JP7491659B2 - Lithium hydroxide hydrate, method for producing lithium hydroxide hydrate, and method for producing lithium nickel composite oxide - Google Patents
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Description
本発明は、水酸化リチウム水和物に関する。 The present invention relates to lithium hydroxide hydrate.
近年、携帯電話、ノートパソコンなどの小型電子機器の急速な拡大とともに、充放電可能な電源として、リチウム二次電池の需要が急激に伸びている。リチウム二次電池の正極に用いられる正極活物質として、リチウムコバルト複合酸化物や、リチウムニッケル複合酸化物等のリチウムを含有する複合酸化物が用いられている。 In recent years, along with the rapid expansion of small electronic devices such as mobile phones and laptops, the demand for lithium secondary batteries as rechargeable power sources has been growing rapidly. Lithium-containing composite oxides such as lithium cobalt composite oxide and lithium nickel composite oxide are used as the positive electrode active material for the positive electrode of lithium secondary batteries.
リチウムを含有する複合酸化物の製造方法として、例えば特許文献１には、リチウム塩とニッケル塩とをＬｉ／Ｎｉモル比が少なくとも１となるように混合し、焼成して正極材料用のＬｉＮｉＯ２を得る方法において、リチウム塩とニッケル塩との混合物を、オゾン１％以上を含む空気及び／または酸素中で５００℃～１０００℃で１０時間以上焼成することを特徴とするリチウム二次電池用正極材料の製造方法が開示されている。 As a method for producing a composite oxide containing lithium, for example, Patent Document 1 discloses a method for producing a positive electrode material for a lithium secondary battery, in which a lithium salt and a nickel salt are mixed so that the Li/Ni molar ratio is at least 1, and then calcined to obtain LiNiO2 for a positive electrode material, the method comprising calcining the mixture of lithium salt and nickel salt at 500° C. to 1000° C. for 10 hours or more in air and/or oxygen containing 1% or more of ozone.
さらに、特許文献１には、水酸化リチウムとして無水物を用いた例も開示されている。具体的には、水酸化ニッケルと無水水酸化リチウムとの混合物を、雰囲気調整炉内で加熱焼成して、リチウム二次電池用正極活物質を製造した例が開示されている。 Furthermore, Patent Document 1 also discloses an example in which anhydrous lithium hydroxide is used as lithium hydroxide. Specifically, it discloses an example in which a mixture of nickel hydroxide and anhydrous lithium hydroxide is heated and sintered in an atmosphere-controlling furnace to produce a positive electrode active material for a lithium secondary battery.
ところで、水酸化リチウムは通常水和し、一水和物となっていることから、水酸化リチウムの無水物とするためには、水酸化リチウム水和物を脱水し、無水化する必要がある。 However, lithium hydroxide is usually hydrated and takes the form of monohydrate, so in order to obtain anhydrous lithium hydroxide, it is necessary to dehydrate the lithium hydroxide hydrate and make it anhydrous.
例えば特許文献２には、水酸化リチウム一水塩を、ロータリーキルンを用いて、炉心管内温度１５０℃以上に加熱することにより無水化することを特徴とする水酸化リチウム一水塩の無水化方法が開示されている。 For example, Patent Document 2 discloses a method for dehydrating lithium hydroxide monohydrate, which is characterized by heating lithium hydroxide monohydrate to a furnace tube temperature of 150°C or higher using a rotary kiln.
しかしながら、水酸化リチウム水和物を熱処理により脱水する場合に、該脱水の処理に多くの時間を要する場合があり、生産性を向上し、また熱処理に要するコストを低減する観点から短い時間で脱水することができる水酸化リチウム水和物が求められていた。 However, when lithium hydroxide hydrate is dehydrated by heat treatment, the dehydration process can take a long time, and there is a demand for lithium hydroxide hydrate that can be dehydrated in a short time in order to improve productivity and reduce the cost required for heat treatment.
上記従来技術の問題に鑑み、本発明の一側面では、脱水に要する時間を抑制できる水酸化リチウム水和物を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional technology described above, one aspect of the present invention aims to provide a lithium hydroxide hydrate that can reduce the time required for dehydration.
上記課題を解決するため本発明の一側面では、
粒子形状が棒状、もしくは扁平化している水酸化リチウム水和物であって、
アスペクト比が３０以上６０以下であり、
累積９０％粒子径（Ｄ９０）が１０００μｍ以下であり、
前記アスペクト比は、以下の第１工程、第２工程により算出される水酸化リチウム水和物を提供する。
前記第１工程は、前記水酸化リチウム水和物についてＳＥＭ観察を行った際の１視野中の最大粒子を選択し、前記最大粒子を包含する最小サイズの外接円を描き、前記外接円の直径を長辺の長さＡとみなし、前記最大粒子の最短の辺を短辺の長さＢとし、Ｂ／Ａ×１００を前記最大粒子のアスペクト比とし、
第２工程は、前記第１工程の前記１視野を含めて計１０視野となるように視野を選択し、選択したそれぞれの前記視野で前記第１工程と同じ手順により前記最大粒子のアスペクト比を算出し、前記１０視野で算出した前記最大粒子のアスペクト比の平均を、前記水酸化リチウム水和物の前記アスペクト比とする。
In order to solve the above problem, one aspect of the present invention is to
Lithium hydroxide hydrate having a rod-like or flattened particle shape,
The aspect ratio is 30 or more and 60 or less,
The cumulative 90% particle size (D90) is 1000 μm or less,
The aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate is calculated by the following first and second steps .
In the first step, a maximum particle in one field of view when the lithium hydroxide hydrate is observed using an SEM is selected, a circumscribing circle of a minimum size that encompasses the maximum particle is drawn, the diameter of the circumscribing circle is regarded as a long side length A, the shortest side of the maximum particle is regarded as a short side length B, and B/A×100 is regarded as an aspect ratio of the maximum particle,
In the second step, a total of 10 visual fields are selected, including the one visual field in the first step, and the aspect ratio of the maximum particle is calculated for each of the selected visual fields by the same procedure as in the first step. The average of the aspect ratios of the maximum particles calculated for the 10 visual fields is defined as the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate.
本発明の一側面によれば、脱水に要する時間を抑制できる水酸化リチウム水和物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide lithium hydroxide hydrate that can reduce the time required for dehydration.
以下、本発明の水酸化リチウム水和物の一実施形態について説明する。
［水酸化リチウム水和物］
本実施形態の水酸化リチウム水和物は、アスペクト比を６０以下とすることができる。
Hereinafter, one embodiment of the lithium hydroxide hydrate of the present invention will be described.
