JPH10114528A - リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 - Google Patents
リチウムニッケル複合酸化物の製造方法Info
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- JPH10114528A JPH10114528A JP9095617A JP9561797A JPH10114528A JP H10114528 A JPH10114528 A JP H10114528A JP 9095617 A JP9095617 A JP 9095617A JP 9561797 A JP9561797 A JP 9561797A JP H10114528 A JPH10114528 A JP H10114528A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】リチウム二次電池の正極活物質として用いたと
きに、均質で、充放電サイクル特性や保存特性に優れ
た、リチウムニッケル複合酸化物の製造方法を提供す
る。 【解決手段】リチウムニッケル複合酸化物を構成する金
属元素を含む化合物の水溶液及びアルコール溶液のうち
少なくとも１種を噴霧熱分解して複合酸化物を得た後、
該複合酸化物をアニールして粒径を１〜５μｍに成長さ
せ、比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇにする。
きに、均質で、充放電サイクル特性や保存特性に優れ
た、リチウムニッケル複合酸化物の製造方法を提供す
る。 【解決手段】リチウムニッケル複合酸化物を構成する金
属元素を含む化合物の水溶液及びアルコール溶液のうち
少なくとも１種を噴霧熱分解して複合酸化物を得た後、
該複合酸化物をアニールして粒径を１〜５μｍに成長さ
せ、比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばリチウム二
次電池の正極活物質として有用なリチウムニッケル複合
酸化物の製造方法に関する。
次電池の正極活物質として有用なリチウムニッケル複合
酸化物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、リチウム二次電池の正極活物質と
して用いられるリチウムニッケル複合酸化物の製造方法
としては、次のような種々の方法が提案されている。
して用いられるリチウムニッケル複合酸化物の製造方法
としては、次のような種々の方法が提案されている。
【０００３】（イ）炭酸リチウムと酸化ニッケルのよう
な粉末同士を混合し、酸素気流中７５０℃程度で焼成す
る、固相法による方法。
な粉末同士を混合し、酸素気流中７５０℃程度で焼成す
る、固相法による方法。
【０００４】（ロ）低融点の硝酸リチウムや水酸化リチ
ウムと水酸化ニッケルとを混合し、酸素気流中、低温で
焼成する方法。
ウムと水酸化ニッケルとを混合し、酸素気流中、低温で
焼成する方法。
【０００５】（ハ）硝酸リチウムと硝酸ニッケルを水に
溶解させ、超音波で霧状に噴霧し熱分解させる、噴霧熱
分解法による方法。
溶解させ、超音波で霧状に噴霧し熱分解させる、噴霧熱
分解法による方法。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製造方法それぞれにおいて、以下に示すような問題点を
有していた。
製造方法それぞれにおいて、以下に示すような問題点を
有していた。
【０００７】（イ）の固相法においては、出発原料とし
て炭酸塩や酸化物などの粉末を使用するため、比較的高
温で焼成する必要がある。このため、リチウムの蒸発が
激しく、Ｌｉ／Ｎｉのモル比がズレてしまう。又、各々
の粉末を分子レベルで均一に混合することは不可能であ
り、例えば目的とするＬｉＮｉＯ2 以外にＬｉ2 Ｎｉ8
Ｏ10の生成を伴うことがあり、これらを防ぐために酸素
濃度を調整しながら長時間の焼成を数度繰り返す必要が
あった。
て炭酸塩や酸化物などの粉末を使用するため、比較的高
温で焼成する必要がある。このため、リチウムの蒸発が
激しく、Ｌｉ／Ｎｉのモル比がズレてしまう。又、各々
の粉末を分子レベルで均一に混合することは不可能であ
り、例えば目的とするＬｉＮｉＯ2 以外にＬｉ2 Ｎｉ8
Ｏ10の生成を伴うことがあり、これらを防ぐために酸素
濃度を調整しながら長時間の焼成を数度繰り返す必要が
あった。
【０００８】（ロ）の方法においては、固相法の場合と
比較して、低温で合成するためＬｉとＮｉ比のズレが少
ない。
比較して、低温で合成するためＬｉとＮｉ比のズレが少
ない。
【０００９】しかしながら、長時間焼成しないと、得ら
れる複合酸化物の結晶性が悪くなる。このため、二次電
池の活物質として用いた場合、電池の充放電サイクルを
繰り返すうちに、結晶構造が崩れ二次電池の容量が低下
