TW200410438A - Positive electrode active substance for lithium secondary battery and process for producing the same - Google Patents

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Description

200410438 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲關於體積容量密度大,且安全性高,並且充 放電周期耐久性優良之鋰蓄電池用正極活性物質,使用此 物質之鋰蓄電池用正極,及鋰蓄電池。 【先前技術】 近年,隨著機器的可攜帶化、無線化、對於小型、質 ® 輕且具有高能量密度之鋰蓄電池等之非水電解液蓄電池的 需求日漸提高。此類非水電解液蓄電池用之正極活性物質 已知有 LiCo〇2、LiNi〇2、LiNi〇.8C〇.2〇2、LiMn2〇x、 LiMn02等之鋰與過渡金屬的複合氧化物。 其中,使用鋰鈷複合氧化物(Li Co 02 )做爲正極活性 物質,且使用鋰合金、石墨、碳纖維等之碳做爲負極的鋰 蓄電池,因爲取得4 V級的高電壓,故廣被使用做爲具有 能量密度的電池。 Μ 但是,使用Li Co 02做爲正極活性物質的非水系蓄電池 之情況,期望更加提高正極電極層之每單位體積的容量密 度及安全性,並且經由重覆進行光放電周期,使得其具有 電池放電容量慢慢減少之所謂的周期特性惡化、重量容量 密度之問題、或於低溫下之放電容量降低大之問題等。 爲了解決一部分之此些問題,於特開平6 — 243 8 9 7號 公報中,提案令正極活性物質LiC〇02之平均粒徑3〜9 // m 、及粒徑3〜1 5 // m粒子群所佔之體積爲全體積之7 5 %以 -5 - (2) (2)200410438 上,且以CuK α做爲線源之X射線繞射所測定之2 0二約 1 9 °和4 5 °繞射波峰強度比爲特定値,則可作成塗佈特性 、自我放電特性、周期性優良的活性物質。更且,於該公 報中,提案實質上不具有LiC 〇02粒徑爲1 # m以下或25 // m以上粒徑分佈者爲較佳態樣。但是,此類正極活性物 質雖然提高塗佈特性及周期特性,但安全性、體積容量密 度、重量容量密度無法充分令人滿足。 又,爲了改良正極的重量容量密度和充放電周期性, 於特開2 000 - 82466號公報中,提案鋰鈷複合氧化物粒子 之平均粒徑爲〇·1〜50//m,且,於粒度分佈中存在二個 以上波峰的正極活性物質。又,亦提案將平均粒徑不同的 二種正極活性物質混合,作成粒度分佈中存在二個以上波 峰的正極活性物質。於此類提案中,雖改善正極的重量容 量密度和充放電周期,但於製造具有二種粒度分佈之正極 原料粉末上有複雜度,且正極的體積容量密度、安全性、 塗佈均勻性、重量容量密度、周期性任一者均未令人滿足 〇 又,爲了解決關於電池特性的課題,於特開平 3 — 201368號公報中提案令Co原子之5〜35%以W、Μη、 Ta、Ti或Nb予以取代,用以改良周期特性。又,於特開平 1 0 — 3 1 2 8 0 5號公報中,提案以晶格常數之C軸長度爲 14.051人以下、結晶格之(110)方向的結晶格徑爲45〜 1 00 nm之六方晶系的LiCo〇2做爲正極活性物質,則可提高 周期特性。 -6- (3) (3)200410438 更且,於特開平10 — 72219號公報中,提案具有式 LixNi】-yNy02 (式中,0<x< 1.1、Ogyg 1),且初級粒 子爲板狀或柱狀,且(體積基準累積9 5 %直徑一體積基準 累積5 %直徑)/(體積基準累積5 %直徑)爲3以下,並 具有平均粒徑爲1〜5 0 // m的鋰鈷複合氧化物爲每重量的 初期放電容量高,且其充放電周期耐久性優良。 但是,上述先前之技術在鋰鈷複合氧化物使用於正極 活性物質之鋰蓄電池中,仍未達到體積容量密度、安全性 、塗佈均勻性、周期特性、及低溫特性等全部令人充分滿 思 。 【發明內容】 發明之揭示 本發明爲以提供體積容量密度大、安全性高、且充放 電周期耐久性優良之鋰蓄電池用正極活性物質,使用此物 質之鋰蓄電池用正極,及鋰蓄電池爲其目的。 本發明者爲了達成上述課題而持續硏究,發現具有特 定組成之鋰鈷複合氧化物,其爲含有體積基準累積直徑 D10爲平均粒徑D50的50%以上,且體積基準累積直徑D90 爲平均粒徑D 5 0的1 5 0 %以下之粒度分佈爲尖銳之硬微球 狀鋰鈷複合氧化物的第一粒子、與該第一粒子間隙所充塡 之鋰鈷複合氧化物的第二粒子,且第一粒子與第二粒子以 指定比例含有之混合物所構成之鋰鈷複合氧化物的正極 '活 性物質,因爲以壓密化的緻密構造,故具有大的體積容量 (4) (4)200410438 密度和加壓密度,並且可達成上述課題。 本發明爲以下列構成爲其要旨。 (1 ) 一種鋰蓄電池用正極活性物質,其特徵爲一般 式Lip Cox My OzFa (但,Μ爲Co以外之過渡金屬元素或鹼 土金屬元素。〇.9SpS 1.1、0.980^x^ 1.000、OSyg 0.02、1.9SzS2.1、x+y=l、〇$a‘〇.〇2)所示之鋰鈷 複合氧化物,其爲含有體積基準累積直徑D 1 0爲平均粒徑 D50的50%以上,且體積基準累積直徑D90爲平均粒徑D50 的1 5 0 %以下之粒徑分佈爲尖銳之微球狀鋰鈷複合氧化物 的第一粒子、與該鋰鈷複合氧化物粒子之間隙所充塡之鋰 鈷複合氧化物的第二粒子,且第一粒子/第一粒子之質量 比爲1 / 2〜9 / 1之混合物所構成。 (2 )如上述(1 )中記載之正極活性物質,其中一般 式中,Μ 爲由 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mn、Mg、Ca、Sr 、Ba、及A1所組成群中選出至少一種以上。 (3 )如上述(1 )或(2 )中記載之正極活性物質, 其爲平均粒徑D50爲5〜15/zm、比表面積0.3〜0.7 m2/g ,以C u Κ α做爲線源之X射線繞射所測定之2 0 = 6 6.5 ± 1 ° 之(110)面繞射波峰半寬度爲0.07〜0.14。,且加壓密度 爲 3 . 1 〜3 · 4 g / c m3。 (4 )如上述(1 )〜(3 )中任一項記載之正極活性 物質,其中第一粒子爲平均粒徑D50爲7〜20 // m的大粒 徑粒子,第二粒子爲具有第一粒子之D50的10〜30%平均 粒徑的小粒徑粒子。 (5) (5)200410438 (5 )如上述(1 )〜(4 )中任一項記載之正極活性 物質,其中大粒徑粒子之加壓密度爲2.9〜3.2 g / cm3,且 小粒徑粒子之加壓密度爲2 · 7〜3 . 1 g / c m3。 (6 ) —種如上述(1 )〜(3 )中任一項記載之鋰蓄 電池用正極活性物質之製造方法,其特徵爲使用含有平均 粒徑D 5 0爲7〜2 0 μ m、平均粒徑D 1 0爲平均粒徑D 5 0之5 0 %以上且平均粒徑D90爲平均粒徑D50之150%以下之粒度 分佈爲尖銳之微球狀之大粒徑的氫氧化鈷或四(三氧化鈷 )、與具有該大粒徑之平均粒徑D50之10〜30%平均粒徑 D 5 0之小粒徑的氫氧化鈷或四(三氧化鈷),以鈷原子比 9 : 1〜1 : 2比率之混合物做爲鈷源,且於含氧環境氣體下 以7 0 0〜1 0 5 0 °C煅燒。 (7) 如上述(6)中記載之製造方法,其中大粒徑之 氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲1.7〜3.0 g/cm3 ,且小粒徑之氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲 1.7 〜3.0 g/cm3。 (8) 如上述(6)或(7)中記載之製造方法,其中 大粒徑之氫氧化鈷之四(三氧化鈷)、與小粒徑之氫氧化 鈷或四(三氧化鈷)之比表面積均爲2〜20 m2/g。 (9 )如上述(5 )〜(8 )中任一項記載之製造方法 ,其中大粒徑或小粒徑之氫氧化鈷爲使用Cu - Κ α射線之 X射線繞射光譜的2 Θ = 1 9 ± 1 °之(0 〇1 )面之繞射波峰 的半寬度爲〜0.35,且20 = 38 土 1。之(101)面之 繞射波峰的半寬度爲0.1 5〜0.3 5 °。 -9- (6) (6)200410438 (1 〇 ) —種如上述(1 )〜(3 )中任一項記載之鋰蓄 電池用正極活性物質之製造方法,其特徵爲使用含有平均 粒徑D 5 0爲7〜2 0 // m、平均粒徑D 1 0爲平均粒徑D 5 0之5 0 %以上,且平均粒徑D90爲平均粒徑D50之150%以下、初 級粒子凝集而成之二級粒子平均粒徑爲8〜2 0 // m之粒徑 分佈爲尖銳之微球狀氫氧化鈷或四(三氧化鈷)、與初級 粒子凝集而成之二級粒子平均粒徑爲7〜20 // m之羥基氫 氧化鈷,以鈷原子比5 : 1〜1 : 5比率之混合物做爲鈷源, 且於含氧環境氣體下以700〜1 05 0 °C煅燒。 (1 1 )如(1 0 )中記載之製造方法,其中羥基氫氧化 鈷爲於使用Cu — Κ α射線之X射線繞射光譜中,2 0 = 3 1 土 1 °之(220)面之繞射波峰的半寬度爲0.8°以上、20二 3 7 ± 1 °之(3 1 1 )面之繞射波峰的半寬度爲0 · 8 °以上、比 表面積爲10〜80 m2 / g。 (12) 如上述(10)或(11)記載之製造方法,其中 氫氧化鈷爲於使用Cu — Κ α射線之X射線繞射光譜中,2 0 =1 9 ± 1 °之(〇 0 1 )面之繞射波峰的半寬度爲〇 · 1 5 °以上 ,20二38±1 °之(101)面之繞射波峰的半寬度爲〇·15° 以上、比表面積爲2〜30 m2/ g之微球狀氫氧化鈷。 (13) 如上述(10)〜(12)中任一項記載之製造方 法,其中四(三氧化鈷)爲於使用CU — Κ α線之X射線繞 射光譜中,20 = 31±1 °之( 220)面之繞射波峰的半寬 度爲〇. 〇 8。以上、2 0 = 3 7 1。之(3 1 1 )面之繞射波峰的 半寬度爲〇.〗〇°以上、比表面積爲2〜10 m2 / g。 (7) (7)200410438 (1 4 )如上述(1 0 )〜(1 3 )中任一項記載之製造方 法,其中氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲1 · 2〜 2.5 % / cm3。 (15) 如上述(10)〜(14)中任一項記載之製造方 法,其中鋰鈷複合氧化物爲其(1 1 0 )面之繞射波峰的半 寬度爲0.07〜0.14。、比表面積爲〇.3〜0.7 m2/g,開始發 熱溫度爲160°C以上及加壓密度爲3.1〜3·4 g / cm3。 (16) —種鋰蓄電池用正極,其特徵爲含有如上述( 1 )〜(4 )中任一項記載之正極活性物質。 (1 7 ) —種鋰蓄電池用正極,其特徵爲含有根據如上 述(5 )〜(1 5 )中任一項記載之製造方法所製造的正極 活性物質。 (18) —種鋰蓄電池,其特徵爲使用如上述(16)或 (1 7 )中記載的正極活性物質。 【實施方式】 用以實施發明之最佳形態 本發明所製造之鋰蓄電池正極用之鋰鈷複合氧化物爲 以一般式LipCoxMyOzFa表示。於此類一般式中之Μ、p、 乂、)7、2及&爲定義於上述。其中,?、:^、?'2及21以下述 爲佳。〇.9 7Sp$l.〇3、〇.99〇SxSl.〇、〇.〇〇〇5Syg〇.〇1 、1·95$ζ$2.05、x+y二 1、O.OOOlgagO.Ol。此處,a 爲大於0時,氧原子之一部分爲經氟原子所取代的複合氧 化物於此情況可提高所得正極活性物質的安全性。 (8) (8)200410438 又,Μ爲除了 Co以外的過渡金屬元素或鹼土金屬,該 過渡金屬元素爲表示周期表之第4族、第5族、第6族、第7 族、第8族、第9族、第10族及第U族的過渡金屬。