JP6388978B1 - リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な一次粒子が凝集してなる二次粒子を含む活物質粉末を含有するリチウム二次電池用正極活物質であって、粒子内部に空隙を有する二次粒子を含み、前記リチウム二次電池用正極活物質の水銀圧入法によって得られた細孔分布において、下記要件(1)および(2)を満たすリチウム二次電池用正極活物質。
(1)細孔半径が10nm以上200nm以下の範囲に細孔ピークを有する。
(2)細孔半径が10nm以上3000nm以下の範囲における、累積細孔容積の変曲点を3つ以上有する。
【選択図】なし
Description
しかしながら、前記特許文献1に記載のようなリチウム二次電池用正極活物質においては、体積容量密度を向上させる観点から改良の余地があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、体積容量密度が高いリチウム二次電池用正極活物質、該リチウム二次電池用正極活物質を用いたリチウム二次電池用正極及び該リチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池を提供することを課題とする。
[1]リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な一次粒子が凝集してなる二次粒子を含む活物質粉末を含有するリチウム二次電池用正極活物質であって、粒子内部に空隙を有する二次粒子を含み、前記リチウム二次電池用正極活物質の水銀圧入法によって得られた細孔分布において、下記要件(1)および(2)を満たすリチウム二次電池用正極活物質。
(1)細孔半径が10nm以上200nm以下の範囲に細孔ピークを有する。
(2)細孔半径が10nm以上3000nm以下の範囲における、累積細孔容積の変曲点を3つ以上有する。
[2]前記要件(2)において、10nm以上1500nm以下の範囲に累積細孔容積の3つの変曲点を有する[1]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[3]前記リチウム二次電池用正極活物質が、以下組成式(I)で表される、[1]又は[2]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
Li[Lix(Ni(1−y−z−w)CoyMnzMw)1−x]O2 (I)
(ただし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、W、B、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga及びVからなる群より選択される1種以上の金属元素であり、0≦x≦0.2、0<y≦0.4、0<z≦0.4、0≦w≦0.1を満たす。)
[4]前記二次粒子の平均粒子径が、1μm以上30μm以下である、[1]〜[3]のいずれか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[5]前記活物質粉末は、平均二次粒子径の異なる二種類以上の二次粒子を含む、[1]〜[4]のいずれか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[6]前記活物質粉末は、平均二次粒子径が1μm以上10μm以下の二次粒子Aと、平均二次粒子径が5μm以上30μm以下の二次粒子Bとを含み、前記二次粒子Aと前記二次粒子Bの混合割合(質量比)が、20:80〜50:50である[5]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[7][1]〜[6]のいずれか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質を有するリチウム二次電池用正極。
[8][7]に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。
本発明のリチウム二次電池用正極活物質は、リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な一次粒子が凝集してなる二次粒子を含む活物質粉末を含有するリチウム二次電池用正極活物質である。また、本発明のリチウム二次電池用正極活物質は、粒子内部に空隙を有する二次粒子を含み、水銀圧入法によって得られた細孔分布において、下記要件(1)および(2)を満たす。
(1)細孔半径が10nm以上200nm以下の範囲に細孔ピークを有する。
(2)細孔半径が10nm以上3000nm以下の範囲における、累積細孔容積の変曲点を3つ以上有する。
本実施形態のリチウム二次電池用正極活物質は、細孔半径が10nm以上200nm以下の範囲に細孔ピークを有する。この範囲の細孔ピークは、二次粒子内部に、粒子表面と粒子内部とが連通する微細な空隙(以下、「二次粒子内微細空隙」と記載することがある)に由来する細孔ピークであり、二次粒子内微細空隙を有する二次粒子を含むことを意味する。
本実施形態のリチウム二次電池用正極活物質は、細孔半径が10nm以上3000nm以下の範囲における、累積細孔容積の変曲点を3つ以上有する。
本実施形態において、「変曲点」とは、二階の導関数の符号が変化する点を意味する。
まず、細孔分布測定により、細孔半径を対数軸で横軸としたときに、細孔半径が0.0018μm〜246.9μmの間で等間隔となるように71点のデータを測定する。
各データプロットから累積細孔容積を算出し、二階の導関数の符号が変化する点を変曲点として計上する。
本実施形態においては、細孔分布測定は複数回実施し、再現性の良く変曲点が現れることを確認することが好ましい。また、制限性がない箇所に関しては、ノイズピークに由来すると判断し、変曲点とは計上しないこととする。
上記要件(1)の細孔ピーク、および、(2)の累積細孔容積は、水銀圧入法によって得られた細孔分布から算出できる。
本実施形態において、水銀圧入法による細孔分布測定は下記のような方法で行う。