[Lithium hydroxide hydrate]
The lithium hydroxide hydrate of this embodiment can have an aspect ratio of 60 or less.
なお、水酸化リチウム水和物の水和水の数は特に限定されないが、水酸化リチウムは通常一水和物を形成することから、本実施形態の水酸化リチウム水和物は、水酸化リチウム一水和物とすることができる。 The number of water molecules in the lithium hydroxide hydrate is not particularly limited, but since lithium hydroxide usually forms a monohydrate, the lithium hydroxide hydrate of this embodiment can be lithium hydroxide monohydrate.
本発明の発明者らは、脱水に要する時間を抑制できる水酸化リチウム水和物、すなわち脱水し易い水酸化リチウム水和物について鋭意検討を行った。 The inventors of the present invention conducted extensive research into lithium hydroxide hydrate that can reduce the time required for dehydration, i.e., lithium hydroxide hydrate that is easy to dehydrate.
その結果、水酸化リチウム水和物の粒子の形状が、脱水のし易さに大きな影響を与えていることを見出し、本発明を完成させた。 As a result, they discovered that the shape of lithium hydroxide hydrate particles has a significant impact on the ease of dehydration, leading to the completion of the present invention.
本発明の発明者らの検討によれば、粒子形状が棒状、もしくは扁平化している水酸化リチウム水和物ほど脱水し易い水酸化リチウム水和物となる。具体的にはアスペクト比が６０以下の水酸化リチウム水和物とすることで、脱水し易い水酸化リチウム水和物とすることができる。 According to the research of the inventors of the present invention, the more rod-like or flattened the particle shape of the lithium hydroxide hydrate is, the easier it is to dehydrate. Specifically, lithium hydroxide hydrate with an aspect ratio of 60 or less can be made to be easy to dehydrate.
これは、アスペクト比が６０以下の水酸化リチウム水和物とすることで、中心から表面までの距離が短い水酸化リチウムとすることができ、熱処理を行った場合に、中心まで短時間で加熱し、脱水を行うことができるからと考えられる。 This is thought to be because lithium hydroxide hydrate with an aspect ratio of 60 or less can produce lithium hydroxide with a short distance from the center to the surface, and when heat treatment is performed, it can be heated to the center in a short time and dehydrated.
また、本実施形態の水酸化リチウム水和物は、アスペクト比を６０以下とすることで、該水酸化リチウム水和物を工場の配管内を搬送する場合や、後述する脱水工程を行う為に加熱する際に、排気中に含まれる水酸化リチウムをバグフィルターで回収する場合等に、配管や設備のハウジング内壁に付着したり、バグフィルターをすり抜けたりすることを抑制できる。すなわち、無水水酸化リチウムを製造する際の回収率を高めることができる。これは、アスペクト比が６０以下の場合、上述の様に水酸化リチウム水和物の粒子は棒状、もしくは扁平化しており、係る形状に由来した効果と推認される。 In addition, by setting the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment to 60 or less, when the lithium hydroxide hydrate is transported through the piping of a factory, or when the lithium hydroxide contained in the exhaust gas is recovered through a bag filter when the lithium hydroxide hydrate is heated for the dehydration process described below, it is possible to prevent the lithium hydroxide hydrate from adhering to the inner walls of the piping or the housing of the equipment, or from slipping through the bag filter. In other words, it is possible to increase the recovery rate when producing anhydrous lithium hydroxide. This is presumably due to the effect of the lithium hydroxide hydrate particles being rod-shaped or flattened as described above when the aspect ratio is 60 or less.
本実施形態の水酸化リチウム水和物のアスペクト比は５５以下であることがより好ましい。 The aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment is more preferably 55 or less.
本実施形態の水酸化リチウム水和物のアスペクト比の下限値は特に限定されないが、過度に小さくなると針状形状に近づき、脱水工程等で粒子が割れ、微粉になり易くなるため、本実施形態の水酸化リチウム水和物のアスペクト比は、３０以上が好ましい。 The lower limit of the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment is not particularly limited, but if it is too small, the shape approaches needles, and the particles tend to break and become fine powder during the dehydration process, etc., so the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment is preferably 30 or more.
アスペクト比の算出方法について、図１を用いて説明する。本実施形態の水酸化リチウム水和物のアスペクト比は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察を行い、算出することができる。 The method for calculating the aspect ratio will be described with reference to FIG. 1. The aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment can be calculated by observing with a SEM (scanning electron microscope).
具体的には、まずＳＥＭ観察を行った際の１視野中の最大粒子を選択する。次いで、図１に示す様に、該最大粒子１０を包含する最小サイズの外接円１１を描き、外接円１１の直径を長辺の長さＡとみなすことができる。また、該最大粒子１０の最短の辺を短辺の長さＢとすることができる。そして、Ｂ／Ａ×１００を該最大粒子のアスペクト比とすることができる。
Specifically, first, the largest particle in one field of view during SEM observation is selected. Next, as shown in Figure 1, a
同様にして上記１視野を含む計１０視野で最大粒子のアスペクト比を算出し、その平均を、該水酸化リチウム水和物のアスペクト比とすることができる。すなわち、視野を１０回変え、各視野での最大粒子のアスペクト比を算出し、その平均を水酸化リチウム水和物のアスペクト比とすることができる。
上記評価方法からも明らかなように、本実施形態の水酸化リチウム水和物のアスペクト比は、特定の面に限定して算出するものではない。従って、最大粒子１０の形状や、ＳＥＭによる観察視野における配置等にもよるが、最大粒子１０の主表面、すなわち厚み方向と直交する面を構成する辺だけではなく、厚みが該最大粒子１０の長辺、または短辺となる場合もある。このため、平均化して算出されたアスペクト比には厚みの要素も含まれる場合がある。
In the same manner, the aspect ratios of the largest particle are calculated for a total of 10 visual fields including the one visual field, and the average of the calculated aspect ratios can be used as the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate. That is, the visual field is changed 10 times, the aspect ratio of the largest particle is calculated for each visual field, and the average of the calculated aspect ratios can be used as the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate.
As is clear from the above evaluation method, the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate of this embodiment is not limited to a specific surface when calculated. Therefore, depending on the shape of the
また、本実施形態の水酸化リチウム水和物は、累積９０％粒子径（Ｄ９０）が１０００μｍ以下であることが好ましく、６００μｍ以下であることがより好ましい。 In addition, the lithium hydroxide hydrate of this embodiment preferably has a cumulative 90% particle size (D90) of 1000 μm or less, and more preferably 600 μm or less.