其中, 由容量表現性、安全性、周期耐久性等之觀點而言,以Ti 、Zr、Hf、Mg或 A1爲佳。 於本發明中,含有上述Μ元素或/或F時,Μ元素及F 均以存在於鈷酸鋰粒子之表面爲佳。若存在於粒子內部, 則不僅電池特性的改良效果小,且有時降低電池特性,故 爲不佳。經由存在於表面,則在少量添加下不會導致電池 性能降低,且可改良安全性、充放電周期特性等之重要的 電池特性。是否存在於表面,可對正極粒子進行分光分析 ,例如XPS分析則可判斷。 本發明之鋰蓄電池用之正極爲具有上述組成的鋰鈷複 合氧化物,係由體積基準累積直徑D 1 0爲平均粒徑D 5 0的 50%以上,且體積基準累積直徑D90爲平均粒徑D50的150 %以下之粒徑分佈尖銳之微球狀之鋰鈷複合氧化物的第一 粒子,與該鋰鈷複合氧化物粒子之間隙中所充塡之鋰鈷複 合氧化物之第二粒子的混合物所構成。第一粒子於取得具 有狹窄粒度分佈之大體積容量密度上爲必要的。粒徑分佈 以D10爲上述D50之較佳爲50%以上、特佳爲65%以上, 且D90爲上述D50之較佳爲150%以下、特佳爲135%以下 。又,第一粒子以其表面具有平滑性者爲佳。 本發明中,所謂平均粒徑D 1 0、D 5 0及D 9 0,爲指初級 粒子爲彼此凝集、燒結而成之二級粒徑的體積平均粒徑, -12 - (9) (9)200410438 以體積基準求出粒度分佈,且於全體積爲100%之累積曲 線中,其累積曲線分別爲1 〇 %、5 0 %及9 0 %點之粒徑的體 積基準累積10%直徑(D10) 、50%直徑(D50)及90% 直徑(D 9 0 )。粒度分佈爲以雷射散亂粒度分佈測定裝置 所測定的頻率分佈及累積體積分佈曲線而求出。粒徑之測 定爲經由將粒子於水介質中以超音波處理等予以充分分散 並且測定粒度分佈(例如,使用L e e d s & N 〇 r t h r u p公司製 Microtrac HRAX — 100等)則可進行。又,本發明中,第 一粒子爲微球形者以粒子所具有之長徑/短徑,即縱橫比 爲2/1〜1/1、特別以1.5/1〜1/1爲適當。其中,以具 有儘可能球形形狀者爲佳。鋰鈷複合氧化物之小粒徑粒子 於其粒子形狀並不必要爲特定之形狀,可採用球狀、柱狀 、塊狀等各種形狀。 第一粒子與第二粒子之混合比必須以質量基準1 / 2〜 9 / 1。前者/後者之混合比小於1 / 2時,混合物的加壓密 度降低,另一方面,大於9 / 1時,則混合物的加壓密度降 低。其中,前者/後者之混合比爲6 / 4〜8 5 / 1 5爲佳,特 別以7 / 3〜8 / 2爲適當。 本發明中之第一粒子以大粒徑粒子之鋰鈷複合氧化物 爲佳,又,第二粒子以小粒徑粒子之鋰鈷複合氧化物爲佳 。大粒徑粒子之平均粒徑爲D50爲具有7〜20// m,且其 粒子形狀必須爲微球形。平均粒徑D 5 0爲小於7 // m時, 混合物粉末的加壓密度降低,另一方面,平均粒徑D 5 0爲 大於2 0 // m時,於大電流下的放電特性降低。特別難以達 -13- (10) (10)200410438 成體積容量密度。其中,大粒徑粒子之平均粒徑D 5 0以9 〜1 5 μ m爲佳,且特別以1 〇〜1 4 # m爲適當。 另一方面,上述小粒徑粒子之平均粒徑D 5 0爲具有上 述大粒徑粒子D 5 0之1 0〜3 0 %爲佳°該小粒徑粒子之平均 粒徑D 5 0比大粒徑粒子D 5 0之1 0 %更小時’混合物的加壓 密度降低,且安全性降低。相反地,比大粒徑粒子D 5 0之 3 0 %更大時,令混合物之加壓密度提高效果降低。因此小 粒徑粒子之平均粒徑D 5 0較佳爲具有大粒徑粒子D 5 0之1 5 〜25%爲適當。 又,上述鋰鈷複合氧化物之大粒徑粒子與小粒徑粒子 分別具有加壓密度2.8〜3.2 g / cm3、2.7〜3.2 g / cm3爲佳 。本發明中,只要無特別限定,加壓密度爲指粒子粉末以 0.3 t/ cm3之壓力予以加壓壓縮時的表現加壓密度。大粒 徑粒子與小粒徑粒子之加壓密度爲小於上述範圍時,混合 物的加壓密度降低,另一方面於更大之情形中,放大電流 下之放電特性降低,故爲不佳。其中,大粒徑粒子與小粒 徑粒子分別具有加壓密度2.9〜3.1 g/cm3、2.8〜3. Og/ cm3 爲適當。更且,鋰鈷複合氧化物以其所含有之殘存鹼量爲 0.02質量%以下爲佳,且特別以〇.01質量%以下爲特佳。 由本發明之鋰鈷複合氧化物所構成的正極活性物質可 依各種方法製造,其較佳的一種方法爲製造上述鋰鈷複合 氧化物的上述第一粒子和上述第二粒子,將兩者混合,其 次將所得之混合物予以加壓則可製造。上述第一粒子與第 二粒子爲以各種方法製造,且其製造方法並無限制,但較 -14 - (11) (11)200410438 佳爲如下處理製造。例如,將含有鈷源、鋰源及視需要使 用之Μ元素源及氟源之混合物於含氧環境氣體下煅燒即可 製造。鈷源可使用四(三氧化鈷)、羥基氫氧化鈷、氫氧 化鈷等,鋰源可使用碳酸鋰、氫氧化鋰等。此時,所製造 之鋰鈷複合氧化物粒子之直徑、形狀、粒度分佈等物性値 之控制可在特別控制上述鈷源的粒子直徑、粒子形狀、粒 度分佈及比表面積而達成。 本發明之鋰鈷複合氧化物之正極活性物質的其他較佳 製造方法爲下列之方法。即,將平均粒徑D 5 0爲7〜2 0 μιη、平均粒徑D10爲平均粒徑D50之50%以上且平均粒 徑D 9 0爲平均粒徑D 5 0之1 5 0 %以下的粒徑分佈爲尖銳之微 球狀大粒徑之氫氧化鈷或四(三氧化鈷),與具有該大粒 徑粒子之平均粒徑D 5 0之1 0〜3 0 %平均粒徑D 5 〇的小粒徑 氫氧化鈷或四(三氧化鈷),以鈷原子比9 ·· 1〜1 : 2之比 率混合。對此所得之混合物,將混合鋰源,視需要所使用 之元素Μ之原料及氟源的混合物於含氧環境氣體下,以 7 0 0〜1 〇 5 (TC ’特佳爲9 0 0〜1 0 〇 〇 °c,較佳煅燒5〜2 0小時 〇 此情況中,上述粒徑之氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之 平均粒徑D 1 0必須爲平均粒徑D 5 0的5 0 %以上,且平均粒 徑D 9 0爲平均粒徑D 5 0的1 5 0 %以下。經由如此處理,則可 取得提高正極加壓密度之效果。又,大粒徑之氫氧化鈷或 四(—氧化姑之加壓松度爲1·7〜3.0 g/cm3,且小粒徑之 氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲1 .7〜3.0 g/ cm3 (12) (12)200410438 爲佳。更且,大粒徑與小粒徑之氫氧化鈷或四(三氧化鈷 )的比表面積均爲2〜20m2/g爲佳。 更且’大粒徑之氫氧化鈷或小粒徑之氫氧化鈷以使用 C υ — Κ α射線之X射線繞射光.譜的2 0 = 1 9 ± 1 °之(001) 面之繞射波峰的半寬度較佳爲0.18〜0.35。,特佳爲0.22 〜〇 · 3 0 °,且2 0 = 3 8 ± 1。之(1 〇 1 )面之繞射波峰的半寬 度較佳爲0 · 1 5〜0.3 5。,特別以0 . 1 8〜0.3 0。爲適當。經由 令上述半寬度在上述之範圍,則可取得提高安全性和正極 加壓密度之效果。 本發明之鋰鈷複合氧化物之正極活性物質之再佳的其 他製造方法爲下列之方法。即,將平均粒徑D 5 0爲7〜2 0 ,平均粒徑D10爲平均粒徑D50之50%以上,且平均 粒徑D 9 0爲平均粒徑D 5 0之1 5 0 %以下,初級粒子凝集而成 之二級粒子之平均粒子爲8〜20 // m之粒徑分佈爲尖銳的 微球狀氫氧化鈷或四(三氧化鈷)、與初級粒子凝集而成 之二級粒子之平均粒徑爲7〜2 0 // m的羥基氫氧化鈷,以 鈷原子比5 : 1〜1 : 5比率混合物使用做爲鈷源,且於含氧 環境氣體下以7 0 0〜1 0 5 0 °C锻燒之方法。 上述之經基氫氧化銘必須以初級粒子凝集而成之二級 粒子的平均粒徑爲7〜2 0 // m、較佳爲9〜1 4 # m。二級粒 子之平均粒徑爲小於7 μ m之情形中,正極的加壓密度降 低,另一方面,於超過2 0 // m時則大電流下的放電特性降 低。本發明中粒子形狀爲微球形者包含球狀、橄欖球狀、 多角體狀等,但其所具有之長徑/短徑,即縱橫比較佳爲 -16- (13) (13)200410438 3/1〜1/丨、特別以2.0/1〜1/1爲適當。其中,儘可能 具有球形形狀爲佳。 上述之經基氯氧化姑以使用C υ - Κ α射線之X射線糸完 射光譜中2 0 = 3 1 ± 1 °之(2 2 0 )面之繞射波峰的半寬度 較佳爲0.8°以上,特佳爲1.0。以上,20=37:1:1°之( . 3 1 1 )面之繞射波峰的半寬度較佳爲0.8°以上,特佳爲 1 · 1 °以上。半寬度爲上述範圍外之情況,於鋰化時粉體 體積變爲膨鬆,且放電特性降低、安全性降低。又,比表 鲁 面積較佳爲10〜80 m2/g,特別以30〜60 m2/g爲適當。 與上述之羥基氫氧化鈷混合使用的氫氧化鈷及四(三 氧化鈷)必須爲初級粒子凝集而成之二級粒子的平均粒徑 爲7〜2 0 // m,較佳爲9〜1 5 // m的微球狀。二級粒子之平 均粒徑爲小於8 // m之情形中,鋰化物的加壓密度降低。 另一方面,於超過2 0 // m之情形中,大電流下的放電特性 降低,難以形成平滑的電極表面。此些粒子之形狀亦以微 球形爲佳。 # 上述之氫氧化銘或四(三氧化鈷)以粒度分佈狹窄者 爲佳,此時,所製造之鈷鋰複合氧化物取得預測以上的大 - 加壓密度。於粒度分佈爲狹窄之情形中,於承受來自外部 . 之壓力時’此類氫氧化銘或四(三氧化鈷)本身因可輕易 局度充故可取得一級粒子爲以大充塡率。如此,上述 之氣氧化鈷或四(二氧化銘)爲其平均粒徑Di〇爲平均粒 徑D50的50%以上,較佳爲65%以上,平均粒徑D9〇爲平 均粒徑D50的150%以下,較佳爲;! 35%以下。又,氫氧化 -17- (14) (14)200410438 鈷或四(二氧化銘)爲具有加壓密度爲1.2〜2.5 g / cm3爲 佳。 又,上述之氫氧化鈷於使用C11 一 Κ α射線之X射線繞 射光譜中,其2 Θ = 1 9 ± 1 °之(0 0 1 )面之繞射波峰的半 寬度較佳爲0.15以上’特佳爲0.20 以上,20=38土1 之(1 〇 1 )面之繞射波峰的半寬度較佳爲0. 1 5 °以上,且 以0.20°以上爲適當。又,其比表面積較佳爲2〜30 m2/g ,特別以3〜8 m2/ g爲適當。 另一方面,上述之四(三氧化鈷)於使用Cu — Κα射 線之X射線繞射光譜中,其2 0 = 3 1 ± 1 °之(2 20 )面之繞 射波峰的半寬度較佳爲0.0 8°以上,特佳爲0.10°以上, 2Θ = 37±Γ之(311)面之繞射波峰的半寬度較佳爲 〇·1 °以上,且以0.12°以上爲適當。又,其比表面積較佳 爲2〜10 m2/g,特別以3〜8 m2/g爲適當。 本發明中,使用含有上述羥基氫氧化鈷、和上述氫氧 化鈷或四(三氧化鈷)之混合物做爲鈷源,此時,前者/ 後者之比率爲以鈷原子比基準使用5 / 1〜1 / 5之比例。此 類比率大於5 / 1之情形中,正極粉末的加壓密度降低。另 一方面,小於1 / 5之情況中,則正極粉末的加壓密度降低 。其中,上述之比率以2/1〜1/3爲適當。 製造本發明之鋰鈷複合氧化物所使用之具有上述特定 物性的羥基氫氧化鈷、氫氧化鈷及四(三氧化鈷),可依 各種方法製造,且其製造方法並無限定。例如,羥基氫氧 化鈷爲於含有氯化鈷、硫酸鈷等二價鈷之水溶液中添加氧 -18 - (15) 200410438 化劑及苛性蘇打、氫氧化銨則可合成。又,未加氧化 首先合成氫氧化鈷,其後以氧化劑作用等之方法則可 。又,氫氧化鈷爲經由將硫酸鈷水溶液、和氫氧化銨 合物,與氫氧化鈉水溶液予以連續地混合,則可輕易 含有氫氧化鈷的漿料。因此,經由改變此時之pH、 等之反應條件,則可取得具有本發明物性的氫氧化鈷 ,上述之四(三氧化鈷)亦可例如將氫氧化鈷予以氧 此時,經由改變原料氫氧化鈷之結晶構造和氧化條件 可製造各種氧化物。 本發明之情況,使用碳酸鋰做爲鋰源爲佳。