KR102337646B1 - Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 고용량과 함께 고출력이 얻어지고, 또한 텅스텐 사용량이 억제된 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질 등을 제공하는 것이다.
텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 구비하고, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재와, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬으로 구성되고, 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz2Ni1 -x2- y2Cox2M2 y2O2로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자로 구성되는, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법 등에 의한다.
An object of the present invention is to provide a positive electrode active material and the like for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which high output and high capacity are obtained and the amount of tungsten used is suppressed.
A method comprising: mixing first lithium nickel composite oxide particles containing lithium tungstate and second lithium nickel composite oxide particles not containing lithium tungstate, wherein the first lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 A core material including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other and primary particles positioned on the surface and inside of the first lithium nickel composite oxide particles Consisting of lithium tungstate present on at least a part of the surface, the second lithium nickel composite oxide particles have a composition represented by Li z2 Ni 1 -x2- y2 Co x2 M 2 y2 O 2 , and a plurality of primary particles are mutually It depends on the manufacturing method etc. of the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries comprised from the aggregated secondary particle.

Description

비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질과 그의 제조 방법, 및 비수계 전해질 이차 전지 {POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY}A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a manufacturing method thereof, and a non-aqueous electrolyte secondary battery

본 발명은 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질과 그의 제조 방법, 및 비수계 전해질 이차 전지에 관한 것이다.The present invention relates to a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a manufacturing method thereof, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

근년, 휴대 전화나 노트북 컴퓨터 등의 휴대 전자 기기의 보급에 수반하여, 높은 에너지 밀도를 갖는 소형이고 경량인 이차 전지의 개발이 강하게 요망되고 있다. 또한, 하이브리드 자동차를 비롯한 전기 자동차용의 전지로서 고출력의 이차 전지의 개발이 강하게 요망되고 있다.In recent years, with the spread of portable electronic devices, such as a mobile phone and a notebook computer, development of the small and lightweight secondary battery which has a high energy density is strongly desired. Further, there is a strong demand for the development of high-output secondary batteries as batteries for electric vehicles including hybrid vehicles.

이와 같은 요구를 만족시키는 이차 전지로서, 리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수계 전해질 이차 전지가 있다. 이 리튬 이온 이차 전지는 부극 및 정극과 전해액 등으로 구성되고, 부극 및 정극의 활물질은 리튬을 탈리 및 삽입하는 것이 가능한 재료가 사용되고 있다.As a secondary battery that satisfies such a requirement, there is a non-aqueous electrolyte secondary battery typified by a lithium ion secondary battery. This lithium ion secondary battery is comprised from a negative electrode, a positive electrode, electrolyte solution, etc., The material which can detach|desorb and insert lithium is used for the active material of a negative electrode and a positive electrode.

이와 같은 비수계 전해질 이차 전지는, 현재 연구, 개발이 활발히 행해지고 있는 중이지만, 그 중에서도, 층상 또는 스피넬형의 리튬니켈 복합 산화물을 정극 재료에 사용한 리튬 이온 이차 전지는 4V급의 높은 전압이 얻어지기 때문에, 높은 에너지 밀도를 갖는 전지로서 실용화가 진행되고 있다.Such a non-aqueous electrolyte secondary battery is currently being actively researched and developed, but among them, a lithium ion secondary battery using a layered or spinel lithium-nickel composite oxide as a positive electrode material achieves a high voltage of 4V class. , is being put into practical use as a battery having a high energy density.

지금까지 주로 제안되어 있는 재료로서는, 합성이 비교적 용이한 리튬코발트 복합 산화물(LiCoO2)이나, 코발트보다도 저렴한 니켈을 사용한 리튬니켈 복합 산화물(LiNiO2), 리튬니켈코발트망간 복합 산화물(LiNi1 / 3Co1 / 3Mn1 / 3O2), 망간을 사용한 리튬망간 복합 산화물(LiMn2O4) 등을 들 수 있다. 이 중 리튬니켈 복합 산화물은 사이클 특성이 양호하고, 저저항이며 고출력이 얻어지는 재료로서 주목받고 있고, 근년에는 고출력화에 필요한 저저항화가 중요시되고 있다.As materials that are mainly proposed so far, the synthesis is relatively easy to lithium cobalt oxide (LiCoO 2) or lithium nickel composite oxide with low nickel than cobalt (LiNiO 2), lithium nickel cobalt manganese composite oxide (LiNi 1/3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O 2 ), lithium manganese composite oxide (LiMn 2 O 4 ) using manganese, and the like. Among them, lithium-nickel composite oxide has good cycle characteristics, has low resistance, and is attracting attention as a material from which high output is obtained.

상기 저저항화를 실현하는 방법으로서 이(異)원소의 첨가가 사용되고 있고, 특히 W, Mo, Nb, Ta, Re 등의 높은 가수를 취할 수 있는 전이 금속이 유용하다고 되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 Mo, W, Nb, Ta 및 Re에서 선택되는 1종 이상의 원소가, Mn, Ni 및 Co의 합계 몰양에 대하여 0.1 내지 5몰% 함유되어 있는 리튬 이차 전지 정극 재료용 리튬 전이 금속계 화합물 분체가 제안되어 있다. 또한, 일차 입자의 표면 부분의 Li, 그리고 Mo, W, Nb, Ta 및 Re 이외의 금속 원소의 합계에 대한 Mo, W, Nb, Ta 및 Re의 합계의 원자비가, 일차 입자 전체의 해당 원자비의 5배 이상인 것이 바람직한 것으로 되어 있다. 이 제안에 의하면, 리튬 이차 전지 정극 재료용 리튬 전이 금속계 화합물 분체의 저비용화 및 고안전성화와 고부하 특성, 분체 취급성 향상의 양립을 도모할 수 있는 것으로 되어 있다.As a method of realizing the above-mentioned reduction in resistance, addition of a die element is used, and transition metals capable of taking high valences, such as W, Mo, Nb, Ta, and Re, are particularly useful. For example, in Patent Document 1, one or more elements selected from Mo, W, Nb, Ta and Re are contained in an amount of 0.1 to 5 mol% based on the total molar amount of Mn, Ni and Co for a lithium secondary battery positive electrode material. Lithium transition metal-based compound powder has been proposed. In addition, the atomic ratio of the sum of Mo, W, Nb, Ta and Re to the sum of Li and metal elements other than Mo, W, Nb, Ta and Re of the surface portion of the primary particles is the atomic ratio of the total primary particles It is considered that it is preferable to be 5 times or more of According to this proposal, it is possible to achieve both cost reduction and high stability of the lithium transition metal-based compound powder for a positive electrode material for a lithium secondary battery and improvement of high load characteristics and powder handling properties.

그러나, 상기 리튬 전이 금속계 화합물 분체는 원료를 액체 매체 중에서 분쇄하고, 이들을 균일하게 분산시킨 슬러리를 분무 건조하고, 얻어진 분무 건조체를 소성함으로써 얻고 있다. 그로 인해, Mo, W, Nb, Ta 및 Re 등의 이원소의 일부가 층상으로 배치되어 있는 Ni과 치환되어 버려, 전지의 용량이나 사이클 특성 등의 전지 특성이 저하되어 버리는 문제가 있다.However, the lithium transition metal compound powder is obtained by pulverizing a raw material in a liquid medium, spray-drying a slurry in which these are uniformly dispersed, and calcining the obtained spray-dried body. Therefore, there is a problem in that a part of the dual elements such as Mo, W, Nb, Ta and Re are substituted with Ni arranged in a layer, and battery characteristics such as capacity and cycle characteristics of the battery are deteriorated.

또한, 특허문헌 2에는 적어도 층상 구조의 리튬 전이 금속 복합 산화물을 갖는 비수전해질 이차 전지용 정극 활물질이며, 그 리튬 전이 금속 복합 산화물은 일차 입자 및 그의 응집체인 이차 입자의 한쪽 또는 양쪽을 포함하는 입자의 형태로 존재하고, 그 입자의 적어도 표면에, 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 붕소 및 불소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 구비하는 화합물을 갖는 비수전해질 이차 전지용 정극 활물질이 제안되어 있다. 이 제안에 의해, 보다 한층 엄격한 사용 환경 하에 있어서도 우수한 전지 특성을 갖는 비수전해질 이차 전지용 정극 활물질이 얻어지게 되고, 특히 입자의 표면에 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 붕소 및 불소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 갖는 화합물을 가짐으로써, 열 안정성, 부하 특성 및 출력 특성의 향상을 손상시키는 일 없이, 초기 특성이 향상되는 것으로 되어 있다.In addition, Patent Document 2 discloses at least a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a lithium transition metal composite oxide having a layered structure, wherein the lithium transition metal composite oxide is a primary particle and a secondary particle that is an aggregate thereof. A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having a compound comprising at least one selected from the group consisting of molybdenum, vanadium, tungsten, boron and fluorine on at least the surface of the particles. According to this proposal, a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having excellent battery characteristics even under a stricter usage environment can be obtained, and in particular, at least one selected from the group consisting of molybdenum, vanadium, tungsten, boron and fluorine on the surface of the particles. By having the compound having a species, the initial characteristics are improved without impairing the improvement of thermal stability, load characteristics, and output characteristics.

그러나, 이 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 붕소 및 불소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 첨가 원소에 의한 효과는, 초기 특성, 즉 초기 방전 용량 및 초기 효율의 향상에 있는 것으로 되어 있고, 출력 특성을 언급한 것은 아니다. 또한, 특허문헌 2에 개시되어 있는 제조 방법에 의하면, 첨가 원소를 리튬 화합물과 동시에 열처리한 수산화물과 혼합하여 소성하기 때문에, 첨가 원소의 일부가 층상으로 배치되어 있는 니켈과 치환되어 버려 전지 특성의 저하를 초래하는 문제가 있다.However, the effect of at least one additive element selected from the group consisting of molybdenum, vanadium, tungsten, boron and fluorine is to improve initial characteristics, that is, initial discharge capacity and initial efficiency, and output characteristics not mentioned Further, according to the manufacturing method disclosed in Patent Document 2, since the additive element is mixed with the hydroxide heat-treated at the same time as the lithium compound and fired, a part of the additive element is substituted with the nickel arranged in a layer, resulting in a decrease in battery characteristics. There is a problem that causes

또한, 특허문헌 3에는 정극 활물질의 주위에 Ti, Al, Sn, Bi, Cu, Si, Ga, W, Zr, B, Mo에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 금속 및/또는 이들의 복수개의 조합에 의해 얻어지는 금속간 화합물, 및/또는 산화물을 피복한 정극 활물질이 제안되어 있다. 이와 같은 피복에 의해, 산소 가스를 흡수시켜 안전성을 확보할 수 있는 것으로 되어 있지만, 출력 특성에 관해서는 전혀 개시되어 있지 않다. 또한, 개시되어 있는 제조 방법은 유성 볼 밀을 사용하여 피복하는 것이고, 이와 같은 피복 방법에서는, 정극 활물질에 물리적인 손상을 주어 버려, 전지 특성이 저하되어 버린다.In addition, in Patent Document 3, a metal containing at least one selected from Ti, Al, Sn, Bi, Cu, Si, Ga, W, Zr, B, and Mo around the positive electrode active material and/or a plurality of combinations thereof The positive electrode active material which coat|covered the intermetallic compound obtained by this and/or the oxide is proposed. Although it is supposed that safety can be ensured by absorbing oxygen gas by such a coating|cover, regarding the output characteristic, it is not disclosed at all. In addition, the disclosed manufacturing method coat|covers using a planetary ball mill, in such a covering method, a physical damage will be given to a positive electrode active material, and a battery characteristic will fall.

또한, 특허문헌 4에는, 니켈산리튬을 주체로 하는 복합 산화물 입자에 텅스텐산 화합물을 피착시켜 가열 처리를 행한 것이며, 탄산 이온의 함유량이 0.15중량% 이하인 정극 활물질이 제안되어 있다. 이 제안에 의하면, 정극 활물질의 표면에 텅스텐산 화합물 또는 텅스텐산 화합물의 분해물이 존재하고, 충전 상태에 있어서의 복합 산화물 입자 표면의 산화 활성을 억제하기 때문에, 비수 전해액 등의 분해에 의한 가스 발생을 억제할 수 있는 것으로 되어 있지만, 출력 특성에 관해서는 전혀 개시되어 있지 않다.Further, Patent Document 4 proposes a positive electrode active material in which a tungstic acid compound is deposited on composite oxide particles mainly composed of lithium nickelate and subjected to heat treatment, and the content of carbonate ions is 0.15 wt% or less. According to this proposal, a tungstic acid compound or a decomposition product of a tungstic acid compound exists on the surface of the positive electrode active material to suppress the oxidation activity on the surface of the composite oxide particle in a charged state, so gas generation due to decomposition of a non-aqueous electrolyte solution or the like is prevented. Although it is supposed that it can be suppressed, the output characteristic is not disclosed at all.

또한, 특허문헌 4에 개시되어 있는 제조 방법은, 바람직하게는 피착 성분을 용해한 용액의 비점 이상으로 가열한 복합 산화물 입자에, 텅스텐산 화합물과 함께 황산 화합물, 질산 화합물, 붕산 화합물 또는 인산 화합물을 피착 성분으로서 용매에 용해한 용액을 피착시키는 것이고, 용매를 단시간에 제거하기 때문에, 복합 산화물 입자 표면에 텅스텐 화합물이 충분히 분산되지 않아, 균일하게 피착되지 않는다는 문제점이 있다.In the manufacturing method disclosed in Patent Document 4, preferably, a sulfuric acid compound, a nitric acid compound, a boric acid compound, or a phosphoric acid compound is deposited with a tungstic acid compound on composite oxide particles heated to a boiling point or higher of a solution in which the adherend component is dissolved. Since a solution dissolved in a solvent is deposited as a component and the solvent is removed in a short time, there is a problem that the tungsten compound is not sufficiently dispersed on the surface of the composite oxide particles, so that it is not uniformly deposited.

또한, 리튬니켈 복합 산화물의 고출력화에 관한 개선도 행해지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 5에는 일차 입자 및 그 일차 입자가 응집하여 구성된 이차 입자를 포함하는 리튬니켈 복합 산화물이며, 그 리튬니켈 복합 산화물의 표면에, Li2WO4, Li4WO5, Li6W2O9 중 어느 것으로 표현되는 텅스텐산리튬을 포함하는 미립자를 갖는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질이 제안되고, 고용량과 함께 고출력이 얻어지는 것으로 되어 있다.Further, improvements are being made in terms of higher output of the lithium-nickel composite oxide. For example, Patent Document 5 discloses a lithium-nickel composite oxide including primary particles and secondary particles constituted by aggregation of the primary particles, and Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 6 on the surface of the lithium-nickel composite oxide. A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery having fine particles containing lithium tungstate represented by any of W 2 O 9 is proposed, and high output is obtained with a high capacity.

일본 특허 공개 제2009-289726호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2009-289726 일본 특허 공개 제2005-251716호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2005-251716 일본 특허 공개 평11-16566호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 11-16566 일본 특허 공개 제2010-40383호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2010-40383 일본 특허 공개 제2013-171785호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2013-171785

특허문헌 5에서는 고용량이 유지되면서 고출력화되어 있지만, 가일층의 고용량화가 요구되고 있다. 또한, 텅스텐은 희소 원소이고 고가이므로, 그의 사용량을 저감할 필요가 있다. 또한, 제조 공정의 중간에서 텅스텐을 첨가하기 때문에, 텅스텐 화합물의 첨가 이후에는, 제조 라인이 텅스텐에 의해 오염되어 버리므로, 다품종을 제조하는 경우 라인 세정을 행할 필요가 있어, 공수 증가, 가동 저하를 과제로서 들 수 있다.In Patent Document 5, a high-capacity is maintained while a high-output is achieved, but a further high-capacity is required. Moreover, since tungsten is a rare element and expensive, it is necessary to reduce the usage-amount. In addition, since tungsten is added in the middle of the manufacturing process, after the addition of the tungsten compound, the manufacturing line is contaminated with tungsten. It can be mentioned as a task.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여, 정극 활물질로서 비수계 전해질 이차 전지에 사용된 경우에 고용량과 함께 고출력이 얻어지고, 또한 텅스텐 사용량이 억제된 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 제조가 용이하고, 생산성이 높고, 다품종의 생산에도 적합한 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of these problems, an object of the present invention is to provide a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery in which high output and high capacity are obtained when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery as a positive electrode active material, and the amount of tungsten used is suppressed. . Another object of the present invention is to provide a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery that is easy to manufacture, has high productivity, and is suitable for production of various types.

본 발명의 제1 형태에서는, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법은, 텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 구비하고, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재와, 제2 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬으로 구성되고, 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz2Ni1 -x2- y2Cox2M2 y2O2(단, 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M2는 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자로 구성된다.In a first aspect of the present invention, a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery comprises a first lithium nickel composite oxide particle containing lithium tungstate and a second lithium nickel composite oxide particle not containing lithium tungstate. and mixing, wherein the first lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1 ≤1.15, M 1 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a core material including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other; 2 Consists of lithium tungstate present on the surface of the composite oxide particle and at least a part of the surface of the primary particle positioned therein, and the second lithium nickel composite oxide particle has a composition of Li z2 Ni 1 -x2- y2 Co x2 M 2 y2 O 2 (provided that 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M 2 is at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al) It is expressed as , and a plurality of primary particles are composed of secondary particles agglomerated with each other.

또한, 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 혼합 전에 수세되어도 된다. 또한, 수세 시의 슬러리 농도가 500g/L 이상 2500g/L 이하여도 된다. 또한, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자 및 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는 그 양쪽의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자의 표면에 존재하는 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 정극 활물질 전량에 대하여 0.05질량% 이하여도 된다. 또한, 정극 활물질에 포함되는 제1 리튬니켈 복합 산화물의 함유량이, 정극 활물질 전량에 대하여 10질량% 이상이 되도록, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합해도 된다. 또한, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자에 포함되는 텅스텐양이, 정극 활물질에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 0.03원자% 이상 2.5원자% 이하가 되도록, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 구비해도 된다.In addition, the second lithium nickel composite oxide particles may be washed with water before mixing. Moreover, the slurry density|concentration at the time of water washing may be 500 g/L or more and 2500 g/L or less. In addition, in the first lithium nickel composite oxide particle and the second lithium nickel composite oxide particle, the amount of lithium contained in the lithium compound other than lithium tungstate present on the surface of both surfaces and the surface of the primary particles located inside the positive electrode active material 0.05 mass % or less may be sufficient with respect to the whole quantity. The first lithium-nickel composite oxide particles and the second lithium-nickel composite oxide particles may be mixed so that the content of the first lithium-nickel composite oxide contained in the positive electrode active material is 10 mass % or more with respect to the total amount of the positive electrode active material. In addition, the amount of tungsten contained in the first lithium-nickel composite oxide particles is 0.03 atomic% or more and 2.5 atomic% or less with respect to the total number of atoms of Ni, Co, and M contained in the positive electrode active material. Mixing the oxide particles and the second lithium-nickel composite oxide particles may be provided.

또한, 혼합 전에, 조성이 Liz3Ni1 -x3- y3Cox3M1 y3O2(단, 0.03≤x3≤0.35, 0.01≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 응집하여 구성된 이차 입자를 포함하는 모재와, 모재 전량에 대하여 2질량% 이상의 수분과, 텅스텐 화합물, 또는 텅스텐 화합물 및 텅스텐을 포함하지 않는 리튬 화합물을 함유한 텅스텐 혼합물을 조정하는 것과, 얻어진 텅스텐 혼합물을 열처리하여 모재의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에, 텅스텐산리튬을 형성시키고, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자를 얻는 것을 구비하고, 텅스텐 혼합물은, 함유되는 텅스텐 전량에 대한, 수분 및 텅스텐 화합물, 또는 수분, 텅스텐 화합물 및 리튬 화합물에 함유되는 리튬 전량의 몰비가 5 이하여도 된다. 또한, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는 그의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재하는, 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자에 대하여 0.05질량% 이하여도 된다. 또한, 열처리 전에, 모재와 물을 혼합하여 슬러리를 형성하고, 모재를 수세하는 것과, 수세한 모재를 고액 분리하는 것을 구비해도 된다. 또한, 모재의 수세 슬러리의 농도가 500g/L 이상 2500g/L 이하여도 된다. 수세한 모재를 고액 분리했을 때, 얻어지는 세정 케이크의 수분율이 3.0질량% 이상 15.0질량% 이하로 제어되어도 된다. 텅스텐 화합물이, 산화텅스텐(WO3), 텅스텐산(WO3ㆍH2O), Li2WO4, Li4WO5 및 Li6W2O9 중 적어도 어느 하나를 포함해도 된다. 또한, 열처리에 있어서의 열처리의 온도가 100℃ 이상 600℃ 이하여도 된다. 또한, 텅스텐 화합물에 포함되는 텅스텐양이, 모재에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 0.05 내지 3.0원자%여도 된다.In addition, before mixing, the composition is Li z3 Ni 1 -x3- y3 Co x3 M 1 y3 O 2 (provided that 0.03≤x3≤0.35, 0.01≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M 1 is Mn, V, At least one element selected from Mg, Mo, Nb, Ti, and Al), and a base material including secondary particles formed by aggregation of a plurality of primary particles, 2% by mass or more of water based on the total amount of the base material, and tungsten preparing a tungsten mixture containing a compound or a tungsten compound and a lithium compound not containing tungsten, and heat-treating the obtained tungsten mixture to form lithium tungstate on the surface of the base material and the surface of the primary particles therein; Obtaining lithium nickel composite oxide particles, wherein the tungsten mixture may have a molar ratio of water and a tungsten compound or moisture, a tungsten compound, and a total amount of lithium contained in the lithium compound to the total amount of tungsten contained in the tungsten mixture of 5 or less. In addition, the amount of lithium contained in the lithium compound other than lithium tungstate existing on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and the surface of the primary particle therein is 0.05% by mass or less with respect to the first lithium-nickel composite oxide particle may be Moreover, before heat processing, you may provide the thing of mixing a base material and water to form a slurry, washing a base material with water, and solid-liquid separation of the washed base material. Moreover, the density|concentration of the water washing slurry of a base material may be 500 g/L or more and 2500 g/L or less. When the water-washed base material is solid-liquid-separated, the moisture content of the washing|cleaning cake obtained may be controlled to 3.0 mass % or more and 15.0 mass % or less. The tungsten compound may contain at least one of tungsten oxide (WO 3 ), tungstic acid (WO 3 •H 2 O), Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , and Li 6 W 2 O 9 . Moreover, the temperature of the heat processing in heat processing may be 100 degreeC or more and 600 degrees C or less. Moreover, the amount of tungsten contained in a tungsten compound may be 0.05-3.0 atomic% with respect to the sum total of the number of atoms of Ni, Co, and M contained in a base material.

