JP2015536018A - 金属がコーティングされた電極活物質の前駆体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)水和物状態の1次前駆体を製造する過程と、
(ii)前記前駆体に、電解分解を通じて金属物質をコーティングする過程と、
(iii)前記コーティングされた電極活物質の前駆体を乾燥させる過程と、
を含む電極活物質の前駆体の製造方法を提供する。
遷移金属水和物からなる1次前駆体として金属水酸化物M(OH0.6)2(M=Ni0.6Mn0.2Co0.2)を、金属物質としてCoをそれぞれ準備し、前記金属水酸化物に、電解分解を通じてCoを3wt%コーティングさせた後、これを空気中で890℃〜930℃の温度範囲で10時間焼結することで、Coがコーティングされた正極活物質を製造した。
1次前駆体として金属水酸化物M(OH0.6)2(M=Ni0.6Mn0.2Co0.2)を、電気分解を通じたメッキを実施せずに、焼成することで、リチウム二次電池用正極活物質であるLiNi0.6Mn0.2Co0.2O2を製造した。
製造された正極活物質の走査電子顕微鏡観察及びEDX分析
上記実施例1及び比較例1で製造されたNi系正極活物質を走査電子顕微鏡(SEM)で観察し、図1及び図2に示した。また、実施例1の正極活物質のEDX分析結果を表1に示し、このとき、表1での領域1及び領域2は、図3の正極活物質のSEM断面写真にその領域を表示した。
Claims (18)
- リチウム二次電池用電極活物質の前駆体であって、
前記電極活物質の前駆体は、遷移金属水和物からなる1次前駆体の表面に、電解分解を通じてイオン化可能な金属物質が均一にコーティングされていることを特徴とする、電極活物質の前駆体。 - 前記電解分解が、前記金属物質が酸性水溶液でイオン化され、中間体を経て、再び還元されることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記中間体が、金属塩であることを特徴とする、請求項2に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記金属塩が、硫酸塩または硝酸塩であることを特徴とする、請求項3に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記電解分解が、触媒を通じて行われることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記触媒が、ZnCl2系、CoCl2系、MnCl2系、NiCl2系、及びSnCl2系からなる群から選択される1つ以上の触媒であることを特徴とする、請求項5に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記1次前駆体が、下記化学式1で表されることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
M(OH1−z)2(化学式1)
上記式中、
5<z<1、
Mは、Ni、Mn、Co、Al、Mg、Ti及びFeからなる群から選択された1種以上の元素を主成分として含む。 - 前記Mが、NiaMnbMecであり、
ここで、a+b≦1、0.3≦a≦0.9、0.1≦b≦0.8、0≦c≦0.2であり、Meは、Co、Al、Mg、Ti、Sr、Zn、B、Ca、Cr、Si、Ga、Sn、P、V、Sb、Nb、Ta、Mo、W、Zr、Y及びFeからなる群から選択された1種以上の元素であることを特徴とする、請求項7に記載の電極活物質の前駆体。 - 前記Meが、Coを含むことを特徴とする、請求項8に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記金属物質が、電解分解が可能な遷移金属、P及びAlからなる群から選択された1種以上の元素を含む物質であることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記遷移金属が、Ni、Co、Mn、Fe、Sn、Mo、Nd、Zr及びZnからなる群から選択された1種以上の元素であることを特徴とする、請求項10に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記金属物質のコーティング厚さが、0.1〜1μmであることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記金属物質が、電極活物質の前駆体の全重量を基準として、0.01〜5%含まれていることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 前記金属物質が、1次前駆体の表面の全部または一部にコーティングされていることを特徴とする、請求項1に記載の電極活物質の前駆体。
- 請求項1に記載の電極活物質の前駆体を製造する方法であって、
(i)水和物状態の1次前駆体を製造する過程と、
(ii)前記1次前駆体に、電解分解を通じて金属物質をコーティングする過程と、
(iii)前記コーティングされた電極活物質の前駆体を乾燥させる過程と、
を含むことを特徴とする、電極活物質の前駆体の製造方法。 - 前記(ii)過程が、前記金属物質が酸性水溶液でイオン化され、中間体を経て、再び還元されて行われることを特徴とする、請求項15に記載の電極活物質の前駆体の製造方法。
- 請求項1に記載の電極活物質の前駆体とリチウム前駆体とを混合及び熱処理して製造されることを特徴とする、電極活物質。
- 前記リチウム前駆体が、LiOH及びLi2CO3からなる群から選択される1つ以上であることを特徴とする、請求項17に記載の電極活物質。
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