JP7417675B1 - 金属複合水酸化物粒子、金属複合化合物の製造方法、及びリチウム二次電池用正極活物質の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、放電レート特性が高いリチウム二次電池が得られる、リチウム二次電池用正極活物質の前駆体として用いられる金属複合化合物、前記金属複合化合物の製造方法、及び前記金属複合化合物を用いたリチウム二次電池用正極活物質の製造方法を提供することを課題とする。
[1] リチウム二次電池用正極活物質の前駆体として用いられる金属複合化合物であって、Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含み、下記要件(1)~(3)をすべて満たす金属複合化合物。
(1)平均粒子強度が、10MPa以上45MPa未満である。
(2)平均粒子径D50が、1.0μm以上4.0μm以下である。
(3)BET比表面積が40m2/g以上100m2/g以下である。
[2] 下記組成式(I)で表される、[1]に記載の金属複合化合物。
Ni(1-x-y-w)CoxMnyMwOz(OH)2-α ・・・式(I)
(前記組成式(I)中は、0≦x≦0.5、0≦y≦0.5、0≦w≦0.15、0≦x+y+w<1、0≦z≦3、-0.5≦α≦2、及びα-z<2を満たし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B、及びSiからなる群より選ばれる1種以上の元素である。)
[3] 粒子強度の標準偏差が1.00以上9.00以下である、[1]又は[2]に記載の金属複合化合物。
[4] タップ密度が0.50g/cm3以上1.20g/cm3以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の金属複合化合物。
[5] Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の元素の金属塩の溶液と、錯化剤と、アルカリ溶液と、を反応槽に供給して共沈反応を行う反応工程を含む、金属複合化合物の製造方法であって、前記反応工程において、前記反応槽中の反応溶液に酸素を含むガスを供給し、前記金属塩の溶液に含まれる合計の金属元素量(mol)に対する、酸素の消費量(NL)が、0.3NL/mol以上0.7NL/mol以下である、金属複合化合物の製造方法。
[6] 前記反応工程における、反応温度が20℃以上80℃以下である、[5]に記載の金属複合化合物の製造方法。
[7] 前記反応工程において、前記反応槽中の反応溶液を回転型の撹拌装置で撹拌し、撹拌動力が1.0kw/m3以上4.0kw/m3以下である、[5]又は[6]に記載の金属複合化合物の製造方法。
[8] [1]~[4]のいずれかに記載の金属複合化合物と、リチウム化合物と、を混合する混合工程と、得られた混合物を酸素含有雰囲気下、500℃以上1000℃以下の温度で焼成する焼成工程を有する、リチウム二次電池用正極活物質の製造方法。
金属複合化合物(Metal Composite Compound)を以下「MCC」ともいう。
リチウム二次電池用正極活物質(Cathode Active Material
for lithium secondary batteries)を以下「CAM」ともいう。
「Ni」とは、ニッケル金属単体ではなく、Ni元素であることを示す。Co、Mn等の他の元素の表記も同様である。
「一次粒子」とは、走査型電子顕微鏡などを用いて10000倍以上30000倍以下の視野にて観察した際に、外観上に粒界が存在しない粒子を意味する。
「二次粒子」とは、前記一次粒子が凝集している粒子である。即ち、二次粒子は一次粒子の凝集体である。
数値範囲について、「A以上B以下」を「A~B」と表記する。例えば「1~10MPa」と記載されている場合、1MPaから10MPaまでの範囲を意味し、下限値である1MPaと上限値である10MPaを含む数値範囲を意味する。
MCCの平均粒子強度(単位:MPa)は、以下のように測定及び算出することができる。まず、MCCから無作為に20個の二次粒子を選択する。微小圧縮試験機(例えば島津製作所社製、MCT-510)を用いて、選択された二次粒子それぞれについて粒子径及び粒子強度を測定する。ここで、粒子強度Cs(単位:MPa)は、下記式(A)により求められる。下記式(A)中、Pは試験力(単位:N)であり、dは粒子径(単位:mm)である。Pは、試験圧力を徐々にあげて行った際、試験圧力がほぼ一定のまま変位量が最大となる圧力値である。dは、微小圧縮試験機の観察画像におけるX方向とY方向の径を測定し、その平均値を算出した値である。