するという問題点を有していた。さらに、二次電池の充
放電サイクル特性を改善するために、Ｎｉに近いイオン
半径を持つＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌといったカチ
オンでＮｉを置換する場合は、Ｎｉと置換カチオンの分
布が不均一なものとならざるを得なかった。
れる複合酸化物の結晶性が悪くなる。このため、二次電
池の活物質として用いた場合、電池の充放電サイクルを
繰り返すうちに、結晶構造が崩れ二次電池の容量が低下
するという問題点を有していた。さらに、二次電池の充
放電サイクル特性を改善するために、Ｎｉに近いイオン
半径を持つＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ａｌといったカチ
オンでＮｉを置換する場合は、Ｎｉと置換カチオンの分
布が不均一なものとならざるを得なかった。
【００１０】（ハ）の噴霧熱分解法においては、リチウ
ムニッケル複合酸化物を構成する元素をイオンレベルで
均一に混合できるため、従来法と比較しても、格段に均
一性を増すことができる。又、原料の粉砕工程を必要と
しないため、粉砕工程に起因する不純物の混入を防止で
きるという利点を有している。
ムニッケル複合酸化物を構成する元素をイオンレベルで
均一に混合できるため、従来法と比較しても、格段に均
一性を増すことができる。又、原料の粉砕工程を必要と
しないため、粉砕工程に起因する不純物の混入を防止で
きるという利点を有している。
【００１１】しかしながら、噴霧熱分解法では、脱水、
乾燥及び熱分解の一連の操作が数秒以内の短時間のうち
に行われるため、従来の焼成処理に比べて熱履歴が極め
て短く、合成した複合酸化物の結晶性が悪くなる傾向を
示す。このため、二次電池の活物質として用いた場合、
電池の充放電サイクルを繰り返すうちに、結晶構造が崩
れ二次電池の容量が低下するという問題点を有してい
た。又、合成した複合酸化物の比表面積が数十ｍ2 ／ｇ
と非常に大きいため、この複合酸化物と接触する電解液
が分解して、二次電池の充放電サイクル特性や保存特性
を著しく低下させる場合があるという問題点を有してい
た。
乾燥及び熱分解の一連の操作が数秒以内の短時間のうち
に行われるため、従来の焼成処理に比べて熱履歴が極め
て短く、合成した複合酸化物の結晶性が悪くなる傾向を
示す。このため、二次電池の活物質として用いた場合、
電池の充放電サイクルを繰り返すうちに、結晶構造が崩
れ二次電池の容量が低下するという問題点を有してい
た。又、合成した複合酸化物の比表面積が数十ｍ2 ／ｇ
と非常に大きいため、この複合酸化物と接触する電解液
が分解して、二次電池の充放電サイクル特性や保存特性
を著しく低下させる場合があるという問題点を有してい
た。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、リチウム二次電池の正極活物質として用いたとき
に、均質で、充放電サイクル特性や保存特性に優れた、
リチウムニッケル複合酸化物の製造方法を提供すること
にある。
決し、リチウム二次電池の正極活物質として用いたとき
に、均質で、充放電サイクル特性や保存特性に優れた、
リチウムニッケル複合酸化物の製造方法を提供すること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法
は、リチウムニッケル複合酸化物を構成する金属元素を
含む化合物の水溶液及びアルコール溶液のうち少なくと
も１種を噴霧熱分解して複合酸化物を得た後、該複合酸
化物をアニールして平均粒径を１〜５μｍに成長させ、
比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇとすることを特徴とする。
め、本発明のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法
は、リチウムニッケル複合酸化物を構成する金属元素を
含む化合物の水溶液及びアルコール溶液のうち少なくと
も１種を噴霧熱分解して複合酸化物を得た後、該複合酸
化物をアニールして平均粒径を１〜５μｍに成長させ、
比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇとすることを特徴とする。
【００１４】又、前記噴霧熱分解の温度は５００〜９０
０℃であり、前記アニールの温度は６００〜８５０℃で
あることを特徴とする。
０℃であり、前記アニールの温度は６００〜８５０℃で
あることを特徴とする。
【００１５】又、前記リチウムニッケル複合酸化物は、
ＬｉＮｉＯ2 であることを特徴とする。
ＬｉＮｉＯ2 であることを特徴とする。
【００１６】又、前記金属元素を含む化合物は無機酸塩
であることを特徴とする。
であることを特徴とする。
【００１７】そして、前記金属元素を含む化合物は、硝