본 발명의 제2 형태에서는, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질은, 텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 포함하고, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재와, 제2 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬으로 구성되고, 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz2Ni1 -x2- y2Cox2M2 y2O2(단, 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M2는 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자로 구성된다.In the second aspect of the present invention, the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery includes first lithium nickel composite oxide particles containing lithium tungstate and second lithium nickel composite oxide particles not containing lithium tungstate, The first lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M 1 is At least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a core material including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other, and a surface of the second composite oxide particles and lithium tungstate present on at least a portion of the surface of the primary particles positioned therein, and the second lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z2 Ni 1 -x2- y2 Co x2 M 2 y2 O 2 (provided that , 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M 2 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a plurality of Primary particles are composed of secondary particles agglomerated with each other.

또한, 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자 및 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치되는 일차 입자의 표면에 존재하는, 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 정극 활물질의 전량에 대하여 0.05질량% 이하여도 된다. 또한, 정극 활물질에 포함되는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 양이, 정극 활물질의 전량에 대하여 10질량% 이상이어도 된다. 또한, 텅스텐산리튬에 포함되는 텅스텐양이, 정극 활물질에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.03원자% 이상 2.5원자% 이하여도 된다. 또한, 텅스텐산리튬에 포함되는 텅스텐양이, 텅스텐 피복 복합 산화물 입자에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.05원자% 이상 3.0원자% 이하여도 된다. 또한, 텅스텐산리튬이, 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자로서 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재해도 된다. 또한, 텅스텐산리튬이, 막 두께 1㎚ 이상 200㎚ 이하의 피막으로서 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재해도 된다. 또한, 텅스텐산리튬이, 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자 및 막 두께 1㎚ 이상 200㎚ 이하의 피막의 양 형태로서 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재해도 된다.In addition, the amount of lithium contained in the lithium compound other than lithium tungstate present on the surface of the first lithium nickel composite oxide particle and the second lithium nickel composite oxide particle and on the surface of the primary particle positioned therein is the total amount of the positive electrode active material It may be 0.05 mass % or less with respect to it. Further, the amount of the first lithium-nickel composite oxide particles contained in the positive electrode active material may be 10% by mass or more with respect to the total amount of the positive electrode active material. Moreover, the amount of tungsten contained in lithium tungstate may be 0.03 atomic% or more and 2.5 atomic% or less with respect to the sum total of the number of atoms of Ni, Co, and M contained in a positive electrode active material. Moreover, the amount of tungsten contained in lithium tungstate may be 0.05 atomic% or more and 3.0 atomic% or less with respect to the sum total of the number of atoms of Ni, Co, and M contained in a tungsten-coated composite oxide particle. Further, lithium tungstate may be present on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and the surface of the inner primary particle as fine particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less. Further, lithium tungstate may be present on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and the surface of the inner primary particle as a film having a film thickness of 1 nm or more and 200 nm or less. In addition, lithium tungstate exists on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and on the surface of the inner primary particle in both the form of fine particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less and a film having a film thickness of 1 nm or more and 200 nm or less. You can do it.

본 발명의 제3 형태에서는, 비수계 전해질 이차 전지는, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질을 포함하는 정극을 갖는다.In the third aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary battery has a positive electrode including a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.

본 발명에 따르면, 이차 전지의 정극 재료에 사용한 경우에, 고용량과 함께 고출력이 얻어지고, 또한 텅스텐 사용량이 억제된 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질이 얻어진다. 또한, 그의 제조 방법은 용이하고 생산성이 높고, 공업적 규모에서의 생산에 적합한 것이며, 그 공업적 가치는 매우 크다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for the positive electrode material of a secondary battery, high output is obtained with high capacity|capacitance, and the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries by which the usage-amount of tungsten was suppressed is obtained. In addition, the manufacturing method thereof is easy and high in productivity, suitable for production on an industrial scale, and its industrial value is very large.

도 1은 실시 형태에 관한 정극 활물질의 일례를 나타내는 모식도(A)와 그의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면(B)이다.
도 2는 제1 리튬니켈 복합 산화물의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 3은 제1 리튬니켈 복합 산화물의 일례를 나타내는 단면 SEM 사진(관찰 배율 10000배)이다(원으로 둘러싼 부분이 텅스텐산리튬을 나타냄).
도 4는 제1 리튬니켈 복합 산화물의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 텅스텐 혼합물의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 임피던스 평가의 측정예와 해석에 사용한 등가 회로의 개략 설명도이다.
도 7은 전지 평가에 사용한 코인형 전지의 개략 단면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram (A) which shows an example of the positive electrode active material which concerns on embodiment, and (B) which shows an example of its manufacturing method.
2 is a schematic diagram showing an example of a first lithium-nickel composite oxide.
3 is a cross-sectional SEM photograph (observational magnification of 10000 times) showing an example of the first lithium-nickel composite oxide (circled portions indicate lithium tungstate).
4 is a view showing an example of a method for manufacturing a first lithium-nickel composite oxide.
5 is a view showing an example of a method for producing a tungsten mixture.
6 is a schematic explanatory diagram of an equivalent circuit used for a measurement example and analysis of impedance evaluation.
7 is a schematic cross-sectional view of a coin-type battery used for battery evaluation.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면에 있어서는, 각 구성을 이해하기 쉽게 하기 위해, 일부를 강조하거나, 혹은 일부를 간략화하여 나타내고 있고, 실제의 구조 또는 형상, 축척 등이 다른 경우가 있다. 이하, 본 실시 형태에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. In addition, in the drawings, in order to make each structure easy to understand, a part is emphasized or a part is simplified and shown, and the actual structure, shape, scale, etc. may differ. Hereinafter, this embodiment is demonstrated.

1. 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질과 그의 제조 방법1. Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and manufacturing method thereof

도 1의 (A)는 본 실시 형태의 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질(이하, 간단히 「정극 활물질」이라고 하는 경우가 있음)(10)의 일례를 나타낸 모식도이고, 도 1의 (B)는 본 실시 형태의 정극 활물질(10)의 제조 방법의 일례를 나타낸 도면이다. 이하, 먼저, 정극 활물질(10)에 대하여 설명한 후, 정극 활물질(10)의 제조 방법과 정극 활물질(10)을 사용한 비수계 전해질 이차 전지(이하, 간단히 「이차 전지」라고 하는 경우가 있음)에 대하여 설명한다.1A is a schematic diagram showing an example of a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, simply referred to as “positive electrode active material”) 10 of this embodiment, and FIG. 1B is this It is a figure which shows an example of the manufacturing method of the positive electrode active material 10 of embodiment. Hereinafter, first, the positive electrode active material 10 will be described, and then the manufacturing method of the positive electrode active material 10 and the non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material 10 (hereinafter, simply referred to as "secondary battery" in some cases) about it.

(1) 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질(1) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery

도 1의 (A)에 나타낸 바와 같이, 정극 활물질(10)은 텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자(이하, 「제1 복합 산화물 입자」라고 하는 경우가 있음)(1)와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자(2)(이하, 「제2 복합 산화물 입자」라고 하는 경우가 있음)를 포함한다.As shown in FIG. 1A , the positive electrode active material 10 includes first lithium nickel composite oxide particles (hereinafter, sometimes referred to as “first composite oxide particles”) 1 containing lithium tungstate; , and second lithium nickel composite oxide particles 2 (hereinafter, sometimes referred to as “second composite oxide particles”) that do not contain lithium tungstate.

제1 복합 산화물 입자(1)는, 복수의 일차 입자(3)가 서로 응집한 이차 입자(4)를 포함하는 코어재(5)와, 제1 복합 산화물 입자(1)(코어재)의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자(3)(3a 및 3b)의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬(6)(6a 및 6b)으로 구성된다. 제1 복합 산화물 입자(1)는 일차 입자(3)의 표면에 텅스텐산리튬(6)을 가짐으로써, 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때에, 높은 고출력을 얻음과 함께, 높은 충방전 용량(이하, 「전지 용량」이라고 하는 경우가 있음)을 향상시킬 수 있다.The first composite oxide particles 1 include a core material 5 including secondary particles 4 in which a plurality of primary particles 3 are aggregated with each other, and a surface of the first composite oxide particles 1 (core material). and lithium tungstate 6 (6a and 6b) present on at least a part of the surface of the primary particles (3) (3a and 3b) positioned therein. The first composite oxide particles 1 have lithium tungstate 6 on the surface of the primary particles 3, so that when the positive electrode active material 10 is used in a secondary battery, high output is obtained and high charging and discharging. The capacity (hereinafter, sometimes referred to as "battery capacity") can be improved.

일반적으로, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면이 이종 화합물에 의해 완전히 피복되는 경우, 리튬 이온의 이동(인터칼레이션)이 크게 제한되어, 결과적으로 리튬니켈 복합 산화물이 갖는 고용량이라는 장점이 사라져 버리는 경우가 있다.In general, when the surface of the lithium-nickel composite oxide particle is completely covered with a heterogeneous compound, the movement (intercalation) of lithium ions is greatly restricted, and as a result, the advantage of high capacity of the lithium-nickel composite oxide disappears. have.

한편, 본 실시 형태에 사용되는 제1 복합 산화물 입자(1)는 그의 표면 및 내부의 일차 입자(3)(3a 및 3b)의 표면에 텅스텐산리튬(이하, 텅스텐산리튬을 「LWO 화합물」이라고 하는 경우가 있음)(6)을 갖는다. 이 LWO 화합물(6)은 리튬 이온 전도성이 높아, 리튬 이온의 이동을 촉진하는 효과가 있다. 이로 인해, 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때, 제1 복합 산화물 입자(1)의 일차 입자(3)(3a 및 3b) 표면에 LWO 화합물(6)을 가짐으로써, 일차 입자(3)(3a 및 3b)와 전해액의 계면에서 Li의 전도 패스를 형성시켜, 정극의 반응 저항(이하, 「정극 저항」이라고 하는 경우가 있음)을 저감할 수 있다. 정극 저항이 저감됨으로써, 전지 내에서 손실되는 전압이 감소하여, 실제로 부하측에 인가되는 전압이 상대적으로 높아지기 때문에, 고출력을 얻을 수 있다. 또한, 부하측으로의 인가 전압이 높아짐으로써, 정극에서의 리튬의 삽탈이 충분히 행해지기 때문에, 전지 용량을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the first composite oxide particle 1 used in the present embodiment has lithium tungstate (hereinafter referred to as "LWO compound" for lithium tungstate) on its surface and on the surface of internal primary particles 3 (3a and 3b). In some cases, it has (6). This LWO compound (6) has high lithium ion conductivity and has an effect of accelerating the movement of lithium ions. For this reason, when the positive electrode active material 10 is used in a secondary battery, by having the LWO compound 6 on the surface of the primary particles 3 (3a and 3b) of the first composite oxide particles 1, the primary particles 3 ) (3a and 3b) and the electrolytic solution, by forming a conduction path of Li, the reaction resistance of the positive electrode (hereinafter, sometimes referred to as “positive electrode resistance”) can be reduced. By reducing the positive electrode resistance, the voltage lost in the battery is reduced, and the voltage actually applied to the load side is relatively high, so that a high output can be obtained. In addition, when the voltage applied to the load side increases, lithium insertion and removal from the positive electrode are sufficiently performed, so that the battery capacity can be improved.

또한, 종래 기술과 같이, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 이차 입자 표면만을 층상물로 피복한 경우에는, 그 피복 두께에 관계없이, 비표면적의 저하가 일어나기 때문에, 가령 피복물이 높은 리튬 이온 전도성을 갖고 있다고 해도, 전해액과의 접촉 면적이 작아진다. 또한, 이차 입자 표면에만 층상물을 형성하는 경우, 화합물(층상물)의 형성이 특정한 이차 입자 표면에 집중된다는 결과가 되기 쉽다. 따라서, 피복물로서의 층상물이 높은 리튬 이온 전도성을 갖고 있음으로써, 충방전 용량의 향상, 반응 저항의 저감이라는 효과가 얻어지지만, 그 효과는 충분하지 않아 개선의 여지가 있다.In addition, as in the prior art, when only the surface of the secondary particle of the lithium nickel composite oxide particle is coated with a layered material, the specific surface area decreases regardless of the coating thickness, so for example, the coating has high lithium ion conductivity. Even if it does, the contact area with electrolyte solution becomes small. In addition, when the layered material is formed only on the surface of the secondary particle, it tends to result in that the formation of the compound (layered product) is concentrated on the surface of the specific secondary particle. Therefore, when the layered material as a coating has high lithium ion conductivity, effects such as improvement of charge/discharge capacity and reduction of reaction resistance are acquired, but the effects are not sufficient and there is room for improvement.

한편, 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때, 제1 복합 산화물 입자(1)와 전해액의 접촉은 일차 입자(3) 표면에서 일어난다. 여기서, 일차 입자(3) 표면이란, 전해액이 접촉 가능한 일차 입자(3)의 표면 부위를 말하고, 예를 들어 이차 입자의 외면에서 노출되어 있는 일차 입자(예를 들어, 일차 입자(3a))의 표면이나, 이차 입자(4) 외부와 통하여 전해액이 침투 가능한 이차 입자의 표면 근방 및 내부의 공극에 노출되어 있는 일차 입자(예를 들어, 일차 입자(3b))의 표면을 포함한다. 또한, 일차 입자(3) 표면은, 예를 들어 일차 입자의 결합이 불완전하여 전해액이 침투 가능한 상태가 되어 있는 일차 입자간의 입계를 포함한다.On the other hand, when the positive electrode active material 10 is used in a secondary battery, the contact between the first composite oxide particles 1 and the electrolyte occurs on the surface of the primary particles 3 . Here, the surface of the primary particle 3 refers to the surface portion of the primary particle 3 that can be contacted by the electrolyte, for example, the primary particle exposed from the outer surface of the secondary particle (eg, the primary particle 3a). It includes the surface of the primary particle (eg, the primary particle 3b) that is exposed to the voids inside and near the surface of the secondary particle through which the electrolyte can permeate through the surface or the outside of the secondary particle 4 . In addition, the surface of the primary particles 3 includes, for example, the grain boundaries between the primary particles in which the primary particles are incompletely bonded and the electrolyte is in a permeable state.

상기와 같이 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때, 제1 복합 산화물 입자(1)와 전해액의 접촉은 일차 입자(3)가 응집하여 구성된 이차 입자(4)의 외면뿐만 아니라, 이차 입자의 표면 근방 및 내부의 공극이나 불완전한 입계에서도 발생한다. 그래서, 일차 입자(3)(3a, 3b)의 표면에도 LWO 화합물(6)을 형성시킴으로써, 리튬 이온의 이동을 보다 촉진할 수 있다. 제1 복합 산화물 입자(1)는, 이차 입자(4)의 표면에 위치하는 일차 입자(3a) 표면뿐만 아니라, 이차 입자(4)의 내부에 위치하는 일차 입자(3b) 표면에도, LWO 화합물(6)을 가지므로, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 반응 저항을 보다 한층 저감시킬 수 있다.When the positive electrode active material 10 is used in a secondary battery as described above, the contact between the first composite oxide particle 1 and the electrolyte solution is not only the outer surface of the secondary particle 4 formed by the aggregation of the primary particle 3 but also the secondary particle It also occurs in voids near and inside the surface of , or incomplete grain boundaries. Therefore, by forming the LWO compound (6) also on the surface of the primary particles (3) (3a, 3b), the movement of lithium ions can be further promoted. The first composite oxide particle (1) is not only on the surface of the primary particle (3a) positioned on the surface of the secondary particle (4), but also on the surface of the primary particle (3b) positioned inside the secondary particle (4), LWO compound ( 6), the reaction resistance of the lithium-nickel composite oxide particles can be further reduced.

도 2는 제1 복합 산화물 입자(1)의 일례를 나타낸 모식도이고, 도 3은 제1 복합 산화물 입자(1)의 일례를 나타내는 단면 SEM 사진(관찰 배율 10000배)이다. 제1 복합 산화물 입자(1)에 포함되는 LWO 화합물(6)은 일차 입자(3)(3a, 3b) 표면에 존재하면, 그의 형태는 특별히 한정되지 않는다. LWO 화합물(6)은, 예를 들어 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자(6a, 6b)의 형태로 일차 입자(3)(3a, 3b) 표면에 존재해도 된다. 이와 같은 형태인 경우, 전해액과의 접촉 면적을 충분한 것으로 하고, 리튬 이온 전도를 효과적으로 향상시킬 수 있기 때문에, 충방전 용량을 향상시킴과 함께 정극 저항을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the first composite oxide particle 1, and FIG. 3 is a cross-sectional SEM photograph showing an example of the first composite oxide particle 1 (observation magnification 10000 times). If the LWO compound (6) contained in the first composite oxide particles (1) exists on the surface of the primary particles (3) (3a, 3b), the form thereof is not particularly limited. The LWO compound (6) is, for example, in the form of fine particles (6a, 6b) having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less, as shown in FIG. 2(A), on the surface of the primary particles (3) (3a, 3b). may exist in In the case of such a form, since the contact area with electrolyte solution is made sufficient and lithium ion conduction can be improved effectively, while improving charge/discharge capacity, positive electrode resistance can be reduced more effectively.

LWO 화합물(미립자)(6a, 6b)의 입자 직경이 1㎚ 미만인 경우, 미세한 입자(6a, 6b)가 충분한 리튬 이온 전도성을 갖지 않는 경우가 있다. 또한, LWO 화합물(미립자)(6a, 6b)의 입자 직경이 500㎚를 초과하는 경우, 일차 입자(3)(3a, 3b)의 표면에 있어서의 미립자(LWO 화합물(6))의 형성이 불균일해져, 반응 저항의 저감 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. LWO 화합물(미립자)(6a, 6b)의 입경은 LWO 화합물(6)의 미립자를 일차 입자(3)(3a, 3b)의 표면에 균일하게 분포시켜, 보다 높은 효과를 얻는다는 관점에서, 바람직하게는 1㎚ 이상 300㎚ 이하이고, 보다 바람직하게는 5㎚ 이상 200㎚ 이하이다.When the particle diameter of the LWO compound (fine particles) 6a, 6b is less than 1 nm, the fine particles 6a, 6b may not have sufficient lithium ion conductivity. In addition, when the particle diameter of the LWO compound (fine particle) (6a, 6b) exceeds 500 nm, the formation of the fine particle (LWO compound (6)) on the surface of the primary particle (3) (3a, 3b) is non-uniform. , and the effect of reducing the reaction resistance may not be sufficiently obtained. The particle size of the LWO compound (fine particles) (6a, 6b) is preferably from the viewpoint of obtaining a higher effect by uniformly distributing the fine particles of the LWO compound (6) on the surface of the primary particles (3) (3a, 3b). is 1 nm or more and 300 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 200 nm or less.

또한, LWO 화합물(6)은 완전히 일차 입자 표면의 전체면에 형성되어 있을 필요는 없고, 점재하고 있는 상태여도 된다. LWO 화합물(6)이 점재하고 있는 상태에서도, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 외면 및 내부에 노출되어 있는 일차 입자 표면에 LWO가 형성되어 있으면, 반응 저항의 저감 효과가 얻어진다. 또한, LWO 화합물(미립자)(6a, 6b)은 전부가 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자로서 존재할 필요는 없고, 바람직하게는 일차 입자 표면에 형성된 LWO 화합물(미립자)(6a, 6b)의 개수로 50% 이상이, 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 입자 직경 범위에서 형성되어 있으면 높은 효과가 얻어진다.In addition, the LWO compound (6) does not need to be completely formed on the entire surface of the primary particle surface, and may be in a dotted state. Even in a state in which the LWO compound (6) is dotted, if LWO is formed on the surface of the primary particle exposed inside and the outer surface of the lithium nickel composite oxide particle, the effect of reducing the reaction resistance is obtained. In addition, it is not necessary that all of the LWO compounds (fine particles) (6a, 6b) exist as fine particles with a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less, and preferably the LWO compound (fine particles) (6a, 6b) formed on the surface of the primary particle. When 50% or more by number is formed in the particle diameter range of 1 nm or more and 500 nm or less, a high effect will be acquired.

LWO 화합물(6)은, 예를 들어 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 일차 입자(3a, 3b) 표면을 LWO 화합물로 형성되는 박막(피막)(6c, 6d)으로 피복하는 형태로 존재해도 된다. 이와 같은 피막(6c, 6d)을 형성한 경우, 비표면적의 저하를 억제하면서, 전해액과의 계면에서 Li의 전도 패스를 형성시킬 수 있어, 보다 높은 충방전 용량의 향상, 반응 저항의 저감이라는 효과가 얻어진다.The LWO compound (6) is present in a form in which the surface of the primary particles (3a, 3b) is coated with a thin film (film) (6c, 6d) formed of the LWO compound, for example, as shown in FIG. 2(B). You can do it. When such films 6c and 6d are formed, a conduction path of Li can be formed at the interface with the electrolyte while suppressing a decrease in specific surface area, and the effect of higher charge/discharge capacity improvement and reduction of reaction resistance is obtained

피막(6c, 6d)에 의해 일차 입자 표면을 피복하는 경우에는, 막 두께 1㎚ 이상 200㎚ 이하의 피막으로서 리튬 금속 복합 산화물의 일차 입자 표면에 존재하는 것이 바람직하다. 보다 높은 상기 효과를 얻기 위해서는, 막 두께는 1㎚ 이상 150㎚ 이하가 보다 바람직하고, 1㎚ 이상 100㎚ 이하가 더욱 바람직하다. 박막(6c, 6d)의 막 두께가 1㎚ 미만에서는, 피막이 충분한 리튬 이온 전도성을 갖지 않는 경우가 있다. 한편, 박막(6c, 6d)의 막 두께가 200㎚를 초과하면, 리튬 이온 전도율이 저하되어, 반응 저항 저감 효과보다 높은 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다.When the primary particle surface is covered with the coating films 6c and 6d, it is preferable to exist on the primary particle surface of the lithium metal composite oxide as a coating film having a thickness of 1 nm or more and 200 nm or less. In order to acquire the said higher effect, 1 nm or more and 150 nm or less are more preferable, and, as for a film thickness, 1 nm or more and 100 nm or less are still more preferable. When the film thickness of the thin films 6c and 6d is less than 1 nm, the film may not have sufficient lithium ion conductivity. On the other hand, when the film thickness of the thin films 6c and 6d exceeds 200 nm, lithium ion conductivity may fall, and the effect higher than the reaction resistance reduction effect may not be acquired.

