JP6555636B2 - 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法 - Google Patents
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Description
このような要求を満たす二次電池として、リチウムイオン二次電池がある。このリチウムイオン二次電池は、負極および正極と電解液等で構成され、負極および正極の活物質は、リチウムを脱離および挿入することの可能な材料が用いられている。
このリチウムイオン二次電池は、現在研究、開発が盛んに行われているところであるが、中でも、層状またはスピネル型のリチウム金属複合酸化物を正極材料に用いたリチウムイオン二次電池は、4V級の高い電圧が得られるため、高いエネルギー密度を有する電池として実用化が進んでいる。
このうちリチウムニッケル複合酸化物およびリチウムニッケルコバルトマンガン複合酸化物は、サイクル特性が良く、低抵抗で高出力が得られる材料として注目されており、近年では高出力化に必要な低抵抗化が重要視されている。
例えば、特許文献1には、Mo、W、Nb、Ta及びReから選ばれる1種以上の元素が、Mn、Ni及びCoの合計モル量に対して0.1〜5モル%含有されているリチウム二次電池正極材料用リチウム遷移金属系化合物粉体が提案され、一次粒子の表面部分のLi並びにMo、W、Nb、Ta及びRe以外の金属元素の合計に対するMo、W、Nb、Ta及びReの合計の原子比が、一次粒子全体の該原子比の5倍以上であることが好ましいとされている。
しかし、上記リチウム遷移金属系化合物粉体は、原料を液体媒体中で粉砕し、これらを均一に分散させたスラリーを噴霧乾燥し、得られた噴霧乾燥体を焼成することで得ている。そのため、Mo、W、Nb、Ta及びReなどの異元素の一部が層状に配置されているNiと置換してしまい、電池の容量やサイクル特性などの電池特性が低下してしまう問題があった。
しかしながら、モリブデン、バナジウム、タングステン、ホウ素およびフッ素からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加元素による効果は、初期特性、すなわち初期放電容量および初期効率の向上にあるとされ、出力特性に言及したものではない。また、開示されている製造方法によれば、添加元素をリチウム化合物と同時に熱処理した水酸化物と混合して焼成するため、添加元素の一部が層状に配置されているニッケルと置換してしまい電池特性の低下を招く問題があった。
このような被覆により、酸素ガスを吸収させ安全性を確保できるとしているが、出力特性に関しては全く開示されていない。さらに、開示されている製造方法は、遊星ボールミルを用いて被覆するものであり、このような被覆方法では、正極活物質に物理的なダメージを与えてしまい、電池特性が低下してしまう。
例えば、特許文献5には、一次粒子および前記一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物であって、前記リチウム金属複合酸化物の表面に、Li2WO4、Li4WO5、Li6W2O9のいずれかで表されるタングステン酸リチウムを含む微粒子を有する非水系電解質二次電池用正極活物質が提案され、高容量とともに高出力が得られるとされている。
さらに、その製造方法は、容易で高い生産性により工業的規模での生産が可能なものであり、その工業的価値は極めて大きいものである。
(1)正極活物質
本発明によって得られる非水系電解質二次電池用正極活物質は、一般式(1):LiaNi1−x−yCoxMyWzO2+α(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.0005≦z≦0.030、0.97≦a≦1.25、0≦α≦0.20、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表され、一次粒子および一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物で構成された非水系電解質二次電池用正極活物質であって、そのリチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に、リチウムとタングステンを含む化合物が形成され、二次粒子の断面の透過型電子顕微鏡観察において、任意の20箇所以上の二次粒子を形成する一次粒子間の空隙をEDX分析した際に、その分析した空隙数の50%以上でタングステンが検出されることを特徴とする。
さらに、その母材が一次粒子と一次粒子が凝集して構成された二次粒子とからなるリチウム金属複合酸化物(以下、二次粒子と単独で存在する一次粒子を合わせて「リチウム金属複合酸化物粒子」ということがある。)の形態を採り、その一次粒子の表面(一次粒子表面)に形成されたリチウムとタングステンを含む化合物により、電池容量、出力特性においてより高い電池性能を実現するものである。
