JPWO2019082992A1 - ニッケル複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
炭素含有量が0.15質量%以下であるニッケル複合酸化物を提供する。
[ニッケル複合酸化物]
まず、本実施形態のニッケル複合酸化物の一構成例について説明する。
=(Albefore−Alafter)/W×100 ・・・(1)
なお、上記式(1)中の、Albefore、Alafter、Wは、それぞれ以下の意味を有する。
Albefore:水洗前のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量
Alafter:水洗後のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量
W:水洗前のニッケル複合酸化物の単位質量
上記式(1)に示すように、水洗前のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量から、水洗後のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量を差し引くことで、水洗前のニッケル複合酸化物の粒子の表面に存在していたアルミニウム化合物のアルミニウム含有量を算出できる。
[ニッケル複合酸化物の製造方法]
本実施形態のニッケル複合酸化物の製造方法は特に限定されるものではないが、ニッケル複合水酸化物を焙焼する焙焼工程を有することができる。
[リチウムニッケル複合酸化物]
次に、本実施形態のリチウムニッケル複合酸化物の一構成例について説明する。
[リチウムニッケル複合酸化物の製造方法]
本実施形態のリチウムニッケル複合酸化物の製造方法は、特に限定されるものではない。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、例えば以下の工程を有することができる。
上記混合物を焼成する焼成工程。
(混合工程)
混合工程は、ニッケル複合酸化物と、リチウム化合物とを混合して、混合物(混合粉)を得る工程である。
(焼成工程)
焼成工程は、上記混合工程で得られた混合物を焼成して、リチウムニッケル複合酸化物とする工程である。焼成工程において混合物を焼成すると、ニッケル複合酸化物に、リチウム化合物中のリチウムが拡散しリチウムニッケル複合酸化物が形成される。
[非水系電解質二次電池]
次に、本実施形態の非水系電解質二次電池の一構成例について説明する。
(正極)
まず正極について説明する。
(負極)
負極はシート状の部材であり、例えば負極には、金属リチウム、リチウム合金等を用いることができる。また、銅などの金属箔集電体の表面に、負極合材ペーストを塗布、乾燥して負極を形成することもできる。
(セパレータ)
セパレータは、正極と負極との間に挟み込んで配置されるものであり、正極と負極とを分離し、電解液を保持する機能を有している。
(電解液)
電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。
[実施例1]
(ニッケル複合酸化物の製造)
以下の手順により、ニッケル複合酸化物を製造した。
(1)炭素含有量
得られたニッケル複合酸化物について、炭素分析装置(LECO社製 型式:CS−600)を用いて、高周波燃焼−赤外吸収法で測定したところ、0.07質量%であることが確認できた。
(2)ニッケル複合酸化物の粒子の表面に存在するアルミニウム化合物のアルミニウムが、ニッケル複合酸化物に占める質量割合
また、得られたニッケル複合酸化物について、ニッケル複合酸化物の粒子の表面に存在するアルミニウム化合物のアルミニウムが、ニッケル複合酸化物に占める質量割合を算出したところ、1.4質量%であることが確認できた。
=(Albefore−Alafter)/W×100 ・・・(1)
なお、上記式(1)中の、Albefore、Alafter、Wは、それぞれ以下の意味を有する。
Albefore:水洗前のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量
Alafter:水洗後のニッケル複合酸化物に含まれるアルミニウム化合物のアルミニウム含有量
W:水洗前のニッケル複合酸化物の単位質量
(3)比表面積
得られたニッケル複合酸化物の比表面積を全自動比表面積測定装置(マウンテック社製 型式:Macsorb HM model−1220)により評価したところ58.4m2/gであった。なお、以下の他の実施例、比較例においても比表面積は同じ装置を用いて評価を行っている。
(リチウムニッケル複合酸化物の製造)
以下の手順により、リチウム化合物と、上述のニッケル複合酸化物との混合物を調製した(混合工程)。
(非水系電解質二次電池の製造)
得られたリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として用いた正極を有する二次電池を作製し、その性能(充電容量、反応抵抗、サイクル特性)を評価した。正極活物質の評価には、図1に示す2032型コイン電池10を使用した。
[実施例2〜実施例4]
ニッケル複合酸化物を製造する際、ニッケル複合水酸化物の焙焼温度を表1に示すように変更した点以外は実施例1と同様にしてニッケル複合酸化物を作製し、その評価を行った。なお、実施例2〜実施例4においても焙焼工程後、Ni0.88Co0.09Al0.03Oで表されるニッケル複合酸化物が得られた。
[比較例1〜比較例3]
ニッケル複合酸化物を製造する際、ニッケル複合水酸化物の焙焼温度を表1に示すように変更した点以外は実施例1と同様にしてニッケル複合酸化物を作製し、その評価を行った。
[実施例5〜実施例9]
ニッケル複合酸化物を製造する際、ニッケル複合水酸化物として晶析法により調製したNi0.91Co0.045Al0.045(OH)2を用意し、該ニッケル複合水酸化物を用いた点と、ニッケル複合水酸化物の焙焼温度、昇温速度、焙焼時間(保持時間)を表1に示すように変更した点以外は実施例1と同様にしてニッケル複合酸化物を作製し、その評価を行った。なお、実施例5〜実施例9ではいずれも焙焼工程後には、Ni0.91Co0.045Al0.045Oで表されるニッケル複合酸化物が得られた。
[比較例4]
ニッケル複合酸化物を製造する際、ニッケル複合水酸化物の焙焼温度、昇温速度、保持時間を表1に示すように変更した点以外は実施例5と同様にしてニッケル複合酸化物を作製し、その評価を行った。
以上の結果から、ニッケル複合酸化物由来の炭素が、リチウムニッケル複合酸化物の反応抵抗に影響を及ぼしていることを確認できた。そして、原料となるニッケル複合酸化物の炭素含有量を抑制することで、リチウムニッケル複合酸化物を非水系電解質二次電池とした場合に反応抵抗を抑制し、高出力の電池にできることを確認できた。
Claims (3)
- 炭素含有量が0.15質量%以下であるニッケル複合酸化物。
- 前記ニッケル複合酸化物の粒子の表面に存在するアルミニウム化合物のアルミニウムが、前記ニッケル複合酸化物に占める質量割合が1.5質量%以上7.0質量%以下である請求項1に記載のニッケル複合酸化物。
- 請求項1または2に記載のニッケル複合酸化物と、リチウム化合物との混合物を調製する混合工程と、
前記混合物を焼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。
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