酸リチウム、酢酸リチウム及びギ酸リチウムのうち少な
くとも１種と、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル及びギ酸ニ
ッケルのうち少なくとも１種であることを特徴とする。
酸リチウム、酢酸リチウム及びギ酸リチウムのうち少な
くとも１種と、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル及びギ酸ニ
ッケルのうち少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１８】上述のように、リチウムニッケル複合酸化
物を構成する金属元素を含む化合物の水溶液及び／又は
アルコール溶液を加熱雰囲気中に噴霧すると、瞬時に熱
分解して自己化学分解作用により微細化が起こり、表面
活性の高い微細な複合酸化物が得られる。その後、この
複合酸化物をアニールすることにより、平均粒径が１〜
５μｍに成長し比表面積が２〜１０ｍ2 ／ｇの、リチウ
ム二次電池用正極活物質として好適な表面活性の高い複
合酸化物を得ることができる。
物を構成する金属元素を含む化合物の水溶液及び／又は
アルコール溶液を加熱雰囲気中に噴霧すると、瞬時に熱
分解して自己化学分解作用により微細化が起こり、表面
活性の高い微細な複合酸化物が得られる。その後、この
複合酸化物をアニールすることにより、平均粒径が１〜
５μｍに成長し比表面積が２〜１０ｍ2 ／ｇの、リチウ
ム二次電池用正極活物質として好適な表面活性の高い複
合酸化物を得ることができる。
【００１９】なお、本発明でいうリチウムニッケル複合
酸化物はＬｉＮｉＯ2 に限定されるものではない。特性
改善を目的としてＮｉの一部をＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｇ、Ａｌなどで置換したものもリチウムニッケル
複合酸化物に含む。したがって、本発明のリチウムニッ
ケル複合酸化物を構成する金属元素としては、Ｌｉ、Ｎ
ｉに限定されずに、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａ
ｌなども含まれる。そして、これらの代表的な水溶性化
合物としては、酢酸塩、ギ酸塩、硝酸塩、塩化物などが
挙げられる。これら酢酸塩、ギ酸塩、硝酸塩、塩化物な
どの化合物は、アルコキシドなどの分子中の水素イオン
を金属イオンで置換した有機化合物に比べて極めて安価
であり、原料コストを低く抑えることができるので工業
的に有利である。
酸化物はＬｉＮｉＯ2 に限定されるものではない。特性
改善を目的としてＮｉの一部をＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｇ、Ａｌなどで置換したものもリチウムニッケル
複合酸化物に含む。したがって、本発明のリチウムニッ
ケル複合酸化物を構成する金属元素としては、Ｌｉ、Ｎ
ｉに限定されずに、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａ
ｌなども含まれる。そして、これらの代表的な水溶性化
合物としては、酢酸塩、ギ酸塩、硝酸塩、塩化物などが
挙げられる。これら酢酸塩、ギ酸塩、硝酸塩、塩化物な
どの化合物は、アルコキシドなどの分子中の水素イオン
を金属イオンで置換した有機化合物に比べて極めて安価
であり、原料コストを低く抑えることができるので工業
的に有利である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、リチウムニッケル複合酸化物がＬｉＮｉＯ2 の場合
を例として、実施例により説明する。
て、リチウムニッケル複合酸化物がＬｉＮｉＯ2 の場合
を例として、実施例により説明する。
【００２１】（実施例）まず、ＬｉＮｉＯ2 を構成する
金属元素の化合物として、硝酸リチウム、酢酸リチウ
ム、ギ酸リチウム、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル及びギ
酸ニッケルを用意した。次に、これら化合物を表１に示
す原料の組み合わせで、ＬｉとＮｉのモル比で１：１と
なるようにそれぞれ正確に秤量分取して容器に入れ、こ
れに水とアルコールの１：１（体積比）混合溶液１００
０ｍｌを加えた後、撹拌して溶解させた。
金属元素の化合物として、硝酸リチウム、酢酸リチウ
ム、ギ酸リチウム、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル及びギ
酸ニッケルを用意した。次に、これら化合物を表１に示
す原料の組み合わせで、ＬｉとＮｉのモル比で１：１と
なるようにそれぞれ正確に秤量分取して容器に入れ、こ
れに水とアルコールの１：１（体積比）混合溶液１００
０ｍｌを加えた後、撹拌して溶解させた。
【００２２】次に、この混合溶液を４００〜９００℃間