対して、本発明の非水系電解質二次電池用正極活物質(以下、単に「正極活物質」という。)においては、リチウム金属複合酸化物粒子の表面にリチウム(Li)とタングステン(W)を含む化合物(以下、単に「化合物」ということがある。)を形成させているが、この化合物は、リチウムイオン伝導率が高く、リチウムイオンの移動を促す効果がある。このため、リチウム金属複合酸化物粒子の表面に上記化合物を形成させることで、電解液との界面でLiの伝導パスを形成することから、正極活物質の反応抵抗(以下、「正極抵抗」ということがある。)を低減して出力特性を向上させるものである。
すなわち、Li4WO5は、LiおよびWを含む化合物の中でもLiイオンの導電パスが多く、Liイオンの移動を促す効果が高いため、Wの50%以上がLi4WO5の形態で存在することで、さらに高い反応抵抗の低減効果が得られる。
本発明における一次粒子表面とは、二次粒子の外面で露出している一次粒子表面と、二次粒子外部と通じて電解液が浸透可能な二次粒子の表面近傍および内部の空隙に露出している一次粒子表面を含むものである。さらに、一次粒子間の粒界であっても一次粒子の結合が不完全で電解液が浸透可能な状態となっていれば、本発明における一次粒子表面に含まれるものである。
したがって、電解液との接触が可能な一次粒子表面の多くに化合物を形成させることで、リチウム金属複合酸化物粒子の反応抵抗をより一層低減させることが可能となる。
一次粒子表面上のタングステンはLiと化合物を形成しやすいため、タングステンが検出されることにより、LiとWを含む化合物が形成されていると言える。これにより、電解液との接触が可能な一次粒子表面の十分な個所に前記化合物が形成され、より高い電池性能を実現することが可能となる。タングステンが検出される空隙数が、分析した空隙数の50%未満になると、前記化合物が形成されていない一次粒子表面が増加するため、電池性能の向上が十分に得られない。
このような薄膜状の化合物により一次粒子表面を被覆する場合には、膜厚1〜100nmの薄膜としてリチウム金属複合酸化物の一次粒子表面に存在することが好ましい。
その膜厚が1nm未満では、被膜が十分なリチウムイオン伝導度を有しない場合がある。また、膜厚が100nmを超えると、前記層状物の状態になり、電解液との接触面積が小さくなり、反応抵抗低減効果より高い効果が得られない場合があり、さらに一次粒子表面における薄膜の形成が不均一になることがある。
電池特性改善のより高い効果を得るため、微粒子形態としての化合物は、粒子径1〜200nmの微粒子としてリチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に存在することが好ましい。
このような形態を採ることにより、電解液との接触面積を十分なものとして、リチウムイオン伝導を効果的に向上できるため、充放電容量を向上させるとともに反応抵抗をより効果的に低減させることができる。その粒子径が1nm未満では、微細な粒子が十分なリチウムイオン伝導度を有しない場合がある。
しかし、粒子径が200nmを超えると、一次粒子表面における微粒子の形成が不均一になり、反応抵抗低減のより高い効果が得られない場合があるためである。
したがって、二次粒子間においても均一に薄膜および微粒子が形成されていることが好ましい。
この化合物中に含有されるタングステン量を、リチウム金属複合酸化物に含まれるNi、CoおよびMの原子数の合計に対してWの原子数が0.05原子%未満となるようにすると、化合物の形成量が少なく、正極活物質の反応抵抗を十分に低減させることができないことがある。一方、そのタングステン量を3.00原子%を超えて含有すると、電解液との接触が可能な一次粒子表面が減少するため、二次粒子内部の充放電の効率が低下するため、電池容量を向上させる効果が低下することがある。
例えば、複数の二次粒子を樹脂などに埋め込み、クロスセクションポリッシャ加工などにより粒子の断面観察が可能な状態とした後、画像解析ソフト:WinRoof 6.1.1等を用いて、任意の20個以上の二次粒子を母数として、それらの二次粒子中の空隙部を黒部分、二次粒子輪郭内の緻密部を白部分として、その合計を測定二次粒子全数の合計面積を算出し、[黒部分/(黒部分+白部分)]の面積比を空隙率と規定し、計算により空隙率を求めることができる。
したがって、正極活物質全体のリチウム量としては、正極活物質中のNi、Co及びMの原子数の和(Me1)とLiの原子数との比「Li/Me1」が、0.97〜1.25であり、0.97〜1.20であることが好ましい。Li/Me1が0.97未満であると、得られた正極活物質を用いた非水系電解質二次電池における正極の反応抵抗が大きくなるため、電池の出力が低くなってしまう。また、Li/Me1が1.25を超えると、正極活物質の放電容量が低下するとともに、正極の反応抵抗も増加してしまう。反応抵抗を小さくし、かつ放電容量を高くして電池特性をさらに改善するためには、「Li/Me1」が、0.97〜1.20であることがより好ましい。
