KR101761454B1 - Lithium cobalt oxide, process for producing same, positive active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery - Google Patents

Lithium cobalt oxide, process for producing same, positive active material for lithium secondary battery, and lithium secondary battery Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율을 높게 하고 또한 용량을 크게 할 수 있는 코발트산리튬을 제공하는 것이다. 본 발명은 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛, Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이고, 또한 잔존하는 알칼리의 양이 0.05 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬이다.An object of the present invention is to provide lithium cobalt oxide capable of increasing the capacity retention rate and increasing the capacity of a lithium secondary battery. The present invention is a lithium cobaltate characterized by having an average particle size of 15 to 35 탆, a Li / Co molar ratio of 0.900 to 1.040, and an amount of residual alkali of 0.05 mass% or less.

Description

코발트산리튬, 그 제조 방법, 리튬 2 차 전지용 정극 활물질 및 리튬 2 차 전지{LITHIUM COBALT OXIDE, PROCESS FOR PRODUCING SAME, POSITIVE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY, AND LITHIUM SECONDARY BATTERY}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide, a lithium cobalt oxide,

본 발명은 코발트산리튬, 특히, 리튬 2 차 전지용 정극 (正極) 활물질로서 유용한 코발트산리튬, 그 제조 방법, 리튬 2 차 전지용 정극 활물질 및 그것을 사용하는 리튬 2 차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to lithium cobalt oxide, particularly lithium cobalt oxide useful as a positive electrode active material for a lithium secondary battery, a production method thereof, a positive electrode active material for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same.

최근, 가전기기에 있어서 포터블화, 코드레스화가 급속하게 진행됨에 따라, 랩탑형 PC, 휴대전화, 비디오 카메라 등의 소형 전자기기의 전원으로서 리튬 이온 2 차 전지가 실용화되어 있다. 이 리튬 이온 2 차 전지에 대해서는, 코발트산리튬 (LiCoO2) 이 리튬 이온 2 차 전지의 정극 활물질로서 유용하다는 보고가 이루어진 이래, 리튬 천이 금속 복합 산화물에 관한 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며, 지금까지 많은 제안이 이루어졌다. Description of the Related Art [0002] Recently, with the progress of portable and cordless devices in home electric appliances, lithium ion secondary batteries have been put to practical use as power sources for small electronic devices such as laptop-type personal computers, mobile phones, video cameras and the like. Since lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) has been reported to be useful as a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, the lithium transition metal composite oxide has been actively developed and developed. Many suggestions were made.

리튬 천이 금속 복합 산화물로서는, 코발트산리튬 (LiCoO2), 니켈산리튬 (LiNiO2), 망간산리튬 (LiMn2O4) 등이 바람직하게 사용되고 있으며, 특히 LiCoO2 는, 그 안전성, 충방전 용량 등의 면에서 널리 사용되고 있다. Examples of the lithium transition metal composite oxide include lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (LiMn 2 O 4 ) Etc. are preferably used. In particular, LiCoO 2 is widely used in terms of safety, charge / discharge capacity, and the like.

최근에는, 리튬 2 차 전지의 고용량화의 요구로부터, 고용량화가 가능한 리튬 2 차 전지용의 코발트산리튬계의 복합 산화물이 필요해졌다. In recent years, there has been a need for a lithium cobalt oxide complex oxide for a lithium secondary battery capable of high capacity from the demand for high capacity of a lithium secondary battery.

리튬 2 차 전지를 고용량화하기 위한 수법으로서는, (1) 대입자의 코발트산리튬과 소입자의 코발트산리튬을 혼합하여, 정극 활물질의 충전율을 높임으로써, 체적 당의 용량을 증가시켜, 고용량화를 도모하는 방법 (예를 들어, 특허문헌 1), (2) LiNi0 .85Co0 .15O2 와 같이, LiCoO2 의 조성을 변경하여, 중량 당의 용량을 증가시킴으로써 고용량화를 도모하는 방법 (예를 들어, 특허문헌 2) 등이 종래부터 행해지고 있었다. As a method for increasing the capacity of the lithium secondary battery, there are (1) a method of increasing the capacity per volume by increasing the charging rate of the positive electrode active material by mixing the lithium cobalt oxide of the substituent with the lithium cobalt oxide of the small particle (for example, Patent Document 1), (2) LiNi 0 .85 0 .15 O 2, such as Co, by changing the composition of LiCoO 2, example of how to achieve a higher capacity by increasing the weight per dose (for example, Patent Document 2) has been conventionally performed.

일본 공개특허공보 2004-182564호 (특허청구범위)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-182564 (claims) 일본 공개특허공보 평11-060243호 (특허청구범위)Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-060243 (claims)

그러나, 상기 (1) 의 방법에서는, 소입자가 전지의 안전성, 특히, 충방전을 반복했을 때에 일어나는 비수 전해액과의 반응에 따른 가스 발생이 많아진다는 문제나, 고전압하에서는 충방전에 수반하는 사이클 열화가 격렬하여 용량 유지율이 낮다는 문제가 있었다. 또, 상기 (2) 의 방법에서는, LiNi0 .85Co0 .15O2 의 제조에 사용된 리튬 화합물이 잔존 알칼리로서 잔존하기 때문에, 전지의 안전성, 특히, 충방전을 반복했을 때에 일어나는 비수 전해액과의 반응에 따른 가스 발생이 많아진다는 문제가 있었다. However, in the above method (1), there is a problem that the small particles cause generation of gas due to reaction with the non-aqueous electrolyte which occurs when the safety of the battery is repeated, in particular, charging and discharging are repeated, and that the cycle deterioration And the capacity retention rate is low. The non-aqueous electrolyte takes place when the method of the above (2), since the lithium compound remains as a residual alkali used in the manufacture of LiNi 0 .85 Co 0 .15 O 2 , repeat the safety, in particular, the charge and discharge of the battery There is a problem in that the generation of gas due to the reaction with the gas is increased.

따라서, 본 발명의 목적은, 리튬 2 차 전지의 용량을 크게 하고 또한 용량 유지율을 높일 수 있는 코발트산리튬을 제공하는 것에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide lithium cobalt oxide capable of increasing the capacity of the lithium secondary battery and increasing the capacity retention rate.

본 발명자들은, 상기 실정을 감안하여 예의 연구를 거듭한 결과, (1) 특정한 평균 입자경 또한 특정한 압축 강도의 수산화코발트 또는 산화코발트를, 코발트산리튬의 제조 원료로서 사용하여, 리튬 화합물과 반응시키는 경우에는, 리튬 화합물의 사용량을, 코발트 화합물에 대해 지나치게 과잉이 되지 않는 양, 구체적으로는, 원자 환산의 코발트 화합물에 대한 몰비로 0.900 ∼ 1.040 으로 해도, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 로 큰 코발트산리튬을 얻을 수 있으므로, 잔존하는 알칼리가 매우 적은 코발트산리튬을 얻을 수 있는 것, 및 (2) 이와 같은 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛, Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이고 또한 잔존하는 알칼리가 적은 코발트산리튬은, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율을 높게 할 수 있고 또한 용량을 크게 할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키는 데에 이르렀다. As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have found that (1) when cobalt hydroxide or cobalt oxide having a specific average particle size and a specific compressive strength is used as a raw material for producing lithium cobalt oxide and reacted with a lithium compound , Even when the amount of the lithium compound used is not excessively excessive with respect to the cobalt compound, specifically, in a molar ratio of 0.900 to 1.040 with respect to the cobalt compound in terms of atomic ratio, lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 μm And (2) the lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 탆, a Li / Co molar ratio of 0.900 to 1.040, and a residual alkali-reduced cobalt It has been found out that lithium oxide can increase the capacity retention ratio of the lithium secondary battery and can increase the capacity, Having reached.

즉, 본 발명 (1) 은, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 이고, Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이고, 또한 잔존하는 알칼리의 양이 0.05 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬을 제공하는 것이다. That is, the present invention (1) is to provide lithium cobalt oxide characterized in that the average particle diameter is 15 to 35 μm, the Li / Co molar ratio is 0.900 to 1.040, and the amount of remaining alkali is 0.05% by mass or less .

또, 본 발명 (2) 는, 2 차 입자의 평균 입자경이 15 ∼ 40 ㎛ 이고 또한 압축 강도가 5 ∼ 50 ㎫ 인 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을, 원자 환산의 Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이 되도록 혼합하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물의 원료 혼합물을 얻는 원료 혼합 공정과,In the present invention (2), cobalt hydroxide or cobalt oxide having a secondary particle average particle diameter of 15 to 40 占 퐉 and a compressive strength of 5 to 50 MPa and a lithium compound are mixed so that the molar ratio Li / 1.040 to obtain a raw material mixture of cobalt hydroxide or cobalt oxide and a lithium compound,

그 원료 혼합물을 800 ∼ 1150 ℃ 에서 가열하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 반응시킴으로써, 코발트산리튬을 얻는 반응 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법을 제공하는 것이다. And a reaction step of reacting the raw material mixture with cobalt hydroxide or cobalt oxide and a lithium compound by heating at 800 to 1150 占 폚 to obtain lithium cobalt oxide.

또, 본 발명 (3) 은, 본 발명 (1) 의 코발트산리튬의 함유량이 95.0 ∼ 100.0 질량% 인 것을 특징으로 하는 리튬 2 차 전지용 정극 활물질을 제공하는 것이다. The present invention (3) is to provide a positive electrode active material for a lithium secondary battery, wherein the content of lithium cobalt oxide in the present invention (1) is 95.0 to 100.0% by mass.

또, 본 발명 (4) 는, 본 발명 (1) 의 코발트산리튬을, 리튬 2 차 전지의 정극 활물질로서 사용하는 것을 특징으로 하는 리튬 2 차 전지를 제공하는 것이다. In addition, the present invention (4) is to provide a lithium secondary battery characterized by using lithium cobalt oxide of the present invention (1) as a positive electrode active material of a lithium secondary battery.

본 발명에 의하면, 리튬 2 차 전지의 용량을 크게 하고 또한 용량 유지율을 높게 할 수 있는 코발트산리튬을 제공할 수 있다. According to the present invention, lithium cobalt oxide capable of increasing the capacity of the lithium secondary battery and increasing the capacity retention rate can be provided.

도 1 은 합성예 1 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 의 입도 분포도이다.
도 2 는 합성예 1 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 를 분쇄 처리한 후의 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (b)) 의 입도 분포도이다.
도 3 은 합성예 5 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 의 입도 분포도이다.
도 4 는 합성예 5 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 를 분쇄 처리한 후의 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (b)) 의 입도 분포도이다.
도 5 는 합성예 7 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 의 입도 분포도이다.
도 6 은 합성예 7 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 를 분쇄 처리한 후의 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (b)) 의 입도 분포도이다.
도 7 은 합성예 8 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 의 입도 분포도이다.
도 8 은 합성예 8 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 를 분쇄 처리한 후의 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (b)) 의 입도 분포도이다.
도 9 는 합성예 9 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 의 입도 분포도이다.
도 10 은 합성예 9 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (a)) 를 분쇄 처리한 후의 수산화코발트 입자 (2 차 입자 (b)) 의 입도 분포도이다.
도 11 은 합성예 1 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 12 는 합성예 1 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (10000 배) 이다.
도 13 은 합성예 5 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 14 는 합성예 5 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (10000 배) 이다.
도 15 는 합성예 7 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 16 은 합성예 7 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (10000 배) 이다.
도 17 은 합성예 8 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 18 은 합성예 8 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (10000 배) 이다.
도 19 는 합성예 9 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 20 은 합성예 9 에 의해 얻어진 수산화코발트 입자의 SEM 사진 (10000 배) 이다.
도 21 은 실시예 6 에서 얻어진 코발트산리튬의 SEM 사진 (3000 배) 이다.
도 22 는 실시예 5 에서 얻어진 Mg 원자 및 Ti 원자를 함유하는 코발트산리튬의 깊이 방향에 있어서의 Mg 원자 및 Ti 원자의 양을 나타내는 도면이다.
도 23 은 수산화코발트의 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자의 모식적인 사시도이다.
도 24 는 수산화코발트의 1 차 입자의 장경 및 단경을 설명하기 위한 도면이다.
도 25 는 수산화코발트의 1 차 입자의 장경 및 단경을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a particle size distribution diagram of the cobalt hydroxide particles (secondary particle (a)) obtained by Synthesis Example 1. Fig.
2 is a particle size distribution diagram of cobalt hydroxide particles (secondary particles (b)) obtained by pulverizing cobalt hydroxide particles (secondary particles (a)) obtained in Synthesis Example 1. Fig.
3 is a particle size distribution diagram of the cobalt hydroxide particles (secondary particle (a)) obtained in Synthesis Example 5. Fig.
4 is a particle size distribution diagram of cobalt hydroxide particles (secondary particles (b)) obtained by pulverizing cobalt hydroxide particles (secondary particles (a)) obtained in Synthesis Example 5.
5 is a particle size distribution diagram of the cobalt hydroxide particles (secondary particle (a)) obtained in Synthesis Example 7. Fig.
6 is a particle size distribution diagram of cobalt hydroxide particles (secondary particles (b)) obtained by pulverizing cobalt hydroxide particles (secondary particles (a)) obtained in Synthesis Example 7. Fig.
7 is a particle size distribution diagram of the cobalt hydroxide particles (secondary particle (a)) obtained by Synthesis Example 8.
8 is a particle size distribution diagram of cobalt hydroxide particles (secondary particles (b)) obtained by pulverizing cobalt hydroxide particles (secondary particles (a)) obtained in Synthesis Example 8.
9 is a particle size distribution diagram of the cobalt hydroxide particles (secondary particle (a)) obtained in Synthesis Example 9. Fig.
10 is a particle size distribution diagram of cobalt hydroxide particles (secondary particles (b)) obtained by pulverizing cobalt hydroxide particles (secondary particles (a)) obtained in Synthesis Example 9.
11 is an SEM photograph (3000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained by Synthesis Example 1;
12 is an SEM photograph (10,000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained by Synthesis Example 1. Fig.
13 is an SEM photograph (3000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained in Synthesis Example 5;
14 is an SEM photograph (10,000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained in Synthesis Example 5;
15 is an SEM photograph (3000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained in Synthesis Example 7;
16 is an SEM photograph (10,000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained in Synthesis Example 7;
17 is an SEM photograph (3000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained by Synthesis Example 8;
18 is an SEM photograph (10,000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained by Synthesis Example 8;
19 is an SEM photograph (3000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained in Synthesis Example 9;
20 is an SEM photograph (10,000 times) of the cobalt hydroxide particles obtained by Synthesis Example 9;
21 is an SEM photograph (3000 times) of lithium cobalt oxide obtained in Example 6. Fig.
22 is a graph showing the amounts of Mg atoms and Ti atoms in the depth direction of lithium cobalt oxide containing Mg atoms and Ti atoms obtained in Example 5. FIG.
23 is a schematic perspective view of primary particles constituting secondary particles of cobalt hydroxide.
24 is a diagram for explaining the long diameter and the short diameter of the primary particles of cobalt hydroxide.
25 is a diagram for explaining the long diameter and the short diameter of primary particles of cobalt hydroxide.

이하, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 기초하여 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described based on its preferred embodiments.

본 발명의 코발트산리튬은, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛, Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이고, 또한 잔존하는 알칼리의 양이 0.05 질량% 이하인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬이다. The lithium cobaltate of the present invention is lithium cobaltate having an average particle size of 15 to 35 μm, a Li / Co molar ratio of 0.900 to 1.040, and an amount of residual alkali of 0.05% by mass or less.

본 발명의 코발트산리튬은, 하기 식 (1) :The lithium cobaltate of the present invention is represented by the following formula (1):

LixCoO2 (1)Li x CoO 2 (One)

로 나타내는 코발트산리튬, 또는 금속 원자 (M) 을 함유하는 상기 일반식 (1) 로 나타내는 코발트산리튬이다. Or lithium cobaltate represented by the above general formula (1) containing metal atoms (M).

상기 일반식 (1) 중, x 의 값, 즉, Li/Co 몰비 (원자 환산의 몰비) 는, 0.900 ∼ 1.040, 바람직하게는 0.950 ∼ 1.030, 특히 바람직하게는 0.980 ∼ 1.020 이다. Li/Co 몰비가 상기 범위에 있는 것에 의해, 용량 유지율이 높아진다. 한편, Li/Co 몰비가, 상기 범위 미만이면, 리튬이 부족하기 때문에, 중량 당의 방전 용량이 낮아지는 경향으로 되고, 또, 상기 범위를 초과하면 용량 유지율이 낮아진다.In the general formula (1), the value of x, that is, the Li / Co molar ratio (molar ratio in terms of atom) is 0.900 to 1.040, preferably 0.950 to 1.030, and particularly preferably 0.980 to 1.020. When the Li / Co molar ratio is in the above range, the capacity retention rate is increased. On the other hand, if the Li / Co molar ratio is less than the above range, the discharge capacity per weight is liable to be low because lithium is insufficient. If the Li / Co molar ratio is out of the above range, the capacity retention rate is lowered.

본 발명의 코발트산리튬이 금속 원자 (M) 을 함유하는 경우, 코발트산리튬이 함유하는 금속 원자 (M) 은, Co 를 제외한 천이 금속 원자 또는 원자 번호 9 이상의 금속 원자에서 선택되는 1 종 이상의 금속 원자이며, 예를 들어, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Sr, Zr, Nb, Mo, W 및 Bi 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원자이다. 이들 금속 원자 (M) 중, Mg 및 Ti 가, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율 및 평균 작동 전압 등의 전지 성능을 향상시킬 수 있는 관점에서 바람직하다. 특히, 금속 원자 (M) 이, 적어도 Mg 및 Ti 의 조합인 것, 즉, 코발트산리튬이 Mg 및 Ti 의 양방의 금속 원자를 함유하는 것이, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율 및 평균 작동 전압 등의 전지 성능의 향상 효과가 더욱 높아지는 점에서 바람직하다. When the lithium cobaltate of the present invention contains metal atoms (M), the metal atoms (M) contained in lithium cobalt oxide are preferably transition metal atoms other than Co or one or more metals One or two selected from Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Sr, Zr, Nb, Mo, Or more. Of these metal atoms (M), Mg and Ti are preferable from the viewpoint of improving the battery performance such as the capacity retention rate and the average operating voltage of the lithium secondary battery. Particularly, it is preferable that the metal atom (M) is a combination of at least Mg and Ti, that is, lithium cobalt oxide contains both metal atoms of Mg and Ti in terms of the capacity retention rate and average operating voltage of the lithium secondary battery The effect of improving the battery performance is further enhanced.

본 발명의 코발트산리튬 중, 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬의 경우, 금속 원자 (M) 의 함유량은, 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬에 대해, 바람직하게는 0.10 ∼ 1.5 질량%, 특히 바람직하게는 0.20 ∼ 0.80 질량% 이다. 금속 원자 (M) 의 함유량이 상기 범위에 있는 것에 의해, 중량 당의 방전 용량의 저감을 억제하고 또한 용량 유지율 및 평균 작동 전압 등의 전지 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, M 이 2 종 이상의 금속 원자의 조합인 경우에는, 금속 원자 (M) 의 함유량은, M 원자의 합계 몰에 기초하여 산출된다. In the lithium cobaltate of the present invention, in the case of lithium cobalt oxide containing metal atoms (M), the content of the metal atoms (M) is preferably 0.10 to 10 parts by weight, based on the lithium cobalt oxide containing the metal atoms (M) 1.5% by mass, particularly preferably 0.20% to 0.80% by mass. When the content of the metal atom (M) is within the above range, it is possible to suppress the reduction of the discharge capacity per weight and improve the battery performance such as the capacity retention rate and the average operating voltage. When M is a combination of two or more kinds of metal atoms, the content of the metal atom (M) is calculated based on the total mole of M atoms.

