JP6699052B2 - Positive electrode for sodium secondary battery and sodium secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、ナトリウム二次電池用正極及びナトリウム二次電池に関する。   The present invention relates to a sodium secondary battery positive electrode and a sodium secondary battery.

リチウム二次電池は高エネルギー密度の二次電池であり、携帯電話やノートパソコン等の小型電源として既に実用化されている。また、リチウム二次電池は電気自動車、ハイブリッド自動車等の小型電源として既に実用化されている。また、リチウム二次電池は電気自動車、ハイブリッド自動車等の自動車用電源や分散型電力貯蔵用電源等の大型電源として使用可能であることから、その需要は増大しつつある。   The lithium secondary battery is a high energy density secondary battery and has already been put to practical use as a small power source for mobile phones, notebook computers, and the like. Further, the lithium secondary battery has already been put to practical use as a small power source for electric vehicles, hybrid vehicles and the like. Further, since the lithium secondary battery can be used as a large-scale power source such as a power source for automobiles such as electric vehicles and hybrid vehicles and a power source for distributed power storage, the demand thereof is increasing.

しかし、リチウム二次電池にはリチウム等の稀少金属元素が使用されているため、リチウム二次電池の需要が増大した場合に、上記稀少金属元素の供給不安定が懸念される。   However, since a rare metal element such as lithium is used in the lithium secondary battery, when the demand for the lithium secondary battery increases, there is a concern that the supply of the rare metal element is unstable.

上記の供給懸念の問題を解決するために、ナトリウム二次電池の研究が進められている。ナトリウム二次電池用の正極活物質には、高価なリチウムではなく、資源量が豊富でしかも安価なナトリウムが使用される。したがって、ナトリウム二次電池を実用化することができれば、上記供給不安定の問題は解消される。   In order to solve the above-mentioned problem of supply concern, research on sodium secondary batteries is under way. As a positive electrode active material for a sodium secondary battery, sodium, which has abundant resources and is inexpensive, is used instead of expensive lithium. Therefore, if the sodium secondary battery can be put to practical use, the problem of unstable supply can be solved.

ところで、ナトリウム二次電池用の正極活物質としては、NaとCr、Mn、Fe、Co、Ni等の遷移金属の複合酸化物が使用されている。これらの複合金属酸化物の中でも稀少金属元素であるCoを含まないものは、ナトリウム二次電池の生産コストの削減に寄与するとともに、ナトリウム二次電池の需要増大にも対応することができる。   By the way, as a positive electrode active material for a sodium secondary battery, a complex oxide of Na and a transition metal such as Cr, Mn, Fe, Co or Ni is used. Among these complex metal oxides, those not containing Co, which is a rare metal element, can contribute to the reduction of the production cost of the sodium secondary battery and can meet the increased demand of the sodium secondary battery.

従来、正極材の結着剤としては、耐酸化性に優れた有機溶剤系のPVDF結着剤が多く使用されている。一方、リチウム二次電池の負極においては、低コスト化、環境負荷低減、電池特性向上の観点から、スチレンブタジエンゴム(SBR)が水系結着剤として利用されている。しかしながら、SBRは耐酸化性が悪いため、正極用結着剤として使用できない。   Conventionally, as a binder for the positive electrode material, an organic solvent-based PVDF binder having excellent oxidation resistance is often used. On the other hand, in the negative electrode of a lithium secondary battery, styrene-butadiene rubber (SBR) is used as an aqueous binder from the viewpoints of cost reduction, environmental load reduction, and battery characteristic improvement. However, since SBR has poor oxidation resistance, it cannot be used as a positive electrode binder.

特開2007−287661号公報JP, 2007-287661, A 特開2012−182087号公報JP 2012-182087 A 特開2012−201588号公報JP2012-201588A

特許文献1〜3に開示されるP2型構造を有する複合金属酸化物から構成される正極活物質を用いたナトリウム二次電池の性能は、特に充放電サイクル特性の観点で現在実用化されているリチウム二次電池の性能と比較して十分とは言えない。また、層状構造のナトリウム含有複合金属酸化物は、大気中の水分と反応して変質する傾向があるため、水系結着剤を利用できない。   The performance of the sodium secondary battery using the positive electrode active material composed of the composite metal oxide having the P2 type structure disclosed in Patent Documents 1 to 3 is currently put into practical use, particularly in terms of charge/discharge cycle characteristics. It is not sufficient compared with the performance of the lithium secondary battery. Further, the sodium-containing mixed metal oxide having a layered structure tends to react with moisture in the atmosphere to be deteriorated, so that an aqueous binder cannot be used.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低コスト化、環境負荷低減、充放電サイクル特性向上の観点から、水系結着剤を用いて作製した正極、当該正極を備えるナトリウム二次電池を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce the cost, reduce the environmental load, from the viewpoint of improving the charge-discharge cycle characteristics, a positive electrode prepared using an aqueous binder, It is to provide a sodium secondary battery including a positive electrode.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、少なくともP2型又はP3型の結晶構造を有するNa2/3Ni1/3Mn2/32、及びP3型の結晶構造を有するNaxMO2(MはMn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種の遷移金属であって、0<x≦1であり、前記Mの一部はLi,Mg,Al,Znから選ばれる少なくとも1種の元素で置換されている。)の複合金属酸化物から選択される何れかを含有する正極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を用いれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。 The present inventors have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, at least Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2 having a P2 type or P3 type crystal structure and Na x MO 2 (M is Mn, Fe, Co, or At least one transition metal selected from Ni, 0<x≦1, and part of the M is substituted with at least one element selected from Li, Mg, Al, and Zn.) If an electrode mixture layer containing a positive electrode active material containing any one selected from the complex metal oxides and a binder containing polycarboxylic acid and/or polycarboxylic acid alkali metal salt is used, The inventors have found that the above can be solved and completed the present invention. More specifically, the present invention provides the following.

(1) 少なくともP2型又はP3型の結晶構造を有するNa2/3Ni1/3Mn2/32、及びP3型の結晶構造を有するNaxMO2(MはMn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種の遷移金属であって、0<x≦1であり、前記Mの一部はLi,Mg,Al,Znから選ばれる少なくとも1種の元素で置換されている。)の複合金属酸化物から選択される何れか含有する正極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有することを特徴とするナトリウム二次電池用正極。
(2)上記ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩が、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アルカリ金属塩、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシメチルセルロース金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする(1)に記載のナトリウム二次電池用正極。
(3)上記電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載のナトリウム二次電池用正極。
(4)(1)乃至(3)のいずれかに記載のナトリウム二次電池用正極を有するナトリウム二次電池。
(1) Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2 having at least a P2 type or P3 type crystal structure, and Na x MO 2 having a P3 type crystal structure (M is Mn, Fe, Co, At least one transition metal selected from Ni, 0<x≦1, and part of the M is substituted with at least one element selected from Li, Mg, Al, and Zn.) A positive electrode active material selected from the group consisting of complex metal oxides, and an electrode mixture layer containing a binder containing a polycarboxylic acid and/or an alkali metal salt of a polycarboxylic acid. Positive electrode for sodium secondary batteries.
(2) The polycarboxylic acid and/or polycarboxylic acid alkali metal salt contains at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, polyacrylic acid alkali metal salt, carboxymethyl cellulose and carboxymethyl cellulose metal salt. The positive electrode for a sodium secondary battery according to (1).
(3) The positive electrode for a sodium secondary battery according to (1) or (2), wherein the content of the binder in the electrode mixture layer is 15% by mass or less.
(4) A sodium secondary battery having the positive electrode for a sodium secondary battery according to any one of (1) to (3).

本発明の正極は、水系結着剤を使用していることにより、低コスト化、環境負荷低減を実現することができるとともに、ナトリウム二次電池の電池性能を従来のナトリウム二次電池の性能と比較して向上させることができる。   The positive electrode of the present invention can realize cost reduction and environmental load reduction by using the water-based binder, and at the same time, the battery performance of the sodium secondary battery is the same as that of the conventional sodium secondary battery. It can be improved in comparison.

実施例1、2、比較例1で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the powder X-ray-diffraction measurement of the composite metal oxide used in Examples 1 and 2 and the comparative example 1. 実施例3、4、比較例2で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the powder X-ray-diffraction measurement of the composite metal oxide used in Examples 3, 4 and the comparative example 2. 比較例3で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。7 is a diagram showing the result of powder X-ray diffraction measurement of the composite metal oxide used in Comparative Example 3. FIG. 実施例5、比較例4で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。7 is a diagram showing the results of powder X-ray diffraction measurement of the composite metal oxides used in Example 5 and Comparative Example 4. FIG. 実施例6、比較例5で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。7 is a diagram showing the results of powder X-ray diffraction measurement of the composite metal oxides used in Example 6 and Comparative Example 5. FIG. 実施例7、比較例6で使用した複合金属酸化物の粉末X線回折測定の結果を示す図である。FIG. 7 is a graph showing the results of powder X-ray diffraction measurement of the composite metal oxides used in Example 7 and Comparative Example 6. 比較例3で作製した塗布・乾燥後の電極シートの表面写真である(図面代用写真)。6 is a surface photograph of the electrode sheet after coating and drying produced in Comparative Example 3 (drawing substitute photograph).

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The present invention is not limited to the embodiments below.

