JP6976392B1 - リチウム金属複合酸化物、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]Li、Ni及び元素Xを含有し、層状構造を有するリチウム金属複合酸化物であって、前記元素Xは、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Ni及び前記元素Xの総モル数に対するNiのモル数の比であるNi/(Ni+X)が0.7以上であり、CuKα線を使用した前記リチウム金属複合酸化物の粉末X線回折測定において回折角2θ=18.7±1°の範囲内に回折ピークが存在し、2θ=18.7±1°の範囲内の回折ピークより算出される体積基準の結晶子径分布の相対標準偏差が0.20以上0.55以下である、リチウム金属複合酸化物。
[2]前記回折ピークより得られ、体積基準の結晶子径を横軸、前記結晶子径に対する結晶子の確率密度関数を縦軸とする結晶子径分布関数曲線において、前記結晶子径分布関数曲線と横軸とで囲まれた領域の総面積に対する、前記領域のうち前記結晶子径が1000Å以下の部分の面積の割合が0.5%以上50%以下である、[1]に記載のリチウム金属複合酸化物。
[3]前記リチウム金属複合酸化物が、組成式(I)で表される、[1]又は[2]に記載のリチウム金属複合酸化物。
Li[Lix(Ni(1−y−z)CoyMz)1−x]O2 (I)
式(I)中、Mは、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、−0.1≦x≦0.2、0<y≦0.2、0<z≦0.2、及びy+z≦0.3を満たす。)
[4]レーザー回折散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布曲線から得られる、50%累積体積粒度D50が5μm以上30μm以下である、[1]〜[3]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物。
[5]前記累積粒度分布曲線から得られる、10%累積体積粒度D10に対する90%累積体積粒度D90の比が、1.5以上4以下である、[4]に記載のリチウム金属複合酸化物。
[6]タップ密度が1.8g/cc以上3.2g/cc以下である、[1]〜[5]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物。
[7][1]〜[6]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物を含有する正極活物質を含むリチウム二次電池用正極。
[8][7]に記載のリチウム二次電池用正極を含むリチウム二次電池。
<初回充放電試験>
対極(負極):リチウム金属
試験温度:25℃
充電最大電圧4.3V、充電時間8時間、充電電流0.2CA、定電流定電圧充電
放電最小電圧2.5V、定電流放電
<低充電状態における直流抵抗測定条件>
対極(負極):黒鉛粒子塗工電極箔(塗工電極層における黒鉛粒子重量98%)
試験温度:25℃
測定前処理:上限電圧4.2V、下限電圧2.5Vの電圧範囲の1CAにおける放電容量を100%とし、4.2V充電させた後にコインセルの残存容量が20%となるように1CAにて定電流放電する。さらに、測定前処理後のコインセルに電流を印加していないときの開回路電圧を測定する。
直流抵抗の測定:測定前処理後のコインセルに2mA、4mA、8mA、及び16mAの定電流をそれぞれ印加し、電流印加開始から10秒後の電圧値を測定し、開回路電圧に対する電圧降下ΔVを算出する。電流ΔIに対する電圧降下ΔVの一次関数式ΔV=R×ΔIからコインセルの直流抵抗Rを算出する。
本実施形態のリチウム金属複合酸化物は、Li、Ni及び元素Xを含有し、層状構造を有するリチウム金属複合酸化物であって、前記元素Xは、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Ni及び前記元素Xの総モル数に対するNiのモル数の比であるNi/(Ni+X)が0.7以上であり、CuKα線を使用した前記リチウム金属複合酸化物の粉末X線回折測定において回折角2θ=18.7±1°の範囲内に回折ピークが存在し、2θ=18.7±1°の範囲内の回折ピークより算出される体積基準の結晶子径分布の相対標準偏差が0.20以上0.55以下である。
Li[Lix(Ni(1−y−z)CoyMz)1−x]O2 (I)
式(I)中、Mは、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、−0.1≦x≦0.2、0<y≦0.2、0<z≦0.2、及びy+z≦0.3を満たす。)