既述の様に、水酸化リチウム水和物のアスペクト比を所定の範囲とすることで、脱水し易い水酸化リチウム水和物とすることができるが、例えば粒子径の過度に大きい粒子が混入していると、均一に脱水処理ができない恐れがある。そして、本発明の発明者らの検討によれば、累積９０％粒子径（Ｄ９０）を１０００μｍ以下とすることで、特に均一に脱水処理を行えることが好ましい。 As mentioned above, by setting the aspect ratio of lithium hydroxide hydrate within a predetermined range, it is possible to obtain lithium hydroxide hydrate that is easy to dehydrate. However, if particles with an excessively large particle size are mixed in, there is a risk that the dehydration process cannot be performed uniformly. According to the studies of the inventors of the present invention, it is preferable to set the cumulative 90% particle size (D90) to 1000 μm or less in order to perform the dehydration process in a particularly uniform manner.
累積９０％粒子径の下限値は特に限定されるものではないが、例えば２００μｍ以上であることが好ましく、３００μｍ以上であることがより好ましい。 The lower limit of the cumulative 90% particle size is not particularly limited, but is preferably 200 μm or more, and more preferably 300 μm or more.
これは、累積９０％粒子径を２００μｍ以上とすることで、水酸化リチウムを工場の配管内を搬送する場合や、後述する脱水工程を行う為に加熱した際に、排気中に含まれる水酸化リチウムをバグフィルターで回収する場合等に、配管や設備のハウジング内壁に付着したり、バグフィルターをすり抜けたりすることを特に抑制できるからである。すなわち、無水水酸化リチウムを製造する際の回収率を特に高めることができる。 This is because by making the cumulative 90% particle size 200 μm or more, when lithium hydroxide is transported through factory piping, or when lithium hydroxide contained in exhaust gas is recovered with a bag filter when heated for the dehydration process described below, it is possible to particularly prevent the lithium hydroxide from adhering to the inner walls of piping or equipment housing, or from slipping through a bag filter. In other words, it is possible to particularly increase the recovery rate when producing anhydrous lithium hydroxide.
なお、累積９０％粒子径（Ｄ９０）は、乾式でレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における体積積算値９０％での粒径を意味する。 The cumulative 90% particle size (D90) refers to the particle size at 90% of the volume accumulated value in the particle size distribution determined by the dry laser diffraction/scattering method.
本実施形態の水酸化リチウム水和物の製造方法は特に限定されるものではない。例えば炭酸リチウム水溶液と、水酸化カルシウム水溶液とを反応させることで水酸化リチウム水溶液と、炭酸カルシウムの沈殿物とを得、炭酸カルシウムを分離後、水酸化リチウムを晶析させることで製造することができる。 The method for producing lithium hydroxide hydrate in this embodiment is not particularly limited. For example, lithium hydroxide hydrate can be produced by reacting an aqueous solution of lithium carbonate with an aqueous solution of calcium hydroxide to obtain an aqueous solution of lithium hydroxide and a precipitate of calcium carbonate, separating the calcium carbonate, and then crystallizing the lithium hydroxide.
そして、水酸化リチウムを晶析する際の、例えば水酸化リチウム水溶液の撹拌条件によりアスペクト比が変化することから、予備試験により撹拌条件とアスペクト比との関係を求めておき、所望のアスペクト比に応じて、撹拌条件を選択し、製造することができる。 The aspect ratio changes depending on, for example, the stirring conditions of the lithium hydroxide aqueous solution when crystallizing lithium hydroxide. Therefore, the relationship between the stirring conditions and the aspect ratio can be determined in advance through preliminary testing, and the stirring conditions can be selected according to the desired aspect ratio for production.
また、得られた水酸化リチウム水和物を粉砕等することで、そのアスペクト比を調整し、所望のアスペクト比を有する水酸化リチウム水和物を製造することもできる。
［リチウムニッケル複合酸化物の製造方法］
本実施形態の水酸化リチウム水和物を用いて各種リチウム含有化合物を製造することができる。ここでは、リチウムニッケル複合酸化物の製造方法の一構成例について説明する。
Furthermore, the aspect ratio of the obtained lithium hydroxide hydrate can be adjusted by pulverizing the lithium hydroxide hydrate, thereby producing lithium hydroxide hydrate having a desired aspect ratio.
[Method of producing lithium nickel composite oxide]
Various lithium-containing compounds can be produced using the lithium hydroxide hydrate of this embodiment. Here, one configuration example of a method for producing a lithium nickel composite oxide will be described.
本実施形態のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法により、最終的に得られるリチウムニッケル複合酸化物の組成は特に限定されるものではなく任意の組成とすることができる。 The composition of the lithium nickel composite oxide finally obtained by the method for producing the lithium nickel composite oxide of this embodiment is not particularly limited and can be any composition.
ただし、一般式：ＬｉｘＮｉ(１－ｙ－ｚ)ＭｙＮｚＯ２＋α（式中、Ｍは、ＣｏおよびＭｎから選択される少なくとも１種、Ｎは、ＡｌおよびＴｉから選択される少なくとも１種であり、０．９５≦ｘ≦１．１５、０．０５≦ｙ≦０．３５、０．００５≦ｚ≦０．８、－０．２≦α≦０．２である。）で表されるリチウムニッケル複合酸化物であることが好ましい。 However, a lithium nickel composite oxide represented by the general formula: Li x Ni (1-y-z) M y N z O 2+α (wherein M is at least one selected from Co and Mn, N is at least one selected from Al and Ti, and 0.95≦x≦1.15, 0.05≦y≦0.35, 0.005≦z≦0.8, and −0.2≦α≦0.2 are preferred).
リチウムニッケル複合酸化物としては、各種組成の複合酸化物が提案されているが、上記一般式で表されるリチウムニッケル複合酸化物は、電池特性に優れている点で好ましく、さらに、本実施形態に係るリチウムニッケル複合酸化物の製造方法を適用することにより、工業的規模での量産工程においても、優れた充放電特性を安定して備える正極活物質を得ることが可能となる。 Although various compositions of lithium nickel composite oxides have been proposed, the lithium nickel composite oxide represented by the above general formula is preferred because of its excellent battery characteristics. Furthermore, by applying the method for producing the lithium nickel composite oxide according to this embodiment, it is possible to obtain a positive electrode active material that has excellent and stable charge/discharge characteristics even in mass production processes on an industrial scale.
