JP2019021623A - 充電式リチウムイオン電池のためのNi系カソード材料 - Google Patents
充電式リチウムイオン電池のためのNi系カソード材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019021623A JP2019021623A JP2018128950A JP2018128950A JP2019021623A JP 2019021623 A JP2019021623 A JP 2019021623A JP 2018128950 A JP2018128950 A JP 2018128950A JP 2018128950 A JP2018128950 A JP 2018128950A JP 2019021623 A JP2019021623 A JP 2019021623A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacity
- transition metal
- excess
- lithium
- positive electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims description 11
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 title abstract description 43
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 61
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- -1 lithium transition metal Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims abstract description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 11
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 26
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 8
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018119 Li 3 PO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010093 LiAlO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Inorganic materials [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims 1
- 229910021450 lithium metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 70
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 15
- 229910003289 NiMn Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 57
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 51
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 38
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 description 31
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 28
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 22
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 21
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 20
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 229910021437 lithium-transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 9
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 9
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 9
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 9
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 7
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- RPLLIKMGXOSRCN-UHFFFAOYSA-J [Mn+2].S(=O)(=O)([O-])[O-].[Co+2].S(=O)(=O)([O-])[O-] Chemical compound [Mn+2].S(=O)(=O)([O-])[O-].[Co+2].S(=O)(=O)([O-])[O-] RPLLIKMGXOSRCN-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N [Mn].[Co].[Ni] Chemical compound [Mn].[Co].[Ni] KFDQGLPGKXUTMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 101100439211 Caenorhabditis elegans cex-2 gene Proteins 0.000 description 3