Cs=2.8P/πd2・・・(A)
得られた20個の二次粒子のCsの平均値が平均粒子強度である。
粒子強度は、粒子径で規格化されているため、各粒子の構造が同じであれば粒子径が異なる粒子であっても同等(平均粒子強度±5%)の粒子強度となる。一方で、粒子間で粒子強度が異なれば、それぞれの粒子の構造が異なるといえる。
MCCの粒子強度の標準偏差は、上記(平均粒子強度)で求めた平均粒子強度及び20個の二次粒子のCsにより算出することができる。
MCCの平均粒子径D50(単位:μm)は、レーザー回折散乱法によって測定されるMCCの粒度分布から求めることができる。具体的には、測定対象、例えばMCC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る。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(例えば、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る。得られた累積粒度分布曲線において、微小粒子側から50%累積時の粒子径の値が50%累積体積粒度であり、本明細書における平均粒子径(以下、D50と記載することがある)である。
MCCのBET比表面積(単位:m2/g)は、BET(Brunauer,Emmett,Teller)法によって測定することができる。BET比表面積の測定では、吸着ガスとして窒素ガスを用いる。例えば、MCC粉末1gを窒素雰囲気中、105℃で30分間乾燥させた後、BET比表面積計(例えば、マウンテック社製、Macsorb(登録商標))を用いて測定することができる。
MCCの各元素の組成は、誘導結合プラズマ発光分析法(ICP)により測定することができる。例えば、MCCを塩酸に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分析装置(例えば、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、SPS3000)を用いて、各元素量の測定を行うことができる。
MCCのタップ密度(単位:g/cm3)は、JIS R 1628-1997に準拠して測定することができる。
MCCのXRDパターンは、CuKαを線源とし、かつ回折角2θの測定範囲を10°以上90°以下とする粉末X線回折測定により得ることができる。例えば、粉末状のMCCについて、X線回折装置(例えば、株式会社リガク製、Ultima IV)を用いて、XRDパターンを得ることができる。得られたXRDパターンの解析は、解析ソフトウェア(例えば、株式会社リガク製、統合粉末X線解析ソフトウェアPDXL2)を用いて行うことができる。
後述の実施例に記載の方法により、CAMを用いてリチウム二次電池を製造する。製造されたリチウム二次電池を用いて以下の方法で放電レート試験を実施し、放電レート特性を評価する。
CAMと導電材(アセチレンブラック)とバインダー(PVdF)とを、CAM: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する。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る。
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う。
上述のリチウム二次電池用正極を、コイン型電池R2032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)を置く。ここに電解液を300μl注入する。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る。
次に、負極として金属リチウムを用いて、セパレータの上側に置き、ガスケットを介して上蓋をし、かしめ機でかしめてリチウム二次電池を作製する。
試験温度:25℃
充電最大電圧4.3V、充電電流1CA、定電流定電圧充電
放電最小電圧2.5V、放電電流1CAまたは5CA、定電流放電
(5CA/1CA放電容量比率)
5CA/1CA放電容量比率(%)=5CAにおける放電容量/1CAにおける放電容量×100
本実施形態のMCCは、CAMの前駆体として用いることができる。MCCは、Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含み、下記要件(1)~(3)をすべて満たす。
(1)平均粒子強度が、10MPa以上45MPa未満である。
