JPH05251079A - 非水電解液電池の正極活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池の正極活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液電池Info
- Publication number
- JPH05251079A JPH05251079A JP4045002A JP4500292A JPH05251079A JP H05251079 A JPH05251079 A JP H05251079A JP 4045002 A JP4045002 A JP 4045002A JP 4500292 A JP4500292 A JP 4500292A JP H05251079 A JPH05251079 A JP H05251079A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- positive electrode
- electrode active
- nonaqueous electrolyte
- nickel
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非水電解液電池の正極活物質の製造方法であ
り、出発材料を工夫・改善することにより、環境を汚染
することもなく極めて簡単に、かつ高純度の正極活物質
を得、またこれを用いて放電特性の優れた非水電解液電
池を提供しようとするものである。 【構成】 複合酸化物であるＬｉＮｉＯ2 を硝酸リチウ
ムと、水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルのい
ずれかとをあらかじめニッケルとリチウムの原子比が
１：１になるように混合した後、これを６００〜１００
０℃で焼成して正極活物質を得る。そして、この方法で
製造した正極活物質は純度が高く、これを用いた非水電
解液電池は、放電特性の優れた電池とすることができ
る。
り、出発材料を工夫・改善することにより、環境を汚染
することもなく極めて簡単に、かつ高純度の正極活物質
を得、またこれを用いて放電特性の優れた非水電解液電
池を提供しようとするものである。 【構成】 複合酸化物であるＬｉＮｉＯ2 を硝酸リチウ
ムと、水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルのい
ずれかとをあらかじめニッケルとリチウムの原子比が
１：１になるように混合した後、これを６００〜１００
０℃で焼成して正極活物質を得る。そして、この方法で
製造した正極活物質は純度が高く、これを用いた非水電
解液電池は、放電特性の優れた電池とすることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非水電解液電池の正極
活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液
電池に関する。
活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液
電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】非水電解液電池の正極活物質に適すると
いわれるリチウムとニッケルとの複合酸化物はＬｉＮｉ
Ｏ2 で示されており、層状構造を有する複合酸化物であ
る。従来このＬｉＮｉＯ2 の一般的な製造方法は、リチ
ウム源としては水酸化リチウムそのままかあるいはその
水溶液とし、他方、ニッケル源は酸化ニッケルまたは水
酸化ニッケルの水溶液かあるいは硝酸ニッケルの水溶液
とし、これらのなかから選んだものを混合し、水溶液状
態のものではいったん乾燥したのち５００℃〜１０００
℃で焼成するなどの方法をとっていた。また、酸素を含
んだ塩、例えば硝酸リチウムあるいは硝酸ニッケルを用
いる方法も考えられるが、しかしこの方法は合成時に多
量の窒素酸化物が発生し環境を汚染することが懸念され
ている。
いわれるリチウムとニッケルとの複合酸化物はＬｉＮｉ
Ｏ2 で示されており、層状構造を有する複合酸化物であ
る。従来このＬｉＮｉＯ2 の一般的な製造方法は、リチ
ウム源としては水酸化リチウムそのままかあるいはその
水溶液とし、他方、ニッケル源は酸化ニッケルまたは水
酸化ニッケルの水溶液かあるいは硝酸ニッケルの水溶液
とし、これらのなかから選んだものを混合し、水溶液状
態のものではいったん乾燥したのち５００℃〜１０００
℃で焼成するなどの方法をとっていた。また、酸素を含
んだ塩、例えば硝酸リチウムあるいは硝酸ニッケルを用
いる方法も考えられるが、しかしこの方法は合成時に多
量の窒素酸化物が発生し環境を汚染することが懸念され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の一般的な製造方
法においては、焼成過程で層状構造を有するＬｉＮｉＯ
2 以外の副生成物が生成物中に混入してくるため活物質
原単位当たりの利用率が低下するという問題があった。
法においては、焼成過程で層状構造を有するＬｉＮｉＯ
2 以外の副生成物が生成物中に混入してくるため活物質
原単位当たりの利用率が低下するという問題があった。
【０００４】また硝酸塩を使用する方法では環境汚染を
する多量の窒素酸化物を発生する問題があった。
する多量の窒素酸化物を発生する問題があった。
【０００５】本発明は、上記の従来の問題を解消するこ
とを課題とするもので、層状構造を有するＬｉＮｉＯ2
の純度が高く良質で、かつ製造工程が簡単で、しかも環
境を汚染する問題も無い非水電解液電池用正極活物質の
製造方法を提供し、さらにその製造方法による正極活物