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910012752 LiNi0.5Mn0.5O2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910003286 Ni-Mn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017095 Ni0.6Mn0.2Co0.2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018539 Ni—Mn—Co Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101150088727 CEX1 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940063834 carboxymethylcellulose sodium Drugs 0.000 description 2
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000011883 electrode binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910000385 transition metal sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016087 LiMn0.5Ni0.5O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002995 LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016222 LiNi0.9Co0.1O2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018062 Ni-M Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016486 Ni0.4Mn0.4Co0.2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016774 Ni0.5Mn0.3Co0.2 Inorganic materials 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N aluminum lithium cobalt(2+) nickel(2+) oxygen(2-) Chemical compound [Li+].[O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Co++].[Ni++] NDPGDHBNXZOBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000011262 electrochemically active material Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010671 solid-state reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G53/00—Compounds of nickel
- C01G53/40—Nickelates
- C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
- C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
- C01G53/50—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type [MnO2]n-, e.g. Li(NixMn1-x)O2, Li(MyNixMn1-x-y)O2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
- H01M4/463—Aluminium based
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
- H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
- H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/50—Solid solutions
- C01P2002/52—Solid solutions containing elements as dopants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Description
−リチウム遷移金属系酸化物粉末は、≦1000ppmの炭素含有量を有し、
−リチウム遷移金属系酸化物粉末は、≦400ppmの炭素含有量を有し、
−リチウム遷移金属系酸化物粉末は、0.05〜1.0重量%のイオウ含有量を有し、
−リチウム遷移金属系酸化物粉末は、0.1〜0.3重量%のイオウ含有量を有し、
−粉末は、0.15〜5重量%のLiNaSO4二次位相を更に含み、またここで、粉末は、リチウム遷移金属系酸化物を含むコア及びLiNaSO4二次位相を含むコーティングからなってよい。二次位相は、1重量%以下のAl2O3、LiAlO2、LiF、Li3PO4、MgO及びLi2TiO3のうちいずれか1つ以上を更に含んでもよい。
−微量の添加不純物Aは、Al、Ca、W、B、Si、Ti、Mg及びZrのうちいずれか1つ以上である。
−粉末は、リチウム遷移金属系酸化物、並びにリチウム及び遷移金属を含む表面層を含むコアからなり、表面層は外側及び内側の界面により範囲を定められ、内側界面はコアに接触しており、Aは少なくとも1つの微量の添加不純物でありかつAlを含み、コアは0.3〜3モル%のAl含有量を有し、また表面層は、内側界面におけるコアのAl含有量から外側界面における少なくとも10モル%へと増大するAl含有量を有し、Al含有量はXPSにより決定される。本実施形態では、表面層は、コアのNi、Co、及びMn、Al2O3、並びにLiF、CaO、TiO2、MgO、WO3、ZrO2、Cr2O3及びV2O5からなる群のうちのいずれか1種以上の化合物の完全混合物からなってよい。
(a)100〜250℃:プロセスが、溶融又は乾燥による古典的なコーティングプロセスである場合、
(b)300〜450℃:表面反応が所望されるが、バルクが反応するべきではない場合、及び