「Li/Me2」を0.95〜1.20とすることで、「Li/Me1」を容易に0.97〜1.25の範囲に制御することができる。また、リチウム金属複合酸化物が優れた電池容量や出力特性などの電池特性を有するものとなる。
以下、本発明の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法(以下、単に「製造方法」という)を工程ごとに詳細に説明する。
この混合工程は、一般式:LicNi1−x−yCoxMyO2(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.97≦c≦1.25、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表され、その一次粒子および一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物を母材に用い、そのリチウム金属複合酸化物の粉末を、水洗する際に、25℃でpH12.5の水中で20分間撹拌した際の溶解度が2.0g/L以下のタングステン化合物粉末を加えて撹拌した後、固液分離することにより、リチウム金属複合酸化物粉末中にタングステン化合物を分散させたタングステン混合物(以下、単に「混合物」という。)を得る工程である。水洗時においてスラリー状態になっているリチウム金属複合酸化物粉末(以下、単に「スラリー」ということがある)とタングステン化合物粉末を撹拌することで、リチウム金属複合酸化物粉末中にWを均一に分散させることができる。
したがって、リチウム金属複合酸化物粉末の一次粒子表面に化合物を形成させて反応抵抗を低減する効果を得るためには、多量のタングステン化合物粉末を加える必要があり、コストが大幅に上昇する。
この時の水温およびpH値は、溶解度測定にばらつきが生じないように、水温は25℃を中心値として上下の変動幅0.5℃、pH値は12.5を中心値として上下の変動幅0.2に制御することが好ましい。なおpH値の制御は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムや水酸化リチウムなどで調整することが好ましい。混合工程におけるスラリーは、リチウム金属複合酸化物粉末からのリチウムの溶出によってpH値が高くなることから、溶解度AのpH値の制御においても水酸化リチウムを用いることがより好ましい。
また溶解度Aは、タングステン化合物粉末の粒径にも影響を受ける。すなわち、粒径の小さいものは、溶解度Aが上昇する傾向にあり、粒径の大きいものは、溶解度Aが減少する傾向にある。
したがって、その溶解度Aが2.0g/L以下となるように粒径を調整することが好ましく、1.5g/L以下となるように粒径を調整することがより好ましい。
タングステン化合物粉末が、一次粒子が凝集した二次粒子、さらに二次粒子が凝集した凝集粒子から構成されている場合、一次粒子の粒径が溶解度に大きく影響することから、一次粒子の粒径を調整することが、より好ましい。
すなわち、二次粒子や凝集体は、水洗中における部分的な溶解により、一次粒子に近い状態に分散する。
この温度上昇に伴い溶解度が増加するタングステン化合物を用いることで、タングステンをリチウム金属複合酸化物粉末に均一に分散させることができる。
平均粒径が0.2μm未満になると、その溶解度Aが2.0g/Lを超えることがある。一方、平均粒径が5μmを超えると、水洗後の固液分離によって得られた混合物中で、タングステン化合物粉末がマクロ的には均一に分散していても、リチウム金属複合酸化物の構成粒子間レベルのミクロ的な視点では分散が不均一になることがある。また、平均粒径が5μmを超えると、水洗中における部分的な溶解も少なくなる。
タングステン化合物粉末は、スラリー温度の上昇とともに溶解度も上昇することから、スラリー温度を40℃以下とすることで、スラリーへの過剰なタングステン化合物粉末の溶解を抑制することができる。
スラリー温度の下限は特に限定されないが、洗浄によってリチウム金属複合酸化物粉末の表面に存在する余剰リチウムを除去する効果が得られる温度であればよく、スラリー温度を10℃以上とすることが好ましく、15℃以上とすることがより好ましい。
固液比を上記範囲とすることで、リチウム金属複合酸化物粉末からのリチウムの過剰な溶出を防ぐとともに、スラリーのpH値を適正なものとし、タングステン化合物粉末の過剰な溶解を抑制することができる。さらにスラリーのpH値は、11.5〜13.5とすることが好ましい。
一般的な水洗条件によるLi/Meの減少量は0.03〜0.08程度である。
