JP6442633B2 - Positive electrode active material composite for lithium ion secondary battery or positive electrode active material composite for sodium ion secondary battery, secondary battery using these, and production method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、二次電池における高温サイクル特性を有効に高めることのできる、層状岩塩構造を有するリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体、これらを正極材料として含むリチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池、並びにこれらリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法に関する。   The present invention provides a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery or a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery having a layered rock salt structure, which can effectively enhance the high-temperature cycle characteristics in a secondary battery, The present invention relates to a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery included as a positive electrode material, and a method for producing these positive electrode active material composites for lithium ion secondary batteries or positive electrode active material composites for sodium ion secondary batteries.

従来より、リチウム複合酸化物は高出力及び高容量のリチウムイオン二次電池を構成できる正極活物質として使用されている。かかるリチウム複合酸化物は、リチウム原子層と遷移金属原子層とが、酸素原子層を介して交互に積み重なった層状結晶構造を呈し、遷移金属の1原子あたりに1個のリチウム原子が含まれる、いわゆる層状岩塩構造を有することでも知られている。   Conventionally, lithium composite oxide has been used as a positive electrode active material capable of constituting a high-output and high-capacity lithium ion secondary battery. Such a lithium composite oxide has a layered crystal structure in which a lithium atomic layer and a transition metal atomic layer are alternately stacked via an oxygen atomic layer, and one lithium atom is included per one atom of the transition metal. It is also known to have a so-called layered rock salt structure.

こうしたリチウム複合酸化物を正極活物質として用いたリチウムイオン二次電池では、リチウムイオンがリチウム複合酸化物に脱離・挿入されることによって充電・放電が行われるが、通常、充放電サイクルを重ねるにつれて容量低下が生じ、特に長期間使用すると、電池の容量低下が著しくなるおそれがある。これは、充電時にリチウム複合酸化物の遷移金属成分が電解液へ溶出することにより、かかる結晶構造の崩壊が生じやすくなることが原因であると考えられている。とくに高温になるほど遷移金属の溶出量は多くなり、サイクル特性に与える影響は大きい。また、リチウム複合酸化物の結晶構造の崩壊が生じると、リチウム複合酸化物の遷移金属成分が周囲の電解液へ溶出し、熱的安定性が低下して安全性が損なわれるおそれもある。   In a lithium ion secondary battery using such a lithium composite oxide as a positive electrode active material, charging / discharging is performed as lithium ions are desorbed and inserted into the lithium composite oxide, but usually the charge / discharge cycle is repeated. When the battery is used for a long time, the battery capacity may be significantly reduced. This is considered to be caused by the fact that the transition metal component of the lithium composite oxide is eluted into the electrolytic solution during charging, so that the crystal structure is easily collapsed. In particular, the higher the temperature, the greater the amount of transition metal elution and the greater the effect on cycle characteristics. In addition, when the crystal structure of the lithium composite oxide collapses, the transition metal component of the lithium composite oxide may elute into the surrounding electrolyte, which may reduce the thermal stability and impair safety.

ところが、例えば車載用電池に使用される電池材料には、1000サイクル以上もの多数回にわたる充放電サイクルを経ても一定以上の電池容量を維持できるような、優れた耐久性能を有することが要求されており、これに応じるべく種々の開発がなされている。例えば、特許文献1には、平均粒径が1μm〜8μmの一次粒子が凝集して平均粒径が5μm〜30μmの二次粒子を形成し、該二次粒子の空隙率が30%以下のリチウム複合酸化物が開示されている。また、特許文献2には、真密度を4.40g/cm〜4.80g/cmとし、高い体積エネルギー密度を有しつつ、正極活物質内に適度な空隙を存在させたリチウム複合酸化物が開示されており、コア部のリチウム複合酸化物と、コア部とは異なる組成を有するシェル部のリチウム複合酸化物とを有する電極活物質の具体例も記載されている。 However, for example, battery materials used for in-vehicle batteries are required to have excellent durability performance that can maintain a certain capacity or more even after a large number of charge / discharge cycles of 1000 cycles or more. Various developments have been made to meet this demand. For example, in Patent Document 1, primary particles having an average particle diameter of 1 μm to 8 μm aggregate to form secondary particles having an average particle diameter of 5 μm to 30 μm, and the porosity of the secondary particles is 30% or less. Composite oxides are disclosed. Patent Document 2 discloses a lithium composite oxide having a true density of 4.40 g / cm 3 to 4.80 g / cm 3 and having a high volumetric energy density and having appropriate voids in the positive electrode active material. Further, a specific example of an electrode active material having a lithium composite oxide of a core part and a lithium composite oxide of a shell part having a composition different from that of the core part is also described.

一方、リチウムは希少有価物質であることから、リチウム複合酸化物と同様の層状岩塩構造を有し、リチウムイオンに替わりナトリウムイオンにより充放電を行うことのできるナトリウム複合酸化物の開発も行われている。例えば、特許文献3には、Fe、Mn、Ni、Co又はTiを含む、サイクル特性に優れたナトリウム複合酸化物が開示されている。   On the other hand, since lithium is a rare valuable substance, a sodium composite oxide that has a layered rock salt structure similar to that of lithium composite oxide and that can be charged and discharged with sodium ions instead of lithium ions has been developed. Yes. For example, Patent Document 3 discloses a sodium composite oxide having excellent cycle characteristics, including Fe, Mn, Ni, Co, or Ti.

特開2001−85006号公報JP 2001-85006 A 国際公開第2014/133069号パンフレットInternational Publication No. 2014/133069 Pamphlet 特開2010−80424号公報JP 2010-80424 A

しかしながら、これらいずれの文献に記載の技術においても、リチウム複合酸化物又はナトリウム複合酸化物のサイクル特性を充分に向上させるのは困難であり、さらなる改善を要する状況である。   However, in any of the techniques described in any of these documents, it is difficult to sufficiently improve the cycle characteristics of the lithium composite oxide or the sodium composite oxide, and further improvement is required.

したがって、本発明の課題は、リチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池の正極活物質として用いた際、高温サイクル特性を有効に向上させることのできるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体を提供することである。   Therefore, the subject of this invention is the positive electrode active material composite for lithium ion secondary batteries which can improve a high temperature cycling characteristic effectively, when it uses as a positive electrode active material of a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery. Or it is providing the positive electrode active material composite_body | complex for sodium ion secondary batteries.

そこで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、特定のリチウム複合酸化物粒子からなるリチウム複合酸化物二次粒子の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子と、リチウム複合酸化物二次粒子に対して特定の質量比を有する特定のリチウム系ポリアニオン粒子とを複合化させることにより、リチウムイオン二次電池の正極材料として用いた際、電解液との反応を効果的に抑制して、多数回にわたる充放電サイクルを経ても出力の低下を生じないリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体が得られることを見出した。   Accordingly, as a result of intensive studies, the present inventors have found that lithium composite oxide particles and lithium composite oxide secondary particles are formed on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles made of specific lithium composite oxide particles. By compounding with a specific lithium-based polyanion particle having a specific mass ratio with respect to the particles, when used as a positive electrode material of a lithium ion secondary battery, the reaction with the electrolyte is effectively suppressed, It has been found that a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery that does not cause a decrease in output even after many charge / discharge cycles is obtained.

また、特定のナトリウム複合酸化物粒子からなるナトリウム複合酸化物二次粒子の表面及び内部空隙において、ナトリウム複合酸化物粒子と、ナトリウム複合酸化物二次粒子に対して特定の質量比を有する特定のナトリウム系ポリアニオン粒子とを複合化させることにより、ナトリウムイオン二次電池の正極材料として用いた際、電解液との反応を効果的に抑制して、多数回にわたる充放電サイクルを経ても出力の低下を生じないナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体が得られることをも見出した。   Further, in the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles composed of specific sodium composite oxide particles, the sodium composite oxide particles and the specific mass ratio having a specific mass ratio with respect to the sodium composite oxide secondary particles By compounding with sodium-based polyanion particles, when used as a positive electrode material for sodium ion secondary batteries, the reaction with the electrolyte is effectively suppressed, and the output decreases even after many charge / discharge cycles. It has also been found that a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery can be obtained.

すなわち、本発明は、下記式(I):
LiNiCoMn ・・・(I)
(式(I)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a、b、c、xは、0.3≦a<1、0<b≦0.7、0<c≦0.7、0≦x≦0.3、かつ3a+3b+3c+(Mの価数)×x=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(II):
LiNiCoAl ・・・(II)
(式(II)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d、e、f、yは、0.4≦d<1、0<e≦0.6、0<f≦0.3、0≦y≦0.3、かつ3d+3e+3f+(Mの価数)×y=3を満たす数を示す。)
で表される1種以上のリチウム複合酸化物粒子からなるリチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、下記式(V):
LiCoNi PO・・・(V)
(式(V)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。s、g、h、及びiは、0.8≦s≦1.2、0≦g≦1.2、0≦h≦1.2、0≦i≦0.3、g+h≠0、及び0.8≦(g+h+i)≦1.2を満たし、かつs+2g+2h+(Mの価数)×i=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VI):
LiCoNi SiO・・・(VI)
(式(VI)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。t、j、k、及びlは、1.6≦t≦2.4、0≦j≦1.2、0≦k≦1.2、0≦l≦1.2、j+k≠0、及び0.8≦(j+k+l)≦1.2を満たし、かつt+2j+2k+(Mの価数)×l=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むリチウム系ポリアニオン粒子(B)と、リチウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の含有量との質量比((A):(B))が、95:5〜50:50であるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体を提供するものである。
That is, the present invention provides the following formula (I):
LiNi a Co b Mn c M 1 x O 2 (I)
(In the formula (I), M 1 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge are shown, a, b, c, and x are 0.3 ≦ a <1, 0 <b ≦ 0.7, 0 <c ≦ 0.7, (0 ≦ x ≦ 0.3 and 3a + 3b + 3c + (valence of M 1 ) × x = 3)
Or the following formula (II):
LiNi d Co e Al f M 2 y O 2 (II)
(In the formula (II), M 2 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and One or more elements selected from Ge are shown, d, e, f, and y are 0.4 ≦ d <1, 0 <e ≦ 0.6, 0 <f ≦ 0.3, 0 ≦. (Y ≦ 0.3 and 3d + 3e + 3f + (valence of M 2 ) × y = 3)
In the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) comprising one or more lithium composite oxide particles represented by the following formula (V):
Li s Co g Ni h M 5 i PO 4 ··· (V)
(In the formula (V), M 5 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. S, g, h, and i are 0.8 ≦ s ≦ 1.2, 0 ≦ g ≦ 1.2, 0 ≦ h ≦ 1.2, 0 ≦ i ≦ 0.3, g + h ≠ 0, and 0.8 ≦ (g + h + i) ≦ 1.2 And s + 2g + 2h + (the valence of M 5 ) × i = 3.
Or the following formula (VI):
Li t Co j Ni k M 6 l SiO 4 ··· (VI)
(In the formula (VI), M 6 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. T, j, k, and l are 1.6 ≦ t ≦ 2.4, 0 ≦ j ≦ 1.2, 0 ≦ k ≦ 1.2, 0 ≦ l ≦ 1.2, j + k ≠ 0, and 0.8 ≦ (j + k + l) ≦ 1.2 And t + 2j + 2k + (the valence of M 6 ) × l = 4 is shown.)
A lithium-based polyanion particle (B) containing at least one of cobalt and nickel and a lithium composite oxide particle, and the content of the lithium composite oxide secondary particle (A), Provided is a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery having a mass ratio ((A) :( B)) of 95: 5 to 50:50 with respect to the content of the lithium-based polyanion particles (B). is there.

また、本発明は、下記式(III):
NaNia’Cob’Mnc’ x’・・・(III)
(式(III)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a’、b’、c’、x’は、0.3≦a’<1、0<b’≦0.7、0<c’≦0.7、0≦x’≦0.3、かつ3a’+3b’+3c’+(Mの価数)×x’=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(IV):
NaNid’Coe’Alf’ y’・・・(IV)
(式(IV)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d’、e’、f’、y’は、0.4≦d’<1、0<e’≦0.6、0<f’≦0.3、0≦y’≦0.3、かつ3d’+3e’+3f’+(Mの価数)×y’=3を満たす数を示す。)
で表される、1種以上のナトリウム複合酸化物粒子からなるナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、下記式(VII):
NaCog’Nih’ i’PO・・・(VII)
(式(VII)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。w、g’、h’、及びi’は、0.8≦w≦1.2、0≦g’≦1.2、0≦h’≦1.2、0≦i’≦0.3、g’+h’≠0、及び0.8≦(g’+h’+i’)≦1.2を満たし、かつw+2g’+2h’+(Mの価数)×i’=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VIII):
NaCoj’Nik’10 l’SiO・・・(VIII)
(式(VIII)中、M10はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。x、j’、k’、及びl’は、1.6≦x≦2.4、0≦j’≦1.2、0≦k’≦1.2、0≦l’≦1.2、j’+k’≠0、及び0.8≦(j’+k’+l’)≦1.2を満たし、かつx+2j’+2k’+(M10の価数)×l’=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むナトリウム系ポリアニオン粒子(E)と、ナトリウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の含有量との質量比((D):(E))が、95:5〜50:50であるナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体を提供するものである。
The present invention also provides the following formula (III):
NaNi a ′ Co b ′ Mn c ′ M 3 x ′ O 2 (III)
(In the formula (III), M 3 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge, a ′, b ′, c ′ and x ′ are 0.3 ≦ a ′ <1, 0 <b ′ ≦ 0.7, 0 < (c ′ ≦ 0.7, 0 ≦ x ′ ≦ 0.3, and 3a ′ + 3b ′ + 3c ′ + (valence of M 3 ) × x ′ = 3).
Or the following formula (IV):
NaNi d ′ Co e ′ Al f ′ M 4 y ′ O 2 (IV)
(In the formula (IV), M 4 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and 1 or 2 or more elements selected from Ge, d ′, e ′, f ′, and y ′ are 0.4 ≦ d ′ <1, 0 <e ′ ≦ 0.6, and 0 <f ′. ≦ 0.3,0 ≦ y '≦ 0.3, and 3d' + 3e '+ 3f' + ( valence of M 4) shows a number satisfying × y '= 3.)
In the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D) composed of one or more kinds of sodium composite oxide particles represented by the following formula (VII):
Na w Cog Ni h ′ M 9 i ′ PO 4 (VII)
(In the formula (VII), M 9 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd or Gd. W, g ′, h ′ and i 'Is 0.8 ≦ w ≦ 1.2, 0 ≦ g ′ ≦ 1.2, 0 ≦ h ′ ≦ 1.2, 0 ≦ i ′ ≦ 0.3, g ′ + h ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (g ′ + h ′ + i ′) ≦ 1.2 and w + 2g ′ + 2h ′ + (valence of M 9 ) × i ′ = 3 is shown.)
Or the following formula (VIII):
Na x Co j ′ Ni k ′ M 10 l ′ SiO 4 (VIII)
(.X shown in the formula (VIII), M 10 is Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, and Nd or Gd, j ', k', and l Is 1.6 ≦ x ≦ 2.4, 0 ≦ j ′ ≦ 1.2, 0 ≦ k ′ ≦ 1.2, 0 ≦ l ′ ≦ 1.2, j ′ + k ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (j ′ + k ′ + l ′) ≦ 1.2 is satisfied and x + 2j ′ + 2k ′ + (valence of M 10 ) × l ′ = 4 is indicated.)
The sodium-based polyanion particles (E) containing at least either cobalt or nickel and the sodium composite oxide particles are combined, and the content of the sodium composite oxide secondary particles (D), Provided is a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery having a mass ratio ((D) :( E)) to the content of sodium-based polyanion particles (E) of 95: 5 to 50:50. is there.

さらに、本発明は、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とを複合化する工程を備える上記リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法に関する。   Furthermore, the present invention provides the above lithium ion secondary battery comprising a step of compositing lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A). The present invention relates to a method for producing a positive electrode active material composite.

また、本発明は、ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、ナトリウム複合酸化物粒子とナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とを複合化する工程を備える上記ナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法に関する。   The present invention also provides the sodium ion secondary battery comprising a step of complexing sodium composite oxide particles and sodium-based polyanion particles (E) on the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D). The present invention relates to a method for producing a positive electrode active material composite.

本発明のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体によれば、層状岩塩構造を有しながらも結晶構造の崩壊を防止し、これを正極材料として用いることにより得られるリチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池において、高温サイクル特性を有効に高めることができる。   According to the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery or the positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to the present invention, the crystal structure is prevented from collapsing while having a layered rock salt structure. In a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery obtained by using as a high temperature cycle characteristic can be effectively enhanced.

図1(a)は、実施例1で得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体粒子のTEM写真である。また、図1(b)〜(c)は、実施例1で得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体粒子の断面のTEM−EDXの元素分布の写真であり、図1(b)はNi元素の分布を示し、図1(c)はP元素の分布を示す。FIG. 1A is a TEM photograph of positive electrode active material composite particles for a lithium ion secondary battery obtained in Example 1. FIG. Moreover, FIG.1 (b)-(c) is the photograph of the element distribution of TEM-EDX of the cross section of the positive electrode active material composite particle for lithium ion secondary batteries obtained in Example 1, FIG.1 (b). ) Shows the distribution of Ni element, and FIG. 1C shows the distribution of P element. 図2(a)は、実施例2で得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体粒子のTEM写真である。また、図2(b)〜(c)は、実施例2で得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体粒子の断面のTEM−EDXの元素分布の写真であり、図2(b)はNi元素の分布を示し、図2(c)はSi元素の分布を示す。2A is a TEM photograph of the positive electrode active material composite particles for a lithium ion secondary battery obtained in Example 2. FIG. FIGS. 2B to 2C are photographs of the TEM-EDX element distribution in the cross section of the positive electrode active material composite particles for lithium ion secondary battery obtained in Example 2. FIG. ) Shows the distribution of Ni element, and FIG. 2C shows the distribution of Si element.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体は、下記式(I):
LiNiCoMn ・・・(I)
(式(I)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a、b、c、xは、0.3≦a<1、0<b≦0.7、0<c≦0.7、0≦x≦0.3、かつ3a+3b+3c+(Mの価数)×x=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(II):
LiNiCoAl ・・・(II)
(式(II)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d、e、f、yは、0.4≦d<1、0<e≦0.6、0<f≦0.3、0≦y≦0.3、かつ3d+3e+3f+(Mの価数)×y=3を満たす数を示す。)
で表される1種以上のリチウム複合酸化物粒子からなるリチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、下記式(V):
LiCoNi PO・・・(V)
(式(V)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。s、g、h、及びiは、0.8≦s≦1.2、0≦g≦1.2、0≦h≦1.2、0≦i≦0.3、g+h≠0、及び0.8≦(g+h+i)≦1.2を満たし、かつs+2g+2h+(Mの価数)×i=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VI):
LiCoNi SiO・・・(VI)
(式(VI)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。t、j、k、及びlは、1.6≦t≦2.4、0≦j≦1.2、0≦k≦1.2、0≦l≦1.2、j+k≠0、及び0.8≦(j+k+l)≦1.2を満たし、かつt+2j+2k+(Mの価数)×l=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むリチウム系ポリアニオン粒子(B)と、リチウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の含有量との質量比((A):(B))が、95:5〜50:50である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery of the present invention has the following formula (I):
LiNi a Co b Mn c M 1 x O 2 (I)
(In the formula (I), M 1 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge are shown, a, b, c, and x are 0.3 ≦ a <1, 0 <b ≦ 0.7, 0 <c ≦ 0.7, (0 ≦ x ≦ 0.3 and 3a + 3b + 3c + (valence of M 1 ) × x = 3)
Or the following formula (II):
LiNi d Co e Al f M 2 y O 2 (II)
(In the formula (II), M 2 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and One or more elements selected from Ge are shown, d, e, f, and y are 0.4 ≦ d <1, 0 <e ≦ 0.6, 0 <f ≦ 0.3, 0 ≦. (Y ≦ 0.3 and 3d + 3e + 3f + (valence of M 2 ) × y = 3)
In the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) comprising one or more lithium composite oxide particles represented by the following formula (V):
Li s Co g Ni h M 5 i PO 4 ··· (V)
(In the formula (V), M 5 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. S, g, h, and i are 0.8 ≦ s ≦ 1.2, 0 ≦ g ≦ 1.2, 0 ≦ h ≦ 1.2, 0 ≦ i ≦ 0.3, g + h ≠ 0, and 0.8 ≦ (g + h + i) ≦ 1.2 And s + 2g + 2h + (the valence of M 5 ) × i = 3.
Or the following formula (VI):
Li t Co j Ni k M 6 l SiO 4 ··· (VI)
(In the formula (VI), M 6 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. T, j, k, and l are 1.6 ≦ t ≦ 2.4, 0 ≦ j ≦ 1.2, 0 ≦ k ≦ 1.2, 0 ≦ l ≦ 1.2, j + k ≠ 0, and 0.8 ≦ (j + k + l) ≦ 1.2 And t + 2j + 2k + (the valence of M 6 ) × l = 4 is shown.)
A lithium-based polyanion particle (B) containing at least one of cobalt and nickel and a lithium composite oxide particle, and the content of the lithium composite oxide secondary particle (A), The mass ratio ((A) :( B)) to the content of the lithium-based polyanion particles (B) is 95: 5 to 50:50.

また、本発明のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体は、下記式(III):
NaNia’Cob’Mnc’ x’・・・(III)
(式(III)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a’、b’、c’、x’は、0.3≦a’<1、0<b’≦0.7、0<c’≦0.7、0≦x’≦0.3、かつ3a’+3b’+3c’+(Mの価数)×x’=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(IV):
NaNid’Coe’Alf’ y’・・・(IV)
(式(IV)中、MはMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d’、e’、f’、y’は、0.4≦d’<1、0<e’≦0.6、0<f’≦0.3、0≦y’≦0.3、かつ3d’+3e’+3f’+(Mの価数)×y’=3を満たす数を示す。)
で表される、1種以上のナトリウム複合酸化物粒子からなるナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、下記式(VII):
NaCog’Nih’ i’PO・・・(VII)
(式(VII)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。w、g’、h’、及びi’は、0.8≦w≦1.2、0≦g’≦1.2、0≦h’≦1.2、0≦i’≦0.3、g’+h’≠0、及び0.8≦(g’+h’+i’)≦1.2を満たし、かつw+2g’+2h’+(Mの価数)×i’=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VIII):
NaCoj’Nik’10 l’SiO・・・(VIII)
(式(VIII)中、M10はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。x、j’、k’、及びl’は、1.6≦x≦2.4、0≦j’≦1.2、0≦k’≦1.2、0≦l’≦1.2、j’+k’≠0、及び0.8≦(j’+k’+l’)≦1.2を満たし、かつx+2j’+2k’+(M10の価数)×l’=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むナトリウム系ポリアニオン粒子(E)と、ナトリウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の含有量との質量比((D):(E))が、95:5〜50:50である。
Moreover, the positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery of the present invention has the following formula (III):
NaNi a ′ Co b ′ Mn c ′ M 3 x ′ O 2 (III)
(In the formula (III), M 3 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge, a ′, b ′, c ′ and x ′ are 0.3 ≦ a ′ <1, 0 <b ′ ≦ 0.7, 0 < (c ′ ≦ 0.7, 0 ≦ x ′ ≦ 0.3, and 3a ′ + 3b ′ + 3c ′ + (valence of M 3 ) × x ′ = 3).
Or the following formula (IV):
NaNi d ′ Co e ′ Al f ′ M 4 y ′ O 2 (IV)
(In the formula (IV), M 4 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and 1 or 2 or more elements selected from Ge, d ′, e ′, f ′, and y ′ are 0.4 ≦ d ′ <1, 0 <e ′ ≦ 0.6, and 0 <f ′. ≦ 0.3,0 ≦ y '≦ 0.3, and 3d' + 3e '+ 3f' + ( valence of M 4) shows a number satisfying × y '= 3.)
In the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D) composed of one or more kinds of sodium composite oxide particles represented by the following formula (VII):
Na w Cog Ni h ′ M 9 i ′ PO 4 (VII)
(In the formula (VII), M 9 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd or Gd. W, g ′, h ′ and i 'Is 0.8 ≦ w ≦ 1.2, 0 ≦ g ′ ≦ 1.2, 0 ≦ h ′ ≦ 1.2, 0 ≦ i ′ ≦ 0.3, g ′ + h ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (g ′ + h ′ + i ′) ≦ 1.2 and w + 2g ′ + 2h ′ + (valence of M 9 ) × i ′ = 3 is shown.)
Or the following formula (VIII):
Na x Co j ′ Ni k ′ M 10 l ′ SiO 4 (VIII)
(.X shown in the formula (VIII), M 10 is Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, and Nd or Gd, j ', k', and l Is 1.6 ≦ x ≦ 2.4, 0 ≦ j ′ ≦ 1.2, 0 ≦ k ′ ≦ 1.2, 0 ≦ l ′ ≦ 1.2, j ′ + k ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (j ′ + k ′ + l ′) ≦ 1.2 is satisfied and x + 2j ′ + 2k ′ + (valence of M 10 ) × l ′ = 4 is indicated.)
The sodium-based polyanion particles (E) containing at least either cobalt or nickel and the sodium composite oxide particles are combined, and the content of the sodium composite oxide secondary particles (D), Mass ratio ((D) :( E)) with content of sodium-based polyanion particles (E) is 95: 5 to 50:50.

上記式(I)で表されるリチウム複合酸化物(いわゆるLi−Ni−Co−Mn酸化物であり、以後「Li−NCM系複合酸化物」と称する。)粒子、及び上記式(III)で表されるナトリウム複合酸化物(いわゆるNa−Ni−Co−Mn酸化物であり、以後「Na−NCM系複合酸化物」と称する。また、Li−NCM系複合酸化物とNa−NCM系複合酸化物を「NCM系複合酸化物」と総称する。)粒子、並びに
上記式(II)で表されるリチウムニッケル複合酸化物(いわゆるLi−Ni−Co−Al酸化物であり、以後「Li−NCA系複合酸化物」と称する。)粒子、及び上記式(IV)で表されるナトリウムニッケル複合酸化物(いわゆるNa−Ni−Co−Al酸化物であり、以後「Na−NCA系複合酸化物」と称する。また、Li−NCA系複合酸化物とNa−NCA系複合酸化物を「NCA系複合酸化物」と総称する。)粒子は、いずれも層状岩塩構造を有する粒子である。
これらの粒子は、凝集することによって、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)を形成する。したがって、これら二次粒子についても、同様に「NCA系複合酸化物二次粒子」、「NCA系複合酸化物二次粒子」等と称する。
Lithium composite oxide (so-called Li—Ni—Co—Mn oxide, hereinafter referred to as “Li—NCM composite oxide”) particles represented by the above formula (I), and the above formula (III) Sodium composite oxide (so-called Na—Ni—Co—Mn oxide, hereinafter referred to as “Na—NCM composite oxide”). Also, Li—NCM composite oxide and Na—NCM composite oxide And a lithium nickel composite oxide represented by the above formula (II) (so-called Li-Ni-Co-Al oxide, hereinafter referred to as "Li-NCA"). And a sodium nickel composite oxide represented by the above formula (IV) (so-called Na—Ni—Co—Al oxide, hereinafter referred to as “Na—NCA composite oxide”). Also called The li-NCA based composite oxide and Na-NCA based composite oxide are collectively referred to as "NCA based composite oxide".) Particles are both particles having a layered rock salt structure.
These particles aggregate to form lithium composite oxide secondary particles (A) or sodium composite oxide secondary particles (D). Therefore, these secondary particles are also referred to as “NCA composite oxide secondary particles”, “NCA composite oxide secondary particles” and the like.

上記式(I)中のM、又は上記式(III)中のMは、Mg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。
また、上記式(I)中のa、b、c、xは、0.3≦a<1、0<b≦0.7、0<c≦0.7、0≦x≦0.3、かつ3a+3b+3c+(Mの価数)×x=3を満たす数であり、上記式(III)中のa’、b’、c’、x’は、0.3≦a’<1、0<b’≦0.7、0<c’≦0.7、0≦x’≦0.3、かつ3a’+3b’+3c’+(Mの価数)×x’=3を満たす数を示すである。
M 1 in the above formula (I) or M 3 in the above formula (III) is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, One or more elements selected from Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and Ge are shown.
In the above formula (I), a, b, c and x are 0.3 ≦ a <1, 0 <b ≦ 0.7, 0 <c ≦ 0.7, 0 ≦ x ≦ 0.3, And 3a + 3b + 3c + (valence of M 1 ) × x = 3, and a ′, b ′, c ′, x ′ in the above formula (III) are 0.3 ≦ a ′ <1, 0 < b ′ ≦ 0.7, 0 <c ′ ≦ 0.7, 0 ≦ x ′ ≦ 0.3, and 3a ′ + 3b ′ + 3c ′ + (the valence of M 3 ) × x ′ = 3 It is.

