other words, the activity of the surface of the positive electrode active material can be reduced by coating at least part of the surface of the positive electrode active material with the additive. For this reason, when the surface of a positive electrode active material and electrolyte solution contact, it can suppress that electrolyte solution decomposes | disassembles. In the invention according to the present embodiment, the above effect can be obtained even when the upper limit of the operating voltage of the lithium ion secondary battery is 4.2 V or higher, more preferably 4.5 V or higher. This is also apparent from the results of charge / discharge tests of lithium ion secondary batteries conducted in the voltage range of 3.0 to 5.0 (V vs. Li / Li + ), which will be described in the following examples.

特に本実施の形態にかかる発明では、結晶構造が安定なクリストバライト型構造を有するリン酸塩を添加剤として用いている。リン酸塩は酸や塩基に対して安定した化合物であり、このため添加剤が電解液中に溶出することを抑制することができる。よって、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上させることができる。   In particular, in the invention according to the present embodiment, a phosphate having a cristobalite structure with a stable crystal structure is used as an additive. Phosphate is a compound that is stable with respect to acids and bases, and therefore, it is possible to prevent the additive from eluting into the electrolyte. Therefore, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery can be improved.

更に本実施の形態にかかる発明では、添加剤にリチウムを含む材料を用いているので、添加剤に含まれるリチウムがリチウムイオン伝導体として機能する。よって、リチウムイオン二次電池のレート特性の低下や高温保存による電池抵抗の増加を抑制することができる。   Furthermore, in the invention according to the present embodiment, since a material containing lithium is used as the additive, lithium contained in the additive functions as a lithium ion conductor. Therefore, it is possible to suppress a decrease in rate characteristics of the lithium ion secondary battery and an increase in battery resistance due to high temperature storage.

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、非水電解液二次電池のサイクル特性を向上させることができる正極合剤、正極合剤の製造方法、および非水電解液二次電池を提供することができる。   The invention according to the present embodiment described above provides a positive electrode mixture, a method for manufacturing the positive electrode mixture, and a non-aqueous electrolyte secondary battery that can improve the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery. can do.

次に、本発明の実施例について説明する。   Next, examples of the present invention will be described.

<添加剤の作製>
まず添加剤の作製方法について説明する。図2は、添加剤の作製手順を説明するためのフローチャートである。添加剤であるLiZnPOを作製するために、まず、添加剤の原料であるLiO、ZnOおよびPを準備した(ステップS1)。その後、高純度アルゴンが充填されたグローブボックス内で、原料であるLiO、ZnOおよびPを、LiZnPOの組成式で示される割合に秤量して密閉型粉砕容器に入れて混合した(ステップS2)。そして、遊星型ボールミル装置(フリッチュ・ジャパン製、P−7)に密閉型粉砕容器を取り付けて、台盤回転数450rpmで20時間、メカニカルミリング処理を行なうことで添加剤(LiZnPO)を作製した(ステップS3)。このとき用いた密閉型粉砕容器の材質はステンレスであり、ボールの材質はジルコニアであった。
<Preparation of additive>
First, a method for producing the additive will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining the procedure for producing the additive. In order to produce LiZnPO 4 as an additive, first, Li 2 O, ZnO and P 2 O 5 as raw materials for the additive were prepared (step S1). Then, in a glove box filled with high-purity argon, Li 2 O, ZnO, and P 2 O 5 as raw materials are weighed to a ratio shown by the composition formula of LiZnPO 4 and put in a closed crushing container and mixed. (Step S2). Then, an airtight milling vessel was attached to a planetary ball mill device (Fritsch Japan, P-7), and an additive (LiZnPO 4 ) was produced by performing mechanical milling treatment at a platform rotation speed of 450 rpm for 20 hours. (Step S3). The material of the closed crushing container used at this time was stainless steel, and the material of the ball was zirconia.

また、上記と異なるメカニカルミリング条件、つまり、台盤回転数550rpmで50時間、メカニカルミリング処理を行なうことで添加剤(LiZnPO)を作製した(実施例2)。 Further, an additive (LiZnPO 4 ) was produced by performing mechanical milling treatment at a mechanical milling condition different from the above, that is, a base plate rotation speed of 550 rpm for 50 hours (Example 2).

このようにして作製した添加剤(LiZnPO)の結晶構造を、X線回折装置(Rigaku製、Mini Flex)を用いて調べた。X線回折測定用のサンプルは、X線回折装置のサンプルフォルダに、メカニカルミリング処理後の粉末を空気中で均等に詰め込むことで作製した。X線源はCuKa線であり、X線管球の電圧は30kV、電流は15mAであった。そして、回折角5°≦2θ≦80°、スキャンスピード2°/min、サンプリング幅0.01°の条件で測定を行なった。 The crystal structure of the additive (LiZnPO 4 ) thus prepared was examined using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku, Mini Flex). A sample for X-ray diffraction measurement was prepared by uniformly packing the powder after mechanical milling in air in a sample folder of an X-ray diffractometer. The X-ray source was CuKa line, the voltage of the X-ray tube was 30 kV, and the current was 15 mA. The measurement was performed under the conditions of diffraction angle 5 ° ≦ 2θ ≦ 80 °, scan speed 2 ° / min, and sampling width 0.01 °.