したがって、水洗前のリチウム金属複合酸化物は、高容量と低反応抵抗の観点より、公知である一般式LicNi1−x−yCoxMyO2(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.97≦c≦1.25、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表されるリチウム金属複合酸化物を用いる。
熱処理工程は、混合工程により得られた混合物を、熱処理することにより、リチウム金属複合酸化物粉末の一次粒子の表面にタングステン(W)を均一に分散させ、さらに該タングステンと混合物中のリチウム(Li)から、タングステンおよびリチウムを含む化合物を、前記リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に形成する工程である。
これにより、混合物中のタングステン化合物より供給されたWと、混合物中のLi、さらにLiを含有するタングステン化合物を用いた場合にはタングステン化合物中のLiから、WおよびLiを含む化合物を形成し、リチウム金属複合酸化物の一次粒子表面に、WおよびLiを含む化合物を有する非水系電解質二次電池用正極活物質が得られる。
また、WおよびLiを含む化合物を形成する際には、溶出しなかった余剰リチウムや一部のリチウム金属複合酸化物の結晶中のLiとも反応し、前記化合物が形成される。
したがって、混合物中のLiは、水洗時に溶出して混合物中の水分に含まれるリチウム、溶出しなかった余剰リチウム、リチウム金属複合酸化物の結晶中のLiを含むものである。
一方、熱処理温度が600℃を超えると、リチウム金属複合酸化物の一次粒子が焼結を起こすとともに一部のWがリチウム金属複合酸化物の層状構造に固溶してしまうために、電池の充放電容量が低下することがある。
このような昇温速度とすることで、昇温中にタングステン化合物を十分に溶解させ、二次粒子内部の一次粒子表面まで浸透させることができる。
また熱処理時間は、特に限定されないが、混合物中の二次粒子内部にWを浸透させながら水分を十分に蒸発させ、化合物を形成するために5〜15時間とすることが好ましい。
本発明により提供される非水系電解質二次電池は、正極、負極および非水系電解液などからなり、一般の非水系電解質二次電池と同様の構成要素により構成される。なお、以下で説明する実施形態は例示に過ぎず、本発明の非水系電解質二次電池は、本明細書に記載されている実施形態を基に、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。また、本発明の非水系電解質二次電池は、その用途を特に限定するものではない。
先に述べた非水系電解質二次電池用正極活物質を用いて、例えば、以下のようにして、非水系電解質二次電池の正極を作製する。
まず、粉末状の正極活物質、導電材、結着剤を混合し、さらに必要に応じて活性炭、粘度調整等の目的の溶剤を添加し、これを混練して正極合材ペーストを作製する。
その正極合材ペースト中のそれぞれの混合比も、非水系電解質二次電池の性能を決定する重要な要素となる。溶剤を除いた正極合材の固形分の全質量を100質量部とした場合、一般の非水系電解質二次電池の正極と同様、正極活物質の含有量を60〜95質量部とし、導電材の含有量を1〜20質量部とし、結着剤の含有量を1〜20質量部とすることが望ましい。
シート状の正極は、目的とする電池に応じて適当な大きさに裁断等をして、電池の作製に供することができる。ただし、正極の作製方法は、例示のものに限られることなく、他の方法によってもよい。
また結着剤は、活物質粒子をつなぎ止める役割を果たすもので、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエン、セルロース系樹脂、ポリアクリル酸などを用いることができる。
なお、必要に応じ、正極活物質、導電材、活性炭を分散させ、結着剤を溶解する溶剤を正極合材に添加する。溶剤としては、具体的には、N−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。また、正極合材には、電気二重層容量を増加させるために、活性炭を添加することができる。
負極には、金属リチウムやリチウム合金等、あるいは、リチウムイオンを吸蔵および脱離できる負極活物質に、結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合材を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを使用する。
この場合、負極結着剤としては、正極同様、PVDF等の含フッ素樹脂等を用いることができ、これらの活物質および結着剤を分散させる溶剤としては、N−メチル−2−ピロリドン等の有機溶剤を用いることができる。