<複合金属酸化物>
本発明の正極に用いられる正極活物質は複合金属酸化物を含有し、その一態様である複合金属酸化物(以下、「実施態様に係る複合金属酸化物1」と略す場合がある。)は、少なくともP2型又はP3型の結晶構造を有するNa2/3Ni1/3Mn2/32である。また、金属複合酸化物の別態様である複合金属酸化物(以下、「実施態様に係る複合金属酸化物2」と略す場合がある。)は、P3型の結晶構造を有するNaxMO2(MはMn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種の遷移金属であって、0<x≦1であり、前記Mの一部はLi,Mg,Al,Znから選ばれる少なくとも1種の元素で置換されている。)で表されることを特徴とする。
本発明者らは、安定して充放電を繰り返すことができるナトリウム二次電池の研究を進める中で、正極活物質となる層状構造のナトリウム含有複合酸化物の中に、大気中の水分と反応して変質してしまうものがあることを見出している。このような複合金属酸化物は、ナトリウム二次電池の製造過程において厳密な水分管理が求められ、水系結着剤を利用できない。
そして、本発明者らは、ナトリウム含有複合酸化物の中でも前述の複合金属酸化物1および複合金属酸化物2が、水との反応による変質を抑制して、水系結着剤を適用できることを見出したのである。
<Composite metal oxide>
The positive electrode active material used in the positive electrode of the present invention contains a composite metal oxide, and one embodiment of the composite metal oxide (hereinafter, may be abbreviated as “composite metal oxide 1 according to an embodiment”). , Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2 having at least a P2 type or P3 type crystal structure. In addition, a composite metal oxide (hereinafter, may be abbreviated as “composite metal oxide 2 according to an embodiment”), which is another embodiment of the metal composite oxide, is Na x MO 2 (having a P3 type crystal structure). M is at least one kind of transition metal selected from Mn, Fe, Co and Ni, and 0<x≦1, and a part of the M is at least one kind selected from Li, Mg, Al and Zn. Substituted with an element)).
The present inventors have been conducting research on a sodium secondary battery capable of stably repeating charge and discharge, and reacting with moisture in the atmosphere in a sodium-containing composite oxide having a layered structure as a positive electrode active material. I have found that there are things that change. Such a complex metal oxide requires strict water content control in the process of manufacturing a sodium secondary battery, and cannot use an aqueous binder.
Then, the present inventors have found that, among the sodium-containing composite oxides, the above-mentioned composite metal oxide 1 and composite metal oxide 2 suppress the alteration due to the reaction with water, and can apply the water-based binder. It was.

実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2は、P2またはP3型の結晶構造を有することを特徴とするが、P2、P3型構造についてさらに詳しく述べる。P2型構造を有するものの代表的な結晶系としては、その対称性から空間群P63/mmcに帰属される。P3型構造を有するものの代表的な結晶系としては、その対称性から空間群R3mまたはR−3mに帰属される。また、さらに対称性が低下する場合にはCmcmなど斜方晶さらにはC2/mなど単斜晶系の空間群に帰属可能な場合もあるが、基本的な構造はP2またはP3型に分類される層状構造である。但し、P2またはP3型構造を母構造として、P3やP2、O3型の積層欠陥が起こることもある。なお、複合金属酸化物がP2またはP3型構造を有する酸化物であるか否かは、X線回折により確認することができる。具体的には実施例に記載の方法で確認することができる。
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2は、P2またはP3型の結晶構造を有するものであれば、X線回折におけるピークの位置等の詳細は特に限定されないが、X線源にCuKα線を用いた粉末X線回折測定において、18°から20°の範囲にピークが観察されないことが好ましい。18°から20°の範囲にピークが観察されないことによって、P2またはP3型の結晶構造以外の酸化物の含有量が少なく、良質な複合金属酸化物であると判断することができる。なお、「ピークが観察されない」とは、実質的にピークが観察されないことを意味し、ノイズと判断することができるピークは含まれないものとする。
The composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment are characterized by having a P2 or P3 type crystal structure, and the P2 and P3 type structures will be described in more detail. A typical crystal system having a P2-type structure is assigned to the space group P63/mmc due to its symmetry. A typical crystal system having a P3 type structure is assigned to the space group R3m or R-3m due to its symmetry. In addition, when the symmetry is further reduced, it may be possible to belong to the orthorhombic system such as Cmcm or the monoclinic system space group such as C2/m, but the basic structure is classified into P2 or P3 type. It has a layered structure. However, a P2 or P3 type stacking fault may occur with the P2 or P3 type structure as a parent structure. Whether or not the composite metal oxide is an oxide having a P2 or P3 type structure can be confirmed by X-ray diffraction. Specifically, it can be confirmed by the method described in Examples.
The composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment are not particularly limited in details such as the position of a peak in X-ray diffraction as long as they have a P2 or P3 type crystal structure, but the X-ray source In powder X-ray diffraction measurement using CuKα ray, it is preferable that no peak is observed in the range of 18° to 20°. By not observing a peak in the range of 18° to 20°, it can be determined that the content of the oxide other than the P2 or P3 type crystal structure is small and the composite metal oxide is a good quality. The phrase “no peak is observed” means that no peak is substantially observed, and a peak that can be determined as noise is not included.

実施態様に係る複合金属酸化物2は、P3型の結晶構造を有するNaxMO2(MはMn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種の遷移金属であって、0<x≦1であり、前記Mの一部はLi,Mg,Al,Znから選ばれる少なくとも1種の元素で置換されている。)で表され、xの具体的数値は、上記条件を満たすものであれば特に限定されない。
xは、好ましくは1/3以上、より好ましくは1/2以上であり、好ましくは5/6以下、より好ましくは2/3以下である。xが大きいほど可動ナトリウムイオンが増加するため、可逆容量が大きくなり好ましいが、xが5/6を超えるとP2またはP3型構造以外の構造が現れる傾向があり、固相法での直接合成が難しくなるため、5/6以下とすることが好ましい。
The mixed metal oxide 2 according to the embodiment is Na x MO 2 (M is at least one transition metal selected from Mn, Fe, Co, and Ni and has a P3 type crystal structure, and 0<x≦1. And a part of M is substituted with at least one element selected from Li, Mg, Al, and Zn), and a specific numerical value of x satisfies the above condition. It is not particularly limited.
x is preferably 1/3 or more, more preferably 1/2 or more, preferably 5/6 or less, more preferably 2/3 or less. Since mobile sodium ions increase as x increases, the reversible capacity increases, which is preferable. However, when x exceeds 5/6, a structure other than the P2 or P3 type structure tends to appear, and direct synthesis by the solid phase method tends to occur. Since it becomes difficult, it is preferably 5/6 or less.

Li、Mg、Al、Znは、遷移金属を置換しうる元素であって、充放電を行っても価
数変化の無い元素という特徴を持っている。上記式におけるMをこれらの元素により置換することによって、充電端でNaイオンが抜けきらないことによるピラー効果のため、材料の体積変化が抑制され、繰り返し充放電に対して安定な材料となるものと推定している。合計の置換量が30モル%を超えると容量低下が大きく好ましくない。また置換量が1モル%以下では置換効果が小さく好ましくない。
Li, Mg, Al, and Zn are elements capable of substituting a transition metal, and are characterized in that the valence does not change even when charging and discharging. By substituting these elements for M in the above formula, the volume change of the material is suppressed and the material becomes stable against repeated charge and discharge due to the pillar effect due to the fact that Na ions do not completely escape at the charging end. Is estimated. If the total substitution amount exceeds 30 mol %, the capacity is greatly reduced, which is not preferable. Further, if the substitution amount is 1 mol% or less, the substitution effect is small, which is not preferable.

なお、xの値は、原料の使用量、製造条件等を制御することで調整することができる。また、Li、Mg、Al、Zn元素の置換量についても、原料の使用量、製造条件等を制御することで調整することができる。詳細は後述する。   The value of x can be adjusted by controlling the amount of raw material used, manufacturing conditions, and the like. Further, the substitution amounts of Li, Mg, Al, and Zn elements can be adjusted by controlling the amount of raw materials used, manufacturing conditions, and the like. Details will be described later.

(平均一次粒子径)
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2の平均径(平均一次粒子径)は、特に限定されないが、下限としては、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、最も好ましくは0.3μm以上、また、上限としては、好ましくは5μm以下、より好ましくは3μm以下、さらに好ましくは2μm以下、最も好ましくは1.5μm以下である。平均一次粒子径が、上記上限を超えると比表面積が低下したりするために、レート特性や出力特性等の電池特性が低下する可能性が高くなる可能性がある。上記下限を下回ると結晶が未発達であるために充放電の可逆性が劣る等の問題を生ずる可能性がある。
なお、本発明における平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した平均径であり、30,000倍のSEM画像を用いて、10〜30個程度の一次粒子径の平均値として求めることができる。
(Average primary particle size)
The average diameter (average primary particle diameter) of the composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment is not particularly limited, but the lower limit is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.2 μm or more, The most preferable value is 0.3 μm or more, and the upper limit is preferably 5 μm or less, more preferably 3 μm or less, further preferably 2 μm or less, and most preferably 1.5 μm or less. If the average primary particle diameter exceeds the above upper limit, the specific surface area is reduced, which may increase the possibility that the battery characteristics such as rate characteristics and output characteristics are deteriorated. Below the lower limit, there is a possibility that problems such as poor reversibility of charge and discharge due to undeveloped crystals.
In addition, the average primary particle diameter in the present invention is an average diameter observed with a scanning electron microscope (SEM), and using an SEM image of 30,000 times, as an average value of about 10 to 30 primary particle diameters. You can ask.

(メジアン径(二次粒子))
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2の二次粒子のメジアン径(50%積算径(D50))は特に限定されないが、通常2μm以上、好ましくは2.5μm以上、最も好ましくは4μm以上で、通常20μm以下、好ましくは18μm以下、最も好ましくは15μm以下である。メジアン径がこの下限を下回ると、正極活物質層形成時の塗布性に問題を生ずる可能性があり、上限を超えると電池性能の低下を来す可能性がある。
(Median diameter (secondary particle))
The median diameter (50% cumulative diameter (D50)) of the secondary particles of the composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment is not particularly limited, but is usually 2 μm or more, preferably 2.5 μm or more, and most preferably. Is 4 μm or more, usually 20 μm or less, preferably 18 μm or less, and most preferably 15 μm or less. If the median diameter is less than this lower limit, there may be a problem in coatability at the time of forming the positive electrode active material layer, and if it exceeds the upper limit, battery performance may be deteriorated.

