KR20070015637A - Process for producing positive-electrode active material for lithium secondary cell - Google Patents

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Abstract

저렴한 수산화 코발트 및 탄산 리튬을 사용하여, 부피 용량 밀도, 안전성, 충방전 사이클 내구성, 프레스 밀도 및 생산성이 뛰어난 리튬 2차 전지 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조방법을 제공한다. Using inexpensive cobalt hydroxide and lithium carbonate, there is provided a method for producing a lithium cobalt composite oxide for lithium secondary battery positive electrode having excellent volume capacity density, safety, charge and discharge cycle durability, press density and productivity.

수산화 코발트 분말과 탄산 리튬 분말을, 리튬/코발트의 원자비가 0.98∼1.01이 되도록 혼합한 혼합물을 250∼700℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성시키고, 다시 그 소성물을 850∼1050℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성시키거나 또는 250∼600℃에서의 승온속도를 4℃/분 이하로 승온시키고, 850∼1050℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성한다. The mixture obtained by mixing the cobalt hydroxide powder and the lithium carbonate powder in such a manner that the atomic ratio of lithium / cobalt is 0.98 to 1.01 was calcined in an oxygen-containing atmosphere at 250 to 700 ° C., and the calcined product was then heated in an oxygen-containing atmosphere at 850 to 1050 ° C. The temperature is raised to 4 ° C./min or lower at a temperature of 250 ° C. to 600 ° C., and the temperature is raised at 850 ° C. to 1050 ° C. in an oxygen-containing atmosphere.

리튬 2차 전지 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조방법 Method for producing lithium cobalt composite oxide for lithium secondary battery positive electrode

Description

리튬 2차 전지용 양극활물질의 제조방법{PROCESS FOR PRODUCING POSITIVE-ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY CELL}Manufacturing method of positive electrode active material for lithium secondary battery {PROCESS FOR PRODUCING POSITIVE-ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM SECONDARY CELL}

본 발명은, 저렴한 원료인 수산화 코발트와 탄산리튬을 사용하여, 큰 부피용량밀도, 높은 대전류 방전 특성, 높은 안전성, 큰 충방전 사이클 내구성, 높은 프레스밀도, 및 높은 생산성을 갖는 리튬 2차 전지 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조방법, 제조된 리튬 코발트 복합산화물을 포함하는 리튬 2차 전지용 양극, 및 리튬 2차 전지에 관한 것이다.The present invention is a lithium secondary battery positive electrode having a high bulk capacity density, high large current discharge characteristics, high safety, large charge and discharge cycle durability, high press density, and high productivity using cobalt hydroxide and lithium carbonate, which is an inexpensive raw material The present invention relates to a method for producing a lithium cobalt composite oxide, a cathode for a lithium secondary battery including the manufactured lithium cobalt composite oxide, and a lithium secondary battery.

최근, 기기의 포터블화, 무선화가 진행됨에 따라서, 소형, 경량이며 또한 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬 2차 전지 등의 비수(非水)전해액 2차 전지에 대한 요구가 더욱더 높아지고 있다. 이러한 비수전해액 2차 전지용의 양극활물질로는, LiCoO2, LiNiO2, LiNiO .8 Co0 .2O2, LiMn2O4, LiMnO2등의 리튬과 전이금속의 복합산화물이 알려져있다. In recent years, as portable devices and wireless devices have progressed, demands for nonaqueous electrolyte secondary batteries such as lithium secondary batteries having small size, light weight, and high energy density have increased. As a cathode active material of these nonaqueous electrolyte secondary battery is, LiCoO 2, LiNiO 2, LiNi O .8 Co 0 .2 O 2, LiMn 2 O 4, LiMnO 2 has a composite oxide of lithium and transition metal, such as known.

그 중에서도, 리튬 코발트 복합산화물(LiCoO2)을 양극활물질로서 사용하여, 리튬 합금, 그라파이트, 카본화이버 등의 카본을 음극으로 사용한 리튬 2차 전지는 4V급의 높은 전압을 얻을 수 있으므로, 높은 에너지 밀도를 갖는 전지로 널리 사용되고 있다.Among them, lithium secondary batteries using lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a cathode active material and carbons such as lithium alloy, graphite, carbon fiber, etc. as a negative electrode can obtain a high voltage of 4V class, and thus have high energy density. It is widely used as a battery having a.

리튬 코발트 복합산화물의 제조방법으로는, 코발트 원료로 사삼산화 코발트를 사용하고, 리튬원료로서 탄산리튬을 사용하는 것이 일반적이다. As a method for producing a lithium cobalt composite oxide, it is common to use cobalt trioxide as a cobalt raw material and to use lithium carbonate as a lithium raw material.

또한, 옥시 수산화 코발트와 탄산리튬을 사용하는 방법도 최근 공업적으로 행하여지게 되었다. 이들 사삼산화코발트나 옥시 수산화 코발트는 수산화 코발트의 산화에 의해 제조된다. 수산화 코발트는 코발트의 원료로서 사삼산화코발트나 옥시 수산화 코발트의 원재료이므로 저렴하다.In addition, a method of using oxy cobalt hydroxide and lithium carbonate has also been recently performed industrially. These cobalt trioxide and oxy cobalt hydroxide are produced by oxidation of cobalt hydroxide. Cobalt hydroxide is inexpensive because it is a raw material of cobalt trioxide or cobalt oxyhydroxide as a raw material of cobalt.

수산화 코발트와 탄산리튬으로부터 코발트산 리튬을 제조하는 방법이 일본 공개특허공보 2002-321921호에 알려져 있다. 이 일본 공개특허공보 2002-321921호에는, 우선 수산화 코발트 분체와 탄산리튬 분체를, Li/Co의 몰비가 1.02∼1.06이 되도록 혼합하고, 혼합물을 조립(造粒)하여, 1차 소성을 600∼700 ℃에서 실시한 후, 소성물을 분쇄한 후, 2차 소성을 750∼1000℃에서 실시하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 2002-321921호에 기재된 방법은, 소성전의 원료혼합 분말의 조립이나 1차 소성 후의 분쇄공정 등을 필수로 하고 있고, 제조공정이 번잡하고, 제조비용이 비싸게 됨과 동시에, 충방전 사이클 내구성이 부족한 점 등의 문제가 있다. 따라서, 비용이 저렴한 원료인 수산화 코발트를 사용하여, 리튬 2차 전지의 양극으로 바람직한 입도분포를 갖고 또한 성능이 좋은 양극이 되는 리튬 코발트 복합산화물을 제조할 수 있다는 것은 당업자라 하더라도 예상할 수 있는 것은 아니었다.A method for producing lithium cobalt acid from cobalt hydroxide and lithium carbonate is known from Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-321921. In Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-321921, first, cobalt hydroxide powder and lithium carbonate powder are mixed so as to have a molar ratio of Li / Co of 1.02 to 1.06, granulated mixtures, and primary firing is performed at 600 to It is characterized by performing secondary baking at 750-1000 degreeC after grinding at 700 degreeC, after baking a sintered material. However, the method described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-321921 requires the granulation of the raw material mixed powder before firing, the pulverization step after the primary firing, and the like, which makes the manufacturing process complicated and the manufacturing cost expensive. There are problems such as a lack of discharge cycle durability. Therefore, it can be expected by those skilled in the art that a cobalt hydroxide which is an inexpensive raw material can be used to produce a lithium cobalt composite oxide having a desirable particle size distribution and a good anode as a positive electrode of a lithium secondary battery. It wasn't.

발명의 개시Disclosure of the Invention

본 발명은, 코발트원 및 리튬원으로서 각각 저렴한 원료인 수산화 코발트 및 탄산리튬을 사용하여, 큰 부피용량밀도, 높은 안전성, 큰 충방전 사이클 내구성, 높은 프레스밀도, 및 높은 생산성을 갖는 리튬 2차 전지의 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 신규의 제조 방법, 제조된 리튬 코발트 복합산화물을 포함하는 리튬 2차 전지용 양극, 및 리튬 2차 전지의 제공을 목적으로 한다.The present invention uses lithium cobalt hydroxide and lithium carbonate which are inexpensive raw materials, respectively, as a cobalt source and a lithium source, and have a lithium secondary battery having high bulk capacity density, high safety, high charge / discharge cycle durability, high press density, and high productivity. A novel method for producing a lithium cobalt composite oxide for a positive electrode, a lithium secondary battery positive electrode comprising a manufactured lithium cobalt composite oxide, and a lithium secondary battery.

본 발명자는, 상기의 과제를 달성하기 위해 연구를 계속한 바, 코발트원으로서 저렴한 수산화 코발트를 사용하고, 또한 리튬원도 저렴한 탄산리튬을 사용하여, 이들을 특정한 혼합비율로 혼합한 혼합물을 특정하게 제어된 조건으로 소성함으로써, 원료의 조립이나 중간단계에서의 분쇄 등을 실시하지 않고, 리튬 코발트 복합산화물을 제조할 수 있다는 것을 발견하였다. 게다가, 수득된 리튬 코발트 복합산화물은 리튬 2차 전지의 양극으로서 부피용량밀도, 안전성, 충방전 사이클 내구성, 프레스밀도, 및 생산성 중 어느 면에서나 우수한 특성을 갖는다는 것이 판명되었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventor continued to research in order to achieve the said subject, and it uses the cheap cobalt hydroxide as a cobalt source, and also uses lithium carbonate which is inexpensive, and specifically controls the mixture which mixed these at the specific mixing ratio. It was found that by firing under the same conditions, a lithium cobalt composite oxide can be produced without performing granulation of raw materials, grinding in an intermediate step, or the like. In addition, it has been found that the obtained lithium cobalt composite oxide has excellent characteristics in all aspects of volume capacity density, safety, charge and discharge cycle durability, press density, and productivity as a positive electrode of a lithium secondary battery.

