JPWO2019117282A1 - 非水電解質二次電池用正極活物質、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水電解質二次電池用正極、及び非水電解質二次電池 - Google Patents
非水電解質二次電池用正極活物質、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水電解質二次電池用正極、及び非水電解質二次電池 Download PDFInfo
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Abstract
Description
そして、その実施例1〜4には、固相法にて作製した組成がLi1.45Mn0.533Ni0.233Co0.233O2で表される層状固溶体化合物の正極活物質(段落[0025]〜[0027])について、二次粒子内空隙率が、それぞれ、6%、2%、10%、15%であるものが示され(図2及び図3参照)、「図2に示すように、実施例1〜4のリチウムイオン二次電池は、比較例1〜7のリチウムイオン二次電池に比べ、重量エネルギー密度が167〜170Wh/kgと大きく、直流抵抗が4.0〜4.2mΩと小さいという結果が得られた。」(段落[0055])と記載されている。
また、「リチウムイオン電池用正極活物質における全金属に対するリチウムの比率が0.9〜1.2であるが、これは、0.9未満では、安定した結晶構造を保持し難く、1.2超では電池の高容量が確保できなくなるためである。」(段落[0018])と記載されている。
そして、その実施例には、x:1.0、Ni:80%、Mn:10%、Co:10%、x:1.0、Ni:85%、Mn:7.5%、Co:7.5%、x:1.0、Ni:85%、Mn:5%、Co:10%の正極活物質について、粒子径3μm以上平均空隙率が、1.2〜4.9%であるものが示されている(段落[0041]表1参照)。
また、「正極活物質1(複合酸化物粒子5)全体のリチウム量は、正極活物質1全体におけるLi/Meが、0.95以上1.30以下であり、0.97以上1.20以下であることが好ましく、0.97以上1.15以下であることがさらに好ましい。これにより、二次粒子4(芯材)のLi/Meを0.95以上1.25以下、好ましくは0.95以上1.15以下、さらに好ましくは0.95以上1.10以下とすることができる。正極活物質1全体のLi/Meが0.95未満であると、得られた正極活物質を用いた非水系電解質二次電池における正極の反応抵抗が大きくなるため、電池の出力が低くなってしまうことがある。また、正極活物質1全体のLi/Meが1.30を超えると、正極活物質の初期放電容量が低下するとともに、正極の反応抵抗も増加してしまうことがある。」(段落[0064])と記載されている。
そして、その実施例には、Ni0.91Co0.06Al0.03O2で表されるニッケル複合酸化物に水酸化リチウムを添加し、焼成することにより得られたNi、Co及びAlの原子数の合計に対するLiの原子数の比が1.048であるリチウムニッケル複合酸化物粒子(段落[0161]〜[0163])について、空隙率が1.2〜4.2%であるものが示されている(段落[0181]表1参照)。
そして、その実施例には、組成式LiNi0.85Co0.15O2で表されるリチウムニッケル複合酸化物(段落[0047]〜[0049])について、2次粒子空隙率が、5.6%〜23.6%のものが示されている(段落[0059]表1参照)。
そして、その実施例には、リチウム金属酸化物LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2又はLiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(段落[0076]〜[0079])について、空隙率が2.07〜2.91%のものが示されている(段落[0088]表1参照)。
そして、その実施例には、Li1.02(Ni0.81Co0.15Al0.04)O2からなる正極活物質について、空隙率が10〜22%のものが示され(段落[0034]表1参照)、また、Li1.02(Ni0.60Co0.20Mn0.20)O2からなる正極活物質について、空隙率が10〜25%のものが示されている(段落[0039]表2参照)。
そして、その実施例には、Li(Ni0.8Co0.15Al0.05)O2(段落[0125)について、空隙率が4〜28%のものが示されている(段落[0133]表2参照)。
このことを確認するためには、リチウム金属を対極として、
(i)充電終止電圧4.6V、放電終止電圧2.0Vとした充放電
(ii)充電終止電圧4.45V、放電終止電圧2.0Vとした充放電
をこの順番で行うとよい。本発明の活物質は、上記(ii)の放電において200mAh/g以上の放電電気量が得られる。いわゆるLiMeO2型活物質ではこのような手順で充放電を行っても、200mAh/g未満の容量しか得られない。
特許文献2及び3には、モル比Li/Meが1≦Li/Meであるリチウム遷移金属複合酸化物を含有する正極活物質が記載されているが、具体的に記載されているのは、「LiMeO2型」正極活物質であり、また、空隙率は5%未満である。
特許文献4〜7には、「LiMeO2型」正極活物質について、空隙率が5%以上のものが記載されている。
また、特許文献2〜7には、充放電効率やエネルギー効率を向上させることは記載されていない。
リチウム過剰型正極活物質の空隙率がエネルギー効率と関連する理由については、必ずしも明らかではないが、本発明者は次のように推察している。リチウム過剰型正極活物質の空隙率は、活物質の粒子中に存在する細孔の量を表しており、空隙率が高くなるほど、反応点が増大する。空隙率が高すぎると、反応点が多くなりすぎてしまうために、充電時における活物質表面での電解液の酸化分解が促進されるため、エネルギー効率が低くなる。
また、LiMeO2相とLi2MnO3相との固溶体とみなすことができるリチウム過剰型では、空隙率が低すぎる場合には、Li2MnO3相に由来する充放電ヒステリシスが反映されやすくなる。Li2MnO3相はLiMeO2相より充放電ヒステリシスが大きいため、空隙率が低すぎる場合にはエネルギー効率が低くなる。従って、リチウム過剰型正極活物質の空隙率が特定範囲内であることで、充放電ヒステリシスが小さいリチウム過剰型正極活物質とすることができ、エネルギー効率が高い非水電解質二次電池とすることのできるリチウム過剰型正極活物質を提供できる。
以下、正極活物質、その前駆体、非水電解質二次電池について詳述する。
上記の知見に基づく本発明の第一の実施形態は、リチウム遷移金属複合酸化物を含有する非水電解質二次電池用正極活物質であって、前記リチウム遷移金属複合酸化物は、α−NaFeO2構造を有し、Liと遷移金属(Me)のモル比Li/Meが1.05≦Li/Me≦1.4であり、空隙率が5〜15%である、非水電解質二次電池用正極活物質である。
前記リチウム遷移金属複合酸化物の組成は、Li1+αMe1−αO2(α>0)と表記することができる、いわゆる「リチウム過剰型」である。
第一の実施形態においては、組成式Li1+αMe1−αO2(α>0)で表されるリチウム遷移金属複合酸化物において、(1+α)/(1−α)で表される遷移金属元素Meに対するLiのモル比Li/Meは、1.05以上、1.4以下である。この範囲であると、正極活物質のエネルギー効率及び放電容量が向上する。上記モル比Li/Meは、1.1以上が好ましく、また、1.35以下が好ましい。