(c)600〜800℃:特定の固体状態の拡散又はバルク反応を伴う場合。
−Coが0.22より多い場合、容量が低下する
−Coが0.18未満の場合、サイクル安定性が低下する
−Ni−超過が0.42未満の場合、容量が不十分である
−Ni−超過が0.52より多い場合、サイクル安定性及び安全性特性が低下する
−Ni/Mn(=(z+(0.5*y))/0.5*y)の比率が4.25より大きい場合、サイクル安定性は低下する
−Ni/Mn比率が3.15未満の場合、容量が低下する
−Li/M’の化学量論量が1.05を著しく超過する場合、容量が低下し、かつ
可溶性塩基の含有量が多くなり過ぎ、また
−Li/M’の化学量論量がより少なく0.95未満の場合、容量及びサイクル安定性が低下する。
A)コイン電池試験
a)コイン電池の作製
正極の作製に関しては、電気化学的活性材料、コンダクタ(スーパーP、Timcal)、結合剤(KF#9305、Kureha)−重量比90:5:5の配合−を溶媒(NMP、三菱)中にて含有するスラリーを、高速ホモジェナイザーにより調製する。均質化したスラリーを、230μmのギャップを伴うドクターブレードコータを用いて、アルミニウム箔の片面上に塗り広げる。スラリーでコーティングしたホイルをオーブン内で120℃にて乾燥させて、次にカレンダー工具を使用して加圧する。次に、真空オーブン中で再び乾燥させて、電極フィルム内の残留溶媒を完全に取り除く。コイン電池は、アルゴンを充填させたグローブボックス中で組み立てられる。セパレータ(Celgard 2320)を、正極と、負極としてのリチウム箔との間に配置する。EC/DMC(1:2)中の1M LiPF6を電解質として使用し、かつセパレータと電極との間に滴下する。次に、コイン電池を完全に密封して、電解質の漏れを防止する。
方法1は、従来の「一定のカットオフ電圧」試験である。本発明における従来のコイン電池試験は、表1に示した手順に従う。各電池を、Toscat−3100コンピュータ制御ガルバノスタティックサイクリングステーション(galvanostatic cycling station)(東洋製)を用いて、25℃でサイクルする。本コイン電池試験手順は、160mA/gの1C電流定義を使用し、かつ以下のように2つの部分で構成される。
異なるカソード材料の特定の容量が異なる場合、異なるカソード材料のサイクリング安定性を比較することは容易ではない。1つのサンプルが低い容量を有して良好に循環し、かつその他が高容量を有して循環が悪くなる場合、適性な比較を行うことは容易ではない。従って、「試験方法2」は、一定の電荷容量手順を使用する。試験方法2は、同一容量でのサイクル安定性を比較している。200mAh/gの一定の電荷容量を選択する。一般的に、可逆容量が失われるので、サイクリング中に減退が観察される。従って、200mAh/gで固定された電荷容量を維持するために、充電電圧が持続的に増大する。充電終止電圧のモニタリングは、固定された充電電圧条件下でサイクリング中の減退率を数量化する、高感度の手法である。電圧の増大が速くなると、サイクル安定性が悪化する。最大電圧を4.7Vにて確定する。電解質の安定性が高電圧で劇的に低下するので、より高い電圧での試験では、感度はわずかである。従って、電荷容量が4.7Vを超える場合、定電圧(V=4.7V)の試験タイプへと試験を切り替える。一定のQから一定のVへの転換サイクルは、サイクル数の関数として容量をグラフで計算する場合に、容易に検知される。これは、サイクル安定性の特性を決定するための良好な参照である。その後に転換が起こり、サイクル安定性がより良好となる。
「試験方法3」は、蓄電特性の試験である。本試験では、高温での蓄電前後の容量を測定する。上述のようにコイン電池を作製する。容量を、4.3〜3.0V/Liの金属窓範囲にて、0.1Cで測定する。表3は、適用した試験手順の詳細についてまとめている。
カソード材料の炭素含有量を、EMIA−320V炭素/イオウ分析器により測定する。カソード材料1gを、高周波誘導電気炉内のセラミック坩堝の中に置いた。タングステン1.5g及びスズ0.3gを、促進剤として坩堝中へと添加する。プログラム可能な温度にて、材料を加熱する。燃焼の間に発生したガスを、次に、4つの赤外線検出器により分析する。CO2含有量及びCO含有量の分析により、炭素濃度を測定する。
コイン電池電極を、前述したように作製した。約3.3mgの活性材料を含有する小形電極を押込んで、コイン電池に組み立てる。C/24レートを使用して電池を4.3Vまで充電し、続いて少なくとも1時間定電圧充電する。コイン電池の分解後、ジメチルカーボネート(DMC)を用いて電極を繰り返し洗浄して、残留する電解質を除去する。DMCの蒸発後、電極をステンレス鋼の缶内へと埋めて、かつ約1.3mgの電解質を加え、続いて電池を密封して閉じる(圧着)。電解質は、上記のコイン電池の作製に使用されるものと同一である。TAインストルメントDSC Q10装置を用いて、DSC測定を実施する。5℃/minの加熱速度を使用して、50〜350℃にてDSCスキャンを実施する。DSC電池及び圧縮装置もまた、TAにより供給された。100〜320℃の基準以上のピーク面積の総和を示すことにより、発熱容量を推定する。
650mAhのパウチ型電池を次のように作製する。カソード材料、Super−P(Timcalから市販されているSuper−PTM Li)、正極導電剤としてグラファイト(Timcalから市販されているKS−6)、及び正極結合剤としてポリフッ化ビニリデン(Kurehaから市販されているPVDF 1710)を分散媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に加え、これにより、正極活性材料粉末、正極導電剤super−P及びグラファイト、並びに正極結合剤の質量比が92/3/1/4となるようにした。その後、混合物を混練して正極混合スラリーを調製する。次いで、得られた正極混合スラリーを、厚さ15μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に塗布する。適用領域の幅は43mmであり、また長さは450mmである。典型的なカソード活性材料の充填量は13.9mg/cm2である。電極を次に乾燥させて、100Kgf(981N)の圧力を使用してカレンダー(Calendar,つや出しロール機械)にかける。典型的な電極密度は3.2g/cm3である。また、正極の端部には、正極集電体タブとして働くアルミニウム板がアーク溶接されている。
