JPH11214002A - リチウムイオン二次電池用正極材料及びその製造方法 - Google Patents
リチウムイオン二次電池用正極材料及びその製造方法Info
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- JPH11214002A JPH11214002A JP10014375A JP1437598A JPH11214002A JP H11214002 A JPH11214002 A JP H11214002A JP 10014375 A JP10014375 A JP 10014375A JP 1437598 A JP1437598 A JP 1437598A JP H11214002 A JPH11214002 A JP H11214002A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 二次電池の正極材料としてリチウム−ニッケ
ル複合酸化物を製造するにあたり、その原料とするニッ
ケル化合物とリチウム化合物を十分に高温で焼成して
も、正極材料として好適な結晶構造を維持し、かつ結晶
粒子が粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化物を得
る。 【解決手段】 一酸化ニッケルとリチウム化合物とを固
相反応法で反応させることにより、リチウム−ニッケル
複合酸化物からなるリチウムイオン二次電池用正極材料
を製造する方法において、一酸化ニッケルとして微細結
晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使用
する。
ル複合酸化物を製造するにあたり、その原料とするニッ
ケル化合物とリチウム化合物を十分に高温で焼成して
も、正極材料として好適な結晶構造を維持し、かつ結晶
粒子が粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化物を得
る。 【解決手段】 一酸化ニッケルとリチウム化合物とを固
相反応法で反応させることにより、リチウム−ニッケル
複合酸化物からなるリチウムイオン二次電池用正極材料
を製造する方法において、一酸化ニッケルとして微細結
晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使用
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン二
次電池の正極の形成に適した正極材料とその製造方法に
関する。
次電池の正極の形成に適した正極材料とその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ブック型コンピューター、携帯電
話、カメラ一体型ＶＴＲ、デジタルカメラ等の電子機器
の普及と小型化に伴い、これらの電子機器において主電
源又は補助電源として利用される二次電池もその需要が
著しく伸びている。そして二次電池に対しては、小型・
軽量化、高エネルギー密度化、高い充放電特性、高い安
全性、低価格化等が要求されている。
話、カメラ一体型ＶＴＲ、デジタルカメラ等の電子機器
の普及と小型化に伴い、これらの電子機器において主電
源又は補助電源として利用される二次電池もその需要が
著しく伸びている。そして二次電池に対しては、小型・
軽量化、高エネルギー密度化、高い充放電特性、高い安
全性、低価格化等が要求されている。
【０００３】現在、二次電池には、充放電を担う材料や
構造により幾種類かが実用化されているが、その中でも
充放電によりリチウムイオンが正極と負極の間を移動す
る所謂リチウムイオン二次電池が、最もエネルギー密度
が高く、小型・軽量化にも適していることから注目され
ており、開発が進められている。
構造により幾種類かが実用化されているが、その中でも
充放電によりリチウムイオンが正極と負極の間を移動す
る所謂リチウムイオン二次電池が、最もエネルギー密度
が高く、小型・軽量化にも適していることから注目され
ており、開発が進められている。
【０００４】このリチウムイオン二次電池の正極材料と
しては、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等のリ
チウムを含有しない金属硫化物あるいは酸化物も使用さ
れているが、構造安定性、製造の容易性等の点から一般
にリチウム−コバルト複合酸化物が使用されている。
しては、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等のリ
チウムを含有しない金属硫化物あるいは酸化物も使用さ
れているが、構造安定性、製造の容易性等の点から一般
にリチウム−コバルト複合酸化物が使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コバル
トは高価で価格が安定しないため、正極材料にコバルト