ここで、細孔の形状を円筒状と仮定し、水銀に加えられた圧力をP、その細孔径(細孔直径)をD、水銀の表面張力をσ、水銀と試料との接触角をθとすると、細孔径は、下記式(A)で表される。
D=−4σ×cosθ/P ・・・(A)
V=πD2L/4 ・・・(B)
円筒の側面積S=πDLのため、S=4V/Dと表すことができる。ここで、ある細孔径の範囲での体積増加dVが、あるひとつの平均細孔径を有する円筒細孔によるものと仮定すれば、その区間で増加した比表面積はdA=4dV/Dav (Davは平均細孔径)と求めることができ、細孔比表面積ΣAが算出される。なお、水銀圧入法による細孔径のおおよその測定限界は、下限が約2nm以上、上限が約200μm以下である。水銀圧入法による測定は、水銀ポロシメータ等の装置を用いて行うことができる。水銀ポロシメータの具体例としては、オートポアIII9420(Micromeritics 社製)等が挙げられる。
Li[Lix(Ni(1−y−z−w)CoyMnzMw)1−x]O2 (I)
(ただし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、W、B、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga及びVからなる群より選択される1種以上の金属元素であり、0≦x≦0.2、0<y≦0.4、0≦z≦0.4、0≦w≦0.1を満たす。)
xの上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
yの上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
zの上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
wの上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
平均粒子径の上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
本発明において、リチウム二次電池用正極活物質粉末の「平均粒子径」とは、以下の方法(レーザー回折散乱法)によって測定される値を指す。
リチウム二次電池用正極活物の結晶構造は、層状構造であり、六方晶型の結晶構造又は単斜晶型の結晶構造であることがより好ましい。
本発明のリチウム二次電池用正極活物質を製造するにあたって、まず、リチウム以外の金属、すなわち、Ni、Co及びMnから構成される必須金属、並びに、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、B、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga及びVのうちいずれか1種以上の任意金属を含む金属複合化合物を調製し、当該金属複合化合物を適当なリチウム塩と焼成することが好ましい。金属複合化合物としては、金属複合水酸化物又は金属複合酸化物が好ましい。以下に、正極活物質の製造方法の一例を、金属複合化合物の製造工程と、リチウム金属複合酸化物の製造工程とに分けて説明する。
金属複合化合物は、通常公知のバッチ共沈殿法又は連続共沈殿法により製造することが可能である。以下、金属として、ニッケル、コバルト及びマンガンを含む金属複合水酸化物を例に、その製造方法を詳述する。
上記金属複合酸化物又は水酸化物を乾燥した後、リチウム塩と混合する。乾燥条件は、特に制限されないが、例えば、金属複合酸化物又は水酸化物が酸化・還元されない条件(酸化物が酸化物のまま維持される、水酸化物が水酸化物のまま維持される)、金属複合水酸化物が酸化される条件(水酸化物が酸化物に酸化される)、金属複合酸化物が還元される条件(酸化物が水酸化物に還元される)のいずれの条件でもよい。酸化・還元がされない条件のためには、窒素、ヘリウム及びアルゴン等の不活性ガスを使用すれば良く、水酸化物が酸化される条件では、酸素又は空気を使用すれば良い。また、金属複合酸化物が還元される条件としては、不活性ガス雰囲気下、ヒドラジン、亜硫酸ナトリウム等の還元剤を使用すれば良い。リチウム塩としては、炭酸リチウム、硝酸リチウム、酢酸リチウム、水酸化リチウム、水酸化リチウム水和物、酸化リチウムのうち何れか一つ、または、二つ以上を混合して使用することができる。
金属複合酸化物又は水酸化物の乾燥後に、適宜分級を行っても良い。以上のリチウム塩と金属複合水酸化物とは、最終目的物の組成比を勘案して用いられる。例えば、ニッケルコバルトマンガン複合水酸化物を用いる場合、リチウム塩と当該金属複合水酸化物は、LiNiaCobMncO2(式中、a+b+c=1)の組成比に対応する割合で用いられる。ニッケルコバルトマンガン金属複合水酸化物及びリチウム塩の混合物を焼成することによって、リチウム−ニッケルコバルトマンガン複合酸化物が得られる。なお、焼成には、所望の組成に応じて乾燥空気、酸素雰囲気、不活性雰囲気等が用いられ、必要ならば複数の加熱工程が実施される。
本実施形態においては、上記の方法により得られたリチウム金属複合酸化物のうち、粒子内空隙を有し、かつ、粒子径が小さいリチウム金属複合酸化物と粒子径が大きいリチウム金属複合酸化物とを混合することによって、前記要件(1)及び(2)を満たすリチウム二次電池用正極活物質を得ることができる。
また、本実施形態においては、上記の方法により得られたリチウム金属複合酸化物のうち、二次粒子の粒度分布が広い材料(粒度分布がブロードである材料)を用いることにより、要件(1)及び要件(2)を本発明の所望の範囲に制御してもよい。
粒度分布を広くするためには、例えば、金属複合水酸化物の製造工程において、反応pHを上下させることで結晶が成長しやすい状態と核発生しやすい状態が時間的に変化するため、粒度分布が広いリチウム金属複合酸化物を得ることができる。
次いで、リチウム二次電池の構成を説明しながら、本発明の二次電池用正極活物質を、リチウム二次電池の正極活物質として用いた正極、およびこの正極を有するリチウム二次電池について説明する。
(正極)
本実施形態の正極は、まず正極活物質、導電材およびバインダーを含む正極合剤を調整し、正極合剤を正極集電体に担持させることで製造することができる。
