JP6978234B2 - Positive electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery and non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、非水電解質二次電池用正極及び非水電解質二次電池に関する。 The present invention relates to a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

非水電解質二次電池には、さらなる高エネルギー(energy)密度化が求められている。非水電解質二次電池においては、高電圧、例えば対極をLiとし、4.55V以上の電圧での充放電を行うことにより、高エネルギー密度化が達成可能な場合がある。 The non-aqueous electrolyte secondary battery is required to have a higher energy density. In the non-aqueous electrolyte secondary battery, high energy density may be achieved by charging / discharging at a high voltage, for example, Li as the counter electrode and a voltage of 4.55 V or higher.

一方で、高温、高電圧下で充放電を行った場合、正極活物質の近傍において電解液の酸化分解が生じ、繰り返し充放電後の電池特性が極端に悪化する問題が指摘されている(例えば特許文献1)。このような問題に対処すべく、特許文献1には、正極活物質粒子の少なくとも一部表面に、有機コート層を被覆させた、リチウムイオン二次電池用の正極が開示されている。 On the other hand, it has been pointed out that when charging / discharging is performed under high temperature and high voltage, oxidative decomposition of the electrolytic solution occurs in the vicinity of the positive electrode active material, and the battery characteristics after repeated charging / discharging are extremely deteriorated (for example). Patent Document 1). In order to deal with such a problem, Patent Document 1 discloses a positive electrode for a lithium ion secondary battery in which at least a part of the surface of the positive electrode active material particles is coated with an organic coat layer.

特開2014−96343号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-96343

しかし、このような非水電解質二次電池は、依然として、高温、高電圧下でのサイクル(cycle)特性が十分に優れてはいなかった。また、依然として非水電解質二次電池のさらなる高容量化が求められている。 However, such a non-aqueous electrolyte secondary battery has not yet been sufficiently excellent in cycle characteristics under high temperature and high voltage. Further, there is still a demand for higher capacity of non-aqueous electrolyte secondary batteries.

本発明の目的は、高温、高電圧下でのサイクル寿命を改善することが可能な、非水電解質二次電池用正極及びこれを備えた非水電解質二次電池を提供することである。また、本発明において提供される非水電解質二次電池用正極は、同時に高容量の非水電解質二次電池に利用可能である。 An object of the present invention is to provide a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery capable of improving the cycle life under high temperature and high voltage, and a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with the positive electrode. Further, the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery provided in the present invention can be used for a high-capacity non-aqueous electrolyte secondary battery at the same time.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、集電体と、当該集電体に結着された正極活物質層とを有し、
前記正極活物質層は、以下の式(1):
LiCo (1)
前記式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)からなる群から選択される1種以上の金属元素であり、x、y、zは、0.20≦x≦1.20、0.95≦y≦1.00、0.0≦z≦0.05かつy+z=1の範囲内の値である、
で示される組成を有する正極活物質粒子と、
前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う無機被覆層と、
前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う、アクリロニトリルをモノマー単位として含む高分子と、を有し、
前記無機被覆層は、以下の(i)〜(iii)
(i)リン酸リチウム、リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
(ii)リン酸リチウムおよびアルミニウム化合物
(iii)リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
のいずれかを含む、非水電解質二次電池用正極が提供される。
In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, a current collector and a positive electrode active material layer bonded to the current collector are provided.
The positive electrode active material layer has the following formula (1):
Li x Co y M z O 2 (1)
In the formula (1), M is aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), Zirconium (Zr), Niob (Nb), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Tin (Sn), Lantern (La), It is one or more metal elements selected from the group consisting of cerium (Ce), and x, y, z are 0.20 ≦ x ≦ 1.20, 0.95 ≦ y ≦ 1.00, 0.0. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.05 and y + z = 1.
Positive electrode active material particles having the composition shown in
An inorganic coating layer covering at least a part of the positive electrode active material particles,
It has a polymer containing acrylonitrile as a monomer unit, which covers at least a part of the positive electrode active material particles.
The inorganic coating layer has the following (i) to (iii).
(Ii) Lithium Phosphate, Metallic Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (ii) Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (iii) A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising any of lithium metal phosphate and an aluminum compound is provided. To.

本観点によれば、非水電解質二次電池の高容量化を達成できるとともに、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to achieve a high capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery and improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

ここで、前記前記アルミニウム化合物は、酸化アルミニウム、フッ化アルミニウムおよびリン酸アルミニウムからなる群から選択される1種以上を含んでもよい。 Here, the aluminum compound may contain one or more selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum fluoride and aluminum phosphate.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記無機被覆層は、前記正極活物質粒子に対し、0.025mol%以上0.3mol%以下のモル比の前記アルミニウム化合物を含んでいてもよい。 Further, the inorganic coating layer may contain the aluminum compound having a molar ratio of 0.025 mol% or more and 0.3 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記リン酸金属リチウムは、アルミニウム、チタン、コバルト及びジルコニウムからなる群から選択される1種以上の金属を含んでいてもよい。 Further, the metallic lithium phosphate may contain one or more metals selected from the group consisting of aluminum, titanium, cobalt and zirconium.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記無機被覆層は、前記正極活物質粒子に対し、0.1mol%以上1.0mol%以下のモル比の前記リン酸リチウムおよび/または前記リン酸金属リチウムを含んでいてもよい。 Further, the inorganic coating layer may contain the lithium phosphate and / or the metallic lithium phosphate in a molar ratio of 0.1 mol% or more and 1.0 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記無機被覆層は、前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う第1の層と、当該第1の層および前記正極活物質粒子を覆う第2の層とを有し、
前記第1の層は、前記第2の層よりも、前記リン酸リチウムおよび/または前記リン酸金属リチウムの含有量が大きく、
前記第2の層は、前記第1の層よりも、前記アルミニウム化合物の含有量が大きくてもよい。
Further, the inorganic coating layer has a first layer that covers at least a part of the positive electrode active material particles, a first layer, and a second layer that covers the positive electrode active material particles.
The first layer has a higher content of lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate than the second layer.
The second layer may have a higher content of the aluminum compound than the first layer.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記第1の層の平均の厚みは、1.0nm以上150nm以下であってもよい。 Further, the average thickness of the first layer may be 1.0 nm or more and 150 nm or less.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記第2の層の平均の厚みは、1.0nm以上10nm以下であってもよい。 Further, the average thickness of the second layer may be 1.0 nm or more and 10 nm or less.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記高分子は、アクリロニトリルをモノマー単位として90mol%以上含んでもよい。 Further, the polymer may contain 90 mol% or more of acrylonitrile as a monomer unit.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記高分子が、以下の式(2):

Figure 0006978234
前記式(2)中、l、mは、それぞれ1以上の整数であり、R、Rは、それぞれ水素またはメチル基である、
で表される構造を有してもよい。 Further, the polymer has the following formula (2):
Figure 0006978234
In the above formula (2), l and m are integers of 1 or more, respectively, and R 1 and R 2 are hydrogen or methyl groups, respectively.
It may have a structure represented by.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

また、前記高分子の質量平均分子量が、200,000以上800,000以下であってもよい。 Further, the mass average molecular weight of the polymer may be 200,000 or more and 800,000 or less.

本観点によれば、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

本発明の他の観点によれば、上記の非水電解質二次電池用正極を含むことを特徴とする、非水電解質二次電池が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the positive electrode for the non-aqueous electrolyte secondary battery described above.

本観点によれば非水電解質二次電池の高容量化を達成できるとともに、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 According to this viewpoint, it is possible to achieve a high capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery and improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage.

以上説明したように本発明によれば、非水電解質二次電池の高容量化を達成できるとともに、非水電解質二次電池を高温、高電圧下で充放電した際のサイクル寿命を改善することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to achieve a high capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery and improve the cycle life when the non-aqueous electrolyte secondary battery is charged and discharged under high temperature and high voltage. Can be done.

本発明の実施形態に係る非水電解質二次電池の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the non-aqueous electrolyte secondary battery which concerns on embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

<1.非水電解質二次電池の概観>
まず、本実施形態に係る非水電解質二次電池の概観について、本発明者らの本発明に至るまでの検討とともに説明する。
<1. Overview of non-aqueous electrolyte secondary batteries>
First, an overview of the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described together with the studies up to the present invention by the present inventors.

コバルト(Co)を主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として用いた場合、対極をLiとし、充電終始電圧を4.55V以上に引き上げることにより、非水電解質二次電池の容量を200mAh/g以上とすることが可能である。これは、当該非水電解質二次電池の理論容量273mAh/gのうち、70%以上のLiの脱挿入が可能となるためである。 When a lithium transition metal composite oxide containing cobalt (Co) as a main component is used as the positive electrode active material, the capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery is increased by using Li as the counter electrode and raising the charging start voltage to 4.55 V or higher. Can be set to 200 mAh / g or more. This is because 70% or more of Li can be removed and inserted from the theoretical capacity of 273 mAh / g of the non-aqueous electrolyte secondary battery.

本発明者らは、この点に着目し、コバルトを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物の正極活物質としての利用を検討した。しかしながら、本発明者らは、コバルトを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として、上述したような4.55V以上の充電終始電圧で使用した場合、充電された正極活物質の酸化力が強まる結果、電解液の分解が加速されるのみならず、脱リチウム化された正極活物質自体の安定性が失われ、コバルトが電解液中に溶出する問題に直面した。このような場合、高温、高電圧下において、非水系二次電池のサイクル特性が急激に劣化する。 Focusing on this point, the present inventors have investigated the use of a lithium transition metal composite oxide containing cobalt as a main component as a positive electrode active material. However, the present inventors use a lithium transition metal composite oxide containing cobalt as a main component as a positive electrode active material, and when the positive electrode active material is used at a charging start voltage of 4.55 V or higher as described above, the charged positive electrode active material is used. As a result of the increased oxidizing power, not only the decomposition of the electrolytic solution was accelerated, but also the stability of the delithiated positive electrode active material itself was lost, and the problem of cobalt elution into the electrolytic solution was faced. In such a case, the cycle characteristics of the non-aqueous secondary battery rapidly deteriorate under high temperature and high voltage.

本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のコバルトを主成分とするリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質として使用し、さらに、この正極活物質の粒子をリン酸リチウム化合物および/またはリン酸金属リチウムならびにアルミニウム化合物を含む無機被覆層で覆い、さらにその周囲をアクリロニトリルをモノマー単位として含む高分子で覆うことにより、電解液の酸化分解を防止するとともにコバルトの電解液への溶出を防止できることを見出した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors used a lithium transition metal composite oxide containing a specific cobalt as a main component as a positive electrode active material, and further used particles of the positive electrode active material as phosphoric acid. By covering with an inorganic coating layer containing a lithium compound and / or a metallic lithium phosphate and an aluminum compound, and further covering the periphery with a polymer containing acrylonitrile as a monomer unit, oxidative decomposition of the electrolytic solution can be prevented and the electrolytic solution of cobalt can be prevented. It was found that the elution to can be prevented.