質を使用して放電容量の大きい非水電解液電池を実現す
ることを目的とする。
とを課題とするもので、層状構造を有するＬｉＮｉＯ2
の純度が高く良質で、かつ製造工程が簡単で、しかも環
境を汚染する問題も無い非水電解液電池用正極活物質の
製造方法を提供し、さらにその製造方法による正極活物
質を使用して放電容量の大きい非水電解液電池を実現す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のために
本発明は、ＬｉＮｉＯ2 で示される複合酸化物を、硝酸
リチウムと水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケル
とをあらかじめリチウムとニッケルの原子比が１：１に
なるようにしてよく混合した後、そのまま６００℃〜１
０００℃で焼成して正極活物質を製造する方法とし、さ
らにこの製造方法による正極活物質を有する非水電解液
電池としたものである。
本発明は、ＬｉＮｉＯ2 で示される複合酸化物を、硝酸
リチウムと水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケル
とをあらかじめリチウムとニッケルの原子比が１：１に
なるようにしてよく混合した後、そのまま６００℃〜１
０００℃で焼成して正極活物質を製造する方法とし、さ
らにこの製造方法による正極活物質を有する非水電解液
電池としたものである。
【０００７】
【作用】上記に示した本発明によれば、硝酸リチウムと
水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルとをあらか
じめリチウムとニッケルの原子比が１：１になるように
秤取し混合した後、そのまま６００℃〜１０００℃で焼
成することにより、層状構造を有し、高純度のＬｉＮｉ
Ｏ2 を製造することができる。しかも、このシステム系
では環境に有害な窒素酸化物の発生もない。そして、そ
のＬｉＮｉＯ2 を正極活物質として使用した非水電解液
電池は、正極活物質が高純度であるため放電容量が大き
いものである。
水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルとをあらか
じめリチウムとニッケルの原子比が１：１になるように
秤取し混合した後、そのまま６００℃〜１０００℃で焼
成することにより、層状構造を有し、高純度のＬｉＮｉ
Ｏ2 を製造することができる。しかも、このシステム系
では環境に有害な窒素酸化物の発生もない。そして、そ
のＬｉＮｉＯ2 を正極活物質として使用した非水電解液
電池は、正極活物質が高純度であるため放電容量が大き
いものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
【０００９】本実施例においては、硝酸リチウムと水酸
化ニッケルとをリチウムとニッケルの原子比が１：１に
なる 68.94ｇと 92.72ｇをそれぞれ秤取し混合した後、
大気中にて予め６５０℃で４時間加熱した。その後、加
熱温度を８００〜９００℃に上げさらに６時間加熱して
得た。なお、焼成温度が５００℃以下の場合には反応が
完結せず、Ｎｉ（ＯＨ）ＮＯ3 とＬｉＮＯ3 が混合物と
して残る。また、温度を１０００℃以上にした場合には
相転移してしまい、層状構造を破壊してしまうことにな
る。
化ニッケルとをリチウムとニッケルの原子比が１：１に
なる 68.94ｇと 92.72ｇをそれぞれ秤取し混合した後、
大気中にて予め６５０℃で４時間加熱した。その後、加
熱温度を８００〜９００℃に上げさらに６時間加熱して
得た。なお、焼成温度が５００℃以下の場合には反応が
完結せず、Ｎｉ（ＯＨ）ＮＯ3 とＬｉＮＯ3 が混合物と
して残る。また、温度を１０００℃以上にした場合には
相転移してしまい、層状構造を破壊してしまうことにな
る。
【００１０】上記の製造方法において、５００〜１００
０℃の温度での熱処理合成時に硝酸根はほとんど窒素に
まで還元されるため、窒素酸化物の発生はほとんどな
く、環境汚染の心配はほとんどない。
０℃の温度での熱処理合成時に硝酸根はほとんど窒素に
まで還元されるため、窒素酸化物の発生はほとんどな
く、環境汚染の心配はほとんどない。
【００１１】図１は、上記製造方法により８００℃で４
時間焼成することにより得られたＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ
線回折図形で、図２は、従来の製造方法でＮｉ（ＯＨ）
2 とＬｉＯＨから得られたＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ線回折
図形である。
時間焼成することにより得られたＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ
線回折図形で、図２は、従来の製造方法でＮｉ（ＯＨ）
2 とＬｉＯＨから得られたＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ線回折
図形である。
【００１２】図１、２より明らかなように、従来の製造
方法の場合には図中○印で示したＬｉＮｉＯ2 以外のピ
ークが見られるのに対して、本発明の製造方法によるＬ
ｉＮｉＯ2 の場合では副生成物のピークは見られない。
これは合成途中において層状構造を有するＮｉ（ＯＨ）
ＮＯ3 を経由することによるものである。
方法の場合には図中○印で示したＬｉＮｉＯ2 以外のピ
ークが見られるのに対して、本発明の製造方法によるＬ
ｉＮｉＯ2 の場合では副生成物のピークは見られない。
これは合成途中において層状構造を有するＮｉ（ＯＨ）
ＮＯ3 を経由することによるものである。
【００１３】次に、本実施例により製造された正極活物
質、および従来例により製造された正極活物質をそれぞ