本実施形態の正極が有する導電材としては、炭素材料を用いることができる。炭素材料として黒鉛粉末、カーボンブラック(例えばアセチレンブラック)、繊維状炭素材料などを挙げることができる。カーボンブラックは、微粒で表面積が大きいため、少量を正極合剤中に添加することにより正極内部の導電性を高め、充放電効率および出力特性を向上させることができるが、多く入れすぎるとバインダーによる正極合剤と正極集電体との結着力、および正極合剤内部の結着力がいずれも低下し、かえって内部抵抗を増加させる原因となる。
本実施形態の正極が有するバインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVdFということがある。)、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEということがある。)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体などのフッ素樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;を挙げることができる。
本実施形態の正極が有する正極集電体としては、Al、Ni、ステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を用いることができる。なかでも、加工しやすく、安価であるという点でAlを形成材料とし、薄膜状に加工したものが好ましい。
(負極)
本実施形態のリチウム二次電池が有する負極は、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能であればよく、負極活物質を含む負極合剤が負極集電体に担持されてなる電極、および負極活物質単独からなる電極を挙げることができる。
負極が有する負極活物質としては、炭素材料、カルコゲン化合物(酸化物、硫化物など)、窒化物、金属又は合金で、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能な材料が挙げられる。
負極が有する負極集電体としては、Cu、Ni、ステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を挙げることができる。なかでも、リチウムと合金を作り難く、加工しやすいという点で、Cuを形成材料とし、薄膜状に加工したものが好ましい。
本実施形態のリチウム二次電池が有するセパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、含窒素芳香族重合体などの材質からなる、多孔質膜、不織布、織布などの形態を有する材料を用いることができる。また、これらの材質を2種以上用いてセパレータを形成してもよいし、これらの材料を積層してセパレータを形成してもよい。
本実施形態のリチウム二次電池が有する電解液は、電解質および有機溶媒を含有する。
(1)リチウム二次電池用正極活物質の評価
・平均二次粒子径の測定
測定するリチウム二次電池用正極活物質粉末0.1gを、0.2質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液50mlに投入し、該粉末を分散させた分散液を得た。得られた分散液についてマルバーン社製マスターサイザー2000(レーザー回折散乱粒度分布測定装置)を用いて、粒度分布を測定し、体積基準の累積粒度分布曲線を得た。得られた累積粒度分布曲線において、50%累積時の微小粒子側から見た粒子径(D50)の値を、平均二次粒子径とした。
測定するリチウム二次電池用正極活物質粉末0.1gを、0.2質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液50mlに投入し、該粉末を分散させた分散液を得た。得られた分散液についてマルバーン社製マスターサイザー2000(レーザー回折散乱粒度分布測定装置)を用いて、粒度分布を測定した。
後述の方法で製造されるリチウム二次電池用正極活物質粉末の組成分析は、得られたリチウム二次電池用正極活物質の粉末を塩酸に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、SPS3000)を用いて行った。
前処理としてリチウム二次電池用正極活物質を120℃、4時間、恒温乾燥した。オートポアIII9420(Micromeritics 社製)を用いて、下記の測定条件にて細孔分布測定を実施した。なお水銀の表面張力は480dynes/cm、水銀と試料の接触角は140°とした。
測定温度 : 25℃
測定圧力 : 0.432psia〜59245.2psia
後述する製造方法で得られるリチウム二次電池用正極活物質と導電材(アセチレンブラック)とバインダー(PVdF)とを、リチウム二次電池用正極活物質:導電材:バインダー=92:5:3(質量比)の組成となるように加えて混練することにより、ペースト状の正極合剤を調製した。正極合剤の調製時には、N−メチル−2−ピロリドンを有機溶媒として用いた。
次に、負極活物質として人造黒鉛(日立化成株式会社製MAGD)と、バインダーとしてCMC(第一工業薬製株式会社製)とSBR(日本エイアンドエル株式会社製)とを、負極活物質:CMC:SRR=98:1:1(質量比)の組成となるように加えて混練することにより、ペースト状の負極合剤を調製した。負極合剤の調製時には、溶媒としてイオン交換水を用いた。
以下の操作を、アルゴン雰囲気のグローブボックス内で行った。
「(2)リチウム二次電池用正極の作製」で作製したリチウム二次電池用正極を、コイン型電池R2032用のパーツ(宝泉株式会社製)の下蓋にアルミ箔面を下に向けて置き、その上に積層フィルムセパレータ(ポリエチレン製多孔質フィルムの上に、耐熱多孔層を積層(厚み16μm))を置いた。ここに電解液を300μl注入した。電解液は、エチレンカーボネート(以下、ECと称することがある。)とジメチルカーボネート(以下、DMCと称することがある。)とエチルメチルカーボネート(以下、EMCと称することがある。)の30:35:35(体積比)混合液に、LiPF6を1.0mol/lとなるように溶解したもの(以下、LiPF6/EC+DMC+EMCと表すことがある。)を用いた。