(BET比表面積)
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2のBET比表面積は、特に限定されないが、通常0.1m2/g以上、好ましくは0.2m2/g以上、最も好ましくは0.3m2/g以上で、通常10m2/g以下、好ましくは5m2/g以下、より好ましくは3m2/g以下、更に好ましくは2m2/g以下、最も好ましくは1m2/g以下である。
BET比表面積がこの範囲よりも小さいと電池性能が低下しやすく、大きいと嵩密度が上がりにくくなり、正極活物質層形成時の塗布性に問題が発生しやすくなるという可能性がある。
(BET specific surface area)
The BET specific surface areas of the composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment are not particularly limited, but are usually 0.1 m 2 /g or more, preferably 0.2 m 2 /g or more, most preferably 0. It is 3 m 2 /g or more and is usually 10 m 2 /g or less, preferably 5 m 2 /g or less, more preferably 3 m 2 /g or less, further preferably 2 m 2 /g or less, most preferably 1 m 2 /g or less. ..
If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance tends to deteriorate, and if it is large, the bulk density tends to be difficult to increase, and there is a possibility that problems may occur in the coatability during formation of the positive electrode active material layer.

(タップ密度)
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2のタップ密度は、特に限定されないが、通常0.8g/cc以上、好ましくは1g/cc以上、より好ましくは1.4g/cc以上、最も好ましくは1.5g/cc以上で、通常3.0g/cc以下、好ましくは2.8g/cc以下、最も好ましくは2.5g/cc以下である。タップ密度がこの上限を上回ることは、粉体充填性や電極密度向上にとって好ましい一方、比表面積が低くなり過ぎる可能性があり、電池性能が低下する可能性がある。タップ密度がこの下限を下回ると粉体充填性や正極調製に悪影響を及ぼす可能性がある。
なお、本発明におけるタップ密度は、複合金属酸化物粉体5〜10gを10mlのメスシリンダーに入れ、ストローク20mmで200回タップした時の粉体充填密度として求
める。
(Tap density)
The tap density of the composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment is not particularly limited, but is usually 0.8 g/cc or more, preferably 1 g/cc or more, more preferably 1.4 g/cc or more, It is most preferably 1.5 g/cc or more, usually 3.0 g/cc or less, preferably 2.8 g/cc or less, and most preferably 2.5 g/cc or less. When the tap density exceeds the upper limit, it is preferable for improving the powder filling property and the electrode density, but the specific surface area may be too low and the battery performance may be deteriorated. If the tap density is below this lower limit, the powder filling property and the positive electrode preparation may be adversely affected.
The tap density in the present invention is determined as the powder packing density when 5 to 10 g of the composite metal oxide powder is put in a 10 ml graduated cylinder and tapped 200 times with a stroke of 20 mm.

実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2は、前述の条件を満たすものであればその他については特に限定されない。   The composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment are not particularly limited as long as the conditions described above are satisfied.

(複合酸化物の製造方法)
実施態様に係る複合金属酸化物1及び複合金属酸化物2は、下記の通り、金属含有化合物の混合物を焼成することによって製造できるが、かかる製造方法によって製造された複合金属酸化物に限定されないことは言うまでもない。
(Method for producing complex oxide)
The composite metal oxide 1 and the composite metal oxide 2 according to the embodiment can be produced by firing a mixture of metal-containing compounds as described below, but are not limited to the composite metal oxide produced by such a production method. Needless to say.

具体的には、対応する金属元素を含有する金属含有化合物を所定の組成となるように秤量し混合した後に、得られた混合物を焼成することによって製造することができる。   Specifically, it can be produced by weighing and mixing a metal-containing compound containing a corresponding metal element so as to have a predetermined composition, and then firing the obtained mixture.

例えば、Na:Ni:Mn=2/3:1/3:2/3で表される金属元素比を有する複合酸化物は、炭酸ナトリウム(Na2CO3)と水酸化ニッケル(Ni(OH)2)と三酸化二マンガン(Mn23)の各原料を、Na:Ni:Mnのモル比が7/10(5%過剰):1/3:2/3となるように秤量し、それらを混合し、得られた混合物を焼成することによって製造することができる。 For example, a complex oxide having a metal element ratio represented by Na:Ni:Mn=2/3:1/3:2/3 is sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and nickel hydroxide (Ni(OH)). 2 ) and dimanganese trioxide (Mn 2 O 3 ) raw materials were weighed so that the molar ratio of Na:Ni:Mn was 7/10 (5% excess): 1/3:2/3, It can manufacture by mixing them and baking the obtained mixture.

複合金属酸化物を製造するために用いることができる金属含有化合物としては、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸水素塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩等の有機酸塩を用いることができる。ナトリウム化合物としてはNa2CO3、NaHCO3、Na22が好ましく、取り扱い性の観点で、より好ましくはNa2CO3である。マンガン化合物としてはMnO2、Mn23、Mn34が好ましく、ニッケル化合物としてはNiCO3、Ni(OH)2、NiOOH、NiOが好ましい。また、置換元素の原料化合物の例として、リチウム化合物の場合、LiOH、Li2CO3が好ましく、マグネシウム化合物の場合、MgO、MgCO3が好ましく、アルミニウム化合物の場合、AlOOH、Al23、Al(OH)3が好ましく、亜鉛化合物の場合、ZnO、塩基性炭酸亜鉛、酢酸亜鉛が好ましい。また、これらの金属含有化合物は水和物であってもよい。 Examples of the metal-containing compound that can be used to produce the composite metal oxide include oxides, hydroxides, oxyhydroxides, hydrogen carbonates, carbonates, nitrates, sulfates, halides, oxalates, etc. The organic acid salt of can be used. As the sodium compound, Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , and Na 2 O 2 are preferable, and Na 2 CO 3 is more preferable from the viewpoint of handleability. The manganese compound is preferably MnO 2 , Mn 2 O 3 or Mn 3 O 4 , and the nickel compound is preferably NiCO 3 , Ni(OH) 2 , NiOOH or NiO. Further, as examples of the raw material compound of the substitution element, LiOH and Li 2 CO 3 are preferable in the case of a lithium compound, MgO and MgCO 3 are preferable in the case of a magnesium compound, and AlOOH, Al 2 O 3 and Al are the case in the case of an aluminum compound. (OH) 3 is preferable, and in the case of a zinc compound, ZnO, basic zinc carbonate and zinc acetate are preferable. Further, these metal-containing compounds may be hydrates.

金属含有化合物の混合には、ボールミル、V型混合機、攪拌機、ダイノーミル等の、工業的に通常用いられている装置を用いることができる。この時の混合は、乾式混合、湿式混合のいずれでもよい。また、晶析法によって、所定の組成の金属含有化合物の混合物を得てもよい。さらに、共沈法によって、所定の組成の複合金属炭酸塩または水酸化物を得た上でナトリウム化合物との混合物を得てもよい。   For the mixing of the metal-containing compound, an apparatus which is commonly used in industry, such as a ball mill, a V-type mixer, a stirrer, or a dyno mill, can be used. The mixing at this time may be dry mixing or wet mixing. Also, a mixture of metal-containing compounds having a predetermined composition may be obtained by a crystallization method. Further, a co-precipitation method may be used to obtain a composite metal carbonate or hydroxide having a predetermined composition and then obtain a mixture with a sodium compound.

上記のようにして得た金属含有化合物の混合物を焼成することによって、上記複合金属酸化物を得ることができる。焼成条件については特に限定されないが、焼成温度を600〜1000℃の範囲、焼成時間を2〜24時間の範囲に設定することが好ましい。焼成温度が700℃以上であれば、過度な積層欠陥の生成を抑制するという理由で好ましく、焼成温度が900℃以下であれば、一次粒子サイズを低減するという理由で好ましい。また、焼成時間が12時間以上であれば単一粒子の均一な化学組成を得るという理由で好ましく、焼成時間が24時間以下であれば低温で積層欠陥を維持したまま結晶成長を行わせることも可能になるという理由で好ましい。   The composite metal oxide can be obtained by firing the mixture of the metal-containing compounds obtained as described above. The firing conditions are not particularly limited, but it is preferable to set the firing temperature in the range of 600 to 1000° C. and the firing time in the range of 2 to 24 hours. If the firing temperature is 700° C. or higher, it is preferable because the generation of excessive stacking faults is suppressed, and if the firing temperature is 900° C. or lower, it is preferable because the primary particle size is reduced. Further, it is preferable that the firing time be 12 hours or more because a uniform chemical composition of a single particle is obtained, and if the firing time is 24 hours or less, crystal growth can be performed at a low temperature while maintaining stacking faults. It is preferable because it becomes possible.

焼成時の雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性雰囲気:空気、酸素、酸素含有窒素、酸素含有アルゴン等の酸化性雰囲気:及び水素を0.1〜10体積%含有する水素含有窒素、水素を0.1〜10体積%含有する水素含有アルゴン等の還元性雰囲気のいずれでもよい。強い還元性の雰囲気で焼成するために、適量の炭素を金属含有化合物の混合物に含有させて焼成してもよい。焼成時の雰囲気としては、空気等の酸化性雰囲気
が好ましい。
Examples of the atmosphere during firing include an inert atmosphere such as nitrogen and argon: an oxidizing atmosphere such as air, oxygen, oxygen-containing nitrogen, and oxygen-containing argon: and hydrogen-containing nitrogen containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen. , A reducing atmosphere such as hydrogen-containing argon containing 0.1 to 10% by volume of hydrogen may be used. In order to perform firing in a strongly reducing atmosphere, an appropriate amount of carbon may be included in the mixture of metal-containing compounds and fired. As the atmosphere during firing, an oxidizing atmosphere such as air is preferable.