本実施形態のリチウム金属複合酸化物の製造方法の一例を以下に説明する。本実施形態のリチウム金属複合酸化物の製造方法は、金属複合酸化物を製造する工程と、リチウム化合物と金属複合酸化物を混合する工程と、前記リチウム化合物と前記金属複合酸化物との混合物を焼成する工程とを少なくとも含む。
以下、Ni、Co及び元素MとしてAlを含む金属複合酸化物の製造方法を例として説明する。
本工程は、リチウム化合物と、金属複合酸化物とを混合する工程である。
本工程は、上述の混合工程で得られるリチウム化合物と金属複合酸化物との混合物を焼成する工程である。
本実施形態のリチウム二次電池用正極活物質は、上述の方法で製造されたリチウム金属複合酸化物を含有する。本実施形態のリチウム二次電池用正極活物質において、リチウム二次電池用正極活物質の総質量(100質量%)に対するリチウム金属複合酸化物の含有割合は、90質量%以上100質量%以下が好ましく、90質量%以上99質量%以下がより好ましい。リチウム二次電池用正極活物質に含まれる本実施形態におけるリチウム金属複合酸化物以外の物質としては、カーボンブラックが挙げられる。
次いで、本実施形態のリチウム金属複合酸化物を正極活物質として用いる場合の好適なリチウム二次電池の構成を説明する。さらに、本実施形態のリチウム金属複合酸化物を正極活物質として用いる場合に好適なリチウム二次電池用正極(以下、正極と称することがある。)について説明する。さらに、正極の用途として好適なリチウム二次電池について説明する。
(正極)
正極は、まず正極活物質、導電材及びバインダーを含む正極合剤を調製し、正極合剤を正極集電体に担持させることで製造することができる。
正極が有する導電材としては、炭素材料を用いることができる。炭素材料として黒鉛粉末、カーボンブラック(例えばアセチレンブラック)及び繊維状炭素材料などを挙げることができる。カーボンブラックは、微粒で表面積が大きいため、少量を正極合剤中に添加することにより正極内部の導電性を高め、充放電効率及び出力特性を向上させることができるが、多く入れすぎるとバインダーによる正極合剤と正極集電体との結着力、及び正極合剤内部の結着力がいずれも低下し、かえって内部抵抗を増加させる原因となる。
正極が有するバインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVdFということがある。)、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEということがある。)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体及び四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体などのフッ素樹脂;ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;を挙げることができる。
正極が有する正極集電体としては、Al、Ni又はステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を用いることができる。なかでも、加工しやすく、安価であるという点でAlを形成材料とし、薄膜状に加工したものが好ましい。
以上に挙げられた方法により、正極を製造することができる。
リチウム二次電池が有する負極は、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能であればよく、負極活物質を含む負極合剤が負極集電体に担持されてなる電極、及び負極活物質単独からなる電極を挙げることができる。
負極が有する負極活物質としては、炭素材料、カルコゲン化合物(酸化物又は硫化物など)、窒化物、金属又は合金で、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能な材料が挙げられる。
負極が有する負極集電体としては、Cu、Ni又はステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を挙げることができる。なかでも、リチウムと合金を作り難く、加工しやすいという点で、Cuを形成材料とし、薄膜状に加工したものが好ましい。
リチウム二次電池が有するセパレータとしては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂又は含窒素芳香族重合体などの材質からなる、多孔質膜、不織布又は織布などの形態を有する材料を用いることができる。また、これらの材質を2種以上用いてセパレータを形成してもよいし、これらの材料を積層してセパレータを形成してもよい。