ここで、一般式のＭ元素は、Ｃｏおよび／またはＭｎであり、ｙを上記範囲とすることで、リチウム二次電池の正極材料に用いられた際の電池容量の低下を抑制しながらサイクル特性を向上させることができる。ｙは、０．１以上０．２以下の範囲にあることが特に好ましい。 Here, the M element in the general formula is Co and/or Mn, and by setting y in the above range, it is possible to improve cycle characteristics while suppressing a decrease in battery capacity when used as a positive electrode material for a lithium secondary battery. It is particularly preferable that y is in the range of 0.1 to 0.2.
また、一般式のＮ元素は、Ａｌおよび／またはＴｉであり、ｚを上記範囲とすることで、リチウム二次電池の正極材料に用いられた際の電池容量の低下を抑制しながら熱安定性を向上させることができる。ｚは、０．０２以上０．０５以下の範囲にあることが特に好ましい。 The N element in the general formula is Al and/or Ti, and by setting z in the above range, it is possible to improve thermal stability while suppressing a decrease in battery capacity when used as a positive electrode material for a lithium secondary battery. It is particularly preferable that z is in the range of 0.02 to 0.05.
そして、本実施形態のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法は、以下の工程を有することができる。 The method for producing the lithium nickel composite oxide of this embodiment can include the following steps:
既述の水酸化リチウム水和物を無水化する脱水工程。 A dehydration process to make the lithium hydroxide hydrate described above anhydrous.
無水水酸化リチウムと、ニッケル化合物との混合物を形成する混合工程。 A mixing step to form a mixture of anhydrous lithium hydroxide and a nickel compound.
混合物を、焼成する焼成工程。 The firing process involves firing the mixture.
以下に各工程について説明する。
（脱水工程）
脱水工程においては、既述の水酸化リチウム水和物を加熱し、脱水することができる。この際、水酸化リチウム水和物を短時間で均一に加熱し、より短時間で脱水するために、水酸化リチウム水和物を流動させながら加熱することが好ましい。
Each step will be described below.
(Dehydration process)
In the dehydration step, the lithium hydroxide hydrate described above can be heated and dehydrated. In this case, in order to heat the lithium hydroxide hydrate uniformly in a short time and to dehydrate it in a shorter time, it is preferable to heat the lithium hydroxide hydrate while flowing it.
なお、水酸化リチウム水和物を加熱する過程においては、水酸化リチウム水和物から生じた水により、水酸化リチウムは水分の多い環境下に置かれることになるが、水分の多い環境下では、水酸化リチウムが炭酸化し易い。しかし、既述の水酸化リチウム水和物を原料として用いた場合、水酸化リチウム水和物を短時間で脱水処理することができるため、炭酸化の進行を特に抑制することができる。 In the process of heating lithium hydroxide hydrate, the lithium hydroxide is placed in a moist environment due to the water produced from the lithium hydroxide hydrate, and in moist environments, lithium hydroxide is prone to carbonate. However, when the lithium hydroxide hydrate described above is used as a raw material, the lithium hydroxide hydrate can be dehydrated in a short period of time, which makes it possible to particularly suppress the progress of carbonation.
脱水工程において、水酸化リチウム水和物を流動させる場合、水酸化リチウム水和物を流動させる手段は特に限定されないが、例えば各種撹拌機を用いることができる。特に、転動撹拌機を好ましく用いることができる。なお、転動撹拌機とは、１または２以上の撹拌手段を備えており、該撹拌手段がモーター等の回転手段により加えられた動力により回転することで撹拌機内の試料を撹拌することができる装置を意味する。そして、該転動撹拌機に加熱手段を設けておくことにより試料を流動させながら加熱することができる。 When the lithium hydroxide hydrate is made to flow in the dehydration step, the means for making the lithium hydroxide hydrate flow is not particularly limited, but for example, various stirrers can be used. In particular, a rolling stirrer can be preferably used. Note that a rolling stirrer refers to a device that is equipped with one or more stirring means, and that can stir the sample in the stirrer by rotating the stirring means with the power applied by a rotating means such as a motor. Furthermore, by providing a heating means to the rolling stirrer, the sample can be heated while being made to flow.
加熱手段は、流動している水酸化リチウム水和物を加熱できる手段であればよく、特に限定されないが、例えばジャケット構造を有し、該ジャケット内に水蒸気等の熱媒体を供給することで加熱する手段等を挙げることができる。なお、上述のジャケット構造を有する加熱手段を用いる場合、該加熱手段により流動している水酸化リチウム水和物を加熱できるように該加熱手段を配置することが好ましい。例えば撹拌機の被撹拌物を撹拌する領域を画する壁部等の一部、または全部を該加熱手段により構成することができる。 The heating means is not particularly limited as long as it can heat the flowing lithium hydroxide hydrate, but examples include a means having a jacket structure and heating by supplying a heat medium such as steam into the jacket. When using a heating means having the above-mentioned jacket structure, it is preferable to arrange the heating means so that the flowing lithium hydroxide hydrate can be heated by the heating means. For example, a part or all of the wall portion defining the region in which the object to be stirred of the stirrer is stirred can be constituted by the heating means.
水酸化リチウム水和物を流動させる手段としては、上述のような撹拌機を用いる方法だけではなく、例えば気流により、水酸化リチウム水和物を流動させながら乾燥する手段等も挙げられる。この場合、供給する気流を加熱しておくことで、水酸化リチウム水和物の流動と、加熱とを併せて行うことができる。 Methods for fluidizing the lithium hydroxide hydrate include not only the above-mentioned method using an agitator, but also, for example, a method for drying the lithium hydroxide hydrate while fluidizing it using an air current. In this case, by heating the air current to be supplied, the lithium hydroxide hydrate can be fluidized and heated at the same time.
脱水工程において、水酸化リチウム水和物を流動、加熱する際の雰囲気は特に限定されないが、空気雰囲気、窒素雰囲気、真空雰囲気から選択されたいずれかの雰囲気を好ましく用いることができる。 In the dehydration process, the atmosphere in which the lithium hydroxide hydrate is flowed and heated is not particularly limited, but any atmosphere selected from the group consisting of an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, and a vacuum atmosphere can be preferably used.
なお、真空雰囲気とする場合には、真空圧を－７０ｋＰａ以下とすることが好ましい。真空圧を－７０ｋＰａ以下とすることで、脱水反応を促進することができるからである。真空圧の下限値は特に限定されないが、高真空とするためには、排気能力の高い真空ポンプが必要となるため、コストを低減する観点から－９０ｋＰａ以上であることが好ましい。 When creating a vacuum atmosphere, it is preferable to set the vacuum pressure to -70 kPa or less. This is because setting the vacuum pressure to -70 kPa or less can promote the dehydration reaction. There is no particular limit to the lower limit of the vacuum pressure, but since a vacuum pump with high exhaust capacity is required to create a high vacuum, it is preferable to set the lower limit to -90 kPa or more from the perspective of reducing costs.