上記式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子において、Ni、Co及びMnは、電子伝導性に優れ、電池容量及び出力特性に寄与することが知られている。また、サイクル特性の観点からは、かかる遷移元素の一部が他の金属元素M又はMにより置換されていることが好ましい。これら金属元素M又はMにより置換されることにより、式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子の結晶構造が安定化されるため、充放電を繰り返しても結晶構造の崩壊が抑制でき、優れたサイクル特性が実現し得ると考えられる。
上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子としては、具体的には、例えばLiNi0.33Co0.33 Mn0.342、LiNi0.8Co0.1Mn 0.12、LiNi0.6Co0.2Mn 0.22、LiNi0.2Co0.4Mn0.42、LiNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032、及びLiNi0.33Co0.31Mn0.33Zn0.032等からなる粒子が挙げられる。なかでも、放電容量を重視する場合には、LiNi0.8Co0.1Mn 0.12、LiNi0.6Co0.2Mn 0.22等のNi量の多い組成からなる粒子が好ましく、サイクル特性を重視する場合には、LiNi0.33Co0.33 Mn0.342、LiNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032等のNi量の少ない組成からなる粒子が好ましい。
また、上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子としては、具体的には、例えばNaNi0.33Co0.33 Mn0.342、NaNi0.8Co0.1Mn 0.12、NaNi0.6Co0.2Mn 0.22、NaNi0.2Co0.4Mn0.42、NaNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032、及びNaNi0.33Co0.31Mn0.33Zn0.032等からなる粒子が挙げられる。なかでも、放電容量を重視する場合には、NaNi0.8Co0.1Mn 0.12、NaNi0.6Co0.2Mn 0.22等のNi量の多い組成からなる粒子が好ましく、サイクル特性を重視する場合には、NaNi0.33Co0.33 Mn0.342、NaNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032等のNi量の少ない組成からなる粒子が好ましい。
In the NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) or formula (III), it is known that Ni, Co and Mn are excellent in electronic conductivity and contribute to battery capacity and output characteristics. Further, from the viewpoint of cycle characteristics, it is preferable that a part of the transition element is substituted with another metal element M 1 or M 3 . By substituting with these metal elements M 1 or M 3 , the crystal structure of the NCM composite oxide particles represented by the formula (I) or the formula (III) is stabilized. It is considered that the collapse of the crystal structure can be suppressed and excellent cycle characteristics can be realized.
Specific examples of the Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) include LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2. Examples thereof include particles composed of O 2 , LiNi 0.2 Co 0.4 Mn 0.4 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2 , and LiNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Zn 0.03 O 2 . Among them, when importance is attached to the discharge capacity, particles having a composition with a large amount of Ni, such as LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 and LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , are preferable. Particles having a composition with a small amount of Ni, such as LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 and LiNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2, are preferable.
Specific examples of the Na-NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) include NaNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 , NaNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , NaNi 0.6 Co 0.2. Examples thereof include particles made of Mn 0.2 O 2 , NaNi 0.2 Co 0.4 Mn 0.4 O 2 , NaNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2 , NaNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Zn 0.03 O 2 and the like. In particular, when the discharge capacity is important, particles having a composition with a large amount of Ni, such as NaNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , NaNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , are preferable, and when the cycle characteristics are important. Particles having a composition with a small amount of Ni, such as NaNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 and NaNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2 are preferred.

さらに、互いに組成が異なる2種以上の上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子は、コア部(内部)とシェル部(表層部)とを有するコア−シェル構造のLi−NCA系複合酸化物二次粒子(A)を形成していてもよい。
また、互いに組成が異なる2種以上の上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子は、コア部(内部)とシェル部(表層部)とを有するコア−シェル構造のNa−NCA系複合酸化物二次粒子(D)を形成していてもよい。
Furthermore, two or more types of Li—NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) having different compositions from each other have a core-shell structure Li having a core part (inside) and a shell part (surface layer part). -The NCA type complex oxide secondary particles (A) may be formed.
In addition, two or more kinds of Na—NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) having different compositions from each other have a core-shell structure Na having a core part (inside) and a shell part (surface layer part). -The NCA type complex oxide secondary particles (D) may be formed.

このコア−シェル構造を形成してなるNCM系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)とすることによって、電解液に溶出しやすいNi濃度の高いNCM系複合酸化物粒子をコア部に配置し、電解液に接するシェル部にはNi濃度の低いNCM系複合酸化物粒子を配置することができるので、サイクル特性の低下の抑制と安全性の確保をより向上させることができる。このとき、コア部は1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。コア部を2相以上で構成する態様として、同心円状に複数の相が層状となって積層された構造でもよいし、コア部の表面から中心部に向けて遷移的に組成が変化する構造でもよい。
さらに、シェル部は、コア部の外側に形成されてなるものであればよく、コア部同様に1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。
By using the NCM-based composite oxide secondary particles (A) or (D) formed with this core-shell structure, NCM-based composite oxide particles with a high Ni concentration that easily elute into the electrolyte are used as the core part. Since the NCM-based complex oxide particles having a low Ni concentration can be disposed in the shell portion that is disposed and is in contact with the electrolytic solution, it is possible to further improve the suppression of deterioration in cycle characteristics and the securing of safety. At this time, the core part may be a single phase or may be composed of two or more phases having different compositions. As an aspect in which the core part is composed of two or more phases, a structure in which a plurality of phases are concentrically stacked and laminated, or a structure in which the composition changes transitionally from the surface of the core part toward the center part may be used. Good.
Furthermore, the shell part should just be formed in the outer side of a core part, may be 1 phase like a core part, and may be comprised by 2 or more phases from which a composition differs.

このような組成が異なる2種以上のLi−NCM系複合酸化粒子によってコア−シェル構造を形成してなるLi−NCM系複合酸化物二次粒子(A)として、具体的には(コア部)−(シェル部)が、例えば(LiNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(LiNi0.2Co0.4Mn0.42)、(LiNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(LiNi0.33Co0.33 Mn0.342)、及び(LiNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(LiNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032)等からなる粒子が挙げられる。 As the Li-NCM composite oxide secondary particles (A) formed by forming a core-shell structure with two or more types of Li-NCM composite oxide particles having different compositions, specifically, (core part) -(Shell part) is, for example, (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 )-(LiNi 0.2 Co 0.4 Mn 0.4 O 2 ), (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 )-(LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 ), And (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ) — (LiNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2 ) and the like.

また、組成が異なる2種以上のNa−NCM系複合酸化物粒子によってコア−シェル構造を形成してなるNa−NCM系複合酸化物二次粒子(D)として、具体的には(コア部)−(シェル部)が、例えば(NaNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(NaNi0.2Co0.4Mn0.42)、(NaNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(NaNi0.33Co0.33 Mn0.342)、又は(NaNi0.8Co0.1Mn 0.12)−(NaNi0.33Co0.31Mn0.33Mg0.032)等からなる粒子が挙げられる。 Further, as the Na-NCM composite oxide secondary particles (D) formed by forming a core-shell structure with two or more kinds of Na-NCM composite oxide particles having different compositions, specifically (core part) -(Shell part) is, for example, (NaNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 )-(NaNi 0.2 Co 0.4 Mn 0.4 O 2 ), (NaNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 )-(NaNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 ), Or (NaNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ) — (NaNi 0.33 Co 0.31 Mn 0.33 Mg 0.03 O 2 ) or the like.

上記式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子の一次粒子としての平均粒径は、好ましくは500nm以下であり、より好ましくは300nm以下である。このように、NCM系複合酸化物粒子の一次粒子としての平均粒径を少なくとも500nm以下にすることで、リチウムイオン又はナトリウムイオンの挿入及び脱離に伴う上記一次粒子の膨張収縮量を抑制することができ、粒子割れを有効に防止することができる。なお、上記一次粒子の平均粒径の下限値は特に限定されないが、ハンドリングの観点から、50nm以上が好ましい。
また、上記一次粒子が凝集して形成するNCM系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の平均粒径は、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。かかる二次粒子の平均粒径が25μm以下であると、高温サイクル特性に優れた電池を得ることができる。なお、上記二次粒子の平均粒径の下限値は特に限定されないが、ハンドリングの観点から1μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。
ここで、平均粒径とは、SEM又はTEMの電子顕微鏡による観察において、数十個の粒子の粒径(長軸の長さ)の測定値の平均値を意味する。
なお、本明細書において、NCM系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)は、各々の二次粒子を形成してなる一次粒子のみを含み、リチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)を含まない。
The average particle size as the primary particles of the NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) or formula (III) is preferably 500 nm or less, and more preferably 300 nm or less. In this way, by suppressing the average particle size as the primary particles of the NCM-based composite oxide particles to at least 500 nm or less, the expansion and contraction amount of the primary particles accompanying the insertion and desorption of lithium ions or sodium ions can be suppressed. And particle cracking can be effectively prevented. The lower limit of the average particle size of the primary particles is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more from the viewpoint of handling.
The average particle diameter of the NCM composite oxide secondary particles (A) or (D) formed by aggregation of the primary particles is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less. When the average particle size of the secondary particles is 25 μm or less, a battery having excellent high-temperature cycle characteristics can be obtained. The lower limit of the average particle size of the secondary particles is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and more preferably 5 μm or more from the viewpoint of handling.
Here, the average particle diameter means an average value of measured values of the particle diameter (length of major axis) of several tens of particles in observation with an SEM or TEM electron microscope.
In the present specification, the NCM-based composite oxide secondary particles (A) or (D) include only the primary particles formed from the respective secondary particles, and are lithium-based polyanion particles (B) or sodium-based particles. Does not contain polyanion particles (E).

上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子、又は上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子が、NCM系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)においてコア−シェル構造を形成してなる場合、コア部を形成する一次粒子としての平均粒径は、好ましくは50nm〜500nmであり、より好ましくは50nm〜300nmである。そして、上記一次粒子が凝集して形成するコア部の平均粒径は、好ましくは1μm〜25μmであり、より好ましくは1μm〜20μmである。
また、かかるコア部の表面を被覆するシェル部を構成するLi−NCM系複合酸化物粒子の一次粒子としての平均粒径、又はNa−NCM系複合酸化物粒子の一次粒子としての平均粒径は、好ましくは50nm〜500nmであり、より好ましくは50nm〜300nmであって、かかる一次粒子が凝集して形成するシェル部の層厚は、好ましくは0.1μm〜5μmであり、より好ましくは0.1μm〜2.5μmである。
Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I), or Na-NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) are NCM composite oxide secondary particles (A) or When the core-shell structure is formed in (D), the average particle size as primary particles forming the core part is preferably 50 nm to 500 nm, more preferably 50 nm to 300 nm. And the average particle diameter of the core part which aggregates and forms the said primary particle becomes like this. Preferably they are 1 micrometer-25 micrometers, More preferably, they are 1 micrometer-20 micrometers.
Further, the average particle size as the primary particles of the Li-NCM composite oxide particles constituting the shell portion covering the surface of the core portion, or the average particle size as the primary particles of the Na-NCM composite oxide particles is The thickness of the shell part formed by aggregation of the primary particles is preferably 0.1 μm to 5 μm, more preferably 0. 5 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 300 nm. 1 μm to 2.5 μm.

上記式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子からなる二次粒子(A)又は(D)の表面では、NCM系複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とが複合化して、リチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)が、かかる二次粒子の表面を被覆するように存在しているため、NCM系複合酸化物粒子に含まれる金属(Ni、Co、Mn、M又はM)の溶出を効果的に抑制することができる。上記式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物からなる二次粒子(A)又は(D)の内部空隙率は、リチウムイオン又はナトリウムイオンの挿入に伴うLi−NCM系複合酸化物又はNa−NCM系複合酸化物の膨張を各々の二次粒子の内部空隙内で許容させる観点から、NCM系複合酸化物二次粒子の100体積%中、4体積%〜12体積%が好ましく、5体積%〜10体積%がより好ましい。 On the surface of the secondary particles (A) or (D) comprising the NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) or formula (III), the NCM composite oxide particles and the lithium polyanion particles (B) Alternatively, since the sodium-based polyanion particles (E) are complexed and the lithium-based polyanion particles (B) or the sodium-based polyanion particles (E) are present so as to cover the surface of the secondary particles, the NCM system The elution of the metal (Ni, Co, Mn, M 1 or M 3 ) contained in the composite oxide particles can be effectively suppressed. The internal porosity of the secondary particles (A) or (D) made of the NCM composite oxide represented by the above formula (I) or formula (III) is determined by the Li-NCM system accompanying the insertion of lithium ions or sodium ions. From the viewpoint of allowing expansion of the composite oxide or the Na-NCM composite oxide in the internal voids of the respective secondary particles, 4 volume% to 12 volume% in 100 volume% of the NCM composite oxide secondary particles. Is preferable, and 5 volume%-10 volume% are more preferable.

次に、式(II)で示されるLi−NCA系複合酸化物粒子、及び式(IV)で示されるNa−NCA系複合酸化物粒子を説明する。
上記式(II)中のM、又は上記式(IV)中のMは、Mg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。
また、上記式(II)中のd、e、f、yは、0.4≦d<1、0<e≦0.6、0<f≦0.3、0≦y≦0.3、かつ3d+3e+3f+(Mの価数)×y=3を満たす数であり、上記式(IV)中のd’、e’、f’、y’は、0.4≦d’<1、0<e’≦0.6、0<f’≦0.3、0≦y’≦0.3、かつ3d’+3e’+3f’+(Mの価数)×y’=3を満たす数である。
Next, the Li—NCA composite oxide particles represented by the formula (II) and the Na—NCA composite oxide particles represented by the formula (IV) will be described.
M 2 in the above formula (II) or M 4 in the above formula (IV) is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, One or more elements selected from Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and Ge are shown.
In the above formula (II), d, e, f, and y are 0.4 ≦ d <1, 0 <e ≦ 0.6, 0 <f ≦ 0.3, 0 ≦ y ≦ 0.3, And 3d + 3e + 3f + (valence of M 2 ) × y = 3, and d ′, e ′, f ′, and y ′ in the above formula (IV) are 0.4 ≦ d ′ <1, 0 < e ′ ≦ 0.6, 0 <f ′ ≦ 0.3, 0 ≦ y ′ ≦ 0.3, and 3d ′ + 3e ′ + 3f ′ + (valence of M 4 ) × y ′ = 3 .

上記式(II)又は式(IV)で表されるNCA系複合酸化物粒子は、式(I)又は式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子よりも、さらに電池容量及び出力特性に優れている。加えて、Alの含有により、雰囲気中の湿分による変質も生じ難く、安全性にも優れている。
上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子としては、具体的には、例えばLiNi0.33Co0.33Al0.342、LiNi0.8Co0.1Al0.12、LiNi0.8Co0.15Al0.03Mg0.032、LiNi0.8Co0.15Al0.03Zn0.032等からなる粒子が挙げられる。なかでもLiNi0.8Co0.15Al0.03Mg0.032からなる粒子が好ましい。
また、上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子としては、具体的には、例えばNaNi0.33Co0.33Al0.342、NaNi0.8Co0.1Al0.12、NaNi0.8Co0.15Al0.03Mg0.032、NaNi0.8Co0.15Al0.03Zn0.032等からなる粒子が挙げられる。なかでもNaiNi0.8Co0.15Al0.03Mg0.032からなる粒子が好ましい。
The NCA-based composite oxide particles represented by the above formula (II) or formula (IV) are more battery capacity and output characteristics than the NCM-based composite oxide particles represented by the formula (I) or formula (III). Is excellent. In addition, due to the inclusion of Al, alteration due to moisture in the atmosphere hardly occurs and the safety is excellent.
Specific examples of the Li-NCA composite oxide particles represented by the above formula (II) include LiNi 0.33 Co 0.33 Al 0.34 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Al 0.1 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.03. Examples thereof include particles made of Mg 0.03 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.03 Zn 0.03 O 2, and the like. Among these, particles made of LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.03 Mg 0.03 O 2 are preferable.
Specific examples of the Na-NCA composite oxide particles represented by the above formula (IV) include, for example, NaNi 0.33 Co 0.33 Al 0.34 O 2 , NaNi 0.8 Co 0.1 Al 0.1 O 2 , NaNi 0.8 Co 0.15 Examples thereof include particles composed of Al 0.03 Mg 0.03 O 2 , NaNi 0.8 Co 0.15 Al 0.03 Zn 0.03 O 2, and the like. Among these, particles made of NaiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.03 Mg 0.03 O 2 are preferable.

上記式(II)又は式(IV)で表されるNCA系複合酸化物の一次粒子としての平均粒径、及び上記一次粒子が凝集して形成される複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の平均粒径、並びにかかる二次粒子の内部空隙率は、上記のNCM系複合酸化物粒子と同様である。すなわち、上記式(II)又は式(IV)で表されるNCA系複合酸化物粒子の一次粒子としての平均粒径は、好ましくは500nm以下であり、より好ましくは300nm以下であり、上記一次粒子からなるNCA系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の平均粒径は、好ましくは25μm以下であり、より好ましくは20μm以下である。また、上記式(II)又は式(IV)で表されるNCA系複合酸化物からなるNCA系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の内部空隙率は、かかる二次粒子の体積100%中、4体積%〜12体積%が好ましく、5体積%〜10体積%がより好ましい。
かかる平均粒径及び内部空隙率を有することで、上記式(II)又は式(IV)で表されるNCA系複合酸化物粒子からなる二次粒子(A)又は(D)の表面では、NCA系複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とが複合化して、リチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)が、かかる二次粒子の表面を被覆するように存在しているため、NCA系複合酸化物粒子に含まれる金属(Ni、Co、Al、M又はM)の溶出を効果的に抑制することができる。
The average particle diameter as the primary particles of the NCA-based composite oxide represented by the above formula (II) or formula (IV), and the composite oxide secondary particles (A) formed by agglomerating the primary particles or ( The average particle diameter of D) and the internal porosity of the secondary particles are the same as those of the NCM composite oxide particles. That is, the average particle size as primary particles of the NCA-based composite oxide particles represented by the above formula (II) or formula (IV) is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less. The average particle diameter of the NCA-based composite oxide secondary particles (A) or (D) is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less. The internal porosity of the NCA-based composite oxide secondary particles (A) or (D) made of the NCA-based composite oxide represented by the above formula (II) or formula (IV) is the volume of the secondary particles. Among 100%, 4 volume%-12 volume% are preferable, and 5 volume%-10 volume% are more preferable.
By having such an average particle diameter and internal porosity, on the surface of the secondary particles (A) or (D) composed of the NCA-based composite oxide particles represented by the above formula (II) or formula (IV), NCA The composite oxide particles and the lithium polyanion particles (B) or the sodium polyanion particles (E) are combined to form the lithium polyanion particles (B) or the sodium polyanion particles (E) on the surface of the secondary particles. Therefore, the elution of the metal (Ni, Co, Al, M 2 or M 4 ) contained in the NCA-based composite oxide particles can be effectively suppressed.

本発明のリチウム複合酸化物二次粒子(A)は、上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子と上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子が混在していてもよい。その混在状態は、上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子である一次粒子と上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子である一次粒子が共存してなる二次粒子を形成してもよく、また上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子と上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子とが混在してもよく、さらには上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子である一次粒子と上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子である一次粒子が共存してなる二次粒子、上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子及び上記式(II)で表されるLi−NCA系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子とが混在するものであってもよい。そして、上記式(I)で表されるLi−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子である場合、互いに組成が異なる2種以上のLi−NCM系複合酸化物粒子によって、コア−シェル構造を形成してなるものであってもよい。   The lithium composite oxide secondary particles (A) of the present invention include Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) and Li-NCA composite oxide particles represented by the above formula (II). May be mixed. The mixed state is that primary particles that are Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) and primary particles that are Li-NCA composite oxide particles represented by the above formula (II) coexist. Secondary particles comprising only Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) and Li-NCA represented by the above formula (II). Secondary particles consisting only of the composite oxide particles may be mixed, and further, the primary particles that are Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) and the above formula (II). Secondary particles formed by the coexistence of primary particles that are Li-NCA composite oxide particles, secondary particles composed only of Li-NCM composite oxide particles represented by the above formula (I), and the above formula ( II) and secondary particles consisting only of Li-NCA composite oxide particles represented by It may be the one. And when it is a secondary particle which consists only of Li-NCM system complex oxide particles denoted by the above-mentioned formula (I), two or more kinds of Li-NCM system complex oxide particles from which composition differs mutually make core-shell A structure may be formed.

また、本発明のナトリウム複合酸化物二次粒子(D)は、上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子と上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子が混在していてもよい。その混在状態は、上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子である一次粒子と上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子である一次粒子が共存してなる二次粒子を形成してもよく、また上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子と上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子とが混在してもよく、さらには上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子である一次粒子と上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子である一次粒子が共存してなる二次粒子、上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子及び上記式(IV)で表されるNa−NCA系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子とが混在するものであってもよい。そして、上記式(III)で表されるNa−NCM系複合酸化物粒子のみからなる二次粒子である場合、互いに組成が異なる2種以上のNa−NCM系複合酸化物粒子によって、コア−シェル構造を形成してなるものであってもよい。   Further, the sodium composite oxide secondary particle (D) of the present invention comprises Na-NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) and Na-NCA composite oxide represented by the above formula (IV). Object particles may be mixed. The mixed state is such that primary particles that are Na—NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) and primary particles that are Na—NCA composite oxide particles represented by the above formula (IV) coexist. Secondary particles composed only of Na—NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) and Na—NCA represented by the above formula (IV). Secondary particles consisting only of the composite oxide particles may be mixed, and further, the primary particles which are Na-NCM composite oxide particles represented by the above formula (III) and the above formula (IV). Secondary particles formed by the coexistence of primary particles that are Na-NCA composite oxide particles, secondary particles composed only of Na-NCM composite oxide particles represented by the above formula (III), and the above formula ( IV) secondary particles consisting only of Na-NCA composite oxide particles represented by It may be the one. And when it is a secondary particle which consists only of Na-NCM system complex oxide particles denoted by the above-mentioned formula (III), two or more kinds of Na-NCM system complex oxide particles from which composition differs mutually make core-shell A structure may be formed.

上記式(I)又は上記式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子と上記式(II)又は上記式(IV)で表されるNCA系複合酸化物粒子が混在する場合の、NCM系複合酸化物粒子とNCA系複合酸化物粒子の割合(質量%)は、求める電池特性によって適宜調整すればよい。例えば、レート特性を重視する場合には、上記式(I)又は上記式(III)で表されるNCM系複合酸化物粒子が占める割合を高くするのが好ましく、具体的には、NCM系複合酸化物粒子とNCA系複合酸化物粒子の質量比(NCM系複合酸化物:NCA系複合酸化物)は、99.9:0.1〜60:40であるのが好ましい。また、例えば、電池容量を重視する場合には、上記式(II)又は上記式(IV)で表されるNCA系複合酸化物粒子が占める割合を高くするのが好ましく、具体的には、例えばNCM系複合酸化物粒子とNCA系複合酸化物粒子の質量比(NCM系複合酸化物:NCA系複合酸化物)は、40:60〜0.1:99.9であるのが好ましい。   NCM in the case where the NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) or the above formula (III) and the NCA composite oxide particles represented by the above formula (II) or the above formula (IV) are mixed. The ratio (mass%) of the system composite oxide particles and the NCA system composite oxide particles may be appropriately adjusted depending on the battery characteristics to be obtained. For example, when importance is attached to rate characteristics, it is preferable to increase the proportion of the NCM composite oxide particles represented by the above formula (I) or the above formula (III). The mass ratio of the oxide particles to the NCA-based composite oxide particles (NCM-based composite oxide: NCA-based composite oxide) is preferably 99.9: 0.1 to 60:40. Further, for example, when importance is attached to battery capacity, it is preferable to increase the proportion of the NCA-based composite oxide particles represented by the above formula (II) or the above formula (IV). The mass ratio of the NCM composite oxide particles to the NCA composite oxide particles (NCM composite oxide: NCA composite oxide) is preferably 40:60 to 0.1: 99.9.

上記NCM系二次粒子(A)又は(D)、或いはNCA系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)は、その内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)が包埋されるとともに、その表面に水不溶性炭素粒子(C)が担持されてなるものであってもよい。
水不溶性炭素粒子(C)とは、25℃の水100gに対する溶解量が、水不溶性炭素粒子の炭素原子換算量で0.4g未満である水不溶性の炭素材料であって、焼成等せずともそのもの自体が導電性を有するものである。かかる水不溶性炭素粒子(C)の材料としては、グラファイト、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、及びサーマルブラックから選ばれる1種又は2種以上が挙げられる。なかでも、ハンドリング及び吸着水分量低減の観点から、グラファイトが好ましい。グラファイトとしては、人造グラファイト(鱗片状、塊状、土状、グラフェン)、天然グラファイトのいずれであってもよい。
The NCM-based secondary particles (A) or (D), or the NCA-based composite oxide secondary particles (A) or (D) are embedded with water-insoluble carbon particles (C) in their internal voids, The water-insoluble carbon particles (C) may be supported on the surface.
The water-insoluble carbon particle (C) is a water-insoluble carbon material having a dissolution amount in 100 g of water at 25 ° C. of less than 0.4 g in terms of carbon atom of the water-insoluble carbon particle, and without firing or the like. It itself has conductivity. Examples of the material of the water-insoluble carbon particles (C) include one or more selected from graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and thermal black. Among these, graphite is preferable from the viewpoint of handling and reducing the amount of adsorbed moisture. The graphite may be any of artificial graphite (scaly, massive, earthy, graphene) or natural graphite.

水不溶性炭素粒子(C)のBET比表面積は、吸着水分量を効果的に低減する観点から、好ましくは1m/g〜750m/gであり、より好ましくは3m/g〜500m/gである。また、かかる水不溶性炭素粒子(C)の平均粒径は、NCM系二次粒子(A)又は(D)、或いはNCA系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)と良好に複合化させる観点から、好ましくは0.1μm〜10μmであり、より好ましくは0.1μm〜5μmである。 BET specific surface area of the water-insoluble carbon particles (C), from the viewpoint of effectively reducing the amount of adsorbed water is preferably 1m 2 / g~750m 2 / g, more preferably 3m 2 / g~500m 2 / g. In addition, the average particle size of the water-insoluble carbon particles (C) is well compounded with the NCM-based secondary particles (A) or (D), or the NCA-based composite oxide secondary particles (A) or (D). From the viewpoint of making it preferable, it is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.1 μm to 5 μm.

上記リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の内部空隙に包埋されるとともに、表面に担持される水不溶性炭素粒子(C)の包埋量及び担持量の合計量は、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体中に、0.5質量%〜20質量%であり、より好ましくは0.5質量%〜15質量%であり、さらに好ましくは0.5質量%〜10質量%である。
また、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と水不溶性炭素粒子(C)の含有量との質量比((A):(C)、又は(D):(C))は、99.9:0.1〜90:10が好ましく、98:2〜92:8がより好ましい。
The amount of embedded and supported water-insoluble carbon particles (C) embedded in the internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) or sodium composite oxide secondary particles (D) and supported on the surface The total amount is 0.5% by mass to 20% by mass in the positive electrode active material composite for lithium ion secondary battery or the positive electrode active material composite for sodium ion secondary battery, more preferably 0.5%. The mass is 15% by mass to 15% by mass, and more preferably 0.5% by mass to 10% by mass.
Further, the mass ratio ((A) :( C), the content of the lithium composite oxide secondary particles (A) or the sodium composite oxide secondary particles (D) and the content of the water-insoluble carbon particles (C), Or (D) :( C)) is preferably 99.9: 0.1 to 90:10, more preferably 98: 2 to 92: 8.

次に、上記リチウム系ポリアニオン粒子(B)、及び上記ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)を説明する。
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子と複合化される、リチウム系ポリアニオン粒子(B)は、下記式(V):
LiCoNi PO・・・(V)
(式(V)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。s、g、h、及びiは、0.8≦s≦1.2、0≦g≦1.2、0≦h≦1.2、0≦i≦0.3、g+h≠0、及び0.8≦(g+h+i)≦1.2を満たし、かつs+2g+2h+(Mの価数)×i=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VI):
LiCoNi SiO・・・(VI)
(式(VI)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。t、j、k、及びlは、1.6≦t≦2.4、0≦j≦1.2、0≦k≦1.2、0≦l≦1.2、j+k≠0、及び0.8≦(j+k+l)≦1.2を満たし、かつt+2j+2k+(Mの価数)×l=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト、又はニッケルのいずれかを含む化合物であり、良好なリチウムイオン伝導性をもたらし得る化合物である。リチウム系ポリアニオン粒子(B)のリチウムイオン伝導度は、1×10−7S/cm以上であることが好ましく、1×10−6S/cm以上であることがより好ましい。
なお、リチウム系ポリアニオン粒子(B)は、リチウム複合酸化物の一次粒子と複合化していてもよく、リチウム複合酸化物の一次粒子が凝集してなる二次粒子(A)の一部と直接複合化していてもよい。
Next, the lithium polyanion particles (B) and the sodium polyanion particles (E) will be described.
The lithium-based polyanion particles (B) that are combined with the lithium composite oxide particles on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) are represented by the following formula (V):
Li s Co g Ni h M 5 i PO 4 ··· (V)
(In the formula (V), M 5 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. S, g, h, and i are 0.8 ≦ s ≦ 1.2, 0 ≦ g ≦ 1.2, 0 ≦ h ≦ 1.2, 0 ≦ i ≦ 0.3, g + h ≠ 0, and 0.8 ≦ (g + h + i) ≦ 1.2 And s + 2g + 2h + (the valence of M 5 ) × i = 3.
Or the following formula (VI):
Li t Co j Ni k M 6 l SiO 4 ··· (VI)
(In the formula (VI), M 6 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. T, j, k, and l are 1.6 ≦ t ≦ 2.4, 0 ≦ j ≦ 1.2, 0 ≦ k ≦ 1.2, 0 ≦ l ≦ 1.2, j + k ≠ 0, and 0.8 ≦ (j + k + l) ≦ 1.2 And t + 2j + 2k + (the valence of M 6 ) × l = 4 is shown.)
And a compound containing at least either cobalt or nickel and capable of providing good lithium ion conductivity. The lithium ion conductivity of the lithium-based polyanion particles (B) is preferably 1 × 10 −7 S / cm or more, and more preferably 1 × 10 −6 S / cm or more.
The lithium-based polyanion particles (B) may be combined with primary particles of the lithium composite oxide, and directly combined with a part of the secondary particles (A) formed by aggregation of the primary particles of the lithium composite oxide. It may be converted.