(2)平均粒子径D50が、1.0μm以上4.0μm以下である。
(3)BET比表面積が40m2/g以上100m2/g以下である。
MCCの平均粒子強度は、10MPa以上45MPa未満である。平均粒子強度は、10MPa以上であり、15MPa以上であることが好ましく、25MPa以上であることがより好ましい。平均粒子強度は、45MPa未満であり、40MPa以下であることが好ましい。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、平均粒子強度は、15~40MPaであることが好ましく、25~40MPaであることがより好ましい。平均粒子強度が前記範囲内であると、CAMを製造する際のリチウム化合物の反応性が高まり、CAMの一次粒子の異常な成長が抑制され、CAMのBET比表面積の低下が抑制される。結果、CAM粒子表面の界面抵抗の上昇が抑制され、得られるリチウム二次電池の放電レート特性が向上する。
二次粒子から無作為に20個の一次粒子を走査型電子顕微鏡により観察したときに、アスペクト比が1.5以上である一次粒子の個数の割合は、20~100%であることが好ましく、30~95%であることがより好ましく、40~90%であることがさらに好ましい。
二次粒子中の一次粒子の平均粒子径は、20~1500nmであることが好ましく、50~1400nmであることが好ましく、100~1000nmであることがさらに好ましい。一次粒子の粒子径は、一次粒子を走査型電子顕微鏡で観察したときの一次粒子の短軸と長軸の平均を意味する。一つの二次粒子の中から無作為に抽出した20個の一次粒子の粒子径の平均を一次粒子の平均粒子径とすることができる。
また、二次粒子中の一次粒子の凝集状態としては、一次粒子同士の配向がそろっていることが好ましい。このような場合、隣り合う一次粒子同士が滑ることにより、二次粒子の割れが生じやすいため、このような二次粒子は、粒子強度が低くなりやすく、前記要件(1)を充足しやすい。
一次粒子、及び二次粒子中の一次粒子の凝集状態は、走査型電子顕微鏡による観察により確認することができる。
MCCのD50は、1.0~4.0μmであり、1.5~4.0μmであることが好ましく、2.0~4.0μmであることがより好ましい。D50が前記範囲の下限値以上であると、得られるCAMのBET比表面積が大きくなりすぎず、電解液との副反応によるガスの発生が抑制される。D50が前記範囲の上限値以下であると、得られるCAMのBET比表面積が小さくなりすぎず、CAM粒子表面の界面抵抗の上昇が抑制され、得られるリチウム二次電池の放電レート特性が向上する。
MCCのBET比表面積は、40~100m2/gである。BET比表面積は40m2/g以上であり、45m2/g以上であることが好ましく、55m2/g以上であることがより好ましい。BET比表面積は100m2/g以下であり、90m2/g以下であることが好ましく、80m2/g以下であることがより好ましい。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、BET比表面積は、45~90m2/gであることが好ましく、55~80m2/gであることがよりに好ましい。BET比表面積が前記下限値以上であると、得られるCAM粒子表面の界面抵抗の上昇が抑制され、得られるリチウム二次電池の放電レート特性が向上する。BET比表面積が前記上限値以下であると、得られるCAMと電解液との副反応によるガスの発生が抑制される。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、粒子強度の標準偏差は、3.00~8.95であることがより好ましく、5.00~8.90であることがさらに好ましい。粒子強度の標準偏差が前記下限値以上であると、粒子同士の接触による粒子割れが生じにくくハンドリング性が高くなる。粒子強度の標準偏差が前記上限値以下であると、前駆体の均一性が高くなり、得られるCAMを用いた電池のサイクル特性が高くなりやすい。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、タップ密度は、0.60~1.10g/cm3であることがより好ましく、0.65~1.00g/cm3であることがさらに好ましい。タップ密度が前記下限値以上であると、得られるCAMのBET比表面積が大きくなりすぎず、電解液との副反応によるガスの発生が抑制される。タップ密度が前記上限値以下であると、得られるCAMのBET比表面積が小さくなりすぎず、CAM粒子表面の界面抵抗の上昇が抑制され、得られるリチウム二次電池の放電レート特性が向上する。