原料の金属含有化合物として、高温で分解及び/又は酸化しうる化合物、例えば水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、シュウ酸塩を使用した場合、上記の焼成を行う前に、200〜500℃の温度範囲で金属含有化合物の仮焼を行って、酸化物にしたり、結晶水を除去したりしてもよい。仮焼を行う雰囲気は、不活性ガス雰囲気、酸化性雰囲気又は還元性雰囲気のいずれでもよい。また、仮焼後の仮焼物を粉砕して用いてもよい。   When a compound capable of decomposing and/or oxidizing at a high temperature, for example, a hydroxide, a carbonate, a nitrate, a sulfate, a halide, or an oxalate is used as the metal-containing compound as a raw material, before performing the above firing, The metal-containing compound may be calcined in the temperature range of 200 to 500° C. to form an oxide, or water of crystallization may be removed. The atmosphere in which calcination is performed may be an inert gas atmosphere, an oxidizing atmosphere, or a reducing atmosphere. Further, the calcined product after calcination may be crushed and used.

また、上記のようにして得られる複合金属酸化物に、随意にボールミルやジェットミル等を用いた粉砕、分級等を行って、粒度を調節することが好ましいことがある。また、焼成を2回以上行ってもよい。また、複合金属酸化物の粒子表面をW、Mo、Zr、Si、Y、B等を含有する無機物質で被覆する等の表面処理を行ってもよい。また、複合酸化物は、その結晶構造がトンネル構造でないものが好ましい。   In addition, it may be preferable to adjust the particle size of the composite metal oxide obtained as described above by optionally performing pulverization, classification or the like using a ball mill, a jet mill or the like. Further, the firing may be performed twice or more. Further, surface treatment such as coating the surface of the particles of the composite metal oxide with an inorganic substance containing W, Mo, Zr, Si, Y, B or the like may be performed. Moreover, it is preferable that the crystal structure of the composite oxide is not a tunnel structure.

<ポリカルボン酸、ポリカルボン酸アルカリ金属塩>
ポリカルボン酸とは、ポリマーの構成単位(例えばモノマーなど)の平均10%以上にカルボキシル基が直接または間接的に結合されたポリマーのことである。また、ポリカルボン酸アルカリ金属塩とは、前記ポリカルボン酸の少なくとも一部のカルボキシル基のH+がアルカリ金属イオンに置換されたポリマーのことである。なお、アルカリ金属としては、Naに限定されるものではなく、Li、Kなど他のアルカリ金属であってもよい。また、ポリカルボン酸等におけるポリマーの主鎖(場合によっては更に側鎖)は、置換又は非置換脂肪族炭化水素基(例えばメチレン基)、置換又は非置換脂環炭化水素基(例えばβ-グルコース)、置換又は非置換芳香族炭化水素基(例えばフェニレン基)などを構成単位とするものを適用することができる。ポリカルボン酸及びポリカルボン酸アルカリ金属塩は、単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。共重合体の場合には、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。
これらは、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。例えば、ポリカルボン酸の好適例としてはカルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸を挙げることができ、ポリカルボン酸アルカリ金属塩の好適例としてはカルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウムを挙げることができる。これらを適用した場合、優れたサイクル特性を実現できる。
<Polycarboxylic acid, polycarboxylic acid alkali metal salt>
The polycarboxylic acid is a polymer in which a carboxyl group is directly or indirectly bonded to an average of 10% or more of constitutional units (for example, a monomer) of the polymer. Further, the polycarboxylic acid alkali metal salt is a polymer in which H + of at least a part of the carboxyl groups of the polycarboxylic acid is replaced with an alkali metal ion. The alkali metal is not limited to Na, and may be another alkali metal such as Li or K. Further, the polymer main chain in the polycarboxylic acid or the like (in some cases, a side chain) is a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group (eg, methylene group), a substituted or unsubstituted alicyclic hydrocarbon group (eg, β-glucose). ), a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group (for example, a phenylene group), or the like as a structural unit can be applied. The polycarboxylic acid and the alkali metal salt of polycarboxylic acid may be a homopolymer or a copolymer. In the case of the copolymer, it may be any of a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer and a graft copolymer.
These may be used alone or in combination of two or more. For example, preferred examples of the polycarboxylic acid include carboxymethyl cellulose and polyacrylic acid, and preferred examples of the polycarboxylic acid alkali metal salt include sodium carboxymethyl cellulose and sodium polyacrylate. When these are applied, excellent cycle characteristics can be realized.

<ナトリウム二次電池>
本発明の一形態であるナトリウム二次電池は、前述の本実施態様の複合金属酸化物1または2から構成される正極活物質とポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有する正極を備えるものであれば、その他については特に限定されず、公知のナトリウム二次電池に用いられる材料、技術を適宜採用することができる。なお、本発明のナトリウム二次電池に使用される具体的な材料の種類およびその製造方法等については、後述するもののほか、例えば特開2011−236117号公報に記載されている内容を適宜採用することができる。
<Sodium secondary battery>
A sodium secondary battery, which is one mode of the present invention, is a binder containing a positive electrode active material composed of the composite metal oxide 1 or 2 of the present embodiment and a polycarboxylic acid and/or a polycarboxylic acid alkali metal salt. Other materials are not particularly limited as long as they include a positive electrode having an electrode mixture layer containing an agent, and known materials and techniques used for sodium secondary batteries can be appropriately adopted. In addition to the specific materials used for the sodium secondary battery of the present invention and the manufacturing method thereof, the contents described in, for example, JP 2011-236117 A are appropriately adopted in addition to those described below. be able to.

[正極]
本発明の一形態である正極は集電体と、その集電体の表面に形成された電極合剤層(以下、正極活物質層ともいう。)を含み、正極活物質層は、正極活物質、導電材、結着剤を含む。
[Positive electrode]
The positive electrode which is one mode of the present invention includes a current collector and an electrode mixture layer (hereinafter also referred to as a positive electrode active material layer) formed on the surface of the current collector, and the positive electrode active material layer is a positive electrode active material. Contains substances, conductive materials and binders.

正極活物質層中の正極活物質の含有量は特に限定されないが、80〜95質量%であることが好ましい。   The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably 80 to 95% by mass.

本発明に使用可能な導電材としては、天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、カーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。正極活物質層中の導電材の含有量は特に限定されないが、5〜15質量%であることが好ましい。   Examples of the conductive material that can be used in the present invention include carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, cokes, and carbon black. The content of the conductive material in the positive electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably 5 to 15% by mass.

本発明に使用可能な結着剤としては、前述のとおりポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含むことを特徴とする。これらをそれぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。正極活物質層中の結着剤の含有量は通常15質量%以下であり、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは8質量%以下である。下限は特に限定されないが、通常1質量%以上である。   The binder that can be used in the present invention is characterized by containing a polycarboxylic acid and/or a polycarboxylic acid alkali metal salt as described above. These may be used alone or in combination of two or more. The content of the binder in the positive electrode active material layer is usually 15% by mass or less, preferably 10% by mass or less, and more preferably 8% by mass or less. The lower limit is not particularly limited, but is usually 1% by mass or more.

本発明に使用可能な集電体としては、ニッケル、アルミニウム、ステンレス(SUS)等の導電性の材料を用いた箔、メッシュ、エキスパンドグリッド(エキスパンドメタル)、パンチドメタル等が挙げられる。メッシュの目開き、線径、メッシュ数等は特に限定されず、従来公知のものを使用できる。集電体の一般的な厚さは5〜30μmである。ただし、この範囲を外れる厚さの集電体を用いてもよい。   Examples of the current collector that can be used in the present invention include foils, meshes, expanded grids (expanded metals), punched metals, and the like that use conductive materials such as nickel, aluminum, and stainless (SUS). The mesh openings, wire diameter, number of meshes, etc. are not particularly limited, and conventionally known meshes can be used. A typical thickness of the current collector is 5 to 30 μm. However, a current collector having a thickness outside this range may be used.

集電体の大きさは、電池の使用用途に応じて決定される。大型の電池に用いられる大型の電極を作製するのであれば、面積の大きな集電体が用いられる。小型の電極を作製するのであれば、面積の小さな集電体が用いられる。   The size of the current collector is determined according to the intended use of the battery. If a large electrode used for a large battery is manufactured, a current collector having a large area is used. When manufacturing a small electrode, a current collector having a small area is used.

正極を製造する方法としては、先ず、正極活物質と導電材と結着剤と蒸留水とを混合させて正極活物質スラリーを調製する。本発明の複合金属酸化物は水に対する安定性が高いため、水を溶媒に使用したスラリー中でも材料の変化がなく電極作製を行うことが可能である。   As a method for producing a positive electrode, first, a positive electrode active material, a conductive material, a binder, and distilled water are mixed to prepare a positive electrode active material slurry. Since the composite metal oxide of the present invention has high stability to water, it is possible to produce an electrode without changing the material even in a slurry using water as a solvent.

次いで、上記正極活物質スラリーを正極集電体上に塗工し、乾燥後プレスする等して固着する。ここで、正極活物質スラリーを正極集電体上に塗工する方法としては、例えばスリットダイ塗工法、スクリーン塗工法、カーテン塗工法、ナイフ塗工法、グラビア塗工法、静電スプレー法等を挙げることができる。   Next, the positive electrode active material slurry is applied onto the positive electrode current collector, dried, and pressed to fix the positive electrode current collector. Here, examples of the method for applying the positive electrode active material slurry on the positive electrode current collector include a slit die coating method, a screen coating method, a curtain coating method, a knife coating method, a gravure coating method, and an electrostatic spray method. be able to.

なお、正極活物質層を正極集電体上に形成する方法としては、上記の方法以外に、正極活物質、導電材、結着剤の混合物を正極集電体上に設置し、加圧成型する方法でもよい。   As a method of forming the positive electrode active material layer on the positive electrode current collector, in addition to the above method, a mixture of the positive electrode active material, the conductive material, and the binder is placed on the positive electrode current collector and pressure molding is performed. The method of doing is also good.

[負極]
負極は集電体と、その集電体の表面に形成された負極活物質層を含み、負極活物質層は負極活物質及び結着剤を含む。また、負極としては、負極活物質を含む負極合剤を負極集電体に担持したもの、ナトリウム金属又はナトリウム合金等のナトリウムイオンを吸蔵・脱離可能な電極を用いることができる。
[Negative electrode]
The negative electrode includes a current collector and a negative electrode active material layer formed on the surface of the current collector, and the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and a binder. Further, as the negative electrode, an electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is supported on a negative electrode current collector, or an electrode capable of inserting and extracting sodium ions such as sodium metal or sodium alloy can be used.