上記式(V)で表されるリチウム系ポリアニオン粒子(B)としては、具体的には、例えばLiCoPO、LiCo0.75Ni0.25PO、LiCo0.7Ni0.2Mn0.1PO、LiCo0.7Ni0.2Fe0.1PO、Li0.9Co1.05PO、Li1.1Co0.95PO、Li1.1Co0.75Ni0.20PO等が挙げられる。なかでも、LiCoPO、又はLiCo0.7Ni0.2Mn0.1POが好ましい。
また、上記式(VI)で表されるリチウム系ポリアニオン粒子(B)としては、具体的には、例えばLiCoSiO、LiCo0.5Ni0.5SiO、LiCo0.4Ni0.4Mn0.2SiO、LiCo0.4Ni0.4Fe0.2SiO、Li2.2Co0.9SiO、Li1.8Co1.1SiO、Li2.2Co0.5Ni0.4SiO等が挙げられる。なかでも、LiCoSiO、又はLiCo0.4Ni0.4Mn0.2SiOが好ましい。
Specific examples of the lithium-based polyanion particles (B) represented by the above formula (V) include LiCoPO 4 , LiCo 0.75 Ni 0.25 PO 4 , LiCo 0.7 Ni 0.2 Mn 0.1 PO 4 , and LiCo 0.7 Ni 0.2 Fe 0.1. Examples include PO 4 , Li 0.9 Co 1.05 PO 4 , Li 1.1 Co 0.95 PO 4 , Li 1.1 Co 0.75 Ni 0.20 PO 4, and the like. Among these, LiCoPO 4 or LiCo 0.7 Ni 0.2 Mn 0.1 PO 4 is preferable.
Specific examples of the lithium-based polyanion particles (B) represented by the above formula (VI) include Li 2 CoSiO 4 , Li 2 Co 0.5 Ni 0.5 SiO 4 , and Li 2 Co 0.4 Ni 0.4 Mn 0.2 SiO. 4 , Li 2 Co 0.4 Ni 0.4 Fe 0.2 SiO 4 , Li 2.2 Co 0.9 SiO 4 , Li 1.8 Co 1.1 SiO 4 , Li 2.2 Co 0.5 Ni 0.4 SiO 4 and the like. Among these, Li 2 CoSiO 4 or Li 2 Co 0.4 Ni 0.4 Mn 0.2 SiO 4 is preferable.

さらに、リチウム系ポリアニオン粒子(B)は、上記式(V)又は(VI)で表されるリチウム系ポリアニオン粒子からなるコア部(内部)とシェル部(表層部)を有するコア−シェル構造を形成してなるものであってもよい。   Further, the lithium-based polyanion particles (B) form a core-shell structure having a core portion (inside) and a shell portion (surface layer portion) composed of the lithium-based polyanion particles represented by the above formula (V) or (VI). It may be made.

このリチウム系ポリアニオン粒子(B)のコア−シェル構造によって、リチウム系ポリアニオン粒子(B)から電解液に溶出しやすいMn含有量の多いリチウム系ポリアニオンをコア部に配置し、電解液に接するシェル部にはMn含有量の少ないリチウム系ポリアニオンを配置したり、人体や環境に対する毒性の強いCo含有量の多いリチウム系ポリアニオンをコア部に配置し、電解液に接するシェル部にはCo含有量の少ないリチウム系ポリアニオンを配置したりすることによって、リチウム系ポリアニオン粒子に起因するサイクル特性の低下の抑制と安全性の確保をより向上させることができる。このとき、コア部は1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。コア部を2相以上で構成する態様として、同心円状に複数の相が層状となって積層された構造でもよいし、コア部の表面から中心部に向けて遷移的に組成が変化する構造でもよい。
さらに、シェル部は、コア部の外側に形成されてなるものであればよく、コア部同様に1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。
Due to the core-shell structure of this lithium-based polyanion particle (B), a lithium-based polyanion having a high Mn content that easily elutes from the lithium-based polyanion particle (B) into the electrolyte is disposed in the core, and the shell is in contact with the electrolyte A lithium-based polyanion having a low Mn content is arranged, or a lithium-based polyanion having a high Co content that is highly toxic to the human body and the environment is arranged in the core portion. The shell portion in contact with the electrolyte solution has a low Co content. By arranging the lithium-based polyanion, it is possible to further improve the suppression of cycle characteristics due to the lithium-based polyanion particles and the securing of safety. At this time, the core part may be a single phase or may be composed of two or more phases having different compositions. As an aspect in which the core part is composed of two or more phases, a structure in which a plurality of phases are concentrically stacked and laminated, or a structure in which the composition changes transitionally from the surface of the core part toward the center part may be used. Good.
Furthermore, the shell part should just be formed in the outer side of a core part, may be 1 phase like a core part, and may be comprised by 2 or more phases from which a composition differs.

このような組成が異なる2種以上のリチウム系ポリアニオン粒子によってコア−シェル構造を形成してなるリチウム系ポリアニオン粒子(B)として、具体的には(コア部)−(シェル部)が、例えば(LiCoPO)−(LiNiPO)、(LiCo0.8Mn0.2PO)−(LiNiPO)、(LiCoPO)−(LiFe0.3Ni0.7PO)、(Li2CoSiO)−(Li2NiSiO)、(Li2Co0.8Mn0.2SiO)−(Li2NiSiO)、又は(Li2CoSiO)−(Li2Fe0.3Ni0.7SiO)等からなる粒子が挙げられる。 As the lithium-based polyanion particles (B) formed by forming a core-shell structure with two or more types of lithium-based polyanion particles having different compositions, specifically, (core portion)-(shell portion) is, for example, ( LiCoPO 4) - (LiNiPO 4) , (LiCo 0.8 Mn 0.2 PO 4) - (LiNiPO 4), (LiCoPO 4) - (LiFe 0.3 Ni 0.7 PO 4), (Li 2 CoSiO 4) - (Li 2 NiSiO 4) , (Li 2 Co 0.8 Mn 0.2 SiO 4 ) — (Li 2 NiSiO 4 ), (Li 2 CoSiO 4 ) — (Li 2 Fe 0.3 Ni 0.7 SiO 4 ), or the like.

また、ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、ナトリウム複合酸化物と複合化される、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)は、下記式(VII):
NaCog’Nih’ i’PO・・・(VII)
(式(VII)中、MはFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。w、g’、h’、及びi’は、0.8≦w≦1.2、0≦g’≦1.2、0≦h’≦1.2、0≦i’≦0.3、g’+h’≠0、及び0.8≦(g’+h’+i’)≦1.2を満たし、かつw+2g’+2h’+(Mの価数)×i’=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VIII):
NaCoj’Nik’10 l’SiO・・・(VIII)
(式(VIII)中、M10はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。x、j’、k’、及びl’は、1.6≦x≦2.4、0≦j’≦1.2、0≦k’≦1.2、0≦l’≦1.2、j’+k’≠0、及び0.8≦(j’+k’+l’)≦1.2を満たし、かつx+2j’+2k’+(M10の価数)×l’=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト、又はニッケルのいずれかを含む化合物であり、良好なナトリウムイオン伝導性をもたらし得る化合物である。ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)のナトリウムイオン伝導度は、1×10−7S/cm以上であることが好ましく、1×10−6S/cm以上であることがより好ましい。
なお、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)は、ナトリウム複合酸化物粒子である一次粒子と複合化していてもよく、ナトリウム複合酸化物粒子である一次粒子が凝集してなる二次粒子(D)の一部と直接複合化していてもよい。
Further, the sodium-based polyanion particles (E) complexed with the sodium composite oxide on the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D) are represented by the following formula (VII):
Na w Cog Ni h ′ M 9 i ′ PO 4 (VII)
(In the formula (VII), M 9 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd or Gd. W, g ′, h ′ and i 'Is 0.8 ≦ w ≦ 1.2, 0 ≦ g ′ ≦ 1.2, 0 ≦ h ′ ≦ 1.2, 0 ≦ i ′ ≦ 0.3, g ′ + h ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (g ′ + h ′ + i ′) ≦ 1.2 and w + 2g ′ + 2h ′ + (valence of M 9 ) × i ′ = 3 is shown.)
Or the following formula (VIII):
Na x Co j ′ Ni k ′ M 10 l ′ SiO 4 (VIII)
(.X shown in the formula (VIII), M 10 is Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, and Nd or Gd, j ', k', and l Is 1.6 ≦ x ≦ 2.4, 0 ≦ j ′ ≦ 1.2, 0 ≦ k ′ ≦ 1.2, 0 ≦ l ′ ≦ 1.2, j ′ + k ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (j ′ + k ′ + l ′) ≦ 1.2 is satisfied and x + 2j ′ + 2k ′ + (valence of M 10 ) × l ′ = 4 is indicated.)
And a compound containing at least either cobalt or nickel and capable of providing good sodium ion conductivity. The sodium ion conductivity of the sodium-based polyanion particles (E) is preferably 1 × 10 −7 S / cm or more, and more preferably 1 × 10 −6 S / cm or more.
The sodium-based polyanion particles (E) may be combined with primary particles that are sodium composite oxide particles, and are secondary particles (D) that are formed by aggregation of primary particles that are sodium composite oxide particles. It may be combined directly with the part.

上記式(VII)で表されるナトリウム系ポリアニオン粒子(E)としては、具体的には、例えばLiCoPO、NaCo0.75Ni0.25PO、NaCo0.7Ni0.2Mn0.1PO、NaCo0.7Ni0.2Fe0.1PO、Na0.9Co1.05PO、Na1.1Co0.95PO、Na1.1Co0.75Ni0.20PO等が挙げられる。なかでも、NaCoPO、又はNaCo0.7Ni0.2Mn0.1POが好ましい。
さらに、上記式(VIII)で表されるナトリウム系ポリアニオン粒子(E)としては、具体的には、例えばNaCoSiO、NaCo0.5Ni0.5SiO、NaCo0.4Ni0.4Mn0.2SiO、NaCo0.4Ni0.4Fe0.2SiO、Li2.2Co0.9SiO、Li1.8Co1.1SiO、Li2.2Co0.5Ni0.4SiO等が挙げられる。なかでも、NaCoSiO、又はNaCo0.4Ni0.4Mn0.2SiOが好ましい。
Specific examples of the sodium-based polyanion particles (E) represented by the above formula (VII) include LiCoPO 4 , NaCo 0.75 Ni 0.25 PO 4 , NaCo 0.7 Ni 0.2 Mn 0.1 PO 4 , and NaCo 0.7 Ni 0.2 Fe 0.1. PO 4 , Na 0.9 Co 1.05 PO 4 , Na 1.1 Co 0.95 PO 4 , Na 1.1 Co 0.75 Ni 0.20 PO 4 and the like. Among these, NaCoPO 4 or NaCo 0.7 Ni 0.2 Mn 0.1 PO 4 is preferable.
Furthermore, specific examples of the sodium-based polyanion particles (E) represented by the above formula (VIII) include, for example, Na 2 CoSiO 4 , Na 2 Co 0.5 Ni 0.5 SiO 4 , Na 2 Co 0.4 Ni 0.4 Mn 0.2 SiO 4 , Na 2 Co 0.4 Ni 0.4 Fe 0.2 SiO 4 , Li 2.2 Co 0.9 SiO 4 , Li 1.8 Co 1.1 SiO 4 , Li 2.2 Co 0.5 Ni 0.4 SiO 4 and the like. Among these, Na 2 CoSiO 4 or Na 2 Co 0.4 Ni 0.4 Mn 0.2 SiO 4 is preferable.

さらに、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)は、上記式(VII)又は(VIII)で表されるナトリウム系ポリアニオン粒子からなるコア部(内部)とシェル部(表層部)を有するコア−シェル構造を形成してなるものであってもよい。   Further, the sodium-based polyanion particles (E) form a core-shell structure having a core portion (inside) and a shell portion (surface layer portion) composed of sodium-based polyanion particles represented by the above formula (VII) or (VIII). It may be made.

このナトリウム系ポリアニオン粒子(E)のコア−シェル構造によって、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)から電解液に溶出しやすいMn含有量の多いナトリウム系ポリアニオンをコア部に配置し、電解液に接するシェル部にはMn含有量の少ないナトリウム系ポリアニオンを配置したり、人体や環境に対する毒性の強いCo含有量の多いナトリウム系ポリアニオンをコア部に配置し、電解液に接するシェル部にはCo含有量の少ないナトリウム系ポリアニオンを配置したりすることによって、ナトリウム系ポリアニオン粒子に起因するサイクル特性の低下の抑制と安全性の確保をより向上させることができる。このとき、コア部は1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。コア部を2相以上で構成する態様として、同心円状に複数の相が層状となって積層された構造でもよいし、コア部の表面から中心部に向けて遷移的に組成が変化する構造でもよい。
さらに、シェル部は、コア部の外側に形成されてなるものであればよく、コア部同様に1相であってもよいし、組成の異なる2相以上で構成していてもよい。
Due to the core-shell structure of the sodium-based polyanion particles (E), a sodium-based polyanion having a high Mn content that is easily eluted from the sodium-based polyanion particles (E) into the electrolyte is disposed in the core, and the shell is in contact with the electrolyte A sodium-based polyanion having a low Mn content or a sodium-based polyanion having a high Co content, which is highly toxic to the human body or the environment, is disposed in the core portion, and the shell portion in contact with the electrolyte has a low Co content. By arranging the sodium-based polyanion or the like, it is possible to further improve the suppression of the deterioration of the cycle characteristics due to the sodium-based polyanion particles and the securing of safety. At this time, the core part may be a single phase or may be composed of two or more phases having different compositions. As an aspect in which the core part is composed of two or more phases, a structure in which a plurality of phases are concentrically stacked and laminated, or a structure in which the composition changes transitionally from the surface of the core part toward the center part may be used. Good.
Furthermore, the shell part should just be formed in the outer side of a core part, may be 1 phase like a core part, and may be comprised by 2 or more phases from which a composition differs.

このような組成が異なる2種以上のナトリウム系ポリアニオン粒子によってコア−シェル構造を形成してなるナトリウム系ポリアニオン粒子(E)として、具体的には(コア部)−(シェル部)が、例えば、(NaCoPO)−(NaNiPO)、(NaCo0.8Mn0.2PO)−(NaNiPO)、(NaCoPO)−(NaFe0.3Ni0.7PO)、(Na2CoSiO)−(Na2NiSiO)、(Na2Co0.8Mn0.2SiO)−(Na2NiSiO)、又は(Na2CoSiO)−(Na2Fe0.3Ni0.7SiO)等からなる粒子が挙げられる。 As sodium-based polyanion particles (E) formed by forming a core-shell structure with two or more kinds of sodium-based polyanion particles having different compositions, specifically, (core portion)-(shell portion) is, for example, (NaCoPO 4 )-(NaNiPO 4 ), (NaCo 0.8 Mn 0.2 PO 4 )-(NaNiPO 4 ), (NaCoPO 4 )-(NaFe 0.3 Ni 0.7 PO 4 ), (Na 2 CoSiO 4 )-(Na 2 NiSiO 4) ), (Na 2 Co 0.8 Mn 0.2 SiO 4 ) — (Na 2 NiSiO 4 ), (Na 2 CoSiO 4 ) — (Na 2 Fe 0.3 Ni 0.7 SiO 4 ), or the like.

上記式(V)又は上記式(VI)で表されるリチウム系ポリアニオン粒子(B)、並びに上記式(VII)又は上記式(VIII)で表されるナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の形状は特に限定されないが、かかるリチウム系ポリアニオン粒子(B)、及びナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の平均粒径は、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子又はナトリウム複合酸化物粒子と密に複合化させる観点から、10nm〜500nmが好ましく、10nm〜300nmがより好ましい。
なお、コア−シェル構造を形成してなるリチウム系ポリアニオン粒子(B)及びナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の平均粒径も上記と同様に、10nm〜500nmであって、好ましくは10nm〜300nmである。
The shape of the lithium-based polyanion particles (B) represented by the above formula (V) or the above formula (VI) and the sodium-based polyanion particles (E) represented by the above formula (VII) or the above formula (VIII) are particularly Although not limited, the average particle size of the lithium-based polyanion particles (B) and the sodium-based polyanion particles (E) is the surface of the lithium composite oxide secondary particles (A) or the sodium composite oxide secondary particles (D). In addition, in the internal voids, the thickness is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 300 nm, from the viewpoint of intimately complexing with the lithium composite oxide particles or the sodium composite oxide particles.
The average particle size of the lithium-based polyanion particles (B) and sodium-based polyanion particles (E) formed with a core-shell structure is also 10 nm to 500 nm, preferably 10 nm to 300 nm, as described above. .

上記リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、上記リチウム系ポリアニオン粒子(B)の含有量との質量比((A):(B))は、95:5〜50:50であって、90:10〜50:50が好ましく、85:15〜50:50がより好ましい。
また、上記ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と、上記ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の含有量との質量比((D):(E))は、95:5〜50:50であって、90:10〜50:50が好ましく、85:15〜50:50がより好ましい。
The mass ratio ((A) :( B)) between the content of the lithium composite oxide secondary particles (A) and the content of the lithium-based polyanion particles (B) is 95: 5 to 50:50. And 90: 10-50: 50 is preferable and 85: 15-50: 50 is more preferable.
The mass ratio ((D) :( E)) between the content of the sodium composite oxide secondary particles (D) and the content of the sodium-based polyanion particles (E) is 95: 5 to 50: 50, preferably 90:10 to 50:50, and more preferably 85:15 to 50:50.

また、上記複合酸化物二次粒子(A)又は(D)は、その内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)が包埋されるとともに、その表面に水不溶性炭素粒子(C)が担持されてなるものである場合、複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の含有量と、上記リチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)並びに上記水不溶性炭素粒子(C)の合計含有量との質量比((A):((B)+(C))、又は(D):((E)+(C)))は、好ましくは95:5〜50:50であって、90:10〜50:50が好ましく、85:15〜50:50がより好ましい。
さらに、上記複合酸化物二次粒子(A)又は(D)中の、リチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)と、水不溶性炭素粒子(C)との質量比((B):(C)、又は(E):(C))は、95:5〜70:30が好ましく、90:10〜75:25がより好ましい。
The composite oxide secondary particles (A) or (D) have water-insoluble carbon particles (C) embedded in the internal voids and water-insoluble carbon particles (C) supported on the surface. The content of the composite oxide secondary particles (A) or (D), the lithium-based polyanion particles (B) or the sodium-based polyanion particles (E), and the water-insoluble carbon particles (C). The mass ratio ((A): ((B) + (C)) or (D): ((E) + (C))) to the total content is preferably 95: 5 to 50:50. 90:10 to 50:50 is preferable, and 85:15 to 50:50 is more preferable.
Further, the mass ratio of the lithium-based polyanion particles (B) or sodium-based polyanion particles (E) in the composite oxide secondary particles (A) or (D) to the water-insoluble carbon particles (C) ((B ) :( C) or (E) :( C)) is preferably 95: 5 to 70:30, more preferably 90:10 to 75:25.

本発明のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法は、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子又はナトリウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とを複合化する工程を備える。   The method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery or a method for producing a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to the present invention comprises a lithium composite oxide secondary particle (A) or a sodium composite oxide two. A step of compounding lithium composite oxide particles or sodium composite oxide particles with lithium-based polyanion particles (B) or sodium-based polyanion particles (E) on the surface and internal voids of the secondary particles (D);

具体的には、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法は、次の工程(X)〜(Z):
(X)リチウム化合物又はナトリウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びマンガン化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(I)又は式(III)の複合酸化物二次粒子(A)又は(D)を得るか、或いは
リチウム化合物又はナトリウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びアルミニウム化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(II)又は式(IV)の複合酸化物二次粒子(A)又は(D)を得る工程、
(Y)リチウム化合物又はナトリウム化合物、コバルト化合物又はニッケル化合物の少なくとも1つ、及びリン酸化合物又はケイ酸化合物、並びに工程(X)で得られたリチウム複合酸化物二次粒子(A)、或いはナトリウム複合酸化物二次粒子(D)を水熱反応に付して、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子又はナトリウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)又はナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とが複合化されたリチウム系複合物又はナトリウム系複合物を得る工程、及び
(Z)工程(Y)で得られたリチウム系複合物又はナトリウム系複合物を洗浄し、乾燥する工程
を備える。
Specifically, the method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery or the method for producing a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery includes the following steps (X) to (Z):
(X) A mixed powder containing a lithium compound or a sodium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a manganese compound is fired, and the composite oxide secondary particles (A) or (A) or ( D) or calcining a mixed powder containing a lithium compound or a sodium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and an aluminum compound to obtain composite oxide secondary particles of formula (II) or formula (IV) ( Obtaining A) or (D);
(Y) at least one of lithium compound or sodium compound, cobalt compound or nickel compound, and phosphoric acid compound or silicic acid compound, and lithium composite oxide secondary particles (A) obtained in step (X), or sodium The composite oxide secondary particles (D) are subjected to a hydrothermal reaction, so that lithium composite oxide is formed on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) or the sodium composite oxide secondary particles (D). A step of obtaining a lithium-based composite or sodium-based composite in which particles or sodium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) or sodium-based polyanion particles (E) are combined; and (Z) step (Y) The step comprises washing and drying the lithium-based composite or sodium-based composite obtained in (1).

次に、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法について、より具体的に説明する。なお、ナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法については、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法における「リチウム」の文言を「ナトリウム」に置き換えればよい。   Next, the manufacturing method of the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery will be described more specifically. In addition, about the manufacturing method of the positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries, what is necessary is just to replace the word "lithium" in the manufacturing method of the positive electrode active material composite for lithium ion secondary batteries with "sodium."

工程(X)は、リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びマンガン化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(I)の複合酸化物二次粒子(A)を得るか、或いはリチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びアルミニウム化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(II)の複合酸化物二次粒子(A)を得る工程である。   In step (X), a mixed powder containing a lithium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a manganese compound is fired to obtain the composite oxide secondary particles (A) of the formula (I), or the lithium compound , Firing a mixed powder containing a nickel compound, a cobalt compound, and an aluminum compound to obtain composite oxide secondary particles (A) of the formula (II).

式(I)のLi−NCM系複合酸化物を得るには、原料化合物、例えば、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びマンガン化合物を、所望する複合酸化物の組成となるように水に溶解させて水溶液Aを得る。かかるニッケル化合物、コバルト化合物、及びマンガン化合物としては、例えば、当該金属元素の硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物等が挙げられる。具体的には、例えば、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸マンガン、酢酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸マンガン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
この過程で、必要に応じて、さらに所望する複合酸化物の組成になるように、活物質材料を構成する層状のリチウム金属複合酸化物の一部を置換する金属元素(M)として、Mg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を混入させてもよい。
In order to obtain the Li-NCM composite oxide of the formula (I), a raw material compound such as a nickel compound, a cobalt compound, and a manganese compound is dissolved in water so as to have a desired composite oxide composition, and an aqueous solution. Get A. Examples of such nickel compounds, cobalt compounds, and manganese compounds include sulfates, nitrates, carbonates, acetates, oxalates, oxides, hydroxides, and halides of the metal elements. Specific examples include nickel sulfate, cobalt sulfate, manganese sulfate, nickel acetate, cobalt acetate, and manganese acetate, but are not limited thereto.
In this process, if necessary, Mg may be used as a metal element (M 1 ) for substituting a part of the layered lithium metal composite oxide constituting the active material so as to have a desired composite oxide composition. , Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and Ge The above elements may be mixed.

次に、上記水溶液Aに、アルカリ溶液を添加して水溶液Bとし、溶解している金属水分を中和反応によって共沈させ、金属複合水酸化物を得る。アルカリ溶液は、水溶液BのpHが、10〜14に保持するのに充分な量を滴下する。アルカリ溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の水溶液を用いることができるが、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又はそれらの混合溶液を用いることが好ましい。   Next, an alkaline solution is added to the aqueous solution A to obtain an aqueous solution B, and the dissolved metal moisture is coprecipitated by a neutralization reaction to obtain a metal composite hydroxide. The alkaline solution is dropped in an amount sufficient to maintain the pH of the aqueous solution B at 10-14. As the alkaline solution, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonia or the like can be used, but sodium hydroxide, sodium carbonate or a mixed solution thereof is preferably used.

上記水溶液Bを撹拌して、金属複合水酸化物を生成させるが、この反応中の水溶液Bの温度は、30℃以上が好ましく、より好ましくは30℃〜60℃である。また、水溶液Bの撹拌時間は、30分間〜120分間が好ましく、30分間〜60分間がより好ましい。   The aqueous solution B is stirred to produce a metal composite hydroxide, and the temperature of the aqueous solution B during the reaction is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. to 60 ° C. Further, the stirring time of the aqueous solution B is preferably 30 minutes to 120 minutes, and more preferably 30 minutes to 60 minutes.

撹拌後、水溶液Bを濾過して金属複合水酸化物を回収する。回収した金属複合水酸化物は、水で洗浄後、乾燥するのが好ましい。   After stirring, the aqueous solution B is filtered to recover the metal composite hydroxide. The recovered metal composite hydroxide is preferably washed with water and then dried.

次いで、所望する複合酸化物の組成となるように、上記金属複合水酸化物とリチウム化合物を乾式混合し、酸素雰囲気下で焼成することにより、式(I)のLi−NCM系複合酸化物を得ることができる。リチウム化合物としては、例えば、水酸化リチウム又はその水和物、過酸化リチウム、硝酸リチウム、炭酸リチウム等を好適に使用することができる。金属複合水酸化物とリチウム化合物の乾式混合は、ボールミルやVブレンダー等の、通常の乾式混合機又は混合造粒装置等を用いることができ、自公転可能な遊星ボールミルを用いるのがより好ましい。   Next, the metal composite hydroxide and the lithium compound are dry-mixed so as to have a desired composite oxide composition, and calcined in an oxygen atmosphere, whereby the Li-NCM composite oxide of the formula (I) is obtained. Can be obtained. As the lithium compound, for example, lithium hydroxide or a hydrate thereof, lithium peroxide, lithium nitrate, lithium carbonate and the like can be preferably used. For the dry mixing of the metal composite hydroxide and the lithium compound, a normal dry mixer or a mixing granulator such as a ball mill or a V blender can be used, and it is more preferable to use a planetary ball mill capable of revolving.

上記金属複合水酸化物とリチウム化合物の混合物の焼成は、2段階(仮焼成及び本焼成)で行うことが好ましい。上記混合物中の水酸化物や炭酸塩からの水分子や二酸化炭素等の加熱分解成分を、仮焼成で除去した後に本焼成を行うことによって、効率よく式(I)のLi−NCM系複合酸化物を得ることができる。仮焼成の条件としては、特に限定されるものではないが、昇温速度は室温から1℃/分〜20℃/分であることが好ましい。また、雰囲気は、大気雰囲気又は酸素雰囲気であることが好ましい。また、焼成温度は、400℃〜1000℃であることが好ましく、450℃〜750℃であることがより好ましい。さらに、焼成時間は1時間〜20時間であることが好ましく、1時間〜10時間であることがより好ましい。   The firing of the mixture of the metal composite hydroxide and the lithium compound is preferably performed in two stages (temporary firing and main firing). By removing the thermal decomposition components such as water molecules and carbon dioxide from the hydroxide and carbonate in the above mixture by pre-baking and then performing main baking, the Li-NCM complex oxidation of formula (I) is efficiently performed. You can get things. The pre-baking conditions are not particularly limited, but the rate of temperature rise is preferably from room temperature to 1 ° C./min to 20 ° C./min. The atmosphere is preferably an air atmosphere or an oxygen atmosphere. Moreover, it is preferable that it is 400 to 1000 degreeC, and, as for baking temperature, it is more preferable that it is 450 to 750 degreeC. Furthermore, the firing time is preferably 1 hour to 20 hours, and more preferably 1 hour to 10 hours.

次の本焼成の条件としては、特に限定されるものではないが、仮焼成した後、乳鉢等で解砕された上記仮焼成物は、再度、室温から昇温速度1℃/分〜20℃/分で加熱される。この際の雰囲気は、空気中ないし酸素雰囲気下であることが好ましい。また、焼成温度は、600℃〜1200℃であることが好ましく、650℃〜900℃であることがより好ましい。さらに、焼成時間は3時間〜30時間であることが好ましく、5時間〜25時間であることがより好ましい。
この2段階の焼成には、酸素雰囲気、除湿及び除炭酸処理を施した乾燥空気雰囲気等の酸素濃度が20質量%以上のガス雰囲気に調整した電気炉、ロータリーキルン、管状炉、プッシャー炉等を用いることができる。
The conditions for the next main baking are not particularly limited, but the temporary baking after calcination and then crushed with a mortar or the like is performed again from room temperature to a heating rate of 1 ° C./min to 20 ° C. / Min. The atmosphere at this time is preferably in air or in an oxygen atmosphere. Moreover, it is preferable that it is 600 to 1200 degreeC, and, as for baking temperature, it is more preferable that it is 650 to 900 degreeC. Furthermore, the firing time is preferably 3 hours to 30 hours, and more preferably 5 hours to 25 hours.
For this two-stage firing, an electric furnace, a rotary kiln, a tubular furnace, a pusher furnace, etc. adjusted to a gas atmosphere with an oxygen concentration of 20% by mass or more such as an oxygen atmosphere, a dehumidified and decarboxylated dry air atmosphere, etc. are used. be able to.