れ使用した非水電解液電池を別々に構成しその電池特性
を比較した。比較した電池のサイズはいずれも単３形
で、正負極ともシート状の極板を用いた。なお、負極に
は金属リチウムを、電解液にはプロピレンカーボネート
とエチレンカーボネートを体積比で１：１に混合したも
のにＬｉＰＦ6 を１モリ／リットル溶解させたものを用
いた。放電試験は、２０℃の環境下でまず充電から入り
３０ｍＡの定電流により電圧４.2Ｖに達するまで行い、
その後放電を行った。放電は同じく２０℃下で、電圧が
３Ｖに低下するまで１００ｍＡの定電流により放電し
た。図３は、これらの電池の放電曲線である。
質、および従来例により製造された正極活物質をそれぞ
れ使用した非水電解液電池を別々に構成しその電池特性
を比較した。比較した電池のサイズはいずれも単３形
で、正負極ともシート状の極板を用いた。なお、負極に
は金属リチウムを、電解液にはプロピレンカーボネート
とエチレンカーボネートを体積比で１：１に混合したも
のにＬｉＰＦ6 を１モリ／リットル溶解させたものを用
いた。放電試験は、２０℃の環境下でまず充電から入り
３０ｍＡの定電流により電圧４.2Ｖに達するまで行い、
その後放電を行った。放電は同じく２０℃下で、電圧が
３Ｖに低下するまで１００ｍＡの定電流により放電し
た。図３は、これらの電池の放電曲線である。
【００１４】図３より、本発明の製造方法により合成さ
れた正極活物質を使用した非水電解液電池は、電圧が３
Ｖに達するまでの放電容量が約８００ｍＡｈと大きいの
に対して、従来例のものは約５００ｍＡｈである。した
がって、本発明の実施例の正極活物質では、放電容量は
約６０％増大していることが理解される。このことは、
副生成物がないために高純度化しているとともに、正極
活物質原単位当たりの利用率が向上することで放電容量
が大きくなったことによる。
れた正極活物質を使用した非水電解液電池は、電圧が３
Ｖに達するまでの放電容量が約８００ｍＡｈと大きいの
に対して、従来例のものは約５００ｍＡｈである。した
がって、本発明の実施例の正極活物質では、放電容量は
約６０％増大していることが理解される。このことは、
副生成物がないために高純度化しているとともに、正極
活物質原単位当たりの利用率が向上することで放電容量
が大きくなったことによる。
【００１５】本実施例の正極活物質の製造方法では、ニ
ッケル源として水酸化ニッケルを用いたが、α−オキシ
水酸化ニッケルでも同様に出来るものである。
ッケル源として水酸化ニッケルを用いたが、α−オキシ
水酸化ニッケルでも同様に出来るものである。
【００１６】また、本実施例の正極活物質の製造方法で
は大気中で合成したが、純酸素中であればなお良い。
は大気中で合成したが、純酸素中であればなお良い。
【００１７】
【発明の効果】以上実施例により説明したように、本発
明の正極活物質の製造方法によれば、層状構造のリチウ
ムとニッケルの複合酸化物であるＬｉＮｉＯ2 が極めて
簡単な方法で高純度のものが得られ、しかも環境を汚染
することなく出来る効果と、ならびに、この正極活物質
を使用した非水電解液電池は、その放電容量が大きくで
きるという効果がある。
明の正極活物質の製造方法によれば、層状構造のリチウ
ムとニッケルの複合酸化物であるＬｉＮｉＯ2 が極めて
簡単な方法で高純度のものが得られ、しかも環境を汚染
することなく出来る効果と、ならびに、この正極活物質
を使用した非水電解液電池は、その放電容量が大きくで
きるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例における製造方法により製造
したＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ線回折図形
したＬｉＮｉＯ2 の粉末Ｘ線回折図形
【図２】従来の製造方法により製造したＬｉＮｉＯ2 の
粉末Ｘ線回折図形
粉末Ｘ線回折図形
【図３】本発明の一実施例における製造方法により製造
した正極活物質を使用して組み立てた電池と、従来の製
造方法により製造した正極活物質を使用して組み立てた
電池との放電特性の比較を示す図
した正極活物質を使用して組み立てた電池と、従来の製
造方法により製造した正極活物質を使用して組み立てた
電池との放電特性の比較を示す図
Claims (2)
- 【請求項１】 硝酸リチウムと、水酸化ニッケルまたは
オキシ水酸化ニッケルの少なくともいずれか１つを、あ
らかじめリチウムとニッケルの原子比が１：１になるよ
うに混合し、この混合物を５００℃乃至１０００℃で焼
成してリチウムとニッケルとの複合酸化物を得ることを
特徴とする非水電解液電池の正極活物質の製造方法。 - 【請求項２】 硝酸リチウムと、水酸化ニッケルまたは
オキシ水酸化ニッケルの少なくともいずれか１つを、リ
チウムとニッケルの原子比が１：１になるように混合
し、この混合物を５００℃乃至１０００℃で焼成したリ
チウムとニッケルとの複合酸化物を主体とする正極活物