본 발명에서 상기한 특정의 원료혼합물을 특정한 제어된 조건으로 소성시킴으로써, 어떻게 상기 목적이 달성되는가에 대한 이유는 명확하지 않다. 그러나,산화 코발트에 비해 수산화 코발트는, 탄산리튬과의 반응성이 느리고, 승온속도가 너무 빠르면 미반응의 탄산리튬이 융해되고, 코발트와 리튬의 상분리가 일어나 리튬화가 불완전하게 되는 것에 기인하는 것으로 추정된다. It is not clear why the above object is achieved by firing the above specific raw material mixture in the present invention under specific controlled conditions. However, compared to cobalt oxide, cobalt hydroxide is believed to be due to the slow reactivity with lithium carbonate and unreacted lithium carbonate when the temperature increase rate is too high, resulting in phase separation of cobalt and lithium, resulting in incomplete lithiation. .

이리하여, 본 발명은 이하의 구성을 요지로 하는 것이다. In this way, this invention makes the following structure a summary.

(1)수산화 코발트 분말과 탄산리튬 분말을, 리튬/코발트의 원자비가 0.98∼ 1.01이 되도록 혼합한 혼합물을 250∼700℃에서 산소 함유 분위기중에서 소성시키고, 다시 그 소성물을 850∼1050℃에서 산소함유 분위기중에서 소성시키는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조방법. (1) A mixture obtained by mixing cobalt hydroxide powder and lithium carbonate powder so as to have an atomic ratio of lithium / cobalt of 0.98 to 1.01 is calcined at 250 to 700 ° C. in an oxygen-containing atmosphere, and the calcined product is then oxygenated at 850 to 1050 ° C. A method for producing a lithium cobalt composite oxide for a positive electrode of a lithium secondary battery, which is fired in a containing atmosphere.

(2)상기 250∼700℃ 에서 소성시킨 소성물을 분쇄하지 않고 850∼1050℃에서 산소함유 분위기중에서 소성시키는 상기(1)에 기재된 제조방법. (2) The production method according to the above (1), wherein the fired product fired at 250 to 700 占 폚 is fired in an oxygen-containing atmosphere at 850 to 1050 占 폚 without pulverization.

(3)수산화 코발트 분말과 탄산리튬 분말을 리튬/코발트의 원자비가 0.98∼1.01이 되도록 혼합한 혼합물을 250∼600℃에서의 승온속도를 4℃/분 이하로 승온시키고, 850 ∼ 1050℃에서 산소함유 분위기중에서 소성시키는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조방법. (3) The mixture obtained by mixing the cobalt hydroxide powder and the lithium carbonate powder so that the atomic ratio of lithium / cobalt is 0.98 to 1.01 is raised to a temperature increase rate at 250 to 600 ° C to 4 ° C / min or less, and oxygen at 850 to 1050 ° C. A method for producing a lithium cobalt composite oxide for a positive electrode of a lithium secondary battery, which is fired in a containing atmosphere.

(4)수산화 코발트의 Cu-Kα선을 사용한 X선 회절스펙트럼으로, 2θ=19±1°의(001)면의 회절피크의 반값폭이 0.18∼0.35°, 2θ= 38±1°의(101)면의 회절피크의 반값폭이 0.15∼0.35°이고, 또한 비표면적이 5∼50㎡/g 인 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 제조방법. (4) X-ray diffraction spectrum using Cu-Kα ray of cobalt hydroxide, where the half width of diffraction peak of (001) plane of 2θ = 19 ± 1 ° is 0.18 to 0.35 °, and 2θ = 38 ± 1 ° The method according to any one of (1) to (3), wherein the half width of the diffraction peak of the N-side surface is 0.15 to 0.35 ° and the specific surface area is 5 to 50 m 2 / g.

(5)상기 수산화 코발트 분말은, 1차입자가 응집하여 이루어지는 평균입경 D50이 5 ∼ 25㎛ 인 대략 구형상의 2차 입자인 상기(1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 제조방법. (5) The production method according to any one of (1) to (4), wherein the cobalt hydroxide powder is a substantially spherical secondary particle having an average particle diameter D50 of 5 to 25 µm in which primary particles are aggregated.

(6)상기 수산화 코발트 분말의 2차 입자를, 순수(純水) 중에 분산시킨 후의 평균입경 D50이 순수 중에 분산 시키기전의 평균입경 D50에 대하여 1/4이하인 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 제조방법. (6) Any of the above (1) to (5), wherein the secondary particles of the cobalt hydroxide powder are 1/4 or less with respect to the average particle diameter D50 before being dispersed in the pure water after the average particle diameter D50 is dispersed in the pure water. The manufacturing method of one.

(7)상기 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 제조방법에 의해 제조된 리튬 코발트 복합산화물을 포함하는 리튬 2차 전지용 양극. (7) The positive electrode for lithium secondary batteries containing the lithium cobalt composite oxide manufactured by the manufacturing method in any one of said (1)-(6).

(8)상기 (7)에 기재된 양극을 사용한 리튬 2차 전지 . (8) A lithium secondary battery using the positive electrode described in the above (7).

발명을 실시하기To practice the invention 위한 최선의 형태  Best form for

본 발명으로 제조되는 리튬 2차 전지 양극용의 리튬 코발트 복합산화물 LiCoO2는 추가로 원소 M을 함유해도 된다. 원소 M은, Co를 제외한 전이금속원소 또는 알칼리토류 금속이다. 그 전이금속원소는 주기표의 4족, 5족, 6족, 7족, 8족, 9족, 10족 및 11족의 전이금속을 나타낸다. 그 중에서도, M은, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mg, Ca, Sr, Ba, 및 Al로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 원소가 선택된다. 그 중에서도, 용량발현성, 안전성, 사이클 내구성 등의 관점에서 Ti, Zr, Hf, Mg 또는 Al이 바람직하다. The lithium cobalt composite oxide LiCoO 2 for the lithium secondary battery positive electrode produced by the present invention may further contain element M. The element M is a transition metal element or alkaline earth metal except Co. The transition metal element represents transition metals of Groups 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 and 11 of the periodic table. Among them, at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mg, Ca, Sr, Ba, and Al is selected. Especially, Ti, Zr, Hf, Mg, or Al is preferable from a viewpoint of capacity expression property, safety, cycle durability, etc.

또한, 리튬 코발트 복합산화물은 추가로 불소원자 F를 함유해도 된다. 본 발명으로 제조되는 리튬 코발트 복합산화물에, 상기 M 및 /또는 F를 함유시키는 경우에는, M 및 F 중 어느것이나 코발트산리튬 입자의 표면 내지 표면에서 바람직하게는 100nm이내, 특히 바람직하게는 30nm 이내의 실질상 표층에 존재하고 있는 것이 바람직하다. 입자의 내부에 존재하면 , 전지특성의 개량효과가 작을 뿐만아니라, 전지특성이 저하되는 경우가 있으므로 바람직하지 못하다. 표면에 존 재함으로써, 소량의 첨가로 전지성능의 저하를 초래하지 않고, 안전성, 충방전사이클특성 등의 중요한 전지특성을 개량할 수 있다. 표면에 존재하는지의 여부는 양극입자에 관해서, 분광분석 예를 들어, XPS 분석에 의해 판단할 수 있다. In addition, the lithium cobalt composite oxide may further contain a fluorine atom F. In the case where the lithium cobalt composite oxide produced by the present invention contains the M and / or F, both of M and F are preferably within 100 nm, particularly preferably within 30 nm on the surface or surface of the lithium cobalt particle. It is preferable to exist in the surface layer substantially. When present inside the particles, not only the effect of improving the battery characteristics is small but also the battery characteristics may be lowered, which is not preferable. By being present on the surface, it is possible to improve important battery characteristics such as safety and charge / discharge cycle characteristics without causing a decrease in battery performance by addition of a small amount. Whether or not present on the surface can be determined by spectroscopic analysis, for example, XPS analysis, with respect to the positive electrode particles.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물의 제조에 사용되는 수산화 코발트는 어떤것이나 사용할 수 있지만, 그 중에서도, CuKα를 선원으로 하는 X선 회절에 의해서 측정되는 2θ= 19±1°의 (001)면의 회절피크의 반값폭이 0.18∼0.35°이고, 또한 2θ= 38±1°의 (101)면의 회절피크의 반값폭이 0.15∼0.35이고, 또한 비표면적이 5 ∼50㎡/g을 갖는 것의 사용이 바람직하다. Any cobalt hydroxide used in the production of the lithium cobalt composite oxide of the present invention can be used, but among them, the diffraction peak of the (001) plane of 2θ = 19 ± 1 ° measured by X-ray diffraction using CuKα as a source. It is preferable to use the one having a half value width of 0.18 to 0.35 ° and the half value width of the diffraction peak of the (101) plane with 2θ = 38 ± 1 °, and having a specific surface area of 5 to 50 m 2 / g. Do.