前記リチウム遷移金属複合酸化物は、遷移金属(Me)としてNi及びMn、又はNi、Co及びMnを含むことが好ましい。
遷移金属元素Meに対するMnのモル比Mn/Meは0.35以上が好ましく、また、0.6未満が好ましい。この範囲であると、正極活物質の放電容量が大きくなる。上記モル比Mn/Meは0.4以上がより好ましく、また、0.55以下がより好ましい。
リチウム遷移金属複合酸化物に含有されるCoは、初期効率を向上させる効果があるが、希少資源であることからコスト高である。したがって、遷移金属元素Meに対するCoのモル比Co/Meは0.35以下とすることが好ましく、0.20以下がさらに好ましく、0.13以下がよりさらに好ましく、0でもよい。
遷移金属元素Meに対するNiのモル比Ni/Meは0.2以上0.6以下が好ましく、0.25以上0.55以下がより好ましい。この範囲であると、水酸化物前駆体のタップ密度を向上させることが可能であり、正極活物質の放電容量が大きくなる。
第一の実施形態に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、α−NaFeO2構造を有している。合成後(充放電を行う前)の上記リチウム遷移金属複合酸化物は、空間群P3112あるいはR3−mに帰属される。このうち、空間群P3112に帰属されるものには、CuKα管球を用いたエックス線回折図上、2θ=20〜22°の範囲に超格子ピーク(Li[Li1/3Mn2/3]O2型の単斜晶に見られるピーク)が確認される。ところが、一度でも充電を行い、結晶中のLiが脱離すると結晶の対称性が変化することにより、上記超格子ピークが消滅して、上記リチウム遷移金属複合酸化物は空間群R3−mに帰属されるようになる。ここで、P3112は、R3−mにおける3a、3b、6cサイトの原子位置を細分化した結晶構造モデルであり、R3−mにおける原子配置に秩序性が認められるときに該P3112モデルが採用される。なお、「R3−m」は本来「R3m」の「3」の上にバー「−」を施して表記する。
なお、2θ=44.1°±1°の回折ピークは、空間群P3112では(114)面、空間群R3−mでは(104)面に指数付けされる。
第一の実施形態に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、空隙率が5〜15%である。
リチウム過剰型であるリチウム遷移金属複合酸化物の空隙率を5〜15%とすることにより、エネルギー効率が高く、放電容量が大きい非水電解質二次電池を得ることができる。
空隙率の測定には、Quantachrome社製の「autosorb iQ」及び制御・解析ソフト「ASiQwin」を用いる。測定対象の試料(リチウム遷移金属複合酸化物の粒子)1.00gを測定用のサンプル管に入れ、120℃にて12h真空乾燥することで、測定試料中の水分を十分に除去する。次に、液体窒素を用いた窒素ガス吸着法により、相対圧力P/P0(P0=約770mmHg)が0から1の範囲内で吸着側及び脱離側の等温線を測定する。そして、脱離側の等温線を用いてBJH法により計算することにより細孔分布を評価し、細孔容積ΔV(ml/g)を求める。また、別途にQuantachrome社製の「ULTRAPYCNOMETER 1000」よりヘリウムガスを用いた真密度測定により、リチウム遷移金属複合酸化物の粒子の真密度d(g/ml)を求める。これらを用いて、空隙率は以下の式で計算される。
(空隙率) = ΔV/(1/d + ΔV) × 100 「%」
本発明の第二の実施形態は、リチウム遷移金属複合酸化物を含有する非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法であって、遷移金属水酸化物前駆体に、リチウム化合物を混合し、750〜1000℃で焼成することにより、α−NaFeO2構造を有し、Liと遷移金属(Me)のモル比Li/Meが1.05≦Li/Me≦1.4であり、空隙率が5〜15%であるリチウム遷移金属複合酸化物を製造する、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法である。
前記リチウム遷移金属複合酸化物の製造方法に用いる遷移金属水酸化物前駆体は、遷移金属(Me)としてNi及びMn、又はNi、Co及びMnを含み、αNi(OH)2型結晶構造の化合物(以下、αMe(OH)2と記載する)及びβNi(OH)2型結晶構造の化合物(以下、βMe(OH)2と記載する)の混合物であることが好ましい。
リチウム遷移金属複合酸化物の水酸化物前駆体として、αMe(OH)2とβMe(OH)2の混合物を用いることにより、空隙率が5〜15%であるリチウム遷移金属複合酸化物を製造することができ、αMe(OH)2単相又はβMe(OH)2単相を用いた場合と比べて、エネルギー効率が高く、放電容量が大きい非水電解質二次電池を得ることができる。
また、αMe(OH)2及びβMe(OH)2を含有する結晶構造を有する前駆体は、αMe(OH)2単相又はβMe(OH)2単相の結晶構造を有する前駆体と比べてタップ密度を大きくすることができる。そして、αMe(OH)2とβMe(OH)2の混合物に係る前駆体を用いて、プレス密度が高いリチウム遷移金属複合酸化物を製造することができる。遷移金属水酸化物前駆体の結晶構造が遷移金属水酸化物前駆体のタップ密度及びリチウム遷移金属複合酸化物のプレス密度と関連する理由については、必ずしも明らかではないが、本発明者は次のように推察している。αMe(OH)2単相の遷移金属水酸化物は、板状の形態を有するαMe(OH)2の一次粒子径が大きいため、二次粒子を構成する一次粒子間の空隙の体積が大きくなり、従って、遷移金属水酸化物前駆体の密度は低くなると考えられる。また、βMe(OH)2単相が生成する遷移金属水酸化物の製造条件は、pHが高いため、遷移金属水酸化物の粒子成長よりも核生成が優先される結果、微細な粒子が多く生成され、従って、やはり遷移金属水酸化物前駆体の密度は低くなると考えられる。従って、αMe(OH)2とβMe(OH)2の混相が生成する遷移金属水酸化物の製造条件を採用することで、タップ密度の高い遷移金属水酸化物前駆体が得られると考えられ、タップ密度の高い前駆体を用いてリチウム遷移金属複合酸化物を合成するために、プレス密度が高いリチウム遷移金属複合酸化物が得られる。
第二の実施形態の正極活物質の製造方法に用いる前記遷移金属水酸化物前駆体(以下、単に「前記水酸化物前駆体」ともいう。)のMn/Me、Co/Me、Ni/Meのモル比の好ましい範囲、その限定理由は、第一の実施形態の場合と同様である。
遷移金属水酸化物前駆体を共沈法で製造する際のpHは、通常、10.5〜14である。そして、pH10.5以上で製造される水酸化物前駆体は、βMe(OH)2の単相である。これに対して、pH10.2以下の水溶液中で遷移金属の化合物を反応させることにより、αMe(OH)2及びβMe(OH)2を含有する前駆体を製造することができる。このような前駆体から作製されたリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質に用いると、空隙率を低くすることができ、4.45V(vs.Li/Li+)を上限、2.0V(vs.Li/Li+)を下限とする充放電におけるエネルギー効率が高くなる。