−CCモードにて1Cレート下で4.2Vまで、次にCVモードにてC/20に到達するまで、充電を実施する。
−電池を次に、10分間休止設定する。
−CCモードにて1Cレートで、2.7Vに下がるまで放電を行う。
−電池を次に、10分間休止設定する。
−充電−放電サイクルを、電池が約80%の保持容量に到達するまで続けて行なう。100サイクルの全てにおいて、CCモードにて0.2のCレートで、2.7Vまでの放電を一度行う。
以下の説明は、再焼結プロセスを通しての高Ni−超過NMC粉末の製造手順の実施例を提供し、これは前述のように、通常はLi2CO3又はLiOH・H2Oであるリチウム源と、通常は混合遷移金属水酸化物M’(OH)2又はオキシ水酸化物M’OOH(M’=Ni、Mn及びCOを伴う)であるがこれらの水酸化物に限定されない混合遷移金属源との間の、固体状態反応ある。再焼結プロセスとしては、とりわけその他の2つの焼結工程が挙げられる。
1)第1ブレンド:リチウムが欠損した焼結前駆体、リチウム及び混合遷移金属源を、ヘンシェルミキサー(Henschel Mixer)(登録商標)にて30分間、均質にブレンドする。
2)第1焼結:第1ブレンド工程からのブレンドを、700〜950℃にて5〜30時間、炉内における酸素を含有した環境下で焼結する。第1の焼結後に焼結ケークを粉砕し、第2のブレンド工程のために準備ができた状態となるように分類してふるいにかける。本工程から得られた生成物は、リチウムが欠損した焼結前駆体であり、LiM’O2におけるLi/M’の化学量論比が1未満であることを意味する。
3)第2ブレンド:リチウムが欠損した焼結前駆体を、Li化学量論を補正するためにLiOH・H2Oとブレンドする。ブレンドを、ヘンシェルミキサー(登録商標)にて30分間実施する。
4)第2焼結:第2ブレンド工程からのブレンドを、800〜950℃にて5〜30時間、炉内における酸素を含有した環境下で焼結する。
5)後処理工程:第2焼結後に、焼結ケークを粉砕し、非アグロメレート化NMC粉末を得るために、分類してふるいにかける。
前述の「製造実施例」に従って、サンプルEX1.1を作製する。ニッケル−マンガン−コバルトの混合水酸化物(M’(OH)2)は前駆体として使用され、M’(OH)2は大規模な持続的攪拌槽型反応器(CSTR)にて、ニッケル−マンガン−コバルトの混合サルフェート、水酸化ナトリウム及びアンモニアを用いて共沈プロセスにより調製される。第1ブレンド工程では、5.5kgのM’(OH)2混合物(ここでM’=Ni0.625Mn0.175Co0.20(Ni−超過=0.45)である)及び0.85のLi/M’比率を伴うLiOH・H2Oを調製する。チャンバ炉内の酸素環境下にて、800℃で10時間、第1ブレンドを焼結する。Li/M’が1.01である50gの第2ブレンドを調製するために、得られたリチウム欠乏性焼結前駆体をLiOH・H2Oとブレンドする。チャンバ炉内の乾燥空気環境下にて、840℃にて10時間第2ブレンドを焼結する。上記の調製したEX1.1は、式Li1.005M’0.995O2(Li/M’=1.01)を有する。
Li1.034M’0.966O2(Li/M’=1.07)を有するサンプルCEX1を、第1及び第2焼結温度がそれぞれ720℃及び830℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って調製する。
組成物Li1.005M’0.995O2(Li/M’=1.01)を伴うサンプルCEX2を、M’(OH)2におけるM’がNi0.65Mn0.10Co0.25(Ni−超過=0.55)であり、かつ第2焼結温度が800℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って得る。
組成物Li1.005M’0.995O2(Li/M’=1.01)を伴うCEX3を、M’(OH)2におけるM’がNi0.65Mn0.175Co0.175(Ni−超過=0.48)であり、かつ第2焼結温度が825℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って調製する。
組成物Li1.005M’0.995O2(Li/M’=1.01)を伴うCEX4を、M’(OH)2におけるM’がNi0.6Mn0.2Co0.2(Ni−超過=0.4)であり、かつ第2焼結温度が860℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って得る。
組成物LiM’O2(Li/M’=1.00)を伴うCEX5を、前駆体として使用されるM’(OH)2におけるM’がNi0.68Mn0.12Co0.2(Ni−超過=0.56)であり、かつ第2焼結温度が820℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って得る。
組成物Li0.995M’1.005O2(Li/M’=0.99)を伴うCEX6を、M’(OH)2におけるM’がNi0.7Mn0.15Co0.15(Ni−超過=0.55)であり、かつ第2焼結温度が830℃であることを除いて、EX1.1におけるような同一方法に従って得る。
工業規模の生成物であるEX2.1を、前述の「製造実施例」に従って調製する。ニッケル−マンガン−コバルトの混合水酸化物(M’(OH)2)は前駆体として使用され、M’(OH)2は大規模な持続的攪拌槽型反応器(CSTR)にて、ニッケル−マンガン−コバルトの混合サルフェート、水酸化ナトリウム及びアンモニアを用いて共沈プロセスにより調製される。第1ブレンド工程では、5.5kgのM’(OH)2混合物(ここでM’=Ni0.625Mn0.175Co0.20(Ni−超過=0.45)である)及び0.8のLi/M’比率を伴うLi2CO3を調製する。チャンバ炉内の乾燥空気環境下にて、885℃にて10時間第1ブレンドを焼結する。Li/M’が1.045である4.5kgの第2ブレンドを調製するために、得られたリチウム欠乏性焼結前駆体をLiOH・H2Oとブレンドする。チャンバ炉内の乾燥空気環境にて、840℃にて10時間第2ブレンドを焼結する。上記の調製したEX2.1は、式Li1.022M’0.978O2(Li/M’=1.045)を有する。