負極活物質としては、ナトリウムを吸蔵・脱離することのできる天然黒鉛、人造黒鉛、コークス類、ハードカーボン、カーボンブラック、熱分解炭素類、炭素繊維、有機高分子化合物焼成体等の炭素材料が挙げられる。炭素材料の形状としては、例えば天然黒鉛のような薄片状、メソカーボンマイクロビーズのような球状、黒鉛化炭素繊維のような繊維状、又は微粉末の凝集体等のいずれでもよい。ここで炭素材料は、導電材としての役割を果たす場合もある。   As the negative electrode active material, there are carbon materials such as natural graphite, artificial graphite, cokes, hard carbon, carbon black, pyrolytic carbons, carbon fibers, and organic polymer compound fired bodies that can occlude/desorb sodium. Can be mentioned. The shape of the carbon material may be, for example, a flaky shape such as natural graphite, a spherical shape such as mesocarbon microbeads, a fibrous shape such as graphitized carbon fiber, or an aggregate of fine powder. Here, the carbon material may also serve as a conductive material.

上記の通り、本発明において負極活物質は、特定のものに限定されないが、ハードカーボンを使用することが好ましい。負極活物質としてハードカーボンを使用することで、負極活物質が原因となる電池性能の低下を抑えられる。   As described above, the negative electrode active material in the present invention is not limited to a particular one, but it is preferable to use hard carbon. By using hard carbon as the negative electrode active material, it is possible to suppress deterioration in battery performance caused by the negative electrode active material.

ハードカーボンは2000℃以上の高温で熱処理しても殆ど積層秩序が変化しない炭素材料であり、難黒鉛化炭素ともよばれる。ハードカーボンとしては、炭素繊維の製造過程の中間生成物である不融化糸を1000〜1400℃程度で炭化した炭素繊維、有機化合物を150〜300℃程度で空気酸化した後、1000〜1400℃程度で炭化した炭素材料等が例示できる。ハードカーボンの製造方法は特に限定されず、従来公知の方法により製造されたハードカーボンを使用することができる。   Hard carbon is a carbon material whose stacking order hardly changes even when heat-treated at a high temperature of 2000° C. or higher, and is also called non-graphitizable carbon. As the hard carbon, carbon fibers obtained by carbonizing the infusible yarn which is an intermediate product in the production process of carbon fibers at about 1000 to 1400° C., and air-oxidizing an organic compound at about 150 to 300° C., and then about 1000 to 1400° C. An example is a carbon material carbonized in. The method for producing hard carbon is not particularly limited, and hard carbon produced by a conventionally known method can be used.

ハードカーボンの平均粒径、真密度、(002)面の面間隔等は特に限定されず、適宜好ましいものを選択して実施することができる。   The average particle diameter of the hard carbon, the true density, the spacing between the (002) planes, etc. are not particularly limited, and a preferable one can be selected and implemented.

負極活物質層中の負極活物質の含有量は特に限定されないが、80〜95重量%であることが好ましい。   The content of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but it is preferably 80 to 95% by weight.

結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFということがある。)ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEということがある。)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体等が挙げられる。これらをそれぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。結着剤のその他の例示としては、例えば、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリロニトリル等の多糖類及びその誘導体が挙げられる。また、使用可能な結着剤として、無機の微粒子、例えばコロイダルシリカ等を挙げることもできる。負極活物質層中の結着剤の含有量は特に限定されないが、5〜10質量%であることが好ましい。
集電体としては、ニッケル、アルミニウム、銅、ステンレス(SUS)等の導電性の材料を用いる。集電体は正極用の集電体と同様に、箔、メッシュ、エキスパンドグリッド(エキスパンドメタル)、パンチドメタル等から構成される。
As the binder, polyvinylidene fluoride (hereinafter sometimes referred to as PVDF), polytetrafluoroethylene (hereinafter sometimes referred to as PTFE), tetrafluoroethylene/propylene hexafluoride/vinylidene fluoride copolymer Examples thereof include coalesce, propylene hexafluoride/vinylidene fluoride copolymer, tetrafluoroethylene/perfluorovinyl ether copolymer, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Other examples of the binder include starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl hydroxyethyl cellulose, nitrocellulose, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, polyacrylonitrile and the like. Examples include polysaccharides and derivatives thereof. In addition, as the usable binder, inorganic fine particles such as colloidal silica can be used. The content of the binder in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but it is preferably 5 to 10% by mass.
A conductive material such as nickel, aluminum, copper, or stainless (SUS) is used as the current collector. The current collector is made of foil, mesh, expanded grid (expanded metal), punched metal, or the like, like the current collector for the positive electrode.

また、負極活物質層を集電体上に形成する方法としては、正極活物質層を集電体上に形成する方法と同様の方法を採用することができる。   As a method of forming the negative electrode active material layer on the current collector, the same method as the method of forming the positive electrode active material layer on the current collector can be adopted.

[電解質]
電解質は特に限定されず、一般的な電解液、固体電解質のいずれも使用可能である。電解液としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、イソプロピルメチルカーボネート、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、4−トリフルオロメチル−1,3−ジオキソラン−2−オン、1,2−ジ(メトキシカルボニルオキシ)エタン等のカーボネート類;1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジメトキシプロパン、ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン等のエーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類;3−メチル−2−オキサゾリドン等のカーバメート類;スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−プロパンサルトン等の含硫黄化合物;又は上記の有機溶媒にさらにフッ素置換基を導入したものを用いることができる。通常は有機溶媒として、これらのうちの二種以上を混合して用いる。
[Electrolytes]
The electrolyte is not particularly limited, and either a general electrolytic solution or a solid electrolyte can be used. Examples of the electrolytic solution include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, isopropylmethyl carbonate, vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1, Carbonates such as 2-di(methoxycarbonyloxy)ethane; 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, tetrahydrofuran , Ethers such as 2-methyltetrahydrofuran; esters such as methyl formate, methyl acetate, γ-butyrolactone; nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; amides such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide; Carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone; sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethyl sulfoxide, and 1,3-propanesultone; or those obtained by further introducing a fluorine substituent into the above organic solvent can be used. Usually, two or more of these are mixed and used as the organic solvent.

上記電解液の中でも、実質的に飽和環状カーボネート(ただし、エチレンカーボネート
の単独使用を除く)、又は飽和環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合溶媒からなる非水溶媒を採用することが好ましい。特に、これらの非水溶媒の中からいずれかを採用し、負極活物質としてハードカーボンを採用すると、ナトリウム二次電池は優れた充放電効率及び充放電特性を持つ。必要に応じてリチウムイオン電池に用いられている既知の添加剤を用いてもよい。特に、フルオロエチレンカーボネートは添加剤として好ましい。
Among the above electrolytic solutions, it is preferable to employ a substantially non-aqueous solvent consisting of a saturated cyclic carbonate (however, excluding the single use of ethylene carbonate) or a mixed solvent of a saturated cyclic carbonate and a chain carbonate. In particular, when any one of these non-aqueous solvents is used and hard carbon is used as the negative electrode active material, the sodium secondary battery has excellent charge/discharge efficiency and charge/discharge characteristics. Known additives used in lithium-ion batteries may be used if necessary. Particularly, fluoroethylene carbonate is preferable as the additive.

ここで、「実質的に」とは、飽和環状カーボネートのみからなる非水溶媒(ただし、エチレンカーボネートの単独使用を除く)、飽和環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合溶媒からなる非水溶媒の他、充放電特性等のナトリウム二次電池の性能に影響を与えない範囲で、他の溶媒を本発明に用いる上記非水溶媒に含んだ溶媒も含むことを指す。   Here, "substantially" means a non-aqueous solvent consisting only of a saturated cyclic carbonate (however, excluding the single use of ethylene carbonate), a non-aqueous solvent consisting of a mixed solvent of a saturated cyclic carbonate and a chain carbonate. It also means that a solvent containing another solvent in the non-aqueous solvent used in the present invention is included within a range that does not affect the performance of the sodium secondary battery such as charge/discharge characteristics.

飽和環状カーボネートの中でもプロピレンカーボネートの使用が好ましい。また、混合溶媒の中でもエチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合溶媒、又はエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合溶媒の使用が好ましい。   Among the saturated cyclic carbonates, it is preferable to use propylene carbonate. Further, among the mixed solvents, it is preferable to use a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate or a mixed solvent of ethylene carbonate and propylene carbonate.

電解質として、電解液を採用した場合に使用可能な電解質塩は、特に限定されず、ナトリウム二次電池に一般的に用いられる電解質塩を使用できる。   The electrolyte salt that can be used when an electrolytic solution is used as the electrolyte is not particularly limited, and an electrolyte salt that is commonly used in sodium secondary batteries can be used.

ナトリウム二次電池に一般的に用いられる電解質塩としては、例えば、NaClO4、NaPF6、NaBF4、CF3SO3Na、NaAsF6,NaB(C654,CH3SO3Na、NaN(SO2CF32、NaN(SO2252、NaC(SO2CF33、NaN(SO3CF32等を挙げることができる。また、電解質塩として、前記Na塩の他、Li塩を用いてもよい。なお、これらの電解質のうち1種を用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of electrolyte salts generally used in sodium secondary batteries include NaClO 4 , NaPF 6 , NaBF 4 , CF 3 SO 3 Na, NaAsF 6 , NaB(C 6 H 5 ) 4 , CH 3 SO 3 Na, NaN (SO 2 CF 3) 2 , NaN (SO 2 C 2 F 5) 2, NaC (SO 2 CF 3) 3, NaN (SO 3 CF 3) may be mentioned 2. Further, as the electrolyte salt, a Li salt may be used in addition to the Na salt. One of these electrolytes may be used, or two or more may be used in combination.