錯化剤としては、アンモニア、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム等を用いることができ、アンモニアが好ましい。錯化剤を用いた晶析反応によって、よりタップ密度の大きな前駆体を作製することができる。
錯化剤と共に還元剤を用いることが好ましい。還元剤としては、ヒドラジン、水素化ホウ素ナトリウム等を用いることができ、ヒドラジンが好ましい。
アルカリ金属水酸化物(中和剤)には、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム又は水酸化カリウムを使用することができる。
上記のようにして作製した遷移金属水酸化物前駆体に、リチウム化合物を混合し、750〜1000℃で焼成することにより、リチウム遷移金属複合酸化物を製造する。
焼成温度を上記の範囲とすることにより、リチウム遷移金属複合酸化物の空隙率を5〜15%とすることができる。
焼成温度が高すぎると、得られた活物質が酸素放出反応を伴って崩壊すると共に、主相の六方晶に加えて単斜晶のLi[Li1/3Mn2/3]O2型に規定される相が、固溶相としてではなく、分相して観察される傾向がある。このような分相が多く含まれすぎると、活物質の可逆容量の減少を導くので好ましくない。このような材料では、エックス線回折図上35°付近及び45°付近に不純物ピークが観察される。したがって、焼成温度は、活物質の酸素放出反応の影響する温度未満とすることが好ましい。活物質の酸素放出温度は、活物質の組成によって若干の差があり、第二の実施形態に係る前駆体を用いてリチウム過剰型活物質を製造する場合、概ね1000℃以上であるが、あらかじめ活物質の酸素放出温度を確認しておくことが好ましい。特に試料に含まれるCo量が多いほど水酸化物前駆体の酸素放出温度は低温側にシフトすることが確認されているので注意が必要である。活物質の酸素放出温度を確認する方法としては、焼成反応過程をシミュレートするために、水酸化物前駆体とリチウム化合物を混合したものを熱質量分析(TG−DTA測定)に供してもよいが、この方法では測定機器の試料室に用いている白金が揮発したLi成分により腐食されて機器を傷めるおそれがあるので、あらかじめ500℃程度の焼成温度を採用してある程度結晶化を進行させた組成物を熱質量分析に供するのが良い。
発明者らは、リチウム過剰型活物質の回折ピークの半値幅を詳細に解析した結果、750℃未満の温度で合成した試料においては格子内にひずみが残存しており、750℃以上の温度で合成することでほとんどひずみを除去することができることがわかった。また、結晶子のサイズは合成温度が上昇するに比例して大きくなることがわかった。よって、第二の実施形態に係る前駆体を用いた場合も同様に、系内に格子のひずみがほとんどなく、かつ結晶子サイズが十分成長した粒子とすることができる焼成温度、具体的には、格子定数に及ぼすひずみ量が2%以下、かつ結晶子サイズが50nm以上に成長する焼成温度を採用して活物質を製造することが好ましい。この活物質を用いた電極について充放電を行うと、膨張収縮により変化するものの、充放電過程においても結晶子サイズは30nm以上を保っていることがわかった。即ち、焼成温度を上記した活物質の酸素放出温度にできるだけ近付けるように選択することにより、はじめて可逆容量が顕著に大きい活物質を得ることができる。
本発明の第三の実施形態は、第一の実施態様の正極活物質を含有する非水電解質二次電池用正極、及びその正極を備えた非水電解質二次電池である。この正極を備えることにより、安全性が高く、電位変化が平坦な領域より低い電位範囲の使用において、放電容量が大きな非水電解質二次電池を提供することができる。
電池を解体して取り出した正極の容量を評価する場合には、電池を解体する前に、当該電池の公称容量(Ah)の10分の1となる電流値(A)で、指定される電圧の下限となる電池電圧に至るまで定電流放電を行い、完全放電状態とする。その後、電池を解体して電極を取り出した後に、極板の洗浄、乾燥作業を行う。得られた正極を作用極、リチウム金属を対極とする試験セルを作製する。なお、上記の工程はすべて、露点−60℃以下のアルゴン雰囲気中で行う。
一方で、正極作製前のリチウム遷移金属複合酸化物粉末(充放電前粉末)であれば、導電助剤とバインダー及び分散媒と混練することで得られたペーストを、集電箔に塗布、乾燥し、正極を作製する。得られた正極を作用極、リチウム金属を対極とする試験セルを作製する。
上記の手順で得られた試験セルは25℃の恒温槽中で容量確認試験を行う。正極合剤1g当たり20mAの電流値で、充電終止電圧4.6Vとなるまで定電流充電をおこない、4.6Vに到達した後は電流が設定の1/6となるときを充電終了とする。10分の休止を行った後、同じ電流で、放電終止電圧2.0Vとして放電を行う。10分の休止をはさみ上限電圧を4.45Vとした以外は同様の条件にて2回目の充放電を行う。ここで、得られた放電容量(mAh)を正極が含む活物質の質量で除算することで、放電容量(mAh/g)を得る。
第三の実施形態に係る正極は、第一の実施形態に係る正極活物質を主成分とする粉体を含む。その他の成分として、導電剤、結着剤、増粘剤、フィラー等を含有していてもよい。
非水電解質二次電池の負極に用いる負極活物質としては、限定されない。リチウムイオンを吸蔵及び放出することのできる形態のものであればどれを選択してもよい。例えば、Li[Li1/3Ti5/3]O4に代表されるスピネル型結晶構造を有するチタン酸リチウム等のチタン系材料、SiやSb,Sn系などの合金系材料リチウム金属、リチウム合金(リチウム−シリコン、リチウム−アルミニウム,リチウム−鉛,リチウム−スズ,リチウム−アルミニウム−スズ,リチウム−ガリウム,及びウッド合金等のリチウム金属含有合金)、リチウム複合酸化物(リチウム−チタン)、酸化珪素の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料(例えばグラファイト、ハードカーボン、低温焼成炭素、非晶質カーボン等)等が挙げられる。
負極活物質は、正極活物質と同様、粉体として用いられ、負極は正極と同様、その他の成分を含んでいてよい。
正極及び負極は、前記主成分(各活物質)及びその他の材料を混練し合剤とし、N−メチルピロリドン,トルエン等の有機溶媒又は水に混合させた後、得られた混合液を下記に詳述する集電体の上に塗布し、又は圧着して50℃〜250℃程度の温度で、2時間程度加熱処理することにより好適に作製される。前記塗布方法については、例えば、アプリケーターロールなどのローラーコーティング、スクリーンコーティング、ドクターブレード方式、スピンコーティング、バーコータ等の手段を用いて任意の厚さ及び任意の形状に塗布することが好ましいが、これらに限定されるものではない。