수산화 코발트의 CuKα를 선원으로 하는 X선 회절에 의해서 측정되는 2θ=19±1°의 (001)면의 회절피크의 반값폭 및 2θ=38±1°의 (101)면의 회절피크의 반값폭이 상기 본 발명에서 규정되는 범위 이외인 경우에는 분체의 부피가 커지거나, 또한 양극의 프레스밀도가 저하되거나, 안전성이 저하된다. 상기의 반값폭은, 그 중에서도, 2θ= 19±1°의 (001)면의 회절피크의 반값폭이 0.22∼0.30 이고, 2θ=38±1°의 (101)면의 회절피크의 반값폭이 0.18∼0.30°인 것이 바람직하다. Half width of the diffraction peak of the (001) plane of 2θ = 19 ± 1 ° and half width of the diffraction peak of the (101) plane of 2θ = 38 ± 1 ° measured by X-ray diffraction using CuKα of cobalt hydroxide as a source If it is outside the range prescribed | regulated by the said this invention, the volume of powder becomes large, the press density of a positive electrode falls, or safety falls. In the above half-value width, the half-value width of the diffraction peak of the (001) plane of 2θ = 19 ± 1 ° is 0.22 to 0.30, and the half-value width of the diffraction peak of the (101) plane of 2θ = 38 ± 1 ° It is preferable that it is 0.18-0.30 degrees.

또한, 수산화 코발트의 비표면적이 5㎡/g보다 작은 경우에는, 양극의 프레스밀도가 저하되거나, 안전성이 저하된다. 반대로 5O㎡/g를 초과하는 경우에는 분체의 부피가 커진다. 특히, 비표면적은 1O∼3O㎡/g이 바람직하다. 또한, 수산화 코발트의 프레스밀도는, 1.Og/㎤보다도 작은 경우에는, 분체의 부피가 커지거나, 한편, 2.5 g/㎤을 초과하는 경우에는, 양극의 프레스밀도가 낮아지므로 바람직하지 못하다. Moreover, when the specific surface area of cobalt hydroxide is smaller than 5 m <2> / g, the press density of a positive electrode will fall or safety will fall. On the contrary, when it exceeds 50m <2> / g, the volume of powder becomes large. In particular, the specific surface area is preferably 10 to 300 m 2 / g. In addition, the press density of cobalt hydroxide is not preferable because the press density of the positive electrode decreases when the volume of powder becomes large when it is smaller than 1.0 g / cm <3>, and when it exceeds 2.5 g / cm <3>.

또한,수산화 코발트의 프레스밀도는, 1.0∼2.5 g/㎤, 특히 1.3∼2.2g/㎤인 것이 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서의 수산화 코발트의 프레스밀도는, 특별히 언급하지 않은 한, 입자분말을 O.3 t/㎠의 압력으로 프레스 압축하였을 때의 외관의 프레스밀도를 말한다. 또한, 리튬 코발트 복합산화물의 프레스밀도는 0.96t/㎠의 압력으로 프레스 압축하였을 때의 외관의 프레스밀도를 말한다. In addition, the press density of cobalt hydroxide is preferably 1.0 to 2.5 g / cm 3, particularly 1.3 to 2.2 g / cm 3. In addition, the press density of cobalt hydroxide in this invention refers to the press density of the external appearance when the particle powder is pressed by the pressure of 0.3 t / cm <2> unless there is particular notice. In addition, the press density of a lithium cobalt complex oxide refers to the press density of the external appearance when press-pressing at the pressure of 0.96 t / cm <2>.

또한, 상기 수산화 코발트 분말은, 1차입자가 응집되어 이루어지는 평균입경 D50이 바람직하게는 5∼25㎛, 특히 8∼20㎛ 인 것이 바람직하다. 상기의 평균입경이 상기 범위에 없는 경우에는, 양극의 프레스밀도가 저하되거나, 대전류방전특성이나 자기방전특성이 저하되어 바람직하지 못하다. 또한, 수산화 코발트 분말의 2차 입자를 수중에 분산시킨 상태에서의 평균입경 D50이 수중에 분산시키기 전의 평균입경 D 50의 바람직하게는1/4이하, 바람직하게는 1/8 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 수산화 코발트 입자의 수중에 분산시킨 상태에서의 평균입경 D 50의 측정은, 초음파(42KHz, 40W)를 3분간 조사하면서 실시한다. In addition, the cobalt hydroxide powder preferably has an average particle diameter D50 of which primary particles are aggregated is preferably 5 to 25 µm, particularly 8 to 20 µm. When the average particle diameter is not in the above range, the press density of the anode is lowered, or the large current discharge characteristic or the self discharge characteristic is lowered, which is not preferable. In addition, the average particle diameter D50 in the state where the secondary particles of the cobalt hydroxide powder are dispersed in water is preferably 1/4 or less, preferably 1/8 or less of the average particle diameter D50 before being dispersed in water. In this case, the measurement of the average particle diameter D50 in the state disperse | distributed in the water of cobalt hydroxide particle | grains is performed, irradiating an ultrasonic wave (42KHz, 40W) for 3 minutes.

그리고, 상기 수산화 코발트의 2차 입자의 형상은, 대략 구형인 것이 바람직하다. 입자의 형상이 대략 구형이란, 구형상,럭비볼형상, 다각체형상 등을 포함하지만, 그 장직경/단직경이 바람직하게는 2/1∼1/1,특히 1.5/1∼1/1인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 가능한 한 구형의 형상을 갖는 것이 바람직하다. And it is preferable that the shape of the said secondary particle of cobalt hydroxide is substantially spherical. The shape of the particle is substantially spherical, but includes spherical shape, rugby ball shape, polygonal shape, etc., but its long diameter / short diameter is preferably 2/1 to 1/1, in particular 1.5 / 1 to 1/1. It is preferable. Especially, it is preferable to have spherical shape as much as possible.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물의 제조에 사용되는 상기의 특정한 물성을 갖는 수산화 코발트는, 여러가지 방법으로 제조되고, 그 제조법은 한정되지 않는다. 예를들어, 황산 코발트 수용액, 수산화 암모늄 수용액, 및 수산화 나트륨 수용액을 연속적으로 혼합함으로써, 용이하게 수산화 코발트를 포함하는 슬러리를 제조할 수 있다. 그리고, 이 때의, pH, 교반 등의 반응조건을 바꿈으로서 본 발명의 물성을 갖는 수산화코발트가 얻어진다. Cobalt hydroxide which has the said specific physical property used for manufacture of the lithium cobalt complex oxide of this invention is manufactured by various methods, The manufacturing method is not limited. For example, by continuously mixing the cobalt sulfate aqueous solution, the ammonium hydroxide aqueous solution, and the sodium hydroxide aqueous solution, a slurry containing cobalt hydroxide can be easily produced. And cobalt hydroxide which has the physical property of this invention is obtained by changing reaction conditions, such as pH and stirring at this time.

본 발명은 바람직하게는 상기 특정한 물성을 갖는 수산화 코발트를 코발트원으로 하는데, 이러한 수산화 코발트의 일부를 다른 코발트원과 치환하면 더욱 전지특성 또는 양극 제조 생산성 등의 밸런스를 개량할 수 있는 경우가 있다. 다른 코발트원으로서는, 옥시 수산화 코발트, 사삼산화코발트등이 예시된다. The present invention preferably uses cobalt hydroxide having the above specific physical properties as a cobalt source, and in some cases, the cobalt hydroxide may be replaced with other cobalt sources to further improve the balance of battery characteristics or positive electrode manufacturing productivity. As another cobalt source, oxy cobalt hydroxide, cobalt trioxide, etc. are illustrated.

본 발명에 의해 리튬 코발트 복합산화물을 제조하는 경우, 리튬원으로서는, 저렴한 리튬원인 탄산리튬이 사용되고, 본 발명에서는 그래도 뛰어난 성능의 리튬코발트복합산화물이 얻어진다. 또한, 필요에 따라 사용되는 원소 M의 원료로서는 바람직하게는, 수산화물, 산화물, 탄산염, 불화물이 선택된다. 불소원으로서는, 금속불화물, LiF, MgF2등이 선택된다. When manufacturing a lithium cobalt composite oxide by this invention, lithium carbonate which is a cheap lithium source is used as a lithium source, and lithium cobalt composite oxide of the outstanding performance is obtained in this invention. Moreover, as a raw material of the element M used as needed, hydroxide, oxide, carbonate, and fluoride are selected preferably. As the fluorine source, metal fluoride, LiF, MgF 2 and the like are selected.

본 발명에서는, 상기의 수산화 코발트, 탄산리튬, 및 필요에 따라 사용되는 M 원소원 및 불소원의 혼합물을 산소 함유 분위기하에서 소성시킴으로써, 리튬 코발트 복합산화물이 제조된다. 이 경우, 성능이 뛰어난 리튬 코발트 복합산화물을 얻는 경우, 소성되는 상기 혼합물 중의 리튬과 코발트와의 비율은 중요하고, 리튬/코발트가 원자비로 0. 98∼1.01 일 필요가 있다. 이 비율이 0.98보다 작으면, 코발트 산화물의 부생량이 많아져, 리튬전지의 양극에 사용한 경우, 방전용량이 저하되어 버린다. 한편, 상기 비율이 1.01보다 크면, 충방전 사이클 내구성 이 저하되고, 또한 소결되기쉬워져 바람직하지 못하다. 그 중에서도, 리튬/코발트가 원자비로, 0.990 ∼1.005인 경우가 특히 바람직하다. In the present invention, a lithium cobalt composite oxide is produced by firing a mixture of cobalt hydroxide, lithium carbonate, and the M element source and fluorine source used as necessary in an oxygen-containing atmosphere. In this case, when obtaining a lithium cobalt composite oxide having excellent performance, the ratio of lithium and cobalt in the mixture to be fired is important, and lithium / cobalt needs to be 0.998 to 1.01 in an atomic ratio. If this ratio is smaller than 0.98, the by-product amount of cobalt oxide will increase, and when used for the positive electrode of a lithium battery, discharge capacity will fall. On the other hand, when the said ratio is larger than 1.01, charge / discharge cycle durability falls and it becomes easy to sinter, and it is unpreferable. Especially, the case where lithium / cobalt is 0.990-1.005 in atomic ratio is especially preferable.