工業規模の生成物であるCEX7.1を、前述の「製造実施例」に従って調製する。ニッケル−マンガン−コバルトの混合水酸化物(M’(OH)2)は前駆体として使用され、M’(OH)2は大規模な持続的攪拌槽型反応器(CSTR)にて、ニッケル−マンガン−コバルトの混合サルフェート、水酸化ナトリウム及びアンモニアを用いて共沈プロセスにより調製される。第1ブレンド工程では、5.5kgのM’(OH)2混合物(ここでM’=Ni0.6Mn0.2Co0.2(Ni−超過=0.40)である)及び0.85のLi/M’比率を伴うLi2CO3を調製する。チャンバ炉内の乾燥空気環境下にて、900℃にて10時間第1ブレンドを焼結する。1.055のLi/M’比率を伴う3.0kgの第2ブレンドを調製するために、得られたリチウム欠乏性焼結前駆体をLiOH・H2Oとブレンドする。チャンバ炉内の乾燥空気環境下にて、855℃にて10時間第2ブレンドを焼結する。上記の調製したCEX7.1は、式Li1.027M’0.973O2(Li/M’=1.055)を有する。
工業規模の生成物であるCEX8を、前述の「製造実施例」に従って調製する。ニッケル−マンガン−コバルトの混合水酸化物(M’(OH)2)は前駆体として使用され、M’(OH)2は大規模な持続的攪拌槽型反応器(CSTR)にて、ニッケル−マンガン−コバルトの混合サルフェート、水酸化ナトリウム及びアンモニアを用いて共沈プロセスにより調製される。第1ブレンド工程では、5.5kgのM’(OH)2混合物(ここでM’=Ni0.70Mn0.15Co0.15(Ni−超過=0.55)である)及び0.85のLi/M’比率を伴うLiOH・H2Oを調製する。800℃で10時間、RHK(ローラーハース窯)内の酸素環境下で第1ブレンドを焼結する。0.99のLi/M’比率を伴う3.0kgの第2ブレンドを調製するために、得られたリチウム欠乏性焼結前駆体をLiOH・H2Oとブレンドする。チャンバ炉内の酸素環境下にて、830℃で10時間、第2ブレンドを焼結する。上記の調製したCEX8は、式Li0.995M’1.005O2(Li/M’=0.99)を有する。
Claims (10)
- 一般式Li1+a((NiZ(Ni0.5Mn0.5)yCox)1−kAk)1−aO2を有するリチウム遷移金属系酸化物粉末を含む、リチウムイオン電池のための正極材料であって、
Aが微量の添加不純物であり、−0.025≦a≦0.025、0.18≦x≦0.22、0.42≦z≦0.52、1.075<z/y<1.625、x+y+z=1及びk≦0.01である、正極材料。 - 前記リチウム遷移金属系酸化物粉末が≦1000ppmの炭素含有量を有する、請求項1に記載の正極材料。
- 前記リチウム遷移金属系酸化物粉末が≦400ppmの炭素含有量を有する、請求項1に記載の正極材料。
- 前記リチウム遷移金属系酸化物粉末が0.05〜1.0重量%のイオウ含有量を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の正極材料。
- 前記粉末が0.15〜5重量%のLiNaSO4の二次位相を更に含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の正極材料。
- 前記粉末が、前記リチウム遷移金属系酸化物、及びLiNaSO4の二次位相を含むコーティングを含むコアからなる、請求項5に記載の正極材料。
- 前記二次位相が、1重量%以下のAl2O3、LiAlO2、LiF、Li3PO4、MgO及びLi2TiO3のうちいずれか1つ以上を更に含む、請求項5又は6に記載の正極材料。
- 前記微量の添加不純物Aが、Al、Ca、W、B、Si、Ti、Mg及びZrのうちいずれか1つ以上である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の正極材料。
- 前記粉末が、前記リチウム遷移金属系酸化物、並びにリチウム及び遷移金属を含む表面層を含むコアからなり、前記表面層が外側及び内側の界面により範囲を定められ、前記内側界面が前記コアに接触しており、Aが少なくとも1つの微量の添加不純物でありかつAlを含み、前記コアが0.3〜3モル%のAl含有量を有し、また前記表面層が、前記内側界面における前記コアの前記Al含有量から前記外側界面における少なくとも10モル%へと増大するAl含有量を有し、前記Al含有量がXPSにより決定される、請求項8に記載の正極材料。
- 前記表面層が、Ni、Co及びМn、並びにAl2O3、並びにLiF、CaO、TiO2、MgO、WO3、ZrO2、Cr2O3及びV2O5からなる群からの1つ以上の化合物のいずれかの前記コアの前記遷移金属の均質混合物からなる、請求項9に記載のリチウム金属酸化物粉末。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17181335 | 2017-07-14 | ||
EP17181335.5 | 2017-07-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019021623A true JP2019021623A (ja) | 2019-02-07 |
JP6568268B2 JP6568268B2 (ja) | 2019-08-28 |
Family
ID=59350746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018128950A Active JP6568268B2 (ja) | 2017-07-14 | 2018-07-06 | 充電式リチウムイオン電池のためのNi系カソード材料 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190020019A1 (ja) |
EP (1) | EP3428124B1 (ja) |
JP (1) | JP6568268B2 (ja) |
KR (1) | KR102071142B1 (ja) |
CN (1) | CN109256533B (ja) |
HU (1) | HUE051555T2 (ja) |
PL (1) | PL3428124T3 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022044720A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 |
KR20220089282A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | 주식회사 포스코 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질과 이의 제조 방법 및 리튬 이차 전지 |