したがって、本発明に係る非水電解質二次電池用正極は、集電体と、当該集電体に結着された正極活物質層とを有し、
前記正極活物質層は、以下の式(1):
LiCo (1)
前記式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)からなる群から選択される1種以上の金属元素であり、x、y、zは、0.20≦x≦1.20、0.95≦y≦1.00、0.0≦z≦0.05かつy+z=1の範囲内の値である、
で示される組成を有する正極活物質粒子と、前記正極活物質粒子の少なく一部を覆う無機被覆層と、前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う、アクリロニトリルをモノマー単位として含む高分子と、を有し、
前記無機被覆層は、以下の(i)〜(iii)
(i)リン酸リチウム、リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
(ii)リン酸リチウムおよびアルミニウム化合物
(iii)リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
のいずれかを含む。
Therefore, the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention has a current collector and a positive electrode active material layer bonded to the current collector.
The positive electrode active material layer has the following formula (1):
Li x Co y M z O 2 (1)
In the formula (1), M is aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), Zirconium (Zr), Niob (Nb), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Tin (Sn), Lantern (La), It is one or more metal elements selected from the group consisting of cerium (Ce), and x, y, z are 0.20 ≦ x ≦ 1.20, 0.95 ≦ y ≦ 1.00, 0.0. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.05 and y + z = 1.
A positive electrode active material particle having the composition shown by, an inorganic coating layer covering a small part of the positive electrode active material particle, and a polymer containing acrylonitrile as a monomer unit covering at least a part of the positive electrode active material particle. Have,
The inorganic coating layer has the following (i) to (iii).
(I) Lithium Phosphate, Metallic Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (ii) Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (iii) Includes any of lithium metal phosphates and aluminum compounds.

<2.非水電解質二次電池の構成>
以下では、図1を参照して、上述した本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池10の具体的な構成について説明を行う。図1は、本発明の一実施形態に係る非水電解質二次電池の構成を説明する説明図である。
<2. Configuration of non-aqueous electrolyte secondary battery>
Hereinafter, a specific configuration of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 according to the above-described embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、非水電解質二次電池10は、正極20と、負極30と、セパレータ(separator)層40と、を備える。なお、非水電解質二次電池10の形態は、特に限定されない。例えば、非水電解質二次電池10は、円筒形、角形、ラミネート(laminate)形、ボタン(button)形等のいずれであってもよい。 As shown in FIG. 1, the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 includes a positive electrode 20, a negative electrode 30, and a separator layer 40. The form of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 is not particularly limited. For example, the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate type, a button type, and the like.

正極20は、正極集電体21と正極活物質層22とを備える。正極集電体21は、例えばアルミニウム(aluminium)等で構成される。また、正極活物質層22は、少なくとも正極活物質粒子およびアクリロニトリルをモノマー単位として有する高分子(以下、「アクリロニトリル系高分子」ともいう)を含み、さらに導電助剤および/または結着剤を含んでいてもよい。 The positive electrode 20 includes a positive electrode current collector 21 and a positive electrode active material layer 22. The positive electrode current collector 21 is made of, for example, aluminum. Further, the positive electrode active material layer 22 contains at least positive electrode active material particles and a polymer having acrylonitrile as a monomer unit (hereinafter, also referred to as “acrylonitrile-based polymer”), and further contains a conductive auxiliary agent and / or a binder. You may be.

正極活物質粒子は、以下の式(1)で示される組成を有する。
LiCo (1)
式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)からなる群から選択される1種以上の金属元素である。
また、x、y、zは、0.20≦x≦1.20、0.95≦y≦1.00、0.0≦z≦0.05かつy+z=1の範囲内の値である。
The positive electrode active material particles have a composition represented by the following formula (1).
Li x Co y M z O 2 (1)
In formula (1), M is aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), zirconium. (Zr), Niob (Nb), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Tin (Sn), Lantern (La), Cerium One or more metal elements selected from the group consisting of (Ce).
Further, x, y, and z are values within the range of 0.20 ≦ x ≦ 1.20, 0.95 ≦ y ≦ 1.00, 0.0 ≦ z ≦ 0.05 and y + z = 1.

式(1)で表される正極活物質粒子は、例えば対極をLiとし、4.55Vといった高い駆動電圧において使用されることにより、非水電解質二次電池10の容量を十分に大きくすることができる。 The positive electrode active material particles represented by the formula (1) can have a sufficiently large capacity of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 by being used at a high driving voltage of 4.55 V, for example, with Li as the counter electrode. can.

また、正極活物質粒子の表面の少なくとも一部には、リン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムならびにアルミニウム化合物を含む無機被覆層が形成されている。具体的には、無機被覆層は、無機被覆層は、以下の(i)〜(iii)
(i)リン酸リチウム、リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
(ii)リン酸リチウムおよびアルミニウム化合物
(iii)リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
のいずれかを含む。
Further, an inorganic coating layer containing lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate and an aluminum compound is formed on at least a part of the surface of the positive electrode active material particles. Specifically, the inorganic coating layer is the following (i) to (iii).
(I) Lithium Phosphate, Metallic Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (ii) Lithium Phosphate and Aluminum Compounds (iii) Includes any of lithium metal phosphates and aluminum compounds.

無機被覆層中のリン酸リチウムおよびリン酸金属リチウムは、無機被覆層中において、固体電解質として機能する。これにより、電解液と正極活物質とが直接接触しない場合であっても、電解液と正極活物質との間でのリチウムイオンの授受が可能となる。また、リン酸リチウムおよびリン酸金属リチウムは、後述するアルミニウム化合物およびアクリロニトリル系高分子とともに、電解液の正極活物質粒子との直接の接触を防止し、電解液の酸化分解を防止することができる。 Lithium phosphate and metallic lithium phosphate in the inorganic coating layer function as solid electrolytes in the inorganic coating layer. As a result, lithium ions can be exchanged between the electrolytic solution and the positive electrode active material even when the electrolytic solution and the positive electrode active material do not come into direct contact with each other. In addition, lithium phosphate and metallic lithium phosphate, together with the aluminum compound and acrylonitrile-based polymer described later, can prevent direct contact of the electrolytic solution with the positive electrode active material particles and prevent oxidative decomposition of the electrolytic solution. ..

リン酸金属リチウムに含まれる、リチウム以外の金属元素としては、特に限定されないが、例えば、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr)等が挙げられる。なお、リン酸金属リチウムとして、2種以上のリン酸金属リチウムや、複数の金属元素によるリン酸金属リチウムを用いてもよい。上述した中でも、リン酸金属リチウムは、アルミニウム、チタン、コバルト、及びジルコニウムからなる群から選択される1種以上の金属を含むことが好ましい。 The metal element other than lithium contained in the metallic lithium phosphate is not particularly limited, and is, for example, magnesium (Mg), aluminum (Al), titanium (Ti), manganese (Mn), nickel (Ni), cobalt ( Co), zirconium (Zr) and the like can be mentioned. As the metallic lithium phosphate, two or more kinds of metallic lithium phosphate or metallic lithium phosphate composed of a plurality of metal elements may be used. Among the above, lithium metal phosphate preferably contains one or more metals selected from the group consisting of aluminum, titanium, cobalt, and zirconium.

また、無機被覆層において、リン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムは、例えば、LiMA(PO、LiPO、MAO、LiMAO等として存在し得る。なお、上記式中「MA」は、上述した金属元素を示す。 Further, in the inorganic coating layer, lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate may exist as , for example, LiMA 2 (PO 4 ) 3 , Li 3 PO 4 , MAO 2 , LiMAO 2, and the like. In the above formula, "MA" indicates the above-mentioned metal element.

また、無機被覆層は、正極活物質粒子に対し、合計で、好ましくは0.1mol%以上1.0mol%以下、より好ましくは0.1mol%以上0.8mol%以下のモル比のリン酸リチウムおよびリン酸金属リチウムを含む。これにより、非水電解質二次電池10のサイクル特性をより一層向上させることができる。また、無機被覆層の含有量を上記上限値以下とすることにより、放電容量の低下を防止することができる。また正極活物質表面の抵抗増加を防止することができ、高負荷特性の悪化を防止することができる。 In addition, the inorganic coating layer has a total molar ratio of lithium phosphate of 0.1 mol% or more and 1.0 mol% or less, more preferably 0.1 mol% or more and 0.8 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles. And contains metallic lithium phosphate. Thereby, the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 can be further improved. Further, by setting the content of the inorganic coating layer to the above upper limit value or less, it is possible to prevent a decrease in the discharge capacity. Further, it is possible to prevent an increase in resistance on the surface of the positive electrode active material, and it is possible to prevent deterioration of high load characteristics.

無機被覆層中のアルミニウム化合物は、正極活物質粒子のバルクの結晶構造維持に寄与することができ、正極活物質粒子の結晶の崩壊によるサイクル特性や保存性の低下を抑制することができる。また、無機被覆層は、焼成条件を調整することにより、正極活物質粒子の表面にほぼ均一に被覆することができ、高電位におけるコバルトイオンの溶出や、電解液の正極活物質粒子との直接の接触をより確実に防止する。 The aluminum compound in the inorganic coating layer can contribute to maintaining the bulk crystal structure of the positive electrode active material particles, and can suppress deterioration of cycle characteristics and storage stability due to crystal collapse of the positive electrode active material particles. Further, the inorganic coating layer can be coated almost uniformly on the surface of the positive electrode active material particles by adjusting the firing conditions, elution of cobalt ions at a high potential, and direct contact with the positive electrode active material particles of the electrolytic solution. Prevents contact with the particles more reliably.

このようなアルミニウム化合物は、無機被覆層中において、例えばフッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、リン酸アルミニウムや、これらと正極活物質バルクの構成元素であるコバルトとの複合体として存在している。アルミニウム化合物は、化学的、電気化学的な安定性の観点から、酸化アルミニウム、フッ化アルミニウム、リン酸アルミニウムからなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。 Such an aluminum compound exists in the inorganic coating layer as a composite of, for example, aluminum fluoride, aluminum oxide, aluminum phosphate, and cobalt which is a constituent element of the positive electrode active material bulk. From the viewpoint of chemical and electrochemical stability, the aluminum compound preferably contains at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum fluoride, and aluminum phosphate.

無機被覆層は、前記正極活物質粒子に対し、例えば、0.025mol%以上0.3mol%以下、好ましくは0.05mol%以上0.2mol%以下のモル比のアルミニウム化合物を含む。これにより、上述したアルミニウム化合物による効果をより顕著に得ることができる。 The inorganic coating layer contains, for example, an aluminum compound having a molar ratio of 0.025 mol% or more and 0.3 mol% or less, preferably 0.05 mol% or more and 0.2 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles. Thereby, the effect of the above-mentioned aluminum compound can be obtained more remarkably.