또한, 소성되는 상기 혼합물의 소성조건도 중요하고, 본 발명에서는, 그 조건으로서, 다음에 기재하는 2단 소성이나, 또는 1단 소성에 의해 행하여진다. 즉, 2단 소성의 경우에는, 상기 혼합물을 250∼700℃, 바람직하게는 300∼550℃에서 소성시키고, 이어서 그 소성물을 850∼1050℃, 바람직하게는900∼1000℃에서 소성시킨다. 또한, 1단 소성의 경우에는, 상기 혼합물을, 250∼600℃에서의 승온속도를 4℃/분이하, 바람직하게는 3℃/분이하에서 승온시키고, 850 ∼1050℃, 바람직하게는 9O0∼1000℃에서 소성시킨다. 이들 중 어느 하나의 조건을 만족한 소성을 행하는 경우에는, 원료의 조립이나 중간단계에서의 분쇄 등을 행하는 일없이, 본 발명의 목적을 만족하는 특성을 갖는 리튬 코발트 복합산화물은 얻어진다. 따라서, 예를들어, 상기 혼합물을 2단 소성시키지않고 직접 850∼1050℃에서 소성시킨 경우나, 250∼600℃에서의 승온속도를 4℃/분을 초과하는 속도로 승온시킨 경우에는 다음의 비교예에 나타나는 바와 같이 만족한 성능의 리튬 코발트 복합산화물은 얻을 수 없다. In addition, the firing conditions of the mixture to be fired are also important, and in the present invention, the conditions are carried out by two-stage firing or one-stage firing described below. That is, in the case of two-stage firing, the mixture is fired at 250 to 700 ° C, preferably 300 to 550 ° C, and then the fired product is fired at 850 to 1050 ° C, preferably 900 to 1000 ° C. In the case of single stage firing, the mixture is heated at a temperature increase rate at 250 ° C to 600 ° C of 4 ° C / minute or less, preferably 3 ° C / minute or less, and 850 to 1050 ° C, preferably 9O0 to 1000. Calcining at &lt; RTI ID = 0.0 &gt; When baking which satisfy | fills any one of these conditions, the lithium cobalt complex oxide which has the characteristic of satisfying the objective of this invention is obtained, without performing granulation of a raw material, grinding | pulverization in an intermediate | middle stage, etc. are obtained. Thus, for example, when the mixture is calcined directly at 850 to 1050 ° C. without firing in two stages, or when the temperature increase rate at 250 to 600 ° C. is increased at a rate exceeding 4 ° C./min, the following comparison is made. As shown in the example, a lithium cobalt composite oxide having satisfactory performance cannot be obtained.

본 발명에서는, 상기와 같은 소성조건에있어서, 2∼48시간, 바람직하게는 5 ∼20시간 소성처리하여, 얻어진 소성물을 냉각한 후, 분쇄, 분급함으로써 리튬 코발트 복합산화물 입자는 제조된다.In the present invention, lithium cobalt composite oxide particles are produced by pulverizing and classifying the calcined product obtained by baking for 2 to 48 hours, preferably 5 to 20 hours, and then pulverizing and classifying.

이렇게하여 제조되는 리튬 코발트 복합산화물은, 그 평균입경 D50이 바람직하게는 5∼15㎛, 특히 바람직하게는 8∼12㎛, 비표면적이 바람직하게는 0.3∼0.7㎡ /g, 특히 바람직하게는 0.4∼0.6 ㎡/g, CuKα을 선원으로 하는 X선 회절에 의해서 측정되는 2θ= 66.5±1°의 (110)면회절피크 반값폭이 바람직하게는 0.07∼0.14°특히 바람직하게는 0.08∼0.12°, 또한 프레스밀도가 바람직하게는 3.15∼3.8g/㎤,특히 바람직하게는3.0∼3.55g/㎤ 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 리튬 코발트 복합산화물은, 거기에 함유되는 잔존 알칼리량이 O.O3질량% 이하가 바람직하고, 특히 0.01질량% 이하인 것이 바람직하다. The lithium cobalt composite oxide produced in this way preferably has an average particle diameter D50 of 5 to 15 µm, particularly preferably 8 to 12 µm, and a specific surface area of preferably 0.3 to 0.7 m 2 / g, particularly preferably 0.4 The (110) diffraction peak half-value width of 2θ = 66.5 ± 1 ° measured by X-ray diffraction using ˜0.6 m 2 / g and CuKα as a source is preferably 0.07 to 0.14 °, particularly preferably 0.08 to 0.12 °, The press density is preferably 3.15 to 3.8 g / cm 3, particularly preferably 3.0 to 3.55 g / cm 3. In addition, the amount of residual alkali contained in the lithium cobalt composite oxide of the present invention is preferably at most 0.3 mass%, particularly preferably at most 0.01 mass%.

이러한 리튬 코발트 복합산화물로부터 리튬 2차 전지용의 양극을 제조하는 경우에는, 이러한 복합산화물의 분말에, 아세틸렌블랙, 흑연, 켓치엔블랙 등의 카본계도전재와 결합재를 혼합함으로써 형성된다. 상기 결합재로는, 바람직하게는, 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리아미드, 카르복시메틸셀룰로스, 아크릴수지 등이 사용된다. When manufacturing the positive electrode for lithium secondary batteries from such a lithium cobalt composite oxide, it forms by mixing carbonaceous conductive materials, such as acetylene black, graphite, and ketjen black, and a binder with the powder of such a composite oxide. As the binder, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyamide, carboxymethyl cellulose, acrylic resin and the like are preferably used.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물의 분말, 도전재 및 결합재를 용매 또는 분산매를 사용하여, 슬러리 또는 혼련물로 하여, 이것을 알루미늄박, 스테인리스박등의 양극집전체에 도포 등에의해 담지시켜 리튬 2차 전지용의 양극이 제조된다.The powder, conductive material and binder of the lithium cobalt composite oxide of the present invention are used as a slurry or a kneaded product using a solvent or a dispersion medium, and supported on a positive electrode current collector such as aluminum foil or stainless steel foil by coating or the like for a lithium secondary battery. The positive electrode of is manufactured.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물을 양극활물질에 사용하는 리튬 2차 전지에 있어서, 세퍼레이터로서는, 다공질 폴리에틸렌, 다공질 폴리프로필렌의 필름 등이 사용된다. 또한, 전지의 전해질용액의 용매로는, 여러 가지의 용매를 사용할 수 있지만, 그중에서도 탄산에스테르가 바람직하다. 탄산에스테르는 고리형, 사슬형 어느것이나 사용할 수 있다. 고리형 탄산에스테르로는, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트(EC) 등이 예시된다. 사슬형 탄산에스테르로는, 디 메틸카보네이트,디에틸카보네이트(DEC),에틸메틸카보네이트(EMC),메틸프로필카보네이트, 메틸이소프로필카보네이트 등이 예시된다. In the lithium secondary battery using the lithium cobalt composite oxide of the present invention as a positive electrode active material, a porous polyethylene, a film of porous polypropylene, or the like is used as the separator. Moreover, although various solvent can be used as a solvent of the electrolyte solution of a battery, carbonate ester is especially preferable. Carbonic acid ester can use either cyclic or chain form. As cyclic carbonate, propylene carbonate, ethylene carbonate (EC), etc. are illustrated. Examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC), methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate and the like.

본 발명에서는, 상기 탄산에스테르를 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 다른 용매와 혼합하여 사용해도 된다. 또, 음극활물질의 재료에 따라서는, 사슬형 탄산에스테르와 고리형 탄산에스테르를 병용하면, 방전특성, 사이클내구성, 충방전효율을 개량할 수 있는 경우가 있다. In this invention, the said carbonate ester can be used individually or in mixture of 2 or more types. Moreover, you may mix and use with another solvent. In addition, depending on the material of the negative electrode active material, when the chain carbonate and the cyclic carbonate are used in combination, the discharge characteristics, cycle durability, and charge and discharge efficiency may be improved.

또한, 본 발명의 리튬 코발트 복합산화물을 양극활물질에 사용하는 리튬 2차 전지에 있어서는, 불화비닐리덴-헥사플루오로프로필렌공중합체(예를 들어, 아트켐사제조, 상품명 카이나)또는 불화비닐리덴-퍼플루오로프로필비닐에테르공중합체를 포함하는 겔폴리머전해질로해도 된다. 상기의 전해질 용매 또는 폴리머 전해질에 첨가되는 용질로는, ClO4-, CF3SO3-, BF4-, PF6-, AsF6-, SbF6-, CF3CO2-, (CF3SO2)2 N- 등을 음이온으로 하는 리튬염 중 어느 하나 1종 이상이 바람직하게 사용된다. 상기 리튬염으로 이루어지는 전해질용매 또는 폴리머전해질에 대하여, 0.2∼2.0 mo1/ℓ의 농도로 첨가하는 것이 바람직하다. 이 범위를 일탈하면, 이온전도도가 저하되어, 전해질의 전기전도도가 저하된다. 그 중에서도, 0.5∼1.5 mo1/ℓ가 특히 바람직하다. In addition, in a lithium secondary battery using the lithium cobalt composite oxide of the present invention as a positive electrode active material, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (for example, manufactured by Atchem Co., Ltd., trade name Kynar) or vinylidene fluoride- It is good also as a gel polymer electrolyte containing a perfluoro propyl vinyl ether copolymer. Examples of the solute added to the electrolyte solvent or the polymer electrolyte include ClO 4- , CF 3 SO 3- , BF 4- , PF 6- , AsF 6- , SbF 6- , CF 3 CO 2- , (CF 3 SO 2 ) At least one of lithium salts having 2 N- and the like as an anion is preferably used. It is preferable to add to the electrolyte solvent or polymer electrolyte which consists of said lithium salt in the density | concentration of 0.2-2.0 mo1 / L. If it deviates from this range, ion conductivity will fall and the electrical conductivity of electrolyte will fall. Especially, 0.5-1.5 mo1 / L is especially preferable.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물을 양극활물질에 사용하는 리튬전지에 있어서, 음극활물질에는, 리튬이온을 흡장, 방출 가능한 재료가 사용된다. 이 음극활물질을 형성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 리튬금속, 리튬합금, 탄소재료, 주기표14, 또는 15족의 금속을 주체로 한 산화물, 탄소화합물, 탄화규소화합물, 산화규소화합물, 황화티탄, 탄화붕소화합물 등을 들 수 있다. 탄소재료로는, 여러 가지의 열분해조건으로 유기물을 열 분해한 것이나 인조 흑연, 천연흑연, 토양 흑연, 팽창 흑연, 비늘 조각형 흑연 등을 사용할 수 있다. 또한, 산화물로는, 산화주석을 주체로 하는 화합물을 사용 할 수 있다. 음극집전체로서는, 구리박, 니켈박 등이 사용된다. 이러한 음극은, 상기 활물질을 유기용매와 혼련하여 슬러리로 하여, 그 슬러리를 금속박 집전체에 도포, 건조, 프레스하여 얻는 것에 의해 바람직하게 제조된다. In a lithium battery using the lithium cobalt composite oxide of the present invention as a positive electrode active material, a material capable of occluding and releasing lithium ions is used as the negative electrode active material. Although the material which forms this negative electrode active material is not specifically limited, For example, an oxide, a carbon compound, a silicon carbide compound, and a silicon oxide compound mainly consisting of a lithium metal, a lithium alloy, a carbon material, a periodic table 14, or a metal of group 15 , Titanium sulfide, boron carbide compound and the like. As the carbon material, those obtained by thermal decomposition of organic matter under various thermal decomposition conditions, artificial graphite, natural graphite, soil graphite, expanded graphite, scaly graphite, and the like can be used. As the oxide, a compound mainly composed of tin oxide can be used. As the negative electrode current collector, copper foil, nickel foil and the like are used. Such a negative electrode is preferably manufactured by kneading the active material with an organic solvent to form a slurry, and applying the slurry to a metal foil current collector to obtain a slurry.

본 발명의 리튬 코발트 복합산화물을 양극활물질에 사용하는 리튬전지의 형상에는 특별한 제약은 없다. 시트형, 필름형, 접이형, 권회형 유저원통형, 버튼형 등이 용도에 따라 선택된다.There is no particular limitation on the shape of a lithium battery using the lithium cobalt composite oxide of the present invention as a cathode active material. Sheet type, film type, folding type, winding type user cylindrical type, button type and the like are selected according to the use.

[실시예]EXAMPLE

이하에 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 물론 이들의 실시예에 의해 한정되지 않는다. 또, 하기에 있어서, 예1∼예6 은 본 발명의 실시예이고, 예7∼예1O은 비교예이다. Although an Example demonstrates this invention concretely below, this invention is not limited by these Examples of course. In the following, Examples 1 to 6 are examples of the present invention, and Examples 7 to 10 are comparative examples.

<예1> <Example 1>

황산 코발트 수용액과 수산화 암모늄과의 혼합액을, 수산화 나트륨 수용액과 연속적으로 혼합하고, 연속적으로 수산화 코발트 슬러리를 공지된 방법으로 합성하여, 응집, 여과 및 건조공정을 거쳐 수산화 코발트 분체를 얻었다. 수득된 수산화 코발트는, CuKα선을 사용한 분말 X선 회절(리가꾸전기사제조, RINT2100형을 사용, 40KV-40mA, 샘플링 간격 0.020, 주사속도2°/분, 이하의 예에서도 동일함)에 있어서, 2θ= 19±1°의 (001)면의 회절 피크 반값폭은 0.27°이고, 2θ= 38±1°의의(101)면의 회절 피크 반값폭은 0.23° 이었다. 또한, 주사형 전자 현미경 관찰 결과, 부정형의 미립자가 응집하여, 대략 구형상의 2차 입자로부터 형성되어 있다는 것을 알았다. 주사형 전자 현미경 관찰의 화상해석으로부터 구한 부피기준의 입도 분포 해석 결과, 평균 입경 D 50이 17.5㎛, Dl0이 7.1㎛, D90이 26.4㎛이었다. The mixed solution of the cobalt sulfate aqueous solution and ammonium hydroxide was continuously mixed with the sodium hydroxide aqueous solution, and the cobalt hydroxide slurry was continuously synthesized by a known method to obtain cobalt hydroxide powder through a flocculation, filtration, and drying process. The obtained cobalt hydroxide was powder X-ray diffraction using CuKα rays (manufactured by Rigaku Electric Co., Ltd., type RINT2100, 40 KV-40 mA, sampling interval 0.020, scanning rate 2 ° / min, same also in the following examples). The half-width of the diffraction peak at the (001) plane with 2θ = 19 ± 1 ° was 0.27 °, and the half-width of the diffraction peak at the (101) plane with 2θ = 38 ± 1 ° was 0.23 °. In addition, the scanning electron microscopic observation revealed that the amorphous fine particles aggregated and formed from substantially spherical secondary particles. As a result of the particle size distribution analysis on the volume basis determined from the image analysis of the scanning electron microscope observation, the average particle diameter D 50 was 17.5 μm, D0 was 7.1 μm, and D90 was 26.4 μm.

이 수산화 코발트 2차 입자를 순수중에 분산시킨 결과, 용이하게 2차 입자가 붕괴되어, 1차입자를 주체로 하는 현탁액을 형성한 것으로부터, 이 2차 입자의 응집력은 약하다는 것을 알았다. 또한, 이 2차 입자분말의 입도 분포를 레이저 산란식 입도 분포 측정 장치를 사용하여 물을 분산매로 초음파(42 kHz40W)를 3분간 조사한 후 측정한 결과, 평균입경 D50이 0.75㎛, Dl0이 0.35㎛, D90가 1.6㎛ 이었다. 또한, 평균 입경의 측정 후의 슬러리를 건조시켜, 주사형 전자 현미경관찰 결과, 측정 전의 2차 입자 형상은 관찰되지 않았다. 2차 입자로 이루어지는 수산화 코발트 입자의 비표면적은 17.l㎡/g이고, 프레스 밀도가 1.75 g/㎤이고, 1 차입자가 약하게 응집되어 이루어지는 대략 구형상의 수산화 코발트 분말이었다. As a result of dispersing the cobalt hydroxide secondary particles in pure water, the secondary particles easily collapsed to form a suspension mainly composed of the primary particles, indicating that the cohesive force of these secondary particles was weak. In addition, the particle size distribution of the secondary particle powder was measured after irradiating water (42 kHz 40 W) with a dispersion medium for 3 minutes using a laser scattering particle size distribution measuring device. As a result, the average particle diameter D50 was 0.75 µm and Dl0 was 0.35 µm. And D90 was 1.6 µm. In addition, the slurry after the measurement of the average particle diameter was dried, and as a result of scanning electron microscopy, the secondary particle shape before the measurement was not observed. The specific surface area of the cobalt hydroxide particles composed of secondary particles was 17.lm 2 / g, a press density of 1.75 g / cm 3, and a substantially spherical cobalt hydroxide powder in which primary particles were weakly aggregated.

상기 수산화 코발트 분말과, 탄산리튬 분말을 리튬과 코발트의 원자비(Li/Co)를 1.000으로 하여 건식혼합하였다. 이 혼합분말을 세라믹스제각형 개방 용기에 충전하고, 소성로에서 실온에서부터 600℃까지 1.2 ℃/분의 속도로 승온시켰다. 또한, 600℃에서 950℃까지 1.5 ℃/분으로 승온시킨 후, 계속해서 950℃에서 12시간 소성시켰다. 소성물은 균질한 마무리였다. 소성물을 분쇄하여 수득한 1 차 입자가 응집되어 이루어지는 LiCoO2 분말의 입도 분포를 레이저 산란식 입도 분포 측정 장치를 사용하여 물을 분산매로서 측정한 결과, 평균 입경 D50이 9.5㎛, Dl0이 4.9㎛, D90이 22.9㎛ 이었다. 또한, BET 법에 의해 구한 비표면적은 0.47㎡/g 이었다. 산화코발트의 부생량은 0.2% 이하였다. The cobalt hydroxide powder and the lithium carbonate powder were dry mixed with an atomic ratio (Li / Co) of lithium and cobalt of 1.000. This mixed powder was filled into a ceramic square open container, and was heated up at a rate of 1.2 ° C./min from room temperature to 600 ° C. in the firing furnace. Moreover, after heating up at 1.5 degree-C / min from 600 degreeC to 950 degreeC, it baked at 950 degreeC for 12 hours. The fired product was a homogeneous finish. LiCoO 2 formed by agglomeration of primary particles obtained by pulverizing a fired product The particle size distribution of the powder was measured using a laser scattering particle size distribution analyzer as a dispersion medium. As a result, the average particle diameter D50 was 9.5 µm, D0 was 4.9 µm, and D90 was 22.9 µm. In addition, the specific surface area determined by the BET method was 0.47 m 2 / g. The by-product amount of cobalt oxide was 0.2% or less.