Li−NCM系複合酸化物の一次粒子の平均粒径は、本焼成の焼成温度を調整することにより制御することができる。上記式(I)のLi−NCM系複合酸化物の一次粒子の平均粒径を50nm〜500nmとするには、焼成温度を好ましくは700℃〜1000℃、より好ましくは750℃〜900℃とすればよい。   The average particle diameter of the primary particles of the Li—NCM composite oxide can be controlled by adjusting the firing temperature of the main firing. In order to set the average particle size of the primary particles of the Li—NCM composite oxide of the above formula (I) to 50 nm to 500 nm, the firing temperature is preferably 700 ° C. to 1000 ° C., more preferably 750 ° C. to 900 ° C. That's fine.

さらに、複合酸化物二次粒子の内部空隙率は、本焼成の焼成時間を調整することにより制御することができる。上記式(I)のLi−NCM系複合酸化物粒子である一次粒子からなる複合酸化物二次粒子(A)の内部空隙率を4体積%〜12体積%とするには、焼成時間を好ましくは6時間〜12時間、より好ましくは8時間〜10時間とすればよい。   Furthermore, the internal porosity of the composite oxide secondary particles can be controlled by adjusting the firing time of the main firing. In order to set the internal porosity of the composite oxide secondary particles (A) composed of primary particles that are Li-NCM composite oxide particles of the above formula (I) to 4 vol% to 12 vol%, the firing time is preferably May be 6 hours to 12 hours, more preferably 8 hours to 10 hours.

最後に、得られた焼成物を水洗した後、濾過、乾燥して式(I)の複合酸化物二次粒子(A)を得る。ここで、上記乾燥は二段階で行い、第一段階の乾燥を、Li−NCM系複合酸化物の二次粒子中の水分(気化温度300℃で測定した水分率)が1質量%以下になるまでは90℃以下で乾燥し、その後、第二段階の乾燥を120℃以上で行うのが好ましい。水分量の測定は、例えば、カールフィッシャー水分計を用いて測定すればよい。   Finally, the obtained fired product is washed with water, filtered and dried to obtain composite oxide secondary particles (A) of the formula (I). Here, the drying is performed in two stages, and the moisture in the secondary particles of the Li-NCM composite oxide (water content measured at a vaporization temperature of 300 ° C.) is 1% by mass or less. It is preferable to dry at 90 ° C. or lower until the second stage of drying at 120 ° C. or higher. The moisture content may be measured using, for example, a Karl Fischer moisture meter.

コア−シェル構造を有するLi−NCM系複合酸化物を製造する場合、上記工程(X)の本焼成で得られた複合酸化物二次粒子をコア部とし、かかるコア部を構成する複合酸化物二次粒子の表面上に組成の異なるLi−NCM系複合酸化物が生成するように、工程(X)を繰り返せばよい。このシェル部を生成するための工程を工程(x)と称する。   When producing a Li-NCM complex oxide having a core-shell structure, the complex oxide secondary particles obtained by the main calcination in the step (X) are used as a core portion, and the complex oxide constituting the core portion What is necessary is just to repeat process (X) so that the Li-NCM type complex oxide from which a composition differs may be produced | generated on the surface of a secondary particle. The process for generating this shell part is referred to as process (x).

工程(x)において、シェル部となるLi−NCM系複合酸化物を得るには、上記工程(X)における水溶液Aの製造方法と同様にして、所望するLi−NCM系複合酸化物の組成に対応する水溶液aを得た後、上記工程(X)における水溶液Bの製造方法と同様にして、金属複合水酸化物を含む水溶液bを得る。   In the step (x), in order to obtain the Li-NCM composite oxide serving as the shell portion, the composition of the desired Li-NCM composite oxide is obtained in the same manner as in the method for producing the aqueous solution A in the step (X). After obtaining the corresponding aqueous solution a, an aqueous solution b containing a metal composite hydroxide is obtained in the same manner as in the method for producing the aqueous solution B in the step (X).

次に、上記水溶液bに、上記工程(X)の本焼成で得られたコア部を構成する複合酸化物二次粒子を混合撹拌し、室温から1℃/分〜20℃/分の昇温速度で100℃〜110℃まで加熱し、空気中ないし酸素雰囲気下、かかる加熱温度範囲で加熱しながら攪拌して水分を90%以上蒸発させる。これにより、コア部を構成する複合酸化物二次粒子の表面に、シェル部を構成するLi−NCM系複合酸化物粒子の原材料を共沈させることができる。なお、加熱温度を調整することで、シェル部の厚さを制御することができる。   Next, the composite oxide secondary particles constituting the core part obtained by the main calcination in the step (X) are mixed and stirred into the aqueous solution b, and the temperature is raised from room temperature to 1 ° C./min to 20 ° C./min. Heat to 100 ° C. to 110 ° C. at a speed, and stir while heating in the heating temperature range in air or oxygen atmosphere to evaporate water by 90% or more. Thereby, the raw material of the Li-NCM system complex oxide particle which comprises a shell part can be co-precipitated on the surface of the complex oxide secondary particle which comprises a core part. In addition, the thickness of a shell part is controllable by adjusting heating temperature.

上記工程を経ることにより得られた粒子を、工程(X)と同様にして二段階焼成及び二段階乾燥に付した後、水洗し、次いで濾過、及び乾燥して、コア−シェル構造を有するリチウム複合酸化物二次粒子(A)を得る。   The particles obtained through the above steps are subjected to two-step firing and two-step drying in the same manner as in step (X), then washed with water, then filtered, and dried to obtain lithium having a core-shell structure. Composite oxide secondary particles (A) are obtained.

次に、工程(X)において、式(II)の複合酸化物二次粒子(A)を得る場合につき、具体的に説明する。
式(II)の複合酸化物二次粒子(A)を得るには、原料化合物、例えば、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びアルミニウム化合物を、所望する複合酸化物の組成となるように水に溶解させて水溶液A’を得る。かかるニッケル化合物、コバルト化合物、及びアルミニウム化合物としては、例えば、当該金属元素の硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、酸化物、水酸化物、ハロゲン化物などが挙げられる。具体的には、例えば、硫酸ニッケル、硫酸コバルト、硫酸アルミニウム、酢酸ニッケル、酢酸コバルト、酢酸アルミニウム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。この過程で、必要に応じて、さらに所望する複合酸化物の組成になるように、活物質材料を構成する層状のリチウム金属複合酸化物の一部を置換する金属元素(M)として、Mg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を混入させてもよい。
Next, in the step (X), the case where the composite oxide secondary particles (A) of the formula (II) are obtained will be specifically described.
In order to obtain the composite oxide secondary particles (A) of the formula (II), a raw material compound such as a nickel compound, a cobalt compound, and an aluminum compound is dissolved in water so as to have a desired composite oxide composition. To obtain an aqueous solution A ′. Examples of such nickel compounds, cobalt compounds, and aluminum compounds include sulfates, nitrates, carbonates, acetates, oxalates, oxides, hydroxides, and halides of the metal elements. Specific examples include, but are not limited to, nickel sulfate, cobalt sulfate, aluminum sulfate, nickel acetate, cobalt acetate, and aluminum acetate. In this process, if necessary, Mg may be used as a metal element (M 2 ) for substituting a part of the layered lithium metal composite oxide constituting the active material so as to have a desired composite oxide composition. , Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi, and Ge Elements may be mixed.

次に、上記水溶液A’に、アルカリ剤を添加して水溶液B’とし、溶解している金属水分を中和反応によって共沈させ、金属複合水酸化物を得る。アルカリ剤は、水溶液B’のpHが10〜14に保持するのに充分な量を滴下する。アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の水溶液を用いることができるが、アンモニア、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム又はそれらの混合溶液を用いることが好ましい。   Next, an alkaline agent is added to the aqueous solution A ′ to obtain an aqueous solution B ′, and the dissolved metal water is coprecipitated by a neutralization reaction to obtain a metal composite hydroxide. The alkaline agent is dropped in an amount sufficient to maintain the pH of the aqueous solution B ′ at 10-14. As the alkaline agent, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonia or the like can be used, but it is preferable to use ammonia, sodium hydroxide, sodium carbonate or a mixed solution thereof.

上記水溶液B’を撹拌して、金属複合水酸化物を生成させるが、この反応中の水溶液B’の温度は、40℃以上が好ましく、より好ましくは40℃〜60℃である。また、水溶液B’の撹拌時間は、30分間〜120分間が好ましく、30分間〜60分間がより好ましい。   The aqueous solution B ′ is stirred to produce a metal composite hydroxide. The temperature of the aqueous solution B ′ during this reaction is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. to 60 ° C. Further, the stirring time of the aqueous solution B ′ is preferably 30 minutes to 120 minutes, and more preferably 30 minutes to 60 minutes.

嵩密度の高い金属複合水酸化物とするために、上記反応後の水溶液B’に、さらに次亜塩素酸ソーダや過酸化水素水等の酸化剤を添加してもよい。   In order to obtain a metal composite hydroxide having a high bulk density, an oxidizing agent such as sodium hypochlorite or hydrogen peroxide may be further added to the aqueous solution B ′ after the reaction.

撹拌後、水溶液B’を濾過して金属複合水酸化物を回収する。回収した金属複合水酸化物は、焼成して金属複合酸化物とするのが好ましい。金属複合酸化物としてリチウム化合物と反応させることで、得られるLi−NCA系複合酸化物の品位が安定するとともに、リチウムと均一かつ充分に反応させることができる。
金属複合酸化物を得るための焼成条件は、特に限定されるものではなく、例えば、大気雰囲気下、好ましくは500℃〜1100℃、より好ましくは600℃〜900℃の温度で焼成すればよい。
After stirring, the aqueous solution B ′ is filtered to recover the metal composite hydroxide. The recovered metal composite hydroxide is preferably fired to form a metal composite oxide. By reacting with the lithium compound as the metal composite oxide, the quality of the obtained Li-NCA composite oxide can be stabilized and can be uniformly and sufficiently reacted with lithium.
The firing conditions for obtaining the metal composite oxide are not particularly limited. For example, the firing may be performed in an air atmosphere at a temperature of preferably 500 ° C to 1100 ° C, more preferably 600 ° C to 900 ° C.

次いで、所望する複合酸化物の組成となるように、上記金属複合酸化物とリチウム化合物を乾式混合し、酸素雰囲気下で焼成することにより、式(II)のLi−NCA系複合酸化物を得ることができる。リチウム化合物としては、特に限定されるものではなく、例えば、水酸化リチウム又はその水和物、過酸化リチウム、硝酸リチウム、炭酸リチウム等が、好適に使用できる。金属複合酸化物とリチウム化合物の乾式混合は、ボールミルやVブレンダー等の、通常の乾式混合機又は混合造粒装置等を用いることができ、焼成には、酸素雰囲気、除湿及び除炭酸処理を施した乾燥空気雰囲気等の酸素濃度が20質量%以上のガス雰囲気に調整した電気炉、ロータリーキルン、管状炉、プッシャー炉等を用いることができる。   Next, the above-mentioned metal composite oxide and lithium compound are dry-mixed so as to have a desired composite oxide composition, and fired in an oxygen atmosphere to obtain a Li-NCA composite oxide of formula (II). be able to. The lithium compound is not particularly limited, and for example, lithium hydroxide or a hydrate thereof, lithium peroxide, lithium nitrate, lithium carbonate and the like can be preferably used. For the dry mixing of the metal composite oxide and the lithium compound, an ordinary dry mixer or a mixing granulator such as a ball mill or a V blender can be used. For firing, an oxygen atmosphere, dehumidification and decarboxylation are performed. An electric furnace, a rotary kiln, a tubular furnace, a pusher furnace, or the like adjusted to a gas atmosphere having an oxygen concentration of 20% by mass or more such as a dry air atmosphere can be used.

上記金属複合酸化物とリチウム化合物の混合物の焼成は、焼成温度が650℃〜850℃であることが好ましく、700℃〜800℃であることがより好ましい。650℃未満の焼成温度では、得られるLi−NCA系複合酸化物の結晶が未発達で構造的に不安定であり、充放電で容易に構造が破壊される。一方、焼成温度が850℃を超えると、Li−NCA系複合酸化物の層状構造が崩れ、リチウムイオンの挿入・脱離が困難になる。焼成時間は、5時間〜20時間であることが好ましく、6時間〜10時間であることがより好ましい。
さらに、リチウム化合物の結晶水又は炭酸を取り除くために、NCM系複合酸化物と同様にして、2段階焼成するのが好ましく、その場合には、第一段階の仮焼成を400℃〜600℃で1時間以上行い、続いて第二段階の本焼成を650℃〜850℃で5時間以上行えばよい。
In the firing of the mixture of the metal composite oxide and the lithium compound, the firing temperature is preferably 650 ° C to 850 ° C, and more preferably 700 ° C to 800 ° C. At a firing temperature of less than 650 ° C., the resulting Li—NCA composite oxide crystals are undeveloped and structurally unstable, and the structure is easily destroyed by charge and discharge. On the other hand, when the firing temperature exceeds 850 ° C., the layered structure of the Li—NCA-based composite oxide collapses, making it difficult to insert and desorb lithium ions. The firing time is preferably 5 hours to 20 hours, and more preferably 6 hours to 10 hours.
Furthermore, in order to remove the crystal water or carbonic acid of the lithium compound, it is preferable to perform two-stage firing in the same manner as the NCM-based composite oxide. What is necessary is just to carry out for 1 hour or more, and to perform 2nd stage main baking at 650 to 850 ° C. for 5 hours or more.

最後に、得られた焼成物を水洗した後、濾過、及び乾燥して式(II)の複合酸化物二次粒子(A)を得る。焼成物を水洗する際のスラリー濃度は、200g/L〜4000g/Lが好ましく、500g/L〜2000g/Lがより好ましい。このスラリー濃度が200g/L未満であると、Li−NCA系複合酸化物の二次粒子からリチウムの脱離が生じるおそれがある。
また、水洗に使用する水に炭酸ガスが多く含まれていると、炭酸リチウムが式(II)の複合酸化物二次粒子(A)に析出するため、水洗に用いる水の電気伝導率は、10μS/cm未満がこのましく、1μS/cm以下の水がより好ましい。
Finally, the obtained fired product is washed with water, filtered and dried to obtain composite oxide secondary particles (A) of the formula (II). The slurry concentration when washing the fired product with water is preferably 200 g / L to 4000 g / L, and more preferably 500 g / L to 2000 g / L. If the slurry concentration is less than 200 g / L, lithium may be desorbed from the secondary particles of the Li-NCA composite oxide.
In addition, when the water used for washing contains a large amount of carbon dioxide, lithium carbonate is precipitated in the composite oxide secondary particles (A) of the formula (II). Less than 10 μS / cm is preferable, and water of 1 μS / cm or less is more preferable.

本発明の製造方法では、この工程(X)において、水洗、濾過の後に行う乾燥は、二段階で行う必要がある。第一段階の乾燥を、二次粒子中の水分(気化温度300℃で測定した水分率)が1質量%以下になるまでは90℃以下で乾燥し、その後、第二段階の乾燥を120℃以上で行う。   In the production method of the present invention, in this step (X), the drying performed after washing with water and filtration needs to be performed in two stages. The first stage drying is performed at 90 ° C. or less until the moisture in the secondary particles (moisture ratio measured at a vaporization temperature of 300 ° C.) is 1% by mass or less, and then the second stage drying is performed at 120 ° C. This is done.

工程(Y)は、リチウム化合物、コバルト化合物又はニッケル化合物の少なくとも1つ、及びリン酸化合物又はケイ酸化合物、並びに工程(X)で得られたリチウム複合酸化物二次粒子(A)を水熱反応に付して、
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とが複合化されたリチウム系複合物を得る工程である。
In the step (Y), at least one of a lithium compound, a cobalt compound or a nickel compound, a phosphoric acid compound or a silicic acid compound, and the lithium composite oxide secondary particles (A) obtained in the step (X) are hydrothermally heated. Subject to reaction
This is a step of obtaining a lithium-based composite in which lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) are combined on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A).

工程(Y)は、リチウム化合物を含むスラリーa1に、リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加し、次いで少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩、及びリチウム複合酸化物二次粒子(A)を添加してスラリーa2を得た後に、スラリーa2を水和反応に付する工程である。   In the step (Y), a phosphoric acid compound or a silicic acid compound is added to the slurry a1 containing a lithium compound, and then a metal salt containing at least a cobalt compound or a nickel compound, and lithium composite oxide secondary particles (A) are added. Then, after obtaining slurry a2, slurry a2 is subjected to a hydration reaction.

スラリーa2におけるリチウム化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5質量部〜50質量部であり、より好ましくは7質量部〜45質量部である。より具体的には、リン酸化合物を用いた場合、スラリーa2におけるリチウム化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5質量部〜50質量部であり、より好ましくは10質量部〜45質量部である。また、ケイ酸化合物を用いた場合、スラリーa2におけるリチウム化合物の含有量は、水100質量部に対し、好ましくは5質量部〜40質量部であり、より好ましくは7質量部〜35質量部である。   The content of the lithium compound in the slurry a2 is preferably 5 to 50 parts by mass, more preferably 7 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water. More specifically, when a phosphoric acid compound is used, the content of the lithium compound in the slurry a2 is preferably 5 parts by mass to 50 parts by mass, more preferably 10 parts by mass to 100 parts by mass of water. 45 parts by mass. Moreover, when a silicic acid compound is used, content of the lithium compound in the slurry a2 is preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 7 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water. is there.

スラリーa1にリン酸化合物又はケイ酸化合物を添加する前に、予めスラリーa1を撹拌しておくのが好ましい。かかるスラリーa1の撹拌時間は、好ましくは1分間〜15分間であり、より好ましくは3分間〜10分間である。また、スラリーa1の温度は、好ましくは20℃〜90℃であり、より好ましくは20℃〜70℃である。   Before adding a phosphoric acid compound or a silicic acid compound to the slurry a1, it is preferable to stir the slurry a1 in advance. The stirring time of the slurry a1 is preferably 1 minute to 15 minutes, more preferably 3 minutes to 10 minutes. Moreover, the temperature of slurry a1 becomes like this. Preferably it is 20 to 90 degreeC, More preferably, it is 20 to 70 degreeC.

リン酸化合物として水溶液であるリン酸を用いる場合、スラリーa1にリン酸を添加するにあたり、スラリーa1を撹拌しながらリン酸を滴下するのが好ましい。スラリーa1にリン酸を滴下して少量ずつ加えることで、スラリーa1中において良好に反応が進行し、LiPOがスラリーa1中で均一に分散しつつ生成される。 When using phosphoric acid which is an aqueous solution as the phosphoric acid compound, when adding phosphoric acid to the slurry a1, it is preferable to add phosphoric acid dropwise while stirring the slurry a1. By adding phosphoric acid dropwise to the slurry a1 and adding small amounts little by little, the reaction proceeds well in the slurry a1, and Li 3 PO 4 is produced while being uniformly dispersed in the slurry a1.

リン酸の上記スラリーa1への滴下速度は、好ましくは15mL/分〜50mL/分であり、より好ましくは20mL/分〜45mL/分であり、さらに好ましくは28mL/分〜40mL/分である。また、リン酸を滴下しながらのスラリーa1の撹拌時間は、好ましくは0.5時間〜24時間であり、より好ましくは3時間〜12時間である。さらに、リン酸を滴下しながらのスラリーa1の撹拌速度は、好ましくは200rpm〜700rpmであり、より好ましくは250rpm〜600rpmであり、さらに好ましくは300rpm〜500rpmである。   The dropping rate of phosphoric acid into the slurry a1 is preferably 15 mL / min to 50 mL / min, more preferably 20 mL / min to 45 mL / min, and further preferably 28 mL / min to 40 mL / min. Moreover, the stirring time of the slurry a1 while dropping phosphoric acid is preferably 0.5 hours to 24 hours, and more preferably 3 hours to 12 hours. Furthermore, the stirring speed of the slurry a1 while dropping phosphoric acid is preferably 200 rpm to 700 rpm, more preferably 250 rpm to 600 rpm, and further preferably 300 rpm to 500 rpm.

リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1は、リン酸又はケイ酸1モルに対し、リチウムを2.0モル〜4.0モル含有するのが好ましく、2.0モル〜3.1モル含有するのがより好ましく、このような量となるよう、上記リチウム化合物と、リン酸化合物又はケイ酸化合物を用いればよい。より具体的には、リン酸化合物を用いた場合、リン酸化合物を添加した後のスラリーa1は、リン酸1モルに対し、リチウムを2.7モル〜3.3モル含有するのが好ましく、2.8モル〜3.1モル含有するのがより好ましく、ケイ酸化合物を用いた場合、ケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1は、ケイ酸1モルに対し、リチウムを2.0モル〜4.0モル含有するのが好ましく、2.0モル〜3.0モル含有するのがより好ましい。   The slurry a1 after the addition of the phosphoric acid compound or the silicic acid compound preferably contains 2.0 mol to 4.0 mol of lithium with respect to 1 mol of phosphoric acid or silicic acid, and 2.0 mol to 3. mol. It is more preferable to contain 1 mol, and the lithium compound and the phosphoric acid compound or the silicic acid compound may be used so as to obtain such an amount. More specifically, when a phosphoric acid compound is used, the slurry a1 after the addition of the phosphoric acid compound preferably contains 2.7 mol to 3.3 mol of lithium with respect to 1 mol of phosphoric acid, It is more preferable to contain 2.8 mol-3.1 mol, and when a silicic acid compound is used, the slurry a1 after adding a silicic acid compound is 2.0 mol-lithium with respect to 1 mol of silicic acid. It is preferable to contain 4.0 mol, and it is more preferable to contain 2.0 mol-3.0 mol.

リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1に対して窒素をパージすることにより、かかるスラリーa1中での反応を完了させて、LiPO又はケイ酸塩前駆体をスラリーとして得る。窒素がパージされると、スラリーa1中の溶存酸素濃度が低減された状態で反応を進行させることができ、また得られるLiPO又はケイ酸塩前駆体を含有するスラリーの溶存酸素濃度も効果的に低減されるため、次いで添加する金属塩の酸化を抑制することができる。かかるLiPO又はケイ酸塩前駆体を含有するスラリー中において、それらは微細な分散粒子として存在する。 By purging nitrogen to the slurry a1 after the addition of the phosphoric acid compound or the silicate compound, the reaction in the slurry a1 is completed to obtain Li 3 PO 4 or a silicate precursor as a slurry. . When nitrogen is purged, the reaction can proceed in a state where the dissolved oxygen concentration in the slurry a1 is reduced, and the dissolved oxygen concentration of the resulting slurry containing Li 3 PO 4 or silicate precursor is also Since it is effectively reduced, oxidation of the metal salt to be added next can be suppressed. In slurries containing such Li 3 PO 4 or silicate precursors, they exist as finely dispersed particles.

窒素をパージする際における圧力は、好ましくは0.1MPa〜0.2MPaであり、より好ましくは0.1MPa〜0.15MPaである。また、リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1の温度は、好ましくは20℃〜80℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。また、反応時間は、好ましくは5分間〜60分間であり、より好ましくは15分間〜45分間である。
さらに、窒素をパージする際、反応を良好に進行させる観点から、リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1を撹拌するのが好ましい。このときの撹拌速度は、好ましくは200rpm〜700rpmであり、より好ましくは250rpm〜600rpmである。
The pressure when purging nitrogen is preferably 0.1 MPa to 0.2 MPa, more preferably 0.1 MPa to 0.15 MPa. Moreover, the temperature of the slurry a1 after adding a phosphoric acid compound or a silicic acid compound becomes like this. Preferably it is 20 to 80 degreeC, More preferably, it is 20 to 60 degreeC. The reaction time is preferably 5 minutes to 60 minutes, more preferably 15 minutes to 45 minutes.
Furthermore, when purging nitrogen, it is preferable to stir slurry a1 after adding a phosphoric acid compound or a silicic acid compound from a viewpoint of making reaction progress favorable. The stirring speed at this time is preferably 200 rpm to 700 rpm, more preferably 250 rpm to 600 rpm.

また、より効果的にLiPO又はケイ酸塩前駆体の微細化を図る観点から、リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加した後のスラリーa1中における溶存酸素濃度を0.5mg/L以下とするのが好ましく、0.2mg/L以下とするのがより好ましい。 Further, from the viewpoint of more effectively miniaturizing Li 3 PO 4 or a silicate precursor, the dissolved oxygen concentration in the slurry a1 after adding the phosphoric acid compound or the silicate compound is 0.5 mg / L or less. And is more preferably 0.2 mg / L or less.

次いで、スラリーa1に少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩、及びリチウム複合酸化物二次粒子(A)を添加してスラリーa2を得る。少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩の合計添加量は、スラリーa2中に含有されるリン酸イオン又はケイ酸イオン1モルに対し、好ましくは0.99モル〜1.01モルであり、より好ましくは0.995モル〜1.005モルである。また、コバルト又はニッケル以外の金属(M又はM)塩を用いる場合、コバルト化合物、ニッケル化合物、及び金属(M又はM)塩の合計添加量は、得られたスラリーa2中のリン酸又はケイ酸1モルに対し、好ましくは0.99モル〜1.01モルであり、より好ましくは0.995モル〜1.005モルである。
なお、コバルト化合物、ニッケル化合物、金属(M又はM)塩及びリチウム複合酸化物二次粒子(A)の添加順序は、特に限定されない。また、これらの金属塩を添加する際に、必要に応じて酸化防止剤を添加してもよい。かかる酸化防止剤としては、亜硫酸ナトリウム(NaSO)、ハイドロサルファイトナトリウム(Na)、アンモニア水等を使用することができる。酸化防止剤の添加量は、過剰に添加されることによりリチウム系ポリアニオン粒子(C)の生成が抑制されるのを防止する観点から、コバルト化合物、ニッケル化合物、金属(M又はM)塩の合計1モルに対し、好ましくは0.01モル〜1モルであり、より好ましくは0.03モル〜0.5モルである。
Next, a slurry a2 is obtained by adding a metal salt containing at least a cobalt compound or a nickel compound and lithium composite oxide secondary particles (A) to the slurry a1. The total addition amount of the metal salt containing at least a cobalt compound or a nickel compound is preferably 0.99 mol to 1.01 mol with respect to 1 mol of phosphate ions or silicate ions contained in the slurry a2. Preferably it is 0.995 mol-1.005 mol. In the case of using a cobalt or nickel other metals (M 5 or M 6) salt, cobalt compounds, nickel compounds, and metal total amount of (M 5 or M 6) salt, phosphorus in the slurry a2 obtained Preferably it is 0.99 mol-1.01 mol with respect to 1 mol of acid or silicic acid, More preferably, it is 0.995 mol-1.005 mol.
Incidentally, the cobalt compound, nickel compound, order of addition of the metal (M 5 or M 6) salt and lithium composite oxide secondary particle (A) is not particularly limited. Moreover, when adding these metal salts, you may add antioxidant as needed. As such an antioxidant, sodium sulfite (Na 2 SO 3 ), sodium hydrosulfite (Na 2 S 2 O 4 ), aqueous ammonia and the like can be used. The addition amount of the antioxidant is a cobalt compound, a nickel compound, a metal (M 5 or M 6 ) salt from the viewpoint of preventing generation of the lithium-based polyanion particles (C) due to excessive addition. The total amount is preferably 0.01 mol to 1 mol, more preferably 0.03 mol to 0.5 mol.

リチウム複合酸化物二次粒子(A)の添加量は、上記の少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩のスラリーa2への添加量100質量部に対して、好ましくは60質量部〜800質量部であり、より好ましくは70質量部〜650質量部である。   The addition amount of the lithium composite oxide secondary particles (A) is preferably 60 parts by mass to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal salt containing at least the cobalt compound or the nickel compound added to the slurry a2. More preferably, it is 70 mass parts-650 mass parts.

次いで、工程(Y)では、得られたスラリーa2を水熱反応に付して、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とが複合化されたリチウム系複合物(A)を得る工程である。上記工程で得られたスラリーa2をそのまま、上記リチウム系ポリアニオン粒子(B)の前駆体として用いるため、工程の簡略化を図ることが可能である上、極めて微細な粒子であって正極材料として非常に有用なポリアニオン正極活物質を、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙に複合化したリチウム系複合物を得ることができる。   Next, in the step (Y), the obtained slurry a2 is subjected to a hydrothermal reaction, and lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A)) ( This is a step of obtaining a lithium-based composite (A) in which B) is combined. Since the slurry a2 obtained in the above process is used as it is as the precursor of the lithium-based polyanion particle (B), the process can be simplified, and it is extremely fine and very useful as a positive electrode material. A lithium-based composite obtained by combining the polyanion positive electrode active material useful for the surface of the lithium composite oxide secondary particles (A) and the internal voids can be obtained.

水熱反応に付する際に用いる水の使用量は、金属塩の溶解性、撹拌の容易性、及び合成の効率等の観点から、スラリーa2中に含有されるリチウム複合酸化物二次粒子(A)1質量部に対し、好ましくは10質量部〜100質量部であり、より好ましくは20質量部〜50質量部である。   The amount of water used for the hydrothermal reaction is selected from lithium composite oxide secondary particles contained in the slurry a2 from the viewpoint of the solubility of the metal salt, the ease of stirring, the efficiency of synthesis, and the like ( A) Preferably, it is 10-100 mass parts with respect to 1 mass part, More preferably, it is 20-50 mass parts.

水熱反応に付する際の温度は、100℃以上であればよく、130℃〜180℃が好ましい。水熱反応は耐圧容器中で行うのが好ましく、130℃〜180℃で反応を行う場合、この時の圧力は0.3MPa〜0.9MPaであるのが好ましく、140℃〜160℃で反応を行う場合の圧力は0.3MPa〜0.6MPaであるのが好ましい。水熱反応時間は0.1時間〜48時間が好ましく、さらに0.2時間〜24時間が好ましい。   The temperature for the hydrothermal reaction may be 100 ° C. or higher, and preferably 130 ° C. to 180 ° C. The hydrothermal reaction is preferably performed in a pressure vessel. When the reaction is performed at 130 ° C to 180 ° C, the pressure at this time is preferably 0.3 MPa to 0.9 MPa, and the reaction is performed at 140 ° C to 160 ° C. The pressure in carrying out is preferably 0.3 MPa to 0.6 MPa. The hydrothermal reaction time is preferably 0.1 to 48 hours, more preferably 0.2 to 24 hours.

コア−シェル構造を形成してなるリチウム系ポリアニオン粒子(B)を製造する場合、上記工程(Y)で得られたリチウム系ポリアニオン粒子をコア部とし、かかるコア部を構成するリチウム系ポリアニオン粒子の表面上に、組成の異なるリチウム系ポリアニオン組成物bを生成させるべく、リチウム系ポリアニオン組成物bが生成するように調整されたスラリーa2に、上記工程で得られたリチウム系ポリアニオン粒子を混合した後、上記と同様に水熱反応を行えばよい。
この工程を繰り返すことによって、2層以上の組成の異なるリチウム系ポリアニオン組成物からなる、同心円状の層構造を有するリチウム系ポリアニオン粒子(B)を得ることができる。
When producing lithium-based polyanion particles (B) formed with a core-shell structure, the lithium-based polyanion particles obtained in the above step (Y) are used as a core portion, and the lithium-based polyanion particles constituting the core portion After mixing the lithium-based polyanion particles obtained in the above step with the slurry a2 prepared so that the lithium-based polyanion composition b is generated on the surface so as to generate the lithium-based polyanion composition b having a different composition. The hydrothermal reaction may be performed in the same manner as described above.
By repeating this step, lithium-based polyanion particles (B) having a concentric layer structure composed of two or more layers of different lithium-based polyanion compositions can be obtained.

この際、コアとなるリチウム系ポリアニオン粒子の粒子径の制御は、かかるリチウム系ポリアニオン粒子を生成させる際の水熱反応の温度、圧力及び時間を調整することによって行うことができ、またシェルとなるリチウム系ポリアニオン組成物bの被覆厚さの制御は、リチウム系ポリアニオン組成物bを生成させる際の水熱反応の温度、圧力及び時間を調整することによって行うことができる。   At this time, the particle size of the lithium-based polyanion particles as the core can be controlled by adjusting the temperature, pressure, and time of the hydrothermal reaction when the lithium-based polyanion particles are produced, and the shell becomes a shell. The coating thickness of the lithium-based polyanion composition b can be controlled by adjusting the temperature, pressure and time of the hydrothermal reaction when the lithium-based polyanion composition b is produced.

上記コア−シェル構造を形成してなるリチウム系ポリアニオン粒子(B)の製造において、繰り返し回数が2回目以降であるときの、スラリーa2中でのリチウム系ポリアニオン組成物bを生成するための原料化合物の含有量は、リチウム系ポリアニオン組成物bによる被覆層を均一に形成する観点から、スラリーa2 100質量%中、0.5質量%〜10質量%が好ましい。   Raw material compound for producing lithium-based polyanion composition b in slurry a2 in the production of lithium-based polyanion particles (B) formed with the core-shell structure, when the number of repetitions is the second or later The content of is preferably 0.5% by mass to 10% by mass in 100% by mass of the slurry a2 from the viewpoint of uniformly forming a coating layer of the lithium-based polyanion composition b.

工程(Z)は、工程(Y)で得られたリチウム系複合物を洗浄し、乾燥する工程である。
上記工程(Y)において、水熱反応に付した後に得られたスラリーを固液分離し、目的物であるリチウム系複合物を固形分として得る。固液分離に用いる装置としては、例えば、フィルタープレス機、遠心濾過機等が挙げられる。なかでも、効率的に固形分を得る観点から、フィルタープレス機を用いるのが好ましい。
Step (Z) is a step of washing and drying the lithium composite obtained in step (Y).
In the step (Y), the slurry obtained after the hydrothermal reaction is subjected to solid-liquid separation, and the target lithium-based composite is obtained as a solid content. Examples of the apparatus used for solid-liquid separation include a filter press machine and a centrifugal filter machine. Especially, it is preferable to use a filter press from a viewpoint of obtaining solid content efficiently.

次に、回収されたリチウム系複合物を、かかるリチウム系複合物の乾燥質量1質量部に対して10質量部〜60質量部の洗浄水によって洗浄する。これにより、アニオン成分等の不純物を効果的に除去することができる。洗浄水の量は、リチウム系複合物の乾燥質量1質量部に対し、10質量部〜60質量部であって、好ましくは10質量部〜40質量部である。また、洗浄水の温度は、不純物を効果的に除去する観点から、好ましくは10℃〜80℃であり、より好ましくは10℃〜70℃である。   Next, the recovered lithium-based composite is washed with 10 to 60 parts by mass of washing water with respect to 1 part by mass of the dry mass of the lithium-based composite. Thereby, impurities, such as an anion component, can be removed effectively. The amount of washing water is 10 parts by mass to 60 parts by mass, and preferably 10 parts by mass to 40 parts by mass with respect to 1 part by mass of the dry mass of the lithium composite. Further, the temperature of the washing water is preferably 10 ° C. to 80 ° C., more preferably 10 ° C. to 70 ° C., from the viewpoint of effectively removing impurities.

洗浄後のリチウム系複合物は、乾燥することにより単離されて、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体となる。乾燥手段としては、凍結乾燥、真空乾燥が用いられる。   The washed lithium-based composite is isolated by drying and becomes a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery. As the drying means, freeze drying or vacuum drying is used.

上記リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面において、リチウム系ポリアニオン粒子(B)がリチウム複合酸化物粒子と複合化して、かかる表面を被覆している程度は、X線光電子分光法(XPS)によって評価することができる。具体的には、得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体に数keVの軟X線を照射すると、かかる軟X線の照射を受けた部位から、かかる部位を構成する元素に固有のエネルギー値を持つ光電子が放出されるので、リチウム複合酸化物二次粒子(A)から放出されるNi2p3/2のピークを解析した得られる3価のNiに相当するピーク強度と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)から放出されるP2p又はSi2pのピーク強度を比較することで、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の表面が露出している部位の面積比、すなわち、かかるリチウム系ポリアニオン粒子(B)がリチウム複合酸化物二次粒子(A)を被覆している程度が分かる。このピーク強度比(Ni2p3/2の3価のNiのピーク強度)/(P2pのピーク強度)、又は(Ni2p1/2のピーク強度)/(Si2pのピーク強度)は、好ましくは0.1以下であり、より好ましくは0.05以下である。かかるピーク強度比であれば、得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の表面は、リチウム系ポリアニオン粒子(B)によって、密に被覆されている。 The extent to which the lithium-based polyanion particles (B) are combined with the lithium composite oxide particles on the surface of the lithium composite oxide secondary particles (A) and coat the surfaces is determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). ). Specifically, when the obtained positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery is irradiated with several keV of soft X-rays, it is inherent to the element constituting the portion from the portion irradiated with the soft X-ray. Since the photoelectrons having the energy values of 2 are emitted, the peak intensity corresponding to the trivalent Ni obtained by analyzing the peak of Ni2p 3/2 emitted from the lithium composite oxide secondary particles (A), and the lithium system By comparing the peak intensities of P2p or Si2p released from the polyanion particles (B), the area ratio of the portion where the surface of the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery is exposed, that is, such a lithium-based polyanion It can be seen that the particles (B) cover the lithium composite oxide secondary particles (A). This peak intensity ratio (Ni2p 3/2 trivalent Ni peak intensity) / (P2p peak intensity) or (Ni2p 1/2 peak intensity) / (Si2p peak intensity) is preferably 0.1. Or less, more preferably 0.05 or less. With such a peak intensity ratio, the surface of the obtained positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery is densely covered with the lithium-based polyanion particles (B).

さらに、元素分布の確認できる透過型電子顕微鏡(TEM−EDX)によって、上記リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙中で、リチウム複合酸化物粒子と複合化したリチウム系ポリアニオン粒子(B)を直接観察することができる。具体的には、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の破断面や研磨面について、電子像とP又はSiの分布像を観察することで、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体中におけるリチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)との複合化部位を確認することができる。   Furthermore, lithium-based polyanion particles complexed with lithium composite oxide particles in the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) by a transmission electron microscope (TEM-EDX) in which element distribution can be confirmed (B) can be observed directly. Specifically, the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery is observed by observing an electron image and a P or Si distribution image on the fracture surface or polished surface of the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery. The composite part of lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) can be confirmed.

また、水不溶性炭素粒子(C)が、NCM系二次粒子(A)又は(D)或いはNCA系複合酸化物二次粒子(A)又は(D)の内部空隙に包埋されるとともに、その表面に担持されてなるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法は、さらに水不溶性炭素粒子(C)を用い、リチウム複合酸化物二次粒子(A)又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面に水不溶性炭素粒子(C)を担持する工程を備えるのが好ましい。すなわち、かかるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法又はナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法は、具体的には、次の工程(X’)〜(Z’):
(X’)リチウム化合物又はナトリウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びマンガン化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(I)又は式(III)のNCM系複合酸化物を得るか、或いは
リチウム化合物又はナトリウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、及びアルミニウム化合物を含有する混合粉体を焼成して、式(II)又は式(IV)のNCA系複合酸化物を得る工程、
(Y’)水不溶性炭素粒子(C)、リチウム化合物又はナトリウム化合物、コバルト化合物又はニッケル化合物の少なくとも1つ、及びリン酸化合物又はケイ酸化合物、並びに工程(I’)で得られたリチウム複合酸化物二次粒子(A)、又はナトリウム複合酸化物二次粒子(D)を水熱反応に付して、
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とが複合化され、さらにリチウム複合酸化物二次粒子(A)の内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)が包埋され、加えてリチウム複合酸化物の二次粒子(A)の表面に水不溶性炭素粒子(C)が担持されたリチウム系複合物、又は
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、ナトリウム複合酸化物粒子とナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とが複合化され、さらにナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)が包埋され、加えてナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面に水不溶性炭素粒子(C)が担持されたナトリウム系複合物を得る工程、及び、
(Z’)工程(Y’)で得られたリチウム系複合物又はナトリウム系複合物を洗浄し、乾燥する工程
を備える。
Further, the water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the NCM-based secondary particles (A) or (D) or the NCA-based composite oxide secondary particles (A) or (D), A method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery supported on a surface or a method for producing a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery further uses water-insoluble carbon particles (C), and a lithium composite It is preferable to include a step of supporting the water-insoluble carbon particles (C) on the surfaces of the oxide secondary particles (A) or the sodium composite oxide secondary particles (D). Specifically, the method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery or the method for producing a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery is specifically described in the following steps (X ′) to (Z ′). ):
(X ′) calcining a mixed powder containing a lithium compound or sodium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a manganese compound to obtain an NCM-based composite oxide of formula (I) or formula (III), or Firing a mixed powder containing a lithium compound or sodium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and an aluminum compound to obtain an NCA-based composite oxide of formula (II) or formula (IV);
(Y ′) Water-insoluble carbon particles (C), at least one of lithium compound or sodium compound, cobalt compound or nickel compound, and phosphoric acid compound or silicic acid compound, and lithium composite oxidation obtained in step (I ′) The product secondary particles (A) or the sodium composite oxide secondary particles (D) are subjected to a hydrothermal reaction,
Lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) are combined on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A), and the internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) A lithium-based composite in which water-insoluble carbon particles (C) are embedded, and in addition, water-insoluble carbon particles (C) are supported on the surfaces of secondary particles (A) of the lithium composite oxide, or sodium composite oxide Sodium composite oxide particles and sodium-based polyanion particles (E) are complexed on the surface and internal voids of the secondary particles (D), and water-insoluble carbon is further incorporated in the internal voids of the sodium complex oxide secondary particles (D). Obtaining a sodium-based composite in which the particles (C) are embedded and in addition the water-insoluble carbon particles (C) are supported on the surfaces of the sodium composite oxide secondary particles (D); and
(Z ′) comprising a step of washing and drying the lithium-based composite or sodium-based composite obtained in the step (Y ′).

次に、水不溶性炭素粒子(C)を用いるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法について、より具体的に説明する。なお、ナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法については、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法における「リチウム」の文言を「ナトリウム」に置き換えればよい。
水不溶性炭素粒子(C)を用いるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法において、上記工程(X’)は上記工程(X)と同様であるので、工程(Y’)以降について説明する。
Next, the manufacturing method of the positive electrode active material composite for lithium ion secondary batteries using water-insoluble carbon particles (C) will be described more specifically. In addition, about the manufacturing method of the positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries, what is necessary is just to replace the word "lithium" in the manufacturing method of the positive electrode active material composite for lithium ion secondary batteries with "sodium."
In the method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery using water-insoluble carbon particles (C), the step (X ′) is the same as the step (X). explain.

工程(Y’)は、工程(X’)で得られた、リチウム複合酸化物二次粒子(A)と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の原料であるリチウム化合物、コバルト化合物又はニッケル化合物の少なくとも1つ、及びリン酸化合物又はケイ酸化合物、さらに水不溶性炭素粒子(C)を混合したスラリーを水熱反応に付して、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とが複合化するとともに、かかるリチウム複合酸化物二次粒子(A)の内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)が包埋されるとともに、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面に水不溶性炭素粒子(C)が担持されるリチウム系複合物(B)を得る工程である。   In the step (Y ′), at least one of the lithium composite oxide secondary particles (A) obtained in the step (X ′) and the lithium compound, cobalt compound, or nickel compound that is a raw material of the lithium-based polyanion particles (B). One and a slurry in which a phosphoric acid compound or a silicic acid compound and water-insoluble carbon particles (C) are mixed are subjected to a hydrothermal reaction, and on the surface and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A), Lithium composite oxide particles and lithium-based polyanion particles (B) are complexed, and water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A). This is a step of obtaining a lithium-based composite (B) in which water-insoluble carbon particles (C) are supported on the surface of the composite oxide secondary particles (A).

工程(Y’)は、上記工程(Y)で用いた製造方法と同様にして、所定の原料化合物を水熱反応に付する工程である。すなわち、かかる工程(Y’)では、工程(X’)で得られたLi−NCM系複合酸化物、又はLi−NCA系複合酸化物の少なくとも1種以上からなる複合酸化物二次粒子(A)、及びリチウム系ポリアニオン粒子(B)の原料であるリチウム化合物、コバルト化合物又はニッケル化合物の少なくとも1つを含む金属塩、及びリン酸化合物又はケイ酸化合物、並びに水不溶性炭素粒子(C)を水熱反応に付して、上記リチウム系複合物を得る。   Step (Y ′) is a step of subjecting a predetermined raw material compound to a hydrothermal reaction in the same manner as in the production method used in step (Y). That is, in the step (Y ′), the composite oxide secondary particles (A) composed of at least one or more of the Li—NCM composite oxide or the Li—NCA composite oxide obtained in the step (X ′). ), A metal salt containing at least one of a lithium compound, a cobalt compound or a nickel compound which is a raw material of the lithium-based polyanion particles (B), a phosphoric acid compound or a silicic acid compound, and water-insoluble carbon particles (C) The lithium-based composite is obtained through a thermal reaction.

また、工程(Y’)における水不溶性炭素粒子(C)の取扱いは、上記工程(Y)におけるリチウム複合酸化物二次粒子(A)と同様であればよい。
すなわち、工程(Y’)は、リチウム化合物を含むスラリーa1’に、リン酸化合物又はケイ酸化合物を添加し、次いで少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩、及びリチウム複合酸化物二次粒子(A)と水不溶性炭素粒子(C)を添加してスラリーa2’を得た後に、スラリーa2’を水和反応に付する工程である。
Moreover, the handling of the water-insoluble carbon particles (C) in the step (Y ′) may be the same as the lithium composite oxide secondary particles (A) in the step (Y).
That is, in the step (Y ′), a phosphoric acid compound or a silicic acid compound is added to the slurry a1 ′ containing a lithium compound, and then a metal salt containing at least a cobalt compound or a nickel compound, and lithium composite oxide secondary particles ( In this step, slurry A2 ′ is obtained by adding A) and water-insoluble carbon particles (C), and then subjecting slurry a2 ′ to a hydration reaction.

さらに、工程(Y’)では、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、上記リチウム系ポリアニオン粒子(B)及び上記水不溶性炭素粒子(C)の合計含有量との質量比((A):((B)+(C)))が、上記量的関係となるように、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の使用量、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の原料であるリン酸化合物又はケイ酸化合物、少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩の添加量、及び上記水不溶性炭素粒子(C)の添加量を調整する。   Furthermore, in the step (Y ′), the mass ratio of the content of the lithium composite oxide secondary particles (A) and the total content of the lithium-based polyanion particles (B) and the water-insoluble carbon particles (C) ( (A): ((B) + (C))) is the amount of the lithium composite oxide secondary particles (A) used, and the raw material of the lithium-based polyanion particles (B) so as to satisfy the above quantitative relationship. The addition amount of the metal salt containing a phosphoric acid compound or a silicic acid compound, at least a cobalt compound or a nickel compound, and the addition amount of the water-insoluble carbon particles (C) are adjusted.

ここで、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の原料であるリン酸化合物又はケイ酸化合物の使用量と、少なくともコバルト化合物又はニッケル化合物を含む金属塩の使用量のモル比は、上記工程(Y)と同じである。すなわち、リン酸1モルに対してはリチウムを2.7モル〜3.3モル、ケイ酸1モルに対してはリチウムを2.0モル〜4.0モル、リン酸イオン又はケイ酸イオン1モルに対して金属塩の合計添加量は、0.99モル〜1.01モルである。   Here, the molar ratio between the amount of the phosphoric acid compound or silicic acid compound used as the raw material of the lithium-based polyanion particles (B) and the amount of the metal salt containing at least a cobalt compound or a nickel compound is the same as the above step (Y). The same. That is, 2.7 mol to 3.3 mol of lithium for 1 mol of phosphoric acid, and 2.0 mol to 4.0 mol of lithium for 1 mol of silicic acid, phosphate ion or silicate ion 1 The total addition amount of the metal salt is 0.99 mol to 1.01 mol with respect to mol.

工程(Z’)は、工程(Y’)で得られたリチウム系複合物を洗浄し、乾燥してリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体を得る工程であり、上記工程(Z)で用いた製造方法と同様である。すなわち、上記工程(Y’)の水熱反応に付した後に得られたスラリーを固液分離してリチウム系複合物を得た後、かかるリチウム系複合物の乾燥質量1質量部に対して10質量部〜60質量部の洗浄水によって洗浄し、乾燥すればよい。   The step (Z ′) is a step of washing the lithium composite obtained in the step (Y ′) and drying to obtain a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery. In the step (Z), This is the same as the manufacturing method used. That is, after the slurry obtained after the hydrothermal reaction in the above step (Y ′) is subjected to solid-liquid separation to obtain a lithium-based composite, 10 parts by weight with respect to 1 part by mass of the dry weight of the lithium-based composite. What is necessary is just to wash | clean with the mass water-60 mass parts wash water, and to dry.

得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体において、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面において、リチウム系ポリアニオン粒子(B)がリチウム複合酸化物粒子と複合化して、かかる表面を被覆し、水不溶性炭素粒子(C)が担持されている程度は、X線光電子分光法(XPS)によって評価することができる。具体的には、リチウム複合酸化物二次粒子(A)から放出されるNi2p3/2のピークを解析して得られる3価のNiに相当するピーク強度と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)から放出されるP2p又はSi2pのピーク強度及び水不溶性炭素粒子(C)から放出されるP2p又はSi2pとC1sとのピーク強度の合計を比較することで、リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の表面が露出している部位の面積比、すなわち、かかるリチウム系ポリアニオン粒子(B)又は水不溶性炭素粒子(C)が、リチウム複合酸化物二次粒子(A)を被覆している程度が分かる。このピーク強度比(Ni2p3/2の3価のNiのピーク強度)/((P2pのピーク強度)+(C1sのピーク強度))、又は(Ni2p3/2の3価のNiのピーク強度)/((Si2pのピーク強度)+(C1sのピーク強度))は、好ましくは0.1以下、より好ましくは0.05以下である。かかるピーク強度比であれば、得られたリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の表面は、リチウム系ポリアニオン粒子(B)と水不溶性炭素粒子(C)によって、密に被覆されている。 In the obtained positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery, the lithium-based polyanion particles (B) are combined with the lithium composite oxide particles on the surface of the lithium composite oxide secondary particles (A), and the surface The extent to which water-insoluble carbon particles (C) are supported can be evaluated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Specifically, the peak intensity corresponding to trivalent Ni obtained by analyzing the peak of Ni2p 3/2 released from the lithium composite oxide secondary particles (A), and the lithium-based polyanion particles (B). By comparing the sum of the peak intensity of P2p or Si2p released and the peak intensity of P2p or Si2p released from water-insoluble carbon particles (C) and C1s, the positive electrode active material composite for the lithium ion secondary battery It can be seen that the area ratio of the exposed portions of the surface, that is, the extent to which the lithium-based polyanion particles (B) or water-insoluble carbon particles (C) cover the lithium composite oxide secondary particles (A). This peak intensity ratio (Ni2p 3/2 trivalent Ni peak intensity) / ((P2p peak intensity) + (C1s peak intensity)) or (Ni2p 3/2 trivalent Ni peak intensity) / ((Peak intensity of Si2p) + (peak intensity of C1s)) is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less. With such a peak intensity ratio, the surface of the obtained positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery is densely covered with lithium-based polyanion particles (B) and water-insoluble carbon particles (C).

本発明の二次電池用正極活物質複合体を正極材料として適用し、これを含むリチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池である二次電池としては、正極と負極と電解液とセパレータを必須構成とするものであれば特に限定されない。   The positive electrode active material composite for a secondary battery of the present invention is applied as a positive electrode material, and a secondary battery that is a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery containing the composite includes a positive electrode, a negative electrode, an electrolyte, and a separator. There is no particular limitation as long as it is an essential configuration.

ここで、負極については、リチウムイオン又はナトリウムイオンを充電時には吸蔵し、かつ放電時には放出することができれば、その材料構成で特に限定されるものではなく、公知の材料構成のものを用いることができる。たとえば、リチウム金属、ナトリウム金属、グラファイト又は非晶質炭素等の炭素材料等である。そしてリチウムイオン又はナトリウムイオンを電気化学的に吸蔵・放出し得るインターカレート材料で形成された電極、特に炭素材料を用いることが好ましい。   Here, as for the negative electrode, as long as lithium ions or sodium ions can be occluded at the time of charging and can be released at the time of discharging, the material configuration is not particularly limited, and those having a known material configuration can be used. . For example, a carbon material such as lithium metal, sodium metal, graphite, or amorphous carbon. It is preferable to use an electrode formed of an intercalating material capable of electrochemically inserting and extracting lithium ions or sodium ions, particularly a carbon material.

電解液は、有機溶媒に支持塩を溶解させたものである。有機溶媒は、通常リチウムイオン二次電池やナトリウムイオン二次電池の電解液の用いられる有機溶媒であれば特に限定されるものではなく、例えば、カーボネート類、ハロゲン化炭化水素、エーテル類、ケトン類、ニトリル類、ラクトン類、オキソラン化合物等を用いることができる。   The electrolytic solution is obtained by dissolving a supporting salt in an organic solvent. The organic solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that is usually used for an electrolyte solution of a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery. For example, carbonates, halogenated hydrocarbons, ethers, ketones Nitriles, lactones, oxolane compounds and the like can be used.

支持塩は、その種類が特に限定されるものではないが、リチウムイオン二次電池の場合、LiPF、LiBF、LiClO及びLiAsFから選ばれる無機塩、該無機塩の誘導体、LiSOCF、LiC(SOCF及びLiN(SOCF、LiN(SO及びLiN(SOCF)(SO)から選ばれる有機塩、並びに該有機塩の誘導体の少なくとも1種であることが好ましい。また、ナトリウムイオン二次電池の場合、NaPF、NaBF、NaClO及びNaAsFから選ばれる無機塩、該無機塩の誘導体、NaSOCF、NaC(SOCF及びNaN(SOCF、NaN(SO及びNaN(SOCF)(SO)から選ばれる有機塩、並びに該有機塩の誘導体の少なくとも1種であることが好ましい。 The type of the supporting salt is not particularly limited, but in the case of a lithium ion secondary battery, an inorganic salt selected from LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 and LiAsF 6 , a derivative of the inorganic salt, LiSO 3 CF 3 , an organic material selected from LiC (SO 3 CF 3 ) 2 and LiN (SO 3 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 and LiN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ) It is preferably at least one of a salt and a derivative of the organic salt. In the case of a sodium ion secondary battery, an inorganic salt selected from NaPF 6 , NaBF 4 , NaClO 4 and NaAsF 6 , a derivative of the inorganic salt, NaSO 3 CF 3 , NaC (SO 3 CF 3 ) 2 and NaN (SO 3 CF 3 ) 2 , NaN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 and NaN (SO 2 CF 3 ) (SO 2 C 4 F 9 ), and at least one of derivatives of the organic salt It is preferable.

セパレータは、正極及び負極を電気的に絶縁し、電解液を保持する役割を果たすものである。たとえば、多孔性合成樹脂膜、特にポリオレフィン系高分子(ポリエチレン、ポリプロピレン)の多孔膜を用いればよい。   The separator plays a role of electrically insulating the positive electrode and the negative electrode and holding the electrolytic solution. For example, a porous synthetic resin film, particularly a polyolefin polymer (polyethylene, polypropylene) porous film may be used.

上記の構成を有するリチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池の形状としては、特に制限を受けるものではなく、コイン型、円筒型,角型等種々の形状や、ラミネート外装体に封入した不定形状であってもよい。   The shape of the lithium ion secondary battery or sodium ion secondary battery having the above configuration is not particularly limited, and various shapes such as a coin shape, a cylindrical shape, and a square shape, and an indeterminate sealed in a laminate outer package. It may be a shape.

以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

[製造例1:濃度勾配の無いLi−NCM系複合酸化物粒子の製造]
Ni:Co:Mnのモル比が1:1:1となるように、硫酸ニッケル六水和物 263g、硫酸コバルト七水和物 281g、硫酸マンガン五水和物 241g、及び水 3Lを混合した後、かかる混合液に25%アンモニア水を、滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーA1を得た。
次いで、スラリーA1をろ過、乾燥して、金属複合水酸化物の混合物B1を得た後、かかる混合物B1に炭酸リチウム37gをボールミルで混合して粉末混合物C1を得た。
得られた粉末混合物C1を、空気雰囲気下で800℃×5時間仮焼成して解砕した後、本焼成として空気雰囲気下で800℃×10時間焼成し、Li−NCM系複合酸化物(LiNi0.33Co0.33Mn0.34)の二次粒子を得た。(二次粒子の平均粒径:10μm)
以後、上記複合酸化物粒子をLi−NCM−1と称する。
[Production Example 1: Production of Li-NCM complex oxide particles having no concentration gradient]
After mixing 263 g of nickel sulfate hexahydrate, 281 g of cobalt sulfate heptahydrate, 241 g of manganese sulfate pentahydrate, and 3 L of water so that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 1: 1: 1 Then, 25% aqueous ammonia was added dropwise to the mixture at a dropping rate of 300 mL / min to obtain a slurry A1 containing a metal composite hydroxide having a pH of 11.
Next, the slurry A1 was filtered and dried to obtain a metal composite hydroxide mixture B1, and then 37 g of lithium carbonate was mixed with the mixture B1 by a ball mill to obtain a powder mixture C1.
The obtained powder mixture C1 was calcined by calcination at 800 ° C. for 5 hours in an air atmosphere, and then baked at 800 ° C. for 10 hours in an air atmosphere as main calcination. Secondary particles of 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 ) were obtained. (Average particle size of secondary particles: 10 μm)
Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as Li-NCM-1.

[製造例2:濃度勾配の有るLi−NCM系複合酸化物粒子の製造]
Ni:Co:Mnのモル比が0.53:0.735:0.735となるように、硫酸ニッケル六水和物334g、硫酸コバルト七水和物159g、硫酸マンガン五水和物136g、及び水2.4Lを混合し、Ni−poor水溶液A2を得た。また、Ni:Co:Mnのモル比が0.9:0.05:0.05となるように、硫酸ニッケル六水和物142g、硫酸コバルト七水和物9g、硫酸マンガン五水和物7g及び水0.6Lを混合し、Ni−rich水溶液B2を得た。Ni−rich水溶液B2をポンプで撹拌しながら、25%アンモニア水を滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーC2を得た。得られたスラリーC2を撹拌しながら、Ni−poor水溶液A2全量を加え、かかるスラリーに25%アンモニア水を、滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーD2を得た。次いで、スラリーD2をろ過、乾燥して、金属複合水酸化物の混合物E2を得た後、かかる混合物E2に水酸化リチウム一水和物22gをボールミルで混合して粉末混合物F2を得た。得られた粉末混合物F2を、空気雰囲気下で840℃×10時間焼成し、NiならびにCo、Mnに濃度傾斜のついた(粒子の中心:Ni−rich、Co、Mn−poor)Li−NCM系複合酸化物(平均組成:LiNi0.6Co0.2Mn0.2)の二次粒子(平均粒径10μm)を得た。
以後、上記複合酸化物粒子をLi−NCM−2と称する。
[Production Example 2: Production of Li-NCM composite oxide particles having a concentration gradient]
334 g of nickel sulfate hexahydrate, 159 g of cobalt sulfate heptahydrate, 136 g of manganese sulfate pentahydrate, such that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 0.53: 0.735: 0.735, and 2.4 L of water was mixed to obtain a Ni-poor aqueous solution A2. Further, 142 g of nickel sulfate hexahydrate, 9 g of cobalt sulfate heptahydrate, and 7 g of manganese sulfate pentahydrate so that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 0.9: 0.05: 0.05. And 0.6 L of water was mixed and Ni-rich aqueous solution B2 was obtained. While stirring the Ni-rich aqueous solution B2 with a pump, 25% aqueous ammonia was added dropwise at a dropping rate of 300 mL / min to obtain a slurry C2 containing a metal composite hydroxide having a pH of 11. While stirring the resulting slurry C2, the entire amount of Ni-poor aqueous solution A2 is added, 25% aqueous ammonia is added dropwise to the slurry at a dropping rate of 300 mL / min, and the slurry contains a metal composite hydroxide having a pH of 11 D2 was obtained. Next, the slurry D2 was filtered and dried to obtain a metal composite hydroxide mixture E2, and then 22 g of lithium hydroxide monohydrate was mixed with the mixture E2 by a ball mill to obtain a powder mixture F2. The obtained powder mixture F2 was calcined at 840 ° C. for 10 hours in an air atmosphere, and Ni, Co, and Mn had a concentration gradient (particle center: Ni-rich, Co, Mn-poor) Li-NCM system Secondary particles (average particle size 10 μm) of composite oxide (average composition: LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 ) were obtained.
Hereinafter, the composite oxide particle is referred to as Li-NCM-2.

[製造例3:Li−NCA系複合酸化物粒子の製造]
Li:Ni:Co:Alのモル比が1:0.8:0.15:0.05となるように、炭酸リチウム370g、炭酸ニッケル950g、炭酸コバルト150g、炭酸アルミニウム58g、及び水3Lを混合した後、ボールミルで混合して粉末混合物A3を得た。得られた粉末混合物A3を、空気雰囲気下で800℃×5時間仮焼成して解砕した後、本焼成として空気雰囲気下で800℃×24時間焼成し、NCA系複合酸化物(LiNi0.8Co0.15Al0.05)の二次粒子を得た。(二次粒子の平均粒径:10μm)
以後、上記複合酸化物粒子をLi−NCAと称する。
[Production Example 3: Production of Li-NCA composite oxide particles]
370 g of lithium carbonate, 950 g of nickel carbonate, 150 g of cobalt carbonate, 58 g of aluminum carbonate, and 3 L of water were mixed so that the molar ratio of Li: Ni: Co: Al was 1: 0.8: 0.15: 0.05. Then, it was mixed with a ball mill to obtain a powder mixture A3. The obtained powder mixture A3 was calcined by calcination at 800 ° C. for 5 hours in an air atmosphere and then pulverized as main calcination in an air atmosphere at 800 ° C. for 24 hours . Secondary particles of 8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) were obtained. (Average particle size of secondary particles: 10 μm)
Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as Li-NCA.

[製造例4:LiCoPO/C粒子の製造]
LiOH・HO 1272g、及び水 4Lを混合してスラリーA4を得た。スラリーA4を、25℃の温度に保持しながら3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 1153gを35mL/分で滴下し、続いてセルロースナノファイバー(セリッシュ(登録商標)KY−100G、ダイセルファインケム製、繊維径4〜100nm)707gを添加して、攪拌速度400rpmで12時間撹拌して、リン酸三リチウムを含むスラリーB4を得た。次に、得られたスラリーB4全量に対し、CoSO・7HO 2108gを添加してスラリーC4を得た。
次いで、得られたスラリーC4をオートクレーブに投入し、170℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.8MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体D4を得た。得られた複合体D4を1000g分取し、これに水1Lを添加してスラリーE4とした後、スラリーE4を超音波攪拌機(T25、IKA社製)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた。
均一な呈色を示すスラリーE4を、スプレードライ装置(MDL−050M、藤崎電機株式会社製)を用いてスプレードライに付した後、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、700℃で1時間焼成して、1.2質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたリチウム系ポリアニオン粒子LiCoPO(炭素の量=1.2質量%)を得た。(一次粒子の平均粒径:100nm)
以後、上記リチウム系ポリアニオン粒子をLCP/C−1と称する。
[Production Example 4: Production of LiCoPO 4 / C particles]
1272 g of LiOH.H 2 O and 4 L of water were mixed to obtain slurry A4. While maintaining the slurry A4 at a temperature of 25 ° C. while stirring for 3 minutes, 1153 g of 85% phosphoric acid aqueous solution was dropped at 35 mL / min, followed by cellulose nanofiber (Cerish (registered trademark) KY-100G, manufactured by Daicel Finechem). 707 g of fiber diameter 4 to 100 nm) was added and stirred at a stirring speed of 400 rpm for 12 hours to obtain a slurry B4 containing trilithium phosphate. Next, 2108 g of CoSO 4 .7H 2 O was added to the total amount of the obtained slurry B4 to obtain slurry C4.
Subsequently, the obtained slurry C4 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 170 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.8 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal was lyophilized at −50 ° C. for 12 hours to obtain a complex D4. 1000 g of the obtained composite D4 was collected, and 1 L of water was added thereto to make a slurry E4. Then, the slurry E4 was subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic stirrer (T25, manufactured by IKA) for 1 minute to make the whole uniform Was colored.
Slurry E4 exhibiting uniform coloration was spray-dried using a spray drying apparatus (MDL-050M, manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.), and then at 700 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration 3%). Firing was performed to obtain lithium-based polyanion particles LiCoPO 4 (carbon amount = 1.2% by mass) on which 1.2% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon was supported. (Average particle size of primary particles: 100 nm)
Hereinafter, the lithium-based polyanion particles are referred to as LCP / C-1.

[製造例5:LiCoSiO/C粒子の製造]
LiOH・HO 428g、NaSiO・nHO 1397g、及び水 3.75Lを混合してスラリーA5を得た。スラリーA5に、CoSO・7HO 1054g、セルロースナノファイバー(セリッシュ(登録商標)KY−100G)784gを添加後、撹拌して、スラリーB5を得た。
次いで、得られたスラリーB5をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体C5を得た。得られた複合体C5を500g分取し、これに水500mLを添加してスラリーD5とした後、スラリーD5を超音波攪拌機(T25)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた。
均一な呈色を示すスラリーD5を、スプレードライ装置(MDL−050M)を用いてスプレードライに付した後、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、650℃で1時間焼成して、3.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたリチウム系ポリアニオン粒子LiCoSiO(炭素の量=3.0質量%)を得た。(一次粒子の平均粒径:40nm)
以後、上記リチウム系ポリアニオン粒子をLCS/C−1と称する。
[Production Example 5: Production of Li 2 CoSiO 4 / C particles]
LiOH · H 2 O 428g, was obtained Na 4 SiO 4 · nH 2 O 1397g, and water 3.75L by mixing slurry A5. To slurry A5, 1054 g of CoSO 4 · 7H 2 O and 784 g of cellulose nanofiber (Cerish (registered trademark) KY-100G) were added and stirred to obtain slurry B5.
Next, the obtained slurry B5 was charged into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystals were lyophilized at −50 ° C. for 12 hours to obtain Complex C5. 500 g of the obtained composite C5 was taken, and 500 mL of water was added thereto to form a slurry D5. Then, the slurry D5 was dispersed with an ultrasonic stirrer (T25) for 1 minute to uniformly color the whole. It was.
2. A slurry D5 exhibiting uniform coloration is subjected to spray drying using a spray drying apparatus (MDL-050M), and then calcined at 650 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration 3%). Lithium polyanion particles Li 2 CoSiO 4 (carbon amount = 3.0% by mass) on which carbon derived from 0% by mass of cellulose nanofibers was supported were obtained. (Average particle size of primary particles: 40 nm)
Hereinafter, the lithium-based polyanion particle is referred to as LCS / C-1.

[製造例6:Li1.2Co0.9PO/C粒子の製造]
LiCO519g、(NHPO・3HO 2402g、Co(CHCOO)・4HO 2644g及び水4Lをボールミルで混合し、スラリーA6を得た。次いで、スラリーA6をろ過、乾燥して、粉末混合物B6を得た。得られた粉末混合物B6を、N雰囲気下で700℃×10時間焼成した。得られた複合体C5を1000g分取し、これにセルロースナノファイバー(Wma−10002、スギノマシン社製、繊維径4nm〜20nm)224g、水1Lを添加して、スラリーD6を得た。得られたスラリーD6を超音波攪拌機(T25、IKA社製)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた後、スプレードライ装置(MDL−050M、藤崎電機株式会社製)を用いてスプレードライに付して造粒体E6を得た。得られた造粒体E6を、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、700℃で1時間焼成して、2.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたリン酸コバルトリチウム粒子(Li1.2Co0.9PO、炭素の量=2.0質量%、平均粒径:100nm)を得た。
以後、上記リチウム系ポリアニオン粒子をLCP/C−2と称する。
[Production Example 6: Production of Li 1.2 Co 0.9 PO 4 / C particles]
519 g of Li 2 CO 3, 2402 g of (NH 4 ) 3 PO 4 .3H 2 O, 2644 g of Co (CH 3 COO) 2 .4H 2 O and 4 L of water were mixed with a ball mill to obtain slurry A6. Next, the slurry A6 was filtered and dried to obtain a powder mixture B6. The obtained powder mixture B6 was fired at 700 ° C. for 10 hours in an N 2 atmosphere. 1000 g of the obtained composite C5 was collected, and 224 g of cellulose nanofiber (Wma-1202, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., fiber diameter: 4 nm to 20 nm) and 1 L of water were added thereto to obtain slurry D6. The obtained slurry D6 was subjected to a dispersion treatment for 1 minute with an ultrasonic stirrer (T25, manufactured by IKA) to uniformly color the whole, and then a spray drying apparatus (MDL-050M, manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) was used. Then, it was subjected to spray drying to obtain a granulated body E6. The obtained granule E6 was calcined at 700 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration: 3%), and lithium cobalt phosphate particles carrying 2.0% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon were supported. (Li 1.2 Co 0.9 PO 4 , amount of carbon = 2.0 mass%, average particle size: 100 nm) was obtained.
Hereinafter, the lithium-based polyanion particles are referred to as LCP / C-2.

[製造例7:Li2.2Co0.9SiO4/C粒子の製造]
LiCO930g、ケイ酸 1100g、Mn(CHCOO)・4HO 2585g及び水3.75Lをボールミルで混合し、スラリーA7を得た。次いで、スラリーA7をろ過、乾燥して、粉末混合物B7を得た。得られた粉末混合物B7を、N雰囲気下で700℃×10時間焼成した。固相反応後、生成した結晶1質量部に対し12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体C7を得た。得られた複合体C7を500g分取し、これにセルロースナノファイバー(Wma−10002、スギノマシン社製、繊維径4nm〜20nm)112g、水500mLを添加して、スラリーD7を得た。得られたスラリーD7を超音波攪拌機(T25、IKA社製)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた後、スプレードライ装置(MDL−050M、藤崎電機株式会社製)を用いてスプレードライに付して造粒体E7を得た。得られた造粒体E7を、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、650℃で1時間焼成して、2.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたケイ酸鉄コバルトリチウム粒子(Li2.2Co0.9SiO4、炭素の量=2.0質量%、平均粒径:50nm)を得た。
以後、上記リチウム系ポリアニオン粒子をLCS/C−2と称する。
[Production Example 7: Production of Li 2.2 Co 0.9 SiO 4 / C particles]
930 g of Li 2 CO 3 , 1100 g of silicic acid, 2585 g of Mn (CH 3 COO) 2 .4H 2 O and 3.75 L of water were mixed with a ball mill to obtain slurry A7. Next, the slurry A7 was filtered and dried to obtain a powder mixture B7. The obtained powder mixture B7 was fired at 700 ° C. for 10 hours in an N 2 atmosphere. After the solid-phase reaction, it was washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the produced crystal. The washed crystal was lyophilized at −50 ° C. for 12 hours to obtain Complex C7. 500 g of the obtained composite C7 was collected, and 112 g of cellulose nanofiber (Wma-1202, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., fiber diameter: 4 nm to 20 nm) and 500 mL of water were added thereto to obtain a slurry D7. The obtained slurry D7 was dispersed with an ultrasonic stirrer (T25, manufactured by IKA) for 1 minute to uniformly color the whole, and then spray-dried (MDL-050M, manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.). And then subjected to spray drying to obtain a granulated body E7. The obtained granule E7 was calcined at 650 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration: 3%), and cobalt lithium lithium silicate on which 2.0% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon was supported. Particles (Li 2.2 Co 0.9 SiO 4 , amount of carbon = 2.0 mass%, average particle size: 50 nm) were obtained.
Hereinafter, the lithium-based polyanion particles are referred to as LCS / C-2.

[製造例8:濃度勾配の無いNa−NCM系複合酸化物粒子の製造]
Ni:Co:Mnのモル比が1:1:1となるように、硫酸ニッケル六水和物 263g、硫酸コバルト七水和物 281g、硫酸マンガン五水和物 241g、及び水 3Lを混合した後、かかる混合液に25%アンモニア水を、滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーA8を得た。
次いで、スラリーA8に、炭酸ナトリウム 53gを混合して得たスラリーB8をろ過し、乾燥して得た紛体を、空気雰囲気下で800℃×5時間仮焼成して解砕した後、本焼成として空気雰囲気下で800℃×10時間焼成し、Na−NCM系複合酸化物(NaNi0.33Co0.33Mn0.34)の二次粒子を得た。(二次粒子の平均粒径:10μm)
以後、上記複合酸化物粒子をNa−NCM−1と称する。
[Production Example 8: Production of Na-NCM composite oxide particles having no concentration gradient]
After mixing 263 g of nickel sulfate hexahydrate, 281 g of cobalt sulfate heptahydrate, 241 g of manganese sulfate pentahydrate, and 3 L of water so that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 1: 1: 1 Then, 25% aqueous ammonia was added dropwise to the mixture at a dropping rate of 300 mL / min to obtain a slurry A8 containing a metal composite hydroxide having a pH of 11.
Next, slurry B8 obtained by mixing 53 g of sodium carbonate with slurry A8 is filtered and dried, and then the powder obtained by calcination is baked at 800 ° C. for 5 hours in an air atmosphere and then subjected to main firing. Firing was performed at 800 ° C. for 10 hours in an air atmosphere to obtain secondary particles of Na—NCM composite oxide (NaNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.34 O 2 ). (Average particle size of secondary particles: 10 μm)
Hereinafter, the composite oxide particle is referred to as Na-NCM-1.

[製造例9:濃度勾配の有るNa−NCM系複合酸化物粒子の製造]
Ni:Co:Mnのモル比が0.53:0.735:0.735となるように、硫酸ニッケル六水和物334g、硫酸コバルト七水和物159g、硫酸マンガン五水和物136g、及び水2.4Lを混合し、Ni−poor水溶液A9を得た。また、Ni:Co:Mnのモル比が0.9:0.05:0.05となるように、硫酸ニッケル六水和物142g、硫酸コバルト七水和物9g、硫酸マンガン五水和物7g及び水0.6Lを混合し、Ni−rich水溶液B9を得た。Ni−rich水溶液B9をポンプで撹拌しながら、25%アンモニア水を滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーC9を得た。得られたスラリーC9を撹拌しながら、Ni−poor水溶液A9全量を加え、かかるスラリーに25%アンモニア水を、滴下速度300mL/分で滴下して、pHが11の金属複合水酸化物を含むスラリーD9を得た。次いで、スラリーD9をろ過、乾燥して、金属複合水酸化物の混合物E9を得た後、かかる混合物E9に水酸化ナトリウム21gをボールミルで混合して粉末混合物F9を得た。得られた粉末混合物F9を、空気雰囲気下で840℃×10時間焼成し、NiならびにCo、Mnに濃度傾斜のついた(粒子の中心:Ni−rich、Co、Mn−poor)Na−NCM系複合酸化物(平均組成:NaNi0.6Co0.2Mn0.2)の二次粒子(平均粒径10μm)を得た。
以後、上記複合酸化物粒子をNa−NCM−2と称する。
[Production Example 9: Production of Na-NCM complex oxide particles having a concentration gradient]
334 g of nickel sulfate hexahydrate, 159 g of cobalt sulfate heptahydrate, 136 g of manganese sulfate pentahydrate, such that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 0.53: 0.735: 0.735, and 2.4 L of water was mixed to obtain Ni-poor aqueous solution A9. Further, 142 g of nickel sulfate hexahydrate, 9 g of cobalt sulfate heptahydrate, and 7 g of manganese sulfate pentahydrate so that the molar ratio of Ni: Co: Mn is 0.9: 0.05: 0.05. And 0.6 L of water was mixed and Ni-rich aqueous solution B9 was obtained. While stirring the Ni-rich aqueous solution B9 with a pump, 25% aqueous ammonia was added dropwise at a dropping rate of 300 mL / min to obtain a slurry C9 containing a metal composite hydroxide having a pH of 11. While stirring the resulting slurry C9, the entire amount of the Ni-poor aqueous solution A9 is added, 25% aqueous ammonia is added dropwise to the slurry at a dropping rate of 300 mL / min, and the slurry contains a metal composite hydroxide having a pH of 11 D9 was obtained. Next, the slurry D9 was filtered and dried to obtain a mixture E9 of metal composite hydroxide, and then 21 g of sodium hydroxide was mixed with the mixture E9 by a ball mill to obtain a powder mixture F9. The obtained powder mixture F9 was calcined in an air atmosphere at 840 ° C. for 10 hours, and Ni, Co, and Mn had a concentration gradient (particle centers: Ni-rich, Co, Mn-poor) Na—NCM system Secondary particles (average particle size 10 μm) of composite oxide (average composition: NaNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 ) were obtained.
Hereinafter, the composite oxide particle is referred to as Na-NCM-2.

[製造例10:Na−NCA系複合酸化物粒子の製造]
Na:Ni:Co:Alのモル比が1:0.8:0.15:0.05となるように、炭酸ナトリウム530g、炭酸ニッケル950g、炭酸コバルト150g、炭酸アルミニウム58g、及び水3Lを混合した後、ボールミルで混合して粉末混合物A10を得た。得られた粉末混合物A10を、空気雰囲気下で800℃×5時間仮焼成して解砕した後、本焼成として空気雰囲気下で800℃×24時間焼成し、NCA系複合酸化物(NaNi0.8Co0.15Al0.05)の二次粒子を得た。(二次粒子の平均粒径:10μm)
以後、上記複合酸化物粒子をNa−NCAと称する。
[Production Example 10: Production of Na-NCA composite oxide particles]
530 g of sodium carbonate, 950 g of nickel carbonate, 150 g of cobalt carbonate, 58 g of aluminum carbonate, and 3 L of water were mixed so that the molar ratio of Na: Ni: Co: Al was 1: 0.8: 0.15: 0.05. Then, it was mixed with a ball mill to obtain a powder mixture A10. The obtained powder mixture A10 was calcined at 800 ° C. for 5 hours in an air atmosphere and pulverized, and then calcined in an air atmosphere at 800 ° C. for 24 hours as a main firing, to obtain an NCA-based composite oxide (NaNi 0. Secondary particles of 8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) were obtained. (Average particle size of secondary particles: 10 μm)
Hereinafter, the composite oxide particles are referred to as Na-NCA.

[製造例11:NaCoPO/C粒子の製造]
NaOH 1213g、及び水 4Lを混合してスラリーA11を得た。スラリーA11を、25℃の温度に保持しながら3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 1153gを35mL/分で滴下し、続いてセルロースナノファイバー(セリッシュ(登録商標)KY−100G)707gを添加して、攪拌速度400rpmで12時間撹拌して、リン酸三ナトリウムを含むスラリーB11を得た。次に、得られたスラリーB11全量に対し、CoSO・7HO 2108gを添加してスラリーC11を得た。
次いで、得られたスラリーC11をオートクレーブに投入し、170℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.8MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体D11を得た。得られた複合体D11を1000g分取し、これに水1Lを添加してスラリーE11とした後、スラリーE11を超音波攪拌機(T25)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた。
均一な呈色を示すスラリーE11を、スプレードライ装置(MDL−050M)を用いてスプレードライに付した後、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、700℃で1時間焼成して、1.2質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたNaCoPO粒子(炭素の量=1.2質量%)を得た。(一次粒子の平均粒径:100nm)
以後、上記ナトリウム系ポリアニオン粒子をNCP/C−1と称する。
[Production Example 11: Production of NaCoPO 4 / C particles]
A slurry A11 was obtained by mixing 1213 g of NaOH and 4 L of water. While stirring the slurry A11 at a temperature of 25 ° C. for 3 minutes, 1153 g of 85% phosphoric acid aqueous solution was added dropwise at 35 mL / min, and then 707 g of cellulose nanofiber (Cerish® KY-100G) was added. Then, the mixture was stirred at a stirring speed of 400 rpm for 12 hours to obtain slurry B11 containing trisodium phosphate. Next, 2108 g of CoSO 4 .7H 2 O was added to the total amount of the obtained slurry B11 to obtain a slurry C11.
Next, the obtained slurry C11 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 170 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.8 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal was lyophilized at −50 ° C. for 12 hours to obtain a complex D11. 1000 g of the obtained composite D11 was collected, and 1 L of water was added thereto to make a slurry E11. Then, the slurry E11 was dispersed with an ultrasonic stirrer (T25) for 1 minute to uniformly color the whole. It was.
Slurry E11 showing uniform coloration was spray dried using a spray drying apparatus (MDL-050M) and then calcined at 700 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration 3%). NaCoPO 4 particles (carbon amount = 1.2% by mass) on which carbon derived from 2% by mass of cellulose nanofiber was supported were obtained. (Average particle size of primary particles: 100 nm)
Hereinafter, the sodium-based polyanion particle is referred to as NCP / C-1.

[製造例12:NaCoSiO/C粒子の製造]
NaOH 408g、NaSiO・nHO 1397g、及び水 3.75Lを混合してスラリーA12を得た。スラリーA12に、CoSO・7HO 1054g、セルロースナノファイバー(セリッシュ(登録商標)KY−100G)784gを添加後、撹拌して、スラリーB12を得た。
次いで、得られたスラリーB12をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して複合体C12を得た。得られた複合体C12を500g分取し、これに水500mLを添加してスラリーD12とした後、スラリーD12を超音波攪拌機(T25)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた。
均一な呈色を示すスラリーD12を、スプレードライ装置(MDL−050M)を用いてスプレードライに付した後、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、650℃で1時間焼成して、3.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたNaCoSiO粒子(炭素の量=3.0質量%)を得た。(一次粒子の平均粒径:40nm)
以後、上記ナトリウム系ポリアニオン粒子をNCS/C−1と称する。
[Production Example 12: Production of Na 2 CoSiO 4 / C particles]
A slurry A12 was obtained by mixing 408 g of NaOH, 1397 g of Na 4 SiO 4 .nH 2 O, and 3.75 L of water. To slurry A12, 1054 g of CoSO 4 · 7H 2 O and 784 g of cellulose nanofiber (Cerish (registered trademark) KY-100G) were added and stirred to obtain slurry B12.
Next, the obtained slurry B12 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystals were lyophilized at −50 ° C. for 12 hours to obtain Complex C12. 500 g of the obtained composite C12 was collected, and 500 mL of water was added thereto to form a slurry D12. Then, the slurry D12 was subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic stirrer (T25) for 1 minute to uniformly color the whole. It was.
2. The slurry D12 exhibiting uniform coloration is spray-dried using a spray drying apparatus (MDL-050M), and then calcined at 650 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration: 3%). Na 2 CoSiO 4 particles (carbon amount = 3.0% by mass) on which 0% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon was supported were obtained. (Average particle size of primary particles: 40 nm)
Hereinafter, the sodium-based polyanion particles are referred to as NCS / C-1.

[製造例13:Na1.2Co0.9PO/C粒子の製造]
NaCO744g、(NHPO・3HO 2402g、Co(CHCOO)・4HO 2643g、及び水4Lをボールミルで混合し、スラリーA13を得た。次いで、スラリーA13をろ過、乾燥して、粉末混合物B13を得た。得られた粉末混合物B11を、N雰囲気下で700℃×10時間焼成した。得られた複合体C13を1000g分取し、これにセルロースナノファイバー(Wma−10002、スギノマシン社製、繊維径4〜20nm)224g、水1Lを添加して、スラリーD13を得た。得られたスラリーD13を超音波攪拌機(T25、IKA社製)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた後、スプレードライ装置(MDL−050M、藤崎電機株式会社製)を用いてスプレードライに付して造粒体E13を得た。得られた造粒体E13を、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、700℃で1時間焼成して、2.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたリン酸コバルトナトリウム粒子(Na1.2Co0.9PO、炭素の量=2.0質量%、平均粒径:100nm)を得た。
以後、上記ナトリウム系ポリアニオン粒子をNCP/C−2と称する。
[Production Example 13: Production of Na 1.2 Co 0.9 PO 4 / C particles]
744 g of Na 2 CO 3, 2402 g of (NH 4 ) 3 PO 4 .3H 2 O, 2643 g of Co (CH 3 COO) 2 .4H 2 O, and 4 L of water were mixed with a ball mill to obtain slurry A13. Next, the slurry A13 was filtered and dried to obtain a powder mixture B13. The obtained powder mixture B11 was fired at 700 ° C. for 10 hours in an N 2 atmosphere. 1000 g of the obtained composite C13 was collected, and 224 g of cellulose nanofiber (Wma-1202, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., fiber diameter: 4 to 20 nm) and 1 L of water were added thereto to obtain slurry D13. The obtained slurry D13 was subjected to dispersion treatment with an ultrasonic stirrer (T25, manufactured by IKA) for 1 minute to uniformly color the whole, and then a spray dryer (MDL-050M, manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) was used. Then, it was subjected to spray drying to obtain a granulated body E13. The obtained granulated body E13 was calcined at 700 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration 3%), and cobalt sodium phosphate particles carrying 2.0% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon (Na 1.2 Co 0.9 PO 4 , amount of carbon = 2.0 mass%, average particle size: 100 nm) was obtained.
Hereinafter, the sodium-based polyanion particles are referred to as NCP / C-2.

[製造例14:Na2.2Co0.9SiO4/C粒子の製造]
NaCO1334g、ケイ酸 1100g、Mn(CHCOO)・4HO 2585g、及び水3.75Lをボールミルで混合し、スラリーA14を得た。次いで、スラリーA14をろ過、乾燥して、粉末混合物B14を得た。得られた粉末混合物B14を、N雰囲気下で700℃×10時間焼成した。得られた複合体C14を500g分取し、これにセルロースナノファイバー(Wma−10002、スギノマシン社製、繊維径4〜20nm)112g、水500mLを添加して、スラリーD14を得た。得られたスラリーD14を超音波攪拌機(T25、IKA社製)で1分間分散処理して、全体を均一に呈色させた後、スプレードライ装置(MDL−050M、藤崎電機株式会社製)を用いてスプレードライに付して造粒体E14を得た。得られた造粒体E14を、アルゴン水素雰囲気下(水素濃度3%)、650℃で1時間焼成して、2.0質量%のセルロースナノファイバー由来の炭素が担持されたケイ酸コバルトナトリウム粒子(Na2.2Co0.9SiO4、炭素の量=2.0質量%、平均粒径:50nm)を得た。
以後、上記ナトリウム系ポリアニオン粒子をNCS/C−2と称する。
[Production Example 14: Production of Na 2.2 Co 0.9 SiO 4 / C particles]
1334 g of Na 2 CO 3 , 1100 g of silicic acid, 2585 g of Mn (CH 3 COO) 2 .4H 2 O, and 3.75 L of water were mixed with a ball mill to obtain slurry A14. Next, the slurry A14 was filtered and dried to obtain a powder mixture B14. The obtained powder mixture B14 was fired at 700 ° C. for 10 hours in an N 2 atmosphere. 500 g of the obtained composite C14 was collected, and 112 g of cellulose nanofiber (Wma-1202, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., fiber diameter: 4 to 20 nm) and 500 mL of water were added thereto to obtain slurry D14. The obtained slurry D14 was subjected to dispersion treatment with an ultrasonic stirrer (T25, manufactured by IKA) for 1 minute to uniformly color the whole, and then a spray dryer (MDL-050M, manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) was used. Then, it was subjected to spray drying to obtain a granulated body E14. The obtained granulated body E14 was calcined at 650 ° C. for 1 hour in an argon hydrogen atmosphere (hydrogen concentration: 3%), and cobalt sodium silicate particles on which 2.0% by mass of cellulose nanofiber-derived carbon was supported (Na 2.2 Co 0.9 SiO 4 , amount of carbon = 2.0 mass%, average particle diameter: 50 nm) was obtained.
Hereinafter, the sodium-based polyanion particle is referred to as NCS / C-2.

[実施例1:Li−NCM−1 95%+LiCoPO5%複合体]
LiOH・HO 0.64g、及び水 30mLを混合してスラリーa1を得た。スラリーa1を、25℃の温度に保持しながら3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 0.57gを35mL/分で滴下し、攪拌速度400rpmで12時間撹拌して、リン酸三リチウムを含むスラリーb1を得た。次に、得られたスラリーb1全量に対し、CoSO・7HO 1.41g、及び製造例1で得られたLi−NCM−1 15.7gを添加して、スラリーc1を得た。
次いで、得られたスラリーc1をオートクレーブに投入し、150℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−1とLiCoPOとが複合化してなる複合体(Li−NCM−1/LiCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 1: Li-NCM-1 95% + LiCoPO 4 5% complex]
A slurry a1 was obtained by mixing 0.64 g of LiOH.H 2 O and 30 mL of water. While maintaining the slurry a1 at a temperature of 25 ° C. for 3 minutes, 0.57 g of 85% phosphoric acid aqueous solution is dropped at 35 mL / min, and stirred at a stirring speed of 400 rpm for 12 hours to contain trilithium phosphate. A slurry b1 was obtained. Next, 1.41 g of CoSO 4 · 7H 2 O and 15.7 g of Li-NCM-1 obtained in Production Example 1 were added to the total amount of the obtained slurry b1 to obtain a slurry c1.
Next, the obtained slurry c1 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal was freeze-dried at −50 ° C. for 12 hours, and a composite (Li-NCM-1 / LiCoPO 4 ) in which Li-NCM-1 and LiCoPO 4 were combined on the surface and internal voids of the secondary particles. = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例2:Li−NCM−1 95%+LiCoSiO5%複合体]
LiOH・HO 0.21g、NaSiO・nHO 0.69g、製造例1で得られたLi−NCM−1 8.0g及び水 30mLを混合してスラリーa2を得た。スラリーa2に、CoSO・7HO 0.70gを添加後、撹拌して、スラリーb2を得た。
次いで、得られたスラリーb2をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−1とLiCoSiOとが複合化してなるLi−NCM−1とLiCoSiOの複合体(Li−NCM−1/LiCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 2: Li-NCM-1 95% + Li 2 CoSiO 4 5% composite]
LiOH.H 2 O 0.21 g, Na 4 SiO 4 .nH 2 O 0.69 g, Li-NCM-1 8.0 g obtained in Production Example 1 and water 30 mL were mixed to obtain slurry a2. To the slurry a2, 0.70 g of CoSO 4 .7H 2 O was added, followed by stirring to obtain a slurry b2.
Subsequently, the obtained slurry b2 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. It washed crystals for 12 hours freeze drying at -50 ° C. The secondary at the surface and internal voids of the particles, Li-NCM-1 and Li 2 CoSiO 4 and is formed by composite Li-NCM-1 and Li 2 CoSiO 4 composite (Li-NCM-1 / Li 2 CoSiO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例3:Li−NCM−2 95%+LiCoPO5%複合体]
Li−NCM−1の代わりに製造例2で得たLi−NCM−2 15.7gを用いた以外、実施例1と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−2とLiCoPOとが複合化してなるLi−NCM−2とLiCoPOの複合体(Li−NCM−2/LiCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 3: Li-NCM-2 95% + LiCoPO 4 5% complex]
In the same manner as in Example 1 except that 15.7 g of Li-NCM-2 obtained in Production Example 2 was used instead of Li-NCM-1, Li-NCM-2 and LiCoPO 4 and was obtained complex of Li-NCM-2 and LiCoPO 4 formed by composing the (Li-NCM-2 / LiCoPO 4 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例4:Li−NCM−2 95%+LiCoSiO5%複合体]
Li−NCM−1の代わりに製造例2で得たLi−NCM−2 8.0gを用いた以外、実施例2と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−2とLiCoSiOとが複合化してなるLi−NCM−2とLiCoSiOの複合体(Li−NCM−2/LiCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 4: Li-NCM-2 95% + Li 2 CoSiO 4 5% composite]
In the same manner as in Example 2, except that 8.0 g of Li-NCM-2 obtained in Production Example 2 was used instead of Li-NCM-1, Li-NCM-2 and the Li 2 CoSiO 4 was obtained a complex of Li-NCM-2 and Li 2 CoSiO 4 formed by composite (Li-NCM-2 / Li 2 CoSiO 4 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例5:Li−NCM−1 95%+Li1.2Co0.9PO5%複合体]
LiOH・H2Oを0.77gとした以外、実施例1と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−1とLi1.2Co0.9POとが複合化してなるLi−NCM−1とLi1.2Co0.9POの複合体(Li−NCM−1/Li1.2Co0.9PO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 5: Li-NCM-1 95% + Li 1.2 Co 0.9 PO 4 5% complex]
Li-NCM-1 and Li 1.2 Co 0.9 PO 4 were combined on the surface and internal voids of the secondary particles in the same manner as in Example 1 except that LiOH.H 2 O was changed to 0.77 g. A composite of Li-NCM-1 and Li 1.2 Co 0.9 PO 4 (Li-NCM-1 / Li 1.2 Co 0.9 PO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例6:Li−NCM−1 95%+Li2.2Co0.9PO5%複合体]
LiOH・H2Oを0.23gとした以外、実施例2と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−1とLi2.2Co0.9POとが複合化してなるLi−NCM−1とLi2.2Co0.9POの複合体(Li−NCM−1/Li2.2Co0.9PO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 6: Li-NCM-1 95% + Li 2.2 Co 0.9 PO 4 5% complex]
Li-NCM-1 and Li 2.2 Co 0.9 PO 4 are combined on the surface and internal voids of the secondary particles in the same manner as in Example 2 except that LiOH.H 2 O is 0.23 g. As a result, a composite of Li-NCM-1 and Li 2.2 Co 0.9 PO 4 (Li-NCM-1 / Li 2.2 Co 0.9 PO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例7:Li−NCA 95%+LiCoPO5%複合体]
LiOH・H2O 0.64g、及び水 30mLを混合してスラリーa7を得た。スラリーa7を、25℃の温度に保持しながら2〜3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 0.57gを35mL/分で滴下し、12時間、速度400rpmで撹拌することによりリン酸三リチウム混合液b7を得た。次に、得られたリン酸三リチウムを含有する混合液b7全量に対し、CoSO4・7H2O 1.41gおよび製造例3で得たLi−NCA 15.7gを添加して、混合液c7を得た。
次いで、得られた混合液c7をオートクレーブに投入し、150℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCAとLiCoPOとが複合化してなる複合体(Li−NCA/LiCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 7: Li-NCA 95% + LiCoPO 4 5% complex]
A slurry a7 was obtained by mixing 0.64 g of LiOH.H 2 O and 30 mL of water. While stirring slurry a7 at a temperature of 25 ° C. for 2 to 3 minutes, 0.57 g of 85% aqueous phosphoric acid solution was added dropwise at 35 mL / min, and the mixture was stirred for 12 hours at a speed of 400 rpm. A mixed solution b7 was obtained. Next, 1.41 g of CoSO 4 .7H 2 O and 15.7 g of Li—NCA obtained in Production Example 3 were added to the total amount of the mixed liquid b7 containing the obtained trilithium phosphate, and the mixed liquid c7 Got.
Subsequently, the obtained mixed liquid c7 was put into an autoclave, and a hydrothermal reaction was performed at 150 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal is freeze-dried at −50 ° C. for 12 hours, and a composite of Li—NCA and LiCoPO 4 complexed on the surface and internal voids of the secondary particles (Li—NCA / LiCoPO 4 = 95/5). Got. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例8:Li−NCA 95%+LiCoSiO5%複合体]
LiOH・H2O 0.21g、Na4SiO4・nH2O 0.69g、及び製造例3のLi−NCA 8.00gに超純水 30mLを混合してスラリーa8を得た。スラリーa8に、CoSO4・7H2O 0.70gを添加し、混合して混合液b8を得た。
次いで、得られた混合液b8をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブの圧力は0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCAとLiCoSiOとが複合化してなるLi−NCAとLiCoSiOの複合体(Li−NCA/LiCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 8: Li-NCA 95% + Li 2 CoSiO 4 5% composite]
LiOH · H 2 O 0.21g, was obtained Na 4 SiO 4 · nH 2 O 0.69g, and Li-NCA 8.00 g in a mixture of ultra-pure water 30mL slurry a8 of Preparation 3. To the slurry a8, 0.70 g of CoSO 4 .7H 2 O was added and mixed to obtain a mixed solution b8.
Subsequently, the obtained mixed liquid b8 was put into an autoclave, and a hydrothermal reaction was performed at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystals were 12 hours freeze drying at -50 ° C., the surface and internal voids of the secondary particles, the complex of Li-NCA and Li 2 CoSiO 4 of the Li-NCA and Li 2 CoSiO 4 is formed by composite (Li-NCA / Li 2 CoSiO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例9:Li−NCM−1 47.5%+Li−NCA 47.5%+LiCoPO5%複合体]
Li−NCM−1 を7.85gとして、製造例3で得たLi−NCA 7.85g用いた以外、実施例1と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Li−NCM−1、Li−NCA及びLiCoPOとが複合化してなるLi−NCM−1、Li−NCA及びLiCoPOの複合体(Li−NCM−1/Li−NCA/LiCoPO=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 9: Li-NCM-1 47.5% + Li-NCA 47.5% + LiCoPO 4 5% complex]
Li-NCM-1 was used in the same manner as in Example 1 except that 7.85 g of Li-NCM-1 was used and 7.85 g of Li-NCA obtained in Production Example 3 was used. , a complex of Li-NCM-1, Li- NCA and LiCoPO 4 of the Li-NCA and LiCoPO 4 is formed by composite (Li-NCM-1 / Li -NCA / LiCoPO 4 = 47.5 / 47.5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例10:Li−NCM−1 47.5%+Li−NCA 47.5%+LiCoSiO5%複合体]
Li−NCM−1 を4gとして、製造例3で得たLi−NCA 4g用いた以外、実施例2と同様にして、Li−NCM−1、Li−NCA及びLiCoSiOとが複合化してなるLi−NCM−1、Li−NCA及びLiCoSiOの複合体(Li−NCM−1/Li−NCA/LiCoSiO=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 10: Li-NCM-1 47.5% + Li-NCA 47.5% + Li 2 CoSiO 4 5% composite]
Li-NCM-1, Li-NCA and Li 2 CoSiO 4 were combined in the same manner as in Example 2 except that 4 g of Li-NCM-1 was used and 4 g of Li-NCA obtained in Production Example 3 was used. A composite of Li-NCM-1, Li-NCA and Li 2 CoSiO 4 (Li-NCM-1 / Li-NCA / Li 2 CoSiO 4 = 47.5 / 47.5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例11:Na−NCM−1 95%+NaCoPO5%複合体]
NaOH 0.61g、及び水 30mLを混合してスラリーa11を得た。スラリーa11を、25℃の温度に保持しながら3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 0.57gを35mL/分で滴下し、攪拌速度400rpmで12時間撹拌して、リン酸三ナトリウムを含むスラリーb11を得た。次に、得られたスラリーb11全量に対し、CoSO・7HO 1.41g、及び製造例8で得られたNa−NCM−1 15.7gを添加して、スラリーc11を得た。
次いで、得られたスラリーc11をオートクレーブに投入し、150℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−1とNaCoPOとが複合化してなる複合体(Na−NCM−1/NaCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 11: Na-NCM-1 95% + NaCoPO 4 5% complex]
A slurry a11 was obtained by mixing 0.61 g of NaOH and 30 mL of water. While maintaining the slurry a11 at a temperature of 25 ° C. for 3 minutes, 0.57 g of 85% aqueous phosphoric acid solution was added dropwise at 35 mL / min and stirred at a stirring speed of 400 rpm for 12 hours to contain trisodium phosphate. A slurry b11 was obtained. Next, 1.41 g of CoSO 4 .7H 2 O and 15.7 g of Na—NCM-1 obtained in Production Example 8 were added to the total amount of the slurry b11, thereby obtaining a slurry c11.
Next, the obtained slurry c11 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal was freeze-dried at −50 ° C. for 12 hours, and a complex (Na-NCM-1 / NaCoPO 4 ) in which Na—NCM-1 and NaCoPO 4 were complexed on the surface and internal voids of the secondary particles. = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例12:Na−NCM−1 95%+NaCoSiO5%複合体]
NaOH 0.20g、NaSiO・nHO 0.69g、製造例8で得られたNa−NCM−1 8.0g及び水 30mLを混合してスラリーa2を得た。スラリーa2に、CoSO・7HO 0.70gを添加後、撹拌して、スラリーb2を得た。
次いで、得られたスラリーb2をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−1とNaCoSiOとが複合化してなるLi−NCM−1とNaCoSiOの複合体(Li−NCM−1/NaCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 12: Na-NCM-1 95% + Na 2 CoSiO 4 5% composite]
A slurry a2 was obtained by mixing 0.20 g of NaOH, 0.69 g of Na 4 SiO 4 .nH 2 O, 8.0 g of Na-NCM-1 obtained in Production Example 8, and 30 mL of water. To the slurry a2, 0.70 g of CoSO 4 .7H 2 O was added, followed by stirring to obtain a slurry b2.
Subsequently, the obtained slurry b2 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystals were freeze-dried at −50 ° C. for 12 hours, and Li—NCM-1 and Na 2 CoSiO formed by complexing Na—NCM-1 and Na 2 CoSiO 4 on the surfaces and internal voids of the secondary particles. 4 conjugates (Li-NCM-1 / Na 2 CoSiO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例13:Na−NCM−2 95%+NaCoPO5%複合体]
Na−NCM−1の代わりに製造例9で得たNa−NCM−2 15.7gを用いた以外、実施例11と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−2とNaCoPOとが複合化してなるNa−NCM−2とNaCoPOの複合体(Na−NCM−2/NaCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 13: Na-NCM-2 95% + NaCoPO 4 5% complex]
In the same manner as in Example 11 except that 15.7 g of Na-NCM-2 obtained in Production Example 9 was used instead of Na-NCM-1, Na-NCM-2 and NaCoPO 4 and was obtained complex of Na-NCM-2 and NaCoPO 4 formed by composing the (Na-NCM-2 / NaCoPO 4 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例14:Na−NCM−2 95%+NaCoSiO5%複合体]
Na−NCM−1の代わりに製造例9で得たNa−NCM−2 8.0gを用いた以外、実施例12と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−2とNaCoSiOとが複合化してなるNa−NCM−2とNaCoSiOの複合体(Na−NCM−2/NaCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 14: Na-NCM-2 95% + Na 2 CoSiO 4 5% composite]
In the same manner as in Example 12 except that 8.0 g of Na-NCM-2 obtained in Production Example 9 was used instead of Na-NCM-1, Na-NCM-2 and the Na 2 CoSiO 4 was obtained a complex of Na-NCM-2 and Na 2 CoSiO 4 formed by composite (Na-NCM-2 / Na 2 CoSiO 4 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例15:Na−NCM−1 95%+Na1.2Co0.9PO5%複合体]
NaOHを0.73gとした以外、実施例11と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−1とNa1.2Co0.9POとが複合化してなるNa−NCM−1とNa1.2Co0.9POの複合体(Na−NCM−1/Na1.2Co0.9PO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 15: Na-NCM-1 95% + Na 1.2 Co 0.9 PO 4 5% complex]
Na formed by combining Na—NCM-1 and Na 1.2 Co 0.9 PO 4 on the surface and internal voids of the secondary particles in the same manner as in Example 11 except that NaOH was changed to 0.73 g. A complex of NCM-1 and Na 1.2 Co 0.9 PO 4 (Na-NCM-1 / Na 1.2 Co 0.9 PO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例16:Na−NCM−1 95%+Na2.2Co0.9PO5%複合体]
NaOHを0.22gとした以外、実施例12と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−1とNa2.2Co0.9POとが複合化してなるNa−NCM−1とNa2.2Co0.9POの複合体(Na−NCM−1/Na2.2Co0.9PO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 16: Na-NCM-1 95% + Na 2.2 Co 0.9 PO 4 5% complex]
Na formed by combining Na-NCM-1 and Na 2.2 Co 0.9 PO 4 on the surface and internal voids of the secondary particles in the same manner as in Example 12 except that NaOH was changed to 0.22 g. -A composite of NCM-1 and Na 2.2 Co 0.9 PO 4 (Na-NCM-1 / Na 2.2 Co 0.9 PO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例17:Na−NCA 95%+NaCoPO5%複合体]
NaOH0.61g、及び水30mLを混合してスラリーa17を得た。スラリーa17を、25℃の温度に保持しながら2〜3分間撹拌しつつ85%のリン酸水溶液 0.57gを35mL/分で滴下し、12時間、速度400rpmで撹拌することによりリン酸三ナトリウム混合液b17を得た。次に、得られたリン酸三ナトリウムを含有する混合液b17全量に対し、CoSO4・7H2O 1.41gおよび製造例10で得たNa−NCA 15.7gを添加して、混合液c17を得た。
次いで、得られた混合液c17をオートクレーブに投入し、150℃で1時間水熱反応を行った。オートクレーブ内の圧力は、0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCAとNaCoPOとが複合化してなる複合体(Na−NCA/NaCoPO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 17: Na-NCA 95% + NaCoPO 4 5% complex]
A slurry a17 was obtained by mixing 0.61 g of NaOH and 30 mL of water. While maintaining the slurry a17 at a temperature of 25 ° C. for 2 to 3 minutes while stirring, 0.57 g of 85% phosphoric acid aqueous solution was dropped at 35 mL / min, and the mixture was stirred for 12 hours at a speed of 400 rpm. A mixed solution b17 was obtained. Next, 1.41 g of CoSO 4 .7H 2 O and 15.7 g of Na—NCA obtained in Production Example 10 are added to the total amount of the mixed liquid b17 containing the obtained trisodium phosphate, and the mixed liquid c17 Got.
Next, the obtained mixed liquid c17 was put into an autoclave and subjected to a hydrothermal reaction at 150 ° C. for 1 hour. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystal is lyophilized at −50 ° C. for 12 hours, and a complex formed by complexing Na—NCA and NaCoPO 4 at the surface and internal voids of the secondary particles (Na—NCA / NaCoPO 4 = 95/5). Got. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例18:Li−NCA 95%+LiCoSiO5%複合体]
NaOH0.20g、Na4SiO4・nH2O 0.69g、及び製造例10のNa−NCA 8gに超純水 30mLを混合してスラリーa18を得た。スラリーa18に、CoSO4・7H2O 0.70gを添加し、混合して混合液b18を得た。
次いで、得られた混合液b18をオートクレーブに投入し、150℃で12時間水熱反応を行った。オートクレーブの圧力は0.4MPaであった。生成した結晶をろ過し、次いで結晶1質量部に対し、12質量部の水により洗浄した。洗浄した結晶を−50℃で12時間凍結乾燥して、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCAとNaCoSiOとが複合化してなるNa−NCAとNaCoSiOの複合体(Na−NCA/NaCoSiO=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 18: Li-NCA 95% + Li 2 CoSiO 4 5% composite]
A slurry a18 was obtained by mixing 0.20 g of NaOH, 0.69 g of Na 4 SiO 4 .nH 2 O, and 8 g of Na—NCA of Production Example 10 with 30 mL of ultrapure water. To the slurry a18, 0.70 g of CoSO 4 .7H 2 O was added and mixed to obtain a mixed solution b18.
Subsequently, the obtained mixed liquid b18 was put into an autoclave, and a hydrothermal reaction was performed at 150 ° C. for 12 hours. The pressure in the autoclave was 0.4 MPa. The produced crystal was filtered, and then washed with 12 parts by mass of water with respect to 1 part by mass of the crystal. The washed crystals were 12 hours freeze drying at -50 ° C., the surface and internal voids of the secondary particles, a complex of Na-NCA and Na 2 CoSiO 4 of the Na-NCA and Na 2 CoSiO 4 is formed by composite (Na—NCA / Na 2 CoSiO 4 = 95/5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例19:Na−NCM−1 47.5%+Na−NCA 47.5%+NaCoPO5%複合体]
Na−NCM−1 を7.85gとして、製造例10で得たNa−NCA 7.85g用いた以外、実施例11と同様にして、二次粒子の表面及び内部空隙において、Na−NCM−1、Na−NCA及びNaCoPOとが複合化してなるNa−NCM−1、Na−NCA及びNaCoPOの複合体(Na−NCM−1/Na−NCA/NaCoPO=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 19: Na-NCM-1 47.5% + Na-NCA 47.5% + NaCoPO 4 5% complex]
Na-NCM-1 was used in the same manner as in Example 11, except that 7.85 g of Na-NCM-1 was used and 7.85 g of Na-NCA obtained in Production Example 10 was used. , a complex of Na-NCM-1, Na- NCA and NaCoPO 4 of the Na-NCA and NaCoPO 4 is formed by composite (Na-NCM-1 / Na -NCA / NaCoPO 4 = 47.5 / 47.5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[実施例20:Na−NCM−1 47.5%+Na−NCA 47.5%+NaCoSiO5%複合体]
Na−NCM−1 を4gとして、製造例10で得たNa−NCA 4g用いた以外、実施例12と同様にして、Na−NCM−1、Na−NCA及びNaCoSiOとが複合化してなるNa−NCM−1、Na−NCA及びNaCoSiOの複合体(Na−NCM−1/Na−NCA/NaCoSiO=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:11μm)
[Example 20: Na-NCM-1 47.5% + Na-NCA 47.5% + Na 2 CoSiO 4 5% composite]
Na-NCM-1, Na-NCA and Na 2 CoSiO 4 were combined in the same manner as in Example 12 except that 4 g of Na-NCM-1 was used and 4 g of Na-NCA obtained in Production Example 10 was used. A composite of Na-NCM-1, Na-NCA and Na 2 CoSiO 4 (Na-NCM-1 / Na-NCA / Na 2 CoSiO 4 = 47.5 / 47.5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 11 μm)

[比較例1:Li−NCM−1 95%+LCP/C−1 5%凝集体]
製造例1で得たLi−NCM−1 475gと、製造例4で得られたLCP/C−1 25gを、ノビルタ(ホソカワミクロン社製、NOB130)を用いて、20m/s(3000rpm)で5分間、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1とLCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/LCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 1: Li-NCM-1 95% + LCP / C-1 5% aggregate]
475 g of Li-NCM-1 obtained in Production Example 1 and 25 g of LCP / C-1 obtained in Production Example 4 were used at 20 m / s (3000 rpm) for 5 minutes using Nobilta (Hosokawa Micron Corporation, NOB130). , An agglomerate obtained by mixing Li-NCM-1 and LCP / C-1 only on the surface of each other (Li-NCM-1 / LCP / C-1) = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例2:Li−NCM−1 95%+LCS/C−1 5%凝集体]
LCP/C−1の代わりに、製造例5で得られたLCS/C−1を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1とLCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/LCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 2: Li-NCM-1 95% + LCS / C-1 5% aggregate]
In place of LCP / C-1, except that LCS / C-1 obtained in Production Example 5 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 1, and Li-NCM The aggregate (Li-NCM-1 / LCS / C-1 = 95/5) formed by combining -1 and LCS / C-1 only on the surfaces of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例3:Li−NCM−2 95%+LCP/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1の代わりに、製造例2で得たLi−NCM−2を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−2とLCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−2/LCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 3: Li-NCM-2 95% + LCP / C-1 5% aggregate]
In place of Li-NCM-1, Li-NCM-2 obtained in Production Example 2 was used, and mixed in the same manner as Comparative Example 1 while applying compressive force and shearing force. Aggregates (Li-NCM-2 / LCP / C-1 = 95/5) formed by complexing 2 and LCP / C-1 only on the surfaces of each other were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例4:Li−NCM−2 95%+LCS/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1の代わりに、製造例2で得たLi−NCM−2を用い、LCP/C−1の代わりに、製造例5で得られたLCS/C−1を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−2とLCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−2/LCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 4: Li-NCM-2 95% + LCS / C-1 5% aggregate]
A comparison was made except that Li-NCM-2 obtained in Production Example 2 was used instead of Li-NCM-1, and LCS / C-1 obtained in Production Example 5 was used instead of LCP / C-1. In the same manner as in Example 1, agglomerates (Li-NCM-2) formed by mixing Li-NCM-2 and LCS / C-1 only on the surface of each other by mixing while applying compressive force and shearing force. / LCS / C-1 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例5:Li−NCM−1 95%+LCP/C−2 5%凝集体]
LCP/C−1の代わりに、製造例6で得られたLCP/C−2を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1とLCP/C−2とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/LCP/C−2=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 5: Li-NCM-1 95% + LCP / C-2 5% aggregate]
Instead of LCP / C-1, LCP / C-2 obtained in Production Example 6 was used, and the mixture was mixed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 1, and Li-NCM The aggregate (Li-NCM-1 / LCP / C-2 = 95/5) formed by combining -1 and LCP / C-2 only on the surface of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例6:Li−NCM−1 95%+LCS/C−2 5%凝集体]
LCP/C−1の代わりに、製造例7で得られたLCS/C−2を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1とLCS/C−2とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/LCS/C−2=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 6: Li-NCM-1 95% + LCS / C-2 5% aggregate]
In place of LCP / C-1, except that LCS / C-2 obtained in Production Example 7 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 1, and Li-NCM The aggregate (Li-NCM-1 / LCS / C-2 = 95/5) formed by combining -1 and LCS / C-2 only on the surfaces of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例7:Li−NCA 95%+LCP/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1の代わりに、製造例3で得たLi−NCAを用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCAとLCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCA/LCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 7: Li-NCA 95% + LCP / C-1 5% aggregate]
Instead of Li-NCM-1, except that Li-NCA obtained in Production Example 3 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 1, and Li-NCA and LCP / Aggregates (Li-NCA / LCP / C-1 = 95/5) formed by complexing with C-1 only on the surfaces of each other were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例8:Li−NCA 95%+LCS/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1の代わりに、製造例3で得たLi−NCAを用い、LCP/C−1の代わりに、製造例5で得られたLCS/C−1を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCAとLCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCA/LCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 8: Li-NCA 95% + LCS / C-1 5% aggregate]
Comparative Example 1 except that Li-NCA obtained in Production Example 3 was used instead of Li-NCM-1, and LCS / C-1 obtained in Production Example 5 was used instead of LCP / C-1. In the same manner as described above, an agglomerate (Li-NCA / LCS / C-1) formed by mixing Li-NCA and LCS / C-1 only on the surface of each other by mixing while applying compressive force and shearing force. = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例9:Li−NCM−1 47.5%+Li−NCA 47.5%+LCP/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1を237.5gとして、製造例3で得たLi−NCAを237.5g用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1、Li−NCA、及びLCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/Li−NCA/LCP/C−1=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 9: Li-NCM-1 47.5% + Li-NCA 47.5% + LCP / C-1 5% aggregate]
In the same manner as in Comparative Example 1 except that 237.5 g of Li-NCM-1 was used and 237.5 g of Li-NCA obtained in Production Example 3 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force. -Aggregates formed by complexing NCM-1, Li-NCA, and LCP / C-1 only on the surface of each other (Li-NCM-1 / Li-NCA / LCP / C-1 = 47.5 / 47 .5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例10:Li−NCM−1 47.5%+Li−NCA 47.5%+LCS/C−1 5%凝集体]
Li−NCM−1を237.5gとして、製造例3で得たLi−NCAを237.5g用い、LCP/C−1の代わりに、製造例5で得られたLCS/C−1を用いた以外、比較例1と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Li−NCM−1、Li−NCA、及びLCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Li−NCM−1/Li−NCA/LCS/C−11=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 10: Li-NCM-1 47.5% + Li-NCA 47.5% + LCS / C-1 5% aggregate]
237.5 g of Li-NCM-1 was used, 237.5 g of Li-NCA obtained in Production Example 3 was used, and LCS / C-1 obtained in Production Example 5 was used instead of LCP / C-1. Except for the above, in the same manner as in Comparative Example 1, mixing was performed while applying compressive force and shearing force, and Li-NCM-1, Li-NCA, and LCS / C-1 were combined only on the surface of each other. Aggregates (Li-NCM-1 / Li-NCA / LCS / C-11 = 47.5 / 47.5 / 5) were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例11:Na−NCM−1 95%+NCP/C−1 5%凝集体]
製造例8で得たNa−NCM−1 475gと、製造例11で得られたNCP/C−1 25gを、ノビルタ(ホソカワミクロン社製、NOB130)を用いて、20m/s(3000rpm)で5分間、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1とNCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/NCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 11: Na-NCM-1 95% + NCP / C-1 5% aggregate]
475 g of Na-NCM-1 obtained in Production Example 8 and 25 g of NCP / C-1 obtained in Production Example 11 were used at 20 m / s (3000 rpm) for 5 minutes using Nobilta (Hosokawa Micron Corporation, NOB130). , An agglomerate formed by mixing Na-NCM-1 and NCP / C-1 only on the surface of each other (Na-NCM-1 / NCP / C-1) = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例12:Na−NCM−1 95%+NCS/C−1 5%凝集体]
NCP/C−1の代わりに、製造例12で得られたNCS/C−1を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1とNCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/NCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 12: Na-NCM-1 95% + NCS / C-1 5% aggregate]
In place of NCP / C-1, except that NCS / C-1 obtained in Production Example 12 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 11, and Na-NCM An aggregate (Na-NCM-1 / NCS / C-1 = 95/5) obtained by combining -1 and NCS / C-1 only on the surface of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例13:Na−NCM−2 95%+NCP/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1の代わりに、製造例9で得たNa−NCM−2を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−2とNCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−2/NCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 13: Na-NCM-2 95% + NCP / C-1 5% aggregate]
Instead of Na-NCM-1, except that Na-NCM-2 obtained in Production Example 9 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 11, and Na-NCM- Aggregates (Na-NCM-2 / NCP / C-1 = 95/5) in which 2 and NCP / C-1 were complexed only on the surfaces of each other were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例14:Na−NCM−2 95%+NCS/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1の代わりに、製造例9で得たNa−NCM−2を用い、NCP/C−1の代わりに、製造例12で得られたNCS/C−1を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−2とNCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−2/NCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 14: Na-NCM-2 95% + NCS / C-1 5% aggregate]
A comparison was made except that Na-NCM-2 obtained in Production Example 9 was used instead of Na-NCM-1, and NCS / C-1 obtained in Production Example 12 was used instead of NCP / C-1. In the same manner as in Example 11, an aggregate (Na-NCM-2) formed by mixing Na-NCM-2 and NCS / C-1 only on the surface of each other by mixing while applying compressive force and shearing force. / NCS / C-1 = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例15:Na−NCM−1 95%+NCP/C−2 5%凝集体]
NCP/C−1の代わりに、製造例13で得られたNCP/C−2を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1とNCP/C−2とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/NCP/C−2=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 15: Na-NCM-1 95% + NCP / C-2 5% aggregate]
In place of NCP / C-1, except that NCP / C-2 obtained in Production Example 13 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 11, and Na-NCM An aggregate (Na-NCM-1 / NCP / C-2 = 95/5) obtained by combining -1 and NCP / C-2 only on the surface of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例16:Na−NCM−1 95%+NCS/C−2 5%凝集体]
NCP/C−1の代わりに、製造例14で得られたNCS/C−2を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1とNCS/C−2とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/NCS/C−2=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 16: Na-NCM-1 95% + NCS / C-2 5% aggregate]
In place of NCP / C-1, except that NCS / C-2 obtained in Production Example 14 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 11, and Na-NCM The aggregate (Na-NCM-1 / NCS / C-2 = 95/5) in which -1 and NCS / C-2 are complexed only on the surfaces of each other was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例17:Na−NCA 95%+NCP/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1の代わりに、製造例10で得たNa−NCAを用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCAとNCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCA/NCP/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 17: Na-NCA 95% + NCP / C-1 5% aggregate]
Instead of Na-NCM-1, except that Na-NCA obtained in Production Example 10 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force in the same manner as in Comparative Example 11, and Na-NCA and NCP / Aggregates (Na-NCA / NCP / C-1 = 95/5) obtained by complexing with C-1 only on the surfaces of each other were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例18:Na−NCA 95%+NCS/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1の代わりに、製造例10で得たNa−NCAを用い、NCP/C−1の代わりに、製造例12で得られたNCS/C−1を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCAとNCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCA/NCS/C−1=95/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 18: Na-NCA 95% + NCS / C-1 5% aggregate]
Comparative Example 11 except that Na-NCA obtained in Production Example 10 was used instead of Na-NCM-1, and NCS / C-1 obtained in Production Example 12 was used instead of NCP / C-1. In the same manner as above, an agglomerate formed by mixing Na-NCA and NCS / C-1 only on the surface of each other (Na-NCA / NCS / C-1) by mixing while applying compressive force and shearing force. = 95/5). (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例19:Na−NCM−1 47.5%+Na−NCA 47.5%+NCP/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1を237.5gとして、製造例10で得たNa−NCAを237.5g用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1、Na−NCA、及びNCP/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/Na−NCA/NCP/C−1=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 19: Na-NCM-1 47.5% + Na-NCA 47.5% + NCP / C-1 5% aggregate]
In the same manner as in Comparative Example 11, except that 237.5 g of Na-NCM-1 was used and 237.5 g of Na-NCA obtained in Production Example 10 was used, mixing was performed while applying compressive force and shearing force. -Aggregates formed by complexing NCM-1, Na-NCA and NCP / C-1 only on the surface of each other (Na-NCM-1 / Na-NCA / NCP / C-1 = 47.5 / 47 .5 / 5) was obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