JP2022539183A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-09-07 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP2022539760A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-09-13 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102013310B1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-08-23 | 주식회사 포스코 | 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법, 리튬 이차전지 |
US11152609B2 (en) * | 2018-10-20 | 2021-10-19 | Panasonic Corporation | Method for synthesizing nickel-cobalt-aluminum electrodes |
CN113424350B (zh) * | 2019-02-20 | 2024-07-19 | 尤米科尔公司 | 用于具有高热稳定性的固态可充电锂离子电池的包含固体电解质的正极材料 |
CN110148744B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-06-14 | 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 | 改性镍钴锰酸锂ncm111三元正极材料及其制备方法与电池 |
CN110581272B (zh) * | 2019-09-30 | 2022-05-10 | 昆明云大新能源有限公司 | 一种高性能锂离子电池三元正极材料及其制备方法 |
WO2021121950A1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Umicore | A powderous lithium cobalt-based oxide cathode active material powder for rechargeable lithium ion batteries and a method for making thereof |
TWI724715B (zh) | 2019-12-27 | 2021-04-11 | 財團法人工業技術研究院 | 導離子材料、包含其之核殼結構以及所形成的電極與金屬離子電池 |
GB202000146D0 (en) * | 2020-01-07 | 2020-02-19 | Johnson Matthey Plc | Process for preparing lithium metal oxides |
EP4263433A1 (en) * | 2020-12-21 | 2023-10-25 | Umicore | Lithium nickel-based composite oxide as a positive electrode active material for rechargeable lithium-ion batteries |
KR102669978B1 (ko) * | 2021-01-22 | 2024-05-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬이차전지용 니켈계 금속 산화물, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 니켈계 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 양극을 함유한 리튬이차전지 |
CN115448386B (zh) * | 2022-11-14 | 2023-02-28 | 宜宾锂宝新材料有限公司 | 一种中空结构前驱体、正极材料及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009536438A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-08 | エルジー・ケム・リミテッド | 高性能リチウム2次電池材料 |
WO2016038983A1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001273898A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-10-05 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法並びにそれを使用した非水電解質二次電池 |
JP2002158011A (ja) | 2000-09-25 | 2002-05-31 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法 |
US7648693B2 (en) | 2005-04-13 | 2010-01-19 | Lg Chem, Ltd. | Ni-based lithium transition metal oxide |
KR100822012B1 (ko) | 2006-03-30 | 2008-04-14 | 한양대학교 산학협력단 | 리튬 전지용 양극 활물질, 그 제조 방법 및 그를 포함하는리튬 이차 전지 |
KR100794142B1 (ko) * | 2006-05-10 | 2008-01-16 | 주식회사 엘지화학 | 고성능 리튬 이차전지용 재료 |
KR20110094023A (ko) * | 2008-12-04 | 2011-08-19 | 도다 고교 가부시끼가이샤 | 리튬 복합 화합물 입자 분말 및 그의 제조 방법, 비수전해질 이차 전지 |
CN102341939B (zh) * | 2009-03-03 | 2014-05-14 | 株式会社Lg化学 | 含有具有高能量密度的正极材料和有机/无机复合多孔隔膜的锂二次电池 |
JP5720909B2 (ja) * | 2010-08-17 | 2015-05-20 | ユミコア | アルミニウム乾式被覆および熱処理が施されたカソード材料前駆体 |