상기의 LiCoO2 분말 1Og을 순수 1OOg 중에 분산하고, 여과 후 O.lN의 HC1로 전위차 적정을 행하여 잔존 알칼리량을 구한 결과 0.02중량% 이었다. 또한, 상기 분말에 관해서 X선 회절에 의해 X선 회절 스펙트럼을 얻었다. CuKα 선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의(110)면의 회절 피크 반값폭은 0.095°이고, 프레스밀도는 3.4Og/㎤이었다. LiCoO 2 above 100 g of the powder was dispersed in 100 g of pure water, and after filtration, potentiometric titration was carried out with 0.1 N of 0.1 N, and the residual alkali amount was found to be 0.02% by weight. Moreover, X-ray diffraction spectrum was obtained by X-ray diffraction with respect to the said powder. In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half-width of the diffraction peak at the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.095 °, and the press density was 3.4Og / cm 3.

상기의 분말과 아세틸렌 블랙과, 폴리플루오르화비닐리덴 분말을 90/5/5의 질량비로 혼합하여, N-메틸피롤리돈을 첨가하여 슬러리를 제작하고, 두께 20㎛의 알루미늄박에 닥터블레이드를 사용하여 편면도포하였다. 건조시켜, 롤프레스로 4회 압연함으로써 리튬전지용의 양극체 시트를 제작하였다. 압연 후의 양극체의 두께와 전극층의 단위부피당 중량으로부터 전극층의 밀도를 측정한 결과 3.45 g/㎤이었다. The powder, acetylene black, and polyvinylidene fluoride powder are mixed at a mass ratio of 90/5/5, N-methylpyrrolidone is added to prepare a slurry, and a doctor blade is applied to an aluminum foil having a thickness of 20 µm. It was used to apply one side. It dried and rolled 4 times by roll press, and produced the positive electrode sheet for lithium batteries. It was 3.45 g / cm <3> when the density of the electrode layer was measured from the thickness of the positive electrode body after rolling, and the weight per unit volume of the electrode layer.

그리고, 상기 양극체 시트를 펀칭한 것을 양극으로 사용하고, 두께 500㎛의 금속 리튬박을 음극으로 사용하여, 음극집전체에 니켈박 20㎛를 사용하고, 세퍼레이터로는 두께25㎛의 다공질폴리프로필렌을 사용하여, 또한 전해액에는, 농도1 M의 LiPF6/EC+DEC (1:1)용액(LiPF6를 용질로 하는 EC와 DEC와의 질량비(1:1)의 혼합용액을 의미한다. 후술하는 용매도 이에 준한다)을 사용하여 스테인리스제 간이밀폐셀형 리튬전지를 아르곤 글로브 박스내에서 2개 조립하였다. The punched sheet of the positive electrode was used as a positive electrode, a metal lithium foil having a thickness of 500 μm was used as the negative electrode, and a nickel foil 20 μm was used as the negative electrode current collector, and the separator was a porous polypropylene having a thickness of 25 μm. In addition, the electrolyte solution refers to a mixed solution of a LiPF6 / EC + DEC (1: 1) solution (1: 1) having a concentration of 1 M of EC and DEC having a solute of LiPF6 in the electrolyte solution. 2) were assembled in an argon glove box.

상기 전해액으로서 EC+ DEC (1:1)용액을 사용한 1개의 전지에 관해서는, 25℃ 에서 양극활물질 1g 에 대하여 75mA의 부하전류로 4.3V까지 충전하고, 양극활물질 1g 에 대하여 75 mA의 부하전류로 2.5 V까지 방전하여 초기 방전용량을 구하였다. 또한, 1.5C 와 0.25C 에서의 방전용량비율을 구하였다. 또한, 전극층의 밀도와 중량당 용량으로부터 부피 용량 밀도를 구하였다. 또한, 이 전지에 관해서, 계속해서 충방전사이클시험을 30회 행하였다. One battery using an EC + DEC (1: 1) solution as the electrolyte was charged at 25 ° C to 4.3 V with a load current of 75 mA for 1 g of positive electrode active material, and at a load current of 75 mA for 1 g of positive electrode active material. It discharged to 2.5V and calculated | required initial discharge capacity. In addition, the discharge capacity ratios at 1.5C and 0.25C were obtained. In addition, the volumetric capacity density was calculated from the density of the electrode layer and the capacity per weight. In addition, this battery was then subjected to 30 charge and discharge cycle tests.

그 결과, 25℃, 2.5∼4.3V 에서의 양극 전극층의 초기 부피 용량 밀도는 497 mAh/㎤ 전극층이고, 초기 중량 용량 밀도는, 160mAh/g-LiCo02이고, 30회 충방전사이클후의 용량 유지율은 97.2% 이었다. 또한, 1.5C의 방전용량/0.25C의 방전용량의 비율은 0.91이었다. As a result, the initial volume capacity density of the anode electrode layer at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V is 497 mAh / cm 3 electrode layer, the initial weight capacity density is 160 mAh / g-LiCo0 2 , and the capacity retention rate after 30 charge / discharge cycles is 97.2%. In addition, the ratio of the discharge capacity of 1.5C / discharge capacity of 0.25C was 0.91.

또한, 전해액으로서 EC+ DEC (1:1) 용액을 사용한 나머지의 전지에 관해서는, 각각 4.3V에서 10시간 충전하여, 아르곤 글로브 박스내에서 해체하여, 충전후의 양극 시트를 빼내고, 그 양극체 시트를 세정한 후, 직경3mm로 펀칭하여, EC와 함께 알루미늄 캡슐에 밀폐하여, 주사형 차동열량계로 5℃/분의 속도로 승온시켜 열발열개시온도를 측정하였다. 그 결과, 4.3V 충전품의 발열개시온도는 161℃ 였다.In addition, with respect to the remaining batteries using the EC + DEC (1: 1) solution as the electrolyte solution, each was charged at 4.3 V for 10 hours, disassembled in an argon glove box to remove the positive electrode sheet after charging, and the positive electrode sheet was removed. After washing, the resultant was punched out to a diameter of 3 mm, sealed in an aluminum capsule with EC, and heated at a rate of 5 ° C./minute with a scanning differential calorimeter to measure the heat generation start temperature. As a result, the heat generation start temperature of the 4.3V charged product was 161 ° C.

<예2>   <Example 2>

예 1과 동일한 혼합분말를 사용하여, 우선 7℃/분의 속도로 실온에서 480 ℃까지 승온시킨 후, 대기중 480℃에서 5시간 1단째의 소성을 하였다. 계속해서 해쇄(解碎)나 분쇄를 하지 않고, 그 대로의 상태로 950℃ 까지 7℃/분의 속도로 승온시킨 후, 대기중 950 ℃에서 14시간 2단째의 소성을 행한 것 외는 예1과 같은 방법으로 LiCoO2분말을 합성하였다. 소성물은 균질한 마무리였다. 수득된 LiCoO2는, 평균입경 D50이 9.7㎛, Dl0이 4.0㎛, D90이 20.1㎛이고, BET 법에 의해 구한 비표면적이 0.48㎡/g 이었다. Using the same mixed powder as in Example 1, the temperature was first raised from room temperature to 480 ° C. at a rate of 7 ° C./min, and then calcined for 1 hour at 480 ° C. in air. Subsequently, the temperature was raised to 950 ° C. at a rate of 7 ° C./min without disintegration or pulverization, followed by firing for 2 hours at 950 ° C. in the air for 14 hours. LiCoO 2 powder was synthesized in the same manner. The fired product was a homogeneous finish. LiCoO 2 obtained had an average particle diameter D50 of 9.7 µm, a D0 of 4.0 µm and a D90 of 20.1 µm, and a specific surface area of 0.48 m 2 / g determined by the BET method.

상기 분말에 관해서 X선 회절에 의해 X선 회절스펙트럼을 얻었다. CuKα 선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의 (110)면의 회절피크의 반값폭은 0.098°이었다. 분말의 프레스밀도는 3.45 g/㎤이고, 잔존 알칼리량은 0.02중량%이었다. An X-ray diffraction spectrum of the powder was obtained by X-ray diffraction. In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half width of the diffraction peaks on the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.098 °. The press density of the powder was 3.45 g / cm 3 and the residual alkali amount was 0.02 wt%.

예1과 동일한 방법으로, 상기 분말을 사용한 양극체 시트를 제작하여, 리튬 2차 전지의 양극활물질로서의 특성을 구한 결과, 25℃, 2.5∼4.3V에서의, 초기중량용량밀도는, 161mAh/g-LiCoO2이고, 30회 충방전사이클후의 용량유지율은 97.1% 이었다. 또한, 1.5C의 방전용량/0.25 C의 방전용량의 비율은 0.90이고, 4.3 V 충전품의 발열개시온도는 162℃ 였다.In the same manner as in Example 1, a positive electrode sheet using the powder was produced, and the characteristics as a positive electrode active material of a lithium secondary battery were determined. As a result, the initial weight capacity density at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V was 161 mAh / g. -LiCoO 2 and the capacity retention rate after 30 charge and discharge cycles was 97.1%. In addition, the ratio of the discharge capacity of 1.5C / discharge capacity of 0.25C was 0.90, and the heat generation start temperature of the 4.3V charged product was 162 ° C.