また、無機被覆層の厚みは、特に限定されないが例えば1nm以上150nm以下、好ましくは10nm以上100nm以下である。これにより、非水電解質二次電池10のサイクル特性をより確実に向上させることができる。なお、無機被覆層ならびに後述する第1の層および第2の層の層厚は、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)により測定可能である。 The thickness of the inorganic coating layer is not particularly limited, but is, for example, 1 nm or more and 150 nm or less, preferably 10 nm or more and 100 nm or less. This makes it possible to more reliably improve the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery 10. The thickness of the inorganic coating layer and the first layer and the second layer, which will be described later, can be measured by a transmission electron microscope (TEM).

なお、無機被覆層は、1つの層として存在してもよいし、複数の層が積層されて形成されていてもよい。例えば、無機被覆層は、正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う第1の層と、第1の層および正極活物質粒子を覆う第2の層とを有していてもよい。 The inorganic coating layer may exist as one layer, or may be formed by laminating a plurality of layers. For example, the inorganic coating layer may have a first layer that covers at least a part of the positive electrode active material particles, and a first layer and a second layer that covers the positive electrode active material particles.

この場合、第1の層は、正極活物質粒子の表面の少なくとも一部を直接的に覆う島状の層であることができる。また、後述するような製造方法の場合、第1の層は、リン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムを主成分とし、第2の層よりもリン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムの含有量が大きくなり得る。 In this case, the first layer can be an island-shaped layer that directly covers at least a part of the surface of the positive electrode active material particles. Further, in the case of the production method as described later, the first layer contains lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate as a main component, and contains lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate more than the second layer. The amount can be large.

一方で、第2の層は、正極活物質粒子および第1の層を覆う連続した層であることができる。また、後述するような製造方法の場合、第2の層は、アルミニウム化合物を主成分とし、第1の層よりもアルミニウム化合物の含有量が大きくなり得る。 On the other hand, the second layer can be a continuous layer covering the positive electrode active material particles and the first layer. Further, in the case of the production method as described later, the second layer contains an aluminum compound as a main component, and the content of the aluminum compound may be larger than that of the first layer.

また、上記の場合において、第1の層の平均の厚みは、例えば、1.0nm以上150nm以下、好ましくは50nm以上100nm以下である。第2の層の平均の厚みは、例えば、1.0nm以上10nm以下、好ましくは1.0nm以上5nm以下である。 Further, in the above case, the average thickness of the first layer is, for example, 1.0 nm or more and 150 nm or less, preferably 50 nm or more and 100 nm or less. The average thickness of the second layer is, for example, 1.0 nm or more and 10 nm or less, preferably 1.0 nm or more and 5 nm or less.

また、例えば無機被覆層は、リン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムを主成分とする島状の第1の層と、その間隙に存在し、アルミニウム化合物を主成分とする第2の層とで構成されていてもよい。 Further, for example, the inorganic coating layer is an island-shaped first layer containing lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate as a main component, and a second layer existing in the gap thereof and containing an aluminum compound as a main component. It may be composed of.

また正極活物質粒子の少なくとも一部の表面には、アクリロニトリル系高分子が被覆している。このようなアクリロニトリル系高分子は、上述した無機被覆層とともに、コバルト等の正極活物質粒子の成分の電解液への溶出を防止する。なお、当該アクリロニトリル系高分子は、単独で正極活物質粒子の表面を覆っていてもよいし、後述する他の成分とともに正極活物質粒子を覆っていてもよい。また、アクリロニトリル系高分子は、後述する結着剤等の他の成分と比較して正極活物質粒子への被覆性が高く、正極活物質層の材料を混合する際に、優先して正極活物質粒子の表面に付着しやすい。このため、正極活物質粒子の無機被覆層上にアクリロニトリル系高分子層が形成されてやすい。 Further, the surface of at least a part of the positive electrode active material particles is coated with an acrylonitrile-based polymer. Such an acrylonitrile-based polymer, together with the above-mentioned inorganic coating layer, prevents the elution of the components of the positive electrode active material particles such as cobalt into the electrolytic solution. The acrylonitrile-based polymer may cover the surface of the positive electrode active material particles alone, or may cover the positive electrode active material particles together with other components described later. Further, the acrylonitrile-based polymer has a higher coating property on the positive electrode active material particles than other components such as a binder described later, and preferentially performs positive electrode activity when mixing the materials of the positive electrode active material layer. It easily adheres to the surface of material particles. Therefore, an acrylonitrile-based polymer layer is likely to be formed on the inorganic coating layer of the positive electrode active material particles.

このようなアクリロニトリル系高分子は、アクリロニトリルをモノマー単位として含むものであればよいが、アクリロニトリルをモノマー単位として好ましくは90mol%以上、より好ましくは95mol%以上含む。アクリロニトリルをモノマー単位として100mol%含む場合、アクリロニトリル系高分子は、ポリアクリロニトリルである。 Such an acrylonitrile-based polymer may contain acrylonitrile as a monomer unit, but preferably contains acrylonitrile as a monomer unit in an amount of 90 mol% or more, more preferably 95 mol% or more. When 100 mol% of acrylonitrile is contained as a monomer unit, the acrylonitrile-based polymer is polyacrylonitrile.

また、アクリロニトリル系高分子は、例えば、以下の式(2): Further, the acrylonitrile-based polymer is, for example, the following formula (2) :.

Figure 0006978234
Figure 0006978234

前記式(2)中、l、mは、それぞれ1以上の整数であり、R、Rは、それぞれ水素またはメチル基である、
で表される構造を有することが好ましい。この場合において、アクリロニトリルをモノマー単位として90mol%以上含む場合、l>9.0×mの関係を満足することができる。アクリロニトリル系高分子は、好ましくは9.5×m<l<9.9×mの関係を満足する。
In the above formula (2), l and m are integers of 1 or more, respectively, and R 1 and R 2 are hydrogen or methyl groups, respectively.
It is preferable to have a structure represented by. In this case, when acrylonitrile is contained in an amount of 90 mol% or more as a monomer unit, the relationship of l> 9.0 × m can be satisfied. The acrylonitrile-based polymer preferably satisfies the relationship of 9.5 × m <l <9.9 × m.

また、以上説明したアクリロニトリル系高分子の質量平均分子量は、例えば、200,000以上800,000以下、好ましくは500,000以上800,000以下である。アクリロニトリル系高分子の質量平均分子量が上記上限値以下であると、常温での流動性を十分なものとすることができる。一方で、アクリロニトリル系高分子の質量平均分子量が上記下限値以上であると、アクリロニトリル系高分子の被覆効果を十分に得ることができる。以上、アクリロニトリル系高分子の質量平均分子量を上述した範囲内とすることにより、サイクル特性をより一層向上させることができる。また、高分子の質量平均分子量は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化 飛行時間型質量分析法(MALDI TOF−MS、例えばSHIMADZU AXIMA)により求めることができる。 The mass average molecular weight of the acrylonitrile-based polymer described above is, for example, 200,000 or more and 800,000 or less, preferably 500,000 or more and 800,000 or less. When the mass average molecular weight of the acrylonitrile-based polymer is not more than the above upper limit value, the fluidity at room temperature can be sufficiently sufficient. On the other hand, when the mass average molecular weight of the acrylonitrile-based polymer is at least the above lower limit value, the coating effect of the acrylonitrile-based polymer can be sufficiently obtained. As described above, by setting the mass average molecular weight of the acrylonitrile-based polymer within the above-mentioned range, the cycle characteristics can be further improved. The mass average molecular weight of the polymer can be determined by matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI TOF-MS, for example, SHIMADZU AXIMA).

また、アクリロニトリル系高分子の正極活物質層22の中の含有量は、正極活物質粒子の質量に対し、例えば0.5質量%以上2質量%以下、好ましくは1質量%以上2質量%以下であることができる。 The content of the acrylonitrile polymer in the positive electrode active material layer 22 is, for example, 0.5% by mass or more and 2% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 2% by mass or less, based on the mass of the positive electrode active material particles. Can be.

導電助剤としては、例えば、ケッチェンブラック(ketjen black)、アセチレンブラック(acetylene black)、ファーネスブラック(furnace black)等のカーボンブラック(carbon black)が挙げられる。これらのうち、いずれか1種以上のカーボンブラックが含まれていてもよい。これらのカーボンブラックのうち、好ましい例はアセチレンブラックである。アセチレンブラックは、他のカーボンブラックに比べて欠陥の数が少ない。カーボンブラックの欠陥部分は、非水電解質二次電池10を高電圧下で充放電した際に電解液と反応する可能性がある。当該反応が起こると、ガスが発生し、非水電解質二次電池10の膨張等が起こりうる。このような観点からは、カーボンブラックはアセチレンブラックであることが好ましい。 Examples of the conductive auxiliary agent include carbon black such as ketjen black, acetylene black, and furnace black. Of these, any one or more types of carbon black may be contained. Of these carbon blacks, a preferred example is acetylene black. Acetylene black has fewer defects than other carbon blacks. The defective portion of the carbon black may react with the electrolytic solution when the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 is charged and discharged under a high voltage. When the reaction occurs, gas is generated, and the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 may expand or the like. From this point of view, the carbon black is preferably acetylene black.

結着剤は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、エチレンプロピレンジエン三元共重合体(ethylene−propylene−diene terpolymer)、スチレンブタジエンゴム(styrene−butadiene rubber)、アクリロニトリルブタジエンゴム(acrylonitrile−butadiene rubber)、フッ素ゴム(fluoroelastomer)、ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate)、ポリメチルメタクリレート(polymethyl methacrylate)、ポリエチレン(polyethylene)、ニトロセルロース(nitrocellulose)等である。なお、結着剤は、正極活物質および導電助剤を正極集電体21上に結着させることができるものであれば、特に制限されない。また、結着剤の含有量は、特に制限されず、非水電解質二次電池の正極活物質層に適用される含有量であればいずれであってもよい。 The binder is, for example, polyvinylidene difluoride, ethylene propylene diene ternary copolymer (ethylene-polylene-diene terpolymer), styrene butadiene rubber (styrene-butadiene rubber rubber) ), Fluororelastomer, polyvinyl acetate, polymethylmethacrylate, polyethylene, nitrocellulose and the like. The binder is not particularly limited as long as it can bind the positive electrode active material and the conductive auxiliary agent onto the positive electrode current collector 21. The content of the binder is not particularly limited, and may be any content as long as it is applicable to the positive electrode active material layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery.