正極と負極との間には、セパレータを挟み込んで配置する。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
非水系電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。
用いる有機溶媒としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、トリフルオロプロピレンカーボネート等の環状カーボネート、また、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート等の鎖状カーボネート、さらに、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル化合物、エチルメチルスルホン、ブタンスルトン等の硫黄化合物、リン酸トリエチル、リン酸トリオクチル等のリン化合物等から選ばれる1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。
さらに支持塩には、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2等、およびそれらの複合塩を用いることができる。
さらに、非水系電解液は、ラジカル捕捉剤、界面活性剤および難燃剤等を含んでいてもよい。
以上のように説明してきた正極、負極、セパレータおよび非水系電解液で構成される本発明の非水系電解質二次電池の形状は、円筒型、積層型等、種々のものとすることができる。
いずれの形状を採る場合であっても、正極および負極を、セパレータを介して積層させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リード等を用いて接続し、電池ケースに密閉して、非水系電解質二次電池を完成させる。
本発明の正極活物質を用いた非水系電解質二次電池は、高容量で高出力となる。
特に、より好ましい形態で得られた本発明による正極活物質を用いた非水系電解質二次電池は、例えば、2032型コイン電池の正極に用いた場合、165mAh/g以上の高い初期放電容量と低い正極抵抗が得られ、さらに高容量で高出力である。また、熱安定性が高く、安全性においても優れているといえる。
電気化学的評価手法として一般的な交流インピーダンス法にて電池反応の周波数依存性について測定を行うと、溶液抵抗、負極抵抗と負極容量、および正極抵抗と正極容量に基づくナイキスト線図が図1のように得られる。
電極における電池反応は、電荷移動に伴う抵抗成分と電気二重層による容量成分とからなり、これらを電気回路で表すと抵抗と容量の並列回路となり、電池全体としては溶液抵抗と負極、正極の並列回路を直列に接続した等価回路で表される。
この等価回路を用いて測定したナイキスト線図に対してフィッティング計算を行い、各抵抗成分、容量成分を見積もることができる。
正極抵抗は、得られるナイキスト線図の低周波数側の半円の直径と等しい。
以上のことから、作製される正極について、交流インピーダンス測定を行い、得られたナイキスト線図に対し等価回路でフィッティング計算することで、正極抵抗を見積もることができる。
以下、本発明の実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
正極活物質の評価には、図4に示す2032型コイン電池1(以下、コイン型電池と称す)を使用した。
図4に示すように、コイン型電池1は、ケース2と、このケース2内に収容された電極3とから構成されている。
ケース2は、中空かつ一端が開口された正極缶2aと、この正極缶2aの開口部に配置される負極缶2bとを有しており、負極缶2bを正極缶2aの開口部に配置すると、負極缶2bと正極缶2aとの間に電極3を収容する空間が形成されるように構成されている。
電極3は、正極3a、セパレータ3cおよび負極3bとからなり、この順で並ぶように積層されており、正極3aが正極缶2aの内面に接触し、負極3bが負極缶2bの内面に接触するようにケース2に収容されている。
なお、ケース2はガスケット2cを備えており、このガスケット2cによって、正極缶2aと負極缶2bとの間が非接触の状態を維持するように相対的な移動が固定されている。また、ガスケット2cは、正極缶2aと負極缶2bとの隙間を密封してケース2内と外部との間を気密液密に遮断する機能も有している。
まず、非水系電解質二次電池用正極活物質52.5mg、アセチレンブラック15mg、およびポリテトラフッ化エチレン樹脂(PTFE)7.5mgを混合し、100MPaの圧力で直径11mm、厚さ100μmにプレス成形して、正極3aを作製した。作製した正極3aを真空乾燥機中120℃で12時間乾燥した。
なお、負極3bには、直径14mmの円盤状に打ち抜かれた平均粒径20μm程度の黒鉛粉末とポリフッ化ビニリデンが銅箔に塗布された負極シートを用いた。