次に、負極として金属リチウムを用いて、前記負極を積層フィルムセパレータの上側に置き、ガスケットを介して上蓋をし、かしめ機でかしめてリチウム二次電池(コイン型ハーフセルR2032。以下、「ハーフセル」と称することがある。)を作製した。
「(4)リチウム二次電池(コイン型ハーフセル)の作製」で作製したハーフセルを用いて、以下に示す条件で充放電試験を実施し、体積容量密度を算出した。
<充放電試験>
試験温度25℃
充電最大電圧4.3V、充電時間6時間、充電電流1.0CA、定電流定電圧充電
放電最小電圧2.5V、放電時間5時間、放電電流1.0CA、定電流放電
<体積容量密度の算出>
1.0Cまで放電した放電容量と、正極材の単位体積あたりの質量とから、下記の計算式に基づいて体積容量密度を求めた。
体積容量密度(mAh/cm3)=正極材の比容量(mAh/g)×電極密度(g/cm3)
1.リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物1の製造
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を30℃に保持した。
1.リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2の製造
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を60℃に保持した。
1.リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3の製造
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
1.リチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物4の製造
攪拌器およびオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
1.リチウム二次電池用正極活物質1の製造
二次粒子Aとして製造例3で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3、二次粒子Bとして製造例2で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2を用い、二次粒子Aと二次粒子Bとの混合比を25/75で混合し、リチウム二次電池用正極活物質1を得た。
リチウム二次電池用正極活物質1の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.029、y=0.207、z=0.239、w=0であった。平均二次粒子径は、9.6μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が457mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質2の製造
二次粒子Aとして製造例3で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3、二次粒子Bとして製造例2で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2を用い、二次粒子Aと二次粒子Bとの混合比を50/50で混合し、リチウム二次電池用正極活物質2を得た。
リチウム二次電池用正極活物質1の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.031、y=0.208、z=0.340、w=0であった。平均二次粒子径は、7.6μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が455mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質3の製造
二次粒子Aとして製造例3で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3、二次粒子Bとして製造例4で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2を用い、二次粒子Aと二次粒子Bとの混合比を25/75で混合し、リチウム二次電池用正極活物質3を得た。
2.リチウム二次電池用正極活物質3の評価
リチウム二次電池用正極活物質3の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.038、y=0.208、z=0.244、w=0であった。平均二次粒子径は、7.6μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が434mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質4の製造
二次粒子Aとして製造例3で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3、二次粒子Bとして製造例4で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2を用い、二次粒子Aと二次粒子Bとの混合比を50/50で混合し、リチウム二次電池用正極活物質4を得た。
リチウム二次電池用正極活物質4の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.037、y=0.209、z=0.243、w=0であった。平均二次粒子径は、6.3μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が438mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質5の製造