MCCは結晶度が低いことが好ましい。MCCのXRDパターンにおける、2θ=38.5±1°の範囲に観察されるピークの半値幅に対する2θ=19.2±1゜の範囲に観察されるピークの半値幅の比は、0.10~1.00であることが好ましく、0.20~0.90であることがより好ましく、0.30~0.80であることがさらに好ましい。
前駆体に含まれるMCCは、Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含む。MCCはNiを含むことが好ましく、Ni及びCoを含むことがより好ましく、Ni、Co、及びMnを含むことがさらに好ましい。MCCは、Liを実質的に含まない。Liを実質的に含まないとは、MCCのNi、Co、及びMnの合計のモル数に対するLiのモル数の比が0.1以下であることを意味する。
MCCは、下記組成式(I)で表される化合物であることが好ましい。
Ni(1-x-y-w)CoxMnyMwOz(OH)2-α ・・・式(I)
前記組成式(I)中、0≦x≦0.5、0≦y≦0.5、0≦w≦0.15、0≦x+y+w<1、0≦z≦3、-0.5≦α≦2、及びα-z<2を満たし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B、及びSiからなる群より選ばれる1種以上の元素である。
Ni(1-x-y-w)CoxMnyMw(OH)2-α ・・・式(I)-1
前記組成式(I)-1中、0≦x≦0.5、0≦y≦0.5、0≦w≦0.15、0≦x+y+w<1、及び-0.5≦α<2を満たし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B、及びSiからなる群より選ばれる1種以上の元素である。
またxは、0.44以下が好ましく、0.42以下がより好ましく、0.40以下が特に好ましい。
上記組成式(I)又は上記組成式(I)-1は0.01≦x≦0.44を満たすことが好ましく、0.02≦x≦0.42を満たすことがより好ましく、0.03≦x≦0.40を満たすことが特に好ましい。
またyは、0.44以下が好ましく、0.42以下がより好ましく、0.40以下が特に好ましい。
上記組成式(I)又は上記組成式(I)-1は、0.01≦y≦0.44を満たすことが好ましく、0.02≦y≦0.42を満たすことがより好ましく、0.03≦y≦0.40を満たすことが特に好ましい。
またwは、0.12以下が好ましく、0.10以下がより好ましく、0.08以下がさらに好ましく、0.05以下が特に好ましい。また、本発明の一実施形態としては、wが0であることが好ましい。
上記組成式(I)又は上記組成式(I)-1は、0.001≦w≦0.12を満たすことが好ましく、0.0015≦w≦0.410満たすことがより好ましく、0.002≦w≦0.08を満たすことがさらに好ましく、0.002≦w≦0.05を満たすことが特に好ましい。
また、x+y+wは、0.9以下が好ましく、0.8以下がより好ましく、0.7以下が特に好ましい。
上記組成式(I)又は上記組成式(I)-1は、0.1≦x+y+w≦0.9を満たすことが好ましく、0.2≦x+y+w≦0.8を満たすことがより好ましく、0.3≦x+y+w≦0.7を満たすことが特に好ましい。
zは、2.8以下が好ましく、2.6以下がより好ましく、2.4以下が特に好ましい。
上記組成式(I)は0≦z≦2.8を満たすことが好ましく、0.02≦z≦2.8を満たすことがより好ましく、0.03≦z≦2.6を満たすことがさらに好ましく、0.05≦z≦2.4を満たすことが特に好ましい。
本発明の一つの側面としては、組成式(I)は0≦z≦0.5を満たすことが好ましく、0.02≦z≦0.3を満たすことがより好ましく、0.03≦z≦0.2を満たすことがさらに好ましく、0.05≦z≦0.15を満たすことが特に好ましい。
αは、1.8以下が好ましく、1.6以下がより好ましく、1.4以下が特に好ましい。上記上限値及び下限値は任意に組みわせることができる。
本実施形態のMCCの製造方法は、Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の元素の金属塩の溶液と、錯化剤と、アルカリ溶液と、を反応槽に供給して共沈反応を行う反応工程を含む。
前記反応工程において、前記反応槽中の反応溶液に酸素を含むガスを供給し、前記金属塩の溶液に含まれる合計の金属元素量(mol)に対する、酸素の消費量(NL)は、0.3NL/mol以上0.7NL/mol以下である。「NL」とは、標準状態換算の酸素の消費量(L)を意味する。