또한, 피막(6c, 6d)은 일차 입자(3a, 3b)의 적어도 일부에서 형성되어 있으면 되고, 예를 들어 일차 입자(3a, 3b) 표면 위에서 부분적으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 피막(6c, 6d)은 모든 피막의 막 두께 범위가 1㎚ 이상 200㎚ 이하가 아니어도 된다. 예를 들어, 피막(6c, 6d)은 일차 입자 표면의 적어도 일부에 막 두께가 상기 범위인 피막(6c, 6d)이 형성되어 있으면, 높은 효과가 얻어진다.In addition, the films 6c and 6d may be formed on at least a part of the primary particles 3a and 3b, for example, may be partially formed on the surfaces of the primary particles 3a and 3b. In addition, the film thickness range of all the films 6c and 6d does not need to be 1 nm or more and 200 nm or less. For example, when the films 6c and 6d are formed on at least a part of the primary particle surface with the films 6c and 6d having a film thickness in the above range, a high effect can be obtained.

LWO 화합물(6)은, 예를 들어 도 2의 (C)에 나타낸 바와 같이, 미립자(6a, 6b)의 형태와 피막(6c, 6d)의 피막의 양 형태가 혼재하여 일차 입자 표면에 존재해도 된다. 이 경우에도, 전지 특성에 대한 높은 효과를 얻을 수 있다.The LWO compound (6), for example, as shown in Fig. 2 (C), the form of the fine particles (6a, 6b) and the film of the film (6c, 6d) both forms coexist, even if present on the surface of the primary particles do. Also in this case, a high effect on battery characteristics can be obtained.

제1 복합 산화물 입자(1)의 일차 입자 표면(3)(3a, 3b)의 성상은, 예를 들어 전계 방사형 주사 전자 현미경, 투과형 전자 현미경으로 관찰함으로써 판단할 수 있다. 본 발명의 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질에 있어서, 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 복합 산화물 입자(1)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬이 형성되어 있는 것을 확인하고 있다.The properties of the primary particle surfaces 3 ( 3a , 3b ) of the first composite oxide particles 1 can be judged by observation with, for example, a field emission scanning electron microscope or a transmission electron microscope. In the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, for example, as shown in FIG. 3 , it has been confirmed that lithium tungstate is formed on the surface of the primary particles of the first composite oxide particles 1 .

LWO 화합물(6)은, W 및 Li이 텅스텐산리튬의 형태로 되어 있는 것으로 한정되지 않고, W 및 Li을 포함하는 화합물을 포함하는 것을 말한다. LWO 화합물(6)은, 예를 들어 Li2WO4, Li4WO5, Li6WO6, Li2W4O13, Li2W2O7, Li6W2O9, Li2W2O7, Li2W5O16, Li9W19O55, Li3W10O30, Li18W5O15 또는 이들의 수화물에서 선택되는 적어도 1종의 형태인 것이 바람직하다. 이와 같은 텅스텐산리튬인 경우, 리튬 이온 전도성이 더욱 높아져, 반응 저항의 저감 효과가 보다 큰 것이 된다.The LWO compound (6) is not limited to those in which W and Li are in the form of lithium tungstate, and includes compounds containing W and Li. LWO compound (6) is, for example, Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 6 WO 6 , Li 2 W 4 O 13 , Li 2 W 2 O 7 , Li 6 W 2 O 9 , Li 2 W 2 O 7 , Li 2 W 5 O 16 , Li 9 W 19 O 55 , Li 3 W 10 O 30 , Li 18 W 5 O 15 , or at least one type selected from hydrates thereof is preferable. In the case of such lithium tungstate, lithium ion conductivity is further increased, and the effect of reducing the reaction resistance becomes larger.

LWO 화합물(6)에 포함되는 텅스텐양은 제1 복합 산화물 입자(1)에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 0.05원자% 이상 3.0원자% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.05원자% 이상 2.0원자% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.08원자% 이상 1.0원자% 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 텅스텐양이 상기 범위인 것에 의해, 더욱 높은 충방전 용량과 출력 특성을 양립시킬 수 있다. 텅스텐양은 IPC 발광 분광 분석(ICP법)에 의해, 측정할 수 있다.The amount of tungsten contained in the LWO compound (6) is preferably 0.05 atomic % or more and 3.0 atomic % or less, based on the total number of atoms of Ni, Co, and M contained in the first composite oxide particle (1), 0.05 atomic % or more, and 0.05 atomic % or less % or more and 2.0 atomic% or less, more preferably 0.08 atomic% or more and 1.0 atomic% or less. When the amount of tungsten is within the above range, higher charge/discharge capacity and output characteristics can be made compatible. The amount of tungsten can be measured by IPC emission spectroscopy (ICP method).

텅스텐양이 0.05원자% 미만인 경우, 출력 특성의 개선 효과를 충분히 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 텅스텐양이 3.0원자%를 초과하는 경우, 형성되는 상기 화합물이 지나치게 많아져 리튬니켈 복합 산화물과 전해액의 리튬 전도가 저해되어, 충방전 용량이 저하되는 경우가 있다.When the amount of tungsten is less than 0.05 atomic%, the effect of improving the output characteristics may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the amount of tungsten exceeds 3.0 atomic %, the amount of the compound formed is excessively large, the lithium conduction between the lithium-nickel composite oxide and the electrolyte is inhibited, and the charge/discharge capacity may decrease.

도 1의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제2 복합 산화물 입자(2)는, 조성이 Liz2Ni1 -x2-y2Cox2M2 y2O2(단, 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M2는 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자(7)가 서로 응집한 이차 입자(8)로 구성되고, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는다. 정극 활물질(10)은, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)를 혼합하여 얻을 수 있다. 제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)를 혼합한 경우, 이차 전지의 정극에 정극 활물질(10)이 사용되었을 때에, 높은 고출력을 얻음과 함께, 전지 용량을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 1A , the composition of the second composite oxide particles 2 is Li z2 Ni 1 -x2-y2 Co x2 M 2 y2 O 2 (provided that 0≤x2≤0.35, 0≤y2) ≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M 2 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al) Consists of particles (8) and does not contain lithium tungstate. The positive electrode active material 10 can be obtained, for example, by mixing the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2 as shown in FIG. 1B . When the first composite oxide particles (1) and the second composite oxide particles (2) are mixed, when the positive electrode active material 10 is used for the positive electrode of a secondary battery, high output is obtained and battery capacity can be improved have.

일반적으로 정극 활물질을 구성하는 복합 산화물 입자간에 전지 특성에 불균일이 있으면, 특정한 입자에 부하가 가해져, 사이클 특성의 악화나 반응 저항의 상승을 초래하기 쉬운 것으로 되어 있다. 또한, 제1 복합 산화물 입자(1)와 같은 텅스텐을 함유하는 리튬니켈 복합 산화물 입자의 함유량이 적어지는 것은, 전지 특성의 향상에 불리하다고 생각된다.In general, when there is a non-uniformity in battery characteristics among the composite oxide particles constituting the positive electrode active material, a load is applied to a specific particle, which tends to cause deterioration of cycle characteristics and an increase in reaction resistance. In addition, it is considered that the content of the lithium-nickel composite oxide particles containing tungsten as in the first composite oxide particles 1 decreases is disadvantageous in improving the battery characteristics.

그러나, 본 발명자가 검토한 결과, LWO 화합물을 포함하는 제1 복합 산화물 입자(1)와 LWO 화합물을 포함하지 않는 복합 산화물(2)을 혼합한 경우, 1) 텅스텐을 함유하는 제1 복합 산화물 입자(1)를 단독으로 정극 활물질로서 사용한 경우에 비해, 출력 특성이나 전지 용량이라는 전지 특성에 저하가 없거나, 저하된 경우라도 매우 약간인 것, 2) 일차 입자(7) 표면에 LWO 화합물을 갖지 않는 제2 복합 산화물 입자(2) 단독인 경우에 비해, 전지 특성을 향상시키는 것이 가능한 것이 명확해졌다.However, as a result of investigation by the present inventor, when the first composite oxide particles (1) containing the LWO compound and the composite oxide (2) not containing the LWO compound are mixed, 1) the first composite oxide particles containing tungsten Compared with the case of using (1) alone as a positive electrode active material, there is no decrease in battery characteristics such as output characteristics or battery capacity, or a very slight decrease even if there is a decrease, 2) having no LWO compound on the surface of the primary particles (7) It became clear that it was possible to improve battery characteristics compared with the case where the 2nd composite oxide particle 2 was independent.

이와 같은 전지 특성의 향상은 제1 복합 산화물 입자(1)의 혼합에 의해 가능하지만, 이 효과를 보다 충분한 것으로 하기 위해서는, 정극 활물질(10)에 혼합되어 있는 제1 복합 산화물 입자(1)량의 하한은 정극 활물질(10)에 대하여, 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하다.Such improvement of battery characteristics is possible by mixing the first composite oxide particles 1, but in order to make this effect more sufficient, the amount of the first composite oxide particles 1 mixed in the positive electrode active material 10 is It is preferable that it is 10 mass % or more with respect to the positive electrode active material 10, and, as for a minimum, it is more preferable that it is 20 mass % or more.

한편, 제1 복합 산화물 입자(1)량의 상한은 텅스텐 사용량을 억제하는 관점에서, 정극 활물질(10)에 대해, 70질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 정극 활물질(10) 중의 제1 복합 산화물 입자(1)의 함유량이 많아지면, 전지 특성은 제1 복합 산화물 입자(1)를 단독으로 사용한 경우에 가까워지지만, 텅스텐 사용량을 억제하는 관점에서, 제1 복합 산화물 입자(1)의 양은 전지 특성의 향상이 얻어지는 범위에서 적은 편이 바람직하다.On the other hand, the upper limit of the amount of the first composite oxide particles 1 is preferably 70 mass % or less, more preferably 60 mass % or less, and 50 mass % with respect to the positive electrode active material 10 from the viewpoint of suppressing the amount of tungsten used. It is more preferable that it is the following. When the content of the first composite oxide particles 1 in the positive electrode active material 10 increases, the battery characteristics become close to those in the case where the first composite oxide particles 1 are used alone, but from the viewpoint of suppressing the amount of tungsten, the first It is preferable that the quantity of the composite oxide particle 1 is small in the range from which the improvement of battery characteristics is obtained.

제1 복합 산화물 입자(1)(텅스텐산리튬)에 포함되는 텅스텐양은 정극 활물질(10)에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.03원자% 이상 2.5원자% 이하인 것이 바람직하고, 0.05원자% 이상 1.5원자% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.05원자% 이상 1.0원자% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 상기 텅스텐양은, 정극 활물질(10)은 텅스텐산리튬(6)에 의해 전지 특성을 향상시키고 있는 점에서, 텅스텐산리튬(6)의 존재량의 지표가 된다. 텅스텐양이 상기 범위인 것에 의해, 정극 활물질(10)을 전지에 사용했을 때에, 충분한 전지 특성을 얻을 수 있다.The amount of tungsten contained in the first composite oxide particle 1 (lithium tungstate) is preferably 0.03 atomic % or more and 2.5 atomic % or less with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the positive electrode active material 10, It is more preferable that they are 0.05 atomic% or more and 1.5 atomic% or less, and it is still more preferable that they are 0.05 atomic% or more and 1.0 atomic% or less. The amount of tungsten is an indicator of the amount of lithium tungstate 6 present in that the positive electrode active material 10 has improved battery characteristics with lithium tungstate 6 . When the positive electrode active material 10 is used for a battery because the amount of tungsten is within the above range, sufficient battery characteristics can be obtained.

정극 활물질(10)에 있어서는, 제1 복합 산화물 입자(1) 및 제2 복합 산화물 입자(2)의 일차 입자 표면에 존재하는 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양(이하, 「잉여 리튬양」이라고 함)은 정극 활물질(10)의 전량에 대해, 바람직하게는 0.05질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.03질량% 이하이다. 잉여 리튬양을 상기 범위로 제한함으로써, 보다 높은 충방전 용량과 출력 특성을 얻음과 함께 사이클 특성을 향상시킬 수 있다.In the positive electrode active material 10, the amount of lithium contained in lithium compounds other than lithium tungstate existing on the surface of the primary particles of the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2 (hereinafter, “excess lithium Amount") with respect to the whole amount of the positive electrode active material 10, Preferably it is 0.05 mass % or less, More preferably, it is 0.03 mass % or less. By limiting the amount of excess lithium to the above range, it is possible to obtain higher charge/discharge capacity and output characteristics and improve cycle characteristics.

리튬 화합물은, 일차 입자(3, 7)의 표면에 존재하는, 텅스텐산리튬 이외의 리튬을 포함하는 화합물이다. 리튬 화합물로서는, 예를 들어 수산화리튬, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 이들 리튬 화합물은 리튬의 전도성이 나쁘고, 리튬니켈 복합 산화 물질(제1 복합 산화물 입자(1) 및 제2 복합 산화물 입자(2)를 포함함)로부터의 리튬 이온의 이동을 저해하는 경우가 있다. 이들 리튬 화합물에 포함되는 리튬양은 잉여 리튬양으로서 존재량을 나타낼 수 있다.The lithium compound is a compound containing lithium other than lithium tungstate existing on the surface of the primary particles 3 and 7 . As a lithium compound, lithium hydroxide, lithium carbonate, etc. are mentioned, for example. These lithium compounds have poor lithium conductivity and may inhibit movement of lithium ions from the lithium-nickel composite oxide material (including the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2). The amount of lithium contained in these lithium compounds can be expressed as an excess amount of lithium.

정극 활물질(10) 중의 잉여 리튬양을 저감함으로써, 텅스텐산리튬(6)에 의한 리튬 이온의 이동 촉진 효과를 높이고, 충방전 시의 리튬니켈 복합 산화물로의 부하를 저감하여 출력 특성을 보다 향상시킴과 함께, 사이클 특성을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 정극 활물질(10) 중의 잉여 리튬양을 상기 범위로 제어함으로써, 리튬니켈 복합 산화물 입자(제1 복합 산화물 입자(1) 및 제2 복합 산화물 입자(2)를 포함함) 사이에서의 리튬 이온의 이동도 균일화되고, 특정한 리튬니켈 복합 산화물 입자에 부하가 걸리는 것이 억제되어, 상기 효과를 높일 수 있다.By reducing the amount of excess lithium in the positive electrode active material 10, the effect of promoting the movement of lithium ions by the lithium tungstate 6 is increased, and the load on the lithium-nickel composite oxide during charging and discharging is reduced to further improve the output characteristics. Together with this, cycle characteristics can be further improved. In addition, by controlling the amount of excess lithium in the positive electrode active material 10 within the above range, lithium ions between the lithium nickel composite oxide particles (including the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2 ). The mobility is also made uniform, the load applied to a specific lithium nickel composite oxide particle is suppressed, and the said effect can be heightened.

또한, 잉여 리튬양의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 전지 특성의 저하를 억제한다는 관점에서, 0.01질량% 이상인 것이 바람직하다. 잉여 리튬양이 지나치게 적어지는 것은 리튬니켈 복합 산화물 입자의 결정 중으로부터 과잉으로 리튬이 인발되어 있는 것을 나타내고, 전지 특성이 저하되기 쉽다. 또한, 잉여 리튬양은, 정극 활물질에 순수를 가하여 일정 시간 교반 후, 여과한 여과액의 pH를 측정하면서 염산을 더해감으로써 출현하는 중화점으로부터 용출되는 리튬의 화합물 상태를 분석함으로써, 산출할 수 있다.Moreover, although the lower limit of the amount of excess lithium is not specifically limited, From a viewpoint of suppressing the fall of battery characteristic, it is preferable that it is 0.01 mass % or more. An excessively small amount of excess lithium indicates that lithium is drawn out excessively from the crystals of the lithium-nickel composite oxide particles, and the battery characteristics are liable to decrease. In addition, the amount of excess lithium can be calculated by adding pure water to the positive electrode active material, stirring for a certain period of time, and analyzing the compound state of lithium eluted from the neutralization point that appears by adding hydrochloric acid while measuring the pH of the filtered filtrate. .

정극 활물질(10)은 황산근(황산기) 함유량이 바람직하게는 0.05질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.025질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.020질량% 이하이다. 정극 활물질(10) 중의 황산기 함유량이 0.05질량%를 초과하면, 전지를 구성할 때, 정극 활물질의 불가역 용량에 상당하는 만큼, 부극 재료를 한층 더 전지에 사용할 수밖에 없고, 그 결과, 전지 전체로서의 중량당 및 체적당의 용량이 작아지는데다가, 불가역 용량으로서 부극에 축적된 여분의 리튬은 안전성의 면에서도 문제가 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 정극 활물질(10) 중의 황산근 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.001질량% 이상이다. 황산근 함유량은 IPC 발광 분광 분석(ICP법)에 의해, 측정된 S(황 원소)양을, 황산근(SO4)량으로 환산하여 구할 수 있다.The positive electrode active material 10 has a sulfate radical (sulfuric acid group) content of preferably 0.05 mass% or less, more preferably 0.025 mass% or less, still more preferably 0.020 mass% or less. When the content of sulfuric acid groups in the positive electrode active material 10 exceeds 0.05% by mass, when constructing a battery, the negative electrode material has to be further used in the battery by an amount corresponding to the irreversible capacity of the positive electrode active material, and as a result, the weight of the battery as a whole In addition to a decrease in the capacity of sugar and per volume, excess lithium accumulated in the negative electrode as an irreversible capacity poses a problem also in terms of safety, which is not preferable. In addition, although the minimum of the sulfate radical content in the positive electrode active material 10 is although it does not specifically limit, For example, it is 0.001 mass % or more. Sulfate radical content can be calculated|required by converting the amount of S (element sulfur) measured by IPC emission spectroscopy (ICP method) into the amount of sulfate radicals (SO 4 ).

또한, 정극 활물질(10) 전체(제1 복합 산화물 입자(1) 및 제2 복합 산화물 입자(2)를 포함함)의 리튬양은 정극 활물질 중의 Ni, Co 및 M의 원자수의 합(Me)과 Li의 원자수의 비(Li/Me)가 0.95 이상 1.20 이하의 범위인 것이 바람직하고, 0.97 이상 1.15 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. Li/Me가 0.95 미만이면, 얻어진 정극 활물질을 사용한 비수계 전해질 이차 전지에 있어서의 정극의 반응 저항이 커지기 때문에, 전지의 출력이 낮아져 버린다. 또한, Li/Me가 1.20을 초과하면, 정극 활물질의 초기 방전 용량이 저하됨과 함께, 정극의 반응 저항도 증가해 버린다. Li/Me는 IPC 발광 분광 분석(ICP법)에 의해, 측정할 수 있다.In addition, the amount of lithium in the positive electrode active material 10 as a whole (including the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2) is the sum of the number of atoms of Ni, Co and M in the positive electrode active material (Me) and It is preferable that it is the range of 0.95 or more and 1.20 or less, and, as for ratio (Li/Me) of the number of atoms of Li, it is more preferable that it is the range of 0.97 or more and 1.15 or less. Since the reaction resistance of the positive electrode in the nonaqueous electrolyte secondary battery using the obtained positive electrode active material as Li/Me is less than 0.95 becomes large, the output of a battery will become low. Moreover, when Li/Me exceeds 1.20, while the initial stage discharge capacity of a positive electrode active material will fall, the reaction resistance of a positive electrode will also increase. Li/Me can be measured by IPC emission spectroscopy (ICP method).

제1 복합 산화물 입자(1)의 코어재(5)로서의 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현된다. 코어재(5)에 있어서의 Li/Me는 0.95 이상 1.15 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.95 이상 1.10 이하인 것이 더욱 바람직하다.The lithium nickel composite oxide particles as the core material 5 of the first composite oxide particles 1 have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤ y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M 1 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al). As for Li/Me in the core material 5, it is more preferable that they are 0.95 or more and 1.15 or less, It is more preferable that they are 0.95 or more and 1.10 or less.

정극 활물질(10)은 제1 복합 산화물 입자(1)의 일차 입자(3a, 3b) 표면에 텅스텐산리튬(6a, 6b)을 형성하여, 출력 특성 및 사이클 특성을 개선하는 것이다. 또한, 정극 활물질로서의 입경, 탭 밀도 등의 분체 특성은 통상 사용되는 정극 활물질의 범위 내이면 된다.The positive electrode active material 10 forms lithium tungstates 6a and 6b on the surfaces of the primary particles 3a and 3b of the first composite oxide particle 1 to improve output characteristics and cycle characteristics. In addition, as a positive electrode active material, powder characteristics, such as a particle diameter and a tap density, just need to exist in the range of the positive electrode active material normally used.

또한, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 일차 입자 표면에, 텅스텐산리튬을 설치하는 것에 의한 효과는, 예를 들어 리튬코발트계 복합 산화물, 리튬망간계 복합 산화물, 리튬니켈코발트망간계 복합 산화물 등의 분말, 또한 본 발명에서 게재한 정극 활물질뿐만 아니라 일반적으로 사용되는 리튬 이차 전지용 정극 활물질에도 적용할 수 있다.In addition, the effect of providing lithium tungstate on the primary particle surface of the lithium nickel composite oxide particles is, for example, lithium cobalt composite oxide, lithium manganese composite oxide, lithium nickel cobalt manganese composite oxide, etc. powder; In addition, it can be applied not only to the positive electrode active material disclosed in the present invention, but also to a generally used positive electrode active material for a lithium secondary battery.