使用 鋰以外之例如氫氧化鋰做爲鋰源時,則原料變爲昂貴 酸鋰以平均粒徑D50爲1〜50// m,且比表面積爲〇.1 m 2 / g之粉末爲佳。另一方面,視需要使用做爲元素 原料較佳爲選擇氫氧化物、氧化物、碳酸鹽、氟化物 源爲選擇金屬氟化物、LiF、MgF2等。 較佳爲如此處理所製造之本發明的鋰鈷複合氧化 平均粒徑D 5 0較佳爲5〜1 5 // m,特佳爲8〜1 2 // m, 面積較佳爲0.3〜0.7 m2/g,特佳爲0.4〜0.6 m2/g C u Κ α做爲線源之X射線繞射所測定的2 0 = 6 6.5 ± 1 ° 11〇)面繞射波峰的半寬度較佳爲0.07〜0.14°,特 0.08〜0.12°,且加壓密度較佳爲3.15〜3.40 g/cm3 佳爲3.2 0〜3.3 5 g/ cm3爲適當。又,本發明之鋰鈷複 化物以其含有之殘存鹼量爲〇.〇3質量%以下爲佳,且 以0.01質量%以下爲適當。 劑, 製造 之混 製造 攪拌 。又 化, ,則 碳酸 。碳 〜10 :Μ之 。氟 物爲 比表 ,以 之( 佳爲 ,特 合氧 特別 -19- (16) (16)200410438 由本發明之鋰鈷複合氧化物製造鋰蓄電池用之正極時 ’封此類複合氧化物之粉末,混合乙炔黑、鉛、kechain 黑等之碳系導電材料和黏結材料則可形成。上述黏結材料 較佳使用聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚醯胺、羧甲基纖維 素、两燒樹脂等。將上述鋰鈷複合氧化物之粉末、導電材 料及黏結材料使用溶劑或分散介質,作成漿料或混練物, 並且塗佈至鋁箔、不銹鋼箔等之正極集電體等將其承載, 製造鋰蓄電池用之正極板。 將本發明之鋰鈷複合氧化物使用於正極活性物質的鋰 蓄電池中,可使用多孔質聚乙烯、多孔質聚丙烯之薄膜等 做爲間隔件。又,電池之電解質溶液的溶劑可使用各種溶 月!1 ’其中亦以碳酸醋爲佳。碳酸酯可使用環狀、鏈狀任一 種。環狀碳酸酯可例示碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯(E C ) 等。鏈狀碳酸酯可例示碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(D E C ) 、碳酸乙基甲酯(EMC)、碳酸甲基丙酯、碳酸甲基異丙 酯等。 本發明中’上述之碳酸酯可單獨或混合使用二種以上 。又,亦可與其他溶劑混合使用。又,根據負極活性物質 之材料,若倂用鏈狀碳酸酯和環狀碳酸酯,則可改良放電 特性、周期耐久性、充放電效率。 又,將本發明之鋰鈷複合氧化物使用於正極活性物質 的鋰蓄電池中,亦可作成含有偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物 (例如A t 〇 c h e m公司製··商品名K a n e r )或偏氟乙稀一全氟 丙基乙烯醚共聚物的凝膠聚合物電解質。於上述電解質溶 -20- (17) (17)200410438 劑或聚合物電解質中所添加的溶質較佳使用Cl〇4 -、 C F 3 S 0 3 —、B F 4 —、P F 6 ~~、A s F 6 —、SbF6—、CF3CO2 -(CF3SO2) 2N 一等做爲陰離子之鍵鹽的任一種以上。 對於由上述鋰鹽所構成的電解質溶劑或聚合物電解質,以 0·2〜2.0莫耳/升(公升)之濃度添加爲佳。若超過此範 圍,則離子傳導度降低,且電解質的導電度降低。其中, 以0.5〜1·5莫耳/升爲特佳。 將本發明之鋰鈷複合氧化物使用於正極活性物質的鋰 電池中,負極活性物質爲使用可吸藏、釋出鋰離子的材料 。形成此負極活性物質的材料並無特別限定,可列舉例如 鋰金屬、鋰合金、碳材料,以周期表1 4、1 5族之金屬做爲 主體的氧化物、碳化合物、碳化矽化合物、氧化矽化合物 、硫化鈦、碳化硼化合物等。碳材料可使用在各種熱分解 條件下將有機物予以熱分解者、人造鉛、天然鉛、土壤鉛 、膨脹給、鱗片狀鉛等。又,氧化物可使用以氧化錫做爲 主體的化合物。負極集電體可使用銅箔、鎳箔等。此類負 極較佳爲將上述活性物質與有機溶劑混練作成漿料,並將 &水料金屬泊集電體上塗佈、乾燥,並且予以加壓則可 製造取得。 將本發明之鋰鈷複合氧化物使用於正極活性物質的鋰 電池形狀並無特別限制。可根據用途而選擇薄片狀、薄膜 狀、折疊狀、回捲型有底圓筒形、鈕扣型等。 以下根據實施例具體說明本發明,但本發明不被此些 實施例所限疋。還有,下述中,例1〜例4、及例〗0〜例1 3 -21 - (18) (18)200410438 、例1 5〜例2 1 '及例2 5〜例2 7爲本發明之實施例,例5〜 例9、例1 4、及例22〜例24爲比較例。 〔例1〕 將使用C υ — Κ α射線之粉末X射線繞射中,2 0二1 9 土 Γ之(〇〇1)面之繞射波峰的半寬度爲0.28°' 20 = 38土 1 °之(1 〇 1 )面之繞射波峰的半寬度爲0.2 1 °、平均粒徑 D50 爲 16.7# m 、D10 爲 13·4// m 、D90 爲 21.1// m ,且比 表面積爲3 · 6 m2 / g之初級粒子凝集而成的球狀氫氧化鈷 粉末,與比表面積爲1 .2 m2 / g之碳酸鋰粉末混合。混合 比爲以煅燒後變成Li Co 02般配合。將此二種粉末予以乾式 混合後,於空氣中,以9 5 0 °C煅燒1 2小時。 將煅燒物弄碎所得之初級粒子凝集而成之大粒徑的 Li C〇02粉末,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置測定粒度 分佈,結果取得平均粒徑D 5 0爲1 3.4 // m、D 1 0爲1 0 · 2 // m 、D90爲17·4//ηι,以BET法所求出之比表面積爲0.32 m2 /g之大粒徑的球狀LiC〇02粉末。此LiCo02粉末之D10/ D50爲76%、D90/D50爲130%,粒度分佈頗爲狹窄。 對於此LiCo02粉末,進行1 000倍及5 000倍電子顯微鏡 觀察,並測定各5 00個球狀粒子之短徑和長徑之比率(縱 橫比)的平均値’結果平均値爲1 · 1 6 ’接近球狀。表面爲 平滑。對於LiCo02粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機 公司製尺1>^丁2100型)取得\射線繞射光譜。於使用0:1^。 射線之粉末X射線繞射中,2 0二66·5 ± 1 °之(1 10 )面的 -22- (19) (19)200410438 繞射波峰的半寬度爲0.0 8 9 ° 。將上述大球徑之球狀
LiCo02粉末稱爲「粉末A」。 另一方面,將平均粒徑D50爲0.6//m、D10爲0.3//m 、D90爲1.3 // m,且比表面積爲17.1 m2 / g的粒狀氫氧化 鈷粉末,與比表面積爲1.2 m2/ g的碳酸鋰粉末混合。混 合比爲以煅燒後變成LiC〇02般配合。將此二種粉末予以乾 式混合後,於空氣中,以9 5 0 °C煅燒1 2小時。將煅燒物弄 碎所得之小粒徑的L i C ο Ο 2粉末,使用雷射散亂式粒度分佈 測定裝置測定粒度分佈,結果取得平均粒徑D 5 0爲2.6 // m 、〇10爲1.5//111、〇90爲5.6//111、以3£丁法所求出之比表 面積爲0.53 m2/g的塊狀LiCo02粉末。 對於此塊狀LiC〇02粉末,進行1 000倍、5 000倍及 1 00 00倍電子顯微鏡觀察,判定2〜4 μ m粒子爲以3〜20個 左右凝集形成非球狀的塊狀體。對於Li Co 02粉末,使用X 射線繞射裝置(理學電機公司製RINT 2100型)取得X射 線繞射光譜。於使用CuK α射線之粉末X射線繞射中,2 0 =6 6.5 ± 1 °之(1 10 )面的繞射波峰的半寬度爲0.097 °。 將上述小粒徑之球狀LiC〇02粉末稱爲「粉末Β」。粉末B 之D5 0爲粉末A之D50的19%。將粉末A 60重量份與粉末B 4〇重量份混合,並將所得之混合粉末以油壓加壓機,於 0.3 t / cm2下加壓時,加壓後的表觀密度爲3.20 g / cm3。 將LiCo02粉末10克於純水100克中分散,過濾後以0.1 N之 HC1測定電位差並且求出殘存之鹼量時,鹼殘量爲〇.〇2重 量% 〇 -23- (20) (20)200410438 將上述之LiC 〇 02混合粉末、與乙烯黑、與聚偏氟乙烯 粉末以9 0 / 5 / 5之質量比混合,並添加Ν -甲基吡咯烷酮 ’製作漿料,並使用刮刀於厚度20 // m的鋁箔上進行單面 塗佈。乾燥,並進行1回輥加壓壓拉,製作鋰電池用之正 極體薄片。由壓拉後之正極體厚度和電極層之每單位面積 的重量測定電極層之密度時,爲3.37 g/ cm3。 其後,將上述正極體薄片打穿者使用於正極,並將厚 度5 0 0 # m之金屬鋰箔使用於負極,且使用鎳箔2 0 // m做 爲負極集電體,並於間隔件使用厚度2 5 μ m的多孔質聚丙 烯,且電解液爲使用濃度1 Μ的LiPF6/EC+DEC(l: 1) 溶液(意指以LiPF6做爲溶質之EC與DEC之質量比(1 ·· 1 )的混合溶液。後述之溶劑亦以此爲基準),於氬球盒內 組裝2個不銹鋼製簡易密閉電池型鋰電池。 對於上述使用EC + DEC ( 1 : 1 )溶液做爲電解液的1 個電池,於2 5 °C對正極活性物質1克以7 5 m A之負載電流 充電至4.3 V爲止,且對正極活性物質1克以75 mA之負載 電流放電至2.5 V爲止,求出初期放電容量。再由電極層 之密度和每重量之容量,求出體積容量密度。又,對於此 電池,接著進行3 0回充放電周期試驗。其結果,於2 5 °C、 2.5〜4.3 V中之正極電極層的初期體積容量密度爲451 mAh/ cm3電極層,初期重量容量密度爲159 mAh/ g — LiC ο 02,30回充放電周期後之容量維持率爲97.3%。又, 其他電池爲上述使用EC+ DEC ( 1 : 1 )溶液做爲爲電解液 之剩餘的電池,分別以4.3 V充電1 0小時,並於氬球盒內 -24- (21) (21)200410438 解體,取出充電後的正極體薄片,並將此正極體薄片洗滌 後,打穿直徑3 mm,並與EC共同密閉於鋁膠囊中,以掃 描型差示熱量計以5 °C /分鐘之速度升溫並且測定開始發 熱溫度。其結果,4 · 3 V充電品的開始發熱溫度爲丨6 (TC。 〔例2〕 於例1中,除了混合粉末A 8 0重量份和粉末B 2 0重量 份以外同例1處理,取得混合粉末。此混合粉末之加壓 鲁 後的表觀密度爲3.23 g/ cm3。又,使用此粉末,同例1 處理,製造正極,組裝電池,並測定其特性。重量容量密 度爲160 mAh/g、30回充放電周期後之容量維持率爲9 7.5 %,及開始發熱溫度爲163 t。 〔例3〕 於例1中,除了混合粉末A 40重量份和粉末B 60重量 份以外同例1處理,取得混合粉末。此混合粉末之加壓 i 後的表觀密度爲3· 13 g / cm3。又,使用此混合粉末,同 例1處理,製造正極,組裝電池,並測定其特性。重量 容量密度爲160 mAh / g,30回充放電周期後之容量維持 率爲9 7.2 %,及開始發熱溫度爲1 6 0 °C。 〔例4〕 於例]中,使用原料之粒度分佈不同的球狀氫氧化金古 粉末代替粉末A,做爲大粒徑粒子用之原料氫氧化鈷。同 >25- (22) (22)200410438 例1處理且與碳酸鋰混合、煅燒,並將此煅燒物弄碎所 得之大粒徑的L i C ο Ο 2粉末,使用雷射散亂式粒度分佈測定 裝置測定粒度分佈,結果取得平均粒徑D 5 0爲1 3.0 // m、 D 1 0爲7.9 μ m 、D 9 0爲1 8.9 // m ,以B E T法所求出之比表 面爲0.35 m2/g之大粒徑的球狀LiCo02粉末。此1^(:〇02粉 末之D10/D50爲61%、D90/D50爲145%,粒度分佈狹窄 〇 對於此LiCo02粉末,進行1000倍及5 000倍之電子顯微 鏡觀察,並且測定各5 0 0個球狀粒子之短徑和長徑之比率 (縱橫比)的平均値,結果平均値爲1 · 1 4,判定接近球狀 。