すなわち、本実施形態の製造方法で製造されるMCCは、異方性の形状を有しやすくなる。また、一次粒子が異方性の形状を有すると、等方性の形状を有する一次粒子と比較し、二次粒子中の一次粒子の密度が低くなると考えられる。結果として、MCCは、要件(1)を充足しやすくなる。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、O2/Meは、0.35~0.65NL/molであることがより好ましく、0.38~0.60NL/molであることがさらに好ましい。
O2/Meが前記下限値以上であると、金属複合水酸化物の一部が酸化されやすくなり、一次粒子が異方性の形状を有しやすくなり、上述の効果により、要件(1)を充足しやすくなる。O2/Meが前記上限値以下であると、得られるCAMのBET比表面積が大きくなりすぎず、電解液との副反応によるガスの発生が抑制される。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、反応温度は、20~80℃であることが好ましく、30~70℃であることがより好ましく、40~60℃がさらに好ましい。反応温度が前記下限値以上であると、一次粒子が充分に成長しやすい。また、金属複合水酸化物と酸素の反応が進行しやすくなる。反応温度が前記上限値以下であると、酸素が反応槽中の反応溶液に溶解しやすくなる。
すなわち、反応温度が前記範囲内であると、金属複合水酸化物の一部が酸化されやすく、一次粒子が異方性の形状を有しやすくなり、上述の効果により、要件(1)を充足しやすくなる。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、pH値は、9.0~13であることが好ましく、10.0~12.7であることがより好ましく、11.0~12.4であることがさらに好ましい。pH値が前記範囲内であると、前記要件(2)を充足するMCCが得られやすい。
撹拌動力は、1.0kw/m3以上であることが好ましく、1.3kw/m3以上であることがより好ましく、1.6kw/m3以上であることがさらに好ましい。撹拌動力は、4.0kw/m3以下であることが好ましく、3.0kw/m3以下であることがより好ましく、2.5kw/m3以下であることがさらに好ましい。
前記下限値及び上限値は任意に組み合わせることができる。
例えば、撹拌動力は、1.0~4.0kw/m3であることが好ましく、1.3~3.0kw/m3であることがより好ましく、1.6~2.5kw/m3であることがさらに好ましい。撹拌動力が前記範囲内であると、酸素が反応槽中の反応溶液により取り込まれやすくなる。結果として、金属複合水酸化物の一部が酸化されやすく、一次粒子が異方性の形状を有しやすくなり、上述の効果により、要件(1)を充足しやすくなる。
酸素を含むガスは、反応槽中の反応溶液にバブリングすることにより供給することが好ましい。
本実施形態においては、O2/Meを0.3~0.7NL/molとし、反応温度を20~80℃とし、撹拌動力を1.0~4.0kw/m3とすることが好ましく、O2/Meを0.35~0.65NL/molとし、反応温度を30~70℃とし、撹拌動力を1.0~4.0kw/m3とすることがより好ましい。
このような反応条件とすることで、前記要件(1)を充足するMCCが得られやすくなる。
反応沈殿物の質量に対して10質量倍以上の水、弱酸水、アルカリ性洗浄液で洗浄することが好ましい。また、使用する水、弱酸水、アルカリ性洗浄液の温度は30℃以上とすることが好ましい。さらに、洗浄は1回以上行うことが好ましい。
なお、水以外の溶液で洗浄を行った後は、さらに水で洗浄を行い、前記溶液由来の化合物が反応沈殿物に残存しないようにすることが好ましい。
本実施形態のCAMの製造方法は、MCCと、リチウム化合物と、を混合する混合工程と、得られた混合物を酸素含有雰囲気下、500℃以上1000℃以下の温度で焼成する焼成工程を有する。前記方法によってCAMを製造することができる。
MCCと、リチウム化合物と、を混合する。
本実施形態に用いるリチウム化合物は、炭酸リチウム、硝酸リチウム、酢酸リチウム、水酸化リチウム(水和物を含む)、酸化リチウム、塩化リチウム及びフッ化リチウムの少なくとも何れか一つを使用することができる。これらの中では、水酸化リチウム及び炭酸リチウムのいずれか一方又はその混合物が好ましい。また、水酸化リチウムを含む原料(試薬等)が炭酸リチウムを含む場合には、水酸化リチウム中の炭酸リチウムの含有量は、5質量%以下であることが好ましい。
得られた混合物を酸素含有雰囲気下、500℃以上1000℃以下の焼成温度で焼成する。混合物を焼成することにより、CAMの結晶が成長する。