US9327996B2 (en) * | 2011-01-21 | 2016-05-03 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Method for producing positive electrode active material for lithium ion battery and positive electrode active material for lithium ion battery |
KR101554081B1 (ko) * | 2011-02-07 | 2015-09-18 | 유미코르 | 가용성 염기 함량이 낮은 고 니켈 캐소드 재료 |
CN103443975B (zh) * | 2011-04-06 | 2016-04-20 | 尤米科尔公司 | 用于可再充电电池的玻璃涂覆的阴极粉末 |
WO2012163660A1 (en) * | 2011-05-30 | 2012-12-06 | Umicore | Positive electrode material having a size dependent composition |
TWI581489B (zh) * | 2014-02-27 | 2017-05-01 | 烏明克公司 | 具有經氧化表面之含硫酸鹽的可充電電池陰極 |
TWI633062B (zh) * | 2014-06-12 | 2018-08-21 | 烏明克公司 | 用於可充電電池的鋰過渡金屬氧化物陰極材料之先質 |
PL3204972T3 (pl) * | 2014-10-08 | 2021-10-25 | Umicore | Prekursory węglanowe do wytwarzania materiału katodowego z litowo-niklowo-manganowego tlenku kobaltu i sposób ich wytwarzania |
WO2016055911A1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | Umicore | Impurity containing cathode material with preferred morphology and method to prepare from impurity containing metal carbonate |
JP6538859B2 (ja) | 2015-01-23 | 2019-07-03 | ユミコア | 高電圧リチウムイオンバッテリのためのリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物のカソード用粉末 |
CN105070896B (zh) * | 2015-07-03 | 2017-09-01 | 湖南杉杉新能源有限公司 | 锂二次电池用高镍多元正极材料及其制备方法 |
HUE053377T2 (hu) | 2015-09-08 | 2021-06-28 | Umicore Nv | Prekurzor és eljárás újratölthetõ akkumulátorok ni-alapú li-átmenetifém-oxid katódjai elõállításához |
-
2018
- 2018-06-12 HU HUE18177146A patent/HUE051555T2/hu unknown
- 2018-06-12 PL PL18177146T patent/PL3428124T3/pl unknown
- 2018-06-12 EP EP18177146.0A patent/EP3428124B1/en active Active
- 2018-06-26 US US16/018,898 patent/US20190020019A1/en not_active Abandoned
- 2018-07-06 JP JP2018128950A patent/JP6568268B2/ja active Active
- 2018-07-10 KR KR1020180080115A patent/KR102071142B1/ko active IP Right Grant
- 2018-07-10 CN CN201810750108.0A patent/CN109256533B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009536438A (ja) * | 2006-05-10 | 2009-10-08 | エルジー・ケム・リミテッド | 高性能リチウム2次電池材料 |
WO2016038983A1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-17 | 日立金属株式会社 | リチウムイオン二次電池用正極活物質、リチウムイオン二次電池用正極及びリチウムイオン二次電池 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022539183A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-09-07 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP2022539562A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-09-12 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP2022539760A (ja) * | 2019-07-03 | 2022-09-13 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP7328372B2 (ja) | 2019-07-03 | 2023-08-16 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP7410984B2 (ja) | 2019-07-03 | 2024-01-10 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
JP7477539B2 (ja) | 2019-07-03 | 2024-05-01 | ユミコア | 充電式リチウムイオン電池用正極活物質としてのリチウムニッケルマンガンコバルト複合酸化物 |