図3は、添加剤(LiZnPO)のX線回折パターンを示す図である。図3に示すように、LiZnPOのX線回折パターン(450rpm、20h:実施例1)は、LiZnPO(クリストバライト型構造)のJCPDSカードに示されるX線回折パターン(PDF#051−1662)と一致した。同様に、異なるメカニカルミリング条件で作製したLiZnPOのX線回折パターン(550rpm、50h:実施例2)も、LiZnPO(クリストバライト型構造)のJCPDSカードに示されるX線回折パターン(PDF#051−1662)と一致した。よって、これらの添加剤(LiZnPO)がクリストバライト型構造を有することが確認された。 FIG. 3 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of the additive (LiZnPO 4 ). As shown in FIG. 3, X-ray diffraction pattern of LiZnPO 4 (450rpm, 20h: Example 1), LiZnPO 4 and X-ray diffraction pattern shown in JCPDS card (cristobalite structure) (PDF # 051-1662) Matched. Similarly, an X-ray diffraction pattern (550 rpm, 50 h: Example 2) of LiZnPO 4 produced under different mechanical milling conditions is also used in the X-ray diffraction pattern (PDF # 051-) shown on the JCPDS card of LiZnPO 4 (cristobalite type structure). 1662). Therefore, it was confirmed that these additives (LiZnPO 4 ) have a cristobalite structure.

<正極の作製>
次に、正極の作製方法について説明する。図4は、正極の作製手順を説明するためのフローチャートである。まず、正極活物質であるLiNi0.5Mn1.5と添加剤であるLiZnPOをそれぞれ99:1(重量比)の割合で混合して正極混合粉末を調製した(ステップS11)。次に、調製した正極混合粉末に導電剤であるアセチレンブラック(AB)を混合した。更にこの混合粉末に、バインダーであるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を溶解したNMP(N−メチル−2−ピロリドン)溶液を混合した(ステップS12)。そして、この溶液を2時間撹拌して混合することで、スラリーを作製した(ステップS13)。このときの正極混合粉末(正極活物質+添加剤)と導電剤(AB)とバインダー(PVdF)との混合比は、85:5:10(重量比)とした。このようにして得られたスラリーが正極合剤である。
<Preparation of positive electrode>
Next, a method for manufacturing the positive electrode will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining the procedure for producing the positive electrode. First, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as a positive electrode active material and LiZnPO 4 as an additive were mixed at a ratio of 99: 1 (weight ratio) to prepare a positive electrode mixed powder (step S11). Next, acetylene black (AB) as a conductive agent was mixed with the prepared positive electrode mixed powder. Further, an NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) solution in which polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder was dissolved was mixed with the mixed powder (step S12). And this slurry was stirred for 2 hours and mixed, and the slurry was produced (step S13). The mixing ratio of the positive electrode mixed powder (positive electrode active material + additive), conductive agent (AB), and binder (PVdF) at this time was 85: 5: 10 (weight ratio). The slurry thus obtained is a positive electrode mixture.

その後、得られた正極合剤をドクターブレード法により正極集電体であるAl箔(15μm厚)に塗布した(ステップS14)。そして、正極合剤が塗布されたAl箔を空気中において80℃で2時間乾燥してNMP溶液を除去した(ステップS15)。更に、120℃で10時間、真空乾燥を行なった(ステップS16)。真空乾燥後、正極合剤を成形してプレスすることで正極合剤を正極集電体に圧着した(ステップS17)。その後、更に120℃で10時間、真空乾燥を行なった(ステップS18)。作製した正極の面積は1.77cm(直径1.5cmの円形)とした。 Thereafter, the obtained positive electrode mixture was applied to an Al foil (15 μm thickness) as a positive electrode current collector by a doctor blade method (step S14). Then, the Al foil coated with the positive electrode mixture was dried in air at 80 ° C. for 2 hours to remove the NMP solution (step S15). Furthermore, it vacuum-dried at 120 degreeC for 10 hours (step S16). After vacuum drying, the positive electrode mixture was molded and pressed to press-bond the positive electrode mixture to the positive electrode current collector (step S17). Thereafter, vacuum drying was further performed at 120 ° C. for 10 hours (step S18). The area of the produced positive electrode was 1.77 cm 2 (circular shape with a diameter of 1.5 cm).

<リチウムイオン二次電池の作製>
上記のようにして作製した正極を用いてCR2032型の2極式コインセルを作製した。このとき、負極として金属リチウムを用いた。また、電解液として、EC(エチレンカーボン)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを体積比率3:7で混合した混合溶媒に、支持塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を濃度1mol/dmとなるように溶解したものを用いた。
<Production of lithium ion secondary battery>
A CR2032-type two-pole coin cell was produced using the positive electrode produced as described above. At this time, metallic lithium was used as the negative electrode. Further, as an electrolytic solution, a mixed solvent obtained by mixing EC (ethylene carbon) and EMC (ethyl methyl carbonate) at a volume ratio of 3: 7, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a supporting salt was added at a concentration of 1 mol / was prepared by dissolving such that dm 3.

図6は、作製した各サンプルの正極活物質、添加剤、添加剤の作製条件、および正極活物質と添加剤の割合を示す表である。本実施例では、台盤回転数450rpmで20時間、メカニカルミリング処理を行なって作製した添加剤を添加したサンプルを実施例1とし、台盤回転数550rpmで50時間、メカニカルミリング処理を行なって作製した添加剤を添加したサンプルを実施例2とした。実施例1と実施例2の異なる点は、メカニカルミリング処理の条件のみであり、これ以外は同一とした。   FIG. 6 is a table showing the positive electrode active material, the additive, the preparation conditions of the additive, and the ratio of the positive electrode active material and the additive for each sample prepared. In this example, a sample to which an additive prepared by performing mechanical milling treatment at 450 rpm for 20 hours was added as Example 1, and produced by performing mechanical milling treatment at 550 rpm for 50 hours for Example 1. A sample to which the additive was added was designated as Example 2. The difference between Example 1 and Example 2 is only the condition of the mechanical milling process, and the other points are the same.