正極活物質層22は、例えば、適当な有機溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン(N−methyl−2−pyrrolidone))に正極活物質、導電助剤、および結着剤を分散させたスラリー(slurry)を正極集電体21上に塗工し、乾燥、圧延することで形成される。 The positive electrode active material layer 22 is, for example, a slurry in which a positive electrode active material, a conductive auxiliary agent, and a binder are dispersed in a suitable organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone). (Slurry) is applied onto the positive electrode current collector 21, dried, and rolled.

負極30は、負極集電体31と、負極活物質層32とを含む。負極集電体31は、例えば、銅(cupper)、ニッケル等で構成される。 The negative electrode 30 includes a negative electrode current collector 31 and a negative electrode active material layer 32. The negative electrode current collector 31 is made of, for example, copper, nickel, or the like.

負極活物質層32は、非水電解質二次電池の負極活物質層として使用されるものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、負極活物質層32は、負極活物質を含み、結着剤をさらに含んでいてもよい。負極活物質は、例えば、黒鉛活物質(人造黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛と天然黒鉛との混合物、人造黒鉛を被覆した天然黒鉛等)、ケイ素(Si)もしくはスズ(Sn)もしくはそれらの酸化物の微粒子と黒鉛活物質との混合物、ケイ素もしくはスズの微粒子、ケイ素もしくはスズを基本材料とした合金、およびLiTi12等の酸化チタン(TiO)系化合物等を使用することができる。なお、ケイ素の酸化物は、SiO(0≦x≦2)で表される。また、負極活物質としては、これらの他に、例えば金属リチウム等を使用することができる。 The negative electrode active material layer 32 may be any material as long as it is used as the negative electrode active material layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, the negative electrode active material layer 32 may contain a negative electrode active material and may further contain a binder. The negative electrode active material is, for example, graphite active material (artificial graphite, natural graphite, a mixture of artificial graphite and natural graphite, natural graphite coated with artificial graphite, etc.), silicon (Si) or tin (Sn), or an oxide thereof. Mixtures of fine particles and graphite active material, fine particles of silicon or tin, alloys based on silicon or tin, titanium oxide (TIO x ) -based compounds such as Li 4 Ti 5 O 12 can be used. .. The oxide of silicon is represented by SiO x (0 ≦ x ≦ 2). In addition to these, for example, metallic lithium or the like can be used as the negative electrode active material.

また、結着剤は、例えば、スチレンブタジエンゴム(SBR)などが用いられる。なお、負極活物質と結着剤との質量比は特に制限されず、従来の非水電解質二次電池で採用される質量比が本発明でも適用可能である。 Further, as the binder, for example, styrene-butadiene rubber (SBR) or the like is used. The mass ratio of the negative electrode active material to the binder is not particularly limited, and the mass ratio adopted in the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery can be applied in the present invention.

セパレータ層40は、セパレータと、電解液とを含む。
セパレータ層40に含まれるセパレータは、特に制限されない。セパレータ層40に含まれるセパレータは、非水電解質二次電池のセパレータとして使用されるものであれば、どのようなものでも使用可能である。例えば、セパレータとしては、優れた高率放電性能を示す多孔膜や不織布等を、単独あるいは併用することが好ましい。セパレータを構成する材料としては、例えば、ポリエチレン(polyethylene),ポリプロピレン(polypropylene)等に代表されるポリオレフィン(polyolefin)系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate),ポリブチレンテレフタレート(polybuthylene terephthalate)等に代表されるポリエステル(polyester)系樹脂、ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン(hexafluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテル(perfluorovinylether)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン(tetrafluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン(trifluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン(fluoroethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン(hexafluoroacetone)共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン(ethylene)共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン(propylene)共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロプロピレン(trifluoropropylene)共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等を使用することができる。なお、セパレータの気孔率も特に制限されず、非水電解質二次電池のセパレータが有する気孔率が任意に適用可能である。
The separator layer 40 contains a separator and an electrolytic solution.
The separator contained in the separator layer 40 is not particularly limited. Any separator contained in the separator layer 40 can be used as long as it is used as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. For example, as the separator, it is preferable to use a porous membrane, a non-woven fabric, or the like exhibiting excellent high-rate discharge performance alone or in combination. Examples of the material constituting the separator include a polyolefin (polylefine) resin typified by polyethylene, polypropylene, etc., a polyethylene terephthalate, a polybutylene terephthalate, and the like. Polyester-based resin, polyvinylidene difluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluorovinyl ether (perfluorovinyldiethylene) copolymer, fluoride. (Tetrafluoroothylene) polymer, vinylidene fluoride-trifluoroethylenee copolymer, vinylidene fluoride-fluoroethylene (fluoroethylene) copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoroacetonee copolymer, fluoride. Vinylidene-ethylene copolymer, vinylidene fluoride-propylene copolymer, vinylidene fluoride-trifluoropropanol copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer , Vinylidene fluoride-ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and the like can be used. The porosity of the separator is not particularly limited, and the porosity of the separator of the non-aqueous electrolyte secondary battery can be arbitrarily applied.

また、セパレータは、無機フィラーを含むコーティング層を有していてもよい。具体的には、コーティング層は、Mg(OH)またはAlの少なくともどちらか一方を無機フィラーとして含んでいてもよい。かかる構成によれば、無機フィラーを含むコーティング層は、正極とセパレータとの直接の接触を防止するため、高温保存時に正極表面で発生する電解液の酸化、分解を防止し、電解液の分解生成物であるガスの発生を抑制することができる。 Further, the separator may have a coating layer containing an inorganic filler. Specifically, the coating layer may contain at least one of Mg (OH) 2 and Al 2 O 3 as an inorganic filler. According to this configuration, the coating layer containing the inorganic filler prevents the positive electrode and the separator from coming into direct contact with each other, so that the electrolytic solution generated on the surface of the positive electrode during high-temperature storage is prevented from being oxidized and decomposed, and the electrolytic solution is decomposed and generated. It is possible to suppress the generation of gas, which is a substance.

ここで、無機フィラーを含むコーティング層は、セパレータの両面に形成されてもよく、セパレータの正極側の片面のみに形成されてもよい。無機フィラーを含むコーティング層は、少なくとも正極側に形成されていれば、正極と電解液との直接の接触を防止することができる。 Here, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on both sides of the separator, or may be formed only on one side of the separator on the positive electrode side. If the coating layer containing the inorganic filler is formed at least on the positive electrode side, direct contact between the positive electrode and the electrolytic solution can be prevented.

また、本発明は、上記例示に限定されない。例えば、無機フィラーを含むコーティング層は、セパレータ上ではなく、正極上に形成されてもよい。かかる場合、無機フィラーを含むコーティング層は、正極の両面に形成されることによって、正極とセパレータとの直接の接触を防止することができる。なお、無機フィラーを含むコーティング層は、正極上およびセパレータ上の両方に形成されていてもよいことは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the above examples. For example, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on the positive electrode instead of on the separator. In such a case, the coating layer containing the inorganic filler can be formed on both sides of the positive electrode to prevent direct contact between the positive electrode and the separator. Needless to say, the coating layer containing the inorganic filler may be formed on both the positive electrode and the separator.

電解液は、従来からリチウム二次電池に用いられる非水電解液と同様のものを特に限定されることなく使用することができる。ここで、電解液は、非水溶媒に電解質塩を含有させた組成を有する。非水溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート(propylene carbonate)、エチレンカーボネート(ethylene carbonate)、ブチレンカーボネート(buthylene carbonate)、クロロエチレンカーボネート(chloroethylene carbonate)、ビニレンカーボネート(vinylene carbonate)等の環状炭酸エステル(ester)類;γ−ブチロラクトン(butyrolactone)、γ−バレロラクトン(valerolactone)等の環状エステル類;ジメチルカーボネート(dimethyl carbonate)、ジエチルカーボネート(diethyl carbonate)、エチルメチルカーボネート(ethylmethyl carbonate)等の鎖状カーボネート(carbonate)類;ギ酸メチル(methyl formate)、酢酸メチル(methyl acetate)、酪酸メチル(methyl butyrate)等の鎖状エステル類;テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran)又はその誘導体;1,3−ジオキサン(1,3−dioxane)、1,4−ジオキサン(1,4−dioxane)、1,2−ジメトキシエタン(1,2−dimethoxyethane)、1,4−ジブトキシエタン(1,4−dibutoxyethane)、メチルジグライム(methyldiglyme)等のエーテル(ether)類;アセトニトリル(acetonitrile)、ベンゾニトリル(benzonitrile)等のニトリル(nitrile)類;ジオキソラン(dioxolane)又はその誘導体;エチレンスルフィド(ethylene sulfide)、スルホラン(sulfolane)、スルトン(sultone)又はその誘導体等を単独で、又はそれら2種以上を混合して使用することができるが、これらに限定されるものではない。 As the electrolytic solution, the same non-aqueous electrolytic solution conventionally used for a lithium secondary battery can be used without particular limitation. Here, the electrolytic solution has a composition in which an electrolyte salt is contained in a non-aqueous solvent. Examples of the non-aqueous solvent include propylene carbonate (polyline carbonate), ethylene carbonate (ethylene carbonate), butylene carbonate (butyrene carbononate), chloroethylene carbonate (chloroethylene carbononate), vinylene carbonate (vinylene carbonate), and the like. ) Classes; cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; chains of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and the like. Carbonates; Chain esters such as methyl formate, methyl acetate, methyl butyrate; tetrahydrofuran or derivatives thereof; 1,3-dioxane (1,3-dioxane) ), 1,4-dioxane (1,4-dioxane), 1,2-dimethoxyethane (1,2-dimethoxyester), 1,4-dibutoxyethane (1,4-dibutoxyethane), methyldiglyclyme. Ethers such as ester; nitriles such as acetonitrile and benzonitrile; dioxolane or derivatives thereof; ethylene sulfide, sulfolane, sulfone and the like. Alternatively, a derivative thereof or the like can be used alone or in combination of two or more thereof, but the present invention is not limited thereto.