<예3>  <Example 3>

예 2에 있어서, 1단째의 소성온도를 380℃로 한 것 외는 예 2와 같은 방법으 로, LiCo02분말을 합성하였다. 소성물은 균질한 마무리였다. 수득된 LiCo02는, 평균입경D50이 10.2㎛, D10이 6.0㎛, D90이 24.6㎛이고, BET 법에 의해 구한 비표면적이 0.52㎡/g 이었다. In Example 2, the LiCo0 2 powder was synthesize | combined by the method similar to Example 2 except having set the baking temperature of the 1st stage | stage to 380 degreeC. The fired product was a homogeneous finish. LiCo0 2 obtained had an average particle diameter of D50 of 10.2 µm, D10 of 6.0 µm, and D90 of 24.6 µm, and a specific surface area of 0.52 m 2 / g determined by the BET method.

LiCo02분말에 관해서 X선 회절장치(리가꾸전기사제조 RINT210O 형)을 사용하여 X선 회절스펙트럼을 얻었다. CuKα선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의 (110)면의 회절피크의 반값폭은 0.099°이었다. 수득된 LiCo02분말의 프레스압력 0.96t/㎠에서의 프레스밀도는 3.43g/㎤이었다. LiCo02의 잔존알칼리량은 O.O2중량% 이었다. Regarding the LiCo0 2 powder, an X-ray diffraction spectrum was obtained using an X-ray diffractometer (RINT210O type manufactured by Rigaku Electric Co., Ltd.). In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half width of the diffraction peaks on the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.099 °. The press density of the obtained LiCo0 2 powder at a press pressure of 0.96 t / cm 2 was 3.43 g / cm 3. The amount of alkali remaining of LiCo0 2 was 0.2 wt%.

예 1과 동일한 방법으로 상기 분말을 사용한 양극체 시트를 제작하여, 리튬 2차 전지의 양극활물질로서의 특성을 구한 결과, 25℃, 2.5∼4.3V에서의, 초기 중량용량밀도는, 163mAh/g-LiCo02이고, 30회 충방전사이클후의 용량유지율은 98.0% 이었다. 또한, 4.3V 충전품의 발열개시온도는 160℃였다. A positive electrode sheet using the powder was produced in the same manner as in Example 1, and the properties as a positive electrode active material of a lithium secondary battery were determined. As a result, the initial weight capacity density at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V was 163 mAh / g−. The capacity retention rate after LiCo0 2 and 30 charge and discharge cycles was 98.0%. In addition, the heat generation start temperature of the 4.3V charged product was 160 ° C.

<예4> <Example 4>

예 1에 있어서, 실온으로부터 600℃까지의 승온속도를 0.7℃/분으로 한 것 외에는 예1과 동일하게 하고, 또한, 950℃까지 승온속도 1.5℃/분으로 승온시킨 후, 950℃에서 12시간 소성함으로써 LiCoO2 분말을 합성하였다. 수득된 LiCo02는, 평균입경 D50이 9.7㎛, Dl0이 3.7㎛, D90가 21.5㎛이고, BET 법에 의해 구한 비표면적이 0.47㎡/g 이었다. In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having raised the temperature increase rate from room temperature to 600 degreeC at 0.7 degreeC / min, and after heating up at a temperature increase rate of 1.5 degreeC / min to 950 degreeC, for 12 hours Firing LiCoO 2 Powders were synthesized. LiCo0 2 obtained had an average particle diameter D50 of 9.7 µm, a D10 of 3.7 µm, and a D90 of 21.5 µm, and a specific surface area of 0.47 m 2 / g determined by the BET method.

LiCo02분말에 관해서 X선 회절에 의해 X선 회절스펙트럼을 얻었다. CuKα선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의 (110)면의 회절피크의 반값폭은 0.095°이었다. 수득된 LiCo02분말의 프레스압력 0.96t/㎠에서의 프레스밀도는 3.47g/㎤이었다. LiCo02의 잔존알칼리량은 0.02중량% 이었다. An X-ray diffraction spectrum was obtained by X-ray diffraction with respect to the LiCo0 2 powder. In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half width of the diffraction peaks on the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.095 °. The press density of the obtained LiCo0 2 powder at a press pressure of 0.96 t / cm 2 was 3.47 g / cm 3. The residual alkali amount of LiCo0 2 was 0.02% by weight.

예 1과 동일한 방법으로, 상기 분말을 사용한 양극체 시트를 제작하여, 리튬 2차 전지의 양극활물질로서의 특성을 구한 결과, 25℃, 2.5∼4.3V에서의, 초기 중량 용량 밀도는, 161 mAh/g-LiCo02이고, 30회 충방전사이클후의 용량 유지율은 97.4% 이었다. 또한, 4.3V 충전품의 발열개시온도는 161℃였다. In the same manner as in Example 1, a positive electrode sheet using the powder was produced, and the characteristics as a positive electrode active material of a lithium secondary battery were determined. As a result, the initial weight capacity density at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V was 161 mAh /. g-LiCo0 2 and the capacity retention rate after 30 charge / discharge cycles was 97.4%. In addition, the heat generation start temperature of the 4.3V charged product was 161 ° C.

<예5> Example 5

예 2에 있어서, 코발트원으로서, 예1에서 사용한 수산화 코발트와 1차입자가 응집되어 이루어지는 2차 입경15μ의 옥시 수산화 코발트를 코발트 원자비로 등몰로 한 것 이외에는 예2와 동일한 조건으로 소성하여 양극활물질을 합성하였다. 소성용기중의 소성분말의 소성상태는 균질하였다. 수득된 LiCo02는, 평균입경 D 5O이 10.8㎛, DlO가 3.0㎛, D90이 18.5㎛이고, BET 법에 의해 구한 비표면적이 0.47 ㎡/g 이었다. In Example 2, the positive electrode active material was calcined under the same conditions as in Example 2, except that cobalt hydroxide used in Example 1 and cobalt hydroxide as primary cobalt particles were co-molded with cobalt atomic ratio to 15 mol of oxyhydroxide. Was synthesized. The firing state of the small powder in the baking container was homogeneous. LiCo0 2 obtained had an average particle diameter of D 5 O of 10.8 µm, DlO of 3.0 µm, and D90 of 18.5 µm, and a specific surface area of 0.47 m 2 / g obtained by the BET method.

LiCo02분말에 관해서 X선 회절장치(이학전기사제조 RINT210O 형)을 사용하여 X선 회절스펙트럼을 얻었다. CuKα선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의 (110)면의 회절피크의 반값폭은 0.095°이었다. 수득된 LiCo02 분 말의 프레스압력 0.96t/㎠에서의 프레스밀도는 3.30g/㎤이었다. LiCo02의 잔존알칼리량은 O.02중량% 이었다. An X-ray diffraction spectrum was obtained for the LiCo0 2 powder by using an X-ray diffraction apparatus (type RINT210O manufactured by Science and Electrical, Inc.). In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half width of the diffraction peaks on the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.095 °. Obtained LiCo0 2 The press density at powder press pressure 0.96 t / cm 2 was 3.30 g / cm 3. The amount of alkali remaining of LiCo0 2 was 0.02% by weight.

예1과 동일한 방법으로, 상기 분말을 사용한 양극체 시트를 제작하여, 리튬 2차 전지의 양극활 물질로서의 특성을 구한 결과, 25℃, 2.5∼4.3V에서의, 초기 중량 용량 밀도는, 161 mAh/g-LiCo02이고, 30회 충방전사이클후의 용량유지율은 97.4% 이었다. 또한, 4.3V 충전품의 발열 개시온도는 163 ℃ 이었다. In the same manner as in Example 1, a positive electrode sheet using the powder was produced, and the characteristics as a cathode active material of a lithium secondary battery were determined. As a result, the initial weight capacity density at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V was 161 mAh. / g-LiCo0 2, and the capacity retention rate after 30 charge and discharge cycles was 97.4%. In addition, the exotherm onset temperature of the 4.3V charged product was 163 degreeC.

<예6> Example 6

예 2에 있어서, 코발트원으로서, 예1에서 사용한 수산화 코발트와 1차입자가 응집하여 이루어지는 2차 입경7μ의 사삼산화코발트를 코발트 원자비로 등몰로 한 것외에는 예2와 동일의 조건으로 소성하여 양극활물질을 합성하였다. 소성용기중의 소성분말의 소성형태는 균질하였다. 수득된 LiCo02는, 평균입경 D50이 7.7㎛, Dl0이 3.0㎛, D90가 19.1㎛이고, BET 법에 의해 구한 비표면적이 0.47㎡/g이었다. In Example 2, a positive electrode was calcined under the same conditions as in Example 2, except that cobalt hydroxide used in Example 1 and cobalt hydroxide triturated with cobalt trioxide having a secondary particle size of 7 µ were formed in an equimolar ratio in a cobalt atomic ratio. An active material was synthesized. The baking form of the small powder in the baking container was homogeneous. LiCo0 2 obtained had an average particle diameter D50 of 7.7 µm, D10 of 3.0 µm and D90 of 19.1 µm, and a specific surface area of 0.47 m 2 / g determined by the BET method.

LiCo02분말에 관해서 X선 회절에 의해 X선 회절스펙트럼을 얻었다. CuKα 선을 사용한 분말 X선 회절에 있어서, 2θ= 66.5±1°의 (110)면의 회절피크의 반값폭은 O.O95°이었다. 수득된 LiCo02 분말의 프레스압력 0.96 t/㎠에서의 프레스밀도는 3.2Og/㎤이었다. LiCo02의 잔존 알칼리량은 O.02중량% 이었다. An X-ray diffraction spectrum was obtained by X-ray diffraction with respect to the LiCo0 2 powder. In powder X-ray diffraction using CuKα rays, the half width of the diffraction peaks on the (110) plane at 2θ = 66.5 ± 1 ° was 0.95 °. Obtained LiCo0 2 The press density of the powder at a press pressure of 0.96 t / cm 2 was 3.2Og / cm 3. The residual alkali amount of LiCo0 2 was 0.2 wt%.