リチウム二次電池が有する電解液は、電解質及び有機溶媒を含有する。
次いで、全固体リチウム二次電池の構成を説明しながら、本発明の一態様に係るリチウム金属複合酸化物を全固体リチウム二次電池の正極活物質として用いた正極、及びこの正極を有する全固体リチウム二次電池について説明する。
本実施形態の正極110は、正極活物質層111と正極集電体112とを有している。
本実施形態の正極活物質層111に含まれる固体電解質としては、リチウムイオン伝導性を有し、公知の全固体リチウム二次電池に用いられる固体電解質を採用することができる。このような固体電解質としては、無機電解質及び有機電解質を挙げることができる。無機電解質としては、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質及び水素化物系固体電解質を挙げることができる。有機電解質としては、ポリマー系固体電解質を挙げることができる。
酸化物系固体電解質としては、例えば、ペロブスカイト型酸化物、NASICON型酸化物、LISICON型酸化物及びガーネット型酸化物などが挙げられる。
硫化物系固体電解質としては、Li2S−P2S5系化合物、Li2S−SiS2系化合物、Li2S−GeS2系化合物、Li2S−B2S3系化合物、Li2S−P2S3系化合物、LiI−Si2S−P2S5、LiI−Li2S−P2O5、LiI−Li3PO4−P2S5及びLi10GeP2S12などを挙げることができる。
水素化物系固体電解質材料としては、LiBH4、LiBH4−3KI、LiBH4−PI2、LiBH4−P2S5、LiBH4−LiNH2、3LiBH4−LiI、LiNH2、Li2AlH6、Li(NH2)2I、Li2NH、LiGd(BH4)3Cl、Li2(BH4)(NH2)、Li3(NH2)I及びLi4(BH4)(NH2)3などを挙げることができる。
ポリマー系固体電解質として、例えばポリエチレンオキサイド系の高分子化合物及びポリオルガノシロキサン鎖及びポリオキシアルキレン鎖からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む高分子化合物などの有機系高分子電解質を挙げることができる。また、高分子化合物に非水電解液を保持させた、いわゆるゲルタイプのものを用いることもできる。
本実施形態の正極活物質層111が有する導電材としては、炭素材料及び金属化合物の少なくとも1つを用いることができる。炭素材料として、黒鉛粉末、カーボンブラック(例えばアセチレンブラック)及び繊維状炭素材料などを挙げることができる。カーボンブラックは、微粒で表面積が大きいため、後述する適切な量を正極活物質層111に添加することにより正極110の内部の導電性を高め、充放電効率及び出力特性を向上させることができる。一方、カーボンブラックの添加量が多すぎると、正極活物質層111と正極集電体112との結着力、及び正極活物質層111内部の結着力がいずれも低下し、かえって内部抵抗を増加させる原因となる。また、金属化合物としては電気導電性を有する金属、金属合金や金属酸化物が挙げられる。
正極活物質層111がバインダーを有する場合、バインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、ポリイミド系樹脂;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及び四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体などのフッ素樹脂;及びポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;を挙げることができる。
本実施形態の正極110が有する正極集電体112としては、Al、Ni及びステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を用いることができる。なかでも、加工しやすく、安価であるという点でAlを形成材料とし、薄膜状に加工した部材が好ましい。
負極120は、負極活物質層121と負極集電体122とを有している。負極活物質層121は、負極活物質を含む。また、負極活物質層121は、固体電解質及び導電材を含んでいてもよい。固体電解質、導電材及びバインダーは、上述したものを用いることができる。