また、電解液中の電解質塩の濃度は特に限定されないが、上記電解質塩の濃度は3〜0.1mol/lであることが好ましく、1.5〜0.5mol/lであることがより好ましい。   The concentration of the electrolyte salt in the electrolytic solution is not particularly limited, but the concentration of the electrolyte salt is preferably 3 to 0.1 mol/l, more preferably 1.5 to 0.5 mol/l. .

固体電解質としては、例えばポリエチレンオキサイド系の高分子化合物、ポリオルガノシロキサン鎖もしくはポリオキシアルキレン鎖の少なくとも一種以上を含む高分子化合物等の有機系固体電解質を用いることができる。また、高分子化合物に非水電解質溶液を保持させた、いわゆるゲルタイプのものを用いることもできる。また、Na2S−SiS2、Na2S−GeS2、NaTi2(PO43、NaFe2(PO43、Na2(SO43、Fe2(SO42(PO4)、Fe2(MoO43等の無機系固体電解質を用いてもよい。本発明のP2型およびP3型層状構造を有する複合金属酸化物は、O3型層状構造を有する複合金属酸化物よりも柔らかいため、固体電解質との密着性に優れた効果が期待できる。 As the solid electrolyte, for example, an organic solid electrolyte such as a polyethylene oxide polymer compound or a polymer compound containing at least one polyorganosiloxane chain or polyoxyalkylene chain can be used. Further, a so-called gel type in which a non-aqueous electrolyte solution is held in a polymer compound can also be used. Further, Na 2 S-SiS 2, Na 2 S-GeS 2, NaTi 2 (PO 4) 3, NaFe 2 (PO 4) 3, Na 2 (SO 4) 3, Fe 2 (SO 4) 2 (PO 4 ), Fe 2 (MoO 4 ) 3 and other inorganic solid electrolytes may be used. Since the composite metal oxide having the P2 type and P3 type layered structure of the present invention is softer than the composite metal oxide having the O3 type layered structure, the effect of excellent adhesion to the solid electrolyte can be expected.

[ナトリウム二次電池の構造]
本発明のナトリウム二次電池の構造としては特に限定されず、形態・構造で区別した場合には、積層型(扁平型)電池、捲回型(円筒型)電池等、従来公知のいずれの形態・構造にも適用しうるものである。また、ナトリウム二次電池内の電気的な接続形態(電池構造)で見た場合、(内部並列接続タイプ)電池及び双極型(内部直列接続タイプ)電池のいずれにも適用しうるものである。
[Structure of sodium secondary battery]
The structure of the sodium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and any of the conventionally known forms such as a laminated type (flat type) battery and a wound type (cylindrical type) battery can be distinguished when the form and structure are distinguished. -It can be applied to the structure. When viewed in terms of the electrical connection form (battery structure) in the sodium secondary battery, it can be applied to both (internal parallel connection type) battery and bipolar (internal series connection type) battery.

以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. The present invention is not limited to the examples shown below.

(実施例1)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23を、Na:Ni:Mnのモル比が7/10(5%過剰) : 1/3 : 2/3 となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において900℃で24時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物1(P2−Na2/3Ni1/3Mn2/32)を得た。
(Example 1)
Na 2 CO 3 , Ni(OH) 2 and Mn 2 O 3 were weighed so that the molar ratio of Na:Ni:Mn was 7/10 (5% excess): 1/3: 2/3 and ball milled. For 12 hours to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture was pelletized, filled in an alumina boat, and baked in an electric furnace in an air atmosphere at 900° C. for 24 hours to give a mixed metal oxide 1 (P2-Na 2/3 Ni). 1/3 Mn 2/3 O 2 ) was obtained.

複合金属酸化物1からなる正極活物質、導電材としてのアセチレンブラック、及び結着剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)を、正極活物質:導電材:結着剤=80:10:2(質量比)の組成となるように以下の手順で電極を作製した。先ず、正極活物質と導電材をメノウ乳鉢で十分に混合し、この混合物に結着剤と蒸留水を加えて引き続き均一になるように混合し、混合物をスラリー化した。次いで、得られた正極活物質スラリーを、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上に、アプリケータを用いて40μmの厚さで塗布し、これを乾燥機に入れ、蒸留水を除去しながら十分に乾燥することによって電極シートを得た。この電極シートを電極打ち抜き機で直径1.0cmに打ち抜いて正極を得た。   A positive electrode active material composed of the composite metal oxide 1, acetylene black as a conductive material, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a binder were used as positive electrode active material:conductive material:binder=80:10:2 (mass ratio). An electrode was produced by the following procedure so as to have the composition of ). First, the positive electrode active material and the electrically conductive material were thoroughly mixed in an agate mortar, and a binder and distilled water were added to this mixture and the mixture was then mixed uniformly to form a slurry. Then, the obtained positive electrode active material slurry was applied on an aluminum foil having a thickness of 20 μm serving as a current collector with an applicator so as to have a thickness of 40 μm, and put in a dryer to remove distilled water. While sufficiently drying, an electrode sheet was obtained. This electrode sheet was punched with an electrode punching machine to a diameter of 1.0 cm to obtain a positive electrode.

対極に金属ナトリウムを用いて作製した負極と、作用極に複合金属酸化物を用いて作製した正極とを使用してコイン型ナトリウム二次電池を作製した。電解液としては、1Mの電解質塩(NaPF6)を非水溶媒(プロピレンカーボネート)に溶解させたものを用いた。セパレータとしてはガラスフィルタを使用した。また、ナトリウム二次電池の作製は、アルゴンを満たしたグローブボックス中にて行った。 A coin-type sodium secondary battery was manufactured using a negative electrode manufactured by using metallic sodium as a counter electrode and a positive electrode manufactured by using a composite metal oxide as a working electrode. As the electrolytic solution, a solution prepared by dissolving 1M electrolyte salt (NaPF 6 ) in a non-aqueous solvent (propylene carbonate) was used. A glass filter was used as the separator. Further, the sodium secondary battery was manufactured in a glove box filled with argon.

(実施例2)
結着剤としてポリアクリル酸ナトリウム(PAANa)を使用した以外は実施例1と同様の方法で、実施例2のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Example 2)
A coin-type sodium secondary battery of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that sodium polyacrylate (PAANA) was used as the binder.

(実施例3)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23を、Na:Ni:Mnのモル比が7/10(5%過剰) : 1/3 : 2/3 となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において700℃で24時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物2(P3−Na2/3Ni1/3Mn2/32)を得た。
(Example 3)
Na 2 CO 3 , Ni(OH) 2 and Mn 2 O 3 were weighed so that the molar ratio of Na:Ni:Mn was 7/10 (5% excess): 1/3: 2/3 and ball milled. For 12 hours to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture was pelletized, filled in an alumina boat, and fired under the conditions of an electric furnace at 700° C. for 24 hours in an air atmosphere to obtain a mixed metal oxide 2 (P3-Na 2/3 Ni). 1/3 Mn 2/3 O 2 ) was obtained.

正極活物質として複合金属酸化物2、正極活物質:導電材:結着剤=80:10:5(質量比)の組成を使用した以外は、実施例1と同様の方法で、実施例3のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。   Example 3 was performed in the same manner as in Example 1 except that the composite metal oxide 2 was used as the positive electrode active material, and the composition of the positive electrode active material:conductive material:binder=80:10:5 (mass ratio) was used. A coin-type sodium secondary battery was manufactured.

(実施例4)
結着剤としてポリアクリル酸ナトリウム(PAANa)を使用した以外は実施例3と同様の方法で、実施例4のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Example 4)
A coin-type sodium secondary battery of Example 4 was produced in the same manner as in Example 3 except that sodium polyacrylate (PAANA) was used as the binder.

(実施例5)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23、MgOを、Na:Ni:Mn:Mgのモル比が7/10(5%過剰) : 5/18 : 2/3 : 1/18となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において700℃で24時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物4(P3−Na2/3[Mg1/18Ni5/18Mn2/3]O2)を得た。
(Example 5)
The Na 2 CO 3, Ni (OH ) 2, Mn 2 O 3, MgO, Na: Ni: Mn: molar ratio of Mg is 7/10 (5% excess): 5/18: 2/3: 1/18 And were mixed for 12 hours with a ball mill to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture is pelletized, filled in an alumina boat, and baked in an electric furnace in an air atmosphere at 700° C. for 24 hours to obtain a mixed metal oxide 4 (P3-Na 2/3 [. Mg 1/18 Ni 5/18 Mn 2/3 ]O 2 ) was obtained.

実施例1と同様の方法で、実施例5のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。   A coin-type sodium secondary battery of Example 5 was manufactured in the same manner as in Example 1.

(実施例6)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23、ZnOを、Na:Ni:Mn:Mgのモル比が7/10(5%過剰) : 5/18 : 2/3 : 1/18となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において700℃で48時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物5(P3−Na2/3[Zn1/18Ni5/18Mn2/3]O2)を得た。
(Example 6)
The Na 2 CO 3, Ni (OH ) 2, Mn 2 O 3, ZnO, Na: Ni: Mn: molar ratio of Mg is 7/10 (5% excess): 5/18: 2/3: 1/18 And were mixed for 12 hours with a ball mill to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture was pelletized, filled in an alumina boat, and fired under the condition of an electric furnace at 700° C. for 48 hours in an air atmosphere to obtain a mixed metal oxide 5 (P3-Na 2/3 [ Zn 1/18 Ni 5/18 Mn 2/3 ]O 2 ) was obtained.

実施例1と同様の方法で、実施例6のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。   A coin-type sodium secondary battery of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1.