焼成工程が、複数の焼成段階を有する場合、焼成温度とは、各焼成段階のうち最高保持温度で加熱した際の温度を意味する。
本実施形態の製造方法により製造されるCAMを用いる場合に好適なリチウム二次電池用正極について説明する。以下、リチウム二次電池用正極を正極と称することがある。
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。
本実施形態の製造方法により製造されるCAMは、全固体リチウム二次電池に用いることができる。
後述の方法で製造されるMCCの各種パラメータの測定は、上述の(平均粒子強度)、(粒子強度の標準偏差)、(平均粒子径D50)、(組成)、(BET比表面積)、(タップ密度)で説明した測定方法等により行った。
リチウム二次電池の5CA/1CA放電容量比率は、上述の(放電レート特性)で説明した測定方法等により行った。5CA/1CA放電容量比率が90%以上の場合、放電レート特性が高いと評価する。なお、表1中、5CA/1CA放電容量比率を「5C」と表記する。
撹拌翼を有する回転型の撹拌装置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℃(反応温度)に保持した。
撹拌翼を有する回転型の撹拌装置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℃(反応温度)に保持した。
撹拌翼を有する回転型の撹拌装置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℃(反応温度)に保持した。
撹拌翼を有する回転型の撹拌装置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℃(反応温度)に保持した。
撹拌翼を有する回転型の撹拌装置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℃(反応温度)に保持した。
Claims (6)
- リチウム二次電池用正極活物質の前駆体として用いられる金属複合水酸化物粒子であって、
Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の金属元素を含み、
下記要件(1)~(3)をすべて満たし、
下記組成式(I)で表される、金属複合水酸化物粒子。
(1)平均粒子強度が、10MPa以上45MPa未満である。
(2)平均粒子径D50が、1.0μm以上4.0μm以下である。
(3)BET比表面積が40m2/g以上100m2/g以下である。
Ni(1-x-y-w)CoxMnyMwOz(OH)2-α ・・・式(I)
(前記組成式(I)中は、0≦x≦0.5、0≦y≦0.5、0≦w≦0.15、0≦x+y+w<1、0≦z≦3、及び-0.5≦α≦1.8、及びα-z<2を満たし、MはFe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B、及びSiからなる群より選ばれる1種以上の元素である。) - 粒子強度の標準偏差が1.00MPa以上9.00MPa以下である、請求項1に記載の金属複合水酸化物粒子。
- タップ密度が0.50g/cm3以上1.20g/cm3以下である、請求項1又は2に記載の金属複合水酸化物粒子。
- Ni、Co、及びMnからなる群から選択される少なくとも1種の元素の金属塩の溶液と、錯化剤と、アルカリ溶液と、を反応槽に供給して共沈反応を行う反応工程を含む、金属複合化合物の製造方法であって、
前記反応工程において、前記反応槽中の反応溶液に酸素を含むガスを供給し、前記金属塩の溶液に含まれる合計の金属元素量(mol)に対する、酸素の消費量(NL)が、0.3NL/mol以上0.7NL/mol以下であり、
前記反応工程における、反応温度が20℃以上80℃以下であり、
前記反応槽中の反応溶液のpHが9.0~13である、金属複合化合物の製造方法。 - 前記反応工程において、前記反応槽中の反応溶液を回転型の撹拌装置で撹拌し、撹拌動力が1.0kw/m3以上4.0kw/m3以下である、請求項4に記載の金属複合化合物の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の金属複合水酸化物粒子と、リチウム化合物と、を混合する混合工程と、得られた混合物を酸素含有雰囲気下、500℃以上1000℃以下の温度で焼成する焼成工程を有する、リチウム二次電池用正極活物質の製造方法。
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