負極活物質層121が有する負極活物質としては、炭素材料、カルコゲン化合物(酸化物、硫化物など)、窒化物、金属又は合金であり、正極110よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能な材料が挙げられる。
負極120が有する負極集電体122としては、Cu、Ni及びステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を挙げることができる。なかでも、リチウムと合金を作り難く、加工しやすいという点で、Cuを形成材料とし、薄膜状に加工した部材が好ましい。
固体電解質層130は、上述の固体電解質を有している。
[9]Li、Ni及び元素Xを含有し、層状構造を有するリチウム金属複合酸化物であって、前記元素Xは、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、Ni及び前記元素Xの総モル数に対するNiのモル数の比であるNi/(Ni+X)が0.8以上0.98以下であり、CuKα線を使用した前記リチウム金属複合酸化物の粉末X線回折測定において回折角2θ=18.7±1°の範囲内に回折ピークが存在し、2θ=18.7±1°の範囲内の回折ピークより算出される体積基準の結晶子径分布の相対標準偏差が0.22以上0.5以下である、リチウム金属複合酸化物。
[10]前記回折ピークより得られ、体積基準の結晶子径を横軸、前記結晶子径に対する結晶子の確率密度関数を縦軸とする前記結晶子径分布関数曲線において、前記結晶子径分布関数曲線と横軸とで囲まれた領域の総面積に対する、前記領域のうち前記結晶子径が1000Å以下の部分の面積の割合が1.5%以上30%以下である、[9]に記載のリチウム金属複合酸化物。
[11]前記リチウム金属複合酸化物が、組成式(I)で表される、[9]又は[10]に記載のリチウム金属複合酸化物。
Li[Lix(Ni(1−y−z)CoyMz)1−x]O2 (I)
式(I)中、Mは、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、−0.1≦x≦0.2、0.05≦y≦0.13、0.02≦z≦0.18を満たす。)
[12]レーザー回折散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布曲線から得られる、50%累積体積粒度D50が9μm以上25μm以下である、[9]〜[11]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物。
[13]前記累積粒度分布曲線から得られる、10%累積体積粒度D10に対する90%累積体積粒度D90の比が、2以上3.5以下である、[12]に記載のリチウム金属複合酸化物。
[14]タップ密度が1.8g/cc以上3.2g/cc以下である、[9]〜[13]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物。
[15][9]〜[14]の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物を含有する正極活物質を含むリチウム二次電池用正極。
[16][15]に記載のリチウム二次電池用正極を含むリチウム二次電池。
後述の方法で製造されるリチウム金属複合酸化物の組成分析は、得られたリチウム金属複合酸化物を塩酸に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分析装置(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、SPS3000)を用いて行った。
CuKαを線源とし、かつ回折角2θの測定範囲を10°以上90°以下とするリチウム金属複合酸化物粉末の粉末X線回折測定を、X線回折装置(株式会社リガク製、SmartLab)を用いて行った。粉末X線回折測定により得られた回折プロファイルに対して、解析ソフトウェア(統合粉末X線解析ソフトウェアSmartLabStudioII)を用い、ピークプロファイリングの設定において、ピーク形状:FP(Fundamental Parameter)法、結晶子サイズ分布タイプ:対数正規分布とし、解析することにより、2θ=18.7±1°の範囲内の回折ピークの結晶子径分布の相対標準偏差(RSD:Relative Standard Deviation)を算出した。さらに、解析ソフトウェアの結晶子サイズ分布ビューから、体積基準の結晶子径を横軸、結晶子径に対する結晶子の確率密度関数を縦軸とし、総面積が1である結晶子径分布関数曲線を算出した。前記結晶子径分布関数曲線から、前記結晶子径分布関数曲線と横軸とで囲まれた領域の総面積に対する結晶子径1000Å以下の部分の面積割合を算出した。
測定対象であるリチウム金属複合酸化物の粉末0.1gを、0.2質量%ヘキサメタりん酸ナトリウム水溶液50mlに投入し、前記粉末を分散させた分散液を得た。次に、得られた分散液についてレーザー回折散乱粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、マイクロトラックMT3300EXII)を用いて、粒度分布を測定し、体積基準の累積粒度分布曲線を得た。
20cm3の測定用容器に、リチウム金属複合酸化物をふるいに通しながら落下充填させ、前記容器が測定試料で満たされた状態とし、容器に蓋をし、ストローク長50mmで200回タッピングを繰り返した後の試料容積を読み取り算出した。
後述する製造方法で得られるリチウム金属複合酸化物と導電材(アセチレンブラック)とバインダー(PVdF)とを、リチウム二次電池用正極活物質:導電材:バインダー=92:5:3(質量比)の組成となるように加えて混練することにより、ペースト状の正極合剤を調製した。正極合剤の調製時には、N−メチル−2−ピロリドンを有機溶媒として用いた。
次に、負極活物質として人造黒鉛(日立化成株式会社製、MAGD)と、バインダーとしてCMC(カルボキシメチルセルロースナトリウム、第一工業薬製株式会社製)とSBR(スチレンブタジエンゴム、日本エイアンドエル株式会社製)とを、負極活物質:CMC:SBR=98:1:1(質量比)の組成となるように加えて混練することにより、ペースト状の負極合剤を調製した。負極合剤の調製時には、溶媒としてイオン交換水を用いた。
上述のリチウム二次電池用正極を、コイン型電池CR2032用のパーツ(宝泉株式会社製)の下蓋にアルミ箔面を下に向けて置き、その上にポリエチレン製多孔質フィルムの上に耐熱多孔層を積層した積層フィルムセパレータ(厚み16μm)を置いた。ここに電解液を300μl注入した。電解液は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを30:35:35(体積比)で混合した混合液にLiPF6を1mol/lとなるように溶解した液体を用いた。
上述のコイン型ハーフセルを用いて、以下に示す条件で初回充放電試験を実施し、初回充放電効率を測定した。
<放電レート試験>
試験温度:25℃
充電最大電圧4.3V、充電時間8時間、充電電流0.2CA、定電流定電圧充電
放電最小電圧2.5V、定電流放電
以下の操作を、アルゴン雰囲気のグローブボックス内で行った。
上述のリチウム二次電池用正極を、コイン型電池CR2032用のパーツ(宝泉株式会社製)の下蓋にアルミ箔面を下に向けて置き、その上にポリエチレン製多孔質フィルムの上に耐熱多孔層を積層した積層フィルムセパレータ(厚み16μm)を置いた。ここに電解液を300μl注入した。電解液は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを16:10:74(体積比)で混合した混合液にビニレンカーボネートを1体積%加え、さらにLiPF6を1.3mol/lとなるように溶解した液体を用いた。
〔フォーメーション工程〕
初回充電において上限電圧3.5Vとして0.01CAにて定電流充電した後、上限電圧4.2Vとし0.05CAにて定電流定電圧充電を行い、初回放電において下限電圧2.5Vとし0.1CAにて定電流放電を行った。初回充放電に続いて、上限電圧4.2V、下限電圧2.5Vとして、0.1CAの定電流定電圧充電と0.1CAの定電流放電を2サイクル繰り返し、0.2CAの定電流定電圧充電と0.2CAの定電流放電を3サイクル繰り返した。
上述のフォーメーション工程後のコイン型フルセルを用いて、以下に示す条件で低充電状態における直流抵抗を測定した。
<実験条件>
試験温度:25℃
測定前処理:上限電圧4.2V、下限電圧2.5Vの電圧範囲の1CAにおける放電容量を100%とし、4.2V充電させた後にコインセルの残存容量が20%となるように1CAにて定電流放電した。さらに、測定前処理後のコインセルに電流を印加していないときの開回路電圧を測定した。
直流抵抗の測定:測定前処理後のコインセルに2mA、4mA、8mA、及び16mAの定電流をそれぞれ印加し、電流印加開始から10秒後の電圧値から、開回路電圧に対する電圧降下ΔVを算出した。それぞれの電流(ΔI)に対する電圧降下ΔVの一次関数式ΔV=R×ΔIからコインセルの直流抵抗Rを算出した。
攪拌器及びオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を40℃に保持した。
実施例1の過程で得られた混合物1をアルミナ製の匣鉢に充填し、静置式のバッチ型焼成炉に投入した。昇温速度を300℃/hrとし、酸素雰囲気中において、650℃で2時間保持して仮焼成し、仮焼成物C1を得た。
攪拌器及びオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
本焼成における加熱ゾーンの設定温度および最高温度を720℃とした以外は、実施例2と同じ手順により、層状構造を有するリチウム金属複合酸化物3を得た。リチウム遷移金属複合酸化物3の組成分析の結果、Ni/(Ni+X)=0.89、Li/(Ni+Co+Al)=1.05であり、組成式(I)においてx=0.025、y=0.088、z=0.023であった。
実施例2の過程で得た混合物2をアルミナ製の匣鉢に充填し、静置式のバッチ型焼成炉に投入した。昇温速度を300℃/hrとし、酸素雰囲気中において、最高温度650℃で5時間保持して仮焼成し仮焼成物C2を得た。
攪拌器及びオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
実施例1〜3のリチウム金属複合酸化物1〜3及び比較例1〜3のリチウム金属複合酸化物C1〜C3の製造条件、Ni/(Ni+X)、体積基準の結晶子径分布の相対標準偏差、結晶子径分布関数曲線と横軸とで囲まれた領域の総面積に対する、前記領域のうち結晶子径が1000Å以下の部分の面積の割合(表中、「結晶子径1000Å以下の分布関数曲線の面積率」を指す。)10%累積体積粒度D10、50%累積体積粒度D50、90%累積体積粒度D90、10%累積体積粒度に対する90%累積体積粒度の比D90/D10、タップ密度、各リチウム金属複合酸化物を使用したコイン型ハーフセルの初回充放電効率及びコイン型フルセルの低充電状態における直流抵抗を表1に示す。実施例1と、比較例1および2の結晶子径分布関数曲線を図1に示す。
Claims (7)
- Li、Ni及び元素Xを含有し、層状構造を有するリチウム金属複合酸化物であって、
前記元素Xは、Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される少なくとも1種の元素であり、
Ni及び前記元素Xの総モル数に対するNiのモル数の比であるNi/(Ni+X)が0.7以上であり、
CuKα線を使用した前記リチウム金属複合酸化物の粉末X線回折測定において回折角2θ=18.7±1°の範囲内に回折ピークが存在し、2θ=18.7±1°の範囲内の回折ピークより算出される体積基準の結晶子径分布の相対標準偏差が0.20以上0.55以下であり、
前記リチウム金属複合酸化物が、組成式(I)で表される、リチウム金属複合酸化物。
Li[Li x (Ni (1−y−z) Co y M z ) 1−x ]O 2 (I)
(式(I)中、Mは、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群から選択される少なくとも1種の元素を表し、−0.1≦x≦0.2、0<y≦0.2、0<z≦0.2、及びy+z≦0.3を満たす。) - 前記回折ピークより得られ、体積基準の結晶子径を横軸、前記結晶子径に対する結晶子の確率密度関数を縦軸とする結晶子径分布関数曲線において、前記結晶子径分布関数曲線と横軸とで囲まれた領域の総面積に対する、前記領域のうち前記結晶子径が1000Å以下の部分の面積の割合が0.5%以上50%以下である、請求項1に記載のリチウム金属複合酸化物。
- レーザー回折散乱法により測定される体積基準の累積粒度分布曲線から得られる、50%累積体積粒度D50が5μm以上30μm以下である、請求項1又は2に記載のリチウム金属複合酸化物。
- 前記累積粒度分布曲線から得られる、10%累積体積粒度D10に対する90%累積体積粒度D90の比が、1.5以上4以下である、請求項3に記載のリチウム金属複合酸化物。
- タップ密度が1.8g/cc以上3.2g/cc以下である、請求項1〜4の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物。
- 請求項1〜5の何れか1つに記載のリチウム金属複合酸化物を含有する正極活物質を含むリチウム二次電池用正極。
- 請求項6に記載のリチウム二次電池用正極を含むリチウム二次電池。
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