の所定温度に調整した縦型熱分解炉内へ、１２００ｍｌ
／時間の速度でノズルから霧状に吹き込んで熱分解さ
せ、複合酸化物の粉末を得た。その後、得られた複合酸
化物をアルミナ製の匣に入れ、５００〜９００℃間の所
定温度で２時間アニールして、表１の試料番号１〜１６
に示すＬｉＮｉＯ2 を得た。
の所定温度に調整した縦型熱分解炉内へ、１２００ｍｌ
／時間の速度でノズルから霧状に吹き込んで熱分解さ
せ、複合酸化物の粉末を得た。その後、得られた複合酸
化物をアルミナ製の匣に入れ、５００〜９００℃間の所
定温度で２時間アニールして、表１の試料番号１〜１６
に示すＬｉＮｉＯ2 を得た。
【００２３】又、表１の試料番号１７に示す比較例とし
て、他の合成法によりＬｉＮｉＯ2を得た。即ち、ま
ず、出発原料として水酸化リチウムと水酸化ニッケルを
用意した、次に、この水酸化リチウムと水酸化ニッケル
をＬｉとＮｉのモル比で１：１となるようにそれぞれ正
確に秤量分取した後、ボールミルで粉砕・混合後、７５
０℃で２時間酸素気流中で焼成し、複合酸化物を得た。
て、他の合成法によりＬｉＮｉＯ2を得た。即ち、ま
ず、出発原料として水酸化リチウムと水酸化ニッケルを
用意した、次に、この水酸化リチウムと水酸化ニッケル
をＬｉとＮｉのモル比で１：１となるようにそれぞれ正
確に秤量分取した後、ボールミルで粉砕・混合後、７５
０℃で２時間酸素気流中で焼成し、複合酸化物を得た。
【００２４】次に、以上得られた複合酸化物の粉末につ
いて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮り、それよ
り粒径を求めた。又、窒素吸着法により複合酸化物の比
表面積を求めた。さらに、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析法に
より、複合酸化物の同定を行なった。以上の結果を表１
に示す。なお表１中のＬＮはＬｉＮｉＯ2 を表し、ＮＯ
はＬｉ2 Ｎｉ8 Ｏ10 を表す。
いて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を撮り、それよ
り粒径を求めた。又、窒素吸着法により複合酸化物の比
表面積を求めた。さらに、Ｘ線回折（ＸＲＤ）分析法に
より、複合酸化物の同定を行なった。以上の結果を表１
に示す。なお表１中のＬＮはＬｉＮｉＯ2 を表し、ＮＯ
はＬｉ2 Ｎｉ8 Ｏ10 を表す。
【００２５】
【表１】
【００２６】次に、以上得られた複合酸化物を正極活物
質として、二次電池を作製した。即ち、上記複合酸化物
の粉末と導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤
としてのポリ４フッ化エチレンを混練し、シート状に成
形し、ＳＵＳメッシュに圧着して正極とした。
質として、二次電池を作製した。即ち、上記複合酸化物
の粉末と導電剤としてのアセチレンブラックと、結着剤
としてのポリ４フッ化エチレンを混練し、シート状に成
形し、ＳＵＳメッシュに圧着して正極とした。
【００２７】その後、図１に示すように、ポリプロピレ
ン製のセパレータ５を介して、上記正極３と負極４とし
てのリチウム金属を正極３のＳＵＳメッシュ側が外側に
なるように重ね、正極３を下にしてステンレス製の正極
缶１内に収容した。そして、セパレータ５に電解液を染
み込ませた。なお、電解液としては、プロピレンカーボ
ネートと１，１−ジメトキシエタンの混合溶媒に過塩素
酸リチウムを溶解させたものを用いた。その後、正極缶
１の口を絶縁パッキング６を介してステンレス製の負極
板２で封止し、表２に示す種類のリチウム二次電池を完
成させた。
ン製のセパレータ５を介して、上記正極３と負極４とし
てのリチウム金属を正極３のＳＵＳメッシュ側が外側に
なるように重ね、正極３を下にしてステンレス製の正極
缶１内に収容した。そして、セパレータ５に電解液を染
み込ませた。なお、電解液としては、プロピレンカーボ
ネートと１，１−ジメトキシエタンの混合溶媒に過塩素
酸リチウムを溶解させたものを用いた。その後、正極缶
１の口を絶縁パッキング６を介してステンレス製の負極
板２で封止し、表２に示す種類のリチウム二次電池を完
成させた。
【００２８】次に、得られたリチウム二次電池につい
て、充放電電流密度０．５ｍＡ／ｃｍ2 、充電終止電圧
が４．２Ｖ、放電終止電圧が３．０Ｖの条件下で１００
サイクルの充放電試験を行なった。その後、充放電試験
終了後の二次電池を解体し、正極の状態（剥離の有無）
を目視で確認した。以上の結果を表２に示す。
て、充放電電流密度０．５ｍＡ／ｃｍ2 、充電終止電圧
が４．２Ｖ、放電終止電圧が３．０Ｖの条件下で１００
サイクルの充放電試験を行なった。その後、充放電試験
終了後の二次電池を解体し、正極の状態（剥離の有無）
を目視で確認した。以上の結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表１の結果より、リチウムニッケル複合酸