將上述大粒徑之球狀LiCo02粉末稱爲「粉末E」。除了 混合粉末E 60重量份和粉末B 40重量份以外同例1處理, 取得混合粉末。粉末B之D 5 0爲粉末E之D 5 0的2 0 %。混合 粉末之加壓後的表觀密度爲3.14 g/ cm3。 又,使用此粉末,同例1處理,製造正極,組裝電 池,並測定其特性。重量容量密度爲160 mAh / g、30回 充放電周期後之容量維持率爲97.4%、及開始發熱溫度爲 1 6 1 〇C。 〔例5〕 於例1中,除了僅使用粉末A以外同例1中處理求出之 加壓後的表觀密度爲2.95 g/ cm3。使用此粉末,同例1 處理,製造正極,組裝電池,並測定其特性。初期重量容 量密度爲16〇 mAh/g— LiCo02、3〇回充放電周期後之容 -26- (23) 200410438 量維持率爲9 7 . 1 %。又,4.3 V充電品之 163〇C。 〔例6〕 於例1中,除了僅使用粉末B以外同例 加壓後的表觀密度爲2.7 8 g / c m3。使用此 理,製造正極、組裝電池,並測定其特性 密度爲 159 mAh / g — LiCo〇2、30回充放 維持率爲9 7 · 0 %。又,4.3 V充電品之開始 v。 〔例7〕 於例1中,除了混合粉末A 2 0重量份禾 份以外同例1處理,取得混合粉末。混爸 的表觀密度爲3.03 g/cm3。又,使用此粉 ,製造正極、組裝電池,並測定其特性。J 159 mAh/ g、30回充放電周期後之容量維 及開始發熱溫度爲1 5 9 °C。 〔例8〕 於例1中,除了混合粉末A 9 5重量份和 以外同例1處理,取得混合粉末。混合i 表觀密度爲3.05 g/ cm3。又,使用此粉末 製造正極、組裝電池,並測定其特性。重 始發熱溫度爲 1處理求出之 粉末,同例1處 >初期重量容量 :周期後之容量 發熱溫度爲1 5 8 1粉末B 20重量 粉末之加壓後 末,同例1處理 Γ量容量密度爲 寺率爲9 7.0 %、 粉末B 5重量份 •末之加壓後的 ,同例1處理, 量容量密度爲 ^27- (24) (24)200410438 159 mAh/g、30回充放電周期後之容量維持率爲97.0%、 及開始發熱溫度爲1 5 8 °C。 〔例9〕 於例4中,除了僅使用粉末E以外同例1處理求出之 加壓後的表觀密度爲3.02 g/cm3。又,使用此粉末,同 例1處理,製造正極、組裝電池,並測定其特性。重量容 量密度爲159 mAh / g、30回充放電周期後之容量維持率 爲97.0%、及開始發熱溫度爲160°C。 〔例 1 〇〕 使用市售之氫氧化鈷做爲小粒徑氫氧化鈷。對此小粒 徑氫氧化鈷’以掃描型電子顯微鏡觀察結果可知初級粒子 爲以數個至二十個左右形成塊狀的二級粒子。由二級粒子 所構成之氫氧化鈷粒子的比表面積爲2 · 4 m 2 / g,以油壓 機以0.3 t/ cm2加壓時之加壓後的表觀密度爲2.21 g/ cm3 。此小粒徑氫氧化鈷於使用C u Κ α射線之粉末X射線繞射 中,20 =19±1°之(001)面之繞射波峰的半寬度爲 0.16。,20 = 38±1。之(101)面之繞射波峰半寬度爲 0 · 1 5 °,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置並以水做爲分 散介質,測定此二級粒子粉末的粒度分佈之結果,平均粒 徑 D50 爲 3.5//m,D10 爲 0.3//m,D90 爲 7.6//m。 另一方面,將硫酸鈷水溶液和氫氧化銨之混合液和苛 性蘇打水溶液予以連續混合,並將氫氧化鈷漿料依公知方 -28- (25) (25)200410438 法連續合成,且經過凝集、過濾及乾燥步驟取得大粒徑之 微球狀的氫氧化鈷粉末。所得之氫氧化鈷於使用CuK α射 線之粉末X射線繞射中,2 0 = 1 9 ± 1 °之(0 0 1 )面之繞射 波峰的半寬度爲0.28°,20 = 38±1 °之(101)面之繞射 波峰的半寬度爲〇 . 2 1 °,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝 置並以水做爲分散介質,測定此二級粒子粉末的粒度分佈 之結果,平均粒徑D50爲16.7/^m,D10爲13.4// m、D90 爲 21.1// m,D10 爲 D50 的 80%,D90 爲 D50 的 126%。又, 比表面積爲3.6 m2 / g,加壓密度爲2.11 g / cm3,以掃描 型電子顯微鏡觀察之結果,針狀之初級粒子爲強力地以粒 子數1 〇個以上凝集成爲微球狀之大粒徑的氫氧化鈷粉末。 又,對於5 00個粒子求出縱橫比之結果,長徑/短徑平均 爲 1 _20/ 1。 將此二種氫氧化鈷、與比表面積爲1.2 m2/ g之碳酸 鋰粉末混合。大粒徑之氫氧化鈷與小粒徑之氫氧化鈷的混 合比爲7 5 : 25 (重量比)。小粒徑之氫氧化鈷的D50爲大 粒徑之氫氧化鈷之D50的21 %。此二種氫氧化鈷與碳酸鋰 之混合比爲以煅繞後變成Li Co02般配合。將此三種粉末予 以乾式混合後,於空氣中,9 5 0 °C下煅燒1 2小時。將煅燒 物弄碎所得之初級粒子凝集而成的Li Co 02粉末,使用雷射 散亂式粒度分佈測定裝置並以水做爲分散介質,測定粒度 分佈,結果取得平均粒徑D 5 0爲1 4.6 // m、D 1 0爲1 2 . 1 // m 、D90爲1 8.0 // m,以BET法所求出之比表面積爲0.37 m2 / g的LiCo〇2粉末。 -29- (26) (26)200410438 對於L i C ο Ο 2粉末,使用χ射線繞射裝置(理學電機 公司製1111^丁2100型)取得乂射線繞射光譜。於使用(:1^〇: 射線之粉末X射線繞射中,2 0 = 6 6 · 5 ± 1。之(1 1 〇 )面之 繞射波峰的半寬度爲Q . 1 〇 1 °。L i C ο Ο 2粉末之加壓密度爲 3·27 g/cm3。含鹼量爲〇.〇2重量%。 使用上述之LiCo02粉末,同例1處理,製造正極、 組裝電池’並測定其特性。初期體積容量密度爲4 6 5 mAh /cm3電極層,初期重量容量密度爲16〇 mAh/g— LiCo02 、30回充放電周期後之容量維持率爲97·2及開始發熱溫度 爲 1 6 1 C 。 〔例η〕 於例1 〇中’除了令大粒徑氫氧化鈷和小粒徑氫氧化銘 之混合比爲5 0 : 5 0 (重量比)以外同例1處理,合成 Li Co 〇2粉末。小粒徑之氫氧化鈷的〇50爲大粒徑之氫氧化 I古D 5 0的2 1 %。氫氧化鈷與碳酸鈷之混合比爲以煅燒後變 成LiCo02般配合。取得Lico〇2爲平均粒徑〇50爲12.5//m 、〇10爲1〇.3//〇1、〇90爲17.2//111,以6£丁法所求出之比 表面積爲0.42 m2/g的LiCo02粉末。對於LiCo02粉末,使 用X射線繞射裝置(理學電機公司製RINT 2 100型)取得X 射線繞射光譜。於使用CuK α射線之粉末X射線繞射中, 2 Θ二66· 5±Γ之(1 1〇 )面之繞射波峰的半寬度爲 〇· 1 02°。所得之LiCo02粉末的加壓密度爲3.24 g / cm3。 使用此粉末,同例1處理,製造正極,組裝電池, -30- (27) (27)200410438 並測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 1 mAh / g -LiC〇02、30回充放電周期後之容量維持率爲97.5%。又, 4·3 V充電品之開始放熱溫度爲162°C。 〔例 1 2〕 於例1 0中,將大粒徑之氫氧化鈷於大氣中以煅繞溫度 9 0 0 °C、1 2小時,合成大粒徑之微球狀的四(三氧化鈷) 。所合成之四(三氧化鈷)於使用CuK α射線之粉末X射 線繞射中,2 Θ = 3 1 ± 1 °之(2 2 0 )面之繞射波峰的半寬 度爲0 · 1 5 °、2 0 = 3 7 ± 1 °之(3 1 1 )面之繞射波峰半寬度 爲0 · 1 6 °,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置且以水做爲 分散介質之測定結果,爲平均粒徑D 5 0爲1 5 . 5 # m、D 1 0 爲 12.8// m、D90 爲 19.1// m,且比表面積爲 3.6 m2/g、 加壓密度爲2 · 3 0 g / cm3,針狀之初級粒子爲強力地凝集 而成之微球狀的四(三氧化鈷)粉末。 除了使用此微球狀之大粒徑的四(三氧化鈷)粉末、 和例1 1之小粒徑的氫氧化鈷以外同例1 1處理,合成 L i C ο Ο2粉末。四(三氧化銘粉末)、與例1丨之小粒徑之氫 氧化鈷的混合比爲以鈷原子比7 5 ·· 2 5。小粒徑之氫氧化鈷 的D50爲大粒徑之四(三氧化鈷)之〇50的23%。氫氧化 鈷及四(三氧化鈷)與碳酸鋰之混合比爲以煅燒後變成 L i C ο Ο 2般配合。使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置且以水 做爲分散介質之測定結果,取得L i C 〇 0 2之平均粒徑D 5 0爲 1 4 · 3 // m、D 1 0 爲 1] . 5 // m、D 9 0 爲]8 . 1 // m,以 b E T 法所 > 31 - (28) (28)200410438 求出之比表面積爲Q·40 m2/g的LiCo02粉末。對於LiCo〇2 粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機公司製RINT 2100 型)取得X射線繞射光譜。於使用CuK α射線之粉末X射線 繞射中,2 0 = 6 6.5 ± 1 °之(1 1 0 )面之繞射波峰的半寬度 爲0.099 °。所得之LiCo〇2粉末的加壓密度爲3.26 g/ cm3 ο 使用此粉末,同例1處理,製造正極、組裝電池, 且測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 1 mAh / g -LiC〇02、30回充放電周期後之容量維持率爲97%。又, 4.3 V充電品之開始發熱溫度爲164°C。 〔例 1 3〕 於例1 〇中,除了將二種氫氧化鈷和碳酸鋰混合時,再 添加氧化鈦粉末和氟化鋰粉末以外,同例1 1處理合成正 極活性物質。元素分析之結果爲
LiC〇G.997Ti〇.()()3〇1.998F().G()2。將此锻燒物弄碎所得之初級 粒子爲凝集而成之上述組成粉末的粒度分佈,使用雷射散 亂式粒度分佈測定裝置且以水做爲分散介質予以測定之結 果,取得平均粒徑D 5 0爲1 3 · 2 // m、D 1 0爲1 0 · 1 // m、D 9 0 爲16.3// m,以BET法所求出之比表面積爲0.48 m2/g之 微球狀的LiCo02粉末。 對於上述粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機公司 製111>1丁2100型)取得乂射線繞射光譜。於使用^]<^射線 之粉末X射線繞射中,2 Θ = 66.5 ± 1 °之(1 1 〇 )面之繞射 -32- (29) (29)200410438 波峰的半寬度爲0 · 1 2 5 °。將上述粉末以油壓加壓機,以 0.3 t / cm2加壓時之加壓後的表觀密度爲3.26 g / cm3。以 分光分析調查結果,於表面局部存在鈦和氟。正極之鹼殘 量爲0.02質量%。 使用上述之粉末,同例1處理,製造正極、組裝電 池,並測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 1 mAh / g -LiCo02、30回充放電周期後之容量維持率爲99.5%。又, 4.3 V充電品之開始發熱溫度爲1 7 8 °C。 〔例 1 4〕 於例1 2中,除了未使用小粒徑之氫氧化鈷,且僅以大 粒徑之四(三氧化鈷)做爲鈷源以外,同例1處理合成 Li Co 02。四(三氧化鈷)與碳酸鈷之混合比爲以煅燒後變 成LiCo02般配合。所得之LiCo02粉末之加壓後的表觀密 度爲2.95g/cm2。使用此粉末,同例1處理,製造正極 、組裝電池,並測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 1 mAh / g — LiCo〇2、30回充放電周期後之容量維持率爲 97.2%。又,4.3 V充電品之開始發熱溫度爲162°C。 〔例 1 5〕 於例1 3中,除了使用氫氧化鋁代替氧化鈦以外,同例 1 3合成正極活性物質。化學分析之結果爲