<比較例1>
比較例1として、添加剤にZnOを用いたサンプルを作製した。比較例1の正極を作製する際は、正極活物質であるLiNi0.5Mn1.5と添加剤であるZnOをそれぞれ99:1(重量比)の割合で混合して正極混合粉末を調製した。これ以降の作製手順は実施例1、2の正極の作製手順(図4のステップS12以降参照)と同様であるので、重複した説明は省略する。そして、上記と同様に、作製した正極を用いてCR2032型の2極式コインセルを作製した。このとき、負極として金属リチウムを用いた。また、電解液として、EC(エチレンカーボン)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを体積比率3:7で混合した混合溶媒に、支持塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を濃度1mol/dmとなるように溶解したものを用いた。
<Comparative Example 1>
As Comparative Example 1, a sample using ZnO as an additive was prepared. When producing the positive electrode of Comparative Example 1, the positive electrode active material LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and the additive ZnO were mixed at a ratio of 99: 1 (weight ratio), respectively, and the positive electrode mixed powder Was prepared. The subsequent manufacturing procedure is the same as the positive electrode manufacturing procedure of Examples 1 and 2 (see step S12 and subsequent steps in FIG. 4), and thus a duplicate description is omitted. In the same manner as described above, a CR2032-type bipolar coin cell was produced using the produced positive electrode. At this time, metallic lithium was used as the negative electrode. Further, as an electrolytic solution, a mixed solvent obtained by mixing EC (ethylene carbon) and EMC (ethyl methyl carbonate) at a volume ratio of 3: 7, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a supporting salt was added at a concentration of 1 mol / was prepared by dissolving such that dm 3.

<比較例2>
比較例2として、添加剤を添加しないサンプルを作製した。比較例2の正極を作製する際は、正極活物質であるLiNi0.5Mn1.5に導電剤であるアセチレンブラック(AB)を混合した。更にこの混合粉末に、バインダーであるポリフッ化ビニリデン(PVdF)を溶解したNMP(N−メチル−2−ピロリドン)溶液を混合した。このときの正極活物質とABとバインダーとの混合比は、85:5:10(重量比)とした。これ以降の作製手順は実施例1、2の正極の作製手順(図4のステップS13以降参照)と同様であるので、重複した説明は省略する。そして、上記と同様に、作製した正極を用いてCR2032型の2極式コインセルを作製した。このとき、負極として金属リチウムを用いた。また、電解液として、EC(エチレンカーボン)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを体積比率3:7で混合した混合溶媒に、支持塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を濃度1mol/dmとなるように溶解したものを用いた。
<Comparative example 2>
As Comparative Example 2, a sample to which no additive was added was produced. Making the positive electrode of Comparative Example 2 was mixed acetylene black (AB) as a conductive agent in LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 as a positive electrode active material. Furthermore, this mixed powder was mixed with an NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) solution in which polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder was dissolved. At this time, the mixing ratio of the positive electrode active material, AB, and the binder was 85: 5: 10 (weight ratio). The subsequent manufacturing procedures are the same as the positive electrode manufacturing procedures of Examples 1 and 2 (see step S13 and subsequent steps in FIG. 4), and thus redundant description is omitted. In the same manner as described above, a CR2032-type bipolar coin cell was produced using the produced positive electrode. At this time, metallic lithium was used as the negative electrode. Further, as an electrolytic solution, a mixed solvent obtained by mixing EC (ethylene carbon) and EMC (ethyl methyl carbonate) at a volume ratio of 3: 7, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a supporting salt was added at a concentration of 1 mol / was prepared by dissolving such that dm 3.

<比較例3>
比較例3として、添加剤にLiMgPOを用いたサンプルを作製した。添加剤であるLiMgPOの作製方法については、図2に示した作製手順と基本的に同様である。まず、添加剤の原料であるLiO、MgOおよびPを準備した。その後、高純度アルゴンが充填されたグローブボックス内で、原料であるLiO、MgOおよびPを、LiMgPOの組成式で示される割合に秤量して密閉型粉砕容器に入れて混合した。そして、遊星型ボールミル装置(フリッチュ・ジャパン製、P−7)に密閉型粉砕容器を取り付けて、台盤回転数450rpmで20時間、メカニカルミリング処理を行なった。このとき用いた密閉型粉砕容器の材質はステンレスであり、ボールの材質はジルコニアであった。
<Comparative Example 3>
As Comparative Example 3, a sample using LiMgPO 4 as an additive was prepared. The production method of LiMgPO 4 as an additive is basically the same as the production procedure shown in FIG. First, Li 2 O, MgO and P 2 O 5 which are raw materials for additives were prepared. Then, in a glove box filled with high-purity argon, Li 2 O, MgO, and P 2 O 5 as raw materials are weighed to a ratio represented by the composition formula of LiMgPO 4 and put in a closed crushing container and mixed. did. Then, a sealed pulverization container was attached to a planetary ball mill apparatus (P-7, manufactured by Fritsch Japan), and a mechanical milling process was performed at a platform rotation speed of 450 rpm for 20 hours. The material of the closed crushing container used at this time was stainless steel, and the material of the ball was zirconia.