非水電解質二次電池に用いる非水電解質は、限定されるものではなく、一般に非水電解質二次電池等への使用が提案されているものが使用可能である。非水電解質に用いる非水溶媒としては、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、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エステル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル等の鎖状エステル類;テトラヒドロフラン又はその誘導体;1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジブトキシエタン、メチルジグライム等のエーテル類;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;ジオキソラン又はその誘導体;エチレンスルフィド、スルホラン、スルトン又はその誘導体等の単独又はそれら2種以上の混合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
また、非水電解質として常温溶融塩やイオン液体を用いてもよい。
非水電解質二次電池のセパレータとしては、優れた高率放電性能を示す多孔膜や不織布等を、単独あるいは併用することが好ましい。非水電解質二次電池用セパレータを構成する材料としては、例えばポリエチレン,ポリプロピレン等に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート等に代表されるポリエステル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等を挙げることができる。
第三の実施形態に係る非水電解質二次電池の構成については特に限定されるものではなく、正極、負極及びロール状のセパレータを有する円筒型電池、角型電池(矩形状の電池)、扁平型電池等が一例として挙げられる。
図5に、本発明の一実施形態に係る矩形状の非水電解質二次電池1の外観斜視図を示す。なお、同図は、容器内部を透視した図としている。図5に示す非水電解質二次電池1は、電極群2が電池容器3に収納されている。電極群2は、正極活物質を備える正極と、負極活物質を備える負極とが、セパレータを介して捲回されることにより形成されている。正極は、正極リード4’を介して正極端子4と電気的に接続され、負極は、負極リード5’を介して負極端子5と電気的に接続されている。
上記の非水電解質二次電池を複数個集合した蓄電装置も、本発明の実施形態に含まれる。図6に示す蓄電装置30は、複数の蓄電ユニット20を備えている。それぞれの蓄電ユニット20は、複数の非水電解質二次電池1を備えている。前記蓄電装置30は、電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHEV)等の自動車用電源として搭載することができる。
(実施例1)
実施例活物質の作製にあたって、反応晶析法を用いて遷移金属水酸化物前駆体を作製した。まず、硫酸ニッケル6水和物315.4g、硫酸コバルト7水和物168.6g、硫酸マンガン5水和物530.4gを秤量し、これらの全量をイオン交換水4Lに溶解させ、Ni:Co:Mnのモル比が30:15:55となる1.0Mの硫酸塩水溶液を作製した。次に、5Lの反応槽に2Lのイオン交換水を注ぎ、N2ガスを30minバブリングさせることにより、イオン交換水中に含まれる酸素を除去した。反応槽の温度は50℃(±2℃)に設定し、攪拌モーターを備えたパドル翼を用いて反応槽内を1500rpmの回転速度で攪拌しながら、反応槽内に対流が十分おこるように設定した。前記硫酸塩原液を1.3mL/minの速度で反応槽に50h滴下した。ここで、滴下の開始から終了までの間、4.0Mの水酸化ナトリウム、1.25Mのアンモニア、及び0.1Mのヒドラジンからなる混合アルカリ溶液を適宜滴下することにより、反応槽中のpHが常に9.8(±0.1)を保つように制御すると共に、反応液の一部をオーバーフローにより排出することにより、反応液の総量が常に2Lを超えないように制御した。滴下終了後、反応槽内の攪拌をさらに1h継続した。攪拌の停止後、室温で12h以上静置した。
次に、吸引ろ過装置を用いて、反応槽内に生成した水酸化物前駆体粒子を分離し、さらにイオン交換水を用いて粒子に付着しているナトリウムイオンを洗浄除去し、電気炉を用いて、空気雰囲気中、常圧下、80℃にて20h乾燥させた。その後、粒径を揃えるために、瑪瑙製自動乳鉢で数分間粉砕した。このようにして、遷移金属水酸化物前駆体を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体と水酸化リチウム1水和物の混合粉体を、それぞれ850℃、900℃、及び750℃で焼成したこと以外は実施例1と同様にして、実施例2〜4に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体の作製において、反応槽のpHを10.0及び10.2としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例5,6に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体と水酸化リチウム1水和物の混合粉体を、それぞれ700℃、650℃、1050℃、1200℃で焼成したこと以外は実施例1と同様にして比較例1〜4に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体の作製において、反応槽のpHを10.5、10.7、11.0及び、9.0としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例5〜7、比較例16に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
さらに、遷移金属水酸化物前駆体と水酸化リチウム1水和物との焼成温度を650℃に変えたこと以外は比較例7と同様にして、比較例8に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体の代わりに、以下の方法で遷移金属炭酸塩前駆体を作製としたこと以外は実施例1と同様にして、比較例9に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
硫酸塩原液の滴下の開始から終了までの間、1.0Mの炭酸ナトリウム、0.5Mのアンモニア、及び0.2Mのヒドラジンからなる混合アルカリ溶液を適宜滴下することにより、反応槽中のpHが常に7.9(±0.1)を保つように制御した。
水酸化リチウム1水和物(LiOH・H2O)、水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、水酸化コバルト(Co(OH)2)、及びオキシ水酸化マンガン(MnOOH)のそれぞれの粉体をLi:Ni:Co:Mnのモル比が120:30:15:55となるように混合し、800℃で焼成した。このようにして、比較例10に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
上記の実施例、比較例、及び後述する実施例、比較例において作製した遷移金属水酸化物前駆体の結晶相をエックス線回折測定によって確認した。
上記の実施例、比較例、及び後述する実施例、比較例に係るリチウム遷移金属複合酸化物が、α−NaFeO2型結晶構造を有することを、エックス線回折測定における構造モデルと回折パターンが一致したことにより確認した。
実施例1〜19、比較例1〜10及び比較例14〜16では、2θ=20〜22°の範囲にリチウム過剰型正極活物質特有の超格子ピークが見られた。
