JPWO2020128699A5 - - Google Patents
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Claims (19)
- リチウム、コバルト、酸素およびアルミニウムを含む粒子を有し、
Ｒ－３ｍの空間群を有する結晶構造を有し、
前記結晶構造は、ＣｕＫａ１線による粉末Ｘ線回折により得られるパターンのリートベルト解析により推定され、
Ｘ線光電子分光の分析においてアルミニウムの原子数はコバルトの原子数の０．２倍以下である領域を有し、
前記粒子の断面がＴＥＭ－ＥＤＸにより分析される場合において、
前記粒子の表面からの距離が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である第１の領域において、前記ＴＥＭ－ＥＤＸの分析においてアルミニウムの原子数はコバルトの原子数の０．０４倍以上１．６倍末満であり、
前記粒子の表面からの距離がｌμｍ以上３μｍ以下である第２の領域において、前記ＴＥＭ－ＥＤＸの分析においてアルミニウムの原子数はコバルトの原子数の０．０３倍未満である正極活物質。 - 請求項１において、
前記粒子の前記断面は、集束イオンビーム加工観察装置による加工により露出される正極活物質。 - 請求項１または請求項２において、
前記正極活物質は、前記粒子の表面に接する被膜を有し、
前記被膜は炭素を有し、
前記被膜が有するコバルトの原子数は、前記被膜が有する炭素の原子数の０．０５倍未満である正極活物質。 - 請求項１乃至請求項３のいずれかーにおいて、
マグネシウムを有し、
前記Ｘ線光電子分光の分析において、マグネシウムの原子数はコバルトの原子数の０．４倍以上１．５倍以下である正極活物質。 - リチウム、コバルト、酸素、ニッケルおよびアルミニウムを有し、
ＣｕＫａ１線による粉末Ｘ線回折により得られるパターンについてリートベルト解析を行ったとき、Ｒ－３ｍの空間群を有する結晶構造を有し、
Ｘ線光電子分光の分析において、アルミニウムの原子数はコバルトより低く、ニッケルより高い正極活物質。 - 請求項５において、
粒子を有し、
前記粒子の断面がＴＥＭ－ＥＤＸにより分析される場合において、
前記粒子の表面からの距離が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である第１の領域において、前記ＴＥＭ－ＥＤＸの分析においてアルミニウムの原子数はコバルトの原子数の０．０４倍以上１．６倍末満であり、
前記粒子の表面からの距離がｌμｍ以上３μｍ以下である第２の領域において、前記ＴＥＭ－ＥＤＸの分析においてアルミニウムの原子数はコバルトの原子数の０．０３倍未満である正極活物質。 - 請求項６において、
前記第１の領域において、前記ＴＥＭ－ＥＤＸの分析においてニッケルの原子数はアルミニウムの原子数の０．５倍未満である正極活物質。 - 請求項６または請求項７において、
前記粒子の前記断面は、集束イオンビーム加工観察装置による加工により露出される正極活物質。 - 請求項６乃至請求項８のいずれかーにおいて、
前記正極活物質は、前記粒子の表面に接する被膜を有し、
前記被膜は炭素を有し、
前記被膜が有するコバルトの原子数は、前記被膜が有する炭素の原子数の０．０５倍未満である正極活物質。 - 請求項１乃至請求項９のいずれかーにおいて、
グロー放電質量分析により測定される硫黄の原子数が１５０ｐｐｍ ｗｔ以上２０００ｐｐｍｗｔ以下である正極活物質。 - 請求項１乃至請求項１０のいずれかーにおいて、
グロー放電質量分析により測定されるチタンの原子数が３００ｐｐｍ ｗｔ以下である正極活物質 - 粒子の集合体であり、
第１の粒子群と第２の粒子群を有し、
リチウム、コバルト、酸素およびアルミニウムを有し、
ＣｕＫａ１線による粉末Ｘ線回折により得られるパターンについてリートベルト解析を行ったとき、Ｒ－３ｍの空間群を有する結晶構造を有し、
ＩＣＰ－ＭＳ、ＧＤ－ＭＳまたは原子吸光の元素分析によるマグネシウムの濃度はＭｇｌであり、
コバルトの濃度はＣｏ１であり、
Ｍｇｌ／Ｃｏｌは０．００１以上０．０６以下であり、
前記第１の粒子群の粒度分布は、第１の極大ピークを有し、前記第２の粒子群の粒度分布は、第２の極大ピークを有し、
前記第１の極大ピークは９μｍ以上２５μｍ以下に極大値を有し、
前記第２の極大ピークは０．１μｍ以上９μｍ未満に極大値を有する正極活物質。 - 請求項１２において、
前記第１の極大ピークの極大値の強度をＩ１とし、
前記第２の極大ピークの極大値の強度をＩ２とし、
Ｉ１／Ｉ２は０．０１以上０．６以下である正極活物質。 - 請求項１２または請求項１３において、
マグネシウムを有し、
前記粒子の集合体は、Ｘ線光電子分光の分析によるマグネシウムの濃度はコバルトの濃度の０．４倍以上１．５倍以下である正極活物質。 - 請求項１２乃至請求項１４のいずれかーにおいて、
前記粒度分布は、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定される正極活物質。 - 請求項１２乃至請求項１５のいずれかーにおいて、
前記Ｘ線光電子分光における取出角は４０゜以上５０゜以下である正極活物質。 - 請求項１乃至請求項１６のいずれかーに記載の正極活物質を有する正極と、負極と、電解液と、
を有し、
充電と放電を１回ずつ行い、放電から第１の放電容量を求め、その後、充電と放電を交互に５０回行い、最後の放電から第２の放電容量を求め、第２の放電容量は、第１の放電容量の９０％倍以上である二次電池。 - 請求項１７において、
前記充電はＣＣＣＶ条件にて行われ、
ＣＣ充電電流は０．０１Ｃ以上１．０Ｃ以下であり、
ＣＣ充電の上限電圧はＬｉ／Ｌｉ十基準で４．５５Ｖ以上であり、
ＣＶ充電の終止電流は０．００１Ｃ以上であり、
前記放電件はＣＣ条件にて行われ、
ＣＣ放電電流は０．０５Ｃ以上２．０Ｃ以下であり、
測定温度は１５℃以上５５℃以下である二次電池。 - 請求項１乃至請求項１６のいずれかーに記載の正極活物質を有する正極を有し、
対極として金属リチウムを用い、
充電と放電を１回ずつ行い、放電から第１の放電容量を求め、その後、充電と放電を交互に５０回行い、最後の放電から第２の放電容量を求め、第２の放電容量は、第１の放電容量の９０％倍以上であり、
前記充電はＣＣＣＶ条件にて行われ、
ＣＣ充電電流は０．０１Ｃ以上１．０Ｃ以下であり、
ＣＣ充電の上限電圧はＬｉ／Ｌｉ十基準で４．５５Ｖ以上であり、
ＣＶ充電の終止電流は０．００１Ｃ以上であり、
前記放電はＣＣ条件にて行われ、
ＣＣ放電電流は０．０５Ｃ以上２．０Ｃ以下であり、
測定温度は１５℃以上５５℃以下である二次電池。
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