を使用したリチウムイオン二次電池には、安価に製造す
ることができないという問題が生じている。そこで、コ
バルトに代えて、より安価なニッケルやマンガンを主原
料とする正極材料の実用化が要求されている。
トは高価で価格が安定しないため、正極材料にコバルト
を使用したリチウムイオン二次電池には、安価に製造す
ることができないという問題が生じている。そこで、コ
バルトに代えて、より安価なニッケルやマンガンを主原
料とする正極材料の実用化が要求されている。
【０００６】ここで、リチウム−ニッケル複合酸化物
は、リチウム−コバルト複合酸化物と同様の結晶構造を
有するので、正極材料としてリチウム−ニッケル複合酸
化物を用いた場合、高いエネルギー密度が期待される。
しかし、正極材料としてリチウム−ニッケル複合酸化物
を製造するにあたり、その原料であるリチウム化合物と
ニッケル化合物とを固相反応させるために高温で焼成す
ると、結晶構造が電池材料として不向きな構造に変化す
るため、十分に高い温度で反応させることができない。
そのため、結晶粒の成長が遅くなり、微細な結晶粒のリ
チウム−ニッケル複合酸化物しか得られない。そしてこ
のリチウム−ニッケル複合酸化物の微細な結晶粒を正極
材料として用いた場合には、限られた容積内で充填密度
を十分に確保できないため、適度に粒子サイズが制御さ
れた正極材料を用いた場合に比して二次電池の電池容量
が小さくなり、また正極材料の表面積が大きくなりすぎ
るという欠点があった。
は、リチウム−コバルト複合酸化物と同様の結晶構造を
有するので、正極材料としてリチウム−ニッケル複合酸
化物を用いた場合、高いエネルギー密度が期待される。
しかし、正極材料としてリチウム−ニッケル複合酸化物
を製造するにあたり、その原料であるリチウム化合物と
ニッケル化合物とを固相反応させるために高温で焼成す
ると、結晶構造が電池材料として不向きな構造に変化す
るため、十分に高い温度で反応させることができない。
そのため、結晶粒の成長が遅くなり、微細な結晶粒のリ
チウム−ニッケル複合酸化物しか得られない。そしてこ
のリチウム−ニッケル複合酸化物の微細な結晶粒を正極
材料として用いた場合には、限られた容積内で充填密度
を十分に確保できないため、適度に粒子サイズが制御さ
れた正極材料を用いた場合に比して二次電池の電池容量
が小さくなり、また正極材料の表面積が大きくなりすぎ
るという欠点があった。
【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点を解決
しようとするものであり、ニッケルを主原料とし、か
つ、二次電池の正極材料として好適な結晶構造を維持し
たまま、結晶粒子を粗大化させることのできる新たな二
次電池用正極材料とその製造方法を提供することを目的
とする。
しようとするものであり、ニッケルを主原料とし、か
つ、二次電池の正極材料として好適な結晶構造を維持し
たまま、結晶粒子を粗大化させることのできる新たな二
次電池用正極材料とその製造方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するため、一酸化ニッケルとリチウム化合物と
を固相反応法で反応させることによりリチウム−ニッケ
ル複合酸化物からなるリチウムイオン二次電池用正極材
料を製造する方法であって、一酸化ニッケルとして微細
結晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使
用することを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極
材料の製造方法を提供する。
的を達成するため、一酸化ニッケルとリチウム化合物と
を固相反応法で反応させることによりリチウム−ニッケ
ル複合酸化物からなるリチウムイオン二次電池用正極材
料を製造する方法であって、一酸化ニッケルとして微細
結晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使
用することを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極
材料の製造方法を提供する。
【０００９】また、微細結晶が粗に結合してなる多結晶
一酸化ニッケル粒子と、リチウム化合物とを固相反応法
で反応させてなるリチウム−ニッケル複合酸化物からな
ることを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料
を提供する。
一酸化ニッケル粒子と、リチウム化合物とを固相反応法
で反応させてなるリチウム−ニッケル複合酸化物からな
ることを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料
を提供する。
【００１０】この本発明のリチウムイオン二次電池用正
極材料において、原料とする一酸化ニッケルの粒子状態
につき、微細結晶が粗に結合しているとは、任意の粒子