또, 본 발명의 코발트산리튬이, Mg 와 Ti 양방의 금속 원자를 함유하는 경우, Ti/Mg 의 몰비 (원자 환산의 몰비) 는, 바람직하게는 0.1 ∼ 4.0, 특히 바람직하게는 0.2 ∼ 2.0 이다. Ti/Mg 의 몰비가 상기 범위에 있는 것에 의해, Mg 원자와 Ti 원자를 함유하는 것에 의한 용량 유지율 및 평균 작동 전압 등의 전지 성능의 향상 효과가 더욱 높아지는 점에서 바람직하다. When the lithium cobaltate of the present invention contains both metal atoms of Mg and Ti, the molar ratio of Ti / Mg (molar ratio in terms of atom) is preferably 0.1 to 4.0, particularly preferably 0.2 to 2.0 . When the molar ratio of Ti / Mg is in the above range, the effect of improving battery performance such as capacity retention rate and average operating voltage by containing Mg atoms and Ti atoms is more preferable.

본 발명의 코발트산리튬이, Mg 와 Ti 양방의 금속 원자를 함유하는 경우에는, 필요에 따라 추가로 다른 금속 원자 (M) 으로서, Al, Si, Ca, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Zn, Ga, Sr, Zr, Nb, Mo, W 및 Bi 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원자, 바람직하게는 Sr, Zr 및 A1 에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원자를 병용하여 함유시킬 수 있다. When the lithium cobaltate of the present invention contains both metal atoms of Mg and Ti, Al, Si, Ca, V, Cr, Mn, Fe, Ni, At least one metal atom selected from Zn, Ga, Sr, Zr, Nb, Mo, W and Bi, preferably at least one metal atom selected from Sr, Zr and Al, .

또한, 본 발명의 코발트산리튬 중, 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬의 경우, 금속 원자 (M) 은, 코발트산리튬에 고용되어 입자 내부에 존재하고 있어도 되고, 혹은 코발트산리튬의 입자 (1 차 입자 또는 2 차 입자) 의 표면 상에 산화물, 황산염, 리튬화물 (예를 들어, 리튬과 M 의 복합 산화물) 의 형태로 존재하고 있어도 된다. In the lithium cobaltate of the present invention, in the case of lithium cobalt oxide containing the metal atom (M), the metal atom (M) may be dissolved in the lithium cobalt oxide and exist in the particle, or the lithium cobaltate May be present in the form of an oxide, a sulfate, or a lithium oxide (for example, a complex oxide of lithium and M) on the surface of the particles (primary particles or secondary particles).

또한, 본 발명의 코발트산리튬은, 후술하는 본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 있어서, 원료에서 유래하는 불소 등의 할로겐을, 코발트산리튬의 입자 내부 및/또는 입자 표면에 함유하고 있어도 된다. The lithium cobalt oxide of the present invention may contain a halogen such as fluorine derived from the raw material in the particles of the lithium cobalt oxide and / or the particle surface in the method for producing lithium cobalt oxide of the present invention .

또, 본 발명의 코발트산리튬은, 예를 들어, 탄산리튬, 수산화리튬 등의 잔존하는 알칼리를 실질적으로 함유하지 않는다. 즉, 본 발명의 코발트산리튬 중에 잔존하는 알칼리의 양 (잔존 알칼리량) 은 0.05 질량% 이하이다. The lithium cobalt oxide of the present invention contains substantially no residual alkali such as, for example, lithium carbonate, lithium hydroxide and the like. That is, the amount (residual alkali amount) of the alkali remaining in lithium cobalt oxide of the present invention is 0.05 mass% or less.

통상, 입자경이 큰 코발트산리튬은, 코발트 화합물에 대해 리튬 화합물을, Li/Co 의 몰비 (원자 환산의 몰비) 로 1.045 이상 과잉으로 혼합하여, 균일하게 혼합된 혼합물을 소성하여 얻어진다. 이 때문에, 코발트에 대해 과잉인 리튬은, 알칼리로서 코발트산리튬 중에 필연적으로 0.05 중량% 를 초과하여 잔존한다. Generally, lithium cobalt oxide having a large particle diameter is obtained by excessively mixing a lithium compound with a cobalt compound in an amount of 1.045 or more in terms of molar ratio (molar ratio of atomic conversion) of Li / Co and firing a uniformly mixed mixture. For this reason, excess lithium relative to cobalt inevitably remains in excess of 0.05% by weight in lithium cobalt oxide as an alkali.

이에 대해, 본 발명의 코발트산리튬은, 후술하는 바와 같이, 2 차 입자경이 크고, 특정한 압축 강도를 가지며, 2 차 입자 자체의 입자 강도가 높고 (이하, 「응집성이 강하다」라고도 한다), 또한 반응성도 우수한 코발트 화합물, 원료에 사용하여 제조된 코발트산리튬이다. 이 때문에 리튬과 코발트를 화학량론비 근방에서 반응시켜도, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 로 입자경이 큰 코발트산리튬을 얻을 수 있으므로, 본 발명의 코발트산리튬 중의 잔존하는 알칼리의 양은, 0.05 질량% 이하, 바람직하게는 0.03 질량% 이하이다. 즉, 본 발명의 코발트산리튬은, 실질적으로 알칼리를 함유하지 않는 것으로, 알칼리에서 유래하는 가스의 발생을 억제하고, 코발트산리튬을 정극 활물질로 하는 리튬 2 차 전지의 고온 보존 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 코발트산리튬 중에 잔존하는 알칼리의 양의 측정은, 산적정법이며, 측정 방법의 상세는 후술한다. On the other hand, the lithium cobaltate of the present invention has a large secondary particle diameter, a specific compressive strength, a high secondary particle particle strength (hereinafter also referred to as " cohesive strength is strong " A cobalt compound having excellent reactivity, and lithium cobalt oxide used for a raw material. Therefore, lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 탆 and a large particle diameter can be obtained even when lithium and cobalt are reacted in the vicinity of a stoichiometric ratio. Therefore, the amount of alkali remaining in lithium cobalt oxide of the present invention is 0.05% Preferably 0.03 mass% or less. That is, the lithium cobalt oxide of the present invention is substantially free of alkali, suppressing the generation of a gas derived from an alkali, and improving the high-temperature storage characteristics of a lithium secondary battery using lithium cobalt oxide as a positive electrode active material have. In the present invention, the measurement of the amount of alkali remaining in lithium cobalt oxide is an acid titration method, and the details of the measurement method will be described later.

본 발명의 코발트산리튬은, 소성 온도에 따라서도 상이하지만, 많은 경우, 단분산된 1 차 입자의 형태로 존재한다. 본 발명의 코발트산리튬의 평균 입자경은, 15 ∼ 35 ㎛, 바람직하게는 18 ∼ 35 ㎛, 특히 바람직하게는 18 ∼ 30 ㎛ 이다. 코발트산리튬의 평균 입자경이, 상기 범위에 있는 것에 의해, 리튬 2 차 전지의 체적 당의 용량이 높아지고 또한 용량 유지율이 높아진다. 한편, 코발트산리튬의 평균 입자경이, 상기 범위 미만이면, 체적 당의 용량이 낮아지고, 또, 상기 범위를 초과하면, 용량 유지율이 낮아진다. 또한, 본 발명에서는, 코발트산리튬의 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법으로 측정되는 값이며, 닛키소사 제조 마이크로트랙 MT3300EXⅡ 에 의해 측정된 값이다. The lithium cobalt oxide of the present invention varies depending on the calcination temperature, but in many cases, it exists in the form of monodispersed primary particles. The average particle diameter of the lithium cobalt oxide of the present invention is 15 to 35 mu m, preferably 18 to 35 mu m, particularly preferably 18 to 30 mu m. When the average particle diameter of lithium cobalt oxide falls within the above range, the capacity per volume of the lithium secondary battery is increased and the capacity retention ratio is increased. On the other hand, when the average particle diameter of lithium cobalt oxide is less than the above range, the capacity per volume is lowered. When the average particle diameter exceeds the above range, the capacity retention rate is lowered. In the present invention, the average particle diameter of lithium cobalt oxide is a value measured by a laser diffraction / scattering method, and is a value measured by Microtrack MT3300EXII manufactured by Nikkiso Corporation.

본 발명의 코발트산리튬의 탭 밀도는, 바람직하게는 2.4 g/㎖ 이상, 특히 바람직하게는 2.6 ∼ 3.2 g/㎖ 이다. 코발트산리튬의 탭 밀도가, 상기 범위에 있는 것에 의해, 고충전이 가능해지므로, 리튬 2 차 전지의 체적 당의 용량이 높아진다. The tap density of the lithium cobalt oxide of the present invention is preferably 2.4 g / ml or more, particularly preferably 2.6 to 3.2 g / ml. When the tap density of lithium cobalt oxide is within the above range, high charging becomes possible, so that the capacity per volume of the lithium secondary battery is increased.

본 발명의 코발트산리튬은, 이하에 나타내는 본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 의해 바람직하게 제조된다. The lithium cobaltate of the present invention is preferably produced by the process for producing lithium cobalt oxide of the present invention described below.

본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법은, 2 차 입자의 평균 입자경이 15 ∼ 40 ㎛ 이고 또한 압축 강도가 5 ∼ 50 ㎫ 인 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을, 원자 환산의 Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이 되도록 혼합하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물의 원료 혼합물을 얻는 원료 혼합 공정과,The method for producing lithium cobalt oxide according to the present invention is a method for producing cobalt hydroxide or lithium cobalt oxide having secondary particles having an average particle diameter of 15 to 40 mu m and a compressive strength of 5 to 50 MPa and a lithium compound in a molar ratio Li / 0.900 to 1.040 to obtain a raw material mixture of cobalt hydroxide or cobalt oxide and a lithium compound,

그 원료 혼합물을 800 ∼ 1150 ℃ 에서 가열하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 반응시킴으로써, 코발트산리튬을 얻는 반응 공정을 갖는 코발트산리튬의 제조 방법이다. And heating the raw material mixture at 800 to 1150 占 폚 to react lithium cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound to obtain lithium cobalt oxide.

원료 혼합 공정은, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 혼합하여, 원료 혼합물을 얻는 공정이다. The raw material mixing step is a step of mixing a cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound to obtain a raw material mixture.

원료 혼합 공정에 관련된 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경 및 산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경은, 바람직하게는 15 ∼ 40 ㎛, 특히 바람직하게는 18 ∼ 35 ㎛ 이다. 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이, 상기 범위인 것에 의해, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 반응시켜 얻어지는 코발트산리튬의 평균 입자경을 15 ∼ 35 ㎛ 로 할 수 있기 때문에, 리튬 2 차 전지의 체적 당의 용량이 높아진다. 또한, 수산화코발트 및 산화코발트는, 1 차 입자가 응집되어 형성되는 응집체, 즉, 2 차 입자이다. 또, 본 발명에서는, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경 및 산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경은, 레이저 회절·산란법으로 측정되는 값이며, 닛키소사 제조 마이크로트랙 MT3300EXⅡ 에 의해 측정된 값이다. The average particle diameter of the secondary particles of the cobalt hydroxide and the average particle diameter of the secondary particles of the cobalt oxide in relation to the raw material mixing step are preferably 15 to 40 mu m, particularly preferably 18 to 35 mu m. Since the average particle diameter of the secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide is within the above range, the average particle diameter of lithium cobalt oxide obtained by reacting cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound can be 15 to 35 mu m, The capacity per volume of the secondary battery is increased. Cobalt hydroxide and cobalt oxide are agglomerates formed by aggregation of primary particles, that is, secondary particles. In the present invention, the average particle size of the secondary particles of the cobalt hydroxide and the average particle size of the secondary particles of the cobalt oxide are values measured by laser diffraction scattering method and are values measured by Microtrack MT3300EXII manufactured by Nikkiso Co., Ltd. .

원료 혼합 공정에 관련된 수산화코발트의 2 차 입자의 압축 강도 및 산화코발트의 2 차 입자의 압축 강도는, 5 ∼ 50 ㎫, 바람직하게는 8 ∼ 30 ㎫ 이다. 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자의 압축 강도가, 상기 범위인 것에 의해, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 반응시키기 전에 양자를 혼합할 때에, 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자가 해리되어, 입경이 작은 2 차 입자가 되는 것을 방지할 수 있으므로, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 인 코발트산리튬을 얻을 수 있다. 2 차 입자의 압축 강도가 상기 범위에 있는 수산화코발트 및 산화코발트는, 가정용 커피 밀 정도의 전단력으로 분쇄 처리되어도, 분쇄 처리 전후에, 2 차 입자의 입도 분포에 변화는 적고, 바람직하게는 분쇄 처리에 의한 2 차 입자의 평균 입자경의 저하가 7.0 ㎛ 이하이다. 그 때문에, 코발트산리튬의 제조에 있어서, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 혼합할 때에, 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자가 잘 해리되지 않기 때문에, 평균 입자경이 큰 코발트산리튬을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 2 차 입자의 압축 강도는, 시마즈 미소 압축 시험기 MTC-W 로 측정되는 값이다. The compressive strength of the secondary particles of the cobalt hydroxide and the compressive strength of the secondary particles of the cobalt oxide in relation to the raw material mixing step are 5 to 50 MPa and preferably 8 to 30 MPa. Since the compressive strength of the secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide is in the above range, the secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide dissociate when they are mixed before the cobalt hydroxide or the cobalt oxide and the lithium compound are reacted , Secondary particles having a small particle diameter can be prevented from being formed. Thus, lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 mu m can be obtained. The cobalt hydroxide and the cobalt oxide in which the compressive strength of the secondary particle is in the above range fall within the range of the particle size distribution of the secondary particles before and after the pulverizing treatment even if the pulverization treatment is carried out with a shear force as high as that of a domestic coffee mill, The average particle diameter of the secondary particles is not more than 7.0 占 퐉. Therefore, in the production of lithium cobalt oxide, since secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide are not well dissociated when cobalt hydroxide or cobalt oxide and a lithium compound are mixed, lithium cobalt oxide having a large average particle size can be obtained have. In the present invention, the compressive strength of the secondary particles is a value measured by a Shimadzu compact compression tester MTC-W.

그리고, 본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에서는, 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경 및 압축 강도 모두 상기 범위에 있는 것에 의해, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 인 코발트산리튬을 얻을 수 있기 때문에, 리튬 2 차 전지의 용량을 크게 할 수 있다. In the process for producing lithium cobalt oxide according to the present invention, the average particle diameter and the compressive strength of the secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide are both in the above-mentioned range, whereby lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 μm is obtained The capacity of the lithium secondary battery can be increased.

원료 혼합 공정에 관련된 수산화코발트 및 산화코발트는, 가정용 커피 밀 정도의 전단력으로 분쇄 처리되어도, 분쇄 처리 전후에, 2 차 입자의 입도 분포에 변화는 적고, 바람직하게는 분쇄 처리에 의한 2 차 입자의 평균 입자경의 저하가 7.0 ㎛ 이하이다. The cobalt hydroxide and the cobalt oxide involved in the raw material mixing process are less likely to change in the particle size distribution of the secondary particles before and after the pulverizing treatment even if the pulverization treatment is carried out with a shearing force of about the level of a domestic coffee mill, And the decrease in the average particle diameter is 7.0 占 퐉 or less.

원료 혼합 공정에 관련된 수산화코발트 및 산화코발트는, 상기 여러 물성 (2 차 입자의 평균 입자경 및 압축 강도) 을 갖는 것인 것에 더하여, 1 차 입자가 응집된 2 차 입자이며, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자로서, SEM 이미지의 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 (柱狀) 또는 침상의 1 차 입자를 가지며, 탭 밀도가 0.8 g/㎖ 이상이라는 특징을 갖는 것이 바람직하다. 이하, 이와 같은 특징을 갖는 수산화코발트를 「수산화코발트 (1)」 이라고도 기재하고, 산화코발트를 「산화코발트 (1)」 이라고도 기재한다. The cobalt hydroxide and the cobalt oxide associated with the raw material mixing step have the aforementioned various physical properties (average particle diameter and compressive strength of the secondary particles), the primary particles are aggregated secondary particles, and the secondary particles It is preferable that primary particles have a primary particle of a plate-like shape, a columnar shape or a needle shape having a long diameter of 1.5 탆 or more in the image analysis of the SEM image and have a tap density of 0.8 g / ml or more Do. Hereinafter, cobalt hydroxide having such a characteristic is also referred to as "cobalt hydroxide (1)", and cobalt oxide is also referred to as "cobalt oxide (1)".

수산화코발트 (1) 및 산화코발트 (1) 의 입자 형상이나 표면 상태 등의 입자 특성은, 주사형 전자현미경 (SEM) 에 의해 관찰된다. 그리고, 수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 2 차 입자의 SEM 이미지 상에서 화상 해석을 실시하여, 2 차 입자를 이차원으로 투영했을 때에, 2 차 입자를 구성하고 있는 1 차 입자의 장경의 길이를 구한다. 도 23 을 참조하여, 1 차 입자의 장경의 길이 및 단경의 길이에 대하여 설명한다. 도 23 은, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자의 모식적인 사시도이고, 도 23(A) 는, 2 차 입자를 구성하는 판상의 1 차 입자의 모식적인 사시도이고, 23(B) 는, 2 차 입자를 구성하는 각주상의 1 차 입자의 모식적인 사시도이고, 23(C) 는, 2 차 입자를 구성하는 침상의 1 차 입자의 모식적인 사시도이다. Particle characteristics such as particle shape and surface state of cobalt hydroxide (1) and cobalt oxide (1) are observed by a scanning electron microscope (SEM). Then, image analysis is carried out on the SEM image of the secondary particles of the cobalt hydroxide (1) or the cobalt oxide (1), and when the secondary particles are projected in two dimensions, Find the length. The length of the long diameter and the length of the short diameter of the primary particles will be described with reference to FIG. 23 (A) is a schematic perspective view of a primary particle in a plate form constituting secondary particles, and 23 (B) is a schematic perspective view of secondary particles constituting secondary particles. Fig. 23 is a schematic perspective view of primary particles constituting secondary particles, 23 (C) is a schematic perspective view of a needle-shaped primary particle constituting secondary particles. FIG. 23 (A) is a schematic perspective view of primary particles of each column constituting the secondary particles.

도 23(A) 에 나타내는 판상의 1 차 입자에는, 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 과, 표면측의 면 (1a) 에 교차하는 면 (2a) 이 있다. 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 은, 면 전체가 2 차 입자의 SEM 이미지로 나타나지만, 한편, 표면측의 면 (1a) 에 교차하는 면 (2a) 은, 면 (2a) 의 대부분이 2 차 입자의 내부에 존재하기 때문에, 면의 일부만 2 차 입자의 SEM 이미지로 나타난다. 그리고, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 장경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 1 차 입자의 면 중, 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 의 긴 쪽이 직경 (x) 이다. 또, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 단경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 1 차 입자의 면 중, 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 의 짧은 쪽의 직경 (y) 이다. The primary particles on the plate shown in Fig. 23 (A) have a surface 1a on the surface side of the secondary particle and a surface 2a that crosses the surface 1a on the surface side. The surface 1a on the surface side of the secondary particle is represented by an SEM image of the secondary particle on the whole surface while the surface 2a intersecting the surface 1a on the surface side is a surface Since it is present inside the secondary particle, only a part of the surface appears as an SEM image of the secondary particle. In the present invention, the length of the major axis of the primary particles is the diameter (x) of the surface of the primary particles on the surface side of the secondary particles among the surfaces of the primary particles represented by the SEM image. In the present invention, the length of the minor axis of the primary particle is the diameter (y) of the short side of the surface 1a on the surface side of the secondary particle among the surfaces of the primary particles represented by the SEM image.