このようにして作製した添加剤(LiMgPO)の結晶構造を、X線回折装置(Rigaku製、Mini Flex)を用いて調べた。X線回折測定用のサンプルは、X線回折装置のサンプルフォルダに、メカニカルミリング処理後の粉末を空気中で均等に詰め込むことで作製した。X線源はCuKa線であり、X線管球の電圧は30kV、電流は15mAであった。そして、回折角5°≦2θ≦80°、スキャンスピード2°/min、サンプリング幅0.01°の条件で測定を行なった。 The crystal structure of the additive (LiMgPO 4 ) thus prepared was examined using an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku, Mini Flex). A sample for X-ray diffraction measurement was prepared by uniformly packing the powder after mechanical milling in air in a sample folder of an X-ray diffractometer. The X-ray source was CuKa line, the voltage of the X-ray tube was 30 kV, and the current was 15 mA. The measurement was performed under the conditions of diffraction angle 5 ° ≦ 2θ ≦ 80 °, scan speed 2 ° / min, and sampling width 0.01 °.

図5は、添加剤(LiMgPO)のX線回折パターンを示す図である。図5に示すように、LiMgPOのX線回折パターンは、LiMgPO(オリビン型構造)のJCPDSカードに示されるX線回折パターン(PDF#00−032−0574)と一致した。よって、この添加剤(LiMgPO)がオリビン型構造を有することが確認された。 FIG. 5 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of the additive (LiMgPO 4 ). As shown in FIG. 5, X-ray diffraction pattern of LiMgPO 4 is consistent with LiMgPO 4 (olivine) X-ray diffraction pattern shown in JCPDS card (PDF # 00-032-0574). Therefore, it was confirmed that this additive (LiMgPO 4 ) has an olivine structure.

比較例3の正極を作製する際は、正極活物質であるLiNi0.5Mn1.5と添加剤であるLiMgPOをそれぞれ99:1(重量比)の割合で混合して正極混合粉末を調製した。これ以降の作製手順は実施例1、2の正極の作製手順(図4のステップS12以降参照)と同様であるので、重複した説明は省略する。そして、上記と同様に、作製した正極を用いてCR2032型の2極式コインセルを作製した。このとき、負極として金属リチウムを用いた。また、電解液として、EC(エチレンカーボン)とEMC(エチルメチルカーボネート)とを体積比率3:7で混合した混合溶媒に、支持塩である六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を濃度1mol/dmとなるように溶解したものを用いた。 When preparing the positive electrode of Comparative Example 3, the positive electrode active material LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 and the additive LiMgPO 4 were mixed in a ratio of 99: 1 (weight ratio), respectively, and mixed with the positive electrode. A powder was prepared. The subsequent manufacturing procedure is the same as the positive electrode manufacturing procedure of Examples 1 and 2 (see step S12 and subsequent steps in FIG. 4), and thus a duplicate description is omitted. In the same manner as described above, a CR2032-type bipolar coin cell was produced using the produced positive electrode. At this time, metallic lithium was used as the negative electrode. Further, as an electrolytic solution, a mixed solvent obtained by mixing EC (ethylene carbon) and EMC (ethyl methyl carbonate) at a volume ratio of 3: 7, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a supporting salt was added at a concentration of 1 mol / was prepared by dissolving such that dm 3.

図6に、実施例1、2、および比較例1〜3にかかるサンプルの正極活物質、添加剤、添加剤の作製条件、および正極活物質と添加剤の割合を示す。   FIG. 6 shows positive electrode active materials, additives, preparation conditions for the samples, and ratios of the positive electrode active material and the additives according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3.

上記のようにして作製した各サンプルについて、充放電試験、インピーダンス測定、高温保存試験をそれぞれ実施した。各試験の方法と試験結果を以下に示す。   For each sample produced as described above, a charge / discharge test, impedance measurement, and high-temperature storage test were performed. The test methods and test results are shown below.

<充放電試験>
試験電極を正極、金属リチウムを負極とした場合、正極からリチウムイオンを脱離させる過程を「充電」とし、正極にリチウムイオンを挿入させる過程を「放電」として測定を行なった。測定装置には、充放電試験装置(北斗電工社製:HJ−1001 SM8A)を使用した。測定条件は、1サイクル目の充放電時の電流密度を0.2mA/cmとし、2サイクル目以降の充放電時の電流密度を0.5mA/cmとし、電圧範囲を3.0〜5.0(V vs.Li/Li)、測定温度を25℃とした。
<Charge / discharge test>
When the test electrode was a positive electrode and metal lithium was the negative electrode, the process of desorbing lithium ions from the positive electrode was “charge”, and the process of inserting lithium ions into the positive electrode was “discharge”. A charge / discharge test device (Hokuto Denko Co., Ltd .: HJ-1001 SM8A) was used as the measurement device. The measurement conditions were such that the current density during charge / discharge in the first cycle was 0.2 mA / cm 2 , the current density during charge / discharge after the second cycle was 0.5 mA / cm 2 , and the voltage range was 3.0- 5.0 (V vs. Li / Li + ), and the measurement temperature was 25 ° C.