(2) 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법(2) Manufacturing method of positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery

도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 정극 활물질(10)의 제조 방법은 텅스텐산리튬(LWO 화합물)(6)을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자(제1 복합 산화물 입자)(1)와, LWO 화합물(6)을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자(제2 복합 산화물 입자)(2)를 혼합하는 것을 구비한다. 또한, 도 4는 제1 복합 산화물 입자(1)의 제조 방법의 일례를 나타내는 도면이고, 제1 복합 산화물 입자(1)의 제조 방법을 설명할 때, 적절히 도 5를 참조한다. 또한, 이하의 설명은 제조 방법의 일례이고, 제조 방법을 한정하는 것은 아니다.As shown in FIG. 1B , the method for manufacturing the positive electrode active material 10 includes first lithium nickel composite oxide particles (first composite oxide particles) including lithium tungstate (LWO compound) 6 (1) and mixing the second lithium nickel composite oxide particles (second composite oxide particles) (2) not containing the LWO compound (6). 4 is a view showing an example of a method for manufacturing the first composite oxide particles 1 , and FIG. 5 is appropriately referred to when describing the method for manufacturing the first composite oxide particles 1 . In addition, the following description is an example of a manufacturing method, and does not limit a manufacturing method.

제1 복합 산화물 입자(1)는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재(5)와, 제1 복합 산화물 입자(1)(코어재)의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자(3)의 표면의 적어도 일부에 존재하는 LWO 화합물(6)로 구성된다. 제1 복합 산화물 입자(1)의 제조 방법은 텅스텐산리튬을 표면에 존재시킬 수 있는 것이면 되고, 종래 공지의 제조 방법을 사용할 수 있다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 제1 복합 산화물 입자(1)의 제조 방법 일례에 대하여 설명한다.The first composite oxide particle 1 has a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M 1 ) is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a core material 5 including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other, and a first composite It is composed of the LWO compound (6) present on the surface of the oxide particle 1 (core material) and at least a part of the surface of the primary particle 3 positioned therein. The manufacturing method of the 1st composite oxide particle 1 should just be what makes lithium tungstate exist on the surface, and a conventionally well-known manufacturing method can be used. Hereinafter, an example of a manufacturing method of the first composite oxide particle 1 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .

제1 복합 산화물 입자(1)의 제조는, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 먼저, 조성이 Liz3Ni1 -x3- y3Cox3M1 y3O2(단, 0.00≤x3≤0.35, 0.00≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 응집하여 구성된 이차 입자를 포함하는 텅스텐 피복 모재(이하, 간단히 「모재」라고도 함)와, 모재 전량에 대하여 2질량% 이상의 수분과, 텅스텐 화합물을 함유하는 텅스텐 혼합물을 조정한다. 고용량화와 고안전성의 관점에서, 0.01≤x3≤0.10, 0.01≤y3≤0.05, 0.97≤z3≤1.05로 하는 것이 바람직하다.In the preparation of the first composite oxide particles 1, as shown in FIG. 4A, first, the composition is Li z3 Ni 1 -x3- y3 Co x3 M 1 y3 O 2 (provided that 0.00≤x3≤0.35) , 0.00≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M 1 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a plurality of primary particles are aggregated to form A tungsten-coated base material containing secondary particles (hereinafter, simply referred to as "base material"), a tungsten mixture containing 2 mass % or more of water and a tungsten compound with respect to the total amount of the base material is adjusted. From the viewpoints of high capacity and high safety, it is preferable to set 0.01≤x3≤0.10, 0.01≤y3≤0.05, and 0.97≤z3≤1.05.

텅스텐 혼합물은 모재 전량에 대하여 수분을 2질량% 이상 함유한다. 이에 의해, 이차 입자(모재) 외부와 통하고 있는 일차 입자간의 공극이나, 불완전한 일차 입자간의 입계에, 수분과 함께 텅스텐 화합물 중의 텅스텐이 침투하여, 일차 입자 표면에 충분한 양의 텅스텐을 분산시킬 수 있다. 수분의 양의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 20질량% 이하이다. 과도하게 수분량이 많은 경우, 후속 공정의 열처리 효율이 저하되거나, 리튬 금속 복합 산화물 입자(모재)로부터의 리튬의 용출이 증가하여 텅스텐 혼합물 중의 용출된 Li몰비가 지나치게 높아지거나 하여, 얻어지는 정극 활물질을 전지의 정극에 사용했을 때의 전지 특성이 악화되는 경우가 있다.The tungsten mixture contains 2 mass % or more of water with respect to the total amount of the base material. Thereby, tungsten in the tungsten compound with moisture penetrates into the voids between the primary particles communicating with the outside of the secondary particles (base material) or in the grain boundaries between incomplete primary particles, so that a sufficient amount of tungsten can be dispersed on the surface of the primary particles. . Although the upper limit of the quantity of water is not specifically limited, For example, it is 20 mass % or less. When the moisture content is excessively large, the heat treatment efficiency of the subsequent process decreases or the elution of lithium from the lithium metal composite oxide particles (base material) increases, so that the molar ratio of eluted Li in the tungsten mixture becomes excessively high Battery characteristics may deteriorate when used for the positive electrode of

모재 전량에 대한 수분의 양은, 바람직하게는 2질량% 이상 20질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 3질량% 이상 15질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 3질량% 이상 10질량% 이하이다. 수분의 양이 상기 범위인 경우, 수분 중에 용출된 리튬분에 의해 pH가 상승하고, 과잉의 리튬의 용출을 억제하는 효과를 나타낸다. 또한, 텅스텐 혼합물로의 수분량은, 후술하는 바와 같이 모재를 수세 및 고액 분리함으로써, 상기 범위로 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 모재 분말에 있어서의 Ni, Co 및 M1의 몰비는 제1 복합 산화물 입자(1)(코어재(5))까지 유지된다.The amount of moisture relative to the total amount of the base material is preferably 2 mass% or more and 20 mass% or less, more preferably 3 mass% or more and 15 mass% or less, and still more preferably 3 mass% or more and 10 mass% or less. When the amount of moisture is within the above range, the pH increases due to the lithium content eluted in the moisture, thereby exhibiting the effect of suppressing the elution of excess lithium. In addition, the amount of moisture in the tungsten mixture can be easily controlled within the above range by washing the base material with water and separating the solid-liquid as will be described later. In addition, the molar ratio of Ni, Co, and M 1 in the base material powder is maintained until the first composite oxide particles 1 (core material 5).

텅스텐 화합물은 텅스텐(W)을 포함하는 화합물이고, 텅스텐 혼합물에 함유되는 수분에 용해될 정도의 수용성을 갖는 것이 바람직하다. 텅스텐 화합물이 수용성인 경우, 텅스텐(W)을 이차 입자(모재) 내부의 일차 입자 표면까지 충분히 침투시킬 수 있다. 텅스텐 화합물은, 예를 들어 고체의 상태여도 되고, 수용액의 상태여도 된다. 텅스텐 화합물이 수용액의 상태인 경우, 텅스텐 화합물(수용액)은 이차 입자(모재) 내부의 일차 입자 표면까지 침투할 수 있는 양이면 되고, 수용액 중의 일부에 고체의 상태를 포함해도 된다. 또한, 텅스텐 화합물은, 상온에서는 물에 용해시키는 것이 곤란해도, 열처리 시의 가온으로 물에 용해되는 화합물이면 된다. 또한, 텅스텐 화합물은, 텅스텐 혼합물 중의 수분은 모재에 함유되는 리튬에 의해 알칼리성이 되기 때문에, 알칼리성에 있어서 용해 가능한 화합물이어도 된다.The tungsten compound is a compound containing tungsten (W), and preferably has water solubility enough to dissolve in water contained in the tungsten mixture. When the tungsten compound is water-soluble, tungsten (W) can sufficiently penetrate to the surface of the primary particle inside the secondary particle (base material). The state of a solid may be sufficient as a tungsten compound, for example, and the state of aqueous solution may be sufficient as it. When the tungsten compound is in the state of an aqueous solution, the tungsten compound (aqueous solution) may be in an amount capable of penetrating to the surface of the primary particles inside the secondary particles (base material), and a part of the aqueous solution may contain a solid state. Moreover, even if it is difficult to dissolve a tungsten compound in water at normal temperature, what is necessary is just a compound which melt|dissolves in water by the heating at the time of heat processing. Moreover, since the water|moisture content in a tungsten mixture becomes alkaline with lithium contained in a base material, a tungsten compound may be a compound soluble in alkalinity.

텅스텐 화합물로서는, 물에 용해 가능한 화합물이라면, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 산화텅스텐, 텅스텐산, 텅스텐산리튬, 텅스텐산암모늄, 텅스텐산나트륨 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 불순물 혼입의 가능성이 낮다는 관점에서, 산화텅스텐, 텅스텐산, 텅스텐산리튬, 텅스텐산암모늄이 보다 바람직하고, 산화텅스텐(WO3), 텅스텐산(WO3ㆍH2O), 텅스텐산리튬(Li2WO4, Li4WO5, Li6W2O9)이 보다 바람직하다. 텅스텐 화합물은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.Although it will not specifically limit as long as it is a compound soluble in water as a tungsten compound, For example, tungsten oxide, tungstic acid, lithium tungstate, ammonium tungstate, sodium tungstate, etc. are mentioned. Among these, tungsten oxide, tungstic acid, lithium tungstate, and ammonium tungstate are more preferable from the viewpoint of low possibility of impurity mixing, and tungsten oxide (WO 3 ), tungstic acid (WO 3 •H 2 O), tungsten Lithium acid (Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 6 W 2 O 9 ) is more preferred. A tungsten compound may be used 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

텅스텐 혼합물에 함유되는 텅스텐(W)양에 대한, 수분과 텅스텐 화합물, 또는 수분과 텅스텐 화합물과 리튬 화합물에 함유되는 리튬(Li) 전량의 몰비(이하, 「Li몰비」라고 함)의 상한은, 바람직하게는 5.0 이하이고, 보다 바람직하게는 4.5 미만이고, 더욱 바람직하게는 4.0 이하이다. Li몰비의 상한이 상기 범위인 경우, 제1 복합 산화물 입자의 잉여 리튬양을 억제하고, 출력 특성을 향상시킴과 함께, 사이클 특성을 향상시킬 수 있다.The upper limit of the molar ratio (hereinafter referred to as "Li molar ratio") of the total amount of lithium (Li) contained in moisture and tungsten compound, or moisture and tungsten compound and lithium compound to the amount of tungsten (W) contained in the tungsten mixture is, Preferably it is 5.0 or less, More preferably, it is less than 4.5, More preferably, it is 4.0 or less. When the upper limit of the Li molar ratio is within the above range, it is possible to suppress the amount of excess lithium in the first composite oxide particles, improve output characteristics, and improve cycle characteristics.

한편, Li몰비의 하한은, 바람직하게는 0.5 이상이고, 보다 바람직하게는 1.0 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.5 이상이다. 텅스텐 혼합물 중의 Li몰비로서 계산되는 리튬은, 텅스텐 화합물에서 유래하는 텅스텐(W)과, 나중의 열처리 시 텅스텐산리튬을 형성한다. 리튬의 적어도 일부는 모재에서 유래하는 리튬으로 할 수 있다. Li몰비의 하한이 0.5 미만인 경우, Li몰비가 0.5 미만이 되면, 모재로부터 인발되어, 텅스텐산리튬을 형성하는 리튬이 지나치게 많아져, 제1 복합 산화물 입자의 전지 특성이 저하되는 경우가 있다.On the other hand, the lower limit of the Li molar ratio is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more, and still more preferably 1.5 or more. Lithium, calculated as the Li molar ratio in the tungsten mixture, forms tungsten (W) derived from a tungsten compound and lithium tungstate during subsequent heat treatment. At least a part of lithium can be made into lithium derived from a base material. When the lower limit of the Li molar ratio is less than 0.5, when the Li molar ratio is less than 0.5, lithium extracted from the base material to form lithium tungstate increases too much, and the battery characteristics of the first composite oxide particles may be deteriorated.

텅스텐 혼합물 중에 함유되는 텅스텐양은 모재에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 바람직하게는 0.05원자% 이상 3.0원자% 이하, 보다 바람직하게는 0.05원자% 이상 2.0원자% 이하, 더욱 바람직하게는 0.08원자% 이상 1.0원자% 이하이다. 텅스텐양이 상기 범위인 것에 의해, 제1 복합 산화물 입자(1) 중의 텅스텐산리튬에 포함되는 텅스텐양을 바람직한 범위로 할 수 있고, 정극 활물질(1)을 이차 전지에 사용했을 때에, 높은 충방전 용량과 출력 특성을 보다 높은 레벨에서 양립시킬 수 있다.The amount of tungsten contained in the tungsten mixture is preferably 0.05 atomic % or more and 3.0 atomic % or less, more preferably 0.05 atomic % or more and 2.0 atomic % or less, with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the base material. Preferably it is 0.08 atomic% or more and 1.0 atomic% or less. When the amount of tungsten is within the above range, the amount of tungsten contained in lithium tungstate in the first composite oxide particles 1 can be made into a preferable range, and when the positive electrode active material 1 is used for a secondary battery, high charge and discharge Capacitance and output characteristics can be reconciled at a higher level.

또한, 상기의 텅스텐 혼합물의 조정 시, 텅스텐 혼합물의 수분이 2질량% 이상이 되도록 텅스텐 화합물과 함께 수분을 공급하여 혼합하면 좋고, 텅스텐 화합물의 수용액이나 텅스텐 화합물과 물을 개별로 공급해도 된다.In addition, when adjusting the above tungsten mixture, moisture may be supplied and mixed with the tungsten compound so that the moisture of the tungsten mixture is 2% by mass or more, or an aqueous solution of the tungsten compound or the tungsten compound and water may be supplied separately.

또한, 텅스텐산리튬을 형성하는 리튬원은, 예를 들어 텅스텐산리튬 등의 텅스텐 화합물에서 유래하는 리튬, 또는 모재(Liz3Ni1 -x3- y3Cox3M1 y3O2 또는 잉여 리튬)에서 유래하는 리튬으로 할 수 있다. 또한, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 텅스텐 혼합물은 모재, 수분, 텅스텐 화합물 이외에, 텅스텐을 포함하지 않는 리튬 화합물을 함유시켜도 된다. 이 리튬 화합물은 텅스텐산리튬을 형성하는 리튬원으로 할 수 있다. 텅스텐을 포함하지 않는 리튬 화합물로서는, 수산화리튬 등의 수용성 화합물을 들 수 있다.In addition, the lithium source forming lithium tungstate is, for example, lithium derived from a tungsten compound such as lithium tungstate, or a base material (Li z3 Ni 1 -x3- y3 Co x3 M 1 y3 O 2 or excess lithium). lithium derived from it. Further, as shown in Fig. 4B, the tungsten mixture may contain a lithium compound containing no tungsten in addition to the base material, moisture, and the tungsten compound. This lithium compound can be used as a lithium source for forming lithium tungstate. As a lithium compound which does not contain tungsten, water-soluble compounds, such as lithium hydroxide, are mentioned.

도 5는 제1 복합 산화물 입자(1)의 제조 공정 중에서 얻어지는 텅스텐 혼합물의 조정 방법의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 모재가 되는 리튬니켈 복합 산화물 입자는 텅스텐 혼합물을 조정하기 전에 수세해도 된다. 수세는 모재와 물을 혼합하고 슬러리화하여 행할 수 있다. 모재를 수세한 경우, 전지 특성을 열화시키는 과잉으로 존재하는 미반응의 리튬 화합물이나 황산근 등의 불순물 원소를 제거할 수 있다. 미반응의 리튬 화합물로서는, 수산화리튬이나 탄산리튬 등을 들 수 있다.5 is a view showing an example of a method for adjusting the tungsten mixture obtained in the manufacturing process of the first composite oxide particles 1 . As shown in FIG. 5 , the lithium-nickel composite oxide particles serving as the base material may be washed with water before the tungsten mixture is prepared. Water washing can be performed by mixing the base material with water and forming a slurry. When the base material is washed with water, it is possible to remove impurity elements such as unreacted lithium compounds and sulfate radicals that are excessively present that deteriorate the battery characteristics. Examples of the unreacted lithium compound include lithium hydroxide and lithium carbonate.

모재를 수세한 경우, 텅스텐 혼합물 중의 수분 중에 존재하는 리튬양이 저감되어, 상기의 Li몰비의 상한을 용이하게 제어할 수 있다. 통상, 금속 복합 수산화물, 혹은 금속 복합 산화물과 리튬 화합물을 소성하여 얻어진 리튬 금속 복합 산화물은 이차 입자나 일차 입자의 표면에 미반응의 리튬 화합물이 존재하고 있다. 모재에 포함되는 미반응의 리튬 화합물에서 유래하는 리튬(Li)은 텅스텐 혼합물을 조정할 때, 첨가한 수분 중에 용출된다. 수분 중에 용출되는 리튬양이 지나치게 많아지는 경우, Li몰비의 상한을 상기 범위로 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.When the base material is washed with water, the amount of lithium present in the water in the tungsten mixture is reduced, and the upper limit of the Li molar ratio can be easily controlled. In general, an unreacted lithium compound is present on the surface of secondary particles or primary particles in a metal composite hydroxide or a lithium metal composite oxide obtained by calcining a metal composite oxide and a lithium compound. Lithium (Li) derived from an unreacted lithium compound contained in the base material is eluted in the added moisture when the tungsten mixture is prepared. When the amount of lithium eluted in water is excessively large, it may be difficult to control the upper limit of the Li molar ratio within the above range.

또한, 수세한 모재는 수분량을 조정하기 위해, 수세 후에 고액 분리해도 된다. 모재를 고액 분리한 경우, 텅스텐 혼합물에 함유되는 수분량을 용이하게 조정할 수 있다.In addition, in order to adjust the water content, the water-washed base material may solid-liquid-separate after water washing. When the base material is separated into solid and liquid, the amount of moisture contained in the tungsten mixture can be easily adjusted.

모재의 슬러리화에 의한 수세 조건은 미반응의 리튬 화합물을 충분히 저감할 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 수세 후의 모재에 포함되는 미반응의 리튬 화합물량은, 예를 들어 모재의 전량에 대하여 0.08질량% 이하, 바람직하게는 0.05질량% 이하이다. 또한, 모재에 포함되는 미반응의 리튬 화합물량은 정극 활물질(1) 중의 잉여 리튬양과 동일한 방법으로 측정할 수 있다.Conditions for washing with water by slurrying the base material are not particularly limited as long as unreacted lithium compounds can be sufficiently reduced. The amount of unreacted lithium compound contained in the base material after washing with water is, for example, 0.08 mass% or less, preferably 0.05 mass% or less, based on the total amount of the base material. In addition, the amount of unreacted lithium compound contained in a base material can be measured by the method similar to the amount of excess lithium in the positive electrode active material (1).

슬러리화에 의한 수세는, 예를 들어 모재 분말과 물을 혼합하고, 교반하여 행한다. 슬러리에 포함되는 모재 분말의 농도는, 예를 들어 물 1L에 대하여 200g이상 5000g 이하이다. 모재 분말의 농도를 이 범위로 한 경우, 모재로부터의 리튬의 용출에 의한 열화를 억제하면서, 미반응의 리튬 화합물을 보다 충분히 저감할 수 있다.Water washing by slurrying is performed, for example by mixing and stirring the base material powder and water. The concentration of the base material powder contained in the slurry is, for example, 200 g or more and 5000 g or less with respect to 1 L of water. When the concentration of the base material powder is within this range, the unreacted lithium compound can be more sufficiently reduced while suppressing deterioration due to the elution of lithium from the base material.

수세 시간은, 예를 들어 5분 이상 60분 이하 사이 정도로 할 수 있다. 수세 시간이 이 범위인 경우, 충분히 모재에 포함되는 미반응의 리튬 화합물량을 저감할 수 있다. 수세 온도는 10℃ 이상 40℃ 이하의 범위로 할 수 있다. 수세 온도가 이 범위인 경우, 충분히 모재에 포함되는 미반응의 리튬 화합물량을 저감할 수 있다.Water washing time can be made into about 5 minutes or more and 60 minutes or less, for example. When water washing time is this range, the amount of unreacted lithium compound contained in a base material can fully be reduced. Water washing temperature can be made into the range of 10 degreeC or more and 40 degrees C or less. When water washing temperature is this range, the amount of unreacted lithium compound contained in a base material can fully be reduced.

모재를 수세하는 경우, 상기와 같은 텅스텐 혼합물이 얻어지면, 텅스텐 화합물을 첨가하는 수순은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 5의 (A)에 나타낸 바와 같이, 모재와 텅스텐 화합물을 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 조정한 후에, 텅스텐 혼합물(모재를 포함함)을 수세할 수 있다. 이 경우, 수세에 의해 텅스텐 화합물이 씻어 내어지므로, 텅스텐 혼합물 중의 텅스텐양이 부족해져 버리는 경우가 있다. 이로 인해, 예를 들어 도 5의 (B), (C)에 나타낸 바와 같이, 모재를 수세하는 공정 중 또는 고액 분리 공정 후의 적어도 한쪽의 공정에 있어서 텅스텐 화합물을 첨가하여, 텅스텐 혼합물을 얻는 것이 바람직하다.When washing the base material with water, if the tungsten mixture as described above is obtained, the procedure for adding the tungsten compound is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5A , the tungsten mixture (including the base material) may be washed with water after the tungsten mixture is prepared by mixing the base material and the tungsten compound. In this case, since the tungsten compound is washed away by water washing, the amount of tungsten in the tungsten mixture may become insufficient. For this reason, for example, as shown in FIGS. 5(B) and (C), it is preferable to add a tungsten compound during the process of washing the base material with water or in at least one process after the solid-liquid separation process to obtain a tungsten mixture. do.