(実施例7)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23、Al23を、Na:Ni:Mn:Mgのモル比が7/10(5%過剰) : 11/36 : 23/36 : 1/18となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において700℃で24時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物6(P3−Na2/3[Al1/18Ni11/36Mn23/36]O2)を得た。
(Example 7)
The Na 2 CO 3, Ni (OH ) 2, Mn 2 O 3, Al 2 O 3, Na: Ni: Mn: molar ratio of Mg is 7/10 (5% excess): 11/36: 23/36: The mixture was weighed to 1/18 and mixed with a ball mill for 12 hours to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture is pelletized, filled in an alumina boat, and baked in an electric furnace in an air atmosphere at 700° C. for 24 hours to give a mixed metal oxide 6 (P3-Na 2/3 [. Al 1/18 Ni 11/36 Mn 23/36 ]O 2 ) was obtained.

実施例1と同様の方法で、実施例7のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。   A coin-type sodium secondary battery of Example 7 was manufactured in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
結着剤としてポリビニリデンフルオライド(PVDF)、蒸留水の代わりにN−メチルピロリドンを使用した以外は、実施例1と同様の方法で、比較例1のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Comparative Example 1)
A coin-type sodium secondary battery of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and N-methylpyrrolidone was used instead of distilled water.

(比較例2)
結着剤としてポリビニリデンフルオライド(PVDF)、蒸留水の代わりにN−メチルピロリドンを使用した以外は、実施例3と同様の方法で、比較例2のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Comparative example 2)
A coin-type sodium secondary battery of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 3 except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and N-methylpyrrolidone was used instead of distilled water.

(比較例3)
Na2CO3、Ni(OH)2、Mn23を、Na:Ni:Mnのモル比が21/20(5%過剰) : 1/2 : 1/2 となるように秤量し、ボールミルで12時間にわたって混合して金属含有化合物の混合物を得た。得られた混合物をペレット成型した後、アルミナボートに充填し、電気炉を用いて大気雰囲気において800℃で24時間の条件で焼成することによって、複合金属酸化物3(O3−NaNi1/2Mn1/22)を得た。
(Comparative example 3)
Na 2 CO 3 , Ni(OH) 2 and Mn 2 O 3 were weighed so that the molar ratio of Na:Ni:Mn was 21/20 (5% excess): 1/2: 1/2, and ball milled. For 12 hours to obtain a mixture of metal-containing compounds. The obtained mixture was pelletized, filled in an alumina boat, and baked in an electric furnace in the air atmosphere at 800° C. for 24 hours to give a mixed metal oxide 3 (O3-NaNi 1/2 Mn). 1/2 O 2 ) was obtained.

複合金属酸化物3からなる正極活物質、導電材としてのアセチレンブラック、及び結着剤としてのカルボキシメチルセルロース(CMC)を、正極活物質:導電材:結着剤=80:10:2(質量比)の組成となるように以下の手順で電極を作製した。先ず、正極活物質と導電材をメノウ乳鉢で十分に混合し、この混合物に結着剤と蒸留水を加えて引き続き均一になるように混合し、混合物をスラリー化した。次いで、得られた正極活物質スラリーを、集電体となる厚さ20μmのアルミ箔上に、アプリケータを用いて40μmの厚さで塗布し、これを乾燥機に入れ、純水を除去しながら十分に乾燥することによって電極シートを得た。図2に電極シート表面の写真を示す。図2より、電極シート表面には、発砲したあとが観察される。これは、複合金属酸化物3と蒸留水との反応により、pHが高くなり、Al集電体を腐食しガスが発生したためであり、水を溶媒にしたスラリーでは電極作製が困難であることを示す。   A positive electrode active material composed of the composite metal oxide 3, acetylene black as a conductive material, and carboxymethyl cellulose (CMC) as a binder were mixed in a positive electrode active material: conductive material: binder = 80:10:2 (mass ratio). An electrode was produced by the following procedure so as to have the composition of ). First, the positive electrode active material and the electrically conductive material were thoroughly mixed in an agate mortar, and a binder and distilled water were added to this mixture and the mixture was then mixed uniformly to form a slurry. Next, the obtained positive electrode active material slurry was applied on an aluminum foil having a thickness of 20 μm to be a current collector with an applicator so as to have a thickness of 40 μm and put in a dryer to remove pure water. While sufficiently drying, an electrode sheet was obtained. FIG. 2 shows a photograph of the surface of the electrode sheet. From FIG. 2, it can be observed that the surface of the electrode sheet has been fired. This is because the reaction between the composite metal oxide 3 and distilled water raised the pH, corroded the Al current collector, and generated gas, which made it difficult to produce an electrode with a slurry using water as a solvent. Show.

(比較例4)
結着剤としてポリビニリデンフルオライド(PVDF)、蒸留水の代わりにN−メチルピロリドンを使用した以外は、実施例5と同様の方法で、比較例4のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Comparative example 4)
A coin-type sodium secondary battery of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 5 except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and N-methylpyrrolidone was used instead of distilled water.

(比較例5)
結着剤としてポリビニリデンフルオライド(PVDF)、蒸留水の代わりにN−メチルピロリドンを使用した以外は、実施例6と同様の方法で、比較例5のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Comparative Example 5)
A coin-type sodium secondary battery of Comparative Example 5 was produced in the same manner as in Example 6 except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and N-methylpyrrolidone was used instead of distilled water.

(比較例6)
結着剤としてポリビニリデンフルオライド(PVDF)、蒸留水の代わりにN−メチルピロリドンを使用した以外は、実施例7と同様の方法で、比較例6のコイン型ナトリウム二次電池を作製した。
(Comparative example 6)
A coin-type sodium secondary battery of Comparative Example 6 was produced in the same manner as in Example 7, except that polyvinylidene fluoride (PVDF) was used as the binder and N-methylpyrrolidone was used instead of distilled water.

水との反応によるpH上昇については2種類の反応が存在することを確認している。以下に反応式と反応メカニズムを記載する。   It has been confirmed that there are two types of reactions regarding the pH increase due to the reaction with water. The reaction formula and reaction mechanism are described below.

第一の反応は、Na+とH+のイオン交換反応であり、O3型層状構造の複合金属酸化物にみられ、(式1)の材料に対しては(式1)で記述できる。H+が挿入された金属酸化物材料は乾燥に伴う脱水過程を経て構造破壊に至る。8割以上のNaが溶出することを確認している。
(式1) NaFe(III) 0.4Ni(II) 0.3Mn(IV) 0.32+H2
→NaOH+Fe(III) 0.4Ni(II) 0.3Mn(IV) 0.3OOH
The first reaction is an ion exchange reaction between Na + and H + , which is found in a composite metal oxide having an O3 type layered structure, and can be described by (Formula 1) for the material of (Formula 1). The metal oxide material in which H + has been inserted undergoes a dehydration process associated with drying, leading to structural destruction. It has been confirmed that 80% or more of Na is eluted.
(Formula 1) NaFe (III) 0.4 Ni (II) 0.3 Mn (IV) 0.3 O 2 +H 2 O
→NaOH+Fe (III) 0.4 Ni (II) 0.3 Mn (IV) 0.3 OOH

第二の反応は、層状構造中の3価のMnによる水の還元分解反応である。(式2)の材料に対しては(式2)で記述できる。水素発生を伴い3価のMnが4価に酸化される反応が進行する。P2型またはP3型層状構造の複合金属酸化物ではイオン交換反応は起こらず、3価のMnが消費された時点で反応は停止し、P2型またはP3型層状構造は維持されることを確認している。
(式2) Na2/3Fe(III) 1/2Mn(III) 1/6Mn(IV) 1/32+H2
→1/6NaOH+1/12H2+Na1/2Fe(III) 1/2Mn(IV) 1/22
The second reaction is a reductive decomposition reaction of water by trivalent Mn in the layered structure. The material of (Formula 2) can be described by (Formula 2). A reaction in which trivalent Mn is oxidized to tetravalent with hydrogen generation proceeds. It was confirmed that the ion exchange reaction did not occur in the P2 type or P3 type layered structure metal oxide and the reaction stopped when trivalent Mn was consumed, and the P2 type or P3 type layered structure was maintained. ing.
(Formula 2) Na 2/3 Fe (III) 1/2 Mn (III) 1/6 Mn (IV) 1/3 O 2 +H 2 O
→ 1/6 NaOH+1/12H 2 +Na 1/2 Fe (III) 1/2 Mn (IV) 1/2 O 2

層状複合金属酸化物のイオン交換反応は、Na+の占有サイトの形状と大きな相関が認められる。O3型層状構造の複合金属酸化物のように、Na+が層間のオクタヘドラルサイトに存在する場合、隣接する空の4配位サイトにH+が安定配置しやすく、イオン交換が進行するのに対して、P2型層状構造あるいはP3型層状構造の複合金属酸化物のように、Na+が層間のプリズマティックサイトに存在する場合は、隣接する空のプリズマティックサイトにH+が安定配置できないためイオン交換は進行しないものと推定している。 The ion exchange reaction of the layered composite metal oxide has a large correlation with the shape of the occupied site of Na + . When Na + is present in the octahedral site between layers, as in the case of the O3 type layered composite metal oxide, H + is likely to be stably arranged at the adjacent vacant 4-coordination site, and ion exchange proceeds. On the other hand, when Na + exists at the prismatic site between layers like the composite metal oxide having the P2 type layered structure or the P3 type layered structure, H + cannot be stably arranged at the adjacent empty prismatic site. Therefore, it is presumed that ion exchange will not proceed.