도 24 에 나타내는 판상의 1 차 입자가 응집된 2 차 입자의 표면의 SEM 이미지 24(A) 에서는, 프레임으로 둘러싸인 부분이, 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 의 윤곽이며, 24(B) 에는, 그 프레임으로 둘러싸인 부분만을 나타낸다. 그리고, 도 24(B) 의 부호 x 로 나타내는 길이가 1 차 입자의 장경의 길이이며, 부호 y 로 나타내는 길이가 1 차 입자의 단경의 길이이다. 또, 도 25 에 나타내는 판상의 1 차 입자가 응집된 2 차 입자의 표면의 SEM 이미지 25(A) 에서는, 프레임으로 둘러싸인 부분이, 2 차 입자의 표면측의 면 (1a) 의 윤곽이며, 24(B) 에는, 그 프레임으로 둘러싸인 부분만을 나타낸다. 그리고, 도 25(B) 의 부호 x 로 나타내는 길이가 1 차 입자의 장경의 길이이며, 부호 y 로 나타내는 길이가 1 차 입자의 단경의 길이이다. In the SEM image 24 (A) of the surface of the secondary particles in which the primary particles are aggregated on the plate shown in Fig. 24, the portion surrounded by the frame is the outline of the surface 1a on the surface side of the secondary particles, ) Represents only the portion surrounded by the frame. The length denoted by symbol x in FIG. 24 (B) is the length of the long diameter of the primary particles, and the length denoted by symbol y is the length of the short diameter of the primary particles. In the SEM image 25 (A) of the surface of the secondary particles in which the primary particles of the plate form shown in FIG. 25 are aggregated, the portion surrounded by the frame is the outline of the surface 1a on the surface side of the secondary particles, (B) shows only the portion surrounded by the frame. The length denoted by symbol x in Fig. 25 (B) is the length of the long diameter of the primary particles, and the length denoted by symbol y is the length of the short diameter of the primary particles.

또한, 도 23(A) 에 나타내는 판상의 1 차 입자의 형상은, 이것에 한정되지 않고, 평면 방향으로 퍼짐을 가지는 형상이면, 평면 방향의 형상은 제한되지 않고, 또, 만곡된 형상이어도 된다. The shape of the primary particles on the plate shown in Fig. 23 (A) is not limited to this, and the shape in the plane direction is not limited as long as it has a spread in the plane direction, and it may be curved.

도 23(B) 에 나타내는 주상의 1 차 입자에는, 2 차 입자의 표면측의 면 (1b) 과, 표면측의 면 (1b) 에 교차하는 면 (2b) 이 있다. 2 차 입자의 표면측의 면 (1b) 은, 면 전체가 2 차 입자의 SEM 이미지로 나타나지만, 한편, 표면측의 면 (1b) 에 교차하는 면 (2b) 은, 면 (2b) 의 대부분이 2 차 입자의 내부에 존재하기 때문에, 면의 일부만 2 차 입자의 SEM 이미지로 나타난다. 그리고, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 장경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 1 차 입자의 면 중, 2 차 입자의 표면측의 면 (1b) 의 긴 쪽의 직경 (x) 이다. 또, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 단경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 1 차 입자의 면 중, 2 차 입자의 표면측의 면 (1b) 의 짧은 쪽의 직경 (y) 이다. The primary primary particles shown in Fig. 23 (B) include a surface 1b on the surface side of the secondary particle and a surface 2b intersecting the surface 1b on the surface side. The surface 1b on the surface side of the secondary particle is represented by the SEM image of the secondary particle as a whole but the surface 2b intersecting the surface 1b on the surface side is the surface most of the surface 2b Since it is present inside the secondary particle, only a part of the surface appears as an SEM image of the secondary particle. In the present invention, the length of the major axis of the primary particles is the diameter (x) of the longer side of the surface 1b on the surface side of the secondary particles among the surfaces of the primary particles represented by the SEM image. In the present invention, the length of the minor axis of the primary particle is the diameter (y) of the short side of the surface 1b on the surface side of the secondary particle among the surfaces of the primary particles represented by the SEM image.

도 23(B) 에 나타내는 주상의 1 차 입자의 형상은, 사각 주상이지만, 이것에 한정되지 않고, 원주상이나, 사각 주상 이외의 각주상이어도 되고, 또, 만곡된 형상이어도 된다. The shape of the primary-phase primary particles shown in Fig. 23 (B) is a quadratic columnar phase, but the present invention is not limited to this, and it may be a columnar column, a columnar column other than a quadrangular columnar column, or a curved column.

도 23(C) 에 나타내는 침상의 1 차 입자의 SEM 화상에는, 2 차 입자의 표면측의 면 (1c) 과, 표면측의 면 (1c) 에 교차하는 면 (2c) 이 나타난다. 그리고, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 장경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 2 차 입자의 표면측의 면 (1c) 의 긴 쪽의 직경 (x) 이다. 또, 본 발명에 있어서, 1 차 입자의 단경의 길이란, SEM 이미지로 나타나는 2 차 입자의 표면측의 면 (1c) 의 짧은 쪽의 직경 (y) 이다. In the SEM image of the needle-shaped primary particles shown in Fig. 23 (C), the surface 1c on the surface side of the secondary particle and the surface 2c crossing the surface 1c on the surface side appear. In the present invention, the length of the major axis of the primary particles is the diameter (x) of the long side of the surface 1c on the surface side of the secondary particles represented by the SEM image. In the present invention, the length of the minor axis of the primary particles is the diameter (y) of the short side of the surface 1c on the surface side of the secondary particles represented by the SEM image.

또한, 본 발명에서는, SEM 이미지를 화상 해석함으로써, 1 차 입자의 장경 및 단경의 길이를 구하므로, 1 차 입자의 장경 및 단경이란, 2 차 입자의 표면을 평면에서 보았을 때의 평면도 중의 1 차 입자의 형상에 기초하여 측정되는 장경 및 단경이다. In the present invention, since the lengths of the long diameter and the short diameter of the primary particles are determined by image analysis of the SEM image, the long diameter and the short diameter of the primary particles mean that the surface of the secondary particles, Long diameter and short diameter measured based on the shape of the particles.

수산화코발트 (1) 및 산화코발트 (1) 는, 1 차 입자가 응집된 2 차 입자이다. 본 발명의 수산화코발트의 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자로서는, SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자와, 그것들 이외의 1 차 입자, 즉, 구상 또는 부정형의 1 차 입자, SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 미만인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자 등이 있다. 그리고, 수산화코발트 (1) 및 산화코발트 (1) 는, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자로서, SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자를 반드시 갖는다. 요컨대, 수산화코발트 (1) 및 산화코발트 (1) 는, (I) SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자가 응집된 2 차 입자, 또는 (Ⅱ) SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자와, 구상, 부정형, SEM 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 미만인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자가 응집된 2 차 입자이다. 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 존재는, 2 차 입자의 SEM 이미지에 있어서, 2 차 입자의 표면에 나타난 1 차 입자의 일부분의 형상에 의해 확인된다. Cobalt hydroxide (1) and cobalt oxide (1) are secondary particles in which primary particles are aggregated. As the primary particles constituting the secondary particles of the cobalt hydroxide of the present invention, primary particles of a plate-like, columnar or needle-like shape having a long diameter of not less than 1.5 탆 in the SEM image analysis and primary particles other than the primary particles, Spherical or irregular primary particles, and primary particles of a plate-like, columnar or needle-like shape having a long diameter of less than 1.5 탆 in SEM image analysis. The cobalt hydroxide (1) and the cobalt oxide (1) are preferably primary particles constituting the secondary particles, and the primary particles of the plate-like, columnar or needle-like shape having the long diameter of 1.5 m or more in the SEM image analysis . That is, the cobalt hydroxide 1 and the cobalt oxide 1 are preferably (I) secondary particles in which a primary particle of a plate-like, columnar or needle-shaped primary particle having a long diameter of 1.5 m or more in the SEM image analysis is aggregated, ) Primary particles of a plate-like, columnar or acicular shape having a long diameter of not less than 1.5 탆 in SEM image analysis and spherical, irregular and primary particles of a plate-like, columnar or acicular shape having a long diameter of less than 1.5 탆 in SEM image analysis The particles are aggregated secondary particles. The presence of primary particles of a plate-like, columnar or needle-like shape is confirmed by the shape of a part of the primary particles appearing on the surface of the secondary particles in the SEM image of the secondary particles.

2 차 입자 중의 SEM 화상에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 및 침상의 1 차 입자의 존재 비율은, 2 차 입자 전체에 대해 40 % 이상이 바람직하고, 80 % 이상이 특히 바람직하고, 100 % 가 더욱 바람직하다. SEM 화상에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 및 침상의 1 차 입자의 존재 비율이, 상기 범위에 있는 것에 의해, 수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 압축 강도가 높아진다. 또한, 본 발명에 있어서, 2 차 입자 중의 SEM 화상에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 및 침상의 1 차 입자의 존재 비율이란, SEM 화상에 있어서 2 차 입자의 표면을 평면에서 보았을 때의 평면도 중, 2 차 입자의 면적에 대한 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 및 침상의 1 차 입자의 면적의 비율을 가리킨다. 구하는 방법이지만, 먼저, 2 차 입자의 SEM 이미지 상에서 화상 해석을 실시하여, 2 차 입자를 이차원으로 투영하고, 임의로 100 개의 2 차 입자를 추출한다. 이어서, 추출한 2 차 입자의 면적과, 그 2 차 입자 중의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 1 차 입자의 면적을 측정한다. 이어서, 추출한 100 개분의 2 차 입자의 총면적에 대한 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 1 차 입자의 총면적의 비율을 백분율로 구한다. The ratio of the primary particles of the plate-like, columnar and needle-shaped primary particles having a major axis length of 1.5 m or more in the SEM image of the secondary particles is preferably 40% or more, more preferably 80% or more, , And even more preferably 100%. The presence of the primary particles of the plate-like, columnar and needle-shaped primary particles having a length of the long diameter of 1.5 m or more in the SEM image is in the above range, so that the compressive strength of the cobalt hydroxide (1) or the cobalt oxide (1) is increased. In the present invention, the abundance ratio of the primary particles of the plate-like, columnar and needle-shaped primary particles having a length of the major axis of 1.5 mu m or more in the SEM image of the secondary particles means that the surface of the secondary particles in the SEM image Refers to the ratio of the area of the primary particles of the platelike, the main phase and the needle-like phase having the length of the long diameter to the area of the secondary particles of 1.5 m or more in the plan view. First, image analysis is performed on an SEM image of secondary particles to project secondary particles in two dimensions, and arbitrarily extracts 100 secondary particles. Then, the area of the extracted secondary particles and the area of the primary particles having the long diameter of 1.5 mu m or more in the secondary particles are measured. Next, the ratio of the total area of the primary particles having the length of the long diameter of 1.5 mu m or more to the total area of the extracted 100 pieces of secondary particles is obtained as a percentage.

수산화코발트 (1) 및 산화코발트 (1) 의 2 차 입자를 구성하는 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 장경의 평균값은, 1.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 2.0 ∼ 5.0 ㎛, 특히 바람직하게는 2.5 ∼ 4.5 ㎛ 이다. 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 장경의 평균값이, 상기 범위에 있는 것에 의해, 수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 압축 강도 및 탭 밀도가 높아진다. The average value of the major diameters of the primary particles of the plate-like, columnar or needle-shaped primary particles constituting the secondary particles of cobalt hydroxide (1) and cobalt oxide (1) is 1.5 μm or more, preferably 2.0 to 5.0 μm, particularly preferably 2.5 To 4.5 m. When the average value of the major diameters of the primary particles of the plate-like, columnar or needle-shaped particles is in the above range, the compressive strength and the tap density of the cobalt hydroxide (1) or the cobalt oxide (1) are increased.

1 차 입자의 장경의 평균값을 구하는 방법이지만, 먼저, 2 차 입자의 SEM 이미지 상에서 화상 해석을 실시하여, 2 차 입자를 이차원으로 투영하고, 임의로 100 개의 1 차 입자를 추출한다. 이어서, 추출한 1 차 입자 각각에 대하여, 장경의 길이를 측정한다. 이어서, 추출한 100 개의 1 차 입자의 장경의 길이를 평균하여, 그 평균값을, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자의 장경의 평균값으로 한다. First, an image analysis is performed on an SEM image of secondary particles to project secondary particles in two dimensions, and arbitrarily extracts 100 primary particles. Then, the length of the long diameter is measured for each of the extracted primary particles. Then, the lengths of the long diameters of the 100 extracted primary particles are averaged, and the average value is taken as an average value of the long diameters of the primary particles constituting the secondary particles.

본 발명자들이 알고 있는 한에서는, 코발트를 함유하는 수산화물로서, 코발트 및 니켈을 함유하는 복합 수산화물의 판상 또는 주상의 입자 형상을 갖는 1 차 입자를 응집시켜 2 차 입자를 형성한 것은 알려져 있지만 (일본 공개특허공보 평10-29820호), 그 복합 산화물의 1 차 입자의 장경의 최대값은, 0.5 ㎛ 미만이다. 이에 대해 수산화코발트 (1) 에서는, 1 차 입자가 응집된 2 차 입자이며, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자로서, 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 장경이 1.5 ㎛ 이상인 1 차 입자를 가지며, 2 차 입자 중의 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 장경의 평균값이, 바람직하게는 1.5 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2.0 ∼ 5.0 ㎛, 더욱 바람직하게는 2.5 ∼ 4.5 ㎛ 이다. As far as the present inventors have known, it has been known that as cobalt-containing hydroxides, primary particles having a particle shape of platelike or columnar form of complex hydroxide containing cobalt and nickel are aggregated to form secondary particles Bulletin 10-29820), and the maximum value of the long diameter of the primary particles of the composite oxide is less than 0.5 占 퐉. On the other hand, in the cobalt hydroxide (1), primary particles having aggregated primary particles and primary particles having a major diameter of 1.5 mu m or more of primary particles of a plate-like, columnar or needle- And the average value of the major diameters of the primary particles of the plate-like, columnar or needle-shaped particles in the secondary particles is preferably at least 1.5 μm, particularly preferably at least 2.0 μm and more preferably at most 2.5 μm and at most about 4.5 μm.

수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 2 차 입자를 구성하는 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 단경의 평균값은, 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 0.2 ∼ 1.5 ㎛, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 1.2 ㎛ 이다. 1 차 입자의 단경의 평균값이, 상기 범위에 있는 것에 의해, 수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 압축 강도 및 탭 밀도가 높아진다. 또한, 1 차 입자의 단경의 평균값을 구하는 방법은, 측정 대상을, 1 차 입자의 장경의 길이 대신에, 1 차 입자의 단경의 길이로 하는 것 이외에는, 1 차 입자의 장경의 평균값을 구하는 방법과 동일하다. The average value of the minor axis of the primary particles of the plate-like, columnar or needle-shaped primary particles constituting the secondary particles of cobalt hydroxide (1) or cobalt oxide (1) is preferably 0.1 탆 or more, particularly preferably 0.2 to 1.5 탆 And preferably 0.3 to 1.2 mu m. When the average value of the minor axis of primary particles is in the above range, the compressive strength and the tap density of cobalt hydroxide (1) or cobalt oxide (1) are increased. The average value of the short diameters of the primary particles can be obtained by a method of obtaining the average value of the long diameters of the primary particles except that the measurement target is the length of the short diameter of the primary particles instead of the length of the long diameter of the primary particles .

장경의 평균값이 1.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 2.0 ∼ 5.0 ㎛ 인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자가 응집되어 2 차 입자를 형성한 수산화코발트 또는 산화코발트이면, 리튬 2 차 전지가 우수한 전지 성능을 부여할 수 있는 코발트산리튬을 얻을 수 있는 관점에서 바람직하다. When cobalt hydroxide or cobalt oxide in which a primary particle of a plate-like, columnar or needle-shaped primary particle having an average value of a long diameter of 1.5 m or more, preferably 2.0 to 5.0 m, is aggregated to form secondary particles, the lithium secondary battery has excellent cell performance From the viewpoint of obtaining lithium cobalt oxide that can be imparted.

수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 탭 밀도는, 0.80 g/㎖ 이상, 바람직하게는 1.00 ∼ 2.50 g/㎖, 특히 바람직하게는 1.50 ∼ 2.50 g/㎖ 이다. 수산화코발트 (1) 또는 산화코발트 (1) 의 탭 밀도가 상기 범위에 있는 것에 의해, 코발트산리튬의 생산성이 향상되고, 또한, 리튬 2 차 전지의 체적 당의 용량을 크게 할 수 있게 된다. 또, 본 발명에 있어서, 탭 밀도가 높은 것은, 2 차 입자 중에, 장경이 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자가 많은 것을 나타낸다. The tap density of cobalt hydroxide (1) or cobalt oxide (1) is 0.80 g / ml or more, preferably 1.00 to 2.50 g / ml, particularly preferably 1.50 to 2.50 g / ml. When the tap density of the cobalt hydroxide (1) or the cobalt oxide (1) is in the above range, the productivity of lithium cobalt oxide can be improved and the capacity per volume of the lithium secondary battery can be increased. In addition, in the present invention, the higher the tap density, the higher the number of primary particles of the plate-like, columnar or needle-shaped primary particles having a long diameter of 1.5 탆 or more.

원료 혼합 공정에 관련된 수산화코발트를 제조하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 이하에 나타내는 수산화코발트의 제조 방법예 (이하, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 이라고도 기재한다) 에 의해 바람직하게 제조된다. The method for producing cobalt hydroxide related to the raw material mixing step is not particularly limited, but it is preferable to use, for example, an example of a production method of cobalt hydroxide shown below (hereinafter also referred to as a production method (1) of cobalt hydroxide) .

수산화코발트의 제조 방법 (1) 은, 글리신을 함유하는 코발트 수용액으로, 글리신의 함유량이, 원자 환산의 코발트 1 몰에 대해, 0.010 ∼ 0.300 몰인 코발트 수용액 (A 액) 과, 알칼리 수용액 (B 액) 을, 글리신 수용액 (C 액) 에 첨가하고, 55 ∼ 75 ℃ 에서 중화 반응을 실시함으로써, 수산화코발트를 얻는 중화 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 수산화코발트의 제조 방법이다. A method (1) for producing cobalt hydroxide is a cobalt aqueous solution containing glycine, wherein a cobalt aqueous solution (liquid A) and an alkaline aqueous solution (liquid B) having a glycine content of 0.010 to 0.300 moles relative to 1 mol of cobalt in terms of atom, Is added to an aqueous glycine solution (liquid C), and a neutralization reaction is carried out at 55 to 75 ° C to obtain cobalt hydroxide, which is a process for producing cobalt hydroxide.