また、電解質塩としては、例えば、LiClO、LiBF、LiAsF、LiPF、LiSCN、LiBr、LiI、LiSO、Li10Cl10、NaClO、NaI、NaSCN、NaBr、KClO、KSCN等のリチウム(Li)、ナトリウム(Na)またはカリウム(K)の1種を含む無機イオン塩、LiCFSO、LiN(CFSO、LiN(CSO、LiN(CFSO)(CSO)、LiC(CFSO、LiC(CSO、(CHNBF、(CHNBr、(CNClO、(CNI、(CNBr、(n−CNClO、(n−CNI、(CN−maleate、(CN−benzoate、(CN−phtalate、ステアリルスルホン酸リチウム(lithium stearyl sulfate)、オクチルスルホン酸リチウム(lithium octyl sulfate)、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム(lithium dodecylbenzene sulphonate)等の有機イオン塩等を使用することができる。なお、これらのイオン性化合物は、単独、あるいは2種類以上混合して用いることが可能である。また、電解質塩の濃度は、従来のリチウム二次電池で使用される非水電解液と同様でよく、特に制限はない。本発明では、適当なリチウム化合物(電解質塩)を0.5〜2.0mol/L程度の濃度で含有させた電解液を使用することができる。 Examples of the electrolyte salt include LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiSCN, LiBr, LiI, Li 2 SO 4 , Li 2 B 10 Cl 10 , NaClO 4 , NaI, NaSCN, NaBr, KClO 4. , KSCN and other inorganic ion salts containing one of lithium (Li), sodium (Na) or potassium (K), LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiN (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ), LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , (CH 3 ) 4 NBF 4 , (CH 3 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (C 2 H 5 ) 4 NI, (C 3 H 7 ) 4 NBr, (n-C 4 H 9 ) 4 NClO 4 , (n-C 4 H 9) ) 4 NI, (C 2 H 5 ) 4 N-malate, (C 2 H 5 ) 4 N-benzoate, (C 2 H 5 ) 4 N-phaltate, lithium stearyl sulfate, octyl sulfonic acid Organic ion salts such as lithium (lithium octyl sulfate) and lithium dodecylbenzene sulphonate can be used. These ionic compounds can be used alone or in combination of two or more. Further, the concentration of the electrolyte salt may be the same as that of the non-aqueous electrolyte solution used in the conventional lithium secondary battery, and is not particularly limited. In the present invention, an electrolytic solution containing an appropriate lithium compound (electrolyte salt) at a concentration of about 0.5 to 2.0 mol / L can be used.

<3.非水電解質二次電池の製造方法>
(3−1.正極活物質の製造方法)
まず、正極活物質の製造方法について説明する。正極活物質は、正極活物質粒子を合成し、さらにこれに対して無機被覆層形成することにより得ることができる。
<3. Manufacturing method of non-aqueous electrolyte secondary battery >
(3-1. Manufacturing method of positive electrode active material)
First, a method for producing a positive electrode active material will be described. The positive electrode active material can be obtained by synthesizing positive electrode active material particles and further forming an inorganic coating layer on the positive electrode active material.

正極活物質粒子の合成方法は、特に制限されないが、例えば、共沈法を用いることできる。具体的には、まず、共沈法により正極活物質前駆体粒子を合成する。得られた乾燥粉末と、リチウム源、例えば炭酸リチウム(LiCO)とを混合することで、混合粉体を生成する。得られた混合粉体について、例えば大気雰囲気下中950〜1050℃で6時間焼成を行い、正極活物質粒子を合成することができる。ここで、LiとCo+M(=Me)とのモル比は、リチウムコバルト複合酸化物の組成に応じて決定される。例えば、Li1.00Co0.99Al0.0025Mg0.005Ti0.0025を製造する場合、LiとMeとのモル比Li:Meは1.00:1.00となる。得られたリチウムコバルト複合酸化物のLi:Me比率については、ICP−OES(例えば、HORIBA ULTIMA2)で確認し、焼成後のLi:Me比率が1.00:1.00となるように、あらかじめ炭酸リチウム量を調整し製造を行うことができる。 The method for synthesizing the positive electrode active material particles is not particularly limited, and for example, a coprecipitation method can be used. Specifically, first, the positive electrode active material precursor particles are synthesized by the coprecipitation method. A mixed powder is produced by mixing the obtained dry powder with a lithium source, for example, lithium carbonate (Li 2 CO 3). The obtained mixed powder can be calcined at 950 to 1050 ° C. for 6 hours in an air atmosphere to synthesize positive electrode active material particles. Here, the molar ratio of Li and Co + M (= Me) is determined according to the composition of the lithium cobalt composite oxide. For example, in the case of producing Li 1.00 Co 0.99 Al 0.0025 Mg 0.005 Ti 0.0025 O 2 , the molar ratio Li: Me of Li and Me is 1.00: 1.00. The Li: Me ratio of the obtained lithium cobalt composite oxide is confirmed by ICP-OES (for example, HORIBA ULTIMA2), and the Li: Me ratio after firing is set to 1.00: 1.00 in advance. The amount of lithium carbonate can be adjusted for production.

次いで、無機被覆層を正極活物質粒子上に形成する。無機被覆層は、例えばリン酸リチウムまたはリン酸金属リチウムを含む島状の第1の層を正極活物質粒子上に形成し、次いで正極活物質粒子および第1の層上に、アルミニウム化合物を含む連続した第2の層を被覆させることにより、形成することができる。 Next, an inorganic coating layer is formed on the positive electrode active material particles. The inorganic coating layer forms an island-shaped first layer containing, for example, lithium phosphate or metallic lithium phosphate on the positive electrode active material particles, and then contains an aluminum compound on the positive electrode active material particles and the first layer. It can be formed by covering a continuous second layer.

第1の層は、第1の層の構成材料および正極活物質粒子を分散媒中において混合したスラリーについて、スプレードライまたはエバポレータにより分散媒を除去し、焼成を行うことにより正極活物質粒子の表面上に形成される。 The first layer is a slurry obtained by mixing the constituent materials of the first layer and the positive electrode active material particles in a dispersion medium, and the dispersion medium is removed by spray drying or an evaporator, and the surface of the positive electrode active material particles is fired. Formed on top.

一例としては、イソプロパノールを分散媒とし、これに第1の層の構成材料を添加して混合液を得る。第1の層の構成材料は、例えば第1の層の主成分がリン酸リチウム(LiPO)である場合、P、CHOLiを1/2:3のモル比で用いる。例えば第1の層の主成分がLZP(LiZr(PO)である場合、CHOLi、70%ジルコニウムプロポキシド、Pを1:2:3/2のモル比で用いる。また、例えば第1の層の主成分がLTP(LiTi(PO)である場合、CHOLi、オルトチタン酸テトライソプロピル、Pを1:2:3/2のモル比で用いる。 As an example, isopropanol is used as a dispersion medium, and the constituent material of the first layer is added thereto to obtain a mixed solution. As the constituent material of the first layer, for example, when the main component of the first layer is lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), P 2 O 5 and CH 3 O Li are used in a molar ratio of 1/2: 3. .. For example, when the main component of the first layer is LZP (LiZr 2 (PO 4 ) 3 ), CH 3 OLi, 70% zirconium propoxide, and P 2 O 5 are used in a molar ratio of 1: 2: 3/2. .. Also, if for example the main component of the first layer is a LTP (LiTi 2 (PO 4) 3), CH 3 OLi, tetraisopropyl orthotitanate, the P 2 O 5 1: 2: 3/2 molar ratio of Used in.

この第1の層の構成材料を混合した混合液に対し、正極活物質粒子を添加して、撹拌を行う。その後、スプレードライまたはエバポレータにより分散媒を除去する。 Positive electrode active material particles are added to the mixed solution in which the constituent materials of the first layer are mixed, and stirring is performed. Then, the dispersion medium is removed by spray drying or an evaporator.

最後に焼成を行って、正極活物質粒子の表面上に第1の層を形成する。焼成条件は、例えば大気雰囲気下中700〜800℃で6時間とすることができる。 Finally, firing is performed to form a first layer on the surface of the positive electrode active material particles. The firing conditions can be, for example, 6 hours at 700 to 800 ° C. in an atmospheric atmosphere.

次いで、正極活物質粒子および第1の層上に、アルミニウム化合物を含む連続した第2の層を被覆させる。第2の層は、例えば、正極活物質粒子をアルミニウム源が溶解した水溶液中に分散させて、得られた分散液を加熱処理し、その後分散液中の正極活物質粒子を焼成することにより、形成することができる。 The positive electrode active material particles and the first layer are then coated with a continuous second layer containing the aluminum compound. In the second layer, for example, the positive electrode active material particles are dispersed in an aqueous solution in which an aluminum source is dissolved, the obtained dispersion liquid is heat-treated, and then the positive electrode active material particles in the dispersion liquid are fired. Can be formed.

具体的には、まず、第1の層を形成した正極活物質粒子をアルミニウム源を含む水溶液中に分散させて分散液を得る。アルミニウム源としては、例えば硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。また、アルミニウム源を水溶液に溶解させるために、適宜、公知の酸等を用いてもよい。 Specifically, first, the positive electrode active material particles having the first layer formed are dispersed in an aqueous solution containing an aluminum source to obtain a dispersion liquid. Examples of the aluminum source include aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum chloride and the like. Further, in order to dissolve the aluminum source in the aqueous solution, a known acid or the like may be used as appropriate.

また、必要に応じ、分散液に対し、アルミニウム源以外のアルミニウム化合物における成分を添加してもよい。例えば、アルミニウム化合物がフッ化アルミニウムである場合、分散液に対し、例えばフッ化物イオンを含む化合物、例えばフッ化アンモニウムを添加することができる。 Further, if necessary, a component of an aluminum compound other than the aluminum source may be added to the dispersion liquid. For example, when the aluminum compound is aluminum fluoride, a compound containing, for example, fluoride ions, for example, ammonium fluoride can be added to the dispersion liquid.

次いで、得られた分散液を70〜100℃に加熱して、5〜12時間撹拌する。これにより、アルミニウム化合物またはその前駆体が正極活物質粒子に付着する。その後、分散液中の分散媒を除去する。分散媒の除去は、エバポレータ等によって蒸発乾固するまたはろ過により行うことができる。
最後に焼成を行って、正極活物質粒子の表面上にアルミニウム化合物を含む第2の層を形成する。これにより、無機被覆層が形成される。なお、焼成条件によっては、第1の層と第2の層とが一体化して、1つの無機被覆層となる。また、焼成条件によっては、焼成時に正極活物質粒子中の成分例えばコバルトが一部第2の層に拡散する。焼成条件は、例えば窒素雰囲気下中、350〜500℃で、4〜6時間とすることができる。
Then, the obtained dispersion is heated to 70 to 100 ° C. and stirred for 5 to 12 hours. As a result, the aluminum compound or its precursor adheres to the positive electrode active material particles. Then, the dispersion medium in the dispersion liquid is removed. The dispersion medium can be removed by evaporation to dryness with an evaporator or the like or by filtration.
Finally, firing is performed to form a second layer containing the aluminum compound on the surface of the positive electrode active material particles. As a result, an inorganic coating layer is formed. Depending on the firing conditions, the first layer and the second layer are integrated into one inorganic coating layer. Further, depending on the firing conditions, a component, for example, cobalt in the positive electrode active material particles is partially diffused into the second layer during firing. The firing conditions can be, for example, in a nitrogen atmosphere at 350 to 500 ° C. for 4 to 6 hours.

(3−2.非水電解質二次電池の製造方法)
続いて、非水電解質二次電池10の製造方法の一例について説明する。なお、以下に説明する製造方法はあくまで一例であり、他の方法で非水電解質二次電池10を製造可能であることはもちろんである。
(3-2. Manufacturing method of non-aqueous electrolyte secondary battery)
Subsequently, an example of a method for manufacturing the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 will be described. The manufacturing method described below is merely an example, and it goes without saying that the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 can be manufactured by another method.