脱水工程における加熱温度は、８０℃以上２５０℃以下の範囲が好ましく、１００℃以上２００℃以下の範囲がより好ましい。 The heating temperature in the dehydration process is preferably in the range of 80°C to 250°C, more preferably in the range of 100°C to 200°C.
上述のように、熱媒体として水蒸気を用いる場合は、操業の容易性や設備の簡略化の観点から、脱水工程における加熱温度を１００℃以上１５０℃以下とすることが好ましい。 As mentioned above, when using water vapor as a heat medium, it is preferable to set the heating temperature in the dehydration process to 100°C or higher and 150°C or lower from the viewpoint of ease of operation and simplification of equipment.
脱水工程において、上記温度範囲で加熱して脱水することにより、水酸化リチウム水和物の結晶水を十分に脱水するとともに、脱水に必要な時間を短縮することができる。 In the dehydration step, by heating within the above temperature range, the crystal water of lithium hydroxide hydrate can be sufficiently dehydrated and the time required for dehydration can be shortened.
加熱時間は、特に限定されるものではない。例えば、脱水工程に供する水酸化リチウム水和物の量や、加熱温度等を考慮して、水酸化リチウム水和物が十分に無水水酸化リチウムに転換される、例えば無水水酸化リチウムの水分含有量が好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、特に好ましくは１質量％以下となる時間を選択できる。 The heating time is not particularly limited. For example, taking into consideration the amount of lithium hydroxide hydrate to be subjected to the dehydration step, the heating temperature, etc., a time can be selected that allows the lithium hydroxide hydrate to be sufficiently converted to anhydrous lithium hydroxide, for example, a time that allows the water content of the anhydrous lithium hydroxide to be preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less.
加熱時間は特に限定されないが、例えば１５０分間以上３００分間以下とすることが好ましく、２００分間以上３００分間以下とすることがより好ましい。なお、加熱時間とは、既述の加熱温度で保持している時間を意味する。 The heating time is not particularly limited, but is preferably 150 minutes or more and 300 minutes or less, and more preferably 200 minutes or more and 300 minutes or less. The heating time means the time during which the material is held at the heating temperature described above.
脱水後に無水水酸化リチウムに水分が吸着すると、炭酸リチウムの生成が促進されるため、脱水工程後の無水水酸化リチウムは乾燥状態を保持することが好ましい。工業的規模の量産工程では、管理された水分および炭酸ガス分圧下で保管することにより水酸化リチウムの乾燥状態を維持することが好ましい。
（混合工程）
混合工程では、脱水工程で得られた無水水酸化リチウムと、ニッケル化合物との混合物を形成することができる。
If moisture is adsorbed on the anhydrous lithium hydroxide after the dehydration, the production of lithium carbonate is promoted, so it is preferable to keep the anhydrous lithium hydroxide in a dry state after the dehydration step. In an industrial-scale mass production process, it is preferable to keep the lithium hydroxide in a dry state by storing it under controlled moisture and carbon dioxide partial pressure.
(Mixing process)
In the mixing step, a mixture of the anhydrous lithium hydroxide obtained in the dehydration step and a nickel compound can be formed.
この際に用いるニッケル化合物は特に限定されるものではなく、一般的にリチウムニッケル複合酸化物の原料となるニッケル化合物を用いることができる。 The nickel compound used in this case is not particularly limited, and nickel compounds that are generally used as raw materials for lithium nickel composite oxides can be used.
ニッケル化合物としては特に、不純物混入の低減や粒径制御の観点から、ニッケル複合水酸化物、およびニッケル複合酸化物から選択された１種以上を用いることが好ましい。具体的には調製するリチウムニッケル複合酸化物の目的組成に応じた、ニッケル複合水酸化物や、ニッケル複合酸化物を用いることができ、例えば、既述の一般式で示したリチウムニッケル複合酸化物を調製する場合、Ｎｉ(１－ｙ－ｚ)ＭｙＮｚ（ＯＨ）２＋βや、Ｎｉ(１－ｙ－ｚ)ＭｙＮｚＯ１＋γから選択された１種類以上を用いることができる。
なお、上記各式中のｙ、ｚは既述のリチウムニッケル複合酸化物の場合と同じ範囲を有することが好ましい。また、添加元素Ｍ、Ｎについても同様である。そして、β、γについては－０．２≦β≦０．２、－０．２≦γ≦０．２であることが好ましい。
As the nickel compound, it is particularly preferable to use one or more selected from nickel composite hydroxides and nickel composite oxides from the viewpoint of reducing impurity contamination and controlling particle size. Specifically, nickel composite hydroxides and nickel composite oxides according to the target composition of the lithium nickel composite oxide to be prepared can be used. For example, when preparing the lithium nickel composite oxide represented by the above-mentioned general formula, one or more selected from Ni (1-y-z) M y N z (OH) 2+β and Ni (1-y-z) M y N z O 1+γ can be used.
In addition, it is preferable that y and z in the above formulas are in the same range as in the case of the lithium nickel composite oxide described above. The same is true for the added elements M and N. It is preferable that β and γ are in the range of −0.2≦β≦0.2 and −0.2≦γ≦0.2.
ニッケル複合水酸化物は通常の方法で得られるものでよく、特に限定されないが、組成が均一であり、適度な粒径である粒子が得られるため、共沈法で得られたニッケル複合水酸化物を好ましく用いることができる。また、ニッケル複合酸化物は、ニッケルおよび添加元素を含有する化合物を酸化焙焼することで得られるものが好ましく、例えば上記ニッケル複合水酸化物を酸化焙焼して得られるものがより好ましい。 The nickel composite hydroxide may be obtained by a normal method and is not particularly limited, but a nickel composite hydroxide obtained by a coprecipitation method can be preferably used because it has a uniform composition and can obtain particles with an appropriate particle size. In addition, the nickel composite oxide is preferably obtained by oxidizing and roasting a compound containing nickel and an additive element, and more preferably, for example, by oxidizing and roasting the above-mentioned nickel composite hydroxide.