수산화코발트의 제조 방법 (1) 에 관련된 중화 공정은, A 액과 B 액을 C 액에 첨가함으로써, A 액 중의 코발트염과 B 액 중의 알칼리를 C 액 중에서 반응시키는 공정이다. The neutralization process related to the production method (1) of cobalt hydroxide is a step of reacting the cobalt salt in solution A and the alkali in solution B in solution C by adding solution A and solution B to solution C.

A 액은, 글리신 (NH2CH2COOH) 을 함유하는 코발트 수용액이다. 그리고, A 액은, 글리신 및 코발트염을 물에 용해시킴으로써 조제된다. Solution A is a cobalt aqueous solution containing glycine (NH 2 CH 2 COOH). Solution A is prepared by dissolving glycine and cobalt salts in water.

A 액에 관련된 코발트염으로서는, 특별히 제한되지 않고, 코발트의 염화물, 질산염, 황산염 등을 들 수 있으며, 이들 중, 염소에 의한 불순물 혼입이 없는 황산염이 바람직하다. 또, 필요에 따라 소량의 다른 금속염을 공존시켜도 된다. The cobalt salt related to the solution A is not particularly limited, and examples thereof include chloride, nitrate and sulfate of cobalt. Among them, a sulfate which does not contain impurities by chlorine is preferable. If necessary, a small amount of another metal salt may be coexistent.

A 액 중의 코발트 이온의 농도는, 특별히 제한되지 않지만, 원자 환산으로, 바람직하게는 1.0 ∼ 2.2 몰/ℓ, 특히 바람직하게는 1.5 ∼ 2.0 몰/ℓ 이다. A 액 중의 코발트 이온 농도가, 상기 범위에 있는 것에 의해, 생산성이 양호해지고, 또한, A 액으로부터의 코발트염의 석출이 잘 일어나지 않게 된다. 한편, A 액 중의 코발트 이온 농도가, 상기 범위 미만이면, 생산성이 낮아지기 쉽고, 또, 상기 범위를 초과하면, A 액으로부터 코발트염이 잘 석출되게 된다. The concentration of the cobalt ions in the liquid A is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 2.2 mol / l, and particularly preferably 1.5 to 2.0 mol / l, in terms of atom. When the cobalt ion concentration in the liquid A is in the above range, the productivity is improved and the precipitation of the cobalt salt from the liquid A does not occur well. On the other hand, if the concentration of the cobalt ions in the solution A is less than the above range, the productivity tends to be lowered. If the concentration exceeds the above range, the cobalt salt precipitates well from the solution A.

A 액 중의 코발트에 대한 글리신의 함유량은, 원자 환산의 코발트 1 몰에 대해, 0.010 ∼ 0.300 몰, 바람직하게는 0.050 ∼ 0.200 몰이다. A 액 중의 코발트에 대한 글리신의 함유량이, 상기 범위에 있는 것에 의해, 수산화코발트의 2 차 입자의 응집성을 강하게 할 수 있으므로, 코발트산리튬의 제조 공정에서, 리튬 화합물과 혼합할 때에, 2 차 입자가 해리되지 않아, 입자 사이즈를 유지할 수 있기 때문에, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 로 입자경이 큰 코발트산리튬을 얻을 수 있다. 한편, A 액 중의 코발트에 대한 글리신의 함유량이, 상기 범위 미만이면, 수산화코발트의 2 차 입자의 응집성이 약해지고, 또, 상기 범위를 초과하면, 미반응의 코발트염이 일부 반응액 중에 남기 때문에 생산성이 악화된다. The content of glycine relative to cobalt in solution A is 0.010 to 0.300 mol, preferably 0.050 to 0.200 mol, based on 1 mol of cobalt in atomic conversion. When the content of glycine relative to cobalt in the liquid A is in the above range, the coagulation property of the secondary particles of the cobalt hydroxide can be strengthened. Therefore, when mixing with the lithium compound in the production process of lithium cobalt oxide, Is not dissociated and the particle size can be maintained, lithium cobalt oxide having an average particle diameter of 15 to 35 mu m and a large particle diameter can be obtained. On the other hand, if the content of glycine in the liquid A is less than the above range, the coagulation property of the secondary particles of the cobalt hydroxide becomes weak. If the content exceeds the above range, unreacted cobalt salt remains in some reaction liquid, .

B 액은, 알칼리 수용액이다. 그리고, B 액은, 알칼리를 물에 용해시킴으로써 조제된다. Solution B is an aqueous alkali solution. The liquid B is prepared by dissolving the alkali in water.

B 액에 관련된 알칼리로서는, 특별히 제한되지 않고, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물 등을 들 수 있으며, 이들 중, 공업적으로 저렴한 점에서, 수산화나트륨이 바람직하다. The alkali associated with the solution B is not particularly limited and includes hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide. Of these, sodium hydroxide is preferable in view of industrially low cost.

B 액의 농도 및 C 액에 첨가하는 알칼리의 총량은, A 액 중의 코발트 이온의 농도 및 총량에 따라, 적절히 선택된다. The concentration of the liquid B and the total amount of the alkali added to the liquid C are appropriately selected according to the concentration and total amount of the cobalt ions in the liquid A.

B 액의 농도는, 바람직하게는 5 ∼ 15 몰/ℓ, 특히 바람직하게는 5 ∼ 10 몰/ℓ 이다. The concentration of the liquid B is preferably 5 to 15 mol / l, particularly preferably 5 to 10 mol / l.

C 액은, 글리신 수용액이다. 그리고, C 액은, 글리신을 물에 용해시킴으로써 조제된다. Solution C is a glycine aqueous solution. The solution C is prepared by dissolving glycine in water.

중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가하고 있는 동안의 반응액 (C 액) 중의 글리신 농도는, 바람직하게는 0.010 ∼ 0.250 몰/ℓ, 특히 바람직하게는 0.030 ∼ 0.170 몰/ℓ 이다. 요컨대, 중화 공정에 있어서, 반응 전의 C 액 중의 글리신 농도 및 중화 반응 중의 반응액 (C 액) 의 글리신 농도가, 바람직하게는 0.010 ∼ 0.250 몰/ℓ, 특히 바람직하게는 0.030 ∼ 0.170 몰/ℓ 가 되도록, 반응 전의 C 액 중의 글리신 농도 및 A 액 중의 글리신 농도를 조절한다. A 액과 B 액을 C 액에 첨가하고 있는 동안의 반응액 (C 액) 중의 글리신 농도가, 상기 범위에 있는 것에 의해, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 커지기 쉬워진다. 한편, A 액과 B 액을 C 액에 첨가하고 있는 동안의 반응액 (C 액) 중의 글리신 농도가, 상기 범위 미만이면, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 작아지기 쉽고, 또 응집성이 약해지기 쉬워지고, 또, 상기 범위를 초과하면, 미반응의 코발트염이 일부 반응액 중에 남기 때문에, 생산성이 낮아지기 쉽다. In the neutralization step, the glycine concentration in the reaction liquid (liquid C) while adding the liquid A and the liquid B to the liquid C is preferably 0.010 to 0.250 mol / l, particularly preferably 0.030 to 0.170 mol / l to be. That is, in the neutralization step, the glycine concentration in the liquid C before the reaction and the glycine concentration of the reaction liquid (liquid C) in the neutralization reaction are preferably 0.010 to 0.250 mol / l, particularly preferably 0.030 to 0.170 mol / The glycine concentration in the C solution and the glycine concentration in the A solution before the reaction are adjusted so as to be as possible. When the concentration of glycine in the reaction liquid (liquid C) during the addition of the liquid A and liquid B to the liquid C is in the above range, the average particle size of the secondary particles of the cobalt hydroxide tends to become large. On the other hand, when the concentration of glycine in the reaction liquid (liquid C) while adding the liquid A and the liquid B to the liquid C is less than the above range, the average particle size of the secondary particles of the cobalt hydroxide tends to be small, If the amount exceeds the above range, the unreacted cobalt salt remains in some of the reaction liquid, so that productivity tends to be lowered.

A 액 및 B 액의 C 액에 대한 첨가량은, A 액 중의 원자 환산의 코발트 이온의 총몰수에 대한 B 액 중의 수산화물 이온의 총몰수의 비 (B 액 중의 총 OH 이온의 몰수/A 액 중의 총 Co 이온의 원자 환산의 몰수) 가, 바람직하게는 1.8 ∼ 2.1, 특히 바람직하게는 1.9 ∼ 2.0 이 되는 양이다. A 액 중의 원자 환산의 코발트 이온의 총몰수에 대한 B 액 중의 수산화물 이온의 총몰수의 비가 상기 범위인 것에 의해, 반응액 (C 액) 중에 미반응의 코발트 이온이 잔존하지 않고, 목적으로 하는 수산화코발트를 얻기 쉬워진다. The addition amount of Solution A and Solution B to Solution C is the ratio of the total number of moles of hydroxide ions in Solution B to the total number of moles of cobalt ions in Solution A in terms of atom in Solution A (the total number of OH ions in Solution B / The number of moles of the Co ion in terms of atomic conversion) is preferably 1.8 to 2.1, particularly preferably 1.9 to 2.0. The ratio of the total number of moles of hydroxide ions in the liquid B to the total number of moles of the cobalt ions in the liquid A in the liquid A is in the above range, unreacted cobalt ions do not remain in the reaction liquid (liquid C) Cobalt is easily obtained.

그리고, 중화 공정에서는, 반응 용기에 미리 글리신 수용액 (C 액) 을 넣어 두고, 그 C 액에 대해, A 액과 B 액을 첨가한다. In the neutralization step, a glycine aqueous solution (liquid C) is put in advance in a reaction vessel, and liquid A and liquid B are added to the liquid C.

중화 공정에 있어서, 중화 반응의 반응 온도는, 55 ∼ 75 ℃, 바람직하게는 60 ∼ 75 ℃, 특히 바람직하게는 65 ∼ 75 ℃ 이다. 요컨대, 중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 온도, 즉, 반응 전의 C 액의 온도 및 중화 반응 중의 반응액 (C 액) 의 온도는, 55 ∼ 75 ℃, 바람직하게는 60 ∼ 75 ℃, 특히 바람직하게는 65 ∼ 75 ℃ 이다. A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 온도가 상기 범위 내인 것에 의해, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 커진다. 한편, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 온도가, 상기 범위 미만이면, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 작고 또한 2 차 입자의 응집성이 약해지고, 또, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 온도가, 상기 범위를 초과해도, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 작아진다. In the neutralization step, the reaction temperature of the neutralization reaction is 55 to 75 占 폚, preferably 60 to 75 占 폚, particularly preferably 65 to 75 占 폚. That is, in the neutralization step, the temperature of the reaction liquid (liquid C) when the liquids A and B are added to the liquid C, that is, the temperature of the liquid C before the reaction and the temperature of the reaction liquid , 55 to 75 캜, preferably 60 to 75 캜, particularly preferably 65 to 75 캜. The average particle diameter of the secondary particles of cobalt hydroxide is increased by the temperature of the reaction liquid (liquid C) when the liquids A and B are added to the liquid C within the above range. On the other hand, when the temperature of the reaction liquid (liquid C) when the liquids A and B are added to the liquid C is less than the above range, the average particle diameter of the secondary particles of the cobalt hydroxide is small, Further, even when the temperature of the reaction liquid (liquid C) when the liquid A and the liquid B are added to the liquid C exceeds the above range, the average particle size of the secondary particles of the cobalt hydroxide becomes small.

중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 pH, 즉, 반응 전의 C 액의 pH 및 중화 반응 중의 반응액 (C 액) 의 pH 는, 9.0 ∼ 11.0, 바람직하게는 9.5 ∼ 10.5, 특히 바람직하게는 9.8 ∼ 10.2 이다. A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 pH 가 상기 범위인 것에 의해, 2 차 입자의 평균 입자경이 크고 또한 응집성이 강한 수산화코발트를 얻을 수 있다. In the neutralization step, the pH of the reaction liquid (liquid C), that is, the pH of the liquid C before the reaction and the pH of the reaction liquid (liquid C) during the neutralization reaction when the liquids A and B are added to the liquid C is 9.0 To 11.0, preferably from 9.5 to 10.5, particularly preferably from 9.8 to 10.2. When the pH of the reaction liquid (liquid C) when adding the liquid A and the liquid B to the liquid C is in the above range, it is possible to obtain cobalt hydroxide having a large average particle diameter of secondary particles and high cohesion.

한편, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 pH 가, 상기 범위보다 낮으면, 미반응의 코발트 이온이 일부 반응액 중에 남기 때문에, 생산성이 낮아지기 쉽고, 또, 얻어지는 수산화코발트가, 황산근 등의 염류를 불순물로서 함유하기 쉬워진다. 또, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 pH 가, 상기 범위보다 높으면, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경이 작아지기 쉽다. 또한, 중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 반응액 (C 액) 의 pH 는, 예를 들어, B 액 중의 수산화물 이온 농도, A 액 중의 코발트 이온의 농도에 대한 B 액 중의 수산화물 이온의 농도의 비, A 액에 대한 B 액의 C 액에 대한 첨가 속도의 비 등의 조건을 선택함으로써 조절된다. On the other hand, if the pH of the reaction liquid (liquid C) when the liquids A and B are added to the liquid C is lower than the above range, unreacted cobalt ions remain in some of the reaction liquids, , The obtained cobalt hydroxide tends to contain salts such as sulfuric acid and the like as impurities. When the pH of the reaction liquid (liquid C) when the liquid A and the liquid B are added to the liquid C is higher than the above range, the average particle size of the secondary particles of the cobalt hydroxide tends to be small. Further, in the neutralization step, the pH of the reaction liquid (liquid C) when the liquid A and the liquid B are added to the liquid C is, for example, the pH of the hydroxide ion in the liquid B and the concentration of the cobalt ion in the liquid A The ratio of the concentration of the hydroxide ion in the liquid B, and the ratio of the addition rate of the liquid B to the liquid C with respect to the liquid A.

중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때의 A 액 중의 코발트 이온의 첨가 속도에 대한 B 액 중의 수산화물 이온의 첨가 속도의 비 (B 액/A 액) 는, 바람직하게는 1.8 ∼ 2.1, 특히 바람직하게는 1.9 ∼ 2.0 이다. 또한, A 액 중의 코발트 이온의 첨가 속도에 대한 B 액 중의 수산화물 이온의 첨가 속도의 비란, 반응 용기에 첨가하는 A 액 중의 코발트 이온의 첨가 속도 (몰/분) 에 대한 반응 용기에 첨가하는 B 액 중의 수산화물 이온의 첨가 속도 (몰/분) 의 비를 가리킨다. In the neutralization step, the ratio of the addition rate of hydroxide ions in liquid B (liquid B / liquid A) to the addition rate of cobalt ions in liquid A when liquid A and liquid B are added to liquid C is preferably 1.8 to 2.1, particularly preferably 1.9 to 2.0. The ratio of the addition rate of the hydroxide ions in the liquid B to the addition rate of the cobalt ions in the liquid A is the same as the addition rate of the cobalt ions in the liquid A added to the reaction vessel (mol / (Mol / min) of the addition amount of the hydroxide ion in the solution.

중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가할 때에, A 액과 B 액을 C 액에 첨가하기 시작한 후, 첨가를 종료할 때까지의 첨가 시간은, 특별히 제한되지 않지만, 공업적으로 유리해지는 관점에서, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 시간, 특히 바람직하게는 1 ∼ 5 시간이다. In the neutralization step, the addition time from the start of addition of the solution A and the solution B to the solution C when adding the solution A and the solution B to the solution C is not particularly limited, , Preferably 0.5 to 10 hours, and particularly preferably 1 to 5 hours.

중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 혼합할 때의 반응액 (C 액) 의 교반 속도, 즉, 반응 직전의 C 액의 교반 속도 및 중화 반응 중의 반응액 (C 액) 의 교반 속도는, 반응 용기의 크기, 교반 날개의 직경, 반응액의 양 등에 따라, 적절히 선택되지만, 교반 날개의 주속 0.5 ∼ 4.0 m/초가 바람직하고, 교반 날개의 주속 0.5 ∼ 2.0 m/초가 특히 바람직하다. 그리고, 중화 공정에 있어서, A 액과 B 액을 C 액에 첨가하는 시간대 중, 개시 쪽의 시간대, 바람직하게는 첨가 개시 직후부터 1 시간 후까지의 시간대의 교반 속도를 완만하게 하고, 그 후 교반 속도를 강하게 하는 것이, 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경을 크게 하기 쉽고, 또한, 고충전이 되는 점에서 바람직하다. In the neutralization step, the stirring speed of the reaction liquid (liquid C) at the time of mixing the liquid A and the liquid B, that is, the stirring speed of the liquid C immediately before the reaction and the stirring speed of the reaction liquid (liquid C) But it is preferably selected depending on the size of the reaction vessel, the diameter of the stirring blade, the amount of the reaction liquid, etc., but is preferably 0.5 to 4.0 m / sec at the stirring blade and 0.5 to 2.0 m / sec at the stirring blade. In the neutralization step, the agitation speed in the time zone on the start side, preferably in the time zone from immediately after the start of the addition to one hour after the addition of the solution A and the solution B to the solution C is made gradually, It is preferable that the speed is made strong in that the average particle diameter of the secondary particles of the cobalt hydroxide can easily be increased and the high charging can be achieved.

수산화코발트의 제조 방법 (1) 에서는, 이와 같이 하여 중화 공정을 실시함으로써, 수산화코발트 (2 차 입자) 를 얻는다. In the production method (1) of cobalt hydroxide, cobalt hydroxide (secondary particles) is obtained by performing the neutralization process in this way.

중화 공정을 실시한 후, 반응액 중에 생성된 수산화코발트 (2 차 입자) 를, 감압 여과, 원심 분리 등에 의해, 반응액 중으로부터 수산화코발트 입자를 분리하고, 필요에 따라 세정, 건조시킨다. After the neutralization step, the cobalt hydroxide (secondary particles) produced in the reaction solution is separated from the reaction solution by cobalt hydroxide (filtration, centrifugation, etc.) and washed and dried if necessary.

수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트는, 2 차 입자의 평균 입자경이, 바람직하게는 15 ∼ 40 ㎛, 특히 바람직하게는 18 ∼ 35 ㎛ 로 종래의 것에 비해 크고 또한 압축 강도가 5 ∼ 50 ㎫, 바람직하게는 8 ∼ 30 ㎫ 로 응집성이 강하다. 또, 추가로, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트는, 1 차 입자가 응집된 2 차 입자이며, 2 차 입자를 구성하는 1 차 입자로서, SEM 이미지의 화상 해석에 있어서의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 2.0 ∼ 5.0 ㎛, 특히 바람직하게는 2.5 ∼ 4.5 ㎛ 라는 특유의 입자 형상을 가지며, 그리고, 이와 같은 특유의 입자 형상을 갖는 수산화코발트는 압축 강도가 높다. The cobalt hydroxide obtained by the production method (1) of cobalt hydroxide has an average particle diameter of secondary particles of preferably 15 to 40 탆, particularly preferably 18 to 35 탆, which is larger than that of the conventional ones, 5 to 50 MPa, preferably 8 to 30 MPa. In addition, cobalt hydroxide obtained by carrying out the production method (1) of cobalt hydroxide is a secondary particle in which primary particles are aggregated, and as primary particles constituting secondary particles, in the image analysis of an SEM image Has a specific particle size of not less than 1.5 탆, preferably 2.0 to 5.0 탆, particularly preferably 2.5 to 4.5 탆, and the cobalt hydroxide having such a specific particle shape has a high compressive strength .