上記の実施例、比較例、及び後述する実施例、比較例に係るリチウム遷移金属複合酸化物の空隙率を、上述した条件及び手順に従って、測定した。
上記の実施例、比較例、及び後述する実施例、比較例に係るリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質に用いて、以下の手順で実施例及び比較例に係る非水電解質二次電池用正極を作製した。
上記のようにして作製した非水電解質二次電池用正極は、一部を切り出し、以下の手順で非水電解質二次電池である試験電池を作製した。正極の単独挙動を正確に観察する目的のため、対極、即ち負極には金属リチウムをニッケル箔集電体に密着させて用いた。ここで、非水電解質二次電池の容量が負極によって制限されないよう、負極には十分な量の金属リチウムを配置した。
以上の手順にて作製された非水電解質二次電池は、25℃の下、初期充放電工程に供した。充電は、電流0.1C、電圧4.6Vの定電流定電圧充電とし、充電終止条件は電流値が1/6に減衰した時点とした。放電は、電流0.1C、終止電圧2.0Vの定電流放電とした。この充放電を2サイクル行った。ここで、充電後及び放電後にそれぞれ30分の休止過程を設けた。以上の工程を経て、非水電解質二次電池を完成した。
次に、非水電解質二次電池の使用時の条件にて、1サイクルの充放電試験を行った。充電は、電流0.1C、電圧4.45Vの定電流定電圧充電とし、充電終止条件は電流値が1/6に減衰した時点とした。放電は、電流0.1C、終止電圧2.0Vの定電流放電とした。ここで、充電後及び放電後にそれぞれ10分の休止過程を設けた。このサイクルによって得られた放電容量(mAh)を、正極が含む正極活物質の質量で除算することで、「放電容量(mAh/g)」を得た。
上記充放電試験時の、実施例1及び比較例1の充放電曲線を図2に示す。
上記1サイクルの充放電試験において、充電時の充電電気量(mAh/g)に充電平均電圧(V)を乗じて充電エネルギー(mWh/g)を算出し、上記放電容量(mAh/g)に放電平均電圧(V)を乗じて放電エネルギー(mWh/g)を算出し、上記充電エネルギー(mWh/g)に対する上記放電エネルギー(mWh/g)の百分率をエネルギー効率(%)として算出した。
即ち、充放電ヒステリシスの大きさは、概念的には、図2に示した充電曲線及び放電曲線、並びにグラフの縦軸及び横軸で囲まれる閉曲面の面積に対応する。上記閉曲面の面積が0であれば、エネルギー効率は100%である。
しかし、前駆体とリチウム化合物の焼成を、750〜900℃で行った実施例1〜4では、リチウム遷移金属複合酸化物の空隙率が5〜15%の範囲内であるのに対して、焼成温度が750〜1000℃を外れる比較例1〜4では、焼成温度が750℃未満の場合には、空隙率が15%を超えるリチウム遷移金属複合酸化物が得られ、焼成温度が1000℃を超える場合には、空隙率が5%未満のリチウム遷移金属複合酸化物が得られる。そして、本発明の製造条件を満たし、リチウム遷移金属複合酸化物の空隙率が5〜15%の範囲内の実施例1〜4は、エネルギー効率及び放電容量が比較例1〜4に比べて大きいことがわかる。
反応槽のpHが10.2を超える比較例5〜8に係る前駆体は、β型の単相であり、この前駆体を用いて作製したリチウム遷移金属複合酸化物は、空隙率が15%を超える。そして、比較例5〜8では、エネルギー効率及び放電容量が実施例1〜6を上回ることはないことがわかる。
反応槽のpHが9.0である比較例16に係る前駆体は、α型の単相であり、この前駆体を用いて作製したリチウム遷移金属複合酸化物は、空隙率が15%を超える。比較例16では、エネルギー効率及び放電容量が実施例1〜6を上回ることはないことがわかる。
前駆体を固相法により作製した比較例10では、リチウム遷移金属複合酸化物は空隙率が15%を超え、エネルギー効率、放電容量が、空隙率が15%以下の実施例1〜6の正極活物質と比較して低い。
遷移金属水酸化物前駆体の組成がNi:Co:Mnのモル比で40:5:55となるように調製し、前記遷移金属水酸化物前駆体とリチウム化合物の混合粉体のLi:(Ni,Co,Mn)のモル比が110:100となるように調製したこと以外は実施例1と同様にして、実施例7に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体の組成をNi:Co:Mnのモル比で45:5:50となるように調製し、遷移金属水酸化物前駆体の作製において、反応槽のpHを10.0としたこと、及び前記遷移金属水酸化物前駆体とリチウム化合物の混合粉体のLi:(Ni,Co,Mn)のモル比を110:100となるように調製し、850℃で焼成したこと以外は実施例1と同様にして、実施例8に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体のNi:Co:Mnのモル比、反応槽のpH、前記前駆体の遷移金属とリチウム化合物のモル比Li/Me、及び前記前駆体とリチウム化合物の焼成温度を後掲の表2に示す条件としたこと以外は実施例1と同様にして、実施例9〜19に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体とリチウム化合物の混合粉体のモル比Li/Meを1.0となるように調製したこと以外は実施例1と同様にして、比較例11に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体の組成がNi:Co:Mnのモル比で33:33:33(1:1:1)となるように調製し、反応槽のpHを10.0としたこと、及び前記遷移金属水酸化物前駆体とリチウム化合物のモル比Li/Meを1.0又は1.1とし、900℃で焼成したこと以外は実施例1と同様にして、比較例12,13に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
遷移金属水酸化物前駆体とリチウム化合物の混合粉体のモル比Li/Meを1.45となるように調製したこと以外は実施例1と同様にして、比較例14に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
Li:Ni:Co:Mnのモル比が145:30:15:55となるように混合したこと以外は比較例10と同様にして、比較例15に係るリチウム遷移金属複合酸化物を作製した。
比較例12に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、Ni:Co:Mnが1:1:1であり、Li/Meが1のLiMeO2型活物質の例である。比較例12に係るリチウム遷移金属複合酸化物の空隙率は5%未満であり、エネルギー効率は高いが放電容量が小さい。
比較例15に係るリチウム遷移金属複合酸化物は、特許文献1と同様の固相法で作製したモル比Li/Meが1.45であるリチウム遷移金属複合酸化物であるが、これを正極活物質に用いた電池は、エネルギー効率が低く、放電容量が小さい。
図3及び図4からみて、Liと遷移金属(Me)のモル比Li/Meが1.05≦Li/Me≦1.4であり、空隙率が5〜15%であるリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質に用いた電池は、空隙率が5%未満、15%を超えるリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質に用いた電池と比較して、高いエネルギー効率と、大きな放電容量を両立していることがわかる。