原料として、ニッケル複合水酸化物、および／またはニッケル複合酸化物を用いた場合、これらの原料の二次粒子の平均粒径は特に限定されないが、５μｍ以上２０μｍ以下の範囲とすることが好ましく、８μｍ以上１５μｍ以下の範囲とすることがより好ましい。原料の平均粒径は、得られるリチウムニッケル複合酸化物に継承されるため、上記平均粒径の範囲とすることで、良好な充填性とともに、電池に用いた際の電解質との反応性を高くすることができ、電池特性を良好なものとすることができる。 When nickel composite hydroxide and/or nickel composite oxide are used as raw materials, the average particle size of the secondary particles of these raw materials is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 μm to 20 μm, and more preferably in the range of 8 μm to 15 μm. Since the average particle size of the raw materials is inherited by the resulting lithium nickel composite oxide, by setting the average particle size within the above range, it is possible to obtain good filling properties and high reactivity with the electrolyte when used in a battery, thereby obtaining good battery characteristics.
なお、平均粒径は、乾式でレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における体積積算値５０％での粒径を意味する。本明細書では平均粒径は同様の意味を有する。 The average particle size refers to the particle size at 50% of the volume accumulated value in the particle size distribution determined by a dry laser diffraction/scattering method. In this specification, the average particle size has the same meaning.
ニッケル化合物と混合する水酸化リチウムの量は特に限定されず、目的とするリチウムニッケル複合酸化物の組成に応じて選択することができる。例えば既述のリチウムニッケル複合酸化物の組成に応じた混合比とすることができる。焼成前後で組成はほとんど変化しないため、得ようとするリチウムニッケル複合酸化物の組成から、ニッケル複合酸化物と混合する水酸化リチウムの量を容易に決定することができる。 The amount of lithium hydroxide to be mixed with the nickel compound is not particularly limited and can be selected according to the composition of the desired lithium nickel composite oxide. For example, the mixing ratio can be set according to the composition of the lithium nickel composite oxide described above. Since the composition hardly changes before and after firing, the amount of lithium hydroxide to be mixed with the nickel composite oxide can be easily determined based on the composition of the lithium nickel composite oxide to be obtained.
混合方法としては、通常用いられる方法でよく、一般的な混合機を使用することができ、シェーカーミキサー、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Ｖブレンダなどを用いることができ、ニッケル化合物の形骸が破壊されない程度に、十分に混合されればよい。
［焼成工程］
焼成工程では、混合工程で得られた混合物を焼成することで、リチウムニッケル複合酸化物を生成することができる。
The mixing method may be a commonly used method, and a general mixer such as a shaker mixer, a Loedige mixer, a Julia mixer, or a V blender may be used, as long as the components are mixed sufficiently so that the nickel compound is not destroyed.
[Firing process]
In the firing step, the mixture obtained in the mixing step is fired to produce a lithium nickel composite oxide.
焼成時の雰囲気としては、酸素を十分に供給するため、酸素濃度が６０容量％以上であることが好ましく、８０容量％以上であることがより好ましい。 In order to provide a sufficient supply of oxygen during firing, the oxygen concentration in the firing atmosphere is preferably 60% by volume or more, and more preferably 80% by volume or more.
これは、リチウムニッケル複合酸化物の合成反応では、例えば以下の反応式（１）に示す化学反応により水が生成される。水が多量に生成されると、外部から十分な酸素が供給されない場合は、反応場への酸素の拡散が不足して反応式（１）の反応が進行せず、リチウムニッケル複合酸化物の合成不足が発生し、電池容量の低下など、電池性能が劣化した正極活物質となる恐れがあるからである。 In the synthesis reaction of lithium nickel composite oxide, water is produced, for example, by the chemical reaction shown in the following reaction formula (1). If a large amount of water is produced and sufficient oxygen is not supplied from the outside, the reaction of reaction formula (1) does not proceed due to insufficient diffusion of oxygen into the reaction field, resulting in insufficient synthesis of lithium nickel composite oxide, which may result in a positive electrode active material with deteriorated battery performance, such as a decrease in battery capacity.
２ＮｉＯ＋２ＬｉＯＨ＋１／２Ｏ2 → ２ＬｉＮｉＯ2＋Ｈ2Ｏ ・・・（１）
この際、酸素は、窒素あるいは不活性ガスと混合して供給することが好ましい。
2NiO+2LiOH+ 1 /2O2 →2LiNiO2+ H2O ... (1)
In this case, it is preferable to supply oxygen in a form mixed with nitrogen or an inert gas.
また、焼成温度としては、７００℃以上７８０℃以下の範囲であることが好ましく、７００℃以上７５０℃以下の範囲であることがより好ましい。７００℃以上とすることで、十分に結晶成長したリチウムニッケル複合酸化物を得ることができ、良好な電池性能が得られ、好ましいからである。また、７８０℃以下とすることで、生成したリチウムニッケル複合酸化物が分解することを抑制できるからである。 The firing temperature is preferably in the range of 700°C to 780°C, and more preferably in the range of 700°C to 750°C. By setting the firing temperature at 700°C or higher, a lithium nickel composite oxide with sufficient crystal growth can be obtained, and good battery performance can be obtained, which is preferable. By setting the firing temperature at 780°C or lower, decomposition of the lithium nickel composite oxide produced can be suppressed.
焼成工程において、上記焼成温度に昇温する過程で、水酸化リチウムの溶融温度から焼成温度までの温度域、例えば４５０℃以上６５０℃以下の範囲で一旦保持してニッケル化合物と水酸化リチウムを十分に反応させることが好ましい。 In the calcination step, during the process of increasing the temperature to the calcination temperature, it is preferable to temporarily hold the temperature in the range from the melting temperature of lithium hydroxide to the calcination temperature, for example, in the range of 450°C to 650°C, to allow the nickel compound and lithium hydroxide to react sufficiently.
焼成に用いる炉は、雰囲気が制御できる各種の炉が使用可能であるが、排気ガスが発生することがない電気炉を用いることが好ましく、工業的生産においては、特にプッシャー炉やローラーハース炉などのように、連続的に焼成可能な炉を使用することが好ましい。 A variety of furnaces that can control the atmosphere can be used for firing, but it is preferable to use an electric furnace that does not generate exhaust gases, and in industrial production, it is particularly preferable to use a furnace that can fire continuously, such as a pusher furnace or roller hearth furnace.
なお、ここではリチウムニッケル複合酸化物を製造する場合を例に説明したが、本実施形態の水酸化リチウム水和物は、各種リチウム化合物の製造に適用することができ、係る形態に限定されるものではない。 Note that, although the example described here is the production of lithium nickel composite oxide, the lithium hydroxide hydrate of this embodiment can be applied to the production of various lithium compounds and is not limited to this form.