그 때문에, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트는, 원료 혼합 공정에 있어서, 리튬 화합물과 혼합할 때에, 2 차 입자가 잘 해리되지 않기 때문에, 리튬 화합물과의 혼합 후에도, 평균 입자경이 15 ∼ 40 ㎛ 라는 큰 평균 입자경을 유지하고 있다. 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트, 즉, 수산화코발트 (1) 를, 가정용 커피 밀 정도의 전단력으로 분쇄 처리를 실시해도, 2 차 입자의 평균 입자경의 저하는 작고, 바람직하게는 분쇄 처리에 의한 2 차 입자의 평균 입자경의 저하가 7.0 ㎛ 이하이고 또한 분쇄 혼합 전후의 입도 분포의 변화가 적다. Therefore, the cobalt hydroxide obtained by carrying out the production method (1) of cobalt hydroxide has a problem that the secondary particles are not well dissociated when mixed with the lithium compound in the raw material mixing step, so that even after mixing with the lithium compound, And has a large average particle diameter of 15 to 40 mu m. Even when the cobalt hydroxide obtained by carrying out the production process (1) of cobalt hydroxide, that is, the cobalt hydroxide (1), is subjected to the pulverization treatment with a shear force as high as that of a domestic coffee mill, the decrease in the average particle size of the secondary particles is small Of the average particle diameter of the secondary particles by the pulverization treatment is not more than 7.0 mu m and the change of the particle size distribution before and after the pulverization mixing is small.

따라서, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트에 의하면, 리튬 화합물과 반응시킬 때에, 입자 성장을 위해 리튬 화합물을 많이 사용할 필요는 없기 때문에, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 로 큰 코발트산리튬이면서, 코발트에 대한 리튬의 원자 환산의 몰비 (Li/Co) 로, 0.900 ∼ 1.040 로, 종래의 대입자경의 코발트산리튬에 비해, 과잉 리튬량이 적은 코발트산리튬을 얻을 수 있다. Therefore, according to the cobalt hydroxide obtained by the method (1) for producing cobalt hydroxide, it is not necessary to use a large amount of lithium compound for the particle growth when reacting with the lithium compound. Therefore, Lithium cobalt oxide having an excess lithium amount smaller than that of conventional lithium cobalt oxide can be obtained at a molar ratio (Li / Co) of lithium to atomic conversion of cobalt to lithium in the range of 0.900 to 1.040.

원료 혼합 공정에 관련된 산화코발트를 제조하는 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 이하에 나타내는 산화코발트의 제조 방법예 (이하, 산화코발트의 제조 방법 (1) 이라고도 기재한다) 에 의해, 바람직하게 제조된다. The method for producing cobalt oxide associated with the raw material mixing step is not particularly limited, but can be suitably selected, for example, by a method for producing cobalt oxide shown below (hereinafter also referred to as a method (1) for producing cobalt oxide) .

산화코발트의 제조 방법 (1) 은, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트를, 200 ∼ 700 ℃, 바람직하게는 300 ∼ 500 ℃ 에서 소성하여 산화시킴으로써, 산화코발트를 얻는 산화소성 공정을 갖는 산화코발트의 제조 방법이다. 또, 소성 시간은, 2 ∼ 20 시간, 바람직하게는 2 ∼ 10 시간이다. 또, 소성 분위기는, 공기 중, 산소 가스 중 등의 산화분위기이다. The production method (1) for producing cobalt oxide is characterized in that cobalt hydroxide obtained by carrying out the production method (1) of cobalt hydroxide is calcined at 200 to 700 ° C, preferably 300 to 500 ° C, And a process for producing cobalt oxide. The firing time is 2 to 20 hours, preferably 2 to 10 hours. The firing atmosphere is an oxidizing atmosphere such as in air or oxygen gas.

수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트 및 산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 산화코발트는, 2 차 입자의 평균 입자경이, 바람직하게는 15 ∼ 40 ㎛, 특히 바람직하게는 18 ∼ 35 ㎛ 로 종래의 것에 비해 크고, 또한 압축 강도가 5 ∼ 50 ㎫, 바람직하게는 8 ∼ 30 ㎫ 로 높기 때문에 응집성이 강하다. The cobalt oxide obtained by carrying out the production process (1) of cobalt hydroxide and cobalt oxide obtained by the production process (1) of cobalt hydroxide has an average particle diameter of the secondary particles of preferably 15 to 40 m, Is 18 to 35 占 퐉, which is larger than that of the conventional one and has a high compressive strength of 5 to 50 MPa, preferably 8 to 30 MPa,

또, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트 및 산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 산화코발트는, 가정용 커피 밀 정도의 전단력으로 분쇄 처리되어도, 분쇄 처리 전후에, 2 차 입자의 입도 분포에 변화는 적고, 바람직하게는 분쇄 처리에 의한 2 차 입자의 평균 입자경의 저하가 7.0 ㎛ 이하이다. 그 때문에, 코발트산리튬의 제조에 있어서, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 혼합할 때에, 수산화코발트 또는 산화코발트의 2 차 입자가 잘 해리되지 않기 때문에, 평균 입자경이 큰 코발트산리튬 이 얻어진다. The cobalt hydroxide obtained by carrying out the production process (1) of the cobalt hydroxide and the cobalt oxide obtained by carrying out the production process (1) of cobalt hydroxide has a cobalt content of 2 The change in the particle size distribution of the tea particles is small, and the decrease in the average particle size of the secondary particles by the pulverization treatment is preferably not more than 7.0 mu m. Therefore, when cobalt hydroxide or lithium cobalt oxide and lithium compound are mixed in the production of lithium cobalt oxide, secondary particles of cobalt hydroxide or cobalt oxide are not dissociated well and lithium cobalt oxide having a large average particle size is obtained .

이와 같은 것으로부터, 수산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 수산화코발트 및 산화코발트의 제조 방법 (1) 을 실시함으로써 얻어지는 산화코발트는, 본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 관련된 원료 혼합 공정에 있어서, 원료의 수산화코발트 또는 산화코발트로서 바람직하게 사용되고, 원료 혼합 공정에 있어서, 리튬 화합물과 혼합할 때에, 2 차 입자가 잘 해리되지 않기 때문에, 리튬 화합물과의 혼합 후에도, 평균 입자경이 15 ∼ 40 ㎛ 라는 큰 평균 입자경을 유지하고 있다. From the above, the cobalt oxide obtained by carrying out the production method (1) of the cobalt hydroxide and the cobalt oxide obtained by the production method (1) of the cobalt hydroxide is not limited to the raw material mixing process Is used preferably as cobalt hydroxide or cobalt oxide as a raw material and secondary particles are not well dissociated when mixed with a lithium compound in the raw material mixing step so that even after mixing with a lithium compound, And a large average particle diameter of 40 mu m is maintained.

본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 관련된 원료 혼합 공정에 사용하는 수산화코발트 및 산화코발트는, 어느 일방이어도 되고, 양방의 조합이어도 된다. The cobalt hydroxide and the cobalt oxide used in the raw material mixing step in the method for producing lithium cobalt oxide of the present invention may be either one or both of them.

본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 있어서, 원료 혼합 공정에 관련된 리튬 화합물로서는, 통상, 코발트산리튬의 제조용의 원료로서 사용되는 리튬 화합물이면, 특별히 제한되지 않고, 리튬의 산화물, 수산화물, 탄산염, 질산염 및 유기산염 등을 들 수 있고, 이들 중, 공업적으로 염가인 탄산리튬이 바람직하다.In the method for producing lithium cobalt oxide of the present invention, the lithium compound related to the raw material mixing step is not particularly limited as long as it is a lithium compound generally used as a raw material for the production of lithium cobalt oxide, and oxides, hydroxides, Nitrate, organic acid salts and the like. Of these, lithium carbonate which is industrially cheap is preferable.

리튬 화합물의 평균 입자경은, 0.1 ∼ 200 ㎛, 바람직하게는 2 ∼ 50 ㎛ 이면, 반응성이 양호하기 때문에 특히 바람직하다.The average particle diameter of the lithium compound is particularly preferably 0.1 to 200 占 퐉, preferably 2 to 50 占 퐉 because of good reactivity.

원료 혼합 공정에 있어서, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 혼합할 때, 원자 환산의 코발트의 몰수에 대한 원자 환산의 리튬의 몰수의 비 (Li/Co 혼합 몰비) 가, 0.900 ∼ 1.040, 바람직하게는 0.950 ∼ 1.030, 특히 바람직하게는 0.980 ∼ 1.020 이 되도록 양자를 혼합한다. 또한, 몰비의 계산에 있어서는, 코발트원으로서, 수산화코발트 및 산화코발트 양방을 사용하는 경우에는, Co 의 몰수는, 그들의 합계의 몰수이며, 또, 리튬원으로서, 2 종 이상의 리튬 화합물을 사용하는 경우에는, Li 의 몰수는, 그들의 합계의 몰수이다. 원자 환산의 코발트의 몰수에 대한 원자 환산의 리튬의 몰수의 비가 상기 범위에 있는 것에 의해, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율이 높아진다. 한편, 원자 환산의 코발트의 몰수에 대한 원자 환산의 리튬의 몰수의 비가, 상기 범위 미만이면, 리튬이 부족하기 때문에, 미반응인 코발트가 존재하고, 그 때문에 중량 당의 방전 용량이 현저하게 감소하는 경향으로 되고, 또, 상기 범위를 초과하면, 리튬 2 차 전지의 용량 유지율이 낮아진다.(Li / Co mixed mole ratio) of 0.9 to 1.040, preferably 1: 1 to 1: 2, in the raw material mixing step when the cobalt hydroxide or the cobalt oxide and the lithium compound are mixed, Is in the range of 0.950 to 1.030, particularly preferably 0.980 to 1.020. In the calculation of the molar ratio, when both cobalt hydroxide and cobalt oxide are used as the cobalt source, the number of moles of Co is the total number of moles, and when two or more kinds of lithium compounds are used as the lithium source , The number of moles of Li is the total number of moles of Li. When the ratio of the number of moles of lithium in atomic conversion to the number of moles of cobalt in terms of atom is within the above range, the capacity retention rate of the lithium secondary battery is increased. On the other hand, when the ratio of the number of moles of lithium in atomic conversion to the moles of cobalt in terms of atomic ratio is less than the above range, there is a tendency that unreacted cobalt exists because lithium is insufficient and the discharge capacity per weight is remarkably decreased , And if it exceeds the above range, the capacity retention rate of the lithium secondary battery is lowered.

원료 혼합 공정에 있어서, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 혼합하는 방법으로서는, 예를 들어, 리본 믹서, 헨셸 믹서, 슈퍼 믹서, 나우터 믹서 등을 사용하는 혼합 방법을 들 수 있다. In the raw material mixing step, for example, a mixing method using a ribbon mixer, a Henschel mixer, a super mixer, a Nauter mixer, or the like can be given as a method of mixing cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound.

또, 원료 혼합 공정에 있어서, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물 이외에, 추가로, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 첨가하여 혼합할 수 있다. M 금속 원자를 갖는 화합물은, 전술한 Co 를 제외한 천이 금속 원자 또는 원자 번호 9 이상의 금속 원자에서 선택되는 1 종 이상의 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물이며, 구체적으로는, 금속 원자 (M) 의 산화물, 수산화물, 황산염, 탄산염, 할로겐화물, 유기산염 등을 들 수 있다. 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물은, 금속 원자 (M) 을 갖는 티탄산염 등의 티탄 원자와 M 원자 양방을 함유하는 복합 산화물이어도 되고, 또, 1 개의 금속 원자에 대해 1 종류의 화합물에 한정하지 않고, 2 종 이상의 종류가 상이한 화합물을 병용하여 사용해도 된다. Further, in the raw material mixing step, a compound having a metal atom (M) in addition to cobalt hydroxide or cobalt oxide and a lithium compound may be added and mixed. The compound having an M metal atom is a compound having at least one metal atom (M) selected from a transition metal atom other than Co described above or a metal atom with an atomic number of 9 or more, specifically, an oxide of a metal atom (M) , Hydroxides, sulfates, carbonates, halides, organic acid salts and the like. The compound having a metal atom (M) may be a composite oxide containing both a titanium atom and a M atom, such as a titanate having a metal atom (M), and may be a single compound Alternatively, two or more different kinds of compounds may be used in combination.

금속 원자 (M) 을 갖는 화합물의 평균 입자경은, 반응성이 양호해지는 점에서, 바람직하게는 0.1 ∼ 15 ㎛, 특히 바람직하게는 0.1 ∼ 10 ㎛ 이다. The average particle diameter of the compound having the metal atom (M) is preferably 0.1 to 15 占 퐉, particularly preferably 0.1 to 10 占 퐉 in that the reactivity becomes good.

금속 원자 (M) 을 갖는 화합물로서는, 마그네슘 원자를 갖는 화합물, 티탄 원자를 갖는 화합물이 바람직하고, 특히, 불화마그네슘, 산화티탄이, 우수한 전지 성능을 갖는 리튬 2 차 전지를 얻을 수 있는 관점에서 바람직하다. 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물로서, 불화마그네슘을 사용함으로써, Mg 원자와 F 원자의 상승 효과에 의해 용량 유지율을 향상시킬 수 있다. 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물로서, 산화티탄 (TiO2) 을 사용함으로써, Ti 원자의 작용에 의해 평균 작동 전압을 향상시킬 수 있다. As the compound having a metal atom (M), a compound having a magnesium atom and a compound having a titanium atom are preferable, and in particular, magnesium fluoride and titanium oxide are preferred from the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery having excellent cell performance Do. By using magnesium fluoride as a compound having a metal atom (M), the capacity retention rate can be improved by the synergistic effect of the Mg atom and the F atom. By using titanium oxide (TiO 2 ) as a compound having metal atoms (M), the average operating voltage can be improved by the action of Ti atoms.

원료 혼합 공정에 있어서, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 혼합하는 경우, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물의 혼합량은, 생성되는 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬에 대해, 금속 원자 (M) 이 0.10 ∼ 1.50 질량% 가 되는 혼합량이 바람직하고, 0.20 ∼ 0.80 질량% 가 되는 혼합량이 특히 바람직하다. 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물의 혼합량이 상기 범위에 있는 것에 의해, 중량 당의 방전 용량의 저감을 억제하고 또한 용량 유지율 및 평균 작동 전압 등의 전지 성능을 향상시킬 수 있는 관점에서 바람직하다. In the case of mixing a compound having a metal atom (M) in a raw material mixing process, the mixing amount of the compound having a metal atom (M) is preferably such that the amount of the metal atom (M) M) is preferably from 0.10 to 1.50% by mass, and particularly preferably from 0.20 to 0.80% by mass. The mixing amount of the compound having the metal atom (M) in the above range is preferable from the viewpoint of suppressing the reduction of the discharge capacity per weight and improving the battery performance such as the capacity retention rate and the average operation voltage.

본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 관련된 반응 공정은, 원료 혼합 공정에서 얻어진, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물과, 필요에 따라 혼합되는 금속 원자 (M) 을 함유하는 화합물의 원료 혼합물을 가열함으로써, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물과, 필요에 따라 혼합되는 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 반응시켜, 코발트산리튬을 얻는 공정이다. The reaction process relating to the production method of lithium cobalt oxide of the present invention is characterized in that a raw material mixture of a compound containing metal atoms (M), which is obtained by mixing a cobalt hydroxide or a cobalt oxide with a lithium compound and if necessary, Thereby reacting cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound and a compound having metal atoms (M), if necessary, to obtain lithium cobalt oxide.

반응 공정에 있어서, 원료 혼합물을 가열하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물과, 필요에 따라 혼합되는 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 반응시킬 때, 반응 온도는, 800 ∼ 1150 ℃, 바람직하게는 900 ∼ 1100 ℃ 이다. 또, 반응시간은, 1 ∼ 30 시간, 바람직하게는 5 ∼ 20 시간이다. 또, 반응 분위기는, 공기 중, 산소 가스 중 등의 산화 분위기이다. 또한, 본 발명에 있어서, 티탄 원자를 갖는 화합물을 원료로서 혼합하는 경우에는, Li2TiO3 이 잘 생성되도록 하기 위해, 반응시에, 공기, 산소 가스 등을 적극적으로 분위기에 순환시키는 것이 바람직하다. In the reaction step, when the raw material mixture is heated to react the cobalt hydroxide or the cobalt oxide with the lithium compound and the compound having the metal atom (M) optionally mixed, the reaction temperature is preferably 800 to 1150 ° C, Is 900 to 1100 ° C. The reaction time is 1 to 30 hours, preferably 5 to 20 hours. The reaction atmosphere is an oxidizing atmosphere such as in air or oxygen gas. Further, in the present invention, when a compound having a titanium atom is mixed as a raw material, it is preferable to actively circulate air, oxygen gas or the like into the atmosphere during the reaction in order to produce Li 2 TiO 3 well .

반응 공정을 실시한 후에는, 생성된 코발트산리튬을, 필요에 따라 해쇄 또는 분급하여, 코발트산리튬을 얻는다. After the reaction step, lithium cobalt oxide is obtained by subjecting the resulting lithium cobalt oxide to a crushing or classification as necessary.

본 발명의 코발트산리튬의 제조 방법에 의하면, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물과, 필요에 따라 혼합되는 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 반응시킬 때에, 입자 성장을 위해 리튬 화합물을 많이 혼합할 필요는 없기 때문에, 평균 입자경이 15 ∼ 35 ㎛ 로 큰 코발트산리튬이면서, Li/Co 몰비로, 0.900 ∼ 1.040 으로, 과잉 리튬량이 적은 코발트산리튬을 얻을 수 있다. According to the method for producing lithium cobalt oxide of the present invention, when a compound having cobalt hydroxide or cobalt oxide, a lithium compound and a metal atom (M) to be mixed as required is reacted, a large amount of lithium compound is mixed It is possible to obtain lithium cobalt oxide having an excessively small amount of lithium at a molar ratio of Li / Co of 0.900 to 1.040 while being lithium cobalt oxide having an average particle size of 15 to 35 mu m and having a large average particle diameter of 15 to 35 mu m.

그리고, 본 발명의 코발트산리튬에 의하면, 용량이 높고 또한 용량 유지율이 높은 리튬 2 차 전지를 제공할 수 있다. According to the lithium cobalt oxide of the present invention, a lithium secondary battery having a high capacity and a high capacity retention rate can be provided.

또, 원료 혼합 공정에 있어서, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물을 혼합하여, 반응 공정을 실시하여 얻어지는 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬은, 여러 가지 전지 성능을 향상시킬 수 있다. 금속 원자 (M) 을 함유하는 화합물로서, 마그네슘 원자를 갖는 화합물 및/또는 티탄 원자를 갖는 화합물을 사용함으로써, 용량 유지율, 평균 작동 전압 등의 전지 성능을 높게 할 수 있다. 특히, 금속 원자 (M) 을 함유하는 화합물로서, 불화마그네슘을 사용함으로써, 마그네슘 원자를, 코발트산리튬의 입자 내부에 고용시켜 함유시킬 수 있고, 그리고, 이 때 우선적으로 코발트산리튬의 입자 표면에 산화물로서 존재하고, 또, 불소 원자도, 코발트산리튬에 함유시킬 수 있기 때문에, Mg 원자와 F 원자의 상승 효과에 의해 용량 유지율을 높게 할 수 있다. In addition, in the raw material mixing step, lithium cobalt oxide containing metal atoms (M) obtained by mixing a compound having metal atoms (M) and performing a reaction step can improve various battery performance. By using a compound having a magnesium atom and / or a compound having a titanium atom as a compound containing a metal atom (M), battery performance such as capacity retention rate and average operating voltage can be increased. In particular, by using magnesium fluoride as a compound containing a metal atom (M), a magnesium atom can be contained in the particles of lithium cobalt oxide by solid solution, and at this time, preference is given to the surface of lithium cobalt oxide And the fluorine atom can also be contained in the lithium cobalt oxide. Therefore, the capacity retention rate can be increased by the synergistic effect of the Mg atom and the F atom.

또, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물로서, 산화티탄 (TiO2) 을 사용함으로써, 티탄 원자를 코발트산리튬의 입자 표면으로부터 깊이 방향으로 존재시킬 수 있고, 그리고, 이 때 티탄 원자의 농도가 입자 표면에서 최대가 되는 농도 구배가 되므로, Ti 원자의 작용에 의해 평균 작동 전압을 높게 할 수 있다. 또, 코발트산리튬의 입자 표면에 고농도로 존재하는 Ti 원자가, Li2TiO3 이면, 레이트 특성 등의 전지 성능이 더욱 높아지는 점에서 바람직하다. 그리고, 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물로서, Mg 원자를 갖는 화합물과 Ti 원자를 갖는 화합물 양방의 화합물을 사용함으로써, 용량 유지율 및 평균 작동 전압이 더욱 높은 리튬 2 차 전지를 얻을 수 있다. Also, by using titanium oxide (TiO 2 ) as a compound having a metal atom (M), a titanium atom can be allowed to exist in the depth direction from the particle surface of the lithium cobalt oxide, and at this time, The concentration gradient becomes maximum at the surface, so that the average operation voltage can be increased by the action of Ti atoms. It is also preferable that the Ti atom existing at a high concentration on the particle surface of the lithium cobalt oxide is Li 2 TiO 3 , because the battery performance such as the rate characteristic becomes higher. By using a compound having a Mg atom and a compound having a Ti atom as a compound having a metal atom (M), a lithium secondary battery having a higher capacity retention rate and an average operating voltage can be obtained.

본 발명의 코발트산리튬은, 리튬 2 차 전지의 정극 활물질로서 우수한 성능을 발휘하므로, 리튬 2 차 전지용 정극 활물질로서 사용된다. The lithium cobalt oxide of the present invention exhibits excellent performance as a positive electrode active material of a lithium secondary battery and is thus used as a positive electrode active material for a lithium secondary battery.

그리고, 본 발명의 리튬 2 차 전지용 정극 활물질은, 본 발명의 코발트산리튬을 함유한다. 본 발명의 리튬 2 차 전지용 정극 활물질 중의 본 발명의 코발트산리튬의 함유량은, 95.0 ∼ 100.0 질량%, 바람직하게는 97.0 ∼ 99.5 질량% 이다. The positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention contains lithium cobalt oxide of the present invention. The content of lithium cobalt oxide in the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention is 95.0 to 100.0% by mass, preferably 97.0 to 99.5% by mass.

또, 본 발명의 리튬 2 차 전지는, 본 발명의 코발트산리튬을, 리튬 2 차 전지용 정극 활물질로서 사용하는 리튬 2 차 전지이며, 정극, 부극 (負極), 세퍼레이터, 및 리튬염을 함유하는 비수 전해질로 이루어진다. The lithium secondary battery of the present invention is a lithium secondary battery using the lithium cobalt oxide of the present invention as a positive electrode active material for a lithium secondary battery. The lithium secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode (negative electrode), a separator, Electrolyte.

본 발명의 코발트산리튬을 리튬 2 차 전지용 정극 활물질로서 사용하는 경우, 전체 리튬 2 차 전지용 정극 활물질 중의 본 발명의 코발트산리튬의 함유량은, 95.0 ∼ 100.0 질량%, 바람직하게는 97.0 ∼ 99.5 질량% 이다. When the lithium cobalt oxide of the present invention is used as a positive electrode active material for a lithium secondary battery, the content of lithium cobalt oxide in the positive electrode active material for a total lithium secondary battery is 95.0 to 100.0% by mass, preferably 97.0 to 99.5% to be.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 정극은, 예를 들어, 정극 집전체 상에 정극 합제를 도포 건조시키거나 하여 형성되는 것이다. 정극 합제는, 정극 활물질, 도전제, 결착제, 및 필요에 따라 첨가되는 필러 등으로 이루어진다. 본 발명의 리튬 2 차 전지는, 정극에, 본 발명의 리튬 2 차 전지용 정극 활물질이 균일하게 도포되어 있다. 이 때문에 본 발명의 리튬 2 차 전지는, 전지 성능이 높고, 특히, 부하 특성 및 사이클 특성이 높다. The positive electrode related to the lithium secondary battery of the present invention is formed, for example, by applying and drying the positive electrode mixture on the positive electrode collector. The positive electrode material mixture is composed of a positive electrode active material, a conductive agent, a binder, and a filler added as needed. In the lithium secondary battery of the present invention, the positive electrode active material for a lithium secondary battery of the present invention is uniformly coated on the positive electrode. Therefore, the lithium secondary battery of the present invention has high battery performance, particularly high load characteristics and cycle characteristics.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 정극 합제에 함유되는 정극 활물질의 함유량은, 70 ∼ 100 중량%, 바람직하게는 90 ∼ 98 중량% 가 바람직하다. The content of the positive electrode active material contained in the positive electrode material mixture related to the lithium secondary battery of the present invention is preferably 70 to 100% by weight, and more preferably 90 to 98% by weight.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 정극 집전체로서는, 구성된 전지에 있어서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도체이면 특별히 제한되는 것이 아니지만, 예를 들어, 스테인리스강, 니켈, 알루미늄, 티탄, 소성 탄소, 알루미늄이나 스테인리스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 등을 들 수 있다. The positive electrode current collector related to the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as it is an electron conductor that does not cause a chemical change in the battery constituted. Examples of the positive electrode current collector include stainless steel, nickel, aluminum, titanium, Nickel, titanium, and silver on the surface of stainless steel, and the like.

이들 재료의 표면을 산화시켜 사용해도 되고, 표면 처리에 의해 집전체 표면에 요철을 형성하여 사용해도 된다. 또, 집전체의 형태로서는, 예를 들어, 호일, 필름, 시트, 네트, 펀칭된 것, 라스체, 다공질체, 발포체, 섬유군, 부직포의 성형체 등을 들 수 있다. 집전체의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 1 ∼ 500 ㎛ 로 하는 것이 바람직하다. The surface of these materials may be oxidized and used. Alternatively, surface irregularities may be formed on the surface of the current collector by surface treatment. Examples of the form of the current collector include a foil, a film, a sheet, a net, a punched product, a ras body, a porous body, a foam, a fiber group, and a molded product of a nonwoven fabric. The thickness of the current collector is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 탆.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 도전제로서는, 구성된 전지에 있어서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도 재료이면 특별히 한정은 없다. 예를 들어, 천연 흑연 및 인공 흑연 등의 흑연, 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네스 블랙, 램프 블랙, 서멀 블랙 등의 카본 블랙류, 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유류, 불화카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말류, 산화아연, 티탄산칼륨 등의 도전성 위스커류, 산화티탄 등의 도전성 금속 산화물, 혹은 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 재료를 들 수 있고, 천연 흑연으로서는, 예를 들어, 인상 (鱗狀) 흑연, 인편상 (鱗片狀) 흑연 및 토상 (土狀) 흑연 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 도전제의 배합 비율은, 정극 합제 중, 1 ∼ 50 중량%, 바람직하게는 2 ∼ 30 중량% 이다. The conductive agent relating to the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as it is an electron conductive material which does not cause chemical change in the battery constituted. For example, graphite such as natural graphite and artificial graphite, carbon black such as carbon black such as acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black and thermal black, conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber, Metal powders such as carbon fluoride, aluminum and nickel powder, conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate, conductive metal oxides such as titanium oxide, and conductive materials such as polyphenylene derivatives. As natural graphite, Examples thereof include scaly graphite, scaly graphite, and earth graphite. These may be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the conductive agent is 1 to 50% by weight, preferably 2 to 30% by weight, in the positive electrode material mixture.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 결착제로서는, 예를 들어, 전분, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 재생 셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔터폴리머 (EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌부타디엔고무, 불소고무, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 불화비닐리덴-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 불화비닐리덴-펜타플루오로프로필렌 공중합체, 프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 불화비닐리덴-퍼플루오로메틸비닐에테르-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체 또는 그 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 또는 그 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-아크릴산메틸 공중합체 또는 그 (Na+) 이온 가교체, 에틸렌-메타크릴산메틸 공중합체 또는 그 (Na+) 이온 가교체, 폴리에틸렌옥사이드 등의 다당류, 열가소성 수지, 고무 탄성을 갖는 폴리머 등을 들 수 있고, 이들은 1 종 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 다당류와 같이 리튬과 반응하는 관능기를 함유하는 화합물을 사용할 때에는, 예를 들어, 이소시아네이트기와 같은 화합물을 첨가하여 그 관능기를 실활시키는 것이 바람직하다. 결착제의 배합 비율은, 정극 합제 중, 1 ∼ 50 중량%, 바람직하게는 5 ∼ 15 중량% 이다. Examples of the binder relating to the lithium secondary battery of the present invention include starch, polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, diacetylcellulose, polyvinylpyrrolidone, (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber, fluorine rubber, tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-hexa < RTI ID = 0.0 > Perfluoroalkyl vinyl ether copolymers, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymers, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, Polychlorotrifluoroethylene, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride- Propylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer (Na + ) ion crosslinked product, an ethylene-methacrylic acid copolymer or its (Na + ) ion crosslinked product, an ethylene-acrylic acid methyl copolymer or a (Na + ) ion crosslinked product thereof , Ethylene-methyl methacrylate copolymer or its (Na + ) ion crosslinked substance, polysaccharide such as polyethylene oxide, thermoplastic resin, rubber elastic polymer and the like, and they can be used singly or in combination of two or more kinds. have. When a compound containing a functional group reactive with lithium such as a polysaccharide is used, it is preferable to add a compound such as an isocyanate group to inactivate the functional group. The blending ratio of the binder is 1 to 50% by weight, preferably 5 to 15% by weight, in the positive electrode material mixture.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 필러는, 정극 합제에 있어서 정극의 체적 팽창 등을 억제하는 것으로, 필요에 따라 첨가된다. 필러로서는, 구성된 전지에 있어서 화학 변화를 일으키지 않는 섬유상 재료이면 무엇이든지 사용할 수 있지만, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 올레핀계 폴리머, 유리, 탄소 등의 섬유가 사용된다. 필러의 첨가량은 특별히 한정되지 않지만, 정극 합제 중, 0 ∼ 30 중량% 가 바람직하다. The filler related to the lithium secondary battery of the present invention suppresses the volume expansion of the positive electrode in the positive electrode mixture, and is added as needed. As the filler, any fibrous material which does not cause a chemical change in the battery constituted can be used. For example, fibers such as olefin-based polymers such as polypropylene and polyethylene, glass, and carbon are used. The amount of the filler to be added is not particularly limited, but it is preferably 0 to 30% by weight in the positive electrode material mixture.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 부극은, 부극 집전체 상에 부극 재료를 도포 건조시키거나 하여 형성된다. 본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 부극 집전체로서는, 구성된 전지에 있어서 화학 변화를 일으키지 않는 전자 전도체이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 스테인리스강, 니켈, 구리, 티탄, 알루미늄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스강의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은을 표면 처리시킨 것 및 알루미늄-카드뮴 합금 등을 들 수 있다. 또, 이들 재료의 표면을 산화시켜 사용해도 되고, 표면 처리에 의해 집전체 표면에 요철을 형성하여 사용해도 된다. 또, 집전체의 형태로서는, 예를 들어, 호일, 필름, 시트, 네트, 펀칭된 것, 라스체, 다공질체, 발포체, 섬유군, 부직포의 성형체 등을 들 수 있다. 집전체의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 1 ∼ 500 ㎛ 로 하는 것이 바람직하다. The negative electrode related to the lithium secondary battery of the present invention is formed by applying and drying the negative electrode material on the negative electrode collector. The negative electrode current collector related to the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as it is an electron conductor that does not cause a chemical change in the battery constituted. Examples of the current collector include stainless steel, nickel, copper, titanium, aluminum, Or stainless steel surface treated with carbon, nickel, titanium or silver, and aluminum-cadmium alloy. The surface of these materials may be oxidized and used. Alternatively, surface irregularities may be formed on the surface of the current collector by surface treatment. Examples of the form of the current collector include a foil, a film, a sheet, a net, a punched product, a ras body, a porous body, a foam, a fiber group, and a molded product of a nonwoven fabric. The thickness of the current collector is not particularly limited, but is preferably 1 to 500 탆.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 부극 재료로서는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 탄소질 재료, 금속 복합 산화물, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금, 주석계 합금, 금속 산화물, 도전성 고분자, 카르코겐 화합물, Li-Co-Ni 계 재료, Li4Ti5O12 등을 들 수 있다. 탄소질 재료로서는, 예를 들어, 난흑연화 탄소 재료, 흑연계 탄소 재료 등을 들 수 있다. 금속 복합 산화물로서는, 예를 들어, Snp(M1)1-p(M2)qOr (식 중, M1 은 Mn, Fe, Pb 및 Ge 에서 선택되는 1 종 이상의 원소를 나타내고, M2 는 Al, B, P, Si, 주기율표 제 1 족, 제 2 족, 제 3 족 및 할로겐 원소에서 선택되는 1 종 이상의 원소를 나타내고, 0<p≤1, 1≤q≤3, 1≤r≤8 을 나타낸다), LitFe2O3 (0≤t≤1), LitWO2 (0≤t≤1) 등의 화합물을 들 수 있다. 금속 산화물로서는, GeO, GeO2, SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb2O3, Pb3O4, Sb2O3, Sb2O4, Sb2O5, Bi2O3, Bi2O4, Bi2O5 등을 들 수 있다. 도전성 고분자로서는, 폴리아세틸렌, 폴리-p-페닐렌 등을 들 수 있다. The negative electrode material related to the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include carbonaceous materials, metal complex oxides, lithium metals, lithium alloys, silicon-based alloys, tin-based alloys, metal oxides, Chalcogen compounds, Li-Co-Ni-based materials, and Li 4 Ti 5 O 12 . Examples of the carbonaceous material include a non-graphitized carbon material, a graphite carbon material, and the like. As the metal composite oxide, for example, Sn p (M 1) 1 -p (M 2) q O r ( wherein, M 1 represents at least one element selected from Mn, Fe, Pb, and Ge, M 2 represents at least one element selected from the group consisting of Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 and Halogen elements of the periodic table and 0 <p≤1, 1≤q≤3, ? 8), Li t Fe 2 O 3 (0? T ? 1), and Li t WO 2 (0? T ? 1). Examples of the metal oxide include GeO 2 , SnO 2 , SnO 2 , PbO, PbO 2 , Pb 2 O 3 , Pb 3 O 4 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 4 , Sb 2 O 5 , Bi 2 O 3 , Bi 2 O 4 , Bi 2 O 5 , and the like. Examples of the conductive polymer include polyacetylene and poly-p-phenylene.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 세퍼레이터로서는, 큰 이온 투과도를 가지며, 소정의 기계적 강도를 갖는 절연성 박막이 사용된다. 내유기 용제성과 소수성으로부터 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머 혹은 유리 섬유 혹은 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포가 사용된다. 세퍼레이터의 구멍 직경으로서는, 일반적으로 전지용으로서 유용한 범위이면 되고, 예를 들어, 0.01 ∼ 10 ㎛ 이다. 세페레이터의 두께로서는, 일반적인 전지용의 범위이면 되고, 예를 들어 5 ∼ 300 ㎛ 이다. 또한, 후술하는 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는, 고체 전해질이 세퍼레이터를 겸하는 것이어도 된다. As the separator related to the lithium secondary battery of the present invention, an insulating thin film having a high ion permeability and a predetermined mechanical strength is used. A sheet or a nonwoven fabric made of an olefin-based polymer such as polypropylene, glass fiber, polyethylene or the like is used because of its organic solvent and hydrophobicity. The pore diameter of the separator is generally in a range useful for a battery, and is, for example, 0.01 to 10 mu m. The thickness of the separator may be in a range for general batteries, and is, for example, 5 to 300 占 퐉. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte to be described later, the solid electrolyte may also serve as a separator.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 리튬염을 함유하는 비수 전해질은, 비수 전해질과 리튬염으로 이루어지는 것이다. 본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 비수 전해질로서는, 비수 전해액, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질이 사용된다. 비수 전해액으로서는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, 부틸렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, γ-부티로락톤, 1,2-디메톡시에탄, 테트라하이드록시푸란, 2-메틸테트라하이드로푸란, 디메틸술폭사이드, 1,3-디옥소란, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소란, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산메틸, 아세트산메틸, 인산트리에스테르, 트리메톡시메탄, 디옥소란 유도체, 술포란, 메틸술포란, 3-메틸-2-옥사졸리디논, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 디에틸에테르, 1,3-프로판설톤, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸 등의 비프로톤성 유기 용매의 1 종 또는 2 종 이상을 혼합한 용매를 들 수 있다. The nonaqueous electrolyte containing a lithium salt related to the lithium secondary battery of the present invention is composed of a nonaqueous electrolyte and a lithium salt. As the non-aqueous electrolyte relating to the lithium secondary battery of the present invention, a non-aqueous electrolyte, an organic solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte are used. Examples of the non-aqueous electrolyte include, for example, N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylenecarbonate, dimethylcarbonate, diethylcarbonate,? -Butyrolactone, But are not limited to, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, methyl acetate, phosphoric acid triester, phosphoric acid triester, phosphoric acid triester, Methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, di And organic solvents such as ethyl ether, 1,3-propane sultone, methyl propionate, ethyl propionate and the like, or a mixture of two or more of these solvents.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 유기 고체 전해질로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌옥사이드 유도체 또는 이것을 포함하는 폴리머, 폴리프로필렌옥사이드 유도체 또는 이것을 포함하는 폴리머, 인산에스테르 폴리머, 폴리포스파젠, 폴리아지리딘, 폴리에틸렌술파이드, 폴리비닐알코올, 폴리불화비닐리덴, 폴리헥사플루오로프로필렌 등의 이온성 해리기를 포함하는 폴리머, 이온성 해리기를 포함하는 폴리머와 상기 비수 전해액의 혼합물 등을 들 수 있다. The organic solid electrolyte relating to the lithium secondary battery of the present invention includes, for example, a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative or a polymer containing the same, a polypropylene oxide derivative or a polymer containing the same, a phosphate ester polymer, a polyphosphazene, A polymer containing an ionic dissociation group such as polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene; a mixture of a polymer containing an ionic dissociation group and the nonaqueous electrolyte; and the like.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 무기 고체 전해질로서는, Li 의 질화물, 할로겐화물, 산소산염, 황화물 등을 사용할 수 있으며, 예를 들어, Li3N, LiI, Li5NI2, Li3N-LiI-LiOH, LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3, Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH, P2S5, Li2S 또는 Li2S-P2S5, Li2S-SiS2, Li2S-GeS2, Li2S-Ga2S3, Li2S-B2S3, Li2S-P2S5-X, Li2S-SiS2-X, Li2S-GeS2-X, Li2S-Ga2S3-X, Li2S-B2S3-X, (식 중, X 는 LiI, B2S3, 또는 Al2S3 에서 선택되는 적어도 1 종 이상) 등을 들 수 있다. As the inorganic solid electrolyte related to the lithium secondary battery of the present invention, a nitride, a halide, an oxygen acid salt, a sulfide or the like of Li can be used. For example, Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N- LiI-LiOH, LiSiO 4, LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3, Li 4 SiO 4, Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH, P 2 S 5, Li 2 S or Li 2 SP 2 S 5, Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-GeS 2, Li 2 S-Ga 2 S 3, Li 2 SB 2 S 3, Li 2 SP 2 S 5 -X, Li 2 S-SiS 2 -X, Li 2 S -GeS 2 -X, Li 2 S-Ga 2 S 3 -X, Li 2 SB 2 S 3 -X, wherein X is at least one selected from LiI, B 2 S 3 or Al 2 S 3 Or more).