<インピーダンス測定>
試験電極(正極)の抵抗(交流インピーダンス)を測定するために、EIS(Electrochemical impedance Spectroscopy)測定を行なった。測定装置には、電気化学測定装置(オランダIVIUM社製:ポテンショスタット/ガルバノスタット)を使用した。測定条件は、AC振幅を10mV、周波数範囲を10mHz〜100kHzとした。
<Impedance measurement>
In order to measure the resistance (AC impedance) of the test electrode (positive electrode), EIS (Electrochemical Impedance Spectroscopy) measurement was performed. An electrochemical measuring device (manufactured by IVIUM, Netherlands: potentiostat / galvanostat) was used as the measuring device. The measurement conditions were an AC amplitude of 10 mV and a frequency range of 10 mHz to 100 kHz.

<高温保存試験>
作製した各サンプルに対して高温保存試験を実施した。高温保存試験の流れを図7のフローチャートに示す。まず、作製した各サンプルに対して電流密度0.2mA/cm(室温)で1サイクル目の充放電を行なった(ステップS21)。1サイクル目の充放電後、各サンプルを電流密度0.5mA/cm(室温)で充電した(2サイクル目の充電:ステップS22)。その後、各サンプルの室温でのインピーダンスを測定した(ステップS23)。このとき測定したインピーダンスは、高温保存前のインピーダンスである。
<High temperature storage test>
A high temperature storage test was performed on each of the prepared samples. The flow of the high temperature storage test is shown in the flowchart of FIG. First, charge and discharge in the first cycle were performed on each manufactured sample at a current density of 0.2 mA / cm 2 (room temperature) (step S21). After charge and discharge in the first cycle, each sample was charged at a current density of 0.5 mA / cm 2 (room temperature) (charge in the second cycle: step S22). Thereafter, the impedance of each sample at room temperature was measured (step S23). The impedance measured at this time is the impedance before high-temperature storage.

その後、各サンプルを60℃の環境下で3日間保存して高温保存試験を実施した(ステップS24)。高温保存後、各サンプルを室温環境下に放置して、各サンプルの室温におけるインピーダンスを測定した(ステップS25)。このとき測定したインピーダンスは、高温保存後のインピーダンスである。そして、各サンプルを電流密度0.5mA/cmで放電(2サイクル目の放電)した後、3サイクル目以降の充放電試験を行なった(ステップS26)。 Then, each sample was preserve | saved for 3 days in a 60 degreeC environment, and the high temperature preservation | save test was implemented (step S24). After high temperature storage, each sample was left in a room temperature environment, and the impedance of each sample at room temperature was measured (step S25). The impedance measured at this time is the impedance after high-temperature storage. Then, after discharging each sample at a current density of 0.5 mA / cm 2 (discharge in the second cycle), a charge / discharge test in the third and subsequent cycles was performed (step S26).

<試験結果1(室温における充放電試験結果)>
図8Aに、実施例1、比較例1、2にかかるサンプルの充放電曲線(1サイクル目)を示す。図8Bに、実施例1、比較例1、2にかかるサンプルの充放電曲線(180サイクル目)を示す。ここで、実施例1は正極の添加剤としてLiZnPO(メカニカルミリング処理条件:台盤回転数450rpmで20時間)を添加したサンプル、比較例1は正極の添加剤としてZnOを添加したサンプル、比較例2は正極に添加剤を添加していないサンプルである。
<Test result 1 (charge / discharge test result at room temperature)>
FIG. 8A shows charge / discharge curves (first cycle) of samples according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. FIG. 8B shows charge / discharge curves (180th cycle) of the samples according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG. Here, Example 1 is a sample to which LiZnPO 4 (mechanical milling treatment conditions: 20 hours at 450 rpm on the base plate) is added as an additive for the positive electrode, Comparative Example 1 is a sample to which ZnO is added as an additive for the positive electrode, comparison Example 2 is a sample in which no additive was added to the positive electrode.

図8Aに示すように、1サイクル目の充放電試験では、各サンプルの充放電容量および充放電電圧は同程度となった。一方、図8Bに示すように、180サイクル目の充放電試験では、各サンプルの容量が低下した。このとき、実施例1のサンプルでは比較例1、2のサンプルと比べて、容量の低下が抑制された。つまり、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した実施例1では、室温での電極特性が改善した。 As shown in FIG. 8A, in the charge / discharge test in the first cycle, the charge / discharge capacity and the charge / discharge voltage of each sample were approximately the same. On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the charge / discharge test at the 180th cycle, the capacity of each sample decreased. At this time, in the sample of Example 1, a decrease in capacity was suppressed as compared to the samples of Comparative Examples 1 and 2. That is, in Example 1 in which LiZnPO 4 was added as an additive for the positive electrode, the electrode characteristics at room temperature were improved.

<試験結果2(高温保存試験の結果)>
図9Aに、実施例2、比較例2、3にかかるサンプルの充放電曲線(60℃で3日間保存後)を示す。図9Aに示す充放電曲線は3サイクル目の充放電曲線である(図7のステップS26参照)。ここで、実施例2は正極の添加剤としてLiZnPO(メカニカルミリング処理条件:台盤回転数550rpmで50時間)を添加したサンプル、比較例2は正極に添加剤を添加していないサンプル、比較例3は正極の添加剤としてLiMgPOを添加したサンプルである。
<Test result 2 (result of high-temperature storage test)>
FIG. 9A shows charge / discharge curves (after storage at 60 ° C. for 3 days) of samples according to Example 2 and Comparative Examples 2 and 3. FIG. The charge / discharge curve shown in FIG. 9A is the charge / discharge curve of the third cycle (see step S26 in FIG. 7). Here, Example 2 is a sample to which LiZnPO 4 (mechanical milling treatment condition: 50 hours at a base plate rotation speed of 550 rpm) is added as an additive for the positive electrode, and Comparative Example 2 is a sample to which no additive is added to the positive electrode. Example 3 is a sample to which LiMgPO 4 was added as an additive for the positive electrode.