正極20は、以下のように製造される。まず、正極活物質層22を構成する材料(例えば、正極活物質、導電助剤、アクリロニトリル系高分子および結着剤)を有機溶媒(例えば、N−メチル−2−ピロリドン)に分散させることでスラリーを形成する。 The positive electrode 20 is manufactured as follows. First, by dispersing the materials constituting the positive electrode active material layer 22 (for example, positive electrode active material, conductive auxiliary agent, acrylonitrile-based polymer and binder) in an organic solvent (for example, N-methyl-2-pyrrolidone). Form a slurry.

具体的には、結着剤を有機溶媒に溶解させた溶液に対し、アクリロニトリル系高分子を溶解させた溶液を混合する。さらに必要に応じて導電助剤を添加する。 Specifically, the solution in which the acrylonitrile-based polymer is dissolved is mixed with the solution in which the binder is dissolved in the organic solvent. Further, if necessary, a conductive auxiliary agent is added.

次いで、得られた混合物を固練り混合し、さらに正極活物質粒子を添加して固練り混合を行う。最後に有機溶媒を添加して粘度調整を行い、スラリーを得る。 Next, the obtained mixture is kneaded and mixed, and further, positive electrode active material particles are added and kneaded and mixed. Finally, an organic solvent is added to adjust the viscosity to obtain a slurry.

次に、スラリーを正極集電体21上に塗工し、乾燥させることで、正極活物質層22を形成する。さらに、圧縮機により正極活物質層22を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、正極20が製造される。ここで、正極活物質層22の厚さは特に制限されず、非水電解質二次電池の正極活物質層が有する厚さであればよい。なお、正極活物質を集電体に塗布する工程は、ドライ環境下で行っても良い。
ここで、アクリロニトリル系高分子は上述したように一般的な結着剤と比較して正極活物質粒子に付着しやすく正極活物質粒子の表面に層を形成しやすい傾向にある。したがって、上記固練り混合およびスラリーの乾燥において、正極活物質粒子の表面に上記アクリロニトリル系高分子が被覆し、アクリロニトリル系高分子の層が形成される。
Next, the slurry is applied onto the positive electrode current collector 21 and dried to form the positive electrode active material layer 22. Further, the positive electrode active material layer 22 is compressed to a desired thickness by a compressor. As a result, the positive electrode 20 is manufactured. Here, the thickness of the positive electrode active material layer 22 is not particularly limited as long as it is the thickness of the positive electrode active material layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery. The step of applying the positive electrode active material to the current collector may be performed in a dry environment.
Here, as described above, the acrylonitrile-based polymer tends to adhere to the positive electrode active material particles more easily than the general binder, and tends to form a layer on the surface of the positive electrode active material particles. Therefore, in the kneading mixing and drying of the slurry, the surface of the positive electrode active material particles is coated with the acrylonitrile-based polymer, and a layer of the acrylonitrile-based polymer is formed.

負極30は、まず負極活物質、カルボキシメチルセルロース(CMC)及び導電助剤を所望の割合で混合したものを、イオン交換水を所定量加えて固練り混合する。その後、さらにイオン交換水を加えて粘度を調整し、スチレンブタジエンゴム(SBR)バインダを加え、負極スラリーを形成する。次に、スラリーを負極集電体31上に塗工し、乾燥させることで、負極活物質層32を形成する。さらに、圧縮機により負極活物質層32を所望の厚さとなるように圧縮する。これにより、負極30が製造される。ここで、負極活物質層32の厚さは特に制限されず、非水電解質二次電池の負極活物質層が有する厚さであればよい。また、負極活物質層32として金属リチウムを用いる場合、負極集電体31に金属リチウム箔を重ねれば良い。 The negative electrode 30 is obtained by first mixing a negative electrode active material, carboxymethyl cellulose (CMC) and a conductive auxiliary agent in a desired ratio, adding a predetermined amount of ion-exchanged water, and kneading and mixing them. Then, ion-exchanged water is further added to adjust the viscosity, and a styrene-butadiene rubber (SBR) binder is added to form a negative electrode slurry. Next, the slurry is applied onto the negative electrode current collector 31 and dried to form the negative electrode active material layer 32. Further, the negative electrode active material layer 32 is compressed to a desired thickness by a compressor. As a result, the negative electrode 30 is manufactured. Here, the thickness of the negative electrode active material layer 32 is not particularly limited as long as it is the thickness of the negative electrode active material layer of the non-aqueous electrolyte secondary battery. When metallic lithium is used as the negative electrode active material layer 32, the metallic lithium foil may be laminated on the negative electrode current collector 31.

続いて、セパレータを正極20および負極30で挟むことで、電極構造体を製造する。次に、電極構造体を所望の形態(例えば、円筒形、角形、ラミネート形、ボタン形等)に加工し、当該形態の容器に挿入する。さらに、当該容器内に所望の組成の電解液を注入することで、セパレータ内の各気孔に電解液を含浸させる。これにより、非水電解質二次電池10が製造される。 Subsequently, the electrode structure is manufactured by sandwiching the separator between the positive electrode 20 and the negative electrode 30. Next, the electrode structure is processed into a desired shape (for example, cylindrical shape, square shape, laminated shape, button shape, etc.) and inserted into the container of the desired shape. Further, by injecting an electrolytic solution having a desired composition into the container, each pore in the separator is impregnated with the electrolytic solution. As a result, the non-aqueous electrolyte secondary battery 10 is manufactured.

以下では、本実施形態に係る実施例について説明する。
<1.セルの製造>
(実施例1)
(正極活物質の作製)
以下の方法により、Li1.00Co0.99Al0.0025Mg0.005Ti0.0025の組成式を有する、正極活物質粒子を合成した。まず、共沈法により組成式Co0.99Al0.0025Mg0.005Ti0.0025(OH)で示される組成の正極活物質前駆体粒子を合成した。得られた乾燥粉末と、炭酸リチウム(LiCO)とを混合することで、混合粉体を生成した。得られた粉体について、大気雰囲気下中950〜1050℃で6時間焼成を行い、正極活物質粒子を合成した。ここで、LiとCo+M(=Me)とのモル比は、リチウムコバルト複合酸化物の組成に応じて決定されるため、Li1.00Co0.99Al0.0025Mg0.005Ti0.0025を製造する場合、LiとMeとのモル比Li:Meは1.00:1.00となる。得られたリチウムコバルト複合酸化物のLi:Me比率については、ICP−OES(例えば、HORIBA ULTIMA2)で確認し、焼成後のLi:Me比率が1.00:1.00となるように、あらかじめ炭酸リチウム量を調整し製造を行った。例えば、LiとMeとのモル比を1.03:1.00〜1.07:1.00の間で調整し、焼成後のLi:Me比率が1.00:1.00となるように製造を行った。
Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.
<1. Cell manufacturing>
(Example 1)
(Preparation of positive electrode active material)
By the following method, positive electrode active material particles having a composition formula of Li 1.00 Co 0.99 Al 0.0025 Mg 0.005 Ti 0.0025 O 2 were synthesized. First, positive electrode active material precursor particles having a composition represented by the composition formula Co 0.99 Al 0.0025 Mg 0.005 Ti 0.0025 (OH) 2 were synthesized by the coprecipitation method. The obtained dry powder and lithium carbonate (Li 2 CO 3 ) were mixed to produce a mixed powder. The obtained powder was calcined at 950 to 1050 ° C. for 6 hours in an air atmosphere to synthesize positive electrode active material particles. Here, since the molar ratio of Li and Co + M (= Me) is determined according to the composition of the lithium cobalt composite oxide, Li 1.00 Co 0.99 Al 0.0025 Mg 0.005 Ti 0. When 0025 O 2 is produced, the molar ratio Li: Me of Li and Me is 1.00: 1.00. The Li: Me ratio of the obtained lithium-cobalt composite oxide was confirmed by ICP-OES (for example, HORIBA ULTIMA2), and the Li: Me ratio after firing was 1.00: 1.00 in advance. Manufactured by adjusting the amount of lithium carbonate. For example, the molar ratio of Li and Me is adjusted between 1.03: 1.00 to 1.07: 1.00 so that the Li: Me ratio after firing is 1.00: 1.00. Manufactured.

正極活物質粒子の平均粒径(球相当径の算術平均値)は、SEM画像を解析することで算出した。すなわち、複数個の正極活物質の球相当径をSEM画像に基づいて算出し、これらの算術平均値を平均粒径とした。この結果、平均粒径は15μmであった。 The average particle size (arithmetic mean value of the sphere equivalent diameter) of the positive electrode active material particles was calculated by analyzing the SEM image. That is, the sphere-equivalent diameters of the plurality of positive electrode active materials were calculated based on the SEM image, and the arithmetic mean value of these was taken as the average particle size. As a result, the average particle size was 15 μm.

次いで、イソプロパノール中に第1の層の構成材料として、CHOLi、Pを3:1/2のモル比で加えた。次いで、合成した正極活物質粒子を混合液中に加え、撹拌した。なお、正極活物質粒子の添加量は、得られる第1の層が、正極活物質粒子に対し0.6mol%となるように調整した。次いでスプレードライヤーによって、イソプロパノールを除去し、粉体を得た。 Then, CH 3 OLi and P 2 O 5 were added to isopropanol as a constituent material of the first layer in a molar ratio of 3: 1/2. Then, the synthesized positive electrode active material particles were added to the mixed solution and stirred. The amount of the positive electrode active material particles added was adjusted so that the obtained first layer was 0.6 mol% with respect to the positive electrode active material particles. Then, isopropanol was removed by a spray dryer to obtain a powder.

得られた粉体について、大気雰囲気下中700〜800℃で6時間焼成を行い、正極活物質粒子の表面上に第1の層としてのLiPO層を形成した。 The obtained powder was calcined at 700 to 800 ° C. for 6 hours in an air atmosphere to form a Li 3 PO 4 layer as a first layer on the surface of the positive electrode active material particles.

次いで、得られた正極活物質粒子を硝酸アルミニウム・9水和物を溶解させた水溶液中に分散させて分散液を得た。なお、硝酸アルミニウムは、正極活物質粒子に対し形成される酸化アルミニウムが0.1mol%となるように水溶液中に溶解させた。その後、分散液を80℃にて5時間撹拌し、水分を蒸発乾固させた。得られた固形物を400℃、窒素中にて5時間焼成し、正極活物質粒子の表面に酸化アルミニウムを含む第2の層を形成した。以上により無機被覆層を正極活物質粒子上に形成した。 Then, the obtained positive electrode active material particles were dispersed in an aqueous solution in which aluminum nitrate / nine hydrate was dissolved to obtain a dispersion liquid. The aluminum nitrate was dissolved in the aqueous solution so that the aluminum oxide formed on the positive electrode active material particles was 0.1 mol%. Then, the dispersion was stirred at 80 ° C. for 5 hours to evaporate and dry the water. The obtained solid material was calcined in nitrogen at 400 ° C. for 5 hours to form a second layer containing aluminum oxide on the surface of the positive electrode active material particles. As a result, the inorganic coating layer was formed on the positive electrode active material particles.