形状で、好ましくは粒径５μｍ以下の微細結晶が、空隙
を含む粒界を介して化学的に結合している状態をいう。
この粒子状態は、従来、正極材料に使用されている一酸
化ニッケルの単結晶、あるいは微細結晶からなる多結晶
粒子が空隙のない粒界を有していたのに対して明確に区
別される。
極材料において、原料とする一酸化ニッケルの粒子状態
につき、微細結晶が粗に結合しているとは、任意の粒子
形状で、好ましくは粒径５μｍ以下の微細結晶が、空隙
を含む粒界を介して化学的に結合している状態をいう。
この粒子状態は、従来、正極材料に使用されている一酸
化ニッケルの単結晶、あるいは微細結晶からなる多結晶
粒子が空隙のない粒界を有していたのに対して明確に区
別される。
【００１１】本発明によれば、ニッケル化合物とリチウ
ム化合物とを固相反応法で反応させてリチウム−ニッケ
ル複合酸化物からなる正極材料を製造するにあたり、そ
の原料であるニッケル化合物として、上述のように微細
結晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使
用するので、十分に高い温度で焼成しても二次電池の正
極材料として好適な結晶構造を維持し、かつ結晶粒子の
粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化物を得ることが
可能となる。したがって、二次電池の電池容量を増大さ
せることが可能となる。
ム化合物とを固相反応法で反応させてリチウム−ニッケ
ル複合酸化物からなる正極材料を製造するにあたり、そ
の原料であるニッケル化合物として、上述のように微細
結晶が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使
用するので、十分に高い温度で焼成しても二次電池の正
極材料として好適な結晶構造を維持し、かつ結晶粒子の
粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化物を得ることが
可能となる。したがって、二次電池の電池容量を増大さ
せることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】図５は、本発明の正極材料が使用されるリ
チウムイオン二次電池１０の充電時の状態を示す模式図
である。
チウムイオン二次電池１０の充電時の状態を示す模式図
である。
【００１４】このリチウムイオン二次電池１０は、本発
明の正極材料１からなる正極、リチウムイオンをドープ
・脱ドープ可能な負極材料２からなる負極、リチウム塩
を非水溶媒に溶解してなる非水電解液３及びセパレータ
４からなっている。
明の正極材料１からなる正極、リチウムイオンをドープ
・脱ドープ可能な負極材料２からなる負極、リチウム塩
を非水溶媒に溶解してなる非水電解液３及びセパレータ
４からなっている。
【００１５】このリチウムイオン二次電池１０において
は、同図のように充電器２０を用いて充填することによ
りリチウムイオン５が正極材料１から離脱して負極材料
２に挿入され、また、放電時には、リチウムイオン５が
負極材料２から離脱して正極材料１へ移行し、繰り返し
使用される。
は、同図のように充電器２０を用いて充填することによ
りリチウムイオン５が正極材料１から離脱して負極材料
２に挿入され、また、放電時には、リチウムイオン５が
負極材料２から離脱して正極材料１へ移行し、繰り返し
使用される。
【００１６】ここで、正極を形成する本発明の正極材料
１は、一酸化ニッケルとリチウム化合物とを固相反応法
により反応させて得たリチウム−ニッケル複合酸化物で
あって、その原料とする一酸化ニッケルとして微細結晶
が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使用し
たものである。この固相反応に使用する一酸化ニッケル
としては、それを構成する微細結晶の粒径が５μｍ以下
であることが好ましい。このような多結晶一酸化ニッケ
ル粒子を使用することにより、従来法よりも短時間で正
極材料に適したリチウム−ニッケル複合酸化物を得るこ
とができる。またこの多結晶粒子の粒径を制御すること
により所望の粒径のリチウム−ニッケル複合酸化物を得
ることができる。
１は、一酸化ニッケルとリチウム化合物とを固相反応法
により反応させて得たリチウム−ニッケル複合酸化物で
あって、その原料とする一酸化ニッケルとして微細結晶
が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使用し
たものである。この固相反応に使用する一酸化ニッケル
としては、それを構成する微細結晶の粒径が５μｍ以下
であることが好ましい。このような多結晶一酸化ニッケ
ル粒子を使用することにより、従来法よりも短時間で正
極材料に適したリチウム−ニッケル複合酸化物を得るこ
とができる。またこの多結晶粒子の粒径を制御すること
により所望の粒径のリチウム−ニッケル複合酸化物を得
ることができる。