質を有する非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4045002A JPH05251079A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 非水電解液電池の正極活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4045002A JPH05251079A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 非水電解液電池の正極活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251079A true JPH05251079A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12707200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4045002A Pending JPH05251079A (ja) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | 非水電解液電池の正極活物質の製造方法とその正極活物質を有する非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251079A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2733974A1 (fr) * | 1995-04-28 | 1996-11-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Procede de production d'un oxyde de nickel contenant du lithium |
| US5985488A (en) * | 1996-03-26 | 1999-11-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing positive electrode active material, and nonaqueous secondary battery utilizing the same |
| US6103421A (en) * | 1996-09-27 | 2000-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process of producing a positive electrode active material and nonaqueous secondary battery using the same |
| US6344294B1 (en) | 1998-10-27 | 2002-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing a positive electrode active material for a nonaqueous secondary battery by forming an oxalate precipitate |
| US6379644B2 (en) | 1998-10-02 | 2002-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for producing a positive electrode active material for a nonaqueous secondary battery and a nonaqueous secondary battery using the active material |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4045002A patent/JPH05251079A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2733974A1 (fr) * | 1995-04-28 | 1996-11-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Procede de production d'un oxyde de nickel contenant du lithium |
| US5985488A (en) * | 1996-03-26 | 1999-11-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing positive electrode active material, and nonaqueous secondary battery utilizing the same |
| US6103421A (en) * | 1996-09-27 | 2000-08-15 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process of producing a positive electrode active material and nonaqueous secondary battery using the same |
| US6379644B2 (en) | 1998-10-02 | 2002-04-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for producing a positive electrode active material for a nonaqueous secondary battery and a nonaqueous secondary battery using the active material |
| US6344294B1 (en) | 1998-10-27 | 2002-02-05 | Sharp Kabushiki Kaisha | Process for preparing a positive electrode active material for a nonaqueous secondary battery by forming an oxalate precipitate |
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