(コインハーフセルの作製)
以下の処理によりコインハーフセルを作製した。まず、正極活物質粒子、アセチレンブラック、ポリフッ化ビニリデンおよびアクリロニトリル系高分子を96:2:1:1の質量比で混合した。この混合物(正極合剤)をN−メチル−2−ピロリドンに分散させてスラリーを形成した。なお、アクリロニトリル系高分子は、アクリロニトリルおよびアクリル酸を単量体として有し、これらのモル比は、アクリロニトリル:アクリル酸=97.5:2.5である。また、アクリロニトリル系高分子の質量平均分子量は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化 飛行時間型質量分析法(MALDI TOF−MS)により測定したところ、500,000であった。
(Making a coin half cell)
A coin half cell was produced by the following processing. First, positive electrode active material particles, acetylene black, polyvinylidene fluoride and acrylonitrile-based polymer were mixed at a mass ratio of 96: 2: 1: 1. This mixture (positive electrode mixture) was dispersed in N-methyl-2-pyrrolidone to form a slurry. The acrylonitrile-based polymer has acrylonitrile and acrylic acid as monomers, and the molar ratio of these is acrylonitrile: acrylic acid = 97.5: 2.5. The mass average molecular weight of the acrylonitrile polymer was 500,000 as measured by matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI TOF-MS).

スラリーを正極集電体21上に塗工し、乾燥させることで、正極活物質層22を形成した。そして、正極活物質層22の厚さが50μmとなるように圧延することで、正極20を作製した。なお、正極活物質層22の体積密度は4.0g/ccであり、面積密度は、20mg/cmであった。 The slurry was applied onto the positive electrode current collector 21 and dried to form the positive electrode active material layer 22. Then, the positive electrode 20 was manufactured by rolling so that the thickness of the positive electrode active material layer 22 was 50 μm. The volume density of the positive electrode active material layer 22 was 4.0 g / cc, and the area density was 20 mg / cm 2 .

負極30は、負極集電体31である銅箔上に、グラファイトをイオン交換水に分散させた負極スラリーを塗工し、乾燥させることで作製した。そして、セパレータとして厚さ12μmの多孔質ポリプロピレンフィルム(両面に水酸化マグネシウムコーティングがなされたもの。帝人社製。)を用意し、セパレータを正極20と負極30との間に配置することで、電極構造体を製造した。次に、電極構造体をコインハーフセルの大きさに加工し、コインハーフセルの容器に収納した。 The negative electrode 30 was produced by applying a negative electrode slurry in which graphite was dispersed in ion-exchanged water onto a copper foil, which is a negative electrode current collector 31, and drying the negative electrode 30. Then, a porous polypropylene film having a thickness of 12 μm (with magnesium hydroxide coating on both sides; manufactured by Teijin Limited) is prepared as a separator, and the separator is placed between the positive electrode 20 and the negative electrode 30 to form an electrode. The structure was manufactured. Next, the electrode structure was processed to the size of a coin half cell and stored in a coin half cell container.

ついで、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを3:7の体積比で混合した非水溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウムを1.3Mの濃度で溶解することで、電解液を製造した。ついで、電解液をコインハーフセルに注入して電解液をセパレータに含浸させることで、実施例1に係るコインハーフセルを作製した。 Then, an electrolytic solution was produced by dissolving lithium hexafluorophosphate at a concentration of 1.3 M in a non-aqueous solvent in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 3: 7. Next, the coin half cell according to Example 1 was produced by injecting the electrolytic solution into the coin half cell and impregnating the separator with the electrolytic solution.

(コインフルセルの作製)
コインハーフセルと同様にして電極構造体を製造した。ついで、電極構造体をコインフルセルの大きさに加工し、コインフルセルの容器に収納した。
(Making a coin full cell)
The electrode structure was manufactured in the same manner as the coin half cell. Then, the electrode structure was processed to the size of a coin full cell and stored in a coin full cell container.

ついで、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとを3:7の体積比で混合した非水溶媒に、ヘキサフルオロリン酸リチウムを1.3Mの濃度で溶解することで、電解液を製造した。ついで、電解液をコインフルセルに注入して電解液をセパレータに含浸させることで、実施例1に係るコインフルセルを作製した。 Then, an electrolytic solution was produced by dissolving lithium hexafluorophosphate at a concentration of 1.3 M in a non-aqueous solvent in which ethylene carbonate and dimethyl carbonate were mixed at a volume ratio of 3: 7. Then, the electrolytic solution was injected into the coin full cell and the separator was impregnated with the electrolytic solution to produce the coin full cell according to Example 1.

(実施例2〜6)
無機被覆層の被覆量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(Examples 2 to 6)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating amount of the inorganic coating layer was changed as shown in Table 1.

(実施例7〜12)
無機被覆層の組成および被覆量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(Examples 7 to 12)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition and the coating amount of the inorganic coating layer were changed as shown in Table 1.

(実施例13)
まず、実施例1と同様にして、正極活物質粒子の表面上に第1の層としてのLiPO層を形成した。
(Example 13)
First, in the same manner as in Example 1, a Li 3 PO 4 layer as a first layer was formed on the surface of the positive electrode active material particles.

次いで、得られた正極活物質粒子を硝酸アルミニウム・9水和物を溶解させた水溶液中に分散させて分散液を得た。なお、硝酸アルミニウムは、正極活物質粒子に対し形成されるフッ化アルミニウムが0.2mol%となるように水溶液中に溶解させた。この分散液に対し、フッ化アンモニム水溶液を滴下した。なお、フッ化物イオンとアルミニウムイオンとのモル比は、3:1となるように適宜添加量を調節した。その後、混合液を80℃にて5時間撹拌し、水分を蒸発乾固させた。得られた固形物を400℃、窒素中にて5時間焼成し、正極活物質粒子の表面に第2の層を形成した。以上により無機被覆層を正極活物質粒子上に形成した。
その後の手順については、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
Then, the obtained positive electrode active material particles were dispersed in an aqueous solution in which aluminum nitrate / nine hydrate was dissolved to obtain a dispersion liquid. The aluminum nitrate was dissolved in the aqueous solution so that the aluminum fluoride formed on the positive electrode active material particles was 0.2 mol%. An aqueous solution of ammonium fluoride was added dropwise to this dispersion. The addition amount was appropriately adjusted so that the molar ratio of fluoride ion to aluminum ion was 3: 1. Then, the mixed solution was stirred at 80 ° C. for 5 hours to evaporate and dry the water. The obtained solid material was calcined in nitrogen at 400 ° C. for 5 hours to form a second layer on the surface of the positive electrode active material particles. As a result, the inorganic coating layer was formed on the positive electrode active material particles.
For the subsequent procedure, a coin half cell and a coin full cell were created in the same manner as in Example 1.

(実施例14〜24)
無機被覆層の組成および被覆量を表1に示すように変更した以外は、実施例13と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(Examples 14 to 24)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 13 except that the composition and the coating amount of the inorganic coating layer were changed as shown in Table 1.

(比較例1)
第2の層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(比較例2〜11)
第2の層を形成せず、第1の層の組成および被覆量を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(Comparative Example 1)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that the second layer was not formed.
(Comparative Examples 2 to 11)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition and the coating amount of the first layer were changed as shown in Table 1 without forming the second layer.

(比較例12)
第1の層および第2の層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
(比較例13)
第1の層および第2の層を形成せず、かつ、正極活物質層の構成材料として正極活物質粒子、アセチレンブラックおよびポリフッ化ビニリデンを96:2:2の質量比で用い、アクリロニトリル系高分子を用いなかった以外は、実施例1と同様にしてコインハーフセルおよびコインフルセルを作成した。
以上の各実施例、比較例および参考例における製造条件を表1にまとめて示す。なお、無機被覆層の各層の膜厚は、透過型電子顕微鏡により測定した。
(Comparative Example 12)
A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that the first layer and the second layer were not formed.
(Comparative Example 13)
Acrylonitrile-based high height using positive electrode active material particles, acetylene black and polyvinylidene fluoride in a mass ratio of 96: 2: 2 as constituent materials of the positive electrode active material layer without forming the first layer and the second layer. A coin half cell and a coin full cell were prepared in the same manner as in Example 1 except that no molecule was used.
Table 1 summarizes the manufacturing conditions in each of the above Examples, Comparative Examples, and Reference Examples. The film thickness of each layer of the inorganic coating layer was measured with a transmission electron microscope.

Figure 0006978234
Figure 0006978234

<2.評価>
次に、各実施例および比較例において得られたコインハーフセルおよびコインフルセルを用いて、放電容量、初期効率およびサイクル特性の評価を行った。
(放電容量および初期効率)
各実施例および比較例において得られたコインハーフセルについて、以下の表2に示す充放電レート(rate)、カットオフ(cut off)電圧(単位はV)にて充放電を行った。充放電時の温度は室温(25℃)とした。CC−CVは定電流定電圧を意味し、CCは定電流を意味する。そして、1サイクル目の放電容量を測定し、この値を初期放電容量とし、1サイクル目(0.1C)の充電容量に対する1サイクル目(0.1C)の放電容量の容量維持率で初期効率を評価した。
<2. Evaluation>
Next, the discharge capacity, initial efficiency, and cycle characteristics were evaluated using the coin half cell and coin full cell obtained in each Example and Comparative Example.
(Discharge capacity and initial efficiency)
The coin half cells obtained in each Example and Comparative Example were charged / discharged at the charge / discharge rate (rate) and cut off voltage (unit: V) shown in Table 2 below. The temperature during charging and discharging was room temperature (25 ° C.). CC-CV means constant current and constant voltage, and CC means constant current. Then, the discharge capacity of the first cycle is measured, and this value is used as the initial discharge capacity, and the initial efficiency is the capacity retention rate of the discharge capacity of the first cycle (0.1C) with respect to the charge capacity of the first cycle (0.1C). Was evaluated.