2 電極群
3 電池容器
4 正極端子
4’ 正極リード
5 負極端子
5’ 負極リード
20 蓄電ユニット
30 蓄電装置
Claims (7)
- リチウム遷移金属複合酸化物を含有する非水電解質二次電池用正極活物質であって、
前記リチウム遷移金属複合酸化物は、
α−NaFeO2構造を有し、
Liと遷移金属(Me)のモル比Li/Meが1.05≦Li/Me≦1.4であり、
空隙率が5〜15%である、非水電解質二次電池用正極活物質。 - 前記リチウム遷移金属複合酸化物は、遷移金属(Me)としてNi及びMn、又はNi、Co及びMnを含む、請求項1に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。
- リチウム金属を対極として、
(i)充電終止電圧4.6V、放電終止電圧2.0Vとした充放電
(ii)充電終止電圧4.45V、放電終止電圧2.0Vとした充放電
をこの順番で行い、上記(ii)の放電において電気量が200mAh/g以上となる、請求項1又は2に記載の非水電解質二次電池用正極活物質。 - リチウム遷移金属複合酸化物を含有する非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法であって、
遷移金属水酸化物前駆体に、リチウム化合物を混合し、750〜1000℃で焼成することにより、
α−NaFeO2構造を有し、Liと遷移金属(Me)のモル比Li/Meが1.05≦Li/Me≦1.4であり、空隙率が5〜15%であるリチウム遷移金属複合酸化物を製造する、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法。 - 前記遷移金属水酸化物前駆体は、遷移金属(Me)としてNi及びMn、又はNi、Co及びMnを含み、αMe(OH)2とβMe(OH)2の混合物である、請求項4に記載の非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の正極活物質を含有する、非水電解質二次電池用正極。
- 請求項6に記載の非水電解質二次電池用正極を備えた非水電解質二次電池。
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Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102304738B1 (ko) * | 2018-11-30 | 2021-09-24 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체의 제조 방법 |
JP7371571B2 (ja) | 2020-05-07 | 2023-10-31 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質蓄電素子及びその製造方法 |
WO2022019273A1 (ja) * | 2020-07-21 | 2022-01-27 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル含有水酸化物の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法、リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池 |
CN112883596B (zh) * | 2021-04-28 | 2021-09-28 | 东南大学 | 低温下电池储能系统高效率工作方法 |
US20240083769A1 (en) * | 2022-09-08 | 2024-03-14 | Redwood Materials | Method of Making Monodispersed Single Crystal Cathode Material |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003044881A1 (fr) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Yuasa Corporation | Materiau actif d'electrode positive pour cellule secondaire au lithium et cellule secondaire associee |
JP2012049124A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2013065467A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Panasonic Corp | リチウムイオン二次電池 |
JP2014529868A (ja) * | 2011-08-31 | 2014-11-13 | スリーエム イノベイティブプロパティズカンパニー | リチウムイオン電気化学セルに使用される大容量正極及び該正極の製造方法 |
JP2015072800A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、およびこれを用いた非水系電解質二次電池 |
JP2015072801A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質および非水系電解質二次電池 |
JP2015164123A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-09-10 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケルコバルト複合水酸化物粒子とその製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および、非水電解質二次電池 |
WO2015198521A1 (ja) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | ソニー株式会社 | 正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
JP2016025041A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 旭硝子株式会社 | 正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池 |
WO2016151983A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
WO2017104688A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質、正極活物質の前駆体の製造方法、正極活物質の製造方法、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 |
JP2017139168A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 日立マクセル株式会社 | 非水電解質二次電池用正極 |