또한, 무기 고체 전해질이 비정질 (유리) 인 경우에는, 인산리튬 (Li3PO4), 산화리튬 (Li2O), 황산리튬 (Li2SO4), 산화인 (P2O5), 붕산리튬 (Li3BO3) 등의 산소를 함유하는 화합물, Li3PO4 - uN2u /3 (u 는 0<u<4), Li4SiO4 - uN2u /3 (u 는 0<u<4), Li4GeO4 -uN2u/3 (u 는 0<u<4), Li3BO3 - uN2u /3 (u 는 0<u<3) 등의 질소를 함유하는 화합물을 무기 고체 전해질에 함유시킬 수 있다. 이 산소를 함유하는 화합물 또는 질소를 함유하는 화합물의 첨가에 의해, 형성되는 비정질 골격의 간극을 벌려, 리튬 이온이 이동하는 방해를 경감시켜, 더욱 이온 전도성을 향상시킬 수 있다. When the inorganic solid electrolyte is amorphous (free), lithium phosphate (Li 3 PO 4 ), lithium oxide (Li 2 O), lithium sulfate (Li 2 SO 4 ), phosphorus oxide (P 2 O 5 ) lithium (Li 3 BO 3) compounds containing oxygen, such as, Li 3 PO 4 - u N 2u / 3 (u is 0 <u <4), Li 4 SiO 4 - u N 2u / 3 (u are 0 < containing a nitrogen such as Li 4 GeO 4 -u N 2u / 3 (u is 0 <u <4), Li 3 BO 3 - u N 2u / 3 (u is 0 <u <3) The compound can be contained in the inorganic solid electrolyte. By adding the oxygen-containing compound or the nitrogen-containing compound, the gap between the amorphous framework to be formed can be enlarged so as to alleviate disturbance of lithium ion migration and further improve the ion conductivity.

본 발명의 리튬 2 차 전지에 관련된 리튬염으로서는, 상기 비수 전해질에 용해시키는 것이 사용되며, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiB10Cl10, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급 지방족 카르복실산리튬, 사페닐붕산리튬, 이미드류 등의 1 종 또는 2 종 이상을 혼합한 염을 들 수 있다. As the lithium salt related to the lithium secondary battery of the present invention, it is used to dissolve the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiB 10 Cl 10, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic And lithium salts, lithium salts, lithium lithium salts, lithium tetraphenylborate, imides, and the like.

또, 비수 전해질에는, 방전, 충전 특성, 난연성을 개량할 목적으로, 이하에 나타내는 화합물을 첨가할 수 있다. 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 고리형 에테르, 에틸렌디아민, n-글라임, 헥사인산트리아미드, 니트로벤젠 유도체, 황, 퀴논이민 염료, N-치환 옥사졸리디논과 N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌글리콜디알킬에테르, 암모늄염, 폴리에틸렌글루콜, 피롤, 2-메톡시에탄올, 삼염화알루미늄, 도전성 폴리머 전극 활물질의 모노머, 트리에틸렌포스폰아미드, 트리알킬포스핀, 모르폴린, 카르보닐기를 갖는 아릴 화합물, 헥사메틸포스포릭트리아미드와 4-알킬모르폴린, 2 고리성의 3 급 아민, 오일, 포스포늄염 및 3 급 술포늄염, 포스파젠, 탄산에스테르 등을 들 수 있다. 또, 전해액을 불연성으로 하기 위해 함할로겐 용매, 예를 들어, 사염화탄소, 삼불화에틸렌을 전해액에 함유시킬 수 있다. 또, 고온 보존에 적성을 갖게 하기 위해 전해액에 탄산 가스를 함유시킬 수 있다. The following compounds may be added to the nonaqueous electrolyte for the purpose of improving discharge, charging characteristics, and flame retardancy. For example, there may be mentioned pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, n-glyme, hexamphosphoric acid triamide, nitrobenzene derivatives, sulfur, quinone imine dyes, A monomer of a conductive polymer electrode active material, a triethylene phosphonamide, a trialkylphosphine, a monoalkylphosphine, a trialkoxyphosphine, an alkylpolysiloxane, An aryl compound having a carbonyl group, a 4-alkyl morpholine, a bicyclic tertiary amine, an oil, a phosphonium salt and a tertiary sulfonium salt, a phosphazene, a carbonic ester, and the like. In order to make the electrolyte nonflammable, a halogenated solvent such as carbon tetrachloride and ethylene trifluoride may be contained in the electrolytic solution. Further, carbon dioxide gas may be contained in the electrolytic solution in order to make it suitable for high-temperature preservation.

본 발명의 리튬 2 차 전지는, 사이클 특성 및 평균 작동 전압이 우수한 리튬 2 차 전지이며, 전지의 형상은 버튼, 시트, 실린더, 각, 코인형 등 어느 형상이어도 된다. The lithium secondary battery of the present invention is a lithium secondary battery excellent in cycle characteristics and average operating voltage, and the shape of the battery may be any shape such as a button, a sheet, a cylinder, an angle, and a coin.

본 발명의 리튬 2 차 전지의 용도는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 노트 PC, 랩탑 PC, 포켓 워드프로세서, 휴대전화, 코드레스 자기, 포터블 CD 플레이어, 라디오, 액정 텔레비젼, 백업 전원, 전기 쉐이버, 메모리 카드, 비디오 무비 등의 전자기기, 자동차, 전동 차량, 게임기기, 전동 공구 등의 민생용 전자기기를 들 수 있다. The use of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include a notebook PC, a laptop PC, a pocket word processor, a cellular phone, a cordless magnet, a portable CD player, a radio, a liquid crystal television, Electronic devices such as a shaver, a memory card, and a video movie, electronic devices for consumer use such as automobiles, electric vehicles, game devices, and power tools.

실시예Example

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

<수산화코발트 제조용의 원료 수용액의 조제>&Lt; Preparation of raw material aqueous solution for cobalt hydroxide production &gt;

(1) 코발트 수용액 1(1) Cobalt aqueous solution 1

공업용 황산코발트 7 수화물 425.5 g 과, 글리신 5.7 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 1 ℓ 로 하여, 코발트 수용액 1 을 조제하였다. 이 때, 코발트 수용액 1 중의 코발트 이온 농도는, 원자 환산으로 1.5 몰/ℓ 이고, 글리신 농도는 0.075 몰/ℓ 이며, 원자 환산의 코발트 1 몰에 대해 글리신은 0.050 몰이었다. 425.5 g of industrial cobalt sulfate heptahydrate and 5.7 g of glycine were dissolved in water and further water was added to make a total amount of 1 liter to prepare a cobalt aqueous solution 1. At this time, the cobalt ion concentration in the cobalt aqueous solution 1 was 1.5 mol / l in terms of the atom, the glycine concentration was 0.075 mol / l, and glycine was 0.050 mol relative to 1 mol of cobalt in terms of atom.

(2) 코발트 수용액 2(2) Cobalt aqueous solution 2

공업용 황산코발트 7 수화물 425.5 g 과, 글리신 1.1 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 1 ℓ 로 하여, 코발트 수용액 2 를 조제하였다. 이 때, 코발트 수용액 2 중의 코발트 이온 농도는, 원자 환산으로 1.5 몰/ℓ 이고, 글리신 농도는 0.015 몰/ℓ 이며, 원자 환산의 코발트 1 몰에 대해 글리신은 0.010 몰이었다. 425.5 g of industrial cobalt sulfate heptahydrate and 1.1 g of glycine were dissolved in water and further water was added to make a total amount of 1 liter to prepare a cobalt aqueous solution 2. At this time, the cobalt ion concentration in the cobalt aqueous solution 2 was 1.5 mol / l in terms of atom, the glycine concentration was 0.015 mol / l, and glycine was 0.010 mol based on 1 mol of cobalt in terms of atom.

(3) 코발트 수용액 3(3) Cobalt aqueous solution 3

공업용 황산코발트 7 수화물 425.5 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 1 ℓ 로 하여, 코발트 수용액 3 을 조제하였다. 이 때, 코발트 수용액 3 중의 코발트 이온 농도는, 원자 환산으로 1.5 몰/ℓ 였다. 425.5 g of industrial cobalt sulfate heptahydrate was dissolved in water and further water was added to make a total amount of 1 liter to prepare a cobalt aqueous solution 3. At this time, the cobalt ion concentration in the cobalt aqueous solution 3 was 1.5 mol / l in atomic conversion.

(4) 코발트 수용액 4(4) Cobalt aqueous solution 4

공업용 황산코발트 7 수화물 425.5 g 과, 글리신 0.9 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 1 ℓ 로 하여, 코발트 수용액 4 를 조제하였다. 이 때, 코발트 수용액 4 중의 코발트 이온 농도는, 원자 환산으로 1.5 몰/ℓ 이고, 글리신 농도는 0.012 몰/ℓ 이며, 원자 환산의 코발트 1 몰에 대해 글리신은 0.008 몰이었다. 425.5 g of industrial cobalt sulfate heptahydrate and 0.9 g of glycine were dissolved in water and further water was added to make a total amount of 1 liter to prepare a cobalt aqueous solution 4. At this time, the cobalt ion concentration in the cobalt aqueous solution 4 was 1.5 mol / l in terms of the atom, the glycine concentration was 0.012 mol / l, and glycine was 0.008 mol relative to 1 mol of cobalt in atomic conversion.

(5) 알칼리 수용액 1(5) Alkali aqueous solution 1

25 질량% 의 수산화나트륨 수용액이 되도록 수산화나트륨을 물에 용해시켜, 알칼리 수용액 1 을 0.5 ℓ 조제하였다. 이 때, 알칼리 수용액의 농도는 7.9 몰/ℓ 였다. Sodium hydroxide was dissolved in water so as to be an aqueous solution of sodium hydroxide of 25 mass%, and 0.5 liter of the aqueous alkaline solution 1 was prepared. At this time, the concentration of the aqueous alkaline solution was 7.9 mol / l.

(6) 초기 장입액 1(6) Initial charge amount 1

글리신 1.4 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 0.35 ℓ 로 하여, 초기 장입액 1 을 조제하였다. 이 때, 초기 장입액 1 중의 글리신 농도는 0.054 몰/ℓ 였다. 1.4 g of glycine was dissolved in water and further water was added thereto to make the total amount to 0.35 L to prepare an initial charge liquid 1. [ At this time, the glycine concentration in the initial charging liquid 1 was 0.054 mol / l.

(7) 초기 장입액 2(7) Initial charge 2

글리신 0.3 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 0.35 ℓ 로 하여, 초기 장입액 2 를 조제하였다. 이 때, 초기 장입액 2 중의 글리신 농도는 0.011 몰/ℓ 였다. 0.3 g of glycine was dissolved in water, and further water was added to make the total amount to 0.35 L to prepare an initial charging liquid 2. [ At this time, the glycine concentration in the initial charging liquid 2 was 0.011 mol / l.

(8) 초기 장입액 3(8) Initial charge amount 3

0.35 ℓ 의 물을 초기 장입액 3 으로 하였다. 요컨대, 초기 장입액 3 은, 글리신을 함유하고 있지 않다. 0.35 L of water was used as the initial charging liquid 3. In short, the initial charging liquid 3 does not contain glycine.

(9) 초기 장입액 4(9) Initial charge 4

글리신 0.2 g 을 물에 용해시키고, 추가로 물을 첨가하여 전체량을 0.35 ℓ 로 하여, 초기 장입액 4 를 조제하였다. 이 때, 초기 장입액 4 중의 글리신 농도는 0.008 몰/ℓ 였다. 0.2 g of glycine was dissolved in water, and water was further added to make the total amount to 0.35 L to prepare an initial charge liquid 4. [ At this time, the glycine concentration in the initial charging liquid 4 was 0.008 mol / l.

(합성예 1 ∼ 9)(Synthesis Examples 1 to 9)

<수산화코발트의 제조>&Lt; Preparation of cobalt hydroxide &gt;

2 ℓ 의 반응 용기에, 0.35 ℓ 의 초기 장입액을 넣고, 표 1 에 나타내는 반응 온도로 가열하였다. In a 2 L reaction vessel, 0.35 L of the initial charging liquid was charged and heated to the reaction temperature shown in Table 1.

이어서, 반응 용기 중의 반응액 (초기 장입액) 을, 표 1 에 기재된 교반 속도로 교반하면서, 반응 용기에 대해, 반응액의 pH 가 표 1 의 기재된 pH 가 되도록, 코발트 수용액과 알칼리 수용액을, 표 1 에 나타내는 반응 온도 및 적하 시간동안 적하하여, 중화 반응을 실시하였다. Subsequently, while the reaction liquid (initial charge liquid) in the reaction vessel was stirred at the stirring rate shown in Table 1, a cobalt aqueous solution and an aqueous alkaline solution were added to the reaction vessel so that the pH of the reaction liquid became the pH described in Table 1, The reaction was carried out at a reaction temperature and dropping time shown in Fig. 1, and neutralization reaction was carried out.

중화 반응 후, 반응액을 냉각시키고, 이어서, 생성물을 여과 및 수세하고, 이어서, 70 ℃ 에서 건조시켜, 수산화코발트를 얻었다. After the neutralization reaction, the reaction solution was cooled, and then the product was filtered and washed with water, and then dried at 70 ° C to obtain cobalt hydroxide.

얻어진 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경, 압축 강도, 분쇄 특성 및 탭 밀도를 표 2 에 나타낸다. Table 2 shows the average particle diameter, compressive strength, grindability and tap density of the secondary particles of the obtained cobalt hydroxide.

Figure 112013017678243-pct00001
Figure 112013017678243-pct00001

1) 교반 주속이 「1.0 ∼ 2.0」이란, 혼합 개시 후 1 시간은 1.0 m/초로, 그 후는 2.0 m/초로 교반한 것을 가리킨다. 1) The stirring main axis "1.0 to 2.0" means stirring at 1.0 m / sec for one hour after the start of mixing and then at 2.0 m / sec thereafter.

Figure 112013017678243-pct00002
Figure 112013017678243-pct00002

*표 2 중, 2 차 입자 (a) 의 평균 입자경은, 가정용 믹서에 의한 분쇄 처리 전의 평균 입자경을 나타내고, 2 차 입자 (b) 의 평균 입자경은 가정용 믹서에 의한 분쇄 처리 후의 2 차 입자의 평균 입자경을 나타낸다. * In Table 2, the average particle diameter of the secondary particles (a) represents the average particle diameter of the secondary particles (b) before the pulverization treatment by the household mixer, and the average particle diameter of the secondary particles Indicates the particle diameter.

**표 2 중, 존재 비율은, 2 차 입자의 총면적에 대한 장경이 1.5 ㎛ 이상인 1 차 입자의 총면적의 비율이다. ** In Table 2, the abundance ratio is the ratio of the total area of the primary particles having a major diameter of 1.5 탆 or more to the total area of the secondary particles.

<마그네슘 원자를 갖는 화합물 시료 A>&Lt; Sample A having a magnesium atom &gt;

마그네슘 원자를 갖는 화합물로서, 평균 입자경 6.0 ㎛ 의 MgF2 (스텔라사 제조) 를 사용하였다. As a compound having a magnesium atom, MgF 2 (manufactured by Stellar Company) having an average particle size of 6.0 탆 was used.

<티탄 원자를 갖는 화합물 시료 B><Compound B having a titanium atom>

티탄 원자를 갖는 화합물로서, 평균 입자경 0.3 ㎛ 의 TiO2 (쇼와 텐코사 제조, 상품명 : F1) 를 사용하였다. TiO 2 (trade name: F1 manufactured by Showa Denko K.K.) having an average particle size of 0.3 탆 was used as a compound having a titanium atom.

(실시예 1 ∼ 3, 비교예 1 ∼ 4)(Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4)

<코발트산리튬의 제조><Preparation of Lithium Cobaltate>

상기에서 얻어진 수산화코발트와, 탄산리튬을 표 3 에 나타내는 Li/Co 몰비로 혼합하고, 이어서, 표 3 에 나타내는 반응 온도로 가열하여, 코발트산리튬을 제조하였다. The cobalt hydroxide thus obtained and lithium carbonate were mixed at a Li / Co molar ratio shown in Table 3, and then heated at the reaction temperature shown in Table 3 to prepare lithium cobalt oxide.

얻어진 코발트산리튬의 평균 입자경 및 잔존 알칼리량을 표 3 에 나타낸다. Table 3 shows the average particle size and the residual alkali amount of the obtained lithium cobalt oxide.

Figure 112013017678243-pct00003
Figure 112013017678243-pct00003

(실시예 4 ∼ 10, 비교예 5 ∼ 11)(Examples 4 to 10 and Comparative Examples 5 to 11)

<코발트산리튬의 제조><Preparation of Lithium Cobaltate>

상기에서 얻어진 수산화코발트와, 탄산리튬을 표 4 에 나타내는 Li/Co 몰비로 칭량하고, 추가로, 마그네슘 원자를 갖는 화합물 시료 A 및 티탄 원자를 갖는 화합물 시료 B 를, 생성되는 코발트산리튬 중의 Mg 원자 및 Ti 원자의 함유량이, 표 4 에 나타내는 Mg 원자 및 Ti 원자의 질량% 가 되도록 칭량하여, 이들을 혼합하고, 이어서, 표 4 에 나타내는 반응 온도로 가열하여, 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬을 제조하였다. The obtained cobalt hydroxide and lithium carbonate were weighed in a molar ratio of Li / Co shown in Table 4, and further, a compound sample A having a magnesium atom and a compound sample B having a titanium atom were weighed so that the Mg atom And the content of the Ti atoms were determined so as to be the mass% of the Mg atoms and the Ti atoms shown in Table 4, and these were mixed and then heated at the reaction temperature shown in Table 4 to obtain cobalt Lithium was produced.

얻어진 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬의 평균 입자경, 탭 밀도 및 잔존 알칼리량을 표 5 에 나타낸다. 또, 실시예 6 에서 얻어진 금속 원자 (M) 을 함유하는 코발트산리튬의 SEM 사진을 도 21 에 나타내었다. Table 5 shows the average particle diameter, tap density and residual alkali amount of the lithium cobalt oxide containing the metal atom (M) thus obtained. An SEM photograph of lithium cobalt oxide containing the metal atom (M) obtained in Example 6 is shown in Fig.