텅스텐 화합물을 수세 공정에 있어서 첨가하는 경우, 미리 모재(분말)와 혼합하는 물에 텅스텐 화합물을 가하여 수용액이나 현탁액으로 해도 되고, 모재와 물을 혼합하여 슬러리화한 후에, 슬러리 중에 텅스텐 화합물을 첨가해도 된다.When the tungsten compound is added in the water washing step, the tungsten compound may be added to the water mixed with the base material (powder) in advance to make an aqueous solution or suspension, or after mixing the base material and water to form a slurry, the tungsten compound may be added to the slurry do.

도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 모재의 수세 시에 텅스텐 화합물을 첨가하는 경우, 텅스텐 화합물은 수세 시의 슬러리에 전체 용해되는 화합물, 혹은 리튬을 포함하지 않는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 슬러리에 용해되고, 리튬을 포함하는 텅스텐 화합물로서는, 예를 들어 텅스텐산리튬(Li2WO4, Li4WO5, Li6W2O9)을 들 수 있고, 리튬을 포함하지 않는 텅스텐 화합물로서는, 예를 들어 산화텅스텐(WO3), 텅스텐산(WO3ㆍH2O)을 들 수 있다. 이들 텅스텐 화합물을 사용함으로써, 텅스텐 혼합물 중의 고체분의 텅스텐 화합물 중에 함유되는 리튬양에 영향을 받지 않아, 텅스텐 혼합물 중의 리튬양을 용이하게 제어할 수 있다.As shown in FIG. 5B, when the tungsten compound is added when the base material is washed with water, it is preferable to use a compound that does not contain lithium or a compound that is completely soluble in the slurry at the time of washing the tungsten compound. Examples of the tungsten compound dissolved in the slurry and containing lithium include lithium tungstate (Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 , Li 6 W 2 O 9 ). , for example , tungsten oxide (WO 3 ), tungstic acid (WO 3 ·H 2 O). By using these tungsten compounds, the amount of lithium contained in the solid tungsten compound in the tungsten mixture is not affected, and the amount of lithium in the tungsten mixture can be easily controlled.

도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 텅스텐 화합물을 고액 분리 후에 첨가하는 경우, 고액 분리 시에 물과 함께 제거되는 리튬이나 텅스텐이 없고, 텅스텐 화합물이 모두 혼합물 중에 잔류하기 때문에, Li몰비의 제어가 용이해진다. 이 경우, 텅스텐 화합물은 수용액의 상태여도, 분말의 상태 어느 것이어도 된다.As shown in FIG. 5C, when the tungsten compound is added after solid-liquid separation, there is no lithium or tungsten removed together with water during solid-liquid separation, and all tungsten compounds remain in the mixture, so control of the Li molar ratio becomes easier In this case, the tungsten compound may be in an aqueous solution state or in a powder state.

수세 공정 중에 텅스텐 화합물을 첨가하는 경우, 텅스텐 화합물은 수용액의 상태여도, 분말의 상태 어느 것이어도 된다. 텅스텐 화합물을 슬러리에 첨가하여 교반함으로써, 균일한 혼합물이 얻어진다.When adding a tungsten compound during a water washing process, either the state of an aqueous solution or a powder state may be sufficient as a tungsten compound. A uniform mixture is obtained by adding a tungsten compound to the slurry and stirring.

또한, 사용하는 텅스텐 화합물에, 수용액의 상태, 혹은 수용성 화합물을 사용하면, 수세 후의 고액 분리 공정에서 슬러리 중에 용해된 텅스텐 화합물의 대부분이 슬러리의 액 성분과 함께 제거된다. 그러나, 텅스텐 혼합물 중의 수분에 용해되어 있는 텅스텐에 의해, 텅스텐 혼합물 중의 텅스텐양을 충분한 것으로 할 수 있다. 텅스텐 혼합물 중의 텅스텐양은 수세 조건이나 고액 분리 조건에 의해, 수분량과 함께 안정된 것이 되므로, 예비 시험에 의해, 텅스텐 화합물의 종류, 첨가량과 함께 이들의 조건을 결정할 수 있다. 텅스텐 혼합물 중의 텅스텐에 대한 수분과 텅스텐 화합물에 함유되는 합계의 리튬양(이하, 합계 리튬양이라고 함)도 텅스텐양과 마찬가지로 예비 시험에 의해 결정할 수 있다.In addition, when an aqueous solution or a water-soluble compound is used for the tungsten compound to be used, most of the tungsten compound dissolved in the slurry in the solid-liquid separation step after washing with water is removed together with the liquid component of the slurry. However, the amount of tungsten in the tungsten mixture can be made sufficient by the tungsten dissolved in the moisture in the tungsten mixture. Since the amount of tungsten in the tungsten mixture becomes stable along with the water content under the conditions of washing with water and solid-liquid separation, these conditions can be determined together with the type and amount of tungsten compound added by a preliminary test. The total amount of lithium contained in the water and the tungsten compound in the tungsten mixture (hereinafter referred to as the total lithium amount) can also be determined by a preliminary test similarly to the amount of tungsten.

또한, 수세 공정에 있어서 텅스텐 화합물을 첨가했을 때의 혼합물 중의 텅스텐양은 ICP 발광 분광법에 의해 구할 수 있다. 또한, 혼합물을 구성하는 수분에 포함되는 리튬양은 수세 후에 고액 분리한 액 성분 중의 ICP 발광 분광법에 의한 리튬의 분석값과 수분량으로부터 구할 수 있다.In addition, the amount of tungsten in the mixture when a tungsten compound is added in a water washing process can be calculated|required by ICP emission spectroscopy. In addition, the amount of lithium contained in the water|moisture content which comprises a mixture can be calculated|required from the analysis value of lithium by ICP emission spectroscopy in the liquid component separated into solid-liquid after water washing, and the water content.

또한, 텅스텐 혼합물을 구성하는 고체분의 텅스텐 화합물에 함유되는 리튬양은, 수세 후의 액 성분과 동일 농도의 수산화리튬 수용액 중에 텅스텐 화합물을 가하여 수세 시와 동일한 조건에서 교반하고, 잔사로서 남은 텅스텐 화합물의 비율로부터 텅스텐 혼합물에 고체분으로서 남은 양을 산출하여, 고체분으로서 남은 텅스텐 화합물로부터 구할 수 있다.In addition, the amount of lithium contained in the solid tungsten compound constituting the tungsten mixture is determined by adding the tungsten compound to an aqueous lithium hydroxide solution having the same concentration as the liquid component after washing with water and stirring under the same conditions as when washing with water. The ratio of the remaining tungsten compound By calculating the amount remaining as a solid in the tungsten mixture, it can be obtained from the remaining tungsten compound as a solid.

또한, 고액 분리 공정 후에 텅스텐 화합물을 첨가했을 때의 혼합물 중의 텅스텐양은 첨가하는 텅스텐 화합물량으로부터 구할 수 있다.In addition, the amount of tungsten in the mixture when a tungsten compound is added after a solid-liquid separation process can be calculated|required from the amount of tungsten compounds added.

한편, 텅스텐 혼합물 중의 합계 리튬양은, 수세 후에 고액 분리한 액 성분 중의 ICP 발광 분광법에 의한 리튬의 분석값과 수분량으로부터 구한 수분 중의 리튬양과, 첨가하는 텅스텐 화합물 혹은 텅스텐 화합물 및 리튬 화합물로부터 구한 리튬양의 합으로서 산출할 수 있다.On the other hand, the total amount of lithium in the tungsten mixture is the amount of lithium in water obtained from the analysis value of lithium by ICP emission spectroscopy and the amount of water in the liquid component separated from solid and liquid after washing with water, and the amount of lithium obtained from the added tungsten compound or tungsten compound and lithium compound It can be calculated as a sum.

고액 분리 공정 후에 텅스텐 화합물을 수용액으로서 첨가하는 경우, 수분량은 지금까지 설명한 바와 같이 바람직하게는 20질량%를 초과하는 일이 없도록, 수용액을 조정할 필요가 있고, 텅스텐 농도를 0.05mol/L 이상 2mol/L 이하로 하는 것이 바람직하다. 텅스텐 농도를 상기 범위로 하는 경우, 텅스텐 혼합물의 수분을 억제하면서, 필요한 텅스텐양을 첨가할 수 있다. 수분량이 20질량%를 초과한 경우에는, 다시 고액 분리하여 수분을 조정하면 되지만, 제거한 액 성분의 텅스텐양과 리튬양을 구하고, 혼합물의 Li몰비를 확인하는 것이 필요해진다.When adding the tungsten compound as an aqueous solution after the solid-liquid separation step, the water content preferably does not exceed 20% by mass as described above, so it is necessary to adjust the aqueous solution, and the tungsten concentration is 0.05 mol/L or more and 2 mol/ It is preferable to set it as L or less. When the tungsten concentration is within the above range, a required amount of tungsten can be added while suppressing moisture in the tungsten mixture. When the moisture content exceeds 20% by mass, the moisture may be again subjected to solid-liquid separation to adjust the moisture.

텅스텐 혼합물에 포함되는 수분량을 2질량% 이상으로 하기 위해, 고액 분리 후의 혼합은 50℃ 이하의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 50℃를 초과하는 온도로 하면, 혼합 중의 건조에 의해 수분량이 2질량% 미만이 되는 경우가 있다.In order to make the water content contained in a tungsten mixture 2 mass % or more, it is preferable to perform mixing after solid-liquid separation at the temperature of 50 degrees C or less. When the temperature exceeds 50°C, the moisture content may be less than 2% by mass due to drying during mixing.

텅스텐 화합물과의 혼합은 균일하게 혼합 가능한 장치라면 한정되지 않고, 일반적인 혼합기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 셰이커 믹서나 뢰디게 믹서, 쥴리아 믹서, V블렌더 등을 사용하여 리튬 금속 복합 산화물 입자의 형해가 파괴되지 않을 정도로 텅스텐 화합물과 충분히 혼합하면 된다.Mixing with the tungsten compound is not limited as long as it is an apparatus capable of uniformly mixing, and a general mixer can be used. For example, by using a shaker mixer, a Loedige mixer, a Julia mixer, a V blender, or the like, the tungsten compound may be sufficiently mixed with the tungsten compound so as not to destroy the shape of the lithium metal composite oxide particles.

제1 복합 산화물 입자(1)의 성분 조성은, 모재로 하는 복합 산화물 입자와, 조정 공정에 있어서 첨가하여 증가하는 텅스텐과, 필요에 따라 첨가되는 리튬분으로 구성된다. 이로 인해, 모재는 고용량과 저반응 저항의 관점에서, 조성이 일반식 LizNi1 -x- yCoxMyO2(단, 0 <x≤0.35, 0≤y≤0.35, 0.95≤z≤1.20, M은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되는 리튬 금속 복합 산화물을 사용하는 것이 바람직하다.The component composition of the first composite oxide particles 1 is composed of composite oxide particles used as a base material, tungsten to be added and increased in the adjustment step, and lithium powder added as necessary. For this reason, the base material has a composition of the general formula Li z Ni 1 -x- y Co x M y O 2 (provided that 0 <x≤0.35, 0≤y≤0.35, 0.95≤z in terms of high capacity and low reaction resistance) ?

한편, 모재를 수세하는 경우, 수세 시의 리튬 용출에 의해, 모재 중의 Li/Me(일반식에 있어서의 z에 상당)가 감소하기 때문에, 미리 예비 시험에 의해 감소량을 확인해 두고, 수세 전의 재료로서 Li/Me를 조정한 모재를 사용할 수 있다. 일반적인 수세 조건에 의한 Li/Me의 감소량은 0.03 내지 0.08 정도이다. 또한, 혼합 공정에서 수분을 공급했을 때에도 소량이지만 리튬이 용출된다. 따라서, 수세를 하는 경우, 수세 전의 모재의 Li/Me를 나타내는 z는 0.95≤z≤1.20으로 하는 것이 바람직하고, 0.97≤z≤1.15로 하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, when washing the base material with water, Li/Me (corresponding to z in the general formula) in the base material decreases due to lithium elution at the time of washing. A base material adjusted with Li/Me can be used. The reduction of Li/Me due to general water washing conditions is about 0.03 to 0.08. In addition, even when moisture is supplied in the mixing process, lithium is eluted in a small amount. Therefore, when washing with water, it is preferable that z representing Li/Me of the base material before washing with water is 0.95≤z≤1.20, and more preferably 0.97≤z≤1.15.

또한, 전해액과의 접촉 면적을 많게 하는 것이 출력 특성의 향상에 유리한 점에서, 일차 입자 및 일차 입자가 응집하여 형성된 이차 입자로 구성되고, 이차 입자에 전해액이 침투 가능한 공극 및 입계를 갖는 리튬 금속 복합 산화물 분말을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, since increasing the contact area with the electrolyte is advantageous in improving the output characteristics, it is composed of primary particles and secondary particles formed by aggregation of primary particles, and lithium metal composite having pores and grain boundaries through which the electrolyte can penetrate the secondary particles It is preferred to use an oxide powder.

또한, 모재와 텅스텐 화합물, 혹은 텅스텐 화합물 및 리튬 화합물을 혼합할 때에는, 일반적인 혼합기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 셰이커 믹서나 뢰디게 믹서, 쥴리아 믹서, V블렌더, 에어 블렌더 등을 사용하여 텅스텐 피복 모재의 형해가 파괴되지 않을 정도로 충분히 혼합하면 된다. 또한, 모재에 포함되는 잉여 Li이 이산화탄소를 흡착함으로써 탄산리튬이 되어, 가스 발생의 원인이 되기 때문에, 혼합 분위기는 이산화탄소 농도가 0 내지 100ppm에서 행하는 것이 바람직하다.In addition, when mixing a base material and a tungsten compound, or a tungsten compound and a lithium compound, a general mixer can be used. For example, using a shaker mixer, a Loedige mixer, a Julia mixer, a V blender, an air blender, etc., it is sufficient to mix enough so that the mold of the tungsten-coated base material is not destroyed. In addition, since excess Li contained in the base material adsorbs carbon dioxide to form lithium carbonate and causes gas generation, the mixed atmosphere is preferably performed at a carbon dioxide concentration of 0 to 100 ppm.

이어서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기와 같이 얻어진 텅스텐 혼합물을 열처리한다. 열처리함으로써, 텅스텐 혼합물의 수분에 포함되는 리튬과 텅스텐이 반응하여, 모재(코어재)의 일차 입자 표면에, 텅스텐산리튬(LWO 화합물)이 형성되어, 제1 복합 산화물 입자(1)가 얻어진다.Then, as shown in FIG. 4, the tungsten mixture obtained as described above is heat-treated. By heat treatment, lithium and tungsten contained in the moisture of the tungsten mixture react, lithium tungstate (LWO compound) is formed on the surface of the primary particles of the base material (core material), and the first composite oxide particles (1) are obtained .

열처리 조건은 모재(코어재)의 일차 입자 표면에 LWO 화합물(6)이 형성되는 조건이라면, 특별히 한정되지 않는다. 열처리 조건은, 예를 들어 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때의 전기 특성의 열화를 방지한다는 관점에서, 분위기 중의 수분이나 탄산과의 반응을 피하고, 산소 분위기 등과 같은 산화성 분위기, 혹은 진공 분위기 중에서 행할 수 있다.The heat treatment conditions are not particularly limited as long as the LWO compound (6) is formed on the surface of the primary particles of the base material (core material). The heat treatment conditions are, for example, from the viewpoint of preventing deterioration of electrical characteristics when the positive electrode active material 10 is used in a secondary battery, avoiding a reaction with moisture or carbonic acid in the atmosphere, an oxidizing atmosphere such as an oxygen atmosphere, or vacuum This can be done in an atmosphere.

또한, 열처리 온도로서는, 정극 활물질(10)을 이차 전지에 사용했을 때의 전기 특성의 열화를 방지한다는 관점에서, 100℃ 이상 600℃ 이하의 온도에서 열처리하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 100℃ 미만에서는 수분의 증발이 충분하지 않아, LWO 화합물(6)이 충분히 형성되지 않는 경우가 있다. 한편, 열처리 온도가 600℃를 초과하면, 리튬 금속 복합 산화물의 일차 입자가 소결을 일으킴과 함께 일부의 텅스텐이 리튬 금속 복합 산화물의 층상 구조에 고용되어 버리기 때문에, 전지의 충방전 용량이 저하되는 경우가 있다.Moreover, as heat processing temperature, it is preferable to heat-process at the temperature of 100 degreeC or more and 600 degrees C or less from a viewpoint of preventing deterioration of the electrical characteristic when the positive electrode active material 10 is used for a secondary battery. When the heat treatment temperature is less than 100° C., evaporation of moisture is not sufficient, and the LWO compound (6) may not be sufficiently formed. On the other hand, when the heat treatment temperature exceeds 600 ° C, the primary particles of the lithium metal composite oxide cause sintering and some tungsten is dissolved in the layered structure of the lithium metal composite oxide, so when the charge/discharge capacity of the battery decreases there is

한편, 텅스텐 혼합물에 포함되는 텅스텐 화합물이, 수분에 용해되지 않고 고형물로서 잔존하고 있는 경우, 특히 고액 분리 공정 후에 텅스텐 화합물을 분말로서 첨가한 경우는, 이 고형물의 용해가 충분히 행해지는 동안, 예를 들어 90℃를 초과할 때까지는 승온 속도를 0.8 내지 1.2℃/분으로 하는 것이 바람직하다. 텅스텐 혼합물을 조정하는 공정에 있어서도 텅스텐 화합물의 분말은 혼합물에 포함되는 수분에 용해되지만, 이와 같은 승온 속도로 함으로써, 승온 중에 고체의 텅스텐 화합물을 충분히 용해시켜, 이차 입자 내부의 일차 입자 표면까지 침투시킬 수 있다. 또한, 고체의 텅스텐 화합물을 용해시키는 경우에는, 용해가 충분히 행해지는 동안은 수분이 휘발하지 않도록 밀폐된 용기 내에서 열처리하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the tungsten compound contained in the tungsten mixture is not dissolved in water and remains as a solid, especially when the tungsten compound is added as a powder after the solid-liquid separation step, while the solid is sufficiently dissolved, for example For example, it is preferable to set the temperature increase rate to 0.8 to 1.2°C/min until it exceeds 90°C. Even in the process of adjusting the tungsten mixture, the powder of the tungsten compound is dissolved in the water contained in the mixture, but by setting the temperature at such a rate of temperature increase, the solid tungsten compound is sufficiently dissolved during the temperature increase to penetrate to the surface of the primary particles inside the secondary particles. can In addition, in the case of dissolving the solid tungsten compound, it is preferable to heat treatment in a sealed container so that moisture does not volatilize while the dissolution is sufficiently performed.

열처리 시간은 특별히 한정되지 않지만, 텅스텐 혼합물 중의 수분을 충분히 증발시켜 LWO 화합물(6)을 형성한다는 관점에서, 3시간 이상 20시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 5시간 이상 15시간 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.The heat treatment time is not particularly limited, but from the viewpoint of sufficiently evaporating the moisture in the tungsten mixture to form the LWO compound (6), it is preferably set to 3 hours or more and 20 hours or less, and more preferably 5 hours or more and 15 hours or less. do.

열처리는, 모재의 일차 입자 표면에 존재하는 리튬 화합물과 텅스텐 화합물을 반응시켜 텅스텐 화합물을 용해시켜, 일차 입자 표면에 텅스텐을 분산시키는 제1 열처리를 행하는 것과, 제1 열처리 후, 제1 열처리의 온도보다 높은 온도에서 열처리함으로써, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물을 형성시키는 제2 열처리를 행하는 것을 포함하는 것이 바람직하다.The heat treatment is performed by reacting a lithium compound and a tungsten compound present on the surface of the primary particle of the base material to dissolve the tungsten compound, and performing a first heat treatment to disperse tungsten on the surface of the primary particle, and after the first heat treatment, the temperature of the first heat treatment It is preferable to include performing a second heat treatment to form a lithium tungstate compound on the surface of the primary particles of the lithium nickel composite oxide particles by heat treatment at a higher temperature.

제1 열처리에 있어서, 텅스텐 화합물을 포함하는 텅스텐 혼합물을 가열함으로써, 혼합물 중에 용출되어 있는 리튬뿐만 아니라, 모재의 일차 입자 표면에 잔존하고 있는 리튬 화합물이 텅스텐 화합물과 반응하여 용해된다. 이에 의해, 얻어지는 텅스텐 피복 복합 산화물 입자에 있어서의 잉여 리튬을 대폭으로 저감하여 전지 특성을 향상시킬 수 있다. 나아가, 모재 중에 과잉으로 존재하는 리튬을 인발하는 효과도 갖고, 그 인발된 리튬은 텅스텐 화합물과 반응하여, 텅스텐 피복 복합 산화물 입자가 되었을 때의 결정성의 향상에도 기여하고, 전지 특성을 보다 높은 것으로 할 수 있다. 제1 열처리에 의해, 텅스텐은 텅스텐 혼합물 중의 수분에 충분히 용해되어, 모재의 이차 입자 내부의 일차 입자간의 공극이나 불완전한 입계까지 침투하여, 일차 입자 표면에 텅스텐을 분산시킬 수 있다.In the first heat treatment, by heating the tungsten mixture containing the tungsten compound, not only the lithium eluted in the mixture but also the lithium compound remaining on the surface of the primary particles of the base material reacts with the tungsten compound and dissolves. Thereby, excess lithium in the obtained tungsten-coated composite oxide particle can be significantly reduced, and battery characteristics can be improved. Furthermore, it also has the effect of drawing out lithium that is excessively present in the base material, and the drawn lithium reacts with the tungsten compound to contribute to the improvement of crystallinity when it becomes tungsten-coated composite oxide particles, and to make the battery characteristics higher can By the first heat treatment, tungsten is sufficiently dissolved in the moisture in the tungsten mixture, penetrates to the voids between the primary particles inside the secondary particles of the base material or to incomplete grain boundaries, so that tungsten can be dispersed on the surface of the primary particles.