セパレータ3cには膜厚25μmのポリエチレン多孔膜を用いた。電解液には、1MのLiClO4を支持電解質とするエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の等量混合液(富山薬品工業株式会社製)を用いた。
初期放電容量は、コイン型電池1を製作してから24時間程度放置し、開回路電圧OCV(Open Circuit Voltage)が安定した後、正極に対する電流密度を0.1mA/cm2としてカットオフ電圧4.3Vまで充電し、1時間の休止後、カットオフ電圧3.0Vまで放電したときの容量を初期放電容量とした。
このナイキストプロットは、溶液抵抗、負極抵抗とその容量、および、正極抵抗とその容量を示す特性曲線の和として表しているため、このナイキストプロットに基づき等価回路を用いてフィッティング計算を行い、正極抵抗の値を算出した。
すなわち、硫酸ニッケルと硫酸コバルトとアルミン酸ナトリウムとを水中に溶解し、さらに十分に撹拌させながら水酸化ナトリウム溶液を加えて、NiとCoとAlとのモル比がNi:Co:Al=82:15:3となるようにして生成したニッケル−コバルト−アルミニウム複合共沈水酸化物の共沈物を水洗、乾燥させた後、水酸化リチウム−水和塩を加え、モル比がLi:(Ni+Co+Al)=103:100となるように調整して前駆体を作製した。
このリチウム金属複合酸化物粉末の平均粒径は12.4μmであり、比表面積は0.3m2/gであった。なお、平均粒径はレーザー回折散乱法における体積積算平均値を用い、比表面積は窒素ガス吸着によるBET法を用いて評価した。
水酸化リチウム一水和物(LiOH・H2O)と酸化タングステン(WO3)をモル比で2:1となるように混合し反応させた。反応完了後、大気雰囲気中において80℃で乾燥させ、タングステン酸リチウム粉末を得た。
得られたタングステン酸リチウム1gを、25℃でpH12.5の水100mlに加えた後、20分間撹拌した。撹拌後、ろ過により固液分離して残渣を除去し、ICP発光分光法により分析し、ろ液のタングステン含有量を求めた。この分析値から溶解したタングステン酸リチウムの量を算出し、溶解度Aを求めたところ、1.2g/Lであった。
また、得られたタングステン酸リチウム粉末をX線回折法(XRD)により結晶構造を分析したところ、得られたタングステン酸リチウム粉末は、(Li2WO4)7(H2O)4であると結論付けた。
炉冷後、最後に目開き38μmの篩にかけて解砕することにより、一次粒子表面にWおよびLiを含む化合物を有する正極活物質を得た。
得られた正極活物質を、樹脂に埋め込み、断面観察が可能なように加工を行ったものについて、倍率を5000倍としたSEMによる断面観察を行ったところ、一次粒子および一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなり、その一次粒子表面にリチウムとタングステンを含む化合物の微粒子が形成されていることが確認され、微粒子の粒子径は20〜150nmであった。また、この観察から求めた、上記画像解析による二次粒子の空隙率は、0.51%であった。
また、一次粒子の表面付近をTEMにより観察したところ、一次粒子の表面に膜厚2〜85nmのリチウムとタングステンを含む化合物の薄膜による被覆が形成され、その化合物はタングステン酸リチウムであることを確認した。
得られた正極活物質に純水を加えて一定時間撹拌後、ろ過により得られたろ液のpHを測定しながら塩酸を加えていくことにより出現する中和点から溶出するリチウムの化合物状態を評価したところ、タングステン酸リチウム中にはLi4WO5とLi2WO4の存在が確認され、含まれるLi4WO5の存在比率を算出したところ、83mol%であった。
得られた正極活物質を使用して作製された正極を有する図4に示すコイン型電池1の電池特性を評価した。なお、正極抵抗は実施例1を100とした相対値を評価値とした。
初期放電容量は204.6mAh/gであった。
以下、実施例2〜3および比較例1〜2については、上記実施例1と変更した物質、条件のみを示す。また、実施例1〜3および比較例1〜2の初期放電容量および正極抵抗の評価値を表1に示す。
純水5mlに0.6gのLiOHを溶解した水溶液中に、1.4gのWO3を添加して撹拌することにより、タングステンを含有したアルカリ溶液(W)を得た。
水洗時にはタングステン酸リチウムを添加せず、固液分離した後に、アルカリ溶液(W)を添加して混合した以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行い、その結果を表1に示す。W添加(アルカリ溶液添加)時の液量を固液分離後の残留水分とアルカリ溶液の合計として、固液比を算出した。
水洗時にはタングステン酸リチウムを添加せず、純水で水洗を実施した以外は実施例1と同様にして、非水系電解質二次電池用正極活物質を得るとともに評価を行い、その結果を表1に示す。
