JP6307206B2 - 多元系複合酸化物材料の製造方法及び使用 - Google Patents
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Description
(1)可溶性コバルト塩及び可溶性ニッケル塩を0.1〜5.0mol/Lの溶液A1に調製し、可溶性マンガン塩及び可溶性ジルコニウム塩を0.1〜5mol/Lの溶液A2に調製し、溶液A1と溶液A2とを一次混合して化学量論比の溶液のAを得て、溶液Aを強く撹拌し、好ましくは、回転速度が100〜800r/分であるステップと;
(2)0.2〜12.0mol/Lの沈殿剤と、0.5〜10.0mol/Lの錯化剤とを、撹拌中の溶液Aに加えて、pHを10.5〜12.0に調節して、徐々に中間体Bを沈殿させるステップと;
(3)洗浄することにより中間体Bの上に残されたアニオンを除去するステップと;
(4)中間体Bと、リチウム塩とを混合し、リチウムのモル比の過剰率を5−20%に制御し、灰色の均一な前駆体Cを得るステップと、
(5)前駆体C粉末を高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末Dを得るステップと、
(6)一次粉末Dを調製タンクに移し、有機相を注入し、系を回転速度100〜500r/分で撹拌し、ポンプによってスラリーを中間タンクに送って、次いで加熱撹拌し、好ましくは、50〜90℃まで加熱し、0.5〜8時間強力な撹拌を行い、レオロジー相Eを得るステップと、
(7)レオロジー相Eを容器に置いて熱処理を行い、好ましくは、熱処理の温度は150〜450℃であり、熱処理時間は2〜6時間であり、二次粉末Fを得るステップと、
(8)二次粉末Fに適量の表面処理剤を加え、表面処理剤の質量百分率は0.03〜2.00%であり、均一になるまで混合して高温焼結を行い、好ましくは、焼結温度は750〜1000℃であり、焼結時間は4〜20時間であり、最終的に多元系複合酸化物材料を得るステップと、を含むことを特徴とする。
Li[LikNi(a+b)CocMnaZrd]O2 (I)
である。
k+6a+3b+3c+4d=3 (II)
を満たす必要がある。
a+b≦c (III)
を満たす必要がある。
1)可溶性コバルト塩と、可溶性ニッケル塩とを溶液A1に調製し、可溶性マンガン塩と、可溶性ジルコニウム塩とを、溶液A2に調製し、溶液A1と溶液A2とを一次混合して化学量論比の溶液のAを得て、さらに溶液Aを強く撹拌し、
ステップ1)において、前記可溶性コバルト塩は、硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト又は硝酸コバルトなどの一種であり、前記可溶性ニッケル塩は、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケルまたは硝酸ニッケルなどの一種であり、前記可溶性マンガン塩は硫酸マンガン、塩化マンガン、酢酸マンガンまたは硝酸マンガンなどの一種であり、前記可溶性ジルコニウム塩は、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、酢酸ジルコニウムまたは硝酸ジルコニウムなどの一種であり、前記回転速度は100〜800r/分である。
ステップ2)において、前記沈殿剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素アンモニウムまたは水酸化リチウムなどから選ばれた少なくとも一種であり、前記錯化剤は、エチレンジアミン四酢酸、アンモニア、クエン酸アンモニウム、エチレンジアミン、酢酸アンモニウムなどから選ばれた一種である。
ステップ3において、前記アニオンは、硫酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、水酸化物イオンなどの少なくとも一種を含む。
ステップ4)において、前記リチウム塩は、炭酸リチウム、水酸化リチウム、酢酸リチウムなどから選ばれた少なくとも一種である。
ステップ5)において、前駆体Cを高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行ってもよい。
ステップ6)において、前記有機相は、エタノール、プロパノール、エチレングリコールまたはヘキサンジオールなどから選ばれた一種であり、前記撹拌速度は、100〜500r/分であり、前記撹拌時間は0.5〜8時間である。
ステップ7)において、前記熱処理の温度は150〜450℃であってもよいし、熱処理の時間は2〜6時間であってもよい。
8)二次粉末Fに適量の表面処理剤を加えて混合して焼結を行うと、多元系複合酸化物材料が得られる。
沈殿−酸化法によって一次粉末を製造する時、溶液相において化学量論比に従って分子レベルの均一な混合をもたらすことができ、次いで、酸化によって金属元素が均一に分布する酸化物にする。一次粉末が有機相に入った後、工業生産において、バルプ化することによって、材料を溶液相からゾル相に相転移させることができ、更に強い撹拌によってレオロジー相に相転移させ、しかも、その過程の中で、徐々に擬似凝集状態または擬似単結晶を形成する。レオロジー相の処理方法は、固相法と、ゾル−ゲル法の間にある一種の方法であり、伝統的な固相法と比較して、より均一に混合する作用を持ち、ゾル−ゲル法と比較して、蒸発させる必要がある溶剤が少ないので、エネルギー消費量が小さく、工業化を容易とするなどのメリットがある。熱処理を介して得られた二次粉末は、既に凝集状態または単結晶であるので、化学量論比の偏差も生産制御可能の指標内にある。製造された酸化物材料は、電池を作る過程及び電池を使用する過程において、電池系の中での電解液と副反応を発生することが避けられないため、材料のサイクル寿命性能の発揮に影響を与える。従って、後のプロセスに表面処理剤を加える必要がある。これにより、製造された酸化物晶体の表面には保護層が生じる。この保護層は、電池電解液で行っている酸化物材料の副反応を抑制できる。本発明の製造プロセスのフローは、産業化可能な方案として、反応釜、高温ローラーハースキルン、調製タンク、工業用ポンプ、熱処理器などを含む工業用設備を使用して完成する。
まず、Ni:Co=0.331:0.379の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、をlmol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.237:0.029の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、をlmol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、酸素5mol/Lのアンモニアとを加え、pHを11.5に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を10%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は150r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで90℃まで加熱して、0.5時間強く撹拌し、レオロジー相を得て容器に置いた後熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は6時間であり、二次粉末を得て、フッ化アルミニウムを加え、質量百分率は0.05%であり、均一になるまで混合して更に高温焼結を行い、焼結の温度は850℃であり、焼結時間は8時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.042Ni0.331Co0.379Mn0.237Zr0.029]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.317:0.363の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を0.1mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.227:0.048の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を0.lmol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、0.2mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、0.5mol/Lのアンモニアとを加え、pHを11.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して、炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を20%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで50℃まで加熱し、8時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は6時間であり、二次粉末を得て、酸化アルミニウムを加え、質量百分率は0.05%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は900℃であり、焼結時間は12時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.088Ni0.317Co0.363Mn0.227Zr0.048]02を得る。
まず、Ni:Co=0.333:0.381の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を3mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.238:0.001の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を3mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して、強く撹拌し、回転速度は100r/分であり、6mol/Lの炭酸ナトリウム溶液と、10mol/Lのアンモニアとを加え、pHを11.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を20%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエタノールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで60℃まで加熱し、6時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は150℃であり、処理時間は8時であり、二次粉末を得て、四酸化三コバルトを加え、質量百分率は0.03%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は900℃であり、焼結時間は12時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.142Ni0.333Co0.381Mn0.238Zr0.001]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.314:0.324の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を5mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.314:0.001の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を5mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は800r/分であり、7mol/Lの炭酸水素アンモニウム溶液と、6mol/Lのアンモニアとを加え、pHを12.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を20%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のプロパノールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで50℃まで加熱し、8時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は2時間であり、二次粉末を得て酸化ランタンを加え、質量百分率は0.03%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は1000℃であり、焼結時間は12時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.142Ni0.314Co0.324Mn0.314Zr0.001]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.326:0.335の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を1mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.326:0.001の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を1mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は300r/分であり、8mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、2mol/Lのエチレンジアミン四酢酸とを加え、pHを10.5に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を5%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで70℃まで加熱し、8時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は350℃であり、処理時間は8時間であり、二次粉末を得て、酢酸リチウムを加え、質量百分率は0.20%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は850℃であり、焼結時間は10時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.036Ni0.326Co0.335Mn0.326Zr0.001]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.299:0.308の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を1mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.299:0.048の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を1mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、5mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを11.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を20%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで55℃まで加熱し、4時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は6時間であり、二次粉末を得てモリブデン酸アンモニウムを加え、質量百分率は0.05%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は800℃であり、焼結時間は8時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.088Nio.299CO0.308Mn0.299Zro.048]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.345:0.395の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を1mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.247:0.001の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を1mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は300r/分であり、12mol/Lの水酸化カリウム溶液と、5mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを11.5に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を5%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエタノールを注入し、系を撹拌し、回転速度は800r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで80℃まで加熱し、8時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は350℃であり、処理時間は5時間であり、二次粉末を得て、二酸化マンガン及びクエン酸を加え、質量百分率は、1.00%及び2.00%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は750℃であり、焼結時間は9時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.036Ni0.345Co0.395Mn0.247Zr0.001]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.315:0.349の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を5mol/Lの溶液に調製し、Mn:Ζr=0.305:0.005の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を5mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、10mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを12.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を11%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエタノールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで90℃まで加熱し、3時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は250℃であり、処理時間は7時間であり、二次粉末を得て、塩基性炭酸マグネシウムを加え、質量百分率は、0.05%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は900℃であり、焼結時間は4時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.075Ni0.315Co0.349Mn0.305Zr0.005]O2を得る。
まず、Ni:Co=l1:1:1の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、硫酸マンガンを1mol/Lの溶液に調製し、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、5mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを11.0に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの量を過剰にならないよう制御して、均一になるよう混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は850℃であり、焼結時間は12時間であり、最終的に、多元酸化物材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2を得る。
まず、Ni:Co=0.405:0.335の割合で、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、を1mol/Lの溶液に調製し、Mn:Zr=0.247:0.001の割合で、硫酸マンガンと、硫酸ジルコニウムと、を1mol/Lの溶液に調製し、二種の溶液を一次混合して強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、5mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを11.5に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を5%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は100r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで90℃まで加熱し、2時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は6時間であり、二次粉末を得て、酸化アルミニウムを加え、質量百分率は0.50%であり、均一になるよう混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は800℃であり、焼結時間は4時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.036Ni0.405Co0.335Mn0.247Zr0.001]O2を得る。
まず、Ni0.331Co0.379Mn0.237@Zr0.029を設計して、硫酸ニッケルと、硫酸コバルトと、硫酸マンガンとを1mol/Lの溶液に調製し、強く撹拌し、回転速度は200r/分であり、5mol/Lの水酸化ナトリウム溶液と、5mol/Lのアンモニア水とを加え、pHを11.5に調節し、徐々に中間体を沈殿させ、中間体を洗浄して、炭酸リチウムと混合し、リチウムの過剰率を10%(モル比)に制御し、更に高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末を得て、得られた一次粉末を調製タンクに移し、適量のエチレングリコールを注入し、系を撹拌し、回転速度は150r/分であり、ポンプによってスラリーを中間タンクにポンピングし、次いで90℃まで加熱し、0.5時間強く撹拌し、レオロジー相を得て、容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は450℃であり、処理時間は6時間であり、二次粉末を得て、フッ化アルミニウムを加え、質量百分率は0.50%であり、均一になるまで混合し、高温焼結を行い、焼結の温度は850℃であり、焼結時間は8時間であり、最終的に、本発明で製造された多元酸化物材料Li[Li0.042Ni0.331Co0.379Mn0.237]O2@[ZrO2]0.029を得る。
Claims (11)