(評価1)XRD測定による結晶構造の同定
実施例及び比較例の複合金属酸化物について、粉末X線回折測定を行った。測定は、リガク製の粉末X線回折測定装置MultiFlexを用いて、以下の条件で行った。
X線:CuKα
電圧−電流:40kV−20mA
測定角度範囲:2θ=10〜70°
ステップ:0.02°
スキャンスピード:6°/分
(Evaluation 1) Identification of crystal structure by XRD measurement Powder X-ray diffraction measurement was performed on the composite metal oxides of Examples and Comparative Examples. The measurement was performed using a powder X-ray diffraction measuring device MultiFlex manufactured by Rigaku under the following conditions.
X-ray: CuKα
Voltage-current: 40kV-20mA
Measurement angle range: 2θ=10 to 70°
Step: 0.02°
Scan speed: 6°/min

実施例1、2、比較例1で使用した複合金属酸化物1の測定結果を図1aに、実施例3、4、比較例2で使用した複合金属酸化物2の測定結果を図1bに、比較例3で使用した複合金属酸化物3の測定結果を図1cに、実施例5、比較例4で使用した複合金属酸化物4の測定結果を図1dに、実施例6、比較例5で使用した複合金属化合物5の測定結果を図1eに、実施例7、比較例6で使用した複合金属酸化物6の測定結果を図1fに示した。   The measurement results of the composite metal oxide 1 used in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 are shown in FIG. 1a, and the measurement results of the composite metal oxide 2 used in Examples 3 and 4 and Comparative Example 2 are shown in FIG. 1b. The measurement results of the composite metal oxide 3 used in Comparative Example 3 are shown in FIG. 1c, the measurement results of the composite metal oxide 4 used in Example 5 and Comparative Example 4 are shown in FIG. 1d, and the measurement results of Example 6 and Comparative Example 5 are shown. The measurement results of the composite metal compound 5 used are shown in FIG. 1e, and the measurement results of the composite metal oxide 6 used in Example 7 and Comparative Example 6 are shown in FIG. 1f.

図1a〜図1fより、実施例1、2、比較例1で使用した複合金属酸化物は、P2型層状構造を、実施例3、4、5、6、7、比較例2、4、5,6で使用した複合金属酸化物は、P3型層状構造を、比較例3で使用した複合金属酸化物はO3型層状構造を有する酸化物が略単相で得られていることが判る。   1a to 1f, the composite metal oxides used in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 have P2 type layered structures, and Examples 3, 4, 5, 6, 7 and Comparative Examples 2, 4, 5 It can be seen that the composite metal oxides used in Examples 6 and 7 have a P3 type layered structure, and the composite metal oxide used in Comparative Example 3 has an O3 type layered structure in a substantially single phase.

(評価2)充放電評価
実施例1のナトリウム二次電池について、充放電評価を行った。各正極材料に対して電流密度が13mA/gになるように設定し、4.5V(充電電圧)まで定電流充電を行った。充電後、電流密度が13mA/gの電流になるように設定し、2.0V(放電電圧)まで定電流放電を行った。この充放電を10サイクル行い、10サイクル後の容量維持率は94.0%であり、高サイクル維持率であることが確認された。なお、充放電は、温度25℃の条件下で行った。
(Evaluation 2) Charge/Discharge Evaluation The sodium secondary battery of Example 1 was subjected to charge/discharge evaluation. The current density was set to 13 mA/g for each positive electrode material, and constant current charging was performed up to 4.5 V (charging voltage). After charging, the current density was set to a current of 13 mA/g, and constant current discharge was performed up to 2.0 V (discharge voltage). This charge/discharge was performed 10 cycles, and the capacity retention rate after 10 cycles was 94.0%, which was confirmed to be a high cycle retention rate. The charging/discharging was performed at a temperature of 25°C.

実施例2のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は92.8%であり、高サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 2 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 92.8%, confirming a high cycle retention rate.

比較例1のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は85.6%であり、特定の結着剤を使用した場合と比較して低サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Comparative Example 1 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 85.6%, which was confirmed to be a low cycle retention rate as compared with the case where a specific binder was used.

実施例3のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は77.0%であり、高サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 3 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 77.0%, confirming a high cycle retention rate.

実施例4のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は74.4%であり、高サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 4 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 74.4%, which was confirmed to be a high cycle retention rate.

比較例2のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は69.5%であり、特定の結着剤を使用した場合と比較して低サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Comparative Example 2 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 69.5%, which was confirmed to be a low cycle retention rate as compared with the case where a specific binder was used.

実施例5のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は94.3%であり、高サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 5 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 94.3%, confirming a high cycle retention rate.

比較例4のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は88.6%であり、特定の結着剤を使用した場合と比較して低サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Comparative Example 4 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 88.6%, which was confirmed to be a low cycle retention rate as compared with the case where a specific binder was used.

実施例6のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は103.4%であり、高サ
イクル維持率であることが確認された。
The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 6 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 103.4%, confirming a high cycle retention rate.

比較例5のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は89.6%であり、特定の結着剤を使用した場合と比較して低サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Comparative Example 5 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 89.6%, which was confirmed to be a low cycle retention rate as compared with the case where a specific binder was used.

実施例7のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は78.4%であり、高サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 7 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 78.4%, confirming a high cycle retention rate.

比較例6のナトリウム二次電池の充放電評価を、実施例1のナトリウム二次電池の充放電評価と同様の方法で行った。10サイクル後の容量維持率は72.5%であり、特定の結着剤を使用した場合と比較して低サイクル維持率であることが確認された。   The charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Comparative Example 6 was performed by the same method as the charge/discharge evaluation of the sodium secondary battery of Example 1. The capacity retention rate after 10 cycles was 72.5%, which was confirmed to be a low cycle retention rate as compared with the case where a specific binder was used.

実施例1〜7および比較例1〜6の結果を表1にまとめる。本実施例の複合金属酸化物は、水スラリー中でも安定であるため、水系結着剤で正極が作製可能であるとともに、良好なサイクル特性を有することが判る。   The results of Examples 1-7 and Comparative Examples 1-6 are summarized in Table 1. Since the composite metal oxide of this example is stable even in the water slurry, it can be seen that the positive electrode can be prepared with the aqueous binder and that the composite metal oxide has good cycle characteristics.

本発明のナトリウム二次電池用正極活物質を備えたナトリウム二次電池の用途は特に限定されず、公知の各種の用途に用いることが可能である。具体例としては、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、定置型電源、モーター、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、ストロボ、カメラ、ペースメーカー、電動工具、自転車・バイク用動力源、自動車用動力源、軌道車両動力源、人工衛星用動力源等を挙げることができる。   The application of the sodium secondary battery provided with the positive electrode active material for a sodium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and it can be used for various known applications. Specific examples include laptop computers, pen input computers, mobile computers, e-book players, mobile phones, mobile faxes, mobile copiers, mobile printers, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, portable CDs, minidisks, transceivers. , Electronic notebook, calculator, memory card, portable tape recorder, radio, backup power supply, stationary power supply, motor, lighting equipment, toys, game machines, clocks, strobes, cameras, pacemakers, power tools, power sources for bicycles/bikes, Examples thereof include a power source for automobiles, a power source for orbital vehicles, and a power source for artificial satellites.

Claims (4)

少なくともP2型又はP3型の結晶構造を有するNa2/3Ni1/3Mn2/32、及びP3型の結晶構造を有するNaxMO2(MはMn、Fe、Co、Niから選ばれる少なくとも1種の遷移金属であって、1/3≦x≦5/6であり、前記Mの一部はLi,Mg,Al,Znから選ばれる少なくとも1種の元素で置換されている。)の複合金属酸化物から選択される何れか含有する正極活物質と、ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩を含む結着剤とを含有する電極合剤層を有することを特徴とするナトリウム二次電池用正極。 Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2 having at least a P2 type or P3 type crystal structure and Na x MO 2 having a P3 type crystal structure (M is selected from Mn, Fe, Co and Ni) 1/3≦ x≦ 5 /6 , wherein a part of the M is substituted with at least one element selected from Li, Mg, Al and Zn. A) a positive electrode active material containing any one selected from the complex metal oxides described above and an electrode mixture layer containing a binder containing a polycarboxylic acid and/or a polycarboxylic acid alkali metal salt. Positive electrode for sodium secondary battery. 上記ポリカルボン酸及び/又はポリカルボン酸アルカリ金属塩が、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アルカリ金属塩、カルボキシメチルセルロース及びカルボキシメチルセルロース金属塩からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1に記載のナトリウム二次電池用正極。   The polycarboxylic acid and/or polycarboxylic acid alkali metal salt contains at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid, polyacrylic acid alkali metal salt, carboxymethyl cellulose and carboxymethyl cellulose metal salt. Item 1. A positive electrode for a sodium secondary battery according to Item 1. 上記電極合剤層における結着剤の含有量が15質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のナトリウム二次電池用正極。   Content of the binder in the said electrode mixture layer is 15 mass% or less, The positive electrode for sodium secondary batteries of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 請求項1乃至3のいずれかに記載のナトリウム二次電池用正極を有するナトリウム二次電池。   A sodium secondary battery comprising the positive electrode for a sodium secondary battery according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108475813B (en) * 2016-01-06 2021-07-02 株式会社村田制作所 Nonaqueous secondary battery, positive electrode active material for nonaqueous secondary battery, and method for producing same
CN106340627B (en) * 2016-10-12 2019-05-17 苏州大学 A kind of preparation method of sodium-ion battery positive material
JP7049625B2 (en) * 2017-10-23 2022-04-07 デンカ株式会社 Binder composition for negative electrode, slurry for negative electrode, negative electrode and sodium ion battery
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CN113526560B (en) * 2021-06-18 2022-06-24 浙江大学 Sodium-potassium co-embedded metal oxide cathode material and preparation method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140014166A (en) * 2011-02-15 2014-02-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Sodium secondary battery electrode and sodium secondary battery
JP6028285B2 (en) * 2012-02-23 2016-11-16 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Sodium secondary battery positive electrode material, method for producing the positive electrode material for sodium secondary battery, sodium secondary battery electrode using the sodium secondary battery positive electrode material, non-aqueous sodium secondary provided with the sodium secondary battery electrode Batteries and electric devices using the non-aqueous sodium secondary batteries
JP2013203565A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Tokyo Univ Of Science Complex metal oxide, positive electrode active material for sodium secondary battery, positive electrode for sodium secondary battery, and sodium secondary battery
JP6321973B2 (en) * 2013-01-23 2018-05-09 学校法人東京理科大学 Composite metal oxide, positive electrode active material for sodium secondary battery, positive electrode for sodium secondary battery, and sodium secondary battery
JP6187903B2 (en) * 2013-05-21 2017-08-30 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Method for producing positive electrode material for sodium secondary battery

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