제1 열처리에 있어서의, 열처리 온도는 60 내지 80℃로 하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 이 범위인 경우, 반응이 충분히 진행되고, 또한 텅스텐이 침투할 때까지 수분이 잔존할 수 있고, 리튬 화합물과 텅스텐 화합물을 반응시켜, 일차 입자 표면에 텅스텐을 충분히 분산시킬 수 있다. 제1 열처리 온도가 60℃ 미만인 경우, 모재의 일차 입자 표면에 존재하는 리튬 화합물과 텅스텐 화합물의 반응이 충분히 일어나지 않아, 필요량의 텅스텐산리튬이 합성되지 않는 경우가 있다. 한편, 제1 열처리 온도가 80℃보다 높은 경우는, 수분의 증발이 지나치게 빠르기 때문에, 일차 입자의 표면에 존재하는 리튬 화합물과 텅스텐 화합물의 반응과 텅스텐의 침투가 충분히 진행되지는 않는 경우가 있다.In the first heat treatment, the heat treatment temperature is preferably 60 to 80°C. When the heat treatment temperature is within this range, the reaction proceeds sufficiently, and moisture may remain until tungsten penetrates, and the lithium compound and the tungsten compound are reacted to sufficiently disperse tungsten on the surface of the primary particles. When the first heat treatment temperature is less than 60° C., the reaction between the lithium compound and the tungsten compound present on the surface of the primary particles of the base material does not sufficiently occur, and the required amount of lithium tungstate may not be synthesized. On the other hand, when the first heat treatment temperature is higher than 80° C., since the evaporation of moisture is too fast, the reaction between the lithium compound and the tungsten compound present on the surface of the primary particles and the penetration of tungsten may not proceed sufficiently.

제1 열처리에 있어서의 가열 시간은 특별히 한정되지 않지만, 리튬 화합물과 텅스텐 화합물이 반응하여, 텅스텐을 충분히 침투시키기 위해, 0.5 내지 2시간으로 하는 것이 바람직하다.Although the heating time in the 1st heat treatment is not specifically limited, In order that a lithium compound and a tungsten compound may react and tungsten may fully permeate, it is preferable to set it as 0.5 to 2 hours.

제2 열처리는, 제1 열처리의 열처리 온도보다 높은 온도에서 열처리함으로써, 혼합물 중의 수분을 충분히 증발시켜, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물을 형성시키는 것이다.In the second heat treatment, the heat treatment is performed at a temperature higher than the heat treatment temperature of the first heat treatment to sufficiently evaporate moisture in the mixture to form a lithium tungstate compound on the surface of the primary particles of the lithium nickel composite oxide particles.

제2 열처리의 열처리 온도는 100℃ 이상 200℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 제2 열처리 온도가 100℃ 미만에서는, 수분의 증발이 충분하지 않아, 텅스텐산리튬 화합물이 충분히 형성되지 않는 경우가 있다. 한편, 제2 열처리 온도가 200℃를 초과하면, 텅스텐산리튬을 통해 리튬니켈 복합 산화물 입자끼리가 네킹을 형성하거나, 리튬니켈 복합 산화물 입자의 비표면적이 크게 저하되거나 함으로써 전지 특성이 저하되어 버리는 경우가 있다.It is preferable that the heat processing temperature of 2nd heat processing shall be 100 degreeC or more and 200 degrees C or less. When the second heat treatment temperature is less than 100°C, the evaporation of moisture is not sufficient, and the lithium tungstate compound may not be sufficiently formed. On the other hand, when the second heat treatment temperature exceeds 200 ° C., the lithium nickel composite oxide particles form necking with each other via lithium tungstate, or the specific surface area of the lithium nickel composite oxide particles is greatly reduced. there is

제2 열처리의 열처리 시간은 특별히 한정되지 않지만, 수분을 충분히 증발시켜 텅스텐산리튬 화합물을 형성시키기 위해 1 내지 15시간으로 하는 것이 바람직하고, 5 내지 12시간으로 하는 것이 바람직하다.Although the heat treatment time of the second heat treatment is not particularly limited, in order to sufficiently evaporate moisture to form a lithium tungstate compound, it is preferably set to 1 to 15 hours, and is preferably set to 5 to 12 hours.

열처리(제1 열처리 및 제2 열처리를 포함함)에 있어서의 분위기는 분위기 중의 수분이나 탄산과 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면의 리튬 반응을 피하기 위해, 탈탄산 공기, 불활성 가스 또는 진공 분위기로 하는 것이 바람직하다.The atmosphere in the heat treatment (including the first heat treatment and the second heat treatment) is preferably decarboxylated air, inert gas, or vacuum to avoid a reaction between moisture and carbonic acid in the atmosphere and lithium on the surface of the lithium nickel composite oxide particles. desirable.

이어서, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기 방법에 의해 얻어진 제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)을 혼합함으로써, 정극 활물질(10)이 얻어진다. 제2 복합 산화물 입자(2)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 리튬니켈 복합 산화물 입자의 제조 방법을 사용할 수 있다.Next, as shown in FIG. 1B , the positive electrode active material 10 is obtained by mixing the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2 obtained by the above method. The method for producing the second composite oxide particles 2 is not particularly limited, and a conventionally known method for producing lithium-nickel composite oxide particles can be used.

제2 복합 산화물 입자(2)는 혼합하기 전에 수세하는 것이 바람직하다. 수세 조건은, 상술한 제1 복합 산화물 입자(1)의 모재의 수세와 동일한 조건을 사용할 수 있다. 제2 복합 산화물 입자를 수세한 경우, 전지 특성을 열화시키는 과잉의 수산화리튬이나 탄산리튬 등의 미반응의 리튬 화합물이나 황산근, 그 밖의 불순물 원소를 제거할 수 있다.The second composite oxide particles 2 are preferably washed with water before mixing. As the water washing conditions, the same conditions as the water washing of the base material of the first composite oxide particles 1 described above can be used. When the second composite oxide particles are washed with water, unreacted lithium compounds such as excess lithium hydroxide and lithium carbonate, sulfate radicals, and other impurity elements that deteriorate battery characteristics can be removed.

제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)의 혼합 비율은 제1 복합 산화물 입자(1)의 양이, 정극 활물질(10)에 대하여 10질량% 이상이 되도록, 제2 복합 산화물 입자(2)와 혼합하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 복합 산화물 입자(1)에 포함되는 텅스텐양이, 정극 활물질(10)에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.03 내지 2.5원자%가 되도록 제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)를 혼합하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 더욱 높은 충방전 용량과 출력 특성을 양립시킬 수 있다.The mixing ratio of the first composite oxide particles (1) and the second composite oxide particles (2) is such that the amount of the first composite oxide particles (1) is 10% by mass or more with respect to the positive electrode active material (10). It is preferable to mix with the oxide particles (2). In addition, the first composite oxide particles ( It is preferable to mix 1) with the second composite oxide particles (2). Thereby, higher charge/discharge capacity and output characteristics can be made compatible.

제1 복합 산화물 입자(1)와 제2 복합 산화물 입자(2)를 혼합할 때에는, 일반적인 혼합기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 셰이커 믹서나 뢰디게 믹서, 쥴리아 믹서, V블렌더, 에어 블렌더 등을 사용하여 텅스텐 피복 모재의 형해가 파괴되지 않을 정도로 충분히 혼합하면 된다.When mixing the first composite oxide particles 1 and the second composite oxide particles 2, a general mixer can be used. For example, using a shaker mixer, a Loedige mixer, a Julia mixer, a V blender, an air blender, etc., it is sufficient to mix enough so that the mold of the tungsten-coated base material is not destroyed.

2. 비수계 전해질 이차 전지2. Non-aqueous electrolyte secondary battery

본 실시 형태의 비수계 전해질 이차 전지는 정극, 부극 및 비수계 전해액 등을 포함하고, 일반의 비수계 전해질 이차 전지와 동일한 구성 요소에 의해 구성된다. 또한, 이하에서 설명하는 실시 형태는 예시에 지나지 않고, 본 발명의 비수계 전해질 이차 전지는 본 명세서에 기재되어 있는 실시 형태를 기초로, 당업자의 지식에 기초하여 다양한 변경, 개량을 실시한 형태로 실시할 수 있다. 또한, 본 발명의 비수계 전해질 이차 전지는 그의 용도를 특별히 한정하는 것은 아니다.The non-aqueous electrolyte secondary battery of this embodiment contains a positive electrode, a negative electrode, a non-aqueous electrolyte, etc., and is comprised by the same component as a general non-aqueous electrolyte secondary battery. In addition, the embodiment described below is merely an illustration, and the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is implemented in an embodiment in which various changes and improvements are implemented based on the knowledge of those skilled in the art based on the embodiment described in this specification can do. In addition, the use of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited.

(a) 정극(a) positive electrode

먼저 설명한 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질을 사용하여, 예를 들어 이하와 같이 하여, 비수계 전해질 이차 전지의 정극을 제작한다.Using the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries demonstrated previously, for example, as follows, the positive electrode of a nonaqueous electrolyte secondary battery is produced.

먼저, 분말상의 정극 활물질, 도전재, 결착제를 혼합하고, 또한 필요에 따라 활성탄, 점도 조정 등의 목적의 용제를 첨가하고, 이것을 혼련하여 정극 합재 페이스트를 제작한다.First, a powdery positive electrode active material, a conductive material, and a binder are mixed, and, if necessary, activated carbon and a solvent for purposes such as viscosity adjustment are added, and the mixture is kneaded to prepare a positive electrode mixture paste.

그 정극 합재 페이스트 중의 각각의 혼합비도, 비수계 전해질 이차 전지의 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 용제를 제외한 정극 합재의 고형분의 전체 질량을 100질량부로 한 경우, 일반의 비수계 전해질 이차 전지의 정극과 마찬가지로, 정극 활물질의 함유량을 60 내지 95질량부로 하고, 도전재의 함유량을 1 내지 20질량부로 하고, 결착제의 함유량을 1 내지 20질량부로 하는 것이 바람직하다.Each mixing ratio in the positive electrode mixture paste also becomes an important factor in determining the performance of the non-aqueous electrolyte secondary battery. When the total mass of the solid content of the positive electrode mixture excluding the solvent is 100 parts by mass, similarly to the positive electrode of a general non-aqueous electrolyte secondary battery, the content of the positive electrode active material is 60 to 95 parts by mass, and the content of the conductive material is 1 to 20 parts by mass. And it is preferable to make content of a binder into 1-20 mass parts.

얻어진 정극 합재 페이스트를, 예를 들어 알루미늄박제의 집전체의 표면에 도포하고, 건조하고, 용제를 비산시킨다. 필요에 따라, 전극 밀도를 높이기 위해, 롤 프레스 등에 의해 가압하는 경우도 있다. 이와 같이 하여, 시트상의 정극을 제작할 수 있다. 시트상의 정극은 목적으로 하는 전지에 따라 적당한 크기로 재단 등을 하여, 전지의 제작에 제공할 수 있다. 단, 정극의 제작 방법은 예시의 것으로 한정되지 않고, 다른 방법에 의해도 된다.The obtained positive electrode mixture paste is apply|coated to the surface of the electrical power collector made from an aluminum foil, for example, and it is dried, and the solvent is dispersed. If necessary, in order to increase the electrode density, pressurization may be performed by roll press or the like. In this way, a sheet-like positive electrode can be produced. The sheet-like positive electrode can be cut to an appropriate size depending on the intended battery, and used for production of the battery. However, the manufacturing method of a positive electrode is not limited to the thing of an illustration, Another method may be used.

정극의 제작 시에, 도전제로서는, 예를 들어 흑연(천연 흑연, 인조 흑연, 팽창 흑연 등)이나, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙(등록 상표) 등의 카본 블랙계 재료 등을 사용할 수 있다.In the production of the positive electrode, as the conductive agent, for example, graphite (natural graphite, artificial graphite, expanded graphite, etc.), acetylene black, carbon black-based materials such as Ketjen Black (registered trademark), etc. can be used.

결착제는 활물질 입자를 연결하는 역할을 하는 것이고, 예를 들어 폴리불화비닐리덴(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 불소 고무, 에틸렌프로필렌디엔 고무, 스티렌부타디엔, 셀룰로오스계 수지, 폴리아크릴산 등을 사용할 수 있다.The binder serves to connect the active material particles, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluororubber, ethylenepropylenediene rubber, styrene-butadiene, cellulose-based resin, polyacrylic acid etc. can be used.

또한, 필요에 따라, 정극 활물질, 도전재, 활성탄을 분산시키고, 결착제를 용해하는 용제를 정극 합재에 첨가한다. 용제로서는, 구체적으로는 N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 용제를 사용할 수 있다. 또한, 정극 합재에는 전기 이중층 용량을 증가시키기 위해, 활성탄을 첨가할 수 있다.Further, if necessary, the positive electrode active material, the conductive material, and the activated carbon are dispersed, and a solvent for dissolving the binder is added to the positive electrode mixture. As the solvent, specifically, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used. In addition, activated carbon may be added to the positive electrode mixture to increase the electric double layer capacity.

(b) 부극(b) negative electrode

부극에는, 금속 리튬이나 리튬 합금 등, 혹은 리튬 이온을 흡장 및 탈리할 수 있는 부극 활물질에 결착제를 혼합하고, 적당한 용제를 가하여 페이스트상으로 한 부극 합재를, 구리 등의 금속박 집전체의 표면에 도포하고, 건조하고, 필요에 따라 전극 밀도를 높이기 위해 압축하여 형성한 것을 사용한다.For the negative electrode, a negative electrode mixture obtained by mixing metallic lithium or lithium alloy, or a negative electrode active material capable of occluding and deintercalating lithium ions with a binder, and adding an appropriate solvent to form a paste is applied to the surface of a metal foil current collector such as copper. It is applied, dried, and compressed to increase the electrode density if necessary.

부극 활물질로서는, 예를 들어 천연 흑연, 인조 흑연, 페놀 수지 등의 유기 화합물 소성체, 코크스 등의 탄소 물질의 분상체를 사용할 수 있다. 이 경우, 부극 결착제로서는, 정극과 마찬가지로, PVDF 등의 불소 함유 수지 등을 사용할 수 있고, 이들 활물질 및 결착제를 분산시키는 용제로서는, N-메틸-2-피롤리돈 등의 유기 용제를 사용할 수 있다.As the negative electrode active material, for example, natural graphite, artificial graphite, a sintered body of organic compounds such as phenol resin, and a powdery body of carbon material such as coke can be used. In this case, as the negative electrode binder, similarly to the positive electrode, a fluorine-containing resin such as PVDF can be used. As a solvent for dispersing these active materials and the binder, an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone can be used. can

(c) 세퍼레이터(c) separator

정극과 부극 사이에는 세퍼레이터를 끼워넣어 배치한다.A separator is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode.

세퍼레이터는, 정극과 부극을 분리하고, 전해질을 유지하는 것이고, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 얇은 막이며, 미소한 구멍을 다수 갖는 막을 사용할 수 있다.The separator separates the positive electrode and the negative electrode, holds the electrolyte, and is a thin film such as polyethylene or polypropylene, and a film having many micropores can be used.

(d) 비수계 전해액(d) non-aqueous electrolyte

비수계 전해액은, 지지염으로서의 리튬염을 유기 용매에 용해한 것이다.The non-aqueous electrolyte solution is obtained by dissolving a lithium salt as a supporting salt in an organic solvent.

사용하는 유기 용매로서는, 에틸렌카르보네이트, 프로필렌카르보네이트, 부틸렌카르보네이트, 트리플루오로프로필렌카르보네이트 등의 환상 카르보네이트, 또한 디에틸카르보네이트, 디메틸카르보네이트, 에틸메틸카르보네이트, 디프로필카르보네이트 등의 쇄상 카르보네이트, 또한 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 화합물, 에틸메틸술폰, 부탄술톤 등의 황 화합물, 인산트리에틸, 인산트리옥틸 등의 인 화합물 등에서 선택되는 1종을 단독으로, 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the organic solvent to be used include cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and trifluoropropylene carbonate; furthermore, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate. Chain carbonates such as carbonate and dipropyl carbonate, ether compounds such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran and dimethoxyethane, sulfur compounds such as ethylmethylsulfone and butanesultone, triethyl phosphate , and a phosphorus compound such as trioctyl phosphate may be used alone or in mixture of two or more.

지지염으로서는, LiPF6, LiBF4, LiClO4, LiAsF6, LiN(CF3SO2)2 등 및 그들의 복합염을 사용할 수 있다.As the supporting salt, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , etc. and their complex salts can be used.

또한, 비수계 전해액은 라디칼 포착제, 계면 활성제 및 난연제 등을 포함하고 있어도 된다.Moreover, the non-aqueous electrolyte solution may contain the radical scavenger, surfactant, a flame retardant, etc.

(e) 전지의 형상, 구성(e) shape and configuration of the battery

이상, 설명한 정극, 부극, 세퍼레이터 및 비수계 전해액으로 구성되는 본 발명의 비수계 전해질 이차 전지의 형상은 원통형, 적층형 등, 다양한 것으로 할 수 있다.The shape of the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention composed of the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the non-aqueous electrolyte described above can be various, such as a cylindrical shape and a stacked type.

어떤 형상을 채용하는 경우라도, 정극 및 부극을, 세퍼레이터를 개재하여 적층시켜 전극체로 하고, 얻어진 전극체에, 비수계 전해액을 함침시키고, 정극 집전체와 외부에 통하는 정극 단자의 사이 및 부극 집전체와 외부에 통하는 부극 단자의 사이를, 집전용 리드 등을 사용하여 접속하고, 전지 케이스에 밀폐하여, 비수계 전해질 이차 전지를 완성시킨다.In any shape, the positive electrode and the negative electrode are laminated with a separator interposed therebetween to form an electrode body, and the obtained electrode body is impregnated with a non-aqueous electrolyte solution, and between the positive electrode current collector and the external positive electrode terminal and the negative electrode current collector A non-aqueous electrolyte secondary battery is completed by connecting a negative electrode terminal that communicates with the outside using a current collector lead or the like, and sealing it in a battery case.

(f) 특성(f) characteristics

본 발명의 정극 활물질을 사용한 비수계 전해질 이차 전지는 고용량이며 고출력이 된다.The non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material of the present invention has a high capacity and high output.

특히, 보다 바람직한 형태로 얻어진 본 발명에 의한 정극 활물질을 사용한 비수계 전해질 이차 전지는, 예를 들어 2032형 코인 전지의 정극에 사용한 경우, 165㎃h/g 이상의 높은 초기 방전 용량과 낮은 정극 저항이 얻어지고, 더욱 고용량이며 고출력이다. 또한, 열 안정성이 높고, 안전성에 있어서도 우수하다고 할 수 있다.In particular, the non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material according to the present invention obtained in a more preferred form, for example, when used for the positive electrode of a 2032 type coin battery, has a high initial discharge capacity of 165 mAh/g or more and a low positive electrode resistance. obtained, with a higher capacity and higher output. Moreover, it can be said that thermal stability is high and it is excellent also in safety|security.

또한, 본 발명에 있어서의 정극 저항의 측정 방법을 예시하면, 다음과 같이 된다.In addition, if the measuring method of the positive electrode resistance in this invention is illustrated, it becomes as follows.

전기 화학적 평가 방법으로서 일반적인 교류 임피던스법으로 전지 반응의 주파수 의존성에 대하여 측정을 행하면, 용액 저항, 부극 저항과 부극 용량, 및 정극 저항과 정극 용량에 기초하는 나이퀴스트 선도가 도 6과 같이 얻어진다.As an electrochemical evaluation method, when the frequency dependence of the battery reaction is measured by a general AC impedance method, a Nyquist diagram based on solution resistance, negative electrode resistance and negative electrode capacity, and positive electrode resistance and positive electrode capacity is obtained as shown in FIG. .

전극에 있어서의 전지 반응은 전하 이동에 수반하는 저항 성분과 전기 이중층에 의한 용량 성분을 포함하고, 이들을 전기 회로로 나타내면 저항과 용량의 병렬 회로가 되고, 전지 전체로서는 용액 저항과 부극, 정극의 병렬 회로를 직렬로 접속한 등가 회로로 표현된다.The battery reaction in the electrode includes a resistance component accompanying charge transfer and a capacitance component due to an electric double layer, and when these are expressed as an electric circuit, a parallel circuit of resistance and capacity is obtained. It is expressed as an equivalent circuit in which circuits are connected in series.

이 등가 회로를 사용하여 측정한 나이퀴스트 선도에 대하여 피팅 계산을 행하여, 각 저항 성분, 용량 성분을 추정할 수 있다.Each resistance component and capacitance component can be estimated by performing a fitting calculation with respect to the Nyquist diagram measured using this equivalent circuit.

정극 저항은 얻어지는 나이퀴스트 선도의 저주파수측의 반원의 직경과 동등하다. 이상으로부터, 제작되는 정극에 대하여, 교류 임피던스 측정을 행하고, 얻어진 나이퀴스트 선도에 대하여 등가 회로에서 피팅 계산함으로써, 정극 저항을 추정할 수 있다.The positive electrode resistance is equal to the diameter of the semicircle on the low frequency side of the obtained Nyquist diagram. From the above, the positive electrode resistance can be estimated by performing AC impedance measurement on the produced positive electrode, and performing fitting calculation with an equivalent circuit with respect to the obtained Nyquist diagram.

[실시예][Example]

이하, 본 발명의 실시예를 사용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although it demonstrates concretely using the Example of this invention, this invention is not limited at all by these Examples.

본 발명에 의해 얻어진 정극 활물질을 사용한 정극을 갖는 이차 전지에 대하여, 그의 성능(초기 방전 용량, 정극 저항, 사이클 특성)을 측정했다.About the secondary battery which has a positive electrode using the positive electrode active material obtained by this invention, the performance (initial discharge capacity, positive electrode resistance, cycling characteristics) was measured.

이하, 본 발명의 실시예를 사용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 전혀 아니다.Hereinafter, although it demonstrates concretely using the Example of this invention, this invention is not limited by these Examples at all.