LiC〇〇.997A]〇.〇〇3〇1.998F〇.002,此粉末之力Q 壓趙度爲 3.25 g /cm3。又,表面存在鋁和·。殘存鹼量爲0.02質量%。 -33- (30) (30)200410438 使用此粉末,同例1處理,製造正極、組裝電池’ 並測定其特性。初期容量爲1 6 0 m A H / g、3 0回周期後之 容量維持率爲99.3%、開始發熱溫度爲179°C。 〔例 1 6〕 於例1 3中,除了使用氫氧化鎂代替氧化鈦以外,同例 1 3合成正極活性物質。化學分析之結果
LiC〇〇 997Mg〇.〇〇3〇1.998F〇.〇〇2 ’ 此粉末之力Π 壓密度爲 3.25 g / cm3。又,表面存在鎂和氟。殘存鹼量爲0.02質量%。 使用此粉末,同例1處理,製造正極、組裝電池, 並測定其特性。初期容量爲1 6 1 mAH / g、3 0回周期後之 容量維持率爲9 9.7 %、開始發熱溫度爲1 8 7 t。 〔例 1 7〕 於例1 3中,除了使用氧化錐代替氧化鈦以外,同例1 3 合成正極活性物質。化學分析之結果爲
LiC〇〇 997Zr〇.〇〇3〇].998F〇.002,此粉末之力〇 壓密度爲 3.26 g/ cm3。又,表面存在鉻和氟。殘存鹼量爲0· 02質量%。使 用此粉末,同例I處理,製造正極,組裝電池,並測定 其特性。初期容量爲160 mAH / g、30回周期後之容量維 持率爲99.5%,開始發熱溫度爲174°C。 〔例 1 8〕 將硫酸鈷水溶液和氫氧化銨之混合液和苛性蘇打水溶 -34- (31) (31)200410438 液予以連續混合’並依公知方法連續合成氫氧化鈷漿料, 且經過凝集、過濾及乾燥步驟取得氫氧化鈷粉體。所得之 氫氧化鈷於使用CuK α射線之粉末X射線繞射中,2 0 = 1 9 ±1 °之(001)面之繞射波峰的半寬度爲〇.28。,= 38 ±1 °之(101)面之繞射波峰的半寬度爲〇·2ΐ。,使用雷 射散亂式粒度分佈測定裝置且以水做爲分散介質測定此二 級粒子粉末的粒度分佈,結果平均粒徑D 5 0爲1 6.5 // m、 D10 爲 13·2# m、D90 爲 21.0// m,因此,D10 爲 D50 的 80 %,D90爲D50的127%。又,堆積密度爲2.1 g/cm3,加 壓密度爲2 · 1 1 g / cm3 ’針狀之初級粒子爲強力凝集形成 微球狀的氫氧化鈷粉末。以掃描型電子顯微鏡觀察此氫氧 化銘粒子5 0 0個時,縱橫比(長徑/短徑)之比率爲1.2 1 ,爲微球形。 還有,本發明中之堆積密度爲根據了以R 9301一2— 3 記載之重疊體積密度而求出。 又,羥基氫氧化鈷爲使用於利用Cu — Κ α射線之X射 線繞射光譜中,平均二級粒子D 5 0爲1 1 . 7 # m、D 1 0爲4.9 μ m、D 9 0爲1 6 · 5 // m之經基氬氧化銘的2 0 = 3 1 ± 1 °之 (220)面之繞射波峰的半寬度爲1.32°且20 = 37±1°之 (311 )面之繞射波峰的半寬度爲1.35 °之比表面積爲45 m 2 / g的羥基氫氧化鈷。 將上述之羥基氫氧化鈷、和上述之氫氧化鈷、和比表 面積爲1 .2 m2/ g的碳酸鋰粉末予以混合。前者之羥基氫 氧化鈷與後者之氫氧化鈷的混合比爲5 0 ·· 5 0 (鈷原子比) -35 - (32) 200410438 ,又’此二種銘原料與碳酸錐之混合比爲以锻燒後 Li Co02般配合。將此三種粉末予以乾式混合後,於空 ,9 5 0 °C下煅燒1 2小時。將煅燒物弄碎所得之初級粒 集而成的Li Co 02粉末,使用雷射散亂式粒度分佈測定 且以水做爲分散介質,測定粒度分佈,結果取得平均 D50 爲 11.5// m 、D10 爲 7·6μ m、D90 爲 18.5// m ,Ιί) 法所求出之比表面積爲0.37 m2/g的LiCo02粉末。 對於所得之Li Co 02粉末,使用X射線繞射裝置( 電機公司製RINT 2 100型)取得X射線繞射光譜。於 C u Κ α射線之粉末X射線繞射中,2 0 = 6 6 · 5 ± 1 °之 )面之繞射波峰的半寬度爲0.096 °。LiCo02粉末之 扭、度爲 3.11g/cm3。 使用上述之Li C〇02粉末,且除了進行5回輥加壓 以外,同例1處理,製造正極,組裝電池,並測定 性。初期體積容量密度爲513 mAh/ cm3電極層,初 量容量密度爲161 mAh/ g — Li Co02、30回充放電周 之容量維持率爲9 7 · 3 %。又,4 · 3 V充電品之開始發 度爲1 6 2 °C。 〔例 1 9〕 於例1 8中,除了前者之微球狀氫氧化鈷與後者之 氫氧化鈷之混合比爲7 5 : 7 5 (鈷原子比)以外,同 處理’合成L i C ο Ο 2粉末。氫氧化鈷和羥基氫氧化鈷和 鋰的混合比爲以煅燒後變成Li Co 02般配合。Li Co 0 2 變成 氣中 子凝 裝置 粒徑 BET 理學 使用 ;1 1 0 加壓 壓拉 其特 期重 期後 熱溫 羥基 例18 碳酸 爲取 -36- (33) (33)200410438 得平均粒徑〇50爲13.3#111、〇10爲8.9//见、〇90爲18.9 // m,以BET法所求出之比表面積爲〇·34 m2/ g的LiCo02 粉末。對於Li C〇02粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機 公司製RINT 21 00型)取得X射線繞射光譜。於使用CuK α 射線之粉末X射線繞射中,2 0 = 66·5 ± 1 °之(1 10 )面 之繞射波峰的半寬度爲〇.1〇2°。所得之LiC〇02粉末的加 壓密度爲3.15 g/ cm3。 使用此粉末,同例1 8 處理,製造正極,組裝電池, 並測定其特性。初期重量容量密度爲1 63 mAh / g -LiC〇02、30回充放電周期後之容量維持率爲97.4%。又, 4.3 V充電品之開始發熱溫度爲164 °C。 〔例 2 0〕 於例1 8中,將所得之前者之微球狀的氫氧化鈷於大氣 中以8 00 °C、煅燒12小時,合成微球狀之四(三氧化鈷) 。所合成之四(三氧化鈷)於使用CuK α射線之粉末X射 線繞射中,2 0 = 3 1 ± 1 °之(220 )面之繞射波峰的半寬 度爲0 · 1 2 °,2 0 = 3 7 ± 1 °之(3 1 1 )面之繞射波峰的半 寬度爲〇 · 1 3 °,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置且以水 做爲分散介質進行測定之結果,爲平均粒徑D50爲15.0 // m、D10 爲 l2.2//m、D90 爲 19.0//m,且比表面積爲 3·4 m2/g、堆積密度爲2.2 g/cm3、加壓密度爲2.30 g/ cm3、針狀之初級粒子爲強力凝集形成微球狀的四(三氧 化鈷)粉末。對於5 0 0個以掃描型電子顯微鏡觀察,結果 -37- (34) (34)200410438 縱橫比(長徑與短徑之比率)爲1 ·22 : 1。 除了使用此微球狀之四(三氧化鈷)粉末、和例1 8之 羥基氫氧化鈷以外,同例1 8處理,合成Li Co 02粉末。四( 三氧化鈷)粉末、與例1 8之羥基氫氧化鈷的混合比爲重量 比1 : 1。羥基氫氧化鈷及四(三氧化鈷)和碳酸鋰之混合 比爲以煅燒後變成LiCo02般配合。使用雷射散亂式粒度分 佈測定裝置且以水做爲分散介質進行測定,結果取得 LiCo02 之平均粒徑 D50 爲 13.3// m、D10 爲 6.5# m、D90 爲1 8.3 // m、以BET法所求出之比表面積爲0.35 m2 / g的 LiCo02粉末。 對於上述粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機公司 製11^丁2100型)取得乂射線繞射光譜。於使用(:111^^射線 之粉末X射線繞射中,2 0 = 6 6.5 ± 1 °之(1 1 0 )面之繞 射波峰的半寬度爲0.09 8 °。所得之LiC〇02粉末的加壓密 度爲 3.14 g/cm3。 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電池, 並測定其特性。初期重量容量密度爲162 mAh / g -Li C〇02、30回充放電周期後之容量維持率爲97.3%。又, 4 · 3 V充電品之開始發熱溫度爲丨64 。 〔例 2 1〕 於例1 8中,除了在將微球狀之氫氧化鈷和羥基氫氧化 鈷和碳酸鋰混合時,再添加氫氧化鋁粉末和氟化鋰粉末以 外’同例]8處理合成正極活性物質。元素分析之結果爲 -38- (35) (35)200410438 L i C Ο 0 . 9 9 7 A 1 Q ο 〇 3 Ο ! 9 9 8 F ο ο ο 2。將此锻燒物弄碎所得之初級 粒子凝集而成之粉末,使用雷射散亂式粒度分佈測定裝置 且以水做爲分散介質測定粒度分佈,結果平均粒徑D50爲 13·2 μ m、D10爲 7.3 // m、D90爲 18.3 // m、以 BET法所求 出之比表面積爲0.52 m2 / g。 對於上述之粉末,使用X射線繞射裝置(理學電機公 司製11^丁21〇〇型)取得\射線繞射光譜。於使用〇11^^射 線之粉末X射線繞射中,2 0 = 6 6 · 5 ± 1 °之(1 1 0 )面之 繞射波峰的半寬度爲0 . 1 2 5 °。此粉末加壓密度爲3 . 1 3 g / cm3。以分光分圻(XPS )調查結果,表面存在鋁和氟。 使用上述之粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電 池,並測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 0 mAh / g、 30回充放電周期後之容量維持率爲99.6%。又,4.3 V充 電品之開始發熱溫度爲1 7 8 °C。 〔例 22〕 於例1 8中,除了未使用前者之微球狀的氫氧化鈷,且 僅以後者之羥基氫氧化鈷做爲鈷源以外,同例1處理合 成LiC〇02。羥基氫氧化鈷與碳酸鈷之混合比爲以煅燒後變 成UCo02般配合。所得之LiCo02粉末的加壓密度爲3.00 g // cm3 ° 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電池, 並測定其特性。初期重量容量密度爲1 60 mAh / g -LiCo02、30回充放電周期後之容量維持率爲97.0%。又, -39- (36) (36)200410438 4·3 V充電品之開始發熱溫度爲163 °C、初期體積容量密度 爲 490 mAh/ cm3 〇 〔例 2 3〕 於例1 8中,除了未使用後者之羥基氫氧化鈷,且僅以 前者之微球狀的氫氧化鈷做爲鈷源以外,同例1 8處理合 成Li Co 02。氫氧化鈷與碳酸鈷之混合比爲以煅燒後變成 LiC〇02般配合。所得之LiCo02粉末的加壓密度爲2.95 g/ cm3 ° 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電池, 並測定其特性。初期重量容量密度爲1 6 1 mAh X g -LiC ο 02、3 0回充放電周期後之容量維持率爲97.5%。又, 4.3 V充電品之開始發熱溫度爲161 t。 