【００１７】多結晶一酸化ニッケル粒子における微細結
晶の粗な結合の程度としては、原料の機械的な混合工程
において、できる限り粉砕しないようにすることが好ま
しい。
晶の粗な結合の程度としては、原料の機械的な混合工程
において、できる限り粉砕しないようにすることが好ま
しい。
【００１８】また、多結晶一酸化ニッケル粒子は、水酸
化ニッケルや硝酸ニッケル等を空気を断って熱したり、
あるいは一酸化ニッケルの微細結晶にメカニカルアロイ
ング法を適用すること等によって製造することができ
る。
化ニッケルや硝酸ニッケル等を空気を断って熱したり、
あるいは一酸化ニッケルの微細結晶にメカニカルアロイ
ング法を適用すること等によって製造することができ
る。
【００１９】一方、一酸化ニッケルと共に正極材料１の
主原料となるリチウム化合物としては、リチウムの炭酸
塩、硝酸塩、酸化物あるいは水酸化物等を使用すること
ができる。
主原料となるリチウム化合物としては、リチウムの炭酸
塩、硝酸塩、酸化物あるいは水酸化物等を使用すること
ができる。
【００２０】一酸化ニッケルとリチウム化合物からリチ
ウム−ニッケル複合酸化物を形成する固相反応の条件と
しては、一酸化ニッケルとして使用する多結晶一酸化ニ
ッケル粒子が固相をなす反応条件であれば特に制限はな
いが、例えば酸素雰囲気、空気雰囲気等において、温度
７５０〜８５０℃で、焼成時間１２〜３６時間とするこ
とにより、正極材料として好ましい構造のリチウム−ニ
ッケル複合酸化物を得ることができる。
ウム−ニッケル複合酸化物を形成する固相反応の条件と
しては、一酸化ニッケルとして使用する多結晶一酸化ニ
ッケル粒子が固相をなす反応条件であれば特に制限はな
いが、例えば酸素雰囲気、空気雰囲気等において、温度
７５０〜８５０℃で、焼成時間１２〜３６時間とするこ
とにより、正極材料として好ましい構造のリチウム−ニ
ッケル複合酸化物を得ることができる。
【００２１】また、このようにして得たリチウム−ニッ
ケル複合酸化物から正極を作製する方法としては、例え
ば、このリチウム−ニッケル複合酸化物の粉末と必要に
応じてカーボンブラックやグラファイト等の導電材料
と、さらにポリフッ化ビニリデン等のバインダー樹脂と
を均一に混合して正極合剤組成物を調製し、それを圧縮
成型することによりコイン型セル用のペレット状の正極
を作製することができる。あるいは、リチウム−ニッケ
ル複合酸化物の粉末と導電材料とバインダー樹脂とに加
えて、さらにホルムアミドやＮ−メチルピロリドン等の
溶媒を添加してペースト状の正極合剤組成物を調製し、
これを正極集電体に塗布し乾燥することにより巻き回し
セル用の正極を作製してもよい。
ケル複合酸化物から正極を作製する方法としては、例え
ば、このリチウム−ニッケル複合酸化物の粉末と必要に
応じてカーボンブラックやグラファイト等の導電材料
と、さらにポリフッ化ビニリデン等のバインダー樹脂と
を均一に混合して正極合剤組成物を調製し、それを圧縮
成型することによりコイン型セル用のペレット状の正極
を作製することができる。あるいは、リチウム−ニッケ
ル複合酸化物の粉末と導電材料とバインダー樹脂とに加
えて、さらにホルムアミドやＮ−メチルピロリドン等の
溶媒を添加してペースト状の正極合剤組成物を調製し、
これを正極集電体に塗布し乾燥することにより巻き回し
セル用の正極を作製してもよい。
【００２２】なお、上述のリチウムイオン二次電池１０
において、負極を構成するリチウムイオンをドープ・脱
ドープ可能な負極材料２としては、熱分解炭素類、コー
クス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コー
クス等）、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分
子化合物焼成体（フェノール、フラン樹脂等を適当な温
度で焼成して炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の
炭素質材料、あるいはポリアセチレン、ポリビニロール
等のポリマーを使用することができる。この他、本発明
の正極材料が使用されるリチウムイオン二次電池の負極
材料としては、金属リチウムや、リチウムとアルミニウ
ムのリチウム合金等を使用することができる。
において、負極を構成するリチウムイオンをドープ・脱
ドープ可能な負極材料２としては、熱分解炭素類、コー
クス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コー
クス等）、グラファイト類、ガラス状炭素類、有機高分
子化合物焼成体（フェノール、フラン樹脂等を適当な温
度で焼成して炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の
炭素質材料、あるいはポリアセチレン、ポリビニロール
等のポリマーを使用することができる。この他、本発明
の正極材料が使用されるリチウムイオン二次電池の負極
材料としては、金属リチウムや、リチウムとアルミニウ
ムのリチウム合金等を使用することができる。
【００２３】非水電解液３を形成するリチウム塩として
は、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢ
Ｆ4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ
3Ｌｉ、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2等の一種又は複数種を併
せて使用することができる。また、これらを溶解する非
水溶媒としては、高誘電率溶媒であるプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の環
状カーボネート類や、低粘度溶媒である１，２−ジメト
キシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチル
カーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジプロピルカーボネート等をあげることが
でき、この他、スルホラン、１，２−ジエトキシエタ
ン、３−メチル１，３−ジオキソラン、プロピオン酸メ
チル、酪酸メチル等を使用することができる。中でも、
耐電圧性の点から、プロピレンカーボネート、ビニレン
カーボネート等の環状カーボネート類と、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネ
ート等の鎖状カーボネート類とを併用することが好まし
い。
は、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢ
Ｆ4、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＣＨ3ＳＯ3Ｌｉ、ＣＦ3ＳＯ
3Ｌｉ、ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2等の一種又は複数種を併
せて使用することができる。また、これらを溶解する非
水溶媒としては、高誘電率溶媒であるプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネー
ト、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の環
状カーボネート類や、低粘度溶媒である１，２−ジメト
キシエタン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチル
カーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカ
ーボネート、ジプロピルカーボネート等をあげることが
でき、この他、スルホラン、１，２−ジエトキシエタ
ン、３−メチル１，３−ジオキソラン、プロピオン酸メ
チル、酪酸メチル等を使用することができる。中でも、
耐電圧性の点から、プロピレンカーボネート、ビニレン
カーボネート等の環状カーボネート類と、ジメチルカー
ボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネ
ート等の鎖状カーボネート類とを併用することが好まし
い。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
【００２５】実施例１ 正極材料に使用する一酸化ニッケル（ＮｉＯ）として、
図１に示す通り、約１μｍの粒子が粗に結合し、平均７
μｍの多結晶体をなしている粒子を用意した。
図１に示す通り、約１μｍの粒子が粗に結合し、平均７
μｍの多結晶体をなしている粒子を用意した。
【００２６】このＮｉＯとＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏとを、その
配合比（モル比）を１：１とし、ライ潰機を用いて約１
０分間混合した。この混合操作により、ＮｉＯの平均粒
径は、当初の平均７μｍから約５μｍに低下した。
配合比（モル比）を１：１とし、ライ潰機を用いて約１
０分間混合した。この混合操作により、ＮｉＯの平均粒
径は、当初の平均７μｍから約５μｍに低下した。
【００２７】ＮｉＯとＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏとの混合物を９
９．５％の高純度アルミナボートに入れ、酸素雰囲気に
て焼成を行った。焼成温度は７５０℃とした。この焼成
温度では、ＮｉＯは固相状態であり、ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ
は分解した。
９．５％の高純度アルミナボートに入れ、酸素雰囲気に
て焼成を行った。焼成温度は７５０℃とした。この焼成
温度では、ＮｉＯは固相状態であり、ＬｉＯＨ・Ｈ2Ｏ
は分解した。