図9Aに示すように、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した実施例2では、比較例2、3よりも容量の低下を抑制することができた。また、比較例2、3を比べると、正極の添加剤としてLiMgPOを添加した比較例3では、正極に添加剤を添加していない比較例2よりも容量の低下を抑制することができた。よって、正極に添加剤を添加することで容量の低下を抑制することができた。特に、正極の添加剤としてLiZnPOを用いた場合は容量の低下を最も抑制することができた。 As shown in FIG. 9A, in Example 2 in which LiZnPO 4 was added as an additive for the positive electrode, a decrease in capacity could be suppressed more than in Comparative Examples 2 and 3. Further, comparing Comparative Examples 2 and 3, in Comparative Example 3 in which LiMgPO 4 was added as an additive for the positive electrode, it was possible to suppress a decrease in capacity compared to Comparative Example 2 in which no additive was added to the positive electrode. . Therefore, it was possible to suppress a decrease in capacity by adding an additive to the positive electrode. In particular, when LiZnPO 4 was used as an additive for the positive electrode, the decrease in capacity could be most suppressed.

図9Bに、実施例2、比較例2、3にかかるサンプルを60℃で3日間保存した後のサイクル数と放電容量との関係を示す。図9Bに示す試験結果は、図7のステップS26における充放電サイクル試験の結果である。図9Bに示すように、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した実施例2では優れたサイクル安定性を示した。 FIG. 9B shows the relationship between the number of cycles and the discharge capacity after the samples according to Example 2 and Comparative Examples 2 and 3 were stored at 60 ° C. for 3 days. The test result shown in FIG. 9B is the result of the charge / discharge cycle test in step S26 of FIG. As shown in FIG. 9B, Example 2 in which LiZnPO 4 was added as an additive for the positive electrode showed excellent cycle stability.

<試験結果3(インピーダンス測定結果)>
図10A〜図10Cにそれぞれ、実施例1、実施例2、比較例2にかかるサンプルの高温保存前におけるインピーダンス測定結果を示す。また、図11A〜図11Cにそれぞれ、実施例1、実施例2、比較例2にかかるサンプルの高温保存後におけるインピーダンス測定結果を示す。ここで、実施例1は正極の添加剤としてLiZnPO(メカニカルミリング処理条件:台盤回転数450rpmで20時間)を添加したサンプル、実施例2は正極の添加剤としてLiZnPO(メカニカルミリング処理条件:台盤回転数550rpmで50時間)を添加したサンプル、比較例2は正極に添加剤を添加していないサンプルである。
<Test result 3 (impedance measurement result)>
FIGS. 10A to 10C show the impedance measurement results of the samples according to Example 1, Example 2, and Comparative Example 2, respectively, before high-temperature storage. Moreover, the impedance measurement result after the high temperature preservation | save of the sample concerning Example 1, Example 2, and the comparative example 2 is shown to FIG. 11A-FIG. 11C, respectively. Here, Example 1 is a sample to which LiZnPO 4 (mechanical milling treatment conditions: 20 hours at 450 rpm) is added as a positive electrode additive, and Example 2 is LiZnPO 4 (mechanical milling treatment conditions) as a positive electrode additive. : Sample added with base plate rotation speed of 550 rpm for 50 hours), Comparative Example 2 is a sample with no additive added to the positive electrode.

図10A〜図10Cに示すように、正極に添加剤(LiZnPO)を添加しても、インピーダンスが増加しないことがわかった。また、図11A〜図11Cに示すように、正極に添加剤(LiZnPO)を添加することで、高温保存後におけるインピーダンスの増加を抑制することができた。つまり、比較例2では高温保存後にインピーダンスが大幅に増加したが(図10Cと図11C参照)、実施例1、2では高温保存後のインピーダンスの増加を抑制することができた(図10A、Bと図11A、B参照)。これは、添加剤にリチウムを含む材料を用いることで、添加剤に含まれるリチウムがリチウムイオン伝導体として機能し、これによって、高温保存後におけるインピーダンスの増加を抑制することができたからであると考えられる。 As shown in FIGS. 10A to 10C, it was found that even when an additive (LiZnPO 4 ) was added to the positive electrode, the impedance did not increase. Further, as shown in FIG 11A~ Figure 11C, by adding positive electrode additive (LiZnPO 4), it was possible to suppress an increase in impedance after high temperature storage. That is, in Comparative Example 2, the impedance significantly increased after high-temperature storage (see FIGS. 10C and 11C), but in Examples 1 and 2, an increase in impedance after high-temperature storage could be suppressed (FIGS. 10A and B). And FIGS. 11A and 11B). This is because by using a material containing lithium as an additive, the lithium contained in the additive functions as a lithium ion conductor, thereby suppressing an increase in impedance after high-temperature storage. Conceivable.