〔例 2 4〕 於例20中,除了未使用後者之羥基氧化鈷,且僅以前 者之四(三氧化鈷)做爲鈷源以外,同例20處理合成 L i C ο Ο 2。四(三氧化鈷)與碳酸鈷之混合比爲以煅繞後變 成LiCo〇2般配合。所得之LiCo02粉末的加壓密度爲2.93 g / c m3 ° 使用上述粉末,同例1處理,製造正極,組裝電池 ,並測定其特性。初期重量容量密度爲〗6 i mAh / g — LiCo〇2、30回充放電周期後之容量維持率爲971%。又, 4.3 V充電品之開始發熱溫度爲1 6 0 °C。 -40- (37) 200410438 〔例 2 5〕 於例2 1中,除了使用氧化鈦代替氫氧化鋁以外 21合成正極活性物質。化學分析之結 LiCOo.997Tio.o03Ch.998Fo.oo2,此粉末之力□壓密度爲 3 cm3。又,表面存在鈦和氟。殘存鹼量爲Ό·〇2質量% 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝 並測定其特性。初期容量爲1 6 0 m A H / g、3 0回周 容量維持率爲9 9.5 %,開始發熱溫度爲1 7 7 °C。 〔例 26 ] 於例2 1中,除了使用氫氧化鎂代替氫氧化鋁以 例21合成正極活性物質。化學分析之箱 LiC〇〇.997Mg〇.()03Ql.998F().()()2,此粉末之加壓密度爲 / cm3。又,表面存在鈦和氟。殘存鹼量爲0.02質 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電池 定其特性。初期容量爲160 mAH / g、30回周期後 維持率爲9 9.8 %,開始發熱溫度爲1 8 7 °C。 〔例 27〕 於例2 1中,除了使用氧化鉻代替氫氧化鋁以外 2 1合成正極活性物質。化學分析之結果爲 LiCoG.9 9 7 Z:r().()()30】.9 9 8 F().G()2,此粉末之加壓密度爲 / cm3。又,表面存在欽和氯。殘存驗量爲〇,〇2質 ,同例 果爲 .12 g/ 〇 電池, 期後之 外,同 ^果爲 3.13 g 量% 0 ,並測 之容釁 ,同例 3.12 g 量% 0 -41 - (38) (38)200410438 使用此粉末,同例1 8處理,製造正極、組裝電池,並測 定其特性。初期容量爲160 mAH/g、30回周期後之容量 維持率爲99.3%,開始發熱溫度爲173 °C。 產業上之可利用性 若根據本發明,則可提供體積容量密度大、安全性高 、均勻塗佈性優良,且充放電周期耐久性、低溫特性優良 之鋰蓄電池用正極活性物質’使用此物質之鋰蓄電池用正 馨 極、及鋰蓄電池。
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Claims (1)

  1. 200410438 Π) 拾、申請專利範圍 1 · 一種鋰蓄電池用正極活性物質,其特徵爲一般式 LipC:QxMy〇zFa (但,5^爲c〇以外之過渡金屬元素或鹼土 金屬元素,〇.9$ρ$ 1.1、0.980^x^ 1.000、〇SyS〇.〇2 、1·9$ζ$2·1、x+y=;i、o^aso.02)所示之鋰鈷複合 氧化物’其爲含有體積基準累積直徑D10爲平均粒徑50 的50%以上,且體積基準累積直徑D90爲平均粒徑D50 的Ϊ 5 0 %以下之粒徑分佈爲尖銳之微球狀鋰鈷複合氧化物 的第一粒子、與該鋰鈷複合氧化物粒子之間隙所充塡之鋰 鈷複合氧化物的第二粒子,且第一粒子/第一粒子之質量 比爲1 / 2〜9 / 1之混合物所構成。 2.如申請專利範圍第1項之正極活性物質,其中一 般式中,Μ 爲由 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mn、Mg、Ca 、Sr、Ba、及A1所組成群中選出至少一種以上。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之正極活性物質,其 爲平均粒徑D50爲5〜15μΐΉ、比表面積爲0.3〜0.7 m2 / g,以 CuK α做爲線源之X射線繞射所測定之20 = 66.5 土 1 °之(1 10 )面繞射波峰半寬度爲0.07〜0.14。, 且加壓抬度爲3.1〜3.4 g/cm3。 4 ·如申請專利範圍第1〜3項中任一項之正極活性物 質,其中第一粒子爲平均粒徑D50爲7〜20 μ m的大粒徑 粒子,第二粒子爲具有第一粒子之D50的10〜30%平均 粒徑的小粒徑粒子。 5.如申請專利範圍第1〜4項中任一項之正極活性物 -43- (2) (2)200410438 質,其中第一粒子之加壓密度爲2.9〜3.2 g / cm3,且第 二粒子之加壓密度爲2.7〜3.1 g/ cm3。 6. 一種如申請專利範圍第1〜3項中任一項之鋰蓄電 池用正極活性物質之製造方法,其特徵爲使用含有平均粒 徑D50爲7〜20//1T1、平均粒徑D10爲平均粒徑D50之 50%以上且平均粒徑D90爲平均粒徑D50之150%以下之 粒度分佈爲尖銳之微球狀之大粒徑的氫氧化鈷或四(三氧 化鋁)、與具有該大粒徑之平均粒徑D50之10〜30%平 均粒徑D 5 0之小粒徑的氫氧化鈷或四(三氧化鈷),以 鈷原子比9 : 1〜1 : 2比率之混合物做爲鈷源,且於含氧 環境氣體下以700〜1050 °C煅燒。 7 ·如申請專利範圍第6項之製造方法,其中大粒徑 之氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲1.7〜3.0 g/ c m3,且小粒徑之氫氧化鈷或四(三氧化鈷)加壓密度爲 1.7〜3.0 g / cm3 0 8.如申請專利範圍第6或7項之製造方法,其中大 粒徑之氫氧化鈷之四(三氧化鈷)、與小粒徑之氫氧化鈷 或四(三氧化鈷)之比表面積爲2〜20 m2/g。 9 ·如申請專利範圍第6〜8項中任一項之製造方法, 其中大粒徑或小粒徑之氫氧化鈷爲使用Cu - Κ α射線之X 射線繞射光譜的2 0 = 1 9 ± 1。之(〇 〇 1 )面之繞射波峰的 半寬度爲0.18〜0.35t,且2Θ=38 ±1。之(101)面之 繞射波峰的半寬度爲0.1 5〜〇 . 3 5。 10. —種如申請專利範圍第1〜3項中任一項之鋰蓄 -44 - (3) (3)200410438 電池用正極活性物質之製造方法,其特徵爲使用含有平均 粒徑D 5 0爲7〜2 0 // m、平均粒徑D 1 0爲平均粒徑d 5 0 之5 0%以上,且平均粒徑D90爲平均粒徑D50之15〇% 以下、初級粒子凝集而成之二級粒子平均粒徑爲8〜2 0 Α ΠΊ之粒徑分佈爲尖銳之微球狀氣氧化鈷或四(三氧化銘 )、與初級粒子凝集而成之二級粒子平均粒徑爲7〜2 〇 “ m之羥基氫氧化鈷,以鈷原子比5 : 1〜1 : 5比率之混 合物做爲鈷源,且於含氧環境氣體下以700〜iOSOt煅燒 〇 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之製造方法,其中羥基 氫氧化鈷爲於使用Cu — Κ α射線之X射線繞射光譜中,2 0 = 31±1 °之(220)面之繞射波峰的半寬度爲0.8。以上 、2 0 = 3 7 ± 1 °之(3 1 1 )面之繞射波峰的半寬度爲〇 . 8。 以上、比表面積爲10〜80 m2/g。 12.如申請專利範圍第1 0或1 1項之製造方法,其中 氫氧化銘爲於使用C U - Κ α射線之X射線繞射光譜中,2 Θ = 1 9 ± 1 °之(〇 〇 1 )面之繞射波峰的半寬度爲〇. J 5。以 上’ 20 = 38±1° ( 1〇1)面之繞射波峰的半寬度爲〇15。 以上、比表面積爲2〜30 m2/ g之微球狀氫氧化鈷。 1 3 .如申請專利範圍第1 〇〜1 2項中任一項之製造方 法,其中四(三氧化鈷)爲於使用Cu — Κ α線射之X射 線繞射光譜中,2 /9 = 3 1 ± 1°之(2 2 0 )面之繞射波峰的 半寬度爲〇·〇8°以上、20 = 37±1 °之(31】)面之繞射波 峰的半寬度爲0 . 1 0 °以上、比表面積爲2〜I 0 m 2 / g。 (4) (4)200410438 1 4 ·如申請專利範圍第1 〇〜1 3項中任一項之製造方 法,其中氫氧化鈷或四(三氧化鈷)之加壓密度爲1 .2〜 2.5 g / c m3 〇 1 5 .如申請專利範圍第1 0〜1 4項中任一項之製造方 法,其中鋰鈷複合氧化物爲其(1 1 0 )面之繞射波峰的半 寬度爲0.07〜0.14 °、比表面積爲0.3〜0.7 IB2 / g,開始 發熱溫度爲160 °C以上及加壓密度爲3.1〜3.4 g / cm3。 16. 一種鋰蓄電池用正極,其特徵爲含有如申請專利 範圍第1〜5項中任一項之正極活性物質。 17· —種鋰蓄電池用正極,其特徵爲含有根據如申請 專利範圍第6〜1 5項中任一項之製造方法所取得的正極活 性物質。 18. —種鋰蓄電池’其特徵爲使用如申請專利範圍第 1 6或1 7項正極活性物質。 200410438 柴、(一)、本案指定代表圖爲:無 (二)、本代表圖之元件代表符號簡單說明: 捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:
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Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989537B1 (ko) 2002-02-15 2010-10-25 에이지씨 세이미 케미칼 가부시키가이샤 리튬 이차 전지용 입자상 정극 활물질
AU2003264374A1 (en) 2002-09-03 2004-03-29 Seimi Chemical Co., Ltd. Process for producing lithium cobalt composite oxide for positive electrode of lithium secondary battery
JP5080808B2 (ja) 2004-07-20 2012-11-21 Agcセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法
KR100670507B1 (ko) * 2005-04-28 2007-01-16 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
KR100992248B1 (ko) 2005-07-28 2010-11-05 파나소닉 주식회사 리튬이온 이차전지용 전극
EP3557684B1 (en) 2005-10-20 2024-01-24 Mitsubishi Chemical Corporation Lithium secondary batteries and nonaqueous electrolyte for use in the same
CN113394458A (zh) * 2005-10-20 2021-09-14 三菱化学株式会社 锂二次电池以及其中使用的非水电解液
JP5143568B2 (ja) * 2005-12-20 2013-02-13 パナソニック株式会社 非水電解質二次電池
CN101188282B (zh) * 2006-03-20 2010-09-08 日立麦克赛尔株式会社 非水二次电池及其使用方法
KR101386330B1 (ko) * 2006-04-21 2014-04-17 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 정극 활물질 분말