[比較例20:Na−NCM−1 47.5%+Na−NCA 47.5%+NCS/C−1 5%凝集体]
Na−NCM−1を237.5gとして、製造例10で得たNa−NCAを237.5g用い、NCP/C−1の代わりに、製造例12で得られたNCS/C−1を用いた以外、比較例11と同様にして、圧縮力及びせん断力を付加しながら混合して、Na−NCM−1、Na−NCA、及びNCS/C−1とが互いの表面のみにおいて複合化してなる凝集体(Na−NCM−1/Na−NCA/NCS/C−11=47.5/47.5/5)を得た。(二次粒子の平均粒径:13μm)
[Comparative Example 20: Na-NCM-1 47.5% + Na-NCA 47.5% + NCS / C-1 5% aggregate]
237.5 g of Na-NCM-1 was used, 237.5 g of Na-NCA obtained in Production Example 10 was used, and NCS / C-1 obtained in Production Example 12 was used instead of NCP / C-1. Except for the above, in the same manner as in Comparative Example 11, mixing was performed while applying compressive force and shearing force, and Na-NCM-1, Na-NCA, and NCS / C-1 were combined only on the surface of each other. Aggregates (Na-NCM-1 / Na-NCA / NCS / C-11 = 47.5 / 47.5 / 5) were obtained. (Average particle size of secondary particles: 13 μm)

≪X線光電子分光法による被覆率の算出≫
実施例1〜20の複合体、及び比較例1〜20の凝集体を用いてX線光電子分光にて測定を行い、それらの表面に存在する材料を解析した。具体的には、得られたX線光電子分光スペクトルにおけるNCM系複合酸化物由来のNi2p3/2のピークを解析した得られる3価のNiに相当するピーク強度aを、ポリアニオン由来のP2p又はSi2pのピーク強度bで割ったピーク強度比a/bを算出した。結果を表1及び表2に示す。
≪Calculation of coverage by X-ray photoelectron spectroscopy≫
The composites of Examples 1 to 20 and the aggregates of Comparative Examples 1 to 20 were measured by X-ray photoelectron spectroscopy, and the materials present on their surfaces were analyzed. Specifically, the peak intensity a corresponding to trivalent Ni obtained by analyzing the peak of Ni2p 3/2 derived from NCM-based composite oxide in the obtained X-ray photoelectron spectroscopy spectrum is expressed as P2p or Si2p derived from polyanion. The peak intensity ratio a / b divided by the peak intensity b was calculated. The results are shown in Tables 1 and 2.

≪TEMによる被覆状態の観察≫
本発明のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体につき、複合酸化物の二次粒子の表面及び内部空隙において、複合酸化物粒子とポリアニオン粒子とが複合化されていることを確認した。具体的には、実施例1及び実施例2のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体粒子の断面について、TEM−EDX(日本電子株式会社製JEM−ARM200F)による元素分布の分析を行った。
実施例1のTEM写真と元素分布図を図1に、実施例2のTEM写真と元素分布図を図2に示す。
≪Observation of coating state by TEM≫
With respect to the positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery of the present invention, it was confirmed that the composite oxide particles and the polyanion particles were composited on the surface and internal voids of the composite oxide secondary particles. Specifically, the element distribution was analyzed by TEM-EDX (JEM-ARM200F manufactured by JEOL Ltd.) for the cross section of the positive electrode active material composite particles for lithium ion secondary batteries of Example 1 and Example 2. .
FIG. 1 shows a TEM photograph and element distribution chart of Example 1, and FIG. 2 shows a TEM photograph and element distribution chart of Example 2.

≪電解液への金属溶出量≫
実施例1〜20の複合体、及び比較例1〜20の凝集体を正極材料として用い、リチウムイオン二次電池又はナトリウムイオン二次電池の正極を作製した。具体的には、得られた実施例1〜20の複合体、又は比較例1〜20の凝集体、ケッチェンブラック、ポリフッ化ビニリデンを質量比90:5:5の配合割合で混合し、これにN−メチル−2−ピロリドンを加えて充分混練し、正極スラリーを調製した。正極スラリーを厚さ20μmのアルミニウム箔からなる集電体に塗工機を用いて塗布し、80℃で12時間の真空乾燥を行った。その後、φ14mmの円盤状に打ち抜いてハンドプレスを用いて16MPaで2分間プレスし、正極とした。
次いで、上記正極を用いてコイン型二次電池を構築した。負極には、φ15mmに打ち抜いたリチウム箔(リチウムイオン二次電池の場合)又はナトリウム箔(ナトリウムイオン電池の場合)を用いた。電解液には、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートを体積比3:7の割合で混合した混合溶媒に、LiPF(リチウムイオン二次電池の場合)又はNaPF(ナトリウムイオン二次電池の場合)を1mol/Lの濃度で溶解したものを用いた。セパレータには、ポリプロピレンなどの高分子多孔フィルムなど、公知のものを用いた。これらの電池部品を露点が−50℃以下の雰囲気で常法により組み込み収容し、コイン型二次電池(CR−2032)を得た。
≪Metal elution amount in electrolyte solution≫
Using the composites of Examples 1 to 20 and the aggregates of Comparative Examples 1 to 20 as positive electrode materials, positive electrodes of lithium ion secondary batteries or sodium ion secondary batteries were produced. Specifically, the obtained composites of Examples 1 to 20, or the aggregates of Comparative Examples 1 to 20, Ketjen Black, and polyvinylidene fluoride were mixed at a mass ratio of 90: 5: 5. N-methyl-2-pyrrolidone was added and kneaded sufficiently to prepare a positive electrode slurry. The positive electrode slurry was applied to a current collector made of an aluminum foil having a thickness of 20 μm using a coating machine, and vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours. Thereafter, it was punched into a disk shape of φ14 mm and pressed at 16 MPa for 2 minutes using a hand press to obtain a positive electrode.
Next, a coin-type secondary battery was constructed using the positive electrode. A lithium foil (in the case of a lithium ion secondary battery) or a sodium foil (in the case of a sodium ion battery) punched to φ15 mm was used as the negative electrode. In the electrolyte solution, LiPF 6 (in the case of a lithium ion secondary battery) or NaPF 6 (in the case of a sodium ion secondary battery) is mixed with a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate are mixed at a volume ratio of 3: 7. Those dissolved at a concentration of 1 mol / L were used. As the separator, a known one such as a polymer porous film such as polypropylene was used. These battery components were assembled and accommodated in a conventional manner in an atmosphere having a dew point of −50 ° C. or lower to obtain a coin-type secondary battery (CR-2032).

得られた二次電池に対し、充電を行った。具体的には、電流1CA(リチウムイオン二次電池の場合は170mA/g、ナトリウムイオン二次電池の場合は154mA/g)、電圧4.5Vの定電流とした。
その後、かかる二次電池を解体し、取り出した正極を炭酸ジメチルで洗浄後、電解液に浸した。このときの電解液は、エチレンカーボネート及びエチルメチルカーボネートを体積比1:1の割合で混合した混合溶媒に、LiPF(リチウムイオン二次電池の場合)又はNaPF(ナトリウムイオン二次電池の場合)を1mol/Lの濃度で溶解したものを用いた。正極を浸した電解液を密閉容器に入れ、70℃で1週間静置した。
静置後、正極を取り出した電解液を0.45μmのディスミックフィルタで濾過し、硝酸により酸分解した。酸分解した電解液に含まれるLi−NCM系複合酸化物又はNa−NCM系複合酸化物由来のMn、Co、Niを、ICP発光分光法を用いて定量した。結果を表3及び表4に示す。
The obtained secondary battery was charged. Specifically, the current was 1 CA (170 mA / g in the case of a lithium ion secondary battery, 154 mA / g in the case of a sodium ion secondary battery), and a constant current of voltage 4.5V.
Thereafter, the secondary battery was disassembled, and the taken out positive electrode was washed with dimethyl carbonate and then immersed in an electrolytic solution. In this case, the electrolyte solution was LiPF 6 (in the case of a lithium ion secondary battery) or NaPF 6 (in the case of a sodium ion secondary battery) in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 1. ) Was dissolved at a concentration of 1 mol / L. The electrolyte solution in which the positive electrode was immersed was placed in a sealed container and allowed to stand at 70 ° C. for 1 week.
After standing, the electrolyte solution from which the positive electrode was taken out was filtered through a 0.45 μm discic filter and acid-decomposed with nitric acid. Mn, Co, and Ni derived from Li-NCM composite oxide or Na-NCM composite oxide contained in the acid-decomposed electrolyte were quantified using ICP emission spectroscopy. The results are shown in Tables 3 and 4.

≪高温サイクル特性の評価≫
上記の電解液への金属溶出量の評価で製造した二次電池を用いて、高温サイクル特性を評価した。具体的には、充電条件を電流0.5CA(リチウムイオン二次電池の場合は85mA/g、ナトリウムイオン二次電池の場合は77mA/g)、電圧4.25Vの定電流充電とし、放電条件を0.5CA、終止電圧3.0Vの定電流放電とし、0.5CAにおける放電容量を求めた。さらに、同じ充放電条件の100サイクル繰り返し試験を行い、下記式(1)により容量保持率(%)を求めた。なお、充放電試験は全て45℃で行った。
結果を表5及び表6に示す。
容量保持率(%)=(100サイクル後の放電容量)/(1サイクル後の放電容量)
×100 ・・・(1)
≪Evaluation of high temperature cycle characteristics≫
The high-temperature cycle characteristics were evaluated using the secondary battery manufactured in the evaluation of the amount of metal elution into the electrolytic solution. Specifically, the charging condition is a constant current charging with a current of 0.5 CA (85 mA / g for a lithium ion secondary battery, 77 mA / g for a sodium ion secondary battery) and a voltage of 4.25 V, and a discharging condition. Was a constant current discharge at 0.5 CA and a final voltage of 3.0 V, and the discharge capacity at 0.5 CA was determined. Furthermore, a 100-cycle repeated test under the same charge / discharge conditions was performed, and the capacity retention rate (%) was determined by the following formula (1). All charge / discharge tests were conducted at 45 ° C.
The results are shown in Tables 5 and 6.
Capacity retention (%) = (discharge capacity after 100 cycles) / (discharge capacity after 1 cycle)
× 100 (1)

表5及び表6から明らかなように、実施例で得られた複合体を正極材料として使用したリチウムイオン二次電池及びナトリウムイオン二次電池は、比較例で得られた凝集体を正極材料として使用したリチウムイオン二次電池及びナトリウムイオン二次電池と比べ、高い容量保持率を有しており、高温サイクル特性に優れることがわかる。
さらに、表3及び表4から明らかなように、実施例で得られた複合体を正極材料として使用したリチウムイオン二次電池及びナトリウムイオン二次電池は、電極から電解液への金属の溶出量が少なく、安全性においても優れていることがわかる。
As is clear from Tables 5 and 6, the lithium ion secondary battery and the sodium ion secondary battery using the composites obtained in the examples as the positive electrode material are the aggregates obtained in the comparative examples as the positive electrode material. Compared with the used lithium ion secondary battery and sodium ion secondary battery, it has a high capacity retention rate, and it turns out that it is excellent in high temperature cycling characteristics.
Further, as is apparent from Tables 3 and 4, the lithium ion secondary battery and the sodium ion secondary battery using the composites obtained in the examples as the positive electrode material are the amount of metal elution from the electrode to the electrolyte solution. There are few, and it turns out that it is excellent also in safety.

Claims (21)

下記式(I):
LiNiaCobMnc1 x2・・・(I)
(式(I)中、M1はMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a、b、c、xは、0.3≦a<1、0<b≦0.7、0<c≦0.7、0≦x≦0.3、かつ3a+3b+3c+(M1の価数)×x=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(II):
LiNidCoeAlf2 y2・・・(II)
(式(II)中、M2はMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d、e、f、yは、0.4≦d<1、0<e≦0.6、0<f≦0.3、0≦y≦0.3、かつ3d+3e+3f+(M2の価数)×y=3を満たす数を示す。)
で表される1種以上のリチウム複合酸化物粒子からなるリチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、下記式(VI):
LitCojNik6 lSiO4・・・(VI)
(式(VI)中、M6はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。t、j、k、及びlは、1.6≦t≦2.4、0≦j≦1.2、0≦k≦1.2、0≦l≦1.2、j+k≠0、及び0.8≦(j+k+l)≦1.2を満たし、かつt+2j+2k+(M6の価数)×l=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むリチウム系ポリアニオン粒子(B)と、リチウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)の含有量との質量比((A):(B))が、95:5〜50:50であるリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。
The following formula (I):
LiNi a Co b Mn c M 1 x O 2 (I)
(In the formula (I), M 1 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge are shown, a, b, c, and x are 0.3 ≦ a <1, 0 <b ≦ 0.7, 0 <c ≦ 0.7, (0 ≦ x ≦ 0.3 and 3a + 3b + 3c + (valence of M 1 ) × x = 3)
Or the following formula (II):
LiNi d Co e Al f M 2 y O 2 (II)
(In the formula (II), M 2 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and One or more elements selected from Ge are shown, d, e, f, and y are 0.4 ≦ d <1, 0 <e ≦ 0.6, 0 <f ≦ 0.3, 0 ≦. (Y ≦ 0.3 and 3d + 3e + 3f + (valence of M 2 ) × y = 3)
In the surface and internal voids of one or more of the lithium composite oxide consisting of particles of lithium composite oxide secondary particles represented (A), under following formula (VI):
Li t Co j Ni k M 6 l SiO 4 (VI)
(In the formula (VI), M 6 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. T, j, k, and l are 1.6 ≦ t ≦ 2.4, 0 ≦ j ≦ 1.2, 0 ≦ k ≦ 1.2, 0 ≦ l ≦ 1.2, j + k ≠ 0, and 0.8 ≦ (j + k + l) ≦ 1.2 And t + 2j + 2k + (the valence of M 6 ) × l = 4 is shown.)
A lithium-based polyanion particle (B) containing at least one of cobalt and nickel and a lithium composite oxide particle, and the content of the lithium composite oxide secondary particle (A), The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery having a mass ratio ((A) :( B)) to the content of the lithium-based polyanion particles (B) of 95: 5 to 50:50.
リチウム複合酸化物二次粒子(A)が、互いに組成が異なる2種以上の式(I)で表されるリチウム複合酸化物粒子によって、コア部とシェル部とを有するコア−シェル構造を形成してなる請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   The lithium composite oxide secondary particles (A) form a core-shell structure having a core portion and a shell portion by two or more types of lithium composite oxide particles represented by the formula (I) having different compositions. The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to claim 1. さらに、水不溶性炭素粒子(C)が、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の内部空隙に包埋されてなるとともにリチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面に担持してなり、かつ
リチウム複合酸化物二次粒子(A)の含有量と、リチウム系ポリアニオン粒子(B)及び水不溶性炭素粒子(C)の合計含有量との質量比((A):((B)+(C)))が、95:5〜50:50である請求項1又は2に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。
Furthermore, the water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A) and supported on the surfaces of the lithium composite oxide secondary particles (A), and Mass ratio ((A): ((B) + (C) of content of lithium composite oxide secondary particles (A) and total content of lithium-based polyanion particles (B) and water-insoluble carbon particles (C)) The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, wherein))) is 95: 5 to 50:50.
リチウム系ポリアニオン粒子(B)の含有量と、水不溶性炭素粒子(C)の含有量との質量比((B):(C))が、95:5〜70:30である請求項3に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   The mass ratio ((B) :( C)) between the content of the lithium-based polyanion particles (B) and the content of the water-insoluble carbon particles (C) is 95: 5 to 70:30. The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery as described. リチウム複合酸化物二次粒子(A)の平均粒径が、1μm〜25μmである請求項1〜4のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 4, wherein the lithium composite oxide secondary particles (A) have an average particle size of 1 µm to 25 µm. リチウム系ポリアニオン粒子(B)のリチウムイオン伝導度が、1×10-7S/cm以上である請求項1〜5のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体。 The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the lithium ion conductivity of the lithium-based polyanion particles (B) is 1 x 10-7 S / cm or more. 下記式(III):
NaNia'Cob'Mnc'3 p'2・・・(III)
(式(III)中、M3はMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Al、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。a'、b'、c'、p'は、0.3≦a'<1、0<b'≦0.7、0<c'≦0.7、0≦p'≦0.3、かつ3a'+3b'+3c'+(M3の価数)×p'=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(IV):
NaNid'Coe'Alf'4 q'2・・・(IV)
(式(IV)中、M4はMg、Ti、Nb、Fe、Cr、Si、Ga、V、Zn、Cu、Sr、Mo、Zr、Sn、Ta、W、La、Ce、Pb、Bi及びGeから選ばれる1種又は2種以上の元素を示す。d'、e'、f'、q'は、0.4≦d'<1、0<e'≦0.6、0<f'≦0.3、0≦q'≦0.3、かつ3d'+3e'+3f'+(M4の価数)×q'=3を満たす数を示す。)
で表される、1種以上のナトリウム複合酸化物粒子からなるナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、下記式(VII):
NawCog'Nih'9 i'PO4・・・(VII)
(式(VII)中、M9はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。w、g'、h'、及びi'は、0.8≦w≦1.2、0≦g'≦1.2、0≦h'≦1.2、0≦i'≦0.3、g'+h'≠0、及び0.8≦(g'+h'+i')≦1.2を満たし、かつw+2g'+2h'+(M9の価数)×i'=3を満たす数を示す。)
又は、下記式(VIII):
NaxCoj'Nik'10 l'SiO4・・・(VIII)
(式(VIII)中、M10はFe、Mn、Ca、Sr、Y、Zr、Mo、Ba、Pb、Bi、La、Ce、Nd又はGdを示す。x、j'、k'、及びl'は、1.6≦x≦2.4、0≦j'≦1.2、0≦k'≦1.2、0≦l'≦1.2、j'+k'≠0、及び0.8≦(j'+k'+l')≦1.2を満たし、かつx+2j'+2k'+(M10の価数)×l'=4を満たす数を示す。)
で表され、少なくともコバルト又はニッケルのいずれかを含むナトリウム系ポリアニオン粒子(E)と、ナトリウム複合酸化物粒子とが複合化してなり、かつ
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の含有量との質量比((D):(E))が、95:5〜50:50であるナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。
Formula (III) below
NaNi a ′ Co b ′ Mn c ′ M 3 p ′ O 2 (III)
(In the formula (III), M 3 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Al, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, 1 or 2 or more elements selected from Bi and Ge, a ′, b ′, c ′, and p ′ are 0.3 ≦ a ′ <1, 0 <b ′ ≦ 0.7, 0 < (c ′ ≦ 0.7, 0 ≦ p ′ ≦ 0.3, and 3a ′ + 3b ′ + 3c ′ + (valence of M 3 ) × p ′ = 3).
Or the following formula (IV):
NaNi d ′ Co e ′ Al f ′ M 4 q ′ O 2 (IV)
(In the formula (IV), M 4 is Mg, Ti, Nb, Fe, Cr, Si, Ga, V, Zn, Cu, Sr, Mo, Zr, Sn, Ta, W, La, Ce, Pb, Bi and 1 or 2 or more elements selected from Ge, d ′, e ′, f ′, q ′ are 0.4 ≦ d ′ <1, 0 <e ′ ≦ 0.6, 0 <f ′ ≦ 0.3, 0 ≦ q ′ ≦ 0.3, and 3d ′ + 3e ′ + 3f ′ + (the valence of M 4 ) × q ′ = 3.
In the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D) composed of one or more kinds of sodium composite oxide particles represented by the following formula (VII):
Na w Co g ′ Ni h ′ M 9 i ′ PO 4 (VII)
(In formula (VII), M 9 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. W, g ′, h ′, and i 'Is 0.8 ≦ w ≦ 1.2, 0 ≦ g ′ ≦ 1.2, 0 ≦ h ′ ≦ 1.2, 0 ≦ i ′ ≦ 0.3, g ′ + h ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (g ′ + h ′ + i ′) ≦ 1.2 and w + 2g ′ + 2h ′ + (valence of M 9 ) × i ′ = 3 is shown.)
Or the following formula (VIII):
Na x Co j ′ Ni k ′ M 10 l ′ SiO 4 (VIII)
(In the formula (VIII), M 10 represents Fe, Mn, Ca, Sr, Y, Zr, Mo, Ba, Pb, Bi, La, Ce, Nd, or Gd. X, j ′, k ′, and l Is 1.6 ≦ x ≦ 2.4, 0 ≦ j ′ ≦ 1.2, 0 ≦ k ′ ≦ 1.2, 0 ≦ l ′ ≦ 1.2, j ′ + k ′ ≠ 0, and 0. 8 ≦ (j ′ + k ′ + l ′) ≦ 1.2 and x + 2j ′ + 2k ′ + (valence of M 10 ) × l ′ = 4 is shown.)
The sodium-based polyanion particles (E) containing at least either cobalt or nickel and the sodium composite oxide particles are combined, and the content of the sodium composite oxide secondary particles (D), The positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries whose mass ratio ((D) :( E)) with content of sodium-based polyanion particles (E) is 95: 5 to 50:50.
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)が、互いに組成が異なる2種以上の式(III)で表されるナトリウム複合酸化物粒子によって、コア部とシェル部とを有するコア−シェル構造を形成してなる請求項7に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   The sodium composite oxide secondary particles (D) form a core-shell structure having a core part and a shell part by two or more kinds of sodium composite oxide particles represented by formula (III) having different compositions. The positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries according to claim 7. さらに、水不溶性炭素粒子(C)が、ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の内部空隙に包埋されてなるとともにナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面に担持してなり、かつ
ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の含有量と、ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)及び水不溶性炭素粒子(C)の合計含有量との質量比((D):((E)+(C)))が、95:5〜50:50である請求項7又は8に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。
Furthermore, the water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D) and supported on the surfaces of the sodium composite oxide secondary particles (D), and Mass ratio ((D): ((E) + (C) of content of sodium composite oxide secondary particles (D) and total content of sodium-based polyanion particles (E) and water-insoluble carbon particles (C)) ))) Is 95: 5 to 50:50. The positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to claim 7 or 8.
ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)の含有量と、水不溶性炭素粒子(C)の含有量との質量比((E):(C))が、95:5〜70:30である請求項9に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   The mass ratio ((E) :( C)) between the content of the sodium-based polyanion particles (E) and the content of the water-insoluble carbon particles (C) is 95: 5 to 70:30. The positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries as described. ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の平均粒径が、1μm〜25μmである請求項7〜10のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。   11. The positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to claim 7, wherein the average particle diameter of the sodium composite oxide secondary particles (D) is 1 μm to 25 μm. ナトリウム系ポリアニオン粒子(E)のナトリウムイオン伝導度が、1×10-7S/cm以上である請求項7〜11のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。 12. The positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to claim 7 , wherein sodium ion conductivity of the sodium-based polyanion particles (E) is 1 × 10 −7 S / cm or more. X線光電子分光法によるピーク強度比(Ni2p3/2の3価のNiのピーク強度)/(P2pのピーク強度)又は(Ni2p3/2のピーク強度)/(Si2pのピーク強度)が、0.1以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体、又は請求項7〜12のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。 The peak intensity ratio (Ni2p 3/2 trivalent Ni peak intensity) / (P2p peak intensity) or (Ni2p 3/2 peak intensity) / (Si2p peak intensity) by X-ray photoelectron spectroscopy is 0. The positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 1 to 6, or the sodium ion secondary battery according to any one of claims 7 to 12. Positive electrode active material composite. X線光電子分光法によるピーク強度比(Ni2p3/2の3価のNiのピーク強度)/((P2pのピーク強度)+(C1sのピーク強度))又は(Ni2p3/2の3価のNiピーク強度)/((Si2pのピーク強度)+(C1sのピーク強度))が、0.1以下である請求項3〜6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体、又は請求項9〜12のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体。 Peak intensity ratio (Ni2p 3/2 trivalent Ni peak intensity) / ((P2p peak intensity) + (C1s peak intensity)) or (Ni2p 3/2 trivalent Ni by X-ray photoelectron spectroscopy) The peak active material composite for a lithium ion secondary battery according to any one of claims 3 to 6, wherein (peak intensity) / ((peak intensity of Si2p) + (peak intensity of C1s)) is 0.1 or less. Or a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to any one of claims 9 to 12. 請求項13又は14に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体を正極材料として含むリチウムイオン二次電池、或いは請求項13又は14に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体を正極材料として含むナトリウムイオン二次電池。   The lithium ion secondary battery which contains the positive electrode active material composite for lithium ion secondary batteries of Claim 13 or 14 as a positive electrode material, or the positive electrode active material composite for sodium ion secondary batteries of Claim 13 or 14 Sodium ion secondary battery containing as a positive electrode material. リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面及び内部空隙において、リチウム複合酸化物粒子とリチウム系ポリアニオン粒子(B)とを複合化する工程を備える請求項1〜6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   7. The method according to claim 1, further comprising a step of compounding the lithium composite oxide particles and the lithium-based polyanion particles (B) on the surfaces and internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A). Manufacturing method of positive electrode active material composite for lithium ion secondary battery. リチウム複合酸化物二次粒子(A)の内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)を包埋するとともに、リチウム複合酸化物二次粒子(A)の表面に水不溶性炭素粒子(C)を担持する工程を備える請求項3〜6のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   The water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the lithium composite oxide secondary particles (A), and the water-insoluble carbon particles (C) are supported on the surfaces of the lithium composite oxide secondary particles (A). The manufacturing method of the positive electrode active material composite_body | complex for lithium ion secondary batteries of any one of Claims 3-6 provided with a process. 複合化する工程が、水熱合成法を用いて行う工程である請求項16又は17に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material composite for a lithium ion secondary battery according to claim 16 or 17, wherein the step of combining is a step performed using a hydrothermal synthesis method. ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面及び内部空隙において、ナトリウム複合酸化物粒子とナトリウム系ポリアニオン粒子(E)とを複合化する工程を備える請求項7〜12のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   13. The method according to claim 7, further comprising a step of compounding the sodium composite oxide particles and the sodium-based polyanion particles (E) on the surface and internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D). Of manufacturing positive electrode active material composite for sodium ion secondary battery. ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の内部空隙に水不溶性炭素粒子(C)を包埋するとともに、ナトリウム複合酸化物二次粒子(D)の表面に水不溶性炭素粒子(C)を担持する工程を備える請求項9〜12のいずれか1項に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   The water-insoluble carbon particles (C) are embedded in the internal voids of the sodium composite oxide secondary particles (D), and the water-insoluble carbon particles (C) are supported on the surfaces of the sodium composite oxide secondary particles (D). The manufacturing method of the positive electrode active material composite_body | complex for sodium ion secondary batteries of any one of Claims 9-12 provided with a process. 複合化する工程が、水熱合成法を用いて行う工程である請求項19又は20に記載のナトリウムイオン二次電池用正極活物質複合体の製造方法。   The method for producing a positive electrode active material composite for a sodium ion secondary battery according to claim 19 or 20, wherein the step of combining is a step performed using a hydrothermal synthesis method.
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