以下、本発明の実施例について、比較例との対比により、より具体的に説明をおこなうが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
水酸化リチウム水和物を晶析反応により製造した。具体的には、炭酸リチウム水溶液と、水酸化カルシウム水溶液とを反応させることで水酸化リチウム水溶液と、炭酸カルシウムの沈殿物とを得、炭酸カルシウムを分離後、水酸化リチウムを晶析させることで水酸化リチウム水和物を製造した。なお、製造に当たっては予備試験を行い、水酸化リチウム水溶液から水酸化リチウムを晶析する際の水酸化リチウム水溶液の撹拌条件と得られる水酸化リチウム水和物のアスペクト比との関係を求めておき、アスペクト比が５０程度になるように撹拌条件を選択して行った。
EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail in comparison with comparative examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
[Example 1]
Lithium hydroxide hydrate was produced by a crystallization reaction. Specifically, a lithium carbonate aqueous solution was reacted with a calcium hydroxide aqueous solution to obtain a lithium hydroxide aqueous solution and a precipitate of calcium carbonate, and after separating the calcium carbonate, lithium hydroxide was crystallized to produce lithium hydroxide hydrate. In addition, a preliminary test was conducted in the production to obtain a relationship between the stirring conditions of the lithium hydroxide aqueous solution when crystallizing lithium hydroxide from the lithium hydroxide aqueous solution and the aspect ratio of the obtained lithium hydroxide hydrate, and the stirring conditions were selected so that the aspect ratio would be about 50.
得られた水酸化リチウム水和物は、水酸化リチウム一水和物であり、アスペクト比は５４．１であった。 The resulting lithium hydroxide hydrate was lithium hydroxide monohydrate with an aspect ratio of 54.1.
なお、アスペクト比は、以下の手順により算出した。 The aspect ratio was calculated using the following procedure.
得られた水酸化リチウム水和物のＳＥＭ（株式会社日立製作所製 型式：Ｓ－４７００）観察を行い、ＳＥＭ観察を行った際の１視野中の最大粒子を選択する。次いで、図１に示す様に、選択した最大粒子１０を包含する最小サイズの外接円１１を描き、外接円１１の直径を長辺の長さＡとした。また、該最大粒子１０の最短の辺を短辺の長さＢとした。そして、Ｂ／Ａ×１００を該最大粒子のアスペクト比とした。
The obtained lithium hydroxide hydrate was observed with an SEM (Model: S-4700, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the largest particle in one field of view during SEM observation was selected. Next, as shown in Figure 1, a circumscribing
同様にして上記１つの視野での測定、算出を含む計１０視野で最大粒子のアスペクト比を算出し、その平均を、該水酸化リチウム水和物のアスペクト比とした。 In the same manner, the aspect ratio of the largest particle was calculated for a total of 10 fields of view, including the measurement and calculation for the one field of view mentioned above, and the average was taken as the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate.
また、得られた水酸化リチウム水和物について、乾式でレーザー回折・散乱法粒度分布測定機（日機装株式会社製 型式：ＨＲＡ９３２０ Ｘ－１００）を用いて累積９０％粒子径を測定したところ、５２６μｍであることが確認できた。 The cumulative 90% particle size of the resulting lithium hydroxide hydrate was measured using a dry laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (Model: HRA9320 X-100, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and found to be 526 μm.
得られた水酸化リチウムを、図２に示したジャケット構造を有する加熱手段を備えた転動撹拌機２０（日本コークス工業(株)製、型式：ＦＭ４０００）に供給した。なお、図２は、転動撹拌機２０の撹拌手段２２の回転軸を通り、回転軸と平行な面での断面図を模式的に示している。
The obtained lithium hydroxide was supplied to a rolling mixer 20 (manufactured by Nippon Coke & Engineering Co., Ltd., model: FM4000) equipped with a heating means having a jacket structure as shown in FIG. 2. Note that FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a plane passing through and parallel to the rotation axis of the stirring means 22 of the rolling
転動撹拌機２０は、図２に示すように、側壁、及び底面を構成する壁部２１がジャケット構造になっており、内部に熱媒体である蒸気を供給できるように構成されている。そして、底部には、撹拌手段２２が設けられており、該撹拌手段２２を図示しないモーターにより回転させることで、転動撹拌機２０の内部に入れた試料を流動させることができる。また、転動撹拌機２０の壁部２１で囲まれた容器の上部には図示しない蓋を配置することができ、試料周辺の雰囲気を制御できるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the rolling
転動撹拌機２０には、容器内を真空引きするための図示しない真空ポンプが接続されており、該真空ポンプと、転動撹拌機２０の容器内とを接続する配管にはバグフィルターが設けられている。
A vacuum pump (not shown) is connected to the rolling
そして、転動撹拌機２０の容器内２１１の雰囲気を大気圧から減圧した真空雰囲気（－９０ｋＰａ）とし、加熱することで脱水処理を行った。
The atmosphere inside the
具体的には、転動撹拌機２０の壁部２１のジャケット内に水蒸気をゲージ圧０．１９ＭＰａ（１３０℃相当）で供給し、容器内は、上述のように真空雰囲気に保持したまま撹拌手段２２で撹拌することにより、試料である水酸化リチウム水和物を流動させながら１３０℃に加熱した。
Specifically, water vapor was supplied into the jacket of the
脱水時間は、転動撹拌機２０内の中心部で測温した温度が６５℃に達した時点から、転動撹拌機２０内の中心部で測温した温度が１２０℃に達するまでの時間とした。これは、転動撹拌機のジャケット内に水蒸気を供給開始後、脱水が進行している間は転動撹拌機２０内の壁部２１から離れた中心部で測温した温度は６５℃近傍で安定するからである。そして、その後脱水が完了に近づくと徐々に温度が上昇し、転動撹拌機２０内の中心部で測温した温度も供給する水蒸気の温度に近い１２０℃程度にまで昇温するからである。なお、壁部２１近傍ではジャケットに供給した水蒸気と略同じ温度、すなわち約１３０℃となっている。
The dehydration time was set to the time from when the temperature measured at the center of the rolling
その結果、脱水時間は２０６分となった。得られた脱水処理後の水酸化リチウムの水分率は１質量％以下であった。 As a result, the dehydration time was 206 minutes. The moisture content of the resulting lithium hydroxide after the dehydration process was 1% by mass or less.
また、脱水処理前の水酸化リチウムの質量と、脱水処理後に回収された水酸化リチウムの質量とから回収率を以下の式（Ａ）により算出したところ、９９．７％になることが確認できた。 In addition, the recovery rate was calculated from the mass of lithium hydroxide before the dehydration process and the mass of lithium hydroxide recovered after the dehydration process using the following formula (A), and was confirmed to be 99.7%.