化物を構成する金属元素の溶液を噴霧熱分解した後、ア
ニールすることにより、平均粒径を１〜５μｍに成長さ
せ、比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇとした複合酸化物が得
られる。又、この複合酸化物はＬｉＮｉＯ2 の単相を示
している。そして、この複合酸化物を正極活物質として
用いることにより、表２に示すように、充放電サイクル
特性に優れた電極の剥離などの劣化のないリチウム二次
電池が得られる。
化物を構成する金属元素の溶液を噴霧熱分解した後、ア
ニールすることにより、平均粒径を１〜５μｍに成長さ
せ、比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇとした複合酸化物が得
られる。又、この複合酸化物はＬｉＮｉＯ2 の単相を示
している。そして、この複合酸化物を正極活物質として
用いることにより、表２に示すように、充放電サイクル
特性に優れた電極の剥離などの劣化のないリチウム二次
電池が得られる。
【００３１】なお、噴霧熱分解温度の具体的な温度範囲
としては、５００〜９００℃が好ましい。即ち、５００
℃以上ではリチウムニッケル複合酸化物の単相が得られ
る。又、上限は、生成したリチウムニッケル複合酸化物
が熱により再度分解しない温度以下に限定される。
としては、５００〜９００℃が好ましい。即ち、５００
℃以上ではリチウムニッケル複合酸化物の単相が得られ
る。又、上限は、生成したリチウムニッケル複合酸化物
が熱により再度分解しない温度以下に限定される。
【００３２】又、アニール温度の具体的な温度範囲とし
ては、６００〜８５０℃が好ましい。即ち、６００℃未
満では熱分解で得たリチウムニッケル複合酸化物の結晶
性や粒径の成長が不十分で、二次電池としたときのサイ
クル特性や保存特性の改善がみられない。一方、アニー
ル温度が８５０℃を超えると粒径が成長しすぎて、リチ
ウムニッケル複合酸化物を正極活物質としたときに得ら
れる二次電池の容量が低下してしまう。
ては、６００〜８５０℃が好ましい。即ち、６００℃未
満では熱分解で得たリチウムニッケル複合酸化物の結晶
性や粒径の成長が不十分で、二次電池としたときのサイ
クル特性や保存特性の改善がみられない。一方、アニー
ル温度が８５０℃を超えると粒径が成長しすぎて、リチ
ウムニッケル複合酸化物を正極活物質としたときに得ら
れる二次電池の容量が低下してしまう。
【００３３】なお、上記実施例においては、ＬｉＮｉＯ
2 を構成する金属元素の化合物が硝酸塩、酢酸塩又はギ
酸塩の場合について説明したが、本発明はこれのみに限
定されるものではない。即ち、これら以外に塩化物など
の水又はアルコールに溶解する化合物を適宜用いること
ができる。
2 を構成する金属元素の化合物が硝酸塩、酢酸塩又はギ
酸塩の場合について説明したが、本発明はこれのみに限
定されるものではない。即ち、これら以外に塩化物など
の水又はアルコールに溶解する化合物を適宜用いること
ができる。
【００３４】又、試料番号１４に示すように、これらＬ
ｉＮｉＯ2 を構成する金属元素の化合物のうち、Ｌｉ化
合物として硝酸リチウムを用いＮｉ化合物としてギ酸ニ
ッケルを用いることにより、試料番号１０に示す酢酸リ
チウムと酢酸ニッケルを用いた場合や、試料番号１１に
示すギ酸リチウムとギ酸ニッケルを用いた場合と比較し
て放電容量が高く、試料番号４に示す硝酸リチウムと硝
酸ニッケルを用いた場合と同等の高い放電容量を得るこ
とができる。そして、この硝酸リチウムとギ酸ニッケル
を用いた場合には、式（１）に示すような反応が起こ
り、式（２）の反応が起こる硝酸リチウムと硝酸ニッケ
ルと比較して、ＮＯ2 の発生量が１／３となり、反応後
の廃ガス処理が容易となる。したがって、ＬｉＮｉＯ2
を構成する金属元素の化合物としては、硝酸リチウムと
ギ酸ニッケルを用いるのが最も好ましい。
ｉＮｉＯ2 を構成する金属元素の化合物のうち、Ｌｉ化
合物として硝酸リチウムを用いＮｉ化合物としてギ酸ニ
ッケルを用いることにより、試料番号１０に示す酢酸リ
チウムと酢酸ニッケルを用いた場合や、試料番号１１に
示すギ酸リチウムとギ酸ニッケルを用いた場合と比較し
て放電容量が高く、試料番号４に示す硝酸リチウムと硝
酸ニッケルを用いた場合と同等の高い放電容量を得るこ
とができる。そして、この硝酸リチウムとギ酸ニッケル
を用いた場合には、式（１）に示すような反応が起こ
り、式（２）の反応が起こる硝酸リチウムと硝酸ニッケ
ルと比較して、ＮＯ2 の発生量が１／３となり、反応後
の廃ガス処理が容易となる。したがって、ＬｉＮｉＯ2
を構成する金属元素の化合物としては、硝酸リチウムと
ギ酸ニッケルを用いるのが最も好ましい。