Figure 112013017678243-pct00004
Figure 112013017678243-pct00004

Figure 112013017678243-pct00005
Figure 112013017678243-pct00005

또, 실시예 5 에서 얻어진 Mg 원자 및 Ti 원자를 함유하는 코발트산리튬에 대하여, X 선 광전자 분광 (XPS) 분석에 의해, 표면을 아르곤으로 에칭해 나가, 깊이 방향으로 Mg 피크와 Ti 피크를 측정하였다. 그 결과를 도 22 에 나타낸다. Further, the surface of the lithium cobalt oxide containing Mg atoms and Ti atoms obtained in Example 5 was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to measure the Mg peak and the Ti peak in the depth direction Respectively. The results are shown in Fig.

또한, X 선 분광 전자 분광 분석의 조건은, 하기와 같다. The conditions of the X-ray spectroscopic electron spectroscopy are as follows.

에칭 레이트 : 7.7 ㎚/분 (Ar 에서의 표면 에칭) Etching rate: 7.7 nm / min (surface etching at Ar)

에칭 시간 : 10 초 × 2 회, 20 초 × 2 회, 1 분 × 2 회, 2 분 × 2 회, 3 분 × 2 회 Etching time: 10 seconds × 2 times, 20 seconds × 2 times, 1 minute × 2 times, 2 minutes × 2 times, 3 minutes × 2 times

도 22 의 결과로부터, Ti 원자는 코발트산리튬의 입자 내부로부터 입자 표면에 걸쳐 존재하고, 또한 Ti 원자의 농도가 입자 표면에서 최대 농도가 되는 농도 구배를 가지고 있는 것을 알 수 있다. From the results shown in Fig. 22, it can be seen that Ti atoms exist from the inside of the particles of lithium cobalt oxide to the surface of the particles, and the concentration of Ti atoms has a concentration gradient that becomes the maximum concentration at the surface of the particles.

또, 실시예 5 에서 얻어진 Mg 원자 및 Ti 원자를 함유하는 코발트산리튬의 입자를 컷하여 입자 단면을 전계 방출형 전자 프로브 마이크로 애널라이저 (FE-EPMA) (장치명 ; JXA8500F 니혼 덴시 측정 조건 ; 가속 전압 15 ㎸, 배율 3000, 조사 전류 4.861 e - 08 A) 로, Ti 원자를 맵핑 분석하였다. FE-EPMA 의 맵핑 분석 결과, Ti 원자는 입자 내부 및 입자 표면에 존재하며, 특히 입자 표면에서는 고농도로 존재하고 있는 것이 확인되었다. The particles of lithium cobalt oxide containing the Mg atom and the Ti atom obtained in Example 5 were cut and the particle cross section was measured with a field emission electron probe microanalyzer (FE-EPMA) (apparatus name: JXA8500F Nippon Denshi measurement condition: acceleration voltage 15 KV, magnification of 3000, irradiation current of 4.861 e - 08 A). As a result of the mapping analysis of FE-EPMA, it was confirmed that Ti atoms exist in the inside of the particle and on the surface of the particle, and particularly exist at a high concentration on the particle surface.

또, 실시예 7 에 대해서도 동일하게 FE-EPMA 분석을 실시했지만, Ti 원자는 입자 내부 및 입자 표면에 존재하고, 특히 입자 표면에서는 고농도로 존재하고 있는 것이 확인되었다. In addition, FE-EPMA analysis was carried out in the same manner as in Example 7, but it was confirmed that Ti atoms exist in the inside of the particle and on the surface of the particle, and particularly exist at a high concentration on the particle surface.

따라서, 실시예 5 및 실시예 7 의 Mg 원자 및 Ti 원자를 함유하는 코발트산리튬에 있어서, Ti 원자는 코발트산리튬의 입자 표면으로부터 깊이 방향으로 존재하고, 또한 Ti 원자의 농도가 입자 표면에서 최대가 되는 농도 구배를 갖는 것이 확인되었다. Therefore, in lithium cobalt oxide containing Mg atoms and Ti atoms in Examples 5 and 7, the Ti atoms exist in the depth direction from the particle surface of the lithium cobalt oxide, and the concentration of the Ti atoms is maximum As shown in Fig.

또, 실시예 5 및 실시예 7 의 Mg 원자 및 Ti 원자를 함유하는 코발트산리튬을, 선원으로서 CuKα 선을 이용하여 X 회절 (XRD) 분석함으로써, 2θ = 20.5°의 Li2TiO3 의 회절 피크의 존재 유무를 확인하였다. 그 결과, 실시예 5 및 실시예 7 에 있어서 Li2TiO3 의 회절 피크가 확인되었다. Further, X-ray diffraction (XRD) analysis of lithium cobalt oxide containing Mg atoms and Ti atoms in Examples 5 and 7 using a CuK? Ray as a source of light showed that the diffraction peaks of Li 2 TiO 3 at 2 ? = 20.5 Was confirmed. As a result, the diffraction peaks of Li 2 TiO 3 were confirmed in Examples 5 and 7.

이하와 같이 하여, 전지 성능 시험을 실시하였다. A battery performance test was conducted as follows.

<리튬 2 차 전지의 제조>&Lt; Preparation of lithium secondary battery &gt;

실시예 1 ∼ 11 및 비교예 1 ∼ 11 에서 얻어진 코발트산리튬 또는 M 원자를 함유하는 코발트산리튬 91 중량%, 흑연 분말 6 중량%, 폴리불화비닐리덴 3 중량% 를 혼합하여 정극제로 하고, 이것을 N-메틸-2-피롤리디논에 분산시켜 혼련 페이스트를 조제하였다. 그 혼련 페이스트를 알루미늄박에 도포한 후 건조, 프레스하여 직경 15 ㎜ 의 원반에 타발하여 정극판을 얻었다. 91% by weight of lithium cobalt oxide or lithium cobaltate containing M atoms obtained in Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 11, 6% by weight of graphite powder and 3% by weight of polyvinylidene fluoride were mixed to prepare a positive electrode, And dispersed in N-methyl-2-pyrrolidinone to prepare a kneading paste. The kneading paste was applied to an aluminum foil, followed by drying and pressing to obtain a negative electrode plate having a diameter of 15 mm.

이 정극판을 사용하여, 세퍼레이터, 부극, 정극, 집전판, 장착 금구, 외부 단자, 전해액 등의 각 부재를 사용하여 코인형 리튬 2 차 전지를 제조하였다. 이 중, 부극은 금속 리튬박을 이용하고, 전해액에는 에틸렌카보네이트와 메틸에틸카보네이트의 1 : 1 혼련액 1 ℓ 에 LiPF6 1 몰을 용해시킨 것을 사용하였다. Using this positive electrode plate, a coin-type lithium secondary battery was produced by using respective members such as a separator, a negative electrode, a positive electrode, a current collecting plate, a mounting bracket, an external terminal, and an electrolyte. Of these, a metallic lithium foil was used as the negative electrode, and 1 liter of a 1: 1 kneading solution of ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate dissolved in 1 mole of LiPF 6 was used as the electrolytic solution.

이어서, 얻어진 리튬 2 차 전지의 성능 평가를 실시하였다. 그 결과를 표 6 에 나타낸다. Then, the performance of the obtained lithium secondary battery was evaluated. The results are shown in Table 6.

Figure 112013017678243-pct00006
Figure 112013017678243-pct00006

<물성 평가>&Lt; Evaluation of physical properties &

(1) 수산화코발트의 2 차 입자의 평균 입자경, 코발트산리튬의 평균 입자경(1) average particle diameter of secondary particles of cobalt hydroxide, average particle diameter of lithium cobalt oxide

레이저 회절·산란법에 의해 측정하였다. 측정에는, 닛키소사 제조 마이크로트랙 MT3300EXⅡ 를 사용하였다. Was measured by a laser diffraction / scattering method. For the measurement, Microtrack MT3300EXII manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used.

(2) 수산화코발트의 2 차 입자의 압축 강도(2) Compressive strength of secondary particles of cobalt hydroxide

시마즈 미소 압축 시험기 MTC-W 에 의해 측정하였다. And measured by a Shimadzu compact compression tester MTC-W.

(3) 분쇄 특성(3) Grinding characteristics

수산화코발트의 2 차 입자 (a) 를, 가정용 믹서 (IFM-660DG, Iwatani 사 제조) 로 10 초간 분쇄 처리하고, 분쇄 처리 후의 2 차 입자 (b) 의 평균 입자경을 측정하였다. 또, 2 차 입자의 분쇄 처리 전후의 입도 분포도를 도 1 ∼ 10 에 나타내었다. The secondary particles (a) of cobalt hydroxide were pulverized for 10 seconds by a domestic mixer (IFM-660DG, manufactured by Iwatani), and the average particle diameter of the secondary particles (b) after the pulverization treatment was measured. Figs. 1 to 10 show the particle size distribution before and after the pulverization treatment of the secondary particles.

(4) 탭 밀도(4) Tap density

JIS-K-5101 에 기재된 외관 밀도 또는 외관 비용 (比容) 의 방법에 기초하여, 50 ㎖ 의 메스 실린더에 샘플 30 g 을 넣고, 유아사아이오닉스사 제조, DUAL AUTOTAP 장치에 세트하여, 500 회 탭하고, 용량을 판독하고 외관 밀도를 산출하여, 탭 밀도로 하였다. 30 g of a sample was placed in a 50 ml measuring cylinder on the basis of the method of external appearance density or appearance cost (specific volume) described in JIS-K-5101, set in a DUAL AUTOTAP apparatus manufactured by Yuasa Ionics Co., The capacitance was read and the apparent density was calculated to obtain the tap density.

(5) 1 차 입자의 장경 및 단경의 측정(5) Measurement of long diameter and short diameter of primary particles

임의로 100 개의 1 차 입자를 추출하여, SEM 이미지 상에서 화상 해석을 실시하여, SEM 이미지 상에서 관찰되는 각 1 차 입자의 장경 및 단경을 측정하였다. 이어서, 추출한 100 개의 1 차 입자의 장경의 평균값 및 단경의 평균값을 산출하였다. 또, 합성예 1, 합성예 5, 합성예 7, 합성예 8 및 합성예 9 에서 얻어진 수산화코발트의 SEM 사진을 도 11 ∼ 20 에 나타내었다. 100 primary particles were arbitrarily extracted and subjected to image analysis on an SEM image to measure the long diameter and the short diameter of each primary particle observed on the SEM image. Then, the average value of the long diameter and the average value of the short diameter of the 100 extracted primary particles were calculated. SEM photographs of the cobalt hydroxide obtained in Synthesis Example 1, Synthesis Example 5, Synthesis Example 7, Synthesis Example 8 and Synthesis Example 9 are shown in FIGS. 11 to 20.

(6) 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 1 차 입자의 존재 비율의 측정(6) Measurement of the existence ratio of primary particles having a long diameter of 1.5 m or more

임의로 100 개의 2 차 입자를 추출하여, SEM 이미지 상에서, 추출한 2 차 입자의 총면적과, 그 2 차 입자 중의 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 총면적을 구하여, 2 차 입자의 총면적에 대한 장경의 길이가 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상의 1 차 입자의 총면적의 비율을 산출하였다. 100 secondary particles were arbitrarily extracted, and the total area of the extracted secondary particles and the total area of the plate-like, columnar or needle-shaped particles having the long diameter of 1.5 m or more in the secondary particles were determined on the SEM image, The ratio of the total area of the primary particles of the plate-like, columnar or acicular shape having the long diameter of 1.5 탆 or more was calculated.

(7) 잔존하는 알칼리의 양(7) Amount of residual alkali

샘플 30 g 을 10 mg 의 단위까지 정칭하여, 비커에 넣는다. 메스 실린더로 탈이온수 100 ㎖ 를 칭량하여, 비커에 추가하고, 마그네틱스터러로 5 분간 교반한다. 교반 종료 후, 현탁액을 여과지로 여과하여, 여과액을 회수한다. 메스 실린더로 여과액을 60 ㎖ 분리 채취하여, 자동 적정 장치로 N/10 염산 용액으로 적정하고, Li2CO3 의 중화 반응에 있어서의 제 2 종점을 판독한다. 각 측정값을 하기 식에 대입하여, 잔존 알칼리량을 구하였다. 30 g of sample is weighed to 10 mg unit and placed in a beaker. Weigh 100 ml of deionized water with a measuring cylinder, add to the beaker, and stir with a magnetic stirrer for 5 minutes. After completion of the stirring, the suspension is filtered with a filter paper, and the filtrate is recovered. Separately, 60 ml of the filtrate is collected with a measuring cylinder, titrated with N / 10 hydrochloric acid solution with an automatic titrator, and the second end point in the neutralization reaction of Li 2 CO 3 is read. Each measured value was substituted into the following equation to determine the residual alkali amount.

잔존 알칼리량 = {NHCl × fHCl × (A/1000) × (MLi2CO3/B) × (C/D)}/2 × 100Residual alkali amount = {N HCl x f HCl x A / 1000 x M Li 2 CO 3 / B x C / D} / 2 x 100

NHCl : 적정에 사용한 염산 용액의 몰 농도 N HCl : molar concentration of hydrochloric acid solution used for titration

fHCl : 적정에 사용한 염산 용액의 역가f HCl : Potency of the hydrochloric acid solution used for titration

A : 중화까지 필요로 한 염산 용액의 적하량 (㎖) A: The dropping amount (ml) of the hydrochloric acid solution required until neutralization

MLi2CO3 : Li2CO3 분자량 M Li2CO3: Li 2 CO 3 Molecular Weight

B : 사용한 샘플량 (g) B: Amount of sample used (g)

C : 과잉 Li 분의 추출에 사용한 탈이온수의 양 (㎖) C: Amount of deionized water (ml) used for extraction of excess Li powder

D : 1 회의 적정에 사용한 여과액의 양 (㎖))D: Amount (ml) of the filtrate used in one titration)

<전지의 성능 평가>&Lt; Performance evaluation of battery &

제조한 코인형 리튬 2 차 전지를 실온에서 하기 시험 조건으로 작동시켜, 하기의 전지 성능을 평가하였다. The produced coin-type lithium secondary battery was operated at room temperature under the following test conditions, and the following battery performance was evaluated.

(1) 사이클 특성 평가의 시험 조건(1) Test conditions for cycle characteristic evaluation

먼저, 0.5 C 에서 4.5 V 까지 2 시간에 걸쳐 충전을 실시하고, 다시 4.5 V 에서 3 시간 전압을 유지시키는 정전류·정전압 충전 (CCCV 충전) 을 실시하였다. 그 후, 0.2 C 에서 2.7 V 까지 정전류 방전 (CC 방전) 시키는 충방전을 실시하고, 이들 조작을 1 사이클로 하여 1 사이클마다 방전 용량을 측정하였다. 이 사이클을 20 사이클 반복하였다. First, charging was performed from 0.5 C to 4.5 V over 2 hours, and then constant current / constant voltage charging (CCCV charging) was performed to maintain the voltage at 4.5 V for 3 hours. Thereafter, charging and discharging were carried out at a constant current discharge (CC discharge) from 0.2 C to 2.7 V, and the discharging capacity was measured every cycle by performing these operations in one cycle. This cycle was repeated for 20 cycles.

2) 초기 방전 용량 (중량 당)2) Initial discharge capacity (per weight)

사이클 특성 평가에 있어서의 1 사이클째의 방전 용량을 초기 방전 용량으로 하였다. The discharge capacity at the first cycle in the cycle characteristic evaluation was regarded as the initial discharge capacity.

(3) 초기 방전 용량 (체적 당)(3) Initial discharge capacity (per volume)

정극판 제조시에 계측된 전극 밀도와 초기 방전 용량 (중량 당) 의 곱에 의해 산출하였다. Was calculated by multiplying the electrode density measured at the time of manufacturing the positive electrode plate by the initial discharge capacity (per weight).

(4) 용량 유지율(4) Capacity retention rate

사이클 특성 평가에 있어서의 1 사이클째와 20 사이클째의 각각의 방전 용량 (중량 당) 으로부터, 하기 식에 의해 용량 유지율을 산출하였다. From the discharge capacity (per weight) of each of the first cycle and the 20th cycle in the cycle characteristics evaluation, the capacity retention ratio was calculated by the following formula.

용량 유지율 (%) = (20 사이클째의 방전 용량/1 사이클째의 방전 용량) × 100Capacity Retention Rate (%) = (Discharge Capacity at the 20th Cycle / Discharge Capacity at the First Cycle) × 100

(5) 평균 작동 전압(5) Average operating voltage

사이클 특성 평가에 있어서의 20 사이클째의 평균 작동 전압을 평균 작동 전압으로 하였다. The average operation voltage at the 20th cycle in the cycle characteristic evaluation was regarded as an average operation voltage.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명에 의하면, 용량이 높고 또한 용량 유지율이 높은 리튬 2 차 전지를 제조할 수 있다.
According to the present invention, a lithium secondary battery having a high capacity and a high capacity retention rate can be produced.

Claims (13)

2 차 입자의 평균 입자경이 15 ∼ 40 ㎛ 이고 또한 압축 강도가 5 ∼ 50 ㎫ 인 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을, 원자 환산의 Li/Co 몰비가 0.900 ∼ 1.040 이 되도록 혼합하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물의 원료 혼합물을 얻는 원료 혼합 공정과,
그 원료 혼합물을 800 ∼ 1150 ℃ 에서 가열하여, 수산화코발트 또는 산화코발트와 리튬 화합물을 반응시킴으로써, 코발트산리튬을 얻는 반응 공정을 갖고, 상기 수산화코발트 또는 산화코발트의 1 차 입자가 장경의 평균값이 1.5 ㎛ 이상인 판상, 주상 또는 침상인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법.
The cobalt hydroxide or the cobalt oxide and the lithium compound having an average particle diameter of the secondary particles of 15 to 40 mu m and a compressive strength of 5 to 50 MPa are mixed so that the Li / Co molar ratio in terms of atomic ratio is 0.900 to 1.040, A raw material mixing step of obtaining a raw material mixture of cobalt oxide and a lithium compound,
Wherein the raw material mixture is heated at 800 to 1150 占 폚 to react lithium cobalt hydroxide or cobalt oxide with a lithium compound to obtain lithium cobaltate and the average primary particle diameter of the cobalt hydroxide or cobalt oxide is 1.5 Wherein the lithium cobaltate is in the form of a plate, a column,
제 1 항에 있어서,
상기 원료 혼합 공정에 있어서, 추가로 금속 원자 (M) (M 은, Co 를 제외한 천이 금속 원자 및 원자 번호 9 이상의 원자에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 금속 원자) 을 갖는 화합물을 혼합하는 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법.
The method according to claim 1,
(M) (one or more metal atoms selected from transition metal atoms other than Co and atoms having an atomic number of 9 or more) in the raw material mixing step By weight based on the total weight of the lithium cobalt oxide.
제 2 항에 있어서,
상기 금속 원자 (M) 을 갖는 화합물이, 적어도 마그네슘 원자를 갖는 화합물 및 티탄 원자를 갖는 화합물에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the compound having the metal atom (M) is at least one selected from a compound having at least a magnesium atom and a compound having a titanium atom.
제 3 항에 있어서,
상기 마그네슘 원자를 갖는 화합물이 불화마그네슘인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the compound having a magnesium atom is magnesium fluoride.
제 3 항에 있어서,
상기 티탄 원자를 갖는 화합물이 산화티탄 (TiO2) 인 것을 특징으로 하는 코발트산리튬의 제조 방법.
The method of claim 3,
Wherein the compound having a titanium atom is titanium oxide (TiO 2 ).
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