実施例1で用いたリチウム金属複合酸化物粉末100重量部に、パラタングステン酸アンモニウム((NH4)10W12O41・5H2O)を1.632重量部を加え、乳鉢で十分混合した混合物を、酸素気流中、700℃で4時間焼成して室温まで冷却した後、取り出して粉砕し、従来例の正極活物質を作製した。
得られた正極活物質を用いて実施例1と同様にして、評価を行い、その結果を表1に示す。
表1から明らかなように、実施例1〜3の複合水酸化物粒子および正極活物質は、本発明に従って製造されたため、従来例に比べて初期放電容量が高く、正極抵抗も低いものとなっており、優れた特性を有した電池となっている。
また、図2、図3に本発明の実施例で得られた正極活物質のTEM断面観察結果の一例を示すが、得られた正極活物質は一次粒子および一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなり、一次粒子表面にタングステンおよびリチウムを含む化合物が形成されていることを確認した。
比較例2では、一次粒子表面に本発明に係るWとLiを含む化合物が形成されていないため、正極抵抗が大幅に高く、高出力化の要求に対応することは困難である。
従来例は、固体のタングステン化合物と混合したため、Wの分散が十分でないことと化合物中へのLiの供給がないため、正極抵抗が大幅に高い結果となった。
また、本発明の非水系電解質二次電池は、優れた安全性を有し、小型化、高出力化が可能であることから、搭載スペースに制約を受ける電気自動車用電源として好適である。なお、本発明は、純粋に電気エネルギーで駆動する電気自動車用の電源のみならず、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃焼機関と併用するいわゆるハイブリッド車用の電源としても用いることができる。
2 ケース
2a 正極缶
2b 負極缶
2c ガスケット
3 電極
3a 正極
3b 負極
3c セパレータ
Claims (12)
- 一般式LicNi1−x−yCoxMyO2(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.97≦c≦1.25、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表される一次粒子および一次粒子が凝集して構成された二次粒子からなるリチウム金属複合酸化物粉末を水洗する際に、25℃でpH12.5の水中で20分間撹拌した際の溶解度Aが2.0g/L以下のタングステン化合物の粉末を加えて撹拌した後、固液分離することにより、前記リチウム金属複合酸化物粉末中にタングステン化合物を分散させたタングステン混合物を得る混合工程と、
前記混合工程により得られたタングステン混合物を、熱処理することにより、前記リチウム金属複合酸化物粉末の一次粒子の表面にタングステンを均一に分散させた後、前記一次粒子表面に均一に分散しているタングステンと前記タングステン混合物中のリチウムとから、タングステンおよびリチウムを含む化合物を、前記リチウム金属複合酸化物粉末の一次粒子の表面に形成する熱処理工程を有することを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。 - 前記混合工程の際に加えるタングステン化合物が、タングステン酸リチウムであることを特徴とする請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記熱処理工程における熱処理が、酸素雰囲気中、あるいは真空雰囲気中において、100〜600℃の温度で行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記タングステン混合物に含まれるタングステン量が、混合するリチウム金属複合酸化物粉末に含まれるNi、CoおよびMの原子数の合計に対して、0.05〜3.0原子%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記混合工程の際に加えるタングステン化合物が、(Li2WO4)7(H2O)4を80%以上含むものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記タングステン酸リチウムが、水酸化リチウムとタングステン化合物を反応させて得られたものであることを特徴とする請求項2に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記混合工程における水洗する際の温度が、40℃以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 一般式(1):LiaNi1―x―yCoxMyWzO2+α(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.0005≦z≦0.030、0.97≦a≦1.25、0≦α≦0.20、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表され、一次粒子および一次粒子が凝集して形成された二次粒子とからなるリチウム金属複合酸化物から構成された非水系電解質二次電池用正極活物質であって、
前記リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面にリチウムとタングステンを含む化合物が形成され、前記二次粒子の断面の透過型電子顕微鏡観察において、任意の20箇所以上の前記一次粒子間の空隙をEDX分析した際に分析した空隙数の50%以上でタングステンが検出されることを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質。 - 前記リチウムとタングステンを含む化合物が、膜厚1〜100nmの薄膜の被覆として前記リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に存在することを特徴とする請求項8に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記リチウムとタングステンを含む化合物が、膜厚1〜100nmの薄膜及び粒子径1〜200nmの微粒子の両形態として前記リチウム金属複合酸化物の一次粒子の表面に存在することを特徴とする請求項8又は9に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記リチウムとタングステンを含む化合物に含有されるタングステン量に関し、リチウム金属複合酸化物に含まれるNi、CoおよびMの原子数の合計に対してWの原子数が0.08〜3.0原子%であることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記リチウム金属複合酸化物が、一般式(2):LibNi1−x−yCoxMyO2(ただし、0≦x≦0.35、0≦y≦0.35、0.95≦b≦1.20、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表されることを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
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US20220166007A1 (en) * | 2019-03-29 | 2022-05-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
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JP5035712B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-09-26 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 |
CN103339768A (zh) * | 2011-02-04 | 2013-10-02 | 丰田自动车株式会社 | 被覆活性物质、电池及被覆活性物质的制造方法 |
JP2012238581A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Nichia Chem Ind Ltd | 非水電解液二次電池用正極活物質 |
WO2012164752A1 (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系二次電池用正極活物質とその製造方法、ならびに該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 |
JP5877817B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2016-03-08 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系二次電池用正極活物質及びその正極活物質を用いた非水系電解質二次電池 |
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DE112012006167B4 (de) * | 2012-03-30 | 2024-03-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lithium-Ionen-Sekundärbatterie |
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