【００２８】図４は、この焼成工程における焼成時間と
反応生成物であるＬｉＮｉＯ2の平均結晶粒径とを示し
た図である。得られた反応生成物がＬｉＮｉＯ2である
ことの確認は、Ｘ線回析による強度分布解析により行っ
た。
反応生成物であるＬｉＮｉＯ2の平均結晶粒径とを示し
た図である。得られた反応生成物がＬｉＮｉＯ2である
ことの確認は、Ｘ線回析による強度分布解析により行っ
た。
【００２９】このＸ線回析において、＜００３＞ピーク
は二次電池用正極材料として好適な構造を反映するもの
であり、＜１０４＞ピークは二次電池用正極材料として
は不向きな構造が同時に含まれることを示すものであ
る。そこで、二次電池用正極材料として好適な構造を形
成しているか否かをはかる指標として、図４には、Ｘ線
回析による＜１０４＞と＜００３＞のピークの強度比を
併せて示した。両者の強度比＜１０４＞／＜００３＞が
小さいほど二次電池用正極材料として良好であることを
示す。
は二次電池用正極材料として好適な構造を反映するもの
であり、＜１０４＞ピークは二次電池用正極材料として
は不向きな構造が同時に含まれることを示すものであ
る。そこで、二次電池用正極材料として好適な構造を形
成しているか否かをはかる指標として、図４には、Ｘ線
回析による＜１０４＞と＜００３＞のピークの強度比を
併せて示した。両者の強度比＜１０４＞／＜００３＞が
小さいほど二次電池用正極材料として良好であることを
示す。
【００３０】比較例１ 従来の正極材料の原料として使用されている、図２に示
すような平均粒径０．５μｍでほぼ単結晶のＮｉＯを使
用する以外は実施例１と同様にしてＮｉＯとＬｉＯＨ・
Ｈ2ＯとからＬｉＮｉＯ2を生成し、その確認をＸ線回折
による強度分布解析により行い、平均結晶粒径及び＜１
０４＞と＜００３＞のピークの強度比を図４に示した。
すような平均粒径０．５μｍでほぼ単結晶のＮｉＯを使
用する以外は実施例１と同様にしてＮｉＯとＬｉＯＨ・
Ｈ2ＯとからＬｉＮｉＯ2を生成し、その確認をＸ線回折
による強度分布解析により行い、平均結晶粒径及び＜１
０４＞と＜００３＞のピークの強度比を図４に示した。
【００３１】比較例２ 図３（ａ）に示すように平均粒径５μｍの単結晶と同図
（ｂ）に示すように密に結合した多結晶粒子との混合物
からなるＮｉＯを使用し、それ以外は実施例１と同様に
してＮｉＯとＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとからＬｉＮｉＯ2を生成
し、その確認をＸ線回折による強度分布解析により行
い、平均結晶粒径及び＜１０４＞と＜００３＞のピーク
の強度比を図４に示した。
（ｂ）に示すように密に結合した多結晶粒子との混合物
からなるＮｉＯを使用し、それ以外は実施例１と同様に
してＮｉＯとＬｉＯＨ・Ｈ2ＯとからＬｉＮｉＯ2を生成
し、その確認をＸ線回折による強度分布解析により行
い、平均結晶粒径及び＜１０４＞と＜００３＞のピーク
の強度比を図４に示した。
【００３２】図４から明らかなように、本実施例による
ＬｉＮｉＯ2は焼成後に二次電池用正極材料として好適
な構造を有し、比較例１のＬｉＮｉＯ2に比べて３〜４
倍の結晶粒径を有していることがわかる。比較例２の場
合、本実施例と同様に、比較例１に比べて３〜４倍の結
晶粒径を有しているが、＜１０４＞と＜００３＞のピー
クの強度比から、二次電池用正極材料に好適な構造を十
分確保していないことがわかる。
ＬｉＮｉＯ2は焼成後に二次電池用正極材料として好適
な構造を有し、比較例１のＬｉＮｉＯ2に比べて３〜４
倍の結晶粒径を有していることがわかる。比較例２の場
合、本実施例と同様に、比較例１に比べて３〜４倍の結
晶粒径を有しているが、＜１０４＞と＜００３＞のピー
クの強度比から、二次電池用正極材料に好適な構造を十
分確保していないことがわかる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、ニッケル酸化物とリチ
ウム化合物を焼成して固相反応によりリチウム−ニッケ
ル複合酸化物を製造するにあたり、十分に高温で焼成し
ても、二次電池の正極材料として好適な結晶構造を維持
し、結晶粒子が粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化
物を得ることができる。したがって、二次電池の電池容
量を増大させることが可能となる。
ウム化合物を焼成して固相反応によりリチウム−ニッケ
ル複合酸化物を製造するにあたり、十分に高温で焼成し
ても、二次電池の正極材料として好適な結晶構造を維持
し、結晶粒子が粗大化したリチウム−ニッケル複合酸化
物を得ることができる。したがって、二次電池の電池容
量を増大させることが可能となる。
【図１】実施例で正極材料に使用した一酸化ニッケルの
粒子状態の模式図である。
粒子状態の模式図である。
【図２】比較例で正極材料に使用した一酸化ニッケルの
粒子状態の模式図である。
粒子状態の模式図である。