(전지의 제조 및 평가)(Manufacturing and evaluation of batteries)

정극 활물질의 평가에는 도 7에 나타내는 2032형 코인 전지(CBA)(이하, 코인형 전지라고 칭함)를 사용했다. 코인형 전지(CBA)는, 도 7에 나타낸 바와 같이 전극(EL)과, 이 전극(EL)을 내부에 수납하는 케이스(CA)로 구성되어 있다. 전극(EL)은, 정극(PE), 세퍼레이터(SE1) 및 부극(NE)을 포함하고, 이 순으로 배열되도록 적층되어 있고, 정극(PE)이 정극 캔(PC)의 내면에 접촉하고, 부극(NE)이 부극 캔(NC)의 내면에 접촉하도록 케이스(CA)에 수용되어 있다.For evaluation of the positive electrode active material, a 2032-type coin battery (CBA) (hereinafter referred to as a coin-type battery) shown in FIG. 7 was used. As shown in FIG. 7, the coin-type battery CBA is comprised by the electrode EL and the case CA which accommodates this electrode EL inside. The electrode EL includes a positive electrode PE, a separator SE1, and a negative electrode NE, and is stacked so as to be arranged in this order, and the positive electrode PE is in contact with the inner surface of the positive electrode can PC, and the negative electrode NE is accommodated in the case CA so as to contact the inner surface of the negative electrode can NC.

케이스(CA)는, 중공이며 또한 일단이 개구된 정극 캔(PC)과, 이 정극 캔(PC)의 개구부에 배치되는 부극 캔(NC)을 갖고 있고, 부극 캔(NC)을 정극 캔(PC)의 개구부에 배치하면, 부극 캔(NC)과 정극 캔(PC) 사이에 전극(EL)을 수용하는 공간이 형성되도록 구성되어 있다. 케이스(CA)는 개스킷(GA)을 구비하고 있고, 이 개스킷(GA)에 의해, 정극 캔(PC)과 부극 캔(NC) 사이가 비접촉의 상태를 유지하도록 상대적인 이동이 고정되어 있다. 또한, 개스킷(GA)은, 정극 캔(PC)과 부극 캔(NC)의 간극을 밀봉하여 케이스(CA) 내와 외부 사이를 기밀 액밀하게 차단하는 기능도 갖고 있다.The case CA has a hollow positive electrode can PC having an open one end, and a negative electrode can NC disposed in an opening of the positive electrode can PC, and the negative electrode can NC is connected to the positive electrode can PC. ), a space for accommodating the electrode EL is formed between the negative electrode can NC and the positive electrode can PC. The case CA is provided with the gasket GA, and the relative movement is fixed by this gasket GA so that the non-contact state between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC may be maintained. In addition, the gasket GA also has a function of sealing the gap between the positive electrode can PC and the negative electrode can NC to seal the airtight and liquid-tight barrier between the inside and the outside of the case CA.

코인형 전지(CBA)는 이하와 같이 하여 제작했다.The coin-type battery (CBA) was produced as follows.

먼저, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질 52.5㎎, 아세틸렌 블랙 15㎎ 및 폴리테트라불화에틸렌 수지(PTFE) 7.5㎎을 혼합하고, 100㎫의 압력으로 직경 11㎜, 두께 100㎛로 프레스 성형하여, 정극(PE)을 제작했다. 제작한 정극(PE)을 진공 건조기 중 120℃에서 12시간 건조했다. 이 정극(PE)과, 부극(NE), 세퍼레이터(SE1) 및 전해액을 사용하여, 코인형 전지(CBA)를, 노점이 -80℃로 관리된 Ar 분위기의 글로브 박스 내에서 제작했다.First, 52.5 mg of a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, 15 mg of acetylene black, and 7.5 mg of polytetrafluoroethylene resin (PTFE) are mixed, and press-molded to a diameter of 11 mm and a thickness of 100 μm at a pressure of 100 MPa, the positive electrode ( PE) was produced. The produced positive electrode (PE) was dried at 120 degreeC in a vacuum dryer for 12 hours. Using this positive electrode (PE), negative electrode (NE), separator (SE1), and electrolyte solution, a coin-type battery (CBA) was produced in a glove box in an Ar atmosphere in which the dew point was controlled at -80°C.

또한, 부극(NE)에는, 직경 14㎜의 원반상으로 펀칭된 평균 입경 20㎛ 정도의 흑연 분말과 폴리불화비닐리덴이 구리박에 도포된 부극 시트를 사용했다. 세퍼레이터(SE1)에는 막 두께 25㎛의 폴리에틸렌 다공막을 사용했다. 전해액에는, 1M의 LiClO4을 지지 전해질로 하는 에틸렌카르보네이트(EC)와 디에틸카르보네이트(DEC)의 등량 혼합액(도미야마 야쿠힌 고교 가부시키가이샤제)을 사용했다.Note that, for the negative electrode NE, a negative electrode sheet in which a graphite powder having an average particle diameter of about 20 μm and polyvinylidene fluoride punched out into a disk shape with a diameter of 14 mm and polyvinylidene fluoride was applied to a copper foil was used. A polyethylene porous film with a film thickness of 25 µm was used for the separator SE1. As the electrolyte solution, an equal amount mixture of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) using 1M LiClO 4 as a supporting electrolyte (manufactured by Tomiyama Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) was used.

제조한 코인형 전지(CBA)의 성능을 나타내는 초기 방전 용량, 정극 저항은 이하와 같이 평가했다. 초기 방전 용량은 코인형 전지(CBA)를 제작하고 나서 24시간 정도 방치하고, 개회로 전압 OCV(Open Circuit Voltage)가 안정된 후, 정극에 대한 전류 밀도를 0.1㎃/㎠로 하여 컷오프 전압 4.3V까지 충전하고, 1시간의 휴지 후, 컷오프 전압 3.0V까지 방전했을 때의 용량을 초기 방전 용량으로 했다.The initial discharge capacity and positive electrode resistance which show the performance of the manufactured coin-type battery (CBA) were evaluated as follows. The initial discharge capacity is left for about 24 hours after the coin-type battery (CBA) is manufactured, and after the open circuit voltage (OCV) is stabilized, the current density for the positive electrode is 0.1 mA/cm2 and the cut-off voltage is 4.3V. The capacity at the time of charging and discharging to a cut-off voltage of 3.0 V after a pause of 1 hour was taken as the initial discharge capacity.

정극 저항은 코인형 전지(CBA)를 충전 전위 4.1V로 충전하고, 주파수 응답 애널라이저 및 포텐쇼 갈바노스태트(솔라트론제, 1255B)를 사용하여 교류 임피던스법에 의해 측정하면, 도 6에 나타내는 나이퀴스트 플롯이 얻어진다. 이 나이퀴스트 플롯은 용액 저항, 부극 저항과 그 용량 및 정극 저항과 그 용량을 나타내는 특성 곡선의 합으로서 나타내고 있기 때문에, 이 나이퀴스트 플롯에 기초하여 등가 회로를 사용하여 피팅 계산을 행하여, 정극 저항의 값을 산출했다. 또한, 정극 저항은 비교예 1을 「1.00」으로 한 상대값을 산출했다.When the positive electrode resistance is measured by the AC impedance method using a frequency response analyzer and a potentio galvanostat (manufactured by Solartron, 1255B) by charging a coin-type battery (CBA) to a charging potential of 4.1 V, the age shown in FIG. A quist plot is obtained. Since this Nyquist plot is expressed as the sum of the characteristic curves indicating solution resistance, negative electrode resistance and its capacity, and positive electrode resistance and its capacity, fitting calculation is performed using an equivalent circuit based on this Nyquist plot, and positive electrode The value of the resistance was calculated. In addition, the positive electrode resistance computed the relative value which made Comparative Example 1 "1.00".

또한, 본 실시예에서는 복합 수산화물 제조, 정극 활물질 및 이차 전지의 제작에는 와코 준야쿠 고교 가부시키가이샤제 시약 특급의 각 시료를 사용했다.In addition, in this Example, each sample of Wako Junyaku Kogyo Co., Ltd. reagent grade was used for manufacture of a composite hydroxide, a positive electrode active material, and a secondary battery.

(실시예 1)(Example 1)

[정극 활물질의 제조][Production of positive electrode active material]

(제1 복합 산화물 입자의 제조)(Preparation of first composite oxide particles)

Ni을 주성분으로 하는 산화물과 수산화리튬을 혼합하여 소성하는 공지 기술에서 얻어진 Li1 . 020Ni0 . 91Co0 . 06Al0 . 03O2로 표현되는 리튬니켈 복합 산화물 입자의 분말을 모재로 했다. 500g의 모재에, 25℃의 순수를 500mL 첨가하고, 슬러리로 한 후, 교반을 15분간 행하여, 수세했다. 수세 후의 슬러리는 누체를 사용하여 여과하고, 고액 분리했다. 얻어진 세정 케이크의 수분율은 8.5질량%였다. Li 1 obtained by a known technique in which an oxide containing Ni as a main component and lithium hydroxide are mixed and calcined . 020 Ni 0 . 91 Co 0 . 06 Al 0 . The powder of lithium-nickel composite oxide particles represented by 03 O 2 was used as the base material. After adding 500 mL of 25 degreeC pure water to a 500 g base material, and setting it as a slurry, stirring was performed for 15 minutes, and it washed with water. The slurry after water washing was filtered using a Nutchet, and solid-liquid separation was carried out. The water content of the obtained washing|cleaning cake was 8.5 mass %.

모재에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.30원자%가 되도록 세정 케이크에 산화텅스텐(WO3)을 3.58g 첨가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다. 3.58 g of tungsten oxide (WO 3 ) was added to the washing cake so that the amount of W was 0.30 atomic % with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the base material, and a shaker mixer (Willi A. Bacofen (WAB)) A tungsten mixture was obtained by sufficiently mixing using TURBULA Type T2C (manufactured by TURBULA).

얻어진 텅스텐 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조(열처리)하고, 그 후 노냉했다.The obtained tungsten mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the bag made of aluminum, transferred to a container made of SUS, and left still drying (heat treatment) for 10 hours using a vacuum dryer heated to 190°C, followed by furnace cooling.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을, 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물을 갖는 리튬니켈 복합 산화물 입자(제1 복합 산화물 입자)를 얻었다. 얻어진 제1 복합 산화물 입자는 잉여 리튬양(텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 Li양)이 0.05질량% 이하인 것을 확인했다.Lithium nickel composite oxide particles (first composite oxide particles) having a lithium tungstate compound on the surface of primary particles of a core material (base material) were obtained by pulverizing the obtained dried tungsten mixture through a sieve of 38 μm. It was confirmed that the amount of excess lithium (the amount of Li contained in lithium compounds other than lithium tungstate) of the obtained first composite oxide particles was 0.05 mass % or less.

(제2 복합 산화물 입자의 제조)(Preparation of second composite oxide particles)

Ni을 주성분으로 하는 산화물과 수산화리튬을 혼합하여 소성하는 공지 기술에서 얻어진 Li1 . 020Ni0 . 91Co0 . 06Al0 . 03O2로 표현되는 리튬니켈 복합 산화물 입자의 분말 500g에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 하고, 15분간 수세하고, 고액 분리한 후, 건조하여 제2 복합 산화물 입자를 얻었다. 얻어진 제2 복합 산화물 입자는 잉여 리튬양이 0.05질량% 이하인 것을 확인했다. Li 1 obtained by a known technique in which an oxide containing Ni as a main component and lithium hydroxide are mixed and calcined . 020 Ni 0 . 91 Co 0 . 06 Al 0 . To 500 g of powder of lithium nickel composite oxide particles represented by 03 O 2 , 667 mL of pure water at 25° C. was added to make a slurry, washed with water for 15 minutes, separated from solid and liquid, and dried to obtain second composite oxide particles. It was confirmed that the obtained second composite oxide particles had an excess lithium content of 0.05 mass % or less.

(제1 복합 산화물 입자와 제2 복합 산화물 입자의 혼합)(Mixing of the first composite oxide particles and the second composite oxide particles)

얻어진 리튬니켈 복합 산화물 입자(제1 복합 산화물 입자) 300g에, 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물 입자) 300g을 가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 정극 활물질을 얻었다. 얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다. 또한, 얻어진 정극 활물질의 황산근 함유량은 0.05질량% 이하인 것이 확인되었다.To 300 g of the obtained lithium nickel composite oxide particles (first composite oxide particles), 300 g of lithium nickel composite oxide (second composite oxide particles) not containing a lithium tungstate compound was added, and a shaker mixer (Willi A. Bacofen (WAB)) TURBULA TypeT2C manufactured by the company) was sufficiently mixed to obtain a positive electrode active material. When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al. Moreover, it was confirmed that the sulfate radical content of the obtained positive electrode active material was 0.05 mass % or less.

[잉여 리튬 분석][Analysis of surplus lithium]

얻어진 정극 활물질의 잉여 리튬을, 정극 활물질로부터 용출되는 Li을 적정하는 것에 의해 평가했다. 얻어진 정극 활물질 1g에 순수 10ml를 가하여 1분간 교반 후, 여과한 여과액의 pH를 측정하면서 염산을 가해감으로써 출현하는 중화점으로부터 용출되는 리튬의 화합물 상태를 분석하여 잉여 리튬양을 평가했다. 잉여 리튬양은 정극 활물질의 전량에 대하여 0.02질량%였다.The excess lithium of the obtained positive electrode active material was evaluated by titrating Li eluted from the positive electrode active material. After adding 10 ml of pure water to 1 g of the obtained positive electrode active material, stirring for 1 minute, measuring the pH of the filtered filtrate while adding hydrochloric acid, the compound state of lithium eluted from the neutralization point was analyzed, and the amount of excess lithium was evaluated. The amount of excess lithium was 0.02 mass % with respect to the total amount of the positive electrode active material.

[전지 평가][Battery evaluation]

얻어진 정극 활물질을 사용하여 제작된 정극을 갖는 코인형 전지(CBA)의 전지 특성을 평가했다. 또한, 정극 저항은 비교예 1을 「1.00」으로 한 상대값을 평가값으로 했다. 초기 방전 용량은 213.1㎃h/g이었다.The battery characteristics of the coin-type battery (CBA) which has a positive electrode produced using the obtained positive electrode active material were evaluated. In addition, as for the positive electrode resistance, the relative value which made Comparative Example 1 "1.00" was made into the evaluation value. The initial discharge capacity was 213.1 mAh/g.

이하, 실시예 및 비교예에 대해서는, 비교예 1과 변경한 물질, 조건만을 나타낸다. 또한, 실시예 및 비교예의 초기 방전 용량 및 정극 저항의 평가값을 함께 표 1, 표 2에 나타낸다.Hereinafter, only the substances and conditions changed from Comparative Example 1 are shown for Examples and Comparative Examples. In addition, the evaluation values of the initial discharge capacity and positive electrode resistance of an Example and a comparative example are shown in Table 1 and Table 2 together.

(실시예 2)(Example 2)

리튬니켈 복합 산화물(모재)에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.45원자%가 되도록 세정 케이크에 산화텅스텐(WO3)을 5.37g 첨가한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다.Example 1 except that 5.37 g of tungsten oxide (WO 3 ) was added to the cleaning cake so that the amount of W was 0.45 atomic % with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the lithium nickel composite oxide (base material) In the same manner as described above, the mixture was sufficiently mixed using a shaker mixer device (TURBULA Type T2C manufactured by Willy A. Barcofen (WAB)) to obtain a tungsten mixture.

얻어진 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조하고, 그 후 노냉했다.The resulting mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the aluminum bag, transferred to a container made of SUS, and it left still drying using the vacuum dryer heated to 190 degreeC for 10 hours, and furnace-cooled after that.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물을 갖는 리튬니켈 복합 산화물(제1 복합 산화물)을 얻었다. 얻어진 복합 산화물(제1 복합 산화물) 300g에 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물 입자) 600g을 가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 정극 활물질을 얻었다.The obtained dried tungsten mixture was pulverized by sieving through a sieve having an eye size of 38 µm to obtain a lithium nickel composite oxide (first composite oxide) having a lithium tungstate compound on the primary particle surface of the core material (base material). To 300 g of the obtained complex oxide (first complex oxide), 600 g of a lithium nickel complex oxide (second complex oxide particles) not containing a lithium tungstate compound obtained in the same manner as in Example 1 was added, followed by a shaker mixer (Willi A. Bacofen ( The mixture was sufficiently mixed using TURBULA Type T2C) manufactured by WAB) to obtain a positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

(실시예 3)(Example 3)

리튬니켈 복합 산화물(모재)에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.75원자%가 되도록 세정 케이크에 산화텅스텐(WO3)을 8.98g 첨가한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다.Example 1 except that 8.98 g of tungsten oxide (WO 3 ) was added to the cleaning cake so that the amount of W was 0.75 atomic % with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the lithium nickel composite oxide (base material) In the same manner as described above, the mixture was sufficiently mixed using a shaker mixer device (TURBULA Type T2C manufactured by Willy A. Barcofen (WAB)) to obtain a tungsten mixture.

얻어진 텅스텐 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조하고, 그 후 노냉했다.The obtained tungsten mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the aluminum bag, transferred to a container made of SUS, and it left still drying using the vacuum dryer heated to 190 degreeC for 10 hours, and furnace-cooled after that.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 텅스텐산리튬 화합물을 갖는 리튬니켈 복합 산화물(제1 복합 산화물)을 얻었다.Lithium-nickel composite oxide (first composite oxide) having a lithium tungstate compound obtained in the same manner as in Example 1 on the surface of primary particles of a core material (base material) by pulverizing the obtained dried tungsten mixture through a sieve of 38 µm got

얻어진 복합 산화물(제1 복합 산화물) 300g에 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물 입자) 1200g을 가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 정극 활물질을 얻었다.To 300 g of the obtained composite oxide (first composite oxide), 1200 g of lithium nickel composite oxide (second composite oxide particles) not containing a lithium tungstate compound was added, and a shaker mixer (TURBULA TypeT2C manufactured by Willie A. Bacofen (WAB)) was stirred. It used and thoroughly mixed to obtain a positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

(실시예 4)(Example 4)

500g의 모재에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 하고, 15분간의 수세를 행하였다. 수세 후에는 누체를 사용하여 여과함으로써 고액 분리했다. 세정 케이크의 수분율은 8.5질량%였다.667 mL of 25 degreeC pure water was added to a 500-g base material, it was set as the slurry, and water washing for 15 minutes was performed. After washing with water, solid-liquid separation was performed by filtration using a Nutche. The moisture content of the washing cake was 8.5% by mass.

리튬니켈 복합 산화물(모재)에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.30원자%가 되도록 세정 케이크에 텅스텐산리튬(LWO:Li2WO4)을 4.04g 첨가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다.4.04 g of lithium tungstate (LWO:Li 2 WO 4 ) is added to the cleaning cake so that the amount of W is 0.30 atomic % with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the lithium nickel composite oxide (base material), It thoroughly mixed using a shaker mixer apparatus (TURBULA TypeT2C manufactured by Willy A. Barcofen (WAB)) to obtain a tungsten mixture.

얻어진 텅스텐 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조하고, 그 후 노냉했다.The obtained tungsten mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the aluminum bag, transferred to a container made of SUS, and it left still drying using the vacuum dryer heated to 190 degreeC for 10 hours, and furnace-cooled after that.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물을 갖는 리튬니켈 복합 산화물(제1 복합 산화물)을 얻었다.The obtained dried tungsten mixture was pulverized by sieving through a sieve having an eye size of 38 µm to obtain a lithium nickel composite oxide (first composite oxide) having a lithium tungstate compound on the primary particle surface of the core material (base material).

얻어진 복합 산화물(제1 복합 산화물) 300g에 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물 입자) 300g을 추가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 혼합 정극 활물질을 얻었다.To 300 g of the obtained complex oxide (first complex oxide), 300 g of a lithium nickel complex oxide (second complex oxide particles) not containing a lithium tungstate compound obtained in the same manner as in Example 1 was added, followed by a shaker mixer (Willi A. Bacofen) (TURBULA Type T2C manufactured by (WAB)) was sufficiently mixed to obtain a mixed positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

(실시예 5)(Example 5)

500g의 모재에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 하고, 15분간의 수세를 행하였다. 수세 후에는 누체를 사용하여 여과함으로써 고액 분리했다. 세정 케이크의 수분율은 8.5질량%였다.667 mL of 25 degreeC pure water was added to a 500-g base material, it was set as the slurry, and water washing for 15 minutes was performed. After washing with water, solid-liquid separation was performed by filtration using a Nutche. The moisture content of the washing cake was 8.5% by mass.

리튬니켈 복합 산화물(모재)에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.45원자%가 되도록 세정 케이크에 텅스텐산리튬(LWO:Li2WO4)을 6.06g 첨가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다.6.06 g of lithium tungstate (LWO:Li 2 WO 4 ) is added to the cleaning cake so that the amount of W is 0.45 atomic% based on the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the lithium nickel composite oxide (base material), It thoroughly mixed using a shaker mixer apparatus (TURBULA TypeT2C manufactured by Willy A. Barcofen (WAB)) to obtain a tungsten mixture.

얻어진 텅스텐 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조하고, 그 후 노냉했다.The obtained tungsten mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the aluminum bag, transferred to a container made of SUS, and it left still drying using the vacuum dryer heated to 190 degreeC for 10 hours, and furnace-cooled after that.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물(제1 복합 산화물)을 갖는 리튬니켈 복합 산화물을 얻었다.The obtained dried tungsten mixture was pulverized by sieving through a sieve having an eye size of 38 µm to obtain a lithium nickel composite oxide having a lithium tungstate compound (first composite oxide) on the primary particle surface of the core material (base material).

얻어진 복합 산화물(제1 복합 산화물) 300g에 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물) 600g을 가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 정극 활물질을 얻었다.To 300 g of the obtained composite oxide (first composite oxide), 600 g of a lithium nickel composite oxide (second composite oxide) not containing a lithium tungstate compound obtained in the same manner as in Example 1 was added, followed by a shaker mixer (Willi A. Bacofen (WAB) ) manufactured by TURBULA Type T2C) was thoroughly mixed to obtain a positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

(실시예 6)(Example 6)

500g의 모재에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 하고, 15분간의 수세를 행하였다. 수세 후에는 누체를 사용하여 여과함으로써 고액 분리했다. 세정 케이크의 수분율은 8.5질량%였다.667 mL of 25 degreeC pure water was added to a 500-g base material, it was set as the slurry, and water washing for 15 minutes was performed. After washing with water, solid-liquid separation was performed by filtration using a Nutche. The moisture content of the washing cake was 8.5% by mass.