JP2017228516A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-12-28 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極合材ペーストおよび非水系電解質二次電池 |
WO2018012385A1 (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質二次電池用正極活物質、遷移金属水酸化物前駆体、遷移金属水酸化物前駆体の製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水電解質二次電池用電極、非水電解質二次電池及び蓄電装置 |
JP2018521456A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-08-02 | エルジー・ケム・リミテッド | 二次電池用正極活物質及びこれを含む二次電池 |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001085006A (ja) | 1999-09-14 | 2001-03-30 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | リチウム二次電池正極活物質用リチウムニッケル複合酸化物およびそれを用いたリチウム二次電池 |
JP2003229124A (ja) | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Hitachi Metals Ltd | 非水系リチウム二次電池用正極活物質とその製造方法及びそれを用いた非水系リチウム二次電池 |
JP4867153B2 (ja) | 2004-10-22 | 2012-02-01 | 日本電気株式会社 | 非水電解液二次電池用の正極活物質、二次電池用正極および非水電解液二次電池 |
US8535829B2 (en) | 2006-04-07 | 2013-09-17 | Mitsubishi Chemical Corporation | Lithium transition metal-based compound powder for positive electrode material in lithium rechargeable battery, method for manufacturing the powder, spray dried product of the powder, firing precursor of the powder, and positive electrode for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery using the powder |
JP5228292B2 (ja) | 2006-07-06 | 2013-07-03 | 東ソー株式会社 | リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト複合酸化物の製造方法。 |
JP2010278015A (ja) | 2006-09-22 | 2010-12-09 | Mitsubishi Chemicals Corp | リチウム二次電池正極材料用リチウムニッケルマンガンコバルト系複合酸化物粉体、その製造方法、及び噴霧乾燥粉体、並びにそれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 |
JP5050834B2 (ja) | 2007-12-21 | 2012-10-17 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、リチウム二次電池及びその製造方法 |
JP4877660B2 (ja) | 2008-09-30 | 2012-02-15 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用活物質、その製造方法及びリチウム二次電池 |
EP2219251B1 (en) | 2007-11-12 | 2014-06-25 | GS Yuasa International Ltd. | Active material for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery |
JP2011057518A (ja) | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Kansai Shokubai Kagaku Kk | 高密度ニッケル・コバルト・マンガン共沈水酸化物及びその製造方法 |
JP2011113792A (ja) | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Nippon Chem Ind Co Ltd | リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法及びリチウム二次電池 |
US9023526B2 (en) | 2010-06-13 | 2015-05-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same |
KR101309150B1 (ko) | 2010-06-13 | 2013-09-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
JP6003157B2 (ja) | 2012-03-30 | 2016-10-05 | 戸田工業株式会社 | 正極活物質粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池 |
JP6090662B2 (ja) | 2012-06-29 | 2017-03-08 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、リチウム二次電池用電極、リチウム二次電池 |
JP6094797B2 (ja) | 2012-08-03 | 2017-03-15 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、リチウム二次電池用電極、リチウム二次電池 |
JP6131760B2 (ja) | 2012-08-03 | 2017-05-24 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、リチウム二次電池用電極、リチウム二次電池 |
JP2014049410A (ja) | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Ngk Insulators Ltd | リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法 |
JP2014067546A (ja) | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Ngk Insulators Ltd | リチウム二次電池の正極活物質及びリチウム二次電池 |