<試験結果4>
図12に、実施例1、比較例1、2にかかるサンプルの添加剤、充放電効率、およびサイクル安定性を示す。
なお、充放電効率(100サイクル平均)は、nサイクル目の充放電効率=(nサイクル目の放電量/nサイクル目の充電量)×100とし、この式を用いて1サイクル目から100サイクル目までの充放電効率をそれぞれ求め、求めた各サイクルの充放電効率の平均値を算出することで求めた。
<Test result 4>
FIG. 12 shows the additive, charge / discharge efficiency, and cycle stability of the samples according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
The charge / discharge efficiency (average of 100 cycles) is the charge / discharge efficiency at the nth cycle = (discharge amount at the nth cycle / charge amount at the nth cycle) × 100, and 100 cycles from the first cycle using this equation. It calculated | required by calculating | requiring the average charge / discharge efficiency of each cycle which calculated | required each charge / discharge efficiency to eyes.

また、サイクル安定性(180サイクル後)は、各サンプルの1サイクル目の容量(図8A参照)に対する各サンプルの180サイクル目の容量(図8B参照)の割合(%)である。つまり、実施例1の場合は、1サイクル目の容量が137mAh/gであり、180サイクル目の容量が56mAh/gであるので、サイクル安定性(180サイクル後)は41%(=56/137×100)となる。   The cycle stability (after 180 cycles) is the ratio (%) of the capacity of each sample in the 180th cycle (see FIG. 8B) to the capacity of the first cycle in each sample (see FIG. 8A). That is, in the case of Example 1, the capacity at the first cycle is 137 mAh / g and the capacity at the 180th cycle is 56 mAh / g, so that the cycle stability (after 180 cycles) is 41% (= 56/137). × 100).

図12に示すように、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した実施例1では、比較例1、2よりも充放電効率およびサイクル安定性(180サイクル後)が良好であった。よって、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した場合は、電極の特性が改善した。 As shown in FIG. 12, in Example 1 in which LiZnPO 4 was added as an additive for the positive electrode, charge / discharge efficiency and cycle stability (after 180 cycles) were better than those in Comparative Examples 1 and 2. Therefore, when LiZnPO 4 was added as a positive electrode additive, the characteristics of the electrode were improved.

<試験結果5>
図13に、実施例1、比較例2、3にかかるサンプルの添加剤、充放電効率、高温保存後の容量、サイクル安定性、抵抗増加率を示す。ここで、充放電効率の算出方法は図12の場合と同様である。高温保存後の容量は、図9Aに示す容量に対応している。また、サイクル安定性(100サイクル後)は高温保存後のサイクル安定性であり、高温保存後の1サイクル目の容量に対する100サイクル目の容量の割合である。つまり、サイクル安定性が高いほど電池の容量が維持されていることを示している。
<Test result 5>
FIG. 13 shows the additive, charge / discharge efficiency, capacity after high-temperature storage, cycle stability, and resistance increase rate of the samples according to Example 1 and Comparative Examples 2 and 3. Here, the calculation method of charging / discharging efficiency is the same as that of FIG. The capacity after high temperature storage corresponds to the capacity shown in FIG. 9A. The cycle stability (after 100 cycles) is the cycle stability after high temperature storage, and is the ratio of the capacity at the 100th cycle to the capacity at the first cycle after high temperature storage. That is, the higher the cycle stability, the more the battery capacity is maintained.

抵抗増加率は各サンプルの高温保存後の抵抗値を初期抵抗値で割った値である。実施例1の初期抵抗値は18Ω(図10A参照)、高温保存後の抵抗値は75Ω(図11A参照)であり、抵抗増加率は4.1倍であった。比較例2の初期抵抗値は23Ω(図10C参照)、高温保存後の抵抗値は200Ω(図11C参照)であり、抵抗増加率は8.7倍であった。比較例3の初期抵抗値は16Ω、高温保存後の抵抗値は89Ωであり、抵抗増加率は5.5倍であった。   The resistance increase rate is a value obtained by dividing the resistance value of each sample after high-temperature storage by the initial resistance value. The initial resistance value of Example 1 was 18Ω (see FIG. 10A), the resistance value after high-temperature storage was 75Ω (see FIG. 11A), and the resistance increase rate was 4.1 times. The initial resistance value of Comparative Example 2 was 23Ω (see FIG. 10C), the resistance value after high-temperature storage was 200Ω (see FIG. 11C), and the resistance increase rate was 8.7 times. The initial resistance value of Comparative Example 3 was 16Ω, the resistance value after high-temperature storage was 89Ω, and the resistance increase rate was 5.5 times.

図13に示すように、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した実施例1では、比較例2、3よりも充放電効率およびサイクル安定性(100サイクル後)が良好であった。また、実施例1では高温保存後の容量も最も大きく、更に抵抗増加率が最も低かった。よって、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した場合は、電極の特性が改善した。 As shown in FIG. 13, in Example 1 in which LiZnPO 4 was added as an additive for the positive electrode, charge / discharge efficiency and cycle stability (after 100 cycles) were better than those in Comparative Examples 2 and 3. In Example 1, the capacity after storage at high temperature was the largest, and the resistance increase rate was the lowest. Therefore, when LiZnPO 4 was added as a positive electrode additive, the characteristics of the electrode were improved.

また、正極の添加剤としてLiMgPOを添加した比較例3では、正極に添加剤を添加していない比較例2と比べて、充放電効率およびサイクル安定性(100サイクル後)が良好であった。また、比較例3は比較例2と比べて高温保存後の容量も大きく、更に抵抗増加率が低かった。よって、正極に添加剤を添加しない場合よりも、正極にLiMgPOを添加したほうが電極の特性が改善した。しかし、実施例1と比較例3の試験結果を比べると、正極の添加剤としてLiZnPOを添加した場合に電極の特性が最も改善した。 Moreover, in Comparative Example 3 in which LiMgPO 4 was added as an additive for the positive electrode, charge / discharge efficiency and cycle stability (after 100 cycles) were better than in Comparative Example 2 in which no additive was added to the positive electrode. . Further, Comparative Example 3 had a larger capacity after high-temperature storage than Comparative Example 2, and further had a low resistance increase rate. Therefore, the characteristics of the electrode were improved when LiMgPO 4 was added to the positive electrode, compared to when no additive was added to the positive electrode. However, comparing the test results of Example 1 and Comparative Example 3, the characteristics of the electrode were most improved when LiZnPO 4 was added as the positive electrode additive.