製造例2で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2をリチウム二次電池用正極活物質5とした。
リチウム二次電池用正極活物質5の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.027、y=0.206、z=0.237、w=0であった。平均二次粒子径は、11.6μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が432mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質6の製造
製造例4で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物4をリチウム二次電池用正極活物質6とした。
2.リチウム二次電池用正極活物質6の評価
リチウム二次電池用正極活物質6の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.034、y=0.208、z=0.245、w=0であった。平均二次粒子径は、8.9μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が417mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質7の製造
製造例3で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3をリチウム二次電池用正極活物質7とした。
リチウム二次電池用正極活物質7の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.035、y=0.210、z=0.242、w=0であった。平均二次粒子径は、3.6μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が431mAh/cm3であった。
1.リチウム二次電池用正極活物質8の製造
二次粒子Aとして製造例1で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物3、二次粒子Bとして製造例2で作製したリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物2を用い、二次粒子Aと二次粒子Bとの混合比を25/75で混合し、リチウム二次電池用正極活物質8を得た。
リチウム二次電池用正極活物質8の組成分析を行い、組成式(I)に対応させたところ、x=0.028、y=0.207、z=0.237、w=0であった。平均二次粒子径は、9.9μmであった。
また、体積容量密度(mAh/cm3)が420mAh/cm3であった。
図5に、実施例1〜2、比較例1及び3の粒度分布測定の結果を記載する。実施例1〜2は、混合した金属酸化物それぞれに起因するピークが確認できた。これに対し、比較例1及び3は、ピークは1つのみ確認された。なお、図5中の「比較例1」は、前記(比較例3)として記載したリチウム二次電池用正極活物質7に起因するピークであり、「比較例3」は、前記(比較例1)として記載したリチウム二次電池用正極活物質5に起因するピークである。
Claims (5)
- リチウムイオンをドープ・脱ドープ可能な一次粒子が凝集してなる二次粒子を含む活物質粉末を含有するリチウム二次電池用正極活物質であって、粒子内部に空隙を有する二次粒子を含み、前記リチウム二次電池用正極活物質の水銀圧入法によって得られた細孔分布において、下記要件(1)および(2)を満たし、
前記リチウム二次電池用正極活物質は、以下組成式(I)で表され、
前記活物質粉末は、平均二次粒子径の異なる二種類以上の二次粒子を含み、
前記活物質粉末は、平均二次粒子径が1μm以上10μm以下の二次粒子Aと、平均二次粒子径が5μm以上30μm以下の二次粒子Bとを含み、前記二次粒子Aと前記二次粒子Bの混合割合(質量比)が、20:80〜50:50である、リチウム二次電池用正極活物質。
(1)細孔半径が10nm以上200nm以下の範囲に細孔ピークを有する。
(2)細孔半径が10nm以上1500nm以下の範囲に累積細孔容積の3つの変曲点を有する。
Li[Li x (Ni (1−y−z−w) Co y Mn z M w ) 1−x ]O 2 (I)
(ただし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、W、B、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga及びVからなる群より選択される1種以上の金属元素であり、0≦x≦0.2、0<y≦0.4、0<z≦0.4、0≦w≦0.1を満たす。) - 前記二次粒子Bの平均二次粒子径が11.6μm以上30μm以下であり、3つの変曲点のうち、少なくとも一つは前記二次粒子Aと前記二次粒子Bとの間に形成される間隙に起因する変曲点である、請求項1に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
- 前記二次粒子の平均粒子径が、1μm以上30μm以下である、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のリチウム二次電池用正極活物質を有するリチウム二次電池用正極。
- 請求項4に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。
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Cited By (2)
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WO2021125535A1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 고온 수명 특성 향상에 최적화된 양극 및 이를 포함하는 이차전지 |
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