【図３】比較例で正極材料に使用した一酸化ニッケルの
粒子状態の模式図である。
粒子状態の模式図である。
【図４】一酸化ニッケルと水酸化リチウムとの焼成工程
における、焼成時間と反応生成物であるＬｉＮｉＯ2の
平均結晶粒径、及びその＜１０４＞と＜００３＞のピー
クの強度比の関係図である。
における、焼成時間と反応生成物であるＬｉＮｉＯ2の
平均結晶粒径、及びその＜１０４＞と＜００３＞のピー
クの強度比の関係図である。
【図５】リチウムイオン二次電池の充電時の状態を示す
模式図である。
模式図である。
１…正極材料、 ２…負極材料、 ３…非水電解液、
４…セパレータ、 ５…リチウムイオン、１０…リチウ
ムイオン二次電池、２０…充電器
４…セパレータ、 ５…リチウムイオン、１０…リチウ
ムイオン二次電池、２０…充電器
Claims (4)
- 【請求項１】 一酸化ニッケルとリチウム化合物とを固
相反応法で反応させることによりリチウム−ニッケル複
合酸化物からなるリチウムイオン二次電池用正極材料を
製造する方法であって、一酸化ニッケルとして微細結晶
が粗に結合してなる多結晶一酸化ニッケル粒子を使用す
ることを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料
の製造方法。 - 【請求項２】 多結晶一酸化ニッケル粒子を構成する微
細結晶の粒径が５μｍ以下である請求項１記載のリチウ
ムイオン二次電池用正極材料の製造方法。 - 【請求項３】 微細結晶が粗に結合してなる多結晶一酸
化ニッケル粒子と、リチウム化合物とを固相反応法で反
応させてなるリチウム−ニッケル複合酸化物からなるこ
とを特徴とするリチウムイオン二次電池用正極材料。 - 【請求項４】 多結晶一酸化ニッケル粒子を構成する微
細結晶の粒径が５μｍ以下である請求項３記載のリチウ
ムイオン二次電池用正極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014375A JPH11214002A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | リチウムイオン二次電池用正極材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10014375A JPH11214002A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | リチウムイオン二次電池用正極材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214002A true JPH11214002A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11859313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10014375A Pending JPH11214002A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | リチウムイオン二次電池用正極材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214002A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009021251A (ja) * | 2007-07-16 | 2009-01-29 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池の正極活物質、その形成方法及びリチウム二次電池 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP10014375A patent/JPH11214002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009021251A (ja) * | 2007-07-16 | 2009-01-29 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池の正極活物質、その形成方法及びリチウム二次電池 |
| US8999578B2 (en) | 2007-07-16 | 2015-04-07 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive electrode active materials for lithium secondary battery, method for preparing the same and lithium secondary battery comprising the same |
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