図14、図15はそれぞれ、実施例1、実施例2にかかるサンプル表面の走査型電子顕微鏡写真である。図14、図15に示すように、正極活物質であるLiNi0.5Mn1.5の表面の一部が、添加剤であるLiZnPO(円で囲った箇所)によって被覆されていることがわかる。正極活物質の20個の平均粒子径は約780nmであった(最小粒子径400nm、最大粒子径1.2μm)。 14 and 15 are scanning electron micrographs of the sample surfaces according to Example 1 and Example 2, respectively. As shown in FIGS. 14 and 15, a part of the surface of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 that is a positive electrode active material is covered with LiZnPO 4 that is an additive (a portion surrounded by a circle). I understand that. The average particle diameter of 20 positive electrode active materials was about 780 nm (minimum particle diameter 400 nm, maximum particle diameter 1.2 μm).

以上、本発明を上記実施の形態および実施例に即して説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。   The present invention has been described with reference to the above-described embodiment and examples. However, the present invention is not limited only to the configurations of the above-described embodiment and examples. It goes without saying that various modifications, corrections, and combinations that can be made by those skilled in the art within the scope of the invention are included.

1 正極活物質
2 添加剤
3 導電剤
1 Positive electrode active material 2 Additive 3 Conductive agent

Claims (10)

正極活物質と、
前記正極活物質の表面の少なくとも一部を被覆する添加剤と、を備え、
前記添加剤は、少なくとも一部にクリストバライト型構造を有するLiZnPO を含む、
正極合剤。
A positive electrode active material;
An additive covering at least a part of the surface of the positive electrode active material,
The additive includes LiZnPO 4 having a cristobalite structure at least in part.
Positive electrode mixture.
前記添加剤は更にLiMgPOを含む、請求項に記載の正極合剤。 The positive electrode mixture according to claim 1 , wherein the additive further contains LiMgPO 4 . 前記添加剤はLiZnPOに由来するクリストバライト型構造とLiMgPOに由来するオリビン型構造の混合相を含む、請求項に記載の正極合剤。 The additive comprises a mixed phase of olivine structure derived from the cristobalite structure and LiMgPO 4 derived from LiZnPO 4, cathode mix according to claim 2. 前記正極活物質はニッケルマンガン酸リチウムを含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の正極合剤。 The positive electrode mixture according to any one of claims 1 to 3 , wherein the positive electrode active material contains lithium nickel manganate. 前記正極合剤は更に導電剤を含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載の正極合剤。 The positive electrode mixture according to any one of claims 1 to 4 , wherein the positive electrode mixture further contains a conductive agent. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の正極合剤を有する正極と、
負極活物質を含む負極合剤を有する負極と、
リチウム塩および非水溶媒を含む非水電解液と、
を有する非水電解液二次電池。
A positive electrode having the positive electrode mixture according to any one of claims 1 to 5 ,
A negative electrode having a negative electrode mixture containing a negative electrode active material;
A non-aqueous electrolyte containing a lithium salt and a non-aqueous solvent;
A non-aqueous electrolyte secondary battery.
LiOとPZnOとを含む原料を混合して混合粉末を調製する工程と、
前記混合粉末に対してメカニカルミリング処理を行いクリストバライト型構造を有するLiZnPO を含む添加剤を形成する工程と、
前記添加剤と正極活物質とを混合して正極合剤を形成する工程と、を備える、
正極合剤の製造方法。
Mixing a raw material containing Li 2 O, P 2 O 5 and ZnO to prepare a mixed powder;
Performing a mechanical milling process on the mixed powder to form an additive containing LiZnPO 4 having a cristobalite structure;
A step of mixing the additive and the positive electrode active material to form a positive electrode mixture,
A method for producing a positive electrode mixture.
前記添加剤を形成する際に、台盤回転数300〜550rpmで20〜50時間、メカニカルミリング処理を行なう、請求項に記載の正極合剤の製造方法。 The method for producing a positive electrode mixture according to claim 7 , wherein when forming the additive, mechanical milling is performed at a base plate rotation speed of 300 to 550 rpm for 20 to 50 hours. 前記添加剤を形成する際に、台盤回転数450〜550rpmでメカニカルミリング処理を行なう、請求項に記載の正極合剤の製造方法。 The method for producing a positive electrode mixture according to claim 8 , wherein when forming the additive, mechanical milling is performed at a base plate rotation speed of 450 to 550 rpm. 前記混合粉末を調製する際に更にMgOを加え、
前記混合粉末に対してメカニカルミリング処理を行いLiZnPOとLiMgPOとを含む添加剤を形成する、
請求項乃至のいずれか一項に記載の正極合剤の製造方法。
When preparing the mixed powder, MgO is further added,
Performing mechanical milling on the mixed powder to form an additive containing LiZnPO 4 and LiMgPO 4 ;
The manufacturing method of the positive mix as described in any one of Claims 7 thru | or 9 .
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