예1과 동일한 방법으로, 상기 분말을 사용한 양극체 시트를 제작하여, 리튬 2차 전지 의 양극활 물질로서의 특성을 구한 결과, 25℃, 2.5∼4.3V에서의, 초기 중량 용량 밀도는, 161mAh/g-LiCo02이고, 30회 충방전사이클후의 용량 유지율은 97.4% 이었다. 또한, 4.3 V 충전품의 발열개시온도는 160℃ 이었다. In the same manner as in Example 1, a positive electrode sheet using the powder was prepared, and the characteristics as a positive electrode active material of a lithium secondary battery were determined. As a result, the initial weight capacity density at 25 ° C. and 2.5 to 4.3 V was 161 mAh /. g-LiCo0 2 and the capacity retention rate after 30 charge / discharge cycles was 97.4%. In addition, the heat generation start temperature of the 4.3 V filler was 160 ° C.

<예7> Example 7

예1에 있어서, 실온에서부터 950℃까지의 승온속도를 6℃/분으로 한 것 이외에는 예1과 동일한 방법으로 950℃에서 12시간 소성하여 LiCo02를 합성하였다. 소성 용기중의 소성분말의 소성상태는 불균질하였다. 용기내 소성분말의 하층부의 소성분말는 소결되어 있고, 상층부는 소결되어 있지 않지만, 그 소성분말 중의 리튬과 코발트의 원자비 Li/Co는 1미만이었다. 초기 중량 용량 밀도는, 154 mAh/g-LiCo02 이고, 1.5C의 방전용량/0.25C의 방전용량의 비율은 0.75이었다. In Example 1, LiCo0 2 was synthesized by baking at 950 ° C for 12 hours in the same manner as in Example 1 except that the temperature increase rate from room temperature to 950 ° C was 6 ° C / min. The firing state of the small powder in the baking container was heterogeneous. Although the small component powder of the lower layer part of the small powder powder in a container was sintered and the upper layer part was not sintered, the atomic ratio Li / Co of lithium and cobalt in the small powder was less than one. The initial weight capacity density was 154 mAh / g-LiCo0 2, and the ratio of the discharge capacity of 1.5C / discharge capacity of 0.25C was 0.75.

<예8> <Example 8>

예2에 있어서, 1단째의 소성온도를 800℃로 하고, 2단째의 소성을 950℃에서 12시간으로 한 것 이외에는 예2와 동일한 방법으로 LiCo02를 합성하였다. 소성용기내의 소성분말의 소성상태는 불균질하였다. 용기내 소성분말의 하층부의 소성분말는 소결되어 있고, 상층부는 소결되어 있지 않지만, 그 소성분말중의 리튬과 코발트의 원자비 Li/Co는 1미만이었다. 초기 중량 용량 밀도는, 153 mAh/g-LiCo02이고, 1.5 C의 방전용량/0.25 C의 방전용량의 비율은 0.78이었다. In Example 2, LiCo0 2 was synthesize | combined by the method similar to Example 2 except having set the baking temperature of the 1st stage | stage at 800 degreeC, and making the baking of the 2nd stage | stage at 950 degreeC 12 hours. The firing state of the small powder in the firing container was heterogeneous. Although the small component powder of the lower layer part of the small component powder in a container was sintered and the upper layer part was not sintered, the atomic ratio Li / Co of lithium and cobalt in the small component powder was less than one. The initial weight capacity density was 153 mAh / g-LiCo0 2 , and the ratio of the discharge capacity of 1.5 C / discharge capacity of 0.25 C was 0.78.

<예9> Example 9

예2에 있어서, 1단째의 소성온도를 200℃로 하고, 2단째의 소성온도를 950 ℃ 12시간으로 한 것 외는 예2와 동일한 방법으로 LiCo02를 합성하였다. 소성용기내의 소성분말의 소성상태는 불균질하였다. 용기 내 소성분말의 하층부의 소성분말는 소결되어 있고, 상층부는 소결되어 있지 않으나, 그 소성분말중의 리튬과 코발트의 원자비 Li/Co는 1미만이었다. 초기중량용량밀도는, 155 mAh/g-LiCo02이고, 1.5C의 방전용량/0.25C의 방전용량의 비율은 0.82이었다. In Example 2, LiCo0 2 was synthesize | combined by the method similar to Example 2 except having set the baking temperature of the 1st stage to 200 degreeC, and setting the baking temperature of the 2nd stage to 950 degreeC 12 hours. The firing state of the small powder in the firing container was heterogeneous. The small powder of the lower layer of the small powder in the container was sintered and the upper layer of the small powder was not sintered, but the atomic ratio Li / Co of lithium and cobalt in the small powder was less than one. The initial weight capacity density was 155 mAh / g-LiCo0 2, and the ratio of the discharge capacity of 1.5C / discharge capacity of 0.25C was 0.82.

<예10> Example 10

예2에 있어서, 원료의 리튬/코발트의 혼합원자비를 1.025로 한 것 이외에는 예2와 동일한 방법으로 LiCo02분말을 합성하여, 평가한 결과, 30회의 충방전사이클후의 용량 유지율은 89% 이었다. In Example 2, the LiCo0 2 powder was synthesized and evaluated in the same manner as in Example 2, except that the mixed atomic ratio of lithium / cobalt as the raw material was 1.025. As a result, the capacity retention rate after 30 charge and discharge cycles was 89%.

본 발명에 의하면, 코발트원으로서 저렴한 수산화 코발트, 리튬원도 저렴한 탄산리튬을 사용하여, 큰 부피용량밀도, 높은 대전류방전특성, 높은 안전성, 큰 충방전 사이클 내구성, 높은 프레스밀도, 및 높은 생산성을 갖는, 리튬 2차 전지의 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 신규의 제조방법이 제공된다. According to the present invention, inexpensive cobalt hydroxide and lithium source also use lithium carbonate, which is inexpensive, and has a large volume capacity density, high large current discharge characteristics, high safety, large charge / discharge cycle durability, high press density, and high productivity. A novel method for producing a lithium cobalt composite oxide for a positive electrode of a lithium secondary battery is provided.

또한, 제조된 리튬 코발트 복합산화물을 포함하는, 리튬 2차 전지용 양극 및 리튬 2차 전지가 제공된다. In addition, a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery including the prepared lithium cobalt composite oxide are provided.

Claims (8)

수산화 코발트 분말과 탄산 리튬 분말을, 리튬/코발트의 원자비가 0.98∼1.01이 되도록 혼합한 혼합물을 300∼550℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성시키고, 다시 그 소성물을 850∼1050℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성시키는 것을 특징으로 하는 리튬 2차 전지의 양극용 리튬 코발트 복합산화물의 제조 방법. The mixture obtained by mixing the cobalt hydroxide powder and the lithium carbonate powder so that the atomic ratio of lithium / cobalt is 0.98 to 1.01 is calcined at 300 to 550 ° C. in an oxygen-containing atmosphere, and the calcined product is then heated at 850 to 1050 ° C. in an oxygen-containing atmosphere. A method for producing a lithium cobalt composite oxide for a positive electrode of a lithium secondary battery, which is fired. 제 1 항에 있어서, 상기 300∼550℃에서 소성시킨 소성물을 분쇄하지 않고 850∼l050℃에서 산소함유 분위기 중에서 소성시키는 제조방법. The method according to claim 1, wherein the fired product fired at 300 to 550 占 폚 is fired in an oxygen-containing atmosphere at 850 to 1050 占 폚 without grinding. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수산화 코발트 분말은, 1차 입자가 응집되어 이루어지는 평균입경 D50이 8∼20㎛의 대략 구형상의 2차 입자인 제조방법. The production method according to claim 1 or 2, wherein the cobalt hydroxide powder is a substantially spherical secondary particle having an average particle diameter D50 of aggregated primary particles of 8 to 20 µm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수산화 코발트의 2차 입자를, 순수 중에 분산시킨 후의 평균입경 D50이 그 1차 입자의 평균입경 D50에 대하여 1/4이하인 제조방법. The manufacturing method of Claim 1 or 2 whose average particle diameter D50 after disperse | distributing the said secondary particle of cobalt hydroxide in pure water is 1/4 or less with respect to the average particle diameter D50 of the primary particle. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 리튬 코발트 복합 산화물을 포함하는 리튬 2차 전지용 양극. The positive electrode for lithium secondary batteries containing the lithium cobalt complex oxide manufactured by the manufacturing method of Claim 1 or 2. 제 5 항에 기재된 양극을 사용한 리튬 2차 전지. The lithium secondary battery using the positive electrode of Claim 5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수산화 코발트 분말과 탄산 리튬 분말을 혼합한 혼합물로서, 리튬/코발트의 원자비가 0.990∼1.005 가 되도록 혼합한 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 제조방법.The production method according to claim 1 or 2, wherein a mixture of the cobalt hydroxide powder and the lithium carbonate powder is mixed so that an atomic ratio of lithium / cobalt is 0.990 to 1.005. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수산화 코발트 분말과 탄산 리튬 분말을 혼합한 혼합물을 소성하여 얻어지는 소성물을 추가로 950∼1050℃에서 소성시키는 제조방법.The manufacturing method of Claim 1 or 2 which bakes the baking material obtained by baking the mixture which mixed the said cobalt hydroxide powder and lithium carbonate powder further at 950-1050 degreeC.
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