Figure 0006978234
Figure 0006978234

(充放電サイクル試験)
以下の表3に示す充放電レート(rate)、カットオフ(cut off)電圧(単位はV)にてフルセルの充放電を行った。充放電時の温度は高温(45℃)とした。CC−CVは定電流定電圧を意味し、CCは定電流を意味する。そして、3サイクル目の放電容量を測定し、この値を初期容量とし、101サイクル目の放電容量を測定し、この値を100サイクル目の容量とした。3サイクル目(1.0C)の放電容量に対する101サイクル目(1.0C)の放電容量の容量維持率でサイクル特性(1Cサイクル容量維持率)を評価した。また、2サイクル目と3サイクル目の放電容量の容量維持率により、1C/0.2C負荷特性を評価した。
(Charge / discharge cycle test)
Full cells were charged and discharged at the charge / discharge rate (rate) and cut off voltage (unit: V) shown in Table 3 below. The temperature during charging and discharging was set to a high temperature (45 ° C.). CC-CV means constant current and constant voltage, and CC means constant current. Then, the discharge capacity of the third cycle was measured, this value was set as the initial capacity, the discharge capacity of the 101st cycle was measured, and this value was set as the capacity of the 100th cycle. The cycle characteristics (1C cycle capacity retention rate) were evaluated by the capacity retention rate of the discharge capacity at the 101st cycle (1.0C) with respect to the discharge capacity at the 3rd cycle (1.0C). In addition, the 1C / 0.2C load characteristics were evaluated based on the capacity retention rates of the discharge capacities in the second and third cycles.

Figure 0006978234
Figure 0006978234

以上の結果を表1に合わせて示す。 The above results are shown in Table 1.

<3.対比>
まず、実施例1〜24と比較例1〜13とを比較すると、実施例1〜24に係るコインフルセルは、比較例1〜13に係るコインフルセルよりも高温(45℃)下におけるサイクル特性および1Cサイクル容量維持率が著しく向上した。
<3. Contrast>
First, comparing Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 13, the coin full cell according to Examples 1 to 24 has a cycle at a higher temperature (45 ° C.) than the coin full cell according to Comparative Examples 1 to 13. The characteristics and 1C cycle capacity retention rate were significantly improved.

具体的には、まず、実施例1〜24と比較例13とを比較すると、リン酸リチウムおよび/またはリン酸金属リチウムならびにアルミニウム化合物を含む無機被覆層を形成し、アクリロニトリル系高分子を正極活物質粒子に被覆させた場合、放電容量および初期効率の低下を防止しつつ、サイクル特性および1Cサイクル容量維持率を劇的に向上させることができた。
また、実施例1〜24と比較例12とを比較すると、無機被覆層を形成せずに単にアクリロニトリル系高分子を被覆させたのみでは、サイクル特性および1Cサイクル容量維持率を劇的に向上させることができないことが示された。
Specifically, first, when Examples 1 to 24 are compared with Comparative Example 13, an inorganic coating layer containing lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate and an aluminum compound is formed, and an acrylonitrile-based polymer is used as a positive electrode. When coated with material particles, the cycle characteristics and 1C cycle capacity retention rate could be dramatically improved while preventing a decrease in discharge capacity and initial efficiency.
Further, comparing Examples 1 to 24 with Comparative Example 12, simply coating the acrylonitrile-based polymer without forming the inorganic coating layer dramatically improves the cycle characteristics and the 1C cycle capacity retention rate. It was shown that it cannot be done.

さらに、実施例1〜6と比較例1、2および、実施例7〜12と比較例3、4をそれぞれ比較すると、無機被覆層の形成において、アルミニウム化合物を含む第2の層を形成しなかった場合、すなわち無機被覆層がアルミニウム化合物を含まない場合にも、サイクル特性および1Cサイクル容量維持率を十分には向上させることができないことが示された。 Further, comparing Examples 1 to 6 with Comparative Examples 1 and 2, and Examples 7 to 12 with Comparative Examples 3 and 4, respectively, in the formation of the inorganic coating layer, the second layer containing the aluminum compound was not formed. It was shown that the cycle characteristics and the 1C cycle capacity retention rate cannot be sufficiently improved even when the inorganic coating layer does not contain the aluminum compound.

また、実施例1、3と比較例5、6および実施例13、15と比較例7、8をそれぞれ比較すると、リン酸リチウムまたはリン酸金属リチウムを含む第1の層に代えて、第1の層としてアルミニウム化合物を含む層を形成した場合、すなわち、無機被覆層がリン酸リチウムおよびリン酸金属リチウムのいずれも含まない場合にも、同様にサイクル特性および1Cサイクル容量維持率を十分には向上させることができないことが示された。 Further, when Examples 1 and 3 are compared with Comparative Examples 5 and 6 and Examples 13 and 15 with Comparative Examples 7 and 8, respectively, the first layer is replaced with the first layer containing lithium phosphate or metallic lithium phosphate. When a layer containing an aluminum compound is formed as the layer of the above, that is, when the inorganic coating layer does not contain either lithium phosphate or metallic lithium phosphate, the cycle characteristics and the 1C cycle capacity retention rate are similarly sufficient. It was shown that it cannot be improved.

さらに、比較例9〜11を参照すると、無機被覆層をリン酸リチウム、リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物以外の化合物により形成した場合にも、同様にサイクル特性および1Cサイクル容量維持率を十分には向上させることができないことが示された。 Further, referring to Comparative Examples 9 to 11, even when the inorganic coating layer is formed of a compound other than lithium phosphate, lithium metal phosphate and an aluminum compound, the cycle characteristics and the 1C cycle capacity retention rate are similarly sufficiently sufficient. It was shown that it cannot be improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

10 非水電解質二次電池
20 正極
21 正極集電体
22 正極活物質層
30 負極
31 負極集電体
32 負極活物質層
40 セパレータ層
10 Non-aqueous electrolyte secondary battery 20 Positive electrode 21 Positive electrode current collector 22 Positive electrode active material layer 30 Negative electrode 31 Negative electrode current collector 32 Negative electrode active material layer 40 Separator layer

Claims (11)

集電体と、当該集電体に結着された正極活物質層とを有し、
前記正極活物質層は、以下の式(1):
LiCoMzO (1)
前記式(1)中、Mは、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、バナジウム(V)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、スズ(Sn)、ランタン(La)、セリウム(Ce)からなる群から選択される1種以上の金属元素であり、x、y、zは、0.20≦x≦1.20、0.95≦y≦1.00、0.0≦z≦0.05かつy+z=1の範囲内の値である、
で示される組成を有する正極活物質粒子と、
前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う無機被覆層と、
前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う、アクリロニトリルをモノマー単位として含む高分子と、を有し、
前記無機被覆層は、以下の(i)〜(iii)
(i)リン酸リチウム、リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
(ii)リン酸リチウムおよびアルミニウム化合物
(iii)リン酸金属リチウムおよびアルミニウム化合物
のいずれかを含み、
前記正極活物質粒子の少なくとも一部を覆う第1の層と、当該第1の層および前記正極活物質粒子を覆う第2の層とを有し、
前記第1の層は、前記第2の層よりも、前記リン酸リチウムおよび/または前記リン酸金属リチウムの含有量が大きく、
前記第2の層は、前記第1の層よりも、前記アルミニウム化合物の含有量が大きい、非水電解質二次電池用正極。
It has a current collector and a positive electrode active material layer bonded to the current collector.
The positive electrode active material layer has the following formula (1):
Li x Co y MzO 2 (1 )
In the formula (1), M is aluminum (Al), nickel (Ni), manganese (Mn), chromium (Cr), iron (Fe), vanadium (V), magnesium (Mg), titanium (Ti), Zirconium (Zr), Niob (Nb), Molybdenum (Mo), Tungsten (W), Copper (Cu), Zinc (Zn), Gallium (Ga), Indium (In), Tin (Sn), Lantern (La), It is one or more metal elements selected from the group consisting of cerium (Ce), and x, y, z are 0.20 ≦ x ≦ 1.20, 0.95 ≦ y ≦ 1.00, 0.0. It is a value within the range of ≦ z ≦ 0.05 and y + z = 1.
Positive electrode active material particles having the composition shown in
An inorganic coating layer covering at least a part of the positive electrode active material particles,
It has a polymer containing acrylonitrile as a monomer unit, which covers at least a part of the positive electrode active material particles.
The inorganic coating layer has the following (i) to (iii).
(I) lithium phosphate, any of a phosphoric acid metal lithium and aluminum compounds (ii) lithium phosphate and aluminum compound (iii) phosphoric acid metal lithium and aluminum compounds seen including,
It has a first layer that covers at least a part of the positive electrode active material particles, a first layer, and a second layer that covers the positive electrode active material particles.
The first layer has a higher content of lithium phosphate and / or metallic lithium phosphate than the second layer.
The second layer is a positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a higher content of the aluminum compound than the first layer.
前記アルミニウム化合物は、酸化アルミニウム、フッ化アルミニウムおよびリン酸アルミニウムからなる群から選択される1種以上を含む、請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the aluminum compound contains at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, aluminum fluoride and aluminum phosphate. 前記無機被覆層は、前記正極活物質粒子に対し、0.025mol%以上0.3mol%以下のモル比の前記アルミニウム化合物を含む、請求項1または2に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the inorganic coating layer contains the aluminum compound having a molar ratio of 0.025 mol% or more and 0.3 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles. .. 前記リン酸金属リチウムは、アルミニウム、チタン、コバルト及びジルコニウムからなる群から選択される1種以上の金属を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 3, wherein the metallic lithium phosphate contains one or more metals selected from the group consisting of aluminum, titanium, cobalt and zirconium. .. 前記無機被覆層は、前記正極活物質粒子に対し、0.1mol%以上1.0mol%以下のモル比の前記リン酸リチウムおよび/または前記リン酸金属リチウムを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 Any of claims 1 to 4, wherein the inorganic coating layer contains the lithium phosphate and / or the metallic lithium phosphate in a molar ratio of 0.1 mol% or more and 1.0 mol% or less with respect to the positive electrode active material particles. The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to item 1. 前記第1の層の平均の厚みは、1.0nm以上150nm以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the average thickness of the first layer is 1.0 nm or more and 150 nm or less. 前記第2の層の平均の厚みは、1.0nm以上10nm以下である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the average thickness of the second layer is 1.0 nm or more and 10 nm or less. 前記高分子が、アクリロニトリルをモノマー単位として90mol%以上含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 7 , wherein the polymer contains 90 mol% or more of acrylonitrile as a monomer unit. 前記高分子が、以下の式(2):
Figure 0006978234
前記式(2)中、l、mは、それぞれ1以上の整数であり、R、Rはそれぞれ水素またはメチル基である、
で表される構造を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。
The polymer has the following formula (2):
Figure 0006978234
In the above formula (2), l and m are integers of 1 or more, respectively, and R 1 and R 2 are hydrogen or methyl groups, respectively.
The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 8 , which has a structure represented by.
前記高分子の質量平均分子量が、200,000以上800,000以下である、請求項1〜のいずれか一項に記載の非水電解質二次電池用正極。 The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 9 , wherein the polymer has a mass average molecular weight of 200,000 or more and 800,000 or less. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の非水電解質二次電池用正極を含む、非水電解質二次電池。 A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising the positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to any one of claims 1 to 10.
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