DE102006049098B4 (de) * 2006-10-13 2023-11-09 Toda Kogyo Corp. Pulverförmige Verbindungen, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung in Lithium-Sekundärbatterien
JP4936440B2 (ja) 2006-10-26 2012-05-23 日立マクセルエナジー株式会社 非水二次電池
KR101085368B1 (ko) * 2006-12-28 2011-11-21 에이지씨 세이미 케미칼 가부시키가이샤 리튬 함유 복합 산화물 및 그 제조 방법
CA2691798C (en) * 2007-06-29 2013-11-05 Umicore High density lithium cobalt oxide for rechargeable batteries
JP5188795B2 (ja) * 2007-12-14 2013-04-24 パナソニック株式会社 リチウム二次電池用正極形成用塗工液、リチウム二次電池用正極およびリチウム二次電池
JP5470751B2 (ja) * 2008-02-13 2014-04-16 Tdk株式会社 活物質及び電極の製造方法、活物質及び電極
JP5389170B2 (ja) * 2008-08-04 2014-01-15 ユミコア ソシエテ アノニム 高結晶性リチウム遷移金属酸化物
CN101685852A (zh) * 2008-09-25 2010-03-31 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极材料的制备方法
CN101434416B (zh) * 2008-11-28 2011-06-22 宁波金和新材料股份有限公司 羟基体球形四氧化三钴及制备方法
JP5347522B2 (ja) * 2009-01-20 2013-11-20 Tdk株式会社 活物質及び電極の製造方法、活物質及び電極
JP2010176996A (ja) * 2009-01-28 2010-08-12 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
KR101236069B1 (ko) * 2009-02-02 2013-02-22 파나소닉 주식회사 비수 전해질 이차전지 및 비수 전해질 이차전지의 제조 방법
EP2399311B1 (en) 2009-02-20 2013-05-29 Umicore Non-homogeneous positive electrode materials combining high safety and high power in a li rechargeable battery
JP5568886B2 (ja) * 2009-05-07 2014-08-13 ソニー株式会社 活物質、電池および電極の製造方法
JP5434278B2 (ja) * 2009-05-29 2014-03-05 Tdk株式会社 活物質及び電極の製造方法、活物質及び電極
CN101694877B (zh) * 2009-10-21 2011-12-21 南通瑞翔新材料有限公司 锂离子二次电池正极活性物质及其制造方法
JP5717133B2 (ja) * 2010-06-28 2015-05-13 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質、その正極活物質の製造方法、当該正極活物質を用いた正極、及びその正極を用いた電池
JP4807467B1 (ja) * 2010-07-23 2011-11-02 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法および非水系電解質二次電池
EP2421077B1 (en) 2010-08-17 2013-10-23 Umicore Positive electrode materials combining high safety and high power in a Li rechargeable battery
TWI489681B (zh) * 2010-09-08 2015-06-21 Univ Feng Chia Cathode structure of lithium battery with three - dimensional conductive carbon fiber plate and its making method
JP2012178267A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン二次電池
KR101272411B1 (ko) * 2011-03-28 2013-06-07 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 니켈 망간 복합 수산화물 입자와 그의 제조 방법, 비수계 전해질 이차 전지용 정극 활성 물질과 그의 제조 방법, 및 비수계 전해질 이차 전지
JP5791935B2 (ja) * 2011-03-31 2015-10-07 シャープ株式会社 非水電解質二次電池及びその製造方法
US20170050864A1 (en) * 2011-05-30 2017-02-23 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Positive electrode active material for nonaqueous secondary batteries, method for producing same, and nonaqueous electrolyte secondary battery using positive electrode active material
JP5741932B2 (ja) * 2011-06-01 2015-07-01 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質の前駆体となる遷移金属複合水酸化物とその製造方法、及び非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法
CN102344173A (zh) * 2011-10-25 2012-02-08 中信大锰矿业有限责任公司 湿化学反应制取羟基三价氧化钴生产钴酸锂的方法
KR101733744B1 (ko) * 2012-01-17 2017-05-25 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20130090312A (ko) * 2012-02-03 2013-08-13 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 리튬 복합 전이금속 산화물의 전구체 입자들 및 이를 포함하는 양극 활물질
JP5897357B2 (ja) * 2012-03-01 2016-03-30 日本化学工業株式会社 リチウム二次電池正極活物質の製造方法、リチウム二次電池用正極活物質及びリチウム二次電池
KR101669113B1 (ko) 2012-05-08 2016-10-25 삼성에스디아이 주식회사 복합양극활물질, 이를 채용한 양극 및 리튬 전지
EP2731181B1 (en) * 2012-11-12 2019-01-09 Karlsruher Institut für Technologie Secondary battery and method for its manufacturing
KR102195723B1 (ko) * 2014-04-04 2020-12-28 삼성에스디아이 주식회사 복합양극활물질전구체, 양극활물질, 이를 채용한 양극과 리튬전지 및 전구체 제조방법
EP3168908B1 (en) * 2014-07-07 2019-01-23 Hitachi Metals, Ltd. Lithium ion secondary battery positive electrode material, lithium ion secondary battery positive electrode and lithium ion secondary battery that use same, and method for manufacturing lithium ion secondary battery positive electrode material
KR102307910B1 (ko) 2014-12-31 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 리튬이온 이차전지용 양극 활물질, 그의 제조방법 및 이것을 포함하는 리튬이온 이차전지
KR102426251B1 (ko) * 2015-04-28 2022-07-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 산화코발트, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 리튬코발트산화물, 그 제조방법 및 이를 포함한 양극을 구비한 리튬 이차 전지
US10727532B2 (en) 2015-12-15 2020-07-28 Gs Yuasa International Ltd. Positive active material for lithium secondary battery, method for producing precursor of positive active material, method for producing positive active material, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
KR101937899B1 (ko) 2015-12-23 2019-01-14 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
KR102323397B1 (ko) 2016-07-05 2021-11-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 양극 활물질, 양극 활물질의 제작 방법, 및 이차 전지
KR102233772B1 (ko) 2016-09-13 2021-03-30 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 산화코발트, 그 제조방법, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 리튬코발트산화물 및 이를 포함한 양극을 구비한 리튬이차전지
CN116387602A (zh) 2016-10-12 2023-07-04 株式会社半导体能源研究所 正极活性物质粒子以及正极活性物质粒子的制造方法
KR102606545B1 (ko) 2017-05-12 2023-11-24 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 양극 활물질 입자
CN115995596A (zh) 2017-05-19 2023-04-21 株式会社半导体能源研究所 锂离子二次电池
EP3783707A1 (en) * 2017-06-26 2021-02-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lithium ion secondary battery