【００３５】 ＬｉＮＯ3 ＋Ｎｉ（ＨＣＯＯ）2 ＋Ｏ2 → ＬｉＮｉＯ2 ＋２ＣＯ2 ＋ＮＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ ・・（１） ＬｉＮＯ3 ＋Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 → ＬｉＮｉＯ2 ＋３ＮＯ2 ＋０．５Ｏ2 ・・（２）。
【００３６】又、リチウムニッケル複合酸化物が、Ｌｉ
ＮｉＯ2 以外の、ＬｉＮｉＯ2 のＮｉサイトの一部をＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａｌなどで置換したもの
などの場合にも、同様の効果を得ることができる。
ＮｉＯ2 以外の、ＬｉＮｉＯ2 のＮｉサイトの一部をＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ａｌなどで置換したもの
などの場合にも、同様の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
製造方法によれば、均質で、粒径が１〜５μｍであって
比表面積が２〜１０ｍ2 ／ｇのリチウムニッケル複合酸
化物を得ることができる。
製造方法によれば、均質で、粒径が１〜５μｍであって
比表面積が２〜１０ｍ2 ／ｇのリチウムニッケル複合酸
化物を得ることができる。
【００３８】したがって、この複合酸化物を二次電池の
正極活物質として用いることにより、充放電サイクル特
性や保存特性に優れたリチウム二次電池を得ることがで
きる。
正極活物質として用いることにより、充放電サイクル特
性や保存特性に優れたリチウム二次電池を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リチウム二次電池の一例を示す断面図である。
１ 正極缶 ２ 負極板 ３ 正極 ４ 負極 ５ セパレータ ６ 絶縁パッキング
Claims (5)
- 【請求項１】 リチウムニッケル複合酸化物を構成する
金属元素を含む化合物の水溶液及びアルコール溶液のう
ち少なくとも１種を噴霧熱分解して複合酸化物を得た
後、該複合酸化物をアニールして平均粒径を１〜５μｍ
に成長させ、比表面積を２〜１０ｍ2 ／ｇとすることを
特徴とする、リチウムニッケル複合酸化物の製造方法。 - 【請求項２】 前記噴霧熱分解の温度は５００〜９００
℃であり、前記アニールの温度は６００〜８５０℃であ
ることを特徴とする、請求項１記載のリチウムニッケル
複合酸化物の製造方法。 - 【請求項３】 前記リチウムニッケル複合酸化物は、Ｌ
ｉＮｉＯ2 であることを特徴とする、請求項１又は請求
項２記載のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法。 - 【請求項４】 前記金属元素を含む化合物は無機酸塩で
あることを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれかに
記載のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法。 - 【請求項５】 前記金属元素を含む化合物は、硝酸リチ
ウム、酢酸リチウム及びギ酸リチウムのうち少なくとも
１種と、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル及びギ酸ニッケル
のうち少なくとも１種であることを特徴とする、請求項
１〜３のうちいずれかに記載のリチウムニッケル複合酸
化物の製造方法。
Priority Applications (7)
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| JP8-213435 | 1996-08-13 | ||
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| JP3407594B2 JP3407594B2 (ja) | 2003-05-19 |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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-
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- 1997-04-14 JP JP09561797A patent/JP3407594B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-13 KR KR1019970038609A patent/KR100282720B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
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