WO2014192759A1 (ja) | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 旭硝子株式会社 | 正極活物質 |
JP6467352B2 (ja) | 2014-01-20 | 2019-02-13 | 住友化学株式会社 | 正極活物質およびその製造方法 |
JP6486653B2 (ja) | 2014-01-31 | 2019-03-20 | パナソニック株式会社 | 非水電解質二次電池用正極活物質及び非水電解質二次電池 |
JP2016054101A (ja) | 2014-09-04 | 2016-04-14 | 株式会社日立製作所 | リチウムイオン二次電池 |
US10388944B2 (en) | 2014-10-06 | 2019-08-20 | Hitachi Metals, Ltd. | Positive electrode active material for lithium ion secondary battery, and positive electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery comprising the same |
JP6589339B2 (ja) | 2014-10-06 | 2019-10-16 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質、それを用いたリチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 |
JP6474033B2 (ja) | 2015-01-29 | 2019-02-27 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用電極、及びリチウム二次電池 |
JP6407754B2 (ja) | 2015-02-12 | 2018-10-17 | Jx金属株式会社 | リチウムイオン電池用正極活物質、リチウムイオン電池用正極、リチウムイオン電池、及び、リチウムイオン電池用正極活物質の製造方法 |
US10673070B2 (en) | 2015-05-28 | 2020-06-02 | Gs Yuasa International Ltd. | Positive active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing same, electrode for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery |
JP6651789B2 (ja) | 2015-10-28 | 2020-02-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、及び非水系電解質二次電池 |
JP7147478B2 (ja) * | 2018-06-21 | 2022-10-05 | 株式会社Gsユアサ | 非水電解質二次電池、及び非水電解質二次電池の製造方法 |
-
2018
- 2018-12-14 US US16/771,281 patent/US11545662B2/en active Active
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- 2018-12-14 JP JP2019559223A patent/JP7296044B2/ja active Active
- 2018-12-14 US US16/771,499 patent/US11251427B2/en active Active
-
2022
- 2022-11-10 US US17/984,687 patent/US20230078256A1/en active Pending
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003044881A1 (fr) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Yuasa Corporation | Materiau actif d'electrode positive pour cellule secondaire au lithium et cellule secondaire associee |
JP4956883B2 (ja) * | 2001-11-22 | 2012-06-20 | 株式会社Gsユアサ | リチウム二次電池用正極活物質及びリチウム二次電池 |
JP2012049124A (ja) * | 2010-07-30 | 2012-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2014529868A (ja) * | 2011-08-31 | 2014-11-13 | スリーエム イノベイティブプロパティズカンパニー | リチウムイオン電気化学セルに使用される大容量正極及び該正極の製造方法 |
JP2013065467A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Panasonic Corp | リチウムイオン二次電池 |
JP2015072800A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、およびこれを用いた非水系電解質二次電池 |
JP2015072801A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質および非水系電解質二次電池 |
JP2015164123A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-09-10 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケルコバルト複合水酸化物粒子とその製造方法、非水電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および、非水電解質二次電池 |
WO2015198521A1 (ja) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | ソニー株式会社 | 正極、電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
JP2016025041A (ja) * | 2014-07-23 | 2016-02-08 | 旭硝子株式会社 | 正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池 |
WO2016151983A1 (ja) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP2018521456A (ja) * | 2015-09-30 | 2018-08-02 | エルジー・ケム・リミテッド | 二次電池用正極活物質及びこれを含む二次電池 |
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