なお、以下の式（Ａ）は、リチウム分の回収率を示す式である。このため、脱水処理後の水酸化リチウム、すなわち無水水酸化リチウムの質量から、脱水処理後に回収したリチウム分の質量を算出するために０．２８９倍している。また、脱水処理前の水酸化リチウム、すなわち水酸化リチウム一水和物の質量から、脱水処理前に該水酸化リチウム一水和物に含まれていたリチウム分の質量を算出するため、０．１６７倍している。
（回収率／％）＝１００×（脱水処理後の水酸化リチウム×０．２８９）／（脱水処理前の水酸化リチウムの質量×０．１６７）・・・（Ａ）
［実施例２、３］
水酸化リチウム水和物を製造する際の撹拌条件を変更した点以外は、実施例１と同様にして水酸化リチウム水和物（水酸化リチウム一水和物）を製造した。
そして、得られた水酸化リチウム水和物について、実施例１と同様にしてアスペクト比、及び累積９０％粒子径を測定した後、実施例１と同様にして脱水処理を行い、脱水時間、及び回収率を測定した。
なお、実施例２、実施例３で得られた脱水処理後の水酸化リチウムの水分率は１質量％以下であった。
結果を表１に示す。
［比較例１、２］
水酸化リチウム水和物を製造する際の撹拌条件を変更した点以外は、実施例１と同様にして水酸化リチウム水和物（水酸化リチウム一水和物）を製造した。
The following formula (A) shows the recovery rate of lithium. Therefore, the mass of lithium hydroxide after dehydration, i.e., the mass of anhydrous lithium hydroxide, is multiplied by 0.289 to calculate the mass of lithium recovered after dehydration. The mass of lithium hydroxide before dehydration, i.e., the mass of lithium hydroxide monohydrate, is multiplied by 0.167 to calculate the mass of lithium contained in the lithium hydroxide monohydrate before dehydration.
(Recovery rate/%)=100×(lithium hydroxide after dehydration×0.289)/(mass of lithium hydroxide before dehydration×0.167) (A)
[Examples 2 and 3]
Lithium hydroxide hydrate (lithium hydroxide monohydrate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the stirring conditions for producing lithium hydroxide hydrate were changed.
The aspect ratio and cumulative 90% particle size of the obtained lithium hydroxide hydrate were measured in the same manner as in Example 1, and then the dehydration treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the dehydration time and recovery rate were measured.
The moisture content of the lithium hydroxide after the dehydration treatment obtained in Examples 2 and 3 was 1% by mass or less.
The results are shown in Table 1.
[Comparative Examples 1 and 2]
Lithium hydroxide hydrate (lithium hydroxide monohydrate) was produced in the same manner as in Example 1, except that the stirring conditions for producing lithium hydroxide hydrate were changed.
そして、得られた水酸化リチウム水和物について、実施例１と同様にしてアスペクト比、及び累積９０％粒子径を測定した後、実施例１と同様にして脱水処理を行い、脱水時間、及び回収率を測定した。結果を表１に示す。 The aspect ratio and cumulative 90% particle size of the obtained lithium hydroxide hydrate were measured in the same manner as in Example 1, and then the dehydration treatment was carried out in the same manner as in Example 1, and the dehydration time and recovery rate were measured. The results are shown in Table 1.
Claims (5)
アスペクト比が３０以上６０以下であり、
累積９０％粒子径（Ｄ９０）が１０００μｍ以下であり、
前記アスペクト比は、以下の第１工程、第２工程により算出される水酸化リチウム水和物。
前記第１工程は、前記水酸化リチウム水和物についてＳＥＭ観察を行った際の１視野中の最大粒子を選択し、前記最大粒子を包含する最小サイズの外接円を描き、前記外接円の直径を長辺の長さＡとみなし、前記最大粒子の最短の辺を短辺の長さＢとし、Ｂ／Ａ×１００を前記最大粒子のアスペクト比とし、
第２工程は、前記第１工程の前記１視野を含めて計１０視野となるように視野を選択し、選択したそれぞれの前記視野で前記第１工程と同じ手順により前記最大粒子のアスペクト比を算出し、前記１０視野で算出した前記最大粒子のアスペクト比の平均を、前記水酸化リチウム水和物の前記アスペクト比とする。 Lithium hydroxide hydrate having a rod-like or flattened particle shape,
The aspect ratio is 30 or more and 60 or less,
The cumulative 90% particle size (D90) is 1000 μm or less,
The aspect ratio of lithium hydroxide hydrate is calculated by the following first and second steps .
In the first step, a maximum particle in one field of view when the lithium hydroxide hydrate is observed using an SEM is selected, a circumscribing circle of a minimum size that encompasses the maximum particle is drawn, the diameter of the circumscribing circle is regarded as a long side length A, the shortest side of the maximum particle is regarded as a short side length B, and B/A×100 is regarded as an aspect ratio of the maximum particle,
In the second step, a total of 10 visual fields are selected, including the one visual field in the first step, and the aspect ratio of the maximum particle is calculated for each of the selected visual fields by the same procedure as in the first step. The average of the aspect ratios of the maximum particles calculated for the 10 visual fields is defined as the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate.
水酸化リチウム水溶液から前記水酸化リチウム水和物を晶析する工程を含み、
前記水酸化リチウム水和物を晶析する際の、前記水酸化リチウム水溶液の撹拌条件について、得られる前記水酸化リチウム水和物の前記アスペクト比が３０以上６０以下となるように選択する水酸化リチウム水和物の製造方法。 A method for producing the lithium hydroxide hydrate according to any one of claims 1 to 3 , comprising the steps of:
crystallizing the lithium hydroxide hydrate from an aqueous lithium hydroxide solution;
a stirring condition of the lithium hydroxide aqueous solution during crystallization of the lithium hydroxide hydrate is selected such that the aspect ratio of the lithium hydroxide hydrate obtained is 30 or more and 60 or less.
前記水酸化リチウム水和物を加熱し、脱水する脱水工程と、
前記脱水工程で得られた無水水酸化リチウムと、ニッケル化合物との混合物を形成する混合工程と、
前記混合工程で得られた前記混合物を焼成することで、前記リチウムニッケル複合酸化物を生成する焼成工程と、を有するリチウムニッケル複合酸化物の製造方法。 A method for producing a lithium nickel composite oxide using the lithium hydroxide hydrate according to any one of claims 1 to 3 , comprising the steps of:
a dehydration step of heating and dehydrating the lithium hydroxide hydrate;
a mixing step of forming a mixture of the anhydrous lithium hydroxide obtained in the dehydration step with a nickel compound;
and a calcination step of calcining the mixture obtained in the mixing step to produce the lithium nickel composite oxide .
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