KR102108283B1 (ko) 2017-07-13 2020-05-07 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
WO2019088806A1 (ko) * 2017-11-06 2019-05-09 주식회사 엘지화학 스피넬 구조의 리튬 망간계 양극 활물질을 포함하는 양극재, 양극 및 리튬 이차전지
JP7045586B2 (ja) 2017-11-06 2022-04-01 エルジー エナジー ソリューション リミテッド スピネル構造のリチウムマンガン系正極活物質、これを含む正極及びリチウム二次電池
CN111033829B (zh) * 2017-12-27 2023-05-09 松下控股株式会社 非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极及非水电解质二次电池
EP3691817A4 (en) * 2018-01-02 2021-04-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. POWDER BED MATERIALS
CN110729477B (zh) * 2018-07-16 2021-07-23 宁德新能源科技有限公司 正极活性材料和锂离子电池
CN110120497B (zh) * 2018-02-07 2021-06-04 宁德新能源科技有限公司 一种活性材料和锂离子电池
JP7059381B2 (ja) * 2018-02-07 2022-04-25 寧徳新能源科技有限公司 正極活物質及びリチウムイオン電池
CN108695502A (zh) * 2018-05-22 2018-10-23 青海泰丰先行锂能科技有限公司 一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法
KR101989533B1 (ko) * 2018-06-12 2019-06-14 주식회사 엘지화학 분리막을 포함하는 리튬 이차 전지 및 이의 제조방법
US11271202B2 (en) 2018-08-22 2022-03-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Positive active material, method of manufacturing the same, and positive electrode and rechargeable lithium battery including the same
US20220069299A1 (en) * 2018-12-19 2022-03-03 Umicore Cobalt oxide as a precursor of positive electrode materials for rechargeable lithium ion batteries
CN109859951A (zh) * 2019-01-29 2019-06-07 上海奥威科技开发有限公司 一种碳基复合负极材料及其制备方法以及一种化学电源及其制备方法
EP3910707A4 (en) * 2019-03-15 2022-03-23 Basf Toda Battery Materials LLC ACTIVE MATERIAL OF NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY POSITIVE ELECTRODE, NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY POSITIVE ELECTRODE AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY BATTERY
KR20210066723A (ko) 2019-11-28 2021-06-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 양극 활물질, 이차 전지, 전자 기기
CN115066768B (zh) * 2020-03-18 2023-09-01 宁德新能源科技有限公司 正极活性材料及包含其的电化学装置
CN113078362A (zh) * 2020-03-27 2021-07-06 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及包含其的电子装置
CN114094092B (zh) * 2021-11-09 2023-09-08 远景动力技术(江苏)有限公司 正极活性材料、锂离子电池正极片与锂离子电池
KR20240001062A (ko) * 2022-06-24 2024-01-03 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극재, 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차전지

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09306546A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 非水電解質二次電池用正極板及び非水電解質二次電池
US5955051A (en) * 1996-08-02 1999-09-21 Westaim Technologies Inc. Synthesis of lithium nickel cobalt dioxide
TW363940B (en) * 1996-08-12 1999-07-11 Toda Kogyo Corp A lithium-nickle-cobalt compound oxide, process thereof and anode active substance for storage battery
EP0867408B1 (en) * 1997-03-25 2002-06-05 Toda Kogyo Corporation Process for producing lithium-cobalt oxide
JPH1186845A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Asahi Chem Ind Co Ltd 非水系二次電池
JPH11273678A (ja) * 1998-03-23 1999-10-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法ならびに該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池
JP2000082466A (ja) * 1998-07-02 2000-03-21 Nippon Chem Ind Co Ltd 正極活物質及び非水電解質二次電池
WO2001027032A1 (fr) * 1999-10-08 2001-04-19 Seimi Chemical Co., Ltd. Oxyde de composite lithium-cobalt, procede d'elaboration, anode pour element secondaire au lithium et element secondaire au lithium utilisant une telle anode
CN1209291C (zh) * 2000-05-30 2005-07-06 清美化学股份有限公司 锂过渡金属复合氧化物
JP2002093417A (ja) * 2000-09-11 2002-03-29 Mitsubishi Cable Ind Ltd Li−Co系複合酸化物、ならびにそれを用いた正極板およびリチウムイオン二次電池
JP4393027B2 (ja) 2001-11-15 2010-01-06 日産自動車株式会社 固体酸化物燃料電池用複合酸化物およびその製造方法
JP3951715B2 (ja) * 2002-01-17 2007-08-01 松下電器産業株式会社 リチウムイオン二次電池の正極活物質およびその製造方法
KR100989537B1 (ko) * 2002-02-15 2010-10-25 에이지씨 세이미 케미칼 가부시키가이샤 리튬 이차 전지용 입자상 정극 활물질
JP4025094B2 (ja) * 2002-03-04 2007-12-19 三菱電線工業株式会社 リチウムイオン二次電池用正極および該正極を用いたリチウムイオン二次電池
AU2003264374A1 (en) * 2002-09-03 2004-03-29 Seimi Chemical Co., Ltd. Process for producing lithium cobalt composite oxide for positive electrode of lithium secondary battery
TW200423458A (en) 2002-11-29 2004-11-01 Seimi Chem Kk Method for preparing positive electrode active material for lithium secondary cell
US20050220700A1 (en) 2003-03-14 2005-10-06 Seimi Chemical Co., Ltd. Positive electrode active material powder for lithium secondary battery
JP4268613B2 (ja) 2003-03-31 2009-05-27 Agcセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用の正極活物質の製造方法
CN100334758C (zh) 2003-08-21 2007-08-29 清美化学股份有限公司 锂二次电池用的正极活性物质粉末
JP4833058B2 (ja) 2004-04-02 2011-12-07 Agcセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池正極用のリチウム含有複合酸化物の製造方法
CN100438154C (zh) 2004-04-30 2008-11-26 清美化学股份有限公司 锂二次电池正极用含锂复合氧化物的制造方法
CN100431209C (zh) 2004-05-14 2008-11-05 清美化学股份有限公司 锂二次电池正极用含锂复合氧化物的制造方法
JP4943145B2 (ja) 2004-06-16 2012-05-30 Agcセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極活物質粉末
JP5080808B2 (ja) 2004-07-20 2012-11-21 Agcセイミケミカル株式会社 リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法
WO2006085588A1 (ja) 2005-02-14 2006-08-17 Agc Seimi Chemical Co., Ltd. リチウム二次電池正極用のリチウム含有複合酸化物の製造方法

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