리튬니켈 복합 산화물(모재)에 포함되는 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 W양이 0.75원자%가 되도록 세정 케이크에 텅스텐산리튬(LWO:Li2WO4)을 10.14g 첨가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 텅스텐 혼합물을 얻었다.10.14 g of lithium tungstate (LWO:Li 2 WO 4 ) is added to the cleaning cake so that the amount of W is 0.75 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al contained in the lithium nickel composite oxide (base material), It thoroughly mixed using a shaker mixer apparatus (TURBULA TypeT2C manufactured by Willy A. Barcofen (WAB)) to obtain a tungsten mixture.

얻어진 텅스텐 혼합물은 알루미늄제 주머니 속에 넣고, 질소 가스 퍼지한 후에 라미네이트하고, 80℃로 가온한 건조기에 1시간 정도 넣었다. 가온 후에는 알루미늄제 주머니로부터 취출하고, SUS제 용기에 옮겨 넣고, 190℃로 가온한 진공 건조기를 사용하여 10시간, 정치 건조하고, 그 후 노냉했다.The obtained tungsten mixture was placed in an aluminum bag, purged with nitrogen gas, laminated, and placed in a dryer heated to 80° C. for about 1 hour. After heating, it was taken out from the aluminum bag, transferred to a container made of SUS, and it left still drying using the vacuum dryer heated to 190 degreeC for 10 hours, and furnace-cooled after that.

얻어진 건조 후의 텅스텐 혼합물을 눈 크기 38㎛의 체에 걸러 해쇄함으로써, 코어재(모재)의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물(제1 복합 산화물)을 갖는 리튬니켈 복합 산화물을 얻었다.The obtained dried tungsten mixture was pulverized by sieving through a sieve having an eye size of 38 µm to obtain a lithium nickel composite oxide having a lithium tungstate compound (first composite oxide) on the primary particle surface of the core material (base material).

얻어진 복합 산화물(제1 복합 산화물) 300g에 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻은 텅스텐산리튬 화합물을 포함하지 않는 리튬니켈 복합 산화물(제2 복합 산화물) 1200g을 가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 혼합 정극 활물질을 얻었다.To 300 g of the obtained complex oxide (first complex oxide), 1200 g of a lithium nickel complex oxide (second complex oxide) not containing a lithium tungstate compound obtained in the same manner as in Example 1 was added, and a shaker mixer (Willi A. Bacofen (WAB) ) manufactured by TURBULA Type T2C) was sufficiently mixed to obtain a mixed positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

500g의 상기 모재와 동일한 조성의 리튬니켈 복합 산화물 입자에, 25℃의 순수를 500mL 첨가하여 슬러리로 한 것, 고액 분리 후의 세정 케이크에 텅스텐 화합물을 첨가하지 않은 것 이외는 실시예 1의 제1 복합 산화물과 마찬가지로 하여 복합 산화물 입자(제2 복합 산화물에 상당)를 얻고, 이것을 정극 활물질로 했다.The first composite of Example 1, except that 500 g of lithium nickel composite oxide particles having the same composition as the base material were added to 500 mL of pure water at 25° C. to make a slurry, and no tungsten compound was added to the cleaning cake after solid-liquid separation In the same manner as the oxide, composite oxide particles (corresponding to the second composite oxide) were obtained, and this was used as a positive electrode active material.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

500g의 모재와 동일한 조성의 리튬니켈 복합 산화물 입자에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 한 것, 고액 분리 후의 세정 케이크에 텅스텐 화합물을 첨가하지 않은 것 이외는 실시예 1의 제1 복합 산화물과 마찬가지로 하여 복합 산화물 입자(제2 복합 산화물에 상당)를 얻고, 이것을 정극 활물질로 했다.The first composite oxide of Example 1, except that 667 mL of 25°C pure water was added to 500 g of lithium nickel composite oxide particles having the same composition as the base material to make a slurry, and no tungsten compound was added to the cleaning cake after solid-liquid separation In the same manner as above, composite oxide particles (corresponding to the second composite oxide) were obtained, and this was used as a positive electrode active material.

(비교예 3)(Comparative Example 3)

500g의 모재에, 25℃의 순수를 667mL 첨가하여 슬러리로 한 것, 고액 분리 후의 세정 케이크에 텅스텐 화합물을 첨가하지 않은 것 이외는 실시예 1의 제1 복합 산화물과 마찬가지로 하여 복합 산화물 입자(제2 복합 산화물에 상당)를 얻었다. 얻어진 복합 산화물 입자(제2 복합 산화물에 상당)에, 텅스텐산리튬(LWO:Li2WO4) 분말 2.0g을 첨가하고, 셰이커 믹서 장치(윌리 에이 바코펜(WAB)사제 TURBULA TypeT2C)를 사용하여 충분히 혼합하여, 정극 활물질을 얻었다.In the same manner as in the first composite oxide of Example 1, the composite oxide particles (2nd equivalent to a complex oxide). To the obtained composite oxide particles (corresponding to the second composite oxide), 2.0 g of lithium tungstate (LWO:Li 2 WO 4 ) powder was added, and using a shaker mixer (TURBULA TypeT2C manufactured by Willy A. Bacofen (WAB)) The mixture was sufficiently mixed to obtain a positive electrode active material.

얻어진 정극 활물질의 텅스텐 함유량을 ICP법에 의해 분석한바, 텅스텐 함유량은 Ni, Co 및 Al의 원자수의 합계에 대하여 0.15원자%인 것이 확인되었다.When the tungsten content of the obtained positive electrode active material was analyzed by the ICP method, it was confirmed that the tungsten content was 0.15 atomic% with respect to the total number of atoms of Ni, Co and Al.

Figure 112017060269016-pat00001
Figure 112017060269016-pat00001

Figure 112017060269016-pat00002
Figure 112017060269016-pat00002

[평가][evaluation]

표 1, 표 2로부터 명백해진 바와 같이, 실시예의 정극 활물질은 본 발명에 따라 제조되었기 때문에, 초기 방전 용량이 높고, 정극 저항도 낮은 것이 되어 있고, 비교예 1, 2에 비해 우수한 전지 특성을 나타낸다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에서 얻어진 정극 활물질의 단면 SEM 관찰 결과의 일례를 나타내지만, 얻어진 정극 활물질은 일차 입자 및 일차 입자가 응집하여 구성된 이차 입자를 포함하고, 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 텅스텐산리튬을 포함하는 미립자를 도 3에 있어서 원으로 둘러싸서 나타낸다.As is clear from Tables 1 and 2, since the positive electrode active materials of Examples were manufactured according to the present invention, they have high initial discharge capacity and low positive electrode resistance, and exhibit superior battery characteristics compared to Comparative Examples 1 and 2 . 3 shows an example of cross-sectional SEM observation results of the positive electrode active material obtained in Examples of the present invention, the obtained positive electrode active material includes primary particles and secondary particles constituted by aggregation of primary particles, and tungstic acid on the surface of the primary particles It was confirmed that lithium was formed. The microparticles|fine-particles containing lithium tungstate are enclosed by the circle in FIG. 3 and are shown.

한편, 비교예 1 및 비교예 2에서는 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬을 포함하는 미립자가 형성되어 있지 않기 때문에, 정극 저항이 대폭으로 높아, 고출력화의 요구에 대응하는 것은 곤란하다. 또한, 비교예 3에서는 텅스텐산리튬을 첨가한 것에 의한 저항 저감 효과는 있지만, 리튬니켈 복합 산화물의 일차 입자 표면에 텅스텐산리튬 화합물이 형성되어 있지 않기 때문에, 초기 방전 용량이 낮은 전지가 되어 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since fine particles containing lithium tungstate are not formed on the surface of the primary particles, the positive electrode resistance is significantly high, and it is difficult to meet the demand for higher output. In Comparative Example 3, although there is an effect of reducing the resistance by adding lithium tungstate, since the lithium tungstate compound is not formed on the surface of the primary particles of the lithium nickel composite oxide, the battery has a low initial discharge capacity.

본 발명의 정극 활물질을 사용한 비수계 전해질 이차 전지는 항상 고용량이 요구되는 소형 휴대 전자 기기(노트북형 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등)의 전원에 적합하게 사용되고, 고출력이 요구되는 전기 자동차용 전지에도 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 비수계 전해질 이차 전지는 우수한 안전성을 갖고, 소형화, 고출력화가 가능한 점에서, 탑재 스페이스에 제약을 받는 전기 자동차용 전원으로서 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 정극 활물질을 사용한 비수계 전해질 이차 전지는 순수하게 전기 에너지로 구동하는 전기 자동차용의 전원뿐만 아니라, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 연소 기관과 병용하는, 소위 하이브리드 차용의 전원으로서도 사용할 수 있다.The non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material of the present invention is suitably used as a power source for small portable electronic devices (such as notebook-type personal computers and mobile phone terminals) that always require high capacity, and is also suitable for batteries for electric vehicles requiring high output. can be used In addition, the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention has excellent safety and can be miniaturized and high-output, so that it can be suitably used as a power source for an electric vehicle that is limited by a mounting space. In addition, the non-aqueous electrolyte secondary battery using the positive electrode active material of the present invention can be used not only as a power source for an electric vehicle driven purely by electric energy, but also as a power source for a so-called hybrid vehicle used in combination with a combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. can

1 : 제1 리튬니켈 복합 산화물
2 : 제2 리튬니켈 복합 산화물
3, 3a, 3b : 일차 입자(제1 리튬니켈 복합 산화물)
4 : 이차 입자(제1 리튬니켈 복합 산화물)
5 : 코어재
6, 6a, 6b : 텅스텐산리튬
7 : 일차 입자(제2 리튬니켈 복합 산화물)
8 : 이차 입자(제2 리튬니켈 복합 산화물)
10 : 정극 활물질
CBA : 코인형 전지
CA : 케이스
PC : 정극 캔
NC : 부극 캔
GA : 개스킷
EL : 전극
PE : 정극
NE : 부극
SE1 : 세퍼레이터
1: first lithium nickel composite oxide
2: Second lithium nickel composite oxide
3, 3a, 3b: primary particles (first lithium nickel composite oxide)
4: secondary particles (first lithium nickel composite oxide)
5: core material
6, 6a, 6b: lithium tungstate
7: Primary particle (second lithium nickel composite oxide)
8: secondary particles (second lithium nickel composite oxide)
10: positive electrode active material
CBA: Coin-type battery
CA: case
PC: positive electrode can
NC: negative electrode can
GA: gasket
EL: electrode
PE: positive electrode
NE: negative electrode
SE1 : Separator

Claims (23)

텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 구비하고,
상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재와, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치하는 상기 일차 입자의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬으로 구성되고,
상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz2Ni1 -x2- y2Cox2M2 y2O2(단, 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M2는 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자로 구성되는
것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
Mixing the first lithium-nickel composite oxide particles containing lithium tungstate and the second lithium-nickel composite oxide particles not containing lithium tungstate;
The first lithium-nickel composite oxide particles have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M 1 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a core material including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other, and the first lithium-nickel composite Consisting of lithium tungstate present on the surface of the oxide particle and at least a part of the surface of the primary particle positioned therein,
The second lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z2 Ni 1 -x2- y2 Co x2 M 2 y2 O 2 (provided that 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M 2 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and is composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other.
A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that.
제1항에 있어서, 상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는 상기 혼합 전에 수세되는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the second lithium-nickel composite oxide particles are washed with water before mixing. 제2항에 있어서, 상기 수세 시의 슬러리 농도가 500g/L 이상 2500g/L 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein the slurry concentration at the time of washing with water is 500 g/L or more and 2500 g/L or less. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자 및 상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는 그 양쪽의 표면 및 내부에 위치하는 일차 입자의 표면에 존재하는 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 상기 정극 활물질 전량에 대하여 0.05질량% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The tungstic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein the first lithium-nickel composite oxide particles and the second lithium-nickel composite oxide particles are present on both surfaces of the lithium-nickel composite oxide particles and on the surface of the primary particles located therein. A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the amount of lithium contained in a lithium compound other than lithium is 0.05 mass % or less with respect to the total amount of the positive electrode active material. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정극 활물질에 포함되는 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 함유량이, 상기 정극 활물질 전량에 대하여 10질량% 이상이 되도록, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와 상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The first lithium nickel according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the first lithium nickel composite oxide particles contained in the positive electrode active material is 10% by mass or more with respect to the total amount of the positive electrode active material. A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising mixing the composite oxide particles and the second lithium nickel composite oxide particles. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자에 포함되는 텅스텐양이, 상기 정극 활물질에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 0.03원자% 이상 2.5원자% 이하가 되도록, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와 상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 혼합하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The amount of tungsten contained in the first lithium-nickel composite oxide particles is 0.03 atoms with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the positive electrode active material according to any one of claims 1 to 3 % or more and 2.5 atomic% or less, comprising mixing the first lithium-nickel composite oxide particles and the second lithium-nickel composite oxide particles. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 전에,
조성이 Liz3Ni1 -x3- y3Cox3M1 y3O2(단, 0.00≤x3≤0.35, 0.00≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 응집하여 구성된 이차 입자를 포함하는 모재와,
상기 모재 전량에 대하여 2질량% 이상의 수분과,
텅스텐 화합물, 또는 텅스텐 화합물 및 텅스텐을 포함하지 않는 리튬 화합물
을 함유한 텅스텐 혼합물을 조정하는 것과,
얻어진 상기 텅스텐 혼합물을 열처리하여 상기 모재의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 텅스텐산리튬을 형성시켜, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자를 얻는 것
을 구비하고,
상기 텅스텐 혼합물은, 함유되는 텅스텐 전량에 대한, 상기 수분 및 텅스텐 화합물, 또는 수분, 텅스텐 화합물 및 리튬 화합물에 함유되는 리튬 전량의 몰비가 5 이하인
것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.
According to any one of claims 1 to 3, before the mixing,
The composition is Li z3 Ni 1 -x3- y3 Co x3 M 1 y3 O 2 (provided that 0.00≤x3≤0.35, 0.00≤y3≤0.35, 0.95≤z3≤1.20, M 1 is Mn, V, Mg, Mo, Nb , Ti and at least one element selected from Al), and a base material including secondary particles formed by aggregation of a plurality of primary particles;
2% by mass or more of moisture with respect to the total amount of the base material,
A tungsten compound, or a tungsten compound and a lithium compound that does not contain tungsten
Adjusting the tungsten mixture containing
To obtain the first lithium-nickel composite oxide particles by heat-treating the obtained tungsten mixture to form lithium tungstate on the surface of the base material and the surface of the primary particles therein
to provide
In the tungsten mixture, the molar ratio of the moisture and the tungsten compound, or the moisture, the tungsten compound, and the total amount of lithium contained in the lithium compound to the total amount of tungsten contained is 5 or less.
A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that.
제7항에 있어서, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는 그의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재하는, 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자에 대하여 0.05질량% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The first lithium-nickel composite oxide particle according to claim 7, wherein the amount of lithium contained in the lithium compound other than lithium tungstate existing on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and the surface of the primary particle therein is the first lithium-nickel composite oxide particle It is 0.05 mass % or less with respect to the manufacturing method of the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary batteries characterized by the above-mentioned. 제7항에 있어서, 상기 열처리 전에, 상기 모재와 물을 혼합하여 슬러리를 형성하고, 상기 모재를 수세하는 것과, 상기 수세한 모재를 고액 분리하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 7, wherein before the heat treatment, the base material and water are mixed to form a slurry, the base material is washed with water, and the washed base material is solid-liquid separated. A method for producing an active material. 제9항에 있어서, 상기 모재의 수세 슬러리의 농도가 500g/L 이상 2500g/L 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The method for manufacturing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 9, wherein the concentration of the washing slurry of the base material is 500 g/L or more and 2500 g/L or less. 제9항에 있어서, 상기 수세한 모재를 고액 분리했을 때, 얻어지는 세정 케이크의 수분율이 3.0질량% 이상 15.0질량% 이하로 제어되는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.10. The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 9, wherein when the washed base material is solid-liquid separated, the water content of the resulting cleaning cake is controlled to be 3.0 mass % or more and 15.0 mass % or less. 제7항에 있어서, 상기 텅스텐 화합물이, 산화텅스텐(WO3), 텅스텐산(WO3ㆍH2O), Li2WO4, Li4WO5 및 Li6W2O9 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.According to claim 7, wherein the tungsten compound, tungsten oxide (WO 3 ), tungstic acid (WO 3 ·H 2 O), Li 2 WO 4 , Li 4 WO 5 and Li 6 W 2 O 9 at least any one A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, comprising: 제7항에 있어서, 상기 열처리에 있어서의 열처리의 온도가 100℃ 이상 600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The method for manufacturing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 7, wherein a temperature of the heat treatment in the heat treatment is 100°C or more and 600°C or less. 제7항에 있어서, 상기 텅스텐 화합물에 포함되는 텅스텐양이, 상기 모재에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여, 0.05원자% 이상 3.0원자% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질의 제조 방법.The non-aqueous electrolyte secondary according to claim 7, wherein the amount of tungsten contained in the tungsten compound is 0.05 atomic % or more and 3.0 atomic % or less with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the base material. A method for producing a positive electrode active material for a battery. 텅스텐산리튬을 포함하는 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자와, 텅스텐산리튬을 포함하지 않는 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자를 포함하고,
상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz1Ni1 -x1- y1Cox1M1 y1O2(단, 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M1은 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자를 포함하는 코어재와, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치하는 상기 일차 입자의 표면의 적어도 일부에 존재하는 텅스텐산리튬으로 구성되고,
상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자는, 조성이 Liz2Ni1 -x2- y2Cox2M2 y2O2(단, 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M2는 Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti 및 Al에서 선택되는 적어도 1종의 원소)로 표현되고, 복수의 일차 입자가 서로 응집한 이차 입자로 구성되는
것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.
A first lithium-nickel composite oxide particle containing lithium tungstate and a second lithium-nickel composite oxide particle not containing lithium tungstate,
The first lithium-nickel composite oxide particles have a composition of Li z1 Ni 1 -x1- y1 Co x1 M 1 y1 O 2 (provided that 0≤x1≤0.35, 0≤y1≤0.35, 0.95≤z1≤1.15, M 1 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and a core material including secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other, and the first lithium-nickel composite Consisting of lithium tungstate present on the surface of the oxide particle and at least a part of the surface of the primary particle positioned therein,
The second lithium nickel composite oxide particles have a composition of Li z2 Ni 1 -x2- y2 Co x2 M 2 y2 O 2 (provided that 0≤x2≤0.35, 0≤y2≤0.35, 0.95≤z2≤1.15, M 2 is represented by at least one element selected from Mn, V, Mg, Mo, Nb, Ti and Al), and is composed of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated with each other.
A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that.
제15항에 있어서, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자 및 상기 제2 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부에 위치되는 일차 입자의 표면에 존재하는, 텅스텐산리튬 이외의 리튬 화합물에 함유되는 리튬양이, 상기 정극 활물질의 전량에 대하여 0.05질량% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The amount of lithium contained in the lithium compound other than lithium tungstate according to claim 15, which is present on the surfaces of the first lithium nickel composite oxide particles and the second lithium nickel composite oxide particles and on the surfaces of the primary particles positioned therein. The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that it is 0.05 mass % or less with respect to the total amount of the positive electrode active material. 제15항에 있어서, 정극 활물질에 포함되는 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 양이, 상기 정극 활물질의 전량에 대하여 10질량% 이상인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 15, wherein the amount of the first lithium-nickel composite oxide particles contained in the positive electrode active material is 10% by mass or more with respect to the total amount of the positive electrode active material. 제15항에 있어서, 상기 텅스텐산리튬에 포함되는 텅스텐양이, 상기 정극 활물질에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.03원자% 이상 2.5원자% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The non-aqueous electrolyte according to claim 15, wherein the amount of tungsten contained in the lithium tungstate is 0.03 atomic % or more and 2.5 atomic % or less with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the positive electrode active material. A positive electrode active material for secondary batteries. 제15항에 있어서, 상기 텅스텐산리튬에 포함되는 텅스텐양이, 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자에 포함되는 Ni, Co 및 M의 원자수의 합계에 대하여 0.05원자% 이상 3.0원자% 이하인 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.16. The method according to claim 15, wherein the amount of tungsten contained in the lithium tungstate is 0.05 atomic % or more and 3.0 atomic % or less with respect to the total number of atoms of Ni, Co and M contained in the first lithium nickel composite oxide particles. A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery. 제15항에 있어서, 상기 텅스텐산리튬이, 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자로서 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The non-aqueous electrolyte according to claim 15, wherein the lithium tungstate is present as fine particles with a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and on the surface of the inner primary particle. A positive electrode active material for secondary batteries. 제15항에 있어서, 상기 텅스텐산리튬이, 막 두께 1㎚ 이상 200㎚ 이하의 피막으로서 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The non-aqueous electrolyte according to claim 15, wherein the lithium tungstate is present on the surface of the first lithium-nickel composite oxide particle and the surface of the inner primary particle as a film having a film thickness of 1 nm or more and 200 nm or less. A positive electrode active material for secondary batteries. 제15항에 있어서, 상기 텅스텐산리튬이, 입자 직경 1㎚ 이상 500㎚ 이하의 미립자 및 막 두께 1㎚ 이상 200㎚ 이하의 피막의 양 형태로서 상기 제1 리튬니켈 복합 산화물 입자의 표면 및 내부의 일차 입자의 표면에 존재하는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질.The method according to claim 15, wherein the lithium tungstate is in the form of fine particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less and a film having a film thickness of 1 nm or more and 200 nm or less on the surface and inside of the first lithium-nickel composite oxide particles. A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, characterized in that it exists on the surface of the primary particles. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활물질을 포함하는 정극을 갖는 것을 특징으로 하는 비수계 전해질 이차 전지.It has a positive electrode containing the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries in any one of Claims 15-22, The non-aqueous electrolyte secondary battery characterized by the above-mentioned.
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