- 多元系複合酸化物材料の製造方法であって、
前記酸化物は、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−ジルコニウムの多元系酸化物であり、構造式はLi[Li k Ni (a+b) Co c Mn a Zr d ]O 2 であり、その中で、元素の係数は0.03≦k≦0.15、0.22≦a≦0.33、0<b≦0.16、0.30≦c≦0.40、0.001<d≦0.050を満たす必要があり、前記構造式は、等式k+6a+3b+3c+4d=3及び不等式a+b≦cを満たす必要があり、
前記製造方法は、
(1)可溶性コバルト塩及び可溶性ニッケル塩を0.1〜5.0mol/Lの溶液A1に調製し、可溶性マンガン塩及び可溶性ジルコニウム塩を0.1〜5mol/Lの溶液A2に調製し、前記溶液A1と前記溶液A2とを一次混合して化学量論比の溶液Aを得て、前記溶液Aを強く撹拌し、回転速度は100〜800r/分であるステップと、
(2)0.2〜12.0mol/Lの沈殿剤と、0.5〜10.0mol/Lの錯化剤とを、強い撹拌が行われている前記溶液Aに加えて、pHを10.5〜12.0に調節して、徐々に中間体Bを沈殿させるステップと、
(3)洗浄することにより前記中間体Bの上に残されたアニオンを除去するステップと、
(4)前記中間体Bと、リチウム塩とを混合し、リチウムのモル比の過剰率を5〜20%に制御し、灰色の均一な前駆体Cを得るステップと、
(5)前記前駆体C粉末を高温ローラーハースキルンに移して分解及び酸化を行い、一次粉末Dを得るステップと、
(6)前記一次粉末Dを調製タンクに移し、有機相を注入し、系を回転速度100〜500r/分で撹拌し、ポンプによってスラリーを中間タンクに送り、次いで加熱撹拌し、50〜90℃まで加熱し、0.5〜8時間強力な撹拌を行い、レオロジー相Eを得るステップと、
(7)前記レオロジー相Eを容器に置いて熱処理を行い、熱処理の温度は150〜450℃であり、熱処理の時間は2〜6時間であり、二次粉末Fを得るステップと、
(8)前記二次粉末Fに適量の表面処理剤を加え、前記表面処理剤の質量百分率は0.03〜2.00%であり、均一になるまで混合して高温焼結を行い、焼結温度は750〜1000℃であり、焼結時間は4〜20時間であり、最終的に多元系複合酸化物材料を得るステップと、を含むことを特徴とする多元系複合酸化物材料の製造方法。 - 前記可溶性コバルト塩は、硫酸コバルト、塩化コバルト、酢酸コバルト又は硝酸コバルトであり、可溶性ニッケル塩は、硫酸ニッケル、塩化ニッケル、酢酸ニッケルまたは硝酸ニッケルであり、可溶性マンガン塩は、硫酸マンガン、塩化マンガン、酢酸マンガンまたは硝酸マンガンであり、可溶性ジルコニウム塩は、硫酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、酢酸ジルコニウムまたは硝酸ジルコニウムであることを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- ステップ2)において、前記沈殿剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素アンモニウムまたは水酸化リチウムの一種または一種以上であり、前記錯化剤は、エチレンジアミン四酢酸、アンモニア、クエン酸アンモニウム、エチレンジアミン、酢酸アンモニウムであることを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- ステップ3)において、前記アニオンは、硫酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオンまたは水酸化物イオンの一種または一種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- ステップ4)において、前記リチウム塩は、炭酸リチウム、水酸化リチウム、酢酸リチウムの一種または一種以上であることを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- ステップ6)において、前記有機相は、エタノール、プロパノール、エチレングリコールまたはヘキサンジオールであることを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- ステップ8)において、前記表面処理剤は、酸化ランタン、フッ化リチウム、酢酸リチウム、フッ化水素アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、タングステン酸アンモニウム、酸化タングステン、酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、酸化マンガン、酸化コバルト、水酸化コバルト、クエン酸、シュウ酸、塩基性炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウムの一種または一種以上であることを特徴とする請求項1に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- 多元系複合酸化物材料の製造方法であって、
前記酸化物は、リチウム−ニッケル−コバルト−マンガン−ジルコニウムの多元系酸化物であり、構造式はLi[Li k Ni (a+b) Co c Mn a Zr d ]O 2 であり、その中で、元素の係数は0.03≦k≦0.15、0.22≦a≦0.33、0<b≦0.16、0.30≦c≦0.40、0.001<d≦0.050を満たす必要があり、前記構造式は、等式k+6a+3b+3c+4d=3及び不等式a+b≦cを満たす必要があり、
前記製造方法は、
(1)可溶性コバルト塩及び可溶性ニッケル塩を溶液A1に調製し、可溶性マンガン塩及び可溶性ジルコニウム塩を溶液A2に調製し、前記溶液A1と前記溶液A2とを一次混合して化学量論比の溶液Aを得て、前記溶液Aを均一に混合させるステップと、
(2)沈殿剤と、錯化剤とを、強い撹拌が行われている前記溶液Aに加えて、pHを10.5〜12.0に調節して、徐々に中間体Bを沈殿させるステップと、
(3)洗浄することにより前記中間体Bの上に残されたアニオンを除去するステップと、
(4)前記中間体Bと、リチウム塩とを混合し、リチウムのモル比の過剰率を5〜20%に制御し、前駆体Cを得るステップと、
(5)前記前駆体Cに高温下で分解及び酸化を行わせ、一次粉末Dを得るステップと、
(6)前記一次粉末Dに有機相を注入し、前記一次粉末Dと前記有機相との混合物を撹拌し、溶液相からゾル相に相転移させ、次いで50〜90℃まで加熱しながら撹拌して、レオロジー相Eを得るステップと、
(7)前記レオロジー相Eに熱処理を行い、二次粉末Fを得るステップと、
(8)前記二次粉末Fに適量の表面処理剤を加え、均一になるまで混合して高温焼結を行い、最終的に多元系複合酸化物材料を得るステップと、を含むことを特徴とする多元系複合酸化物材料の製造方法。 - 前記レオロジー相Eに熱処理を行う温度は150〜450℃であり、処理時間は2〜6時間であることを特徴とする請求項8に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- 前記表面処理剤の質量百分率は0.03〜2.00%であることを特徴とする請求項8に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
- 前記表面処理剤は、酸化ランタン、酢酸リチウム、フッ化水素アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、モリブデン酸アンモニウム、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、酸化コバルト、水酸化コバルト、クエン酸、シュウ酸、塩基性炭酸マグネシウムの一種または一種以上であることを特徴とする請求項8に記載の多元系複合酸化物材料の製造方法。
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