WO2022044720A1 (ja) * | 2020-08-24 | 2022-03-03 | 住友化学株式会社 | リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池 |
KR20220089282A (ko) * | 2020-12-21 | 2022-06-28 | 주식회사 포스코 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질과 이의 제조 방법 및 리튬 이차 전지 |
KR102580333B1 (ko) | 2020-12-21 | 2023-09-18 | 포스코홀딩스 주식회사 | 리튬 이차 전지용 양극 활물질과 이의 제조 방법 및 리튬 이차 전지 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3428124B1 (en) | 2020-08-19 |
CN109256533B (zh) | 2022-04-15 |
HUE051555T2 (hu) | 2021-03-01 |
CN109256533A (zh) | 2019-01-22 |
EP3428124A1 (en) | 2019-01-16 |
US20190020019A1 (en) | 2019-01-17 |
JP6568268B2 (ja) | 2019-08-28 |
PL3428124T3 (pl) | 2021-03-08 |
KR20190008120A (ko) | 2019-01-23 |
KR102071142B1 (ko) | 2020-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6568268B2 (ja) | 充電式リチウムイオン電池のためのNi系カソード材料 | |
US20230253554A1 (en) | Ni based cathode material for rechargeable lithium-ion batteries | |
US20220384778A1 (en) | Lithium ion batteries with supplemental lithium | |
EP1267431B1 (en) | Active material for battery and method of preparing the same | |
JP6722588B2 (ja) | 酸化表面を有する硫酸塩含有二次電池正極 | |
JP5879761B2 (ja) | リチウム複合化合物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池 | |
CN112042011B (zh) | 作为用于可再充电锂二次蓄电池的正电极活性材料的锂过渡金属复合氧化物 | |
JP2009530223A (ja) | 化学量論的リチウムコバルト酸化物及びそれを調製する方法 | |
WO2012163660A1 (en) | Positive electrode material having a size dependent composition | |
JP7412264B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法 | |
CN111466047A (zh) | 锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法和锂离子二次电池 | |
WO2017042659A1 (en) | Lithium metal oxide material, the use thereof in a positive electrode of a secondary battery and a method for preparing such a lithium metal oxide material | |
JP7231712B2 (ja) | フッ素化電解質を備えるNi系リチウムイオン二次電池 | |
JP2021018982A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法 | |
JP7412883B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法 | |
JP7205114B2 (ja) | 遷移金属複合水酸化物の製造方法、および、リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法 | |
JP7167540B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法およびリチウムイオン二次電池 | |
JP7163624B2 (ja) | リチウムイオン二次電池用正極活物質及びその製造方法、並びにその正極活物質を用いたリチウムイオン二次電池 | |
JP2022504835A (ja) | リチウム遷移金属複合酸化物およびその製造方法 | |
KR20200094783A (ko) | 인산망간 코팅된 리튬 니켈 산화물 재료 | |
US12002953B2 (en) | Positive electrode active material for a rechargeable lithium-ion battery | |
JP7276323B2 (ja) | 非水系電解質二次電池用正極活物質 | |
JP3736169B2 (ja) | リチウム二次電池用正極材料及びリチウム二次電池 | |
US20240250257A1 (en) | Lithium nickel-based composite oxide as a positive electrode active material for rechargeable lithium-ion batteries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190626 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190708 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190801 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6568268 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |