JP2967051B2 - 非水電解液二次電池及びその製造方法 - Google Patents

非水電解液二次電池及びその製造方法

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JP2967051B2
JP2967051B2 JP8213570A JP21357096A JP2967051B2 JP 2967051 B2 JP2967051 B2 JP 2967051B2 JP 8213570 A JP8213570 A JP 8213570A JP 21357096 A JP21357096 A JP 21357096A JP 2967051 B2 JP2967051 B2 JP 2967051B2
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lithium
particles
positive electrode
aqueous electrolyte
film
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光一 久保
雅史 藤原
修司 山田
真次 荒井
基 神田
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池及びその製造方法に関し、特に活物質としてリチウム
含有ニッケル酸化物を含む正極を備えた非水電解液二次
電池及びその製造方法に係るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、非水電解液二次電池が注目されて
いる。これは、比較的安全な負極材料の開発の成功と非
水電解液の分解電圧を高めることにより高電圧の電池を
実現したことが大きな理由であろうと思われる。中で
も、リチウムイオンを用いた二次電池は、放電電位が特
に高いため、高エネルギー密度な電池が実現できるもの
として期待されている。
【0003】このリチウムイオンを用いる非水電解液二
次電池の正極活物質としては、マンガンスピネル(Li
Mn2 4 )、リチウム含有コバルト酸化物(LiCo
2)、リチウム含有ニッケル酸化物(LiNiO2
が知られている。前記マンガンスピネルは他の2つの酸
化物に比べて安価であるものの、前記マンガンスピネル
を含む正極は理論容量が小さいという問題点がある。ま
た、前記LiCoO2においては、他の2つの酸化物に
比べて合成が容易であるという点と、前記LiCoO2
を含む正極は理論容量が大きいという点が優れている。
しかしながら、前記正極は放電電位が他の2つの酸化物
に比べて高く、非水電解液が分解しない電位範囲におけ
る容量が理論容量の半分程度と低く、さらにコバルトの
価格が比較的高いという問題点がある。
【0004】一方、前記LiNiO2 を含む正極は、理
論容量が大きく、かつ最適な放電電位を有するものの、
充放電サイクルの進行に伴ってLiNiO2 の結晶構造
が崩壊するため、放電容量の低下を招く。つまり、前記
正極を備えた二次電池は、充放電サイクル寿命が短いた
め、現状のままでは製品化は困難である。
【0005】ところで、特開平6−243871号の公
開公報の特許請求の範囲には、負極にリチウムイオンを
吸蔵放出可能な材料または金属リチウムが使用されてな
る非水系二次電池において、正極活物質として、組成式
がLix Ni1-y Coy wa (但し、0<x≦1.
3,0≦y≦1,1.8≦w+0.5a≦2.2,0.
25≦a≦2である。)で表されるフッ素含有複合酸化
物が使用されていることを特徴とする非水系二次電池が
開示されている。また、前記公報の実施例1〜5には、
正極活物質を含む円板状の正極と、金属リチウムからな
る円板状の負極と、非水電解液とを用いて作製された偏
平形の非水系二次電池であって、前記正極活物質として
LiNiO1.750.5 、LiNiO1.875 0.25、Li
NiO1. 5 1 、LiNiO1.251.5 、LiNiO1
2 で表されるフッ素含有複合酸化物をそれぞれ用いる
非水系二次電池が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、正極
を改良することにより放電容量及び充放電サイクル寿命
が向上された非水電解液二次電池及びその製造方法を提
供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る非水電解液
二次電池は、正極と、負極と、非水電解液とを具備し、
前記正極は組成式がLi1+x Ni1-x u-y y で表
されるリチウム含有ニッケル酸化物を含み、前記x,前
記y及び前記uは下記(1)〜(3)式を満足する (y+0.05)/2≦x<(y+1)/3 ……(1) y>0 ……(2) 1.9≦u≦2.1 ……(3) ことを特徴とする非水電解液二次電池である。
【0008】本発明に係る非水電解液二次電池の製造方
法は、正極と、負極と、非水電解液を具備する非水電解
液二次電池の製造方法であって、リチウム水酸化物、リ
チウム酸化物、リチウム炭酸塩及びリチウム硝酸塩から
選ばれる少なくとも1種の化合物と、ニッケル水酸化
物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸塩及びニッケル硝酸
塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、リチウムの
フッ化物とをモル比0.85〜1.0:0.8〜0.9
5:0.05〜0.35で混合する工程;得られた混合
物を酸素雰囲気中にて550℃〜600℃に保持する工
程;酸素雰囲気中にて600℃〜680℃で焼成する工
程;を具備する方法により前記正極を作製することを特
徴とする非水電解液二次電池の製造方法である。
【0009】本発明に係る非水電解液二次電池は、リチ
ウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子及び前記粒
子表面の少なくとも一部に形成されたリチウム含有酸化
物を主成分とする膜を含む正極と、負極と、非水電解液
を具備し、前記リチウム含有ニッケル酸化物は組成式が
Li1+x Ni1-x u-y y で表され、前記x,前記y
及び前記uは下記(4)〜(7)式を満足し、 y/2≦x<(y+1)/3 ……(4) y>0 ……(5) x≧0.05 ……(6) 1.9≦u≦2.1 ……(7) 前記リチウム含有酸化物は、組成式がLiMO2 (但
し、前記MはAl、Co、Ni、Li、Mn、Ga及び
Ruから選ばれる少なくとも1種の元素である)で表さ
れることを特徴とする非水電解液二次電池である。
【0010】本発明に係る非水電解液二次電池の製造方
法は、正極と、負極と、非水電解液を具備する非水電解
液二次電池の製造方法であって、リチウム水酸化物、リ
チウム酸化物、リチウム炭酸塩及びリチウム硝酸塩から
選ばれる少なくとも1種の化合物と、ニッケル水酸化
物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸塩及びニッケル硝酸
塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、リチウムの
フッ化物とをモル比0.85〜1.0:0.8〜0.9
5:0.05〜0.35で混合する工程;得られた混合
物を酸素雰囲気中にて550℃〜600℃に保持する工
程;酸素雰囲気中にて600℃〜680℃で焼成するこ
とにより粒子を作製する工程;リチウム硝酸塩か、また
はリチウム有機酸塩のいずれか一方と、元素Mの硝酸塩
か、または元素Mの有機酸塩のいずれか一方を含む水溶
液を前記粒子に含浸させる工程、前記MはAl、Co、
Ni、Li、Mn、Ga及びRuから選ばれる少なくと
も一種である;酸素雰囲気中にて500〜600℃で焼
成する工程;を具備する方法により前記正極を作製する
ことを特徴とする非水電解液二次電池の製造方法であ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる非水電解液
二次電池(例えば円筒形非水電解液二次電池)を図1を
参照して説明する。
【0012】例えばステンレスからなる有底円筒状の容
器1は、底部に絶縁体2が配置されている。電極群3
は、前記容器1内に収納されている。前記電極群3は、
正極4、セパレ―タ5及び負極6をこの順序で積層した
帯状物を前記セパレータ5が外側に位置するように渦巻
き状に巻回した構造になっている。前記セパレータ5
は、例えば合成樹脂製不織布、ポリエチレン多孔質フィ
ルム、ポリプロピレン多孔質フィルムから形成されてい
る。
【0013】前記容器1内には、電解液が収容されてい
る。中央部が開口された絶縁紙7は、前記容器1内の前
記電極群3の上方に載置されている。絶縁封口板8は、
前記容器1の上部開口部に配置され、かつ前記上部開口
部付近を内側にかしめ加工することにより前記封口板8
は前記容器1に液密に固定されている。正極端子9は、
前記絶縁封口板8の中央には嵌合されている。正極リ―
ド10の一端は、前記正極4に、他端は前記正極端子9
にそれぞれ接続されている。前記負極6は、図示しない
負極リ―ドを介して負極端子である前記容器1に接続さ
れている。
【0014】次に、前記正極4、前記負極6および前記
非水電解液の構成について具体的に説明する。
【0015】1)正極4の構成 この正極4は、活物質として組成式がLi1+x Ni1-x
u-y y 、但し、前記x,前記y及び前記uは下記
(1)〜(3)式を満たす、 (y+0.05)/2≦x<(y+1)/3 …(1) y>0 …(2) 1.9≦u≦2.1 …(3) で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を含む。この酸
化物は、α−NaFeO2 構造を有する。なお、前記組
成式中のリチウムの原子比(1+x)は、酸化物合成時
の値である。前記リチウム含有ニッケル酸化物のリチウ
ム量は、充放電時、リチウムイオンの吸蔵放出に伴って
増減し得る。
【0016】前記正極4は、例えば、前記リチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とする粒子,導電剤、結着剤及
び溶媒を混合することによりスラリーを調製し、このス
ラリーを集電体に塗布、乾燥した後、加圧成形すること
により作製される。
【0017】前記リチウム含有ニッケル酸化物におい
て、前記x及び前記yは図2に示すように、3本の直線
x=(y+0.05)/2、x=(y+1)/3及びy
=0で囲まれた領域のうち(y+0.05)/2≦x<
(y+1)/3、y>0を満たす領域内の値をとること
ができる。前記x及び前記yをx<(y+0.05)/
2及びy>0を満たす領域内の値にすると、充放電サイ
クル寿命が低下する恐れがある。一方、前記x及び前記
yをx≧(y+1)/3及びy>0を満たす領域内の値
にすると、このような組成のリチウム含有ニッケル酸化
物はニッケル成分の平均価数が4価以上になるため、原
理的に合成が不可能である。
【0018】前記リチウム含有ニッケル酸化物におい
て、前記uを前記範囲に限定するのは次のような理由に
よるものである。前記uを1.9未満にすると、前記x
及び前記yの値が前記領域内にあっても前記酸化物中の
ニッケルの一部が2価を取り得ることとなり、充放電効
率が低下する。一方、前記uが2.1を越えると、電池
の充放電効率が低下する。これは、余剰の酸素が結晶格
子を歪めてリチウムイオンの移動を妨げることに起因す
るものと考えられる。
【0019】より好ましいリチウム含有ニッケル酸化物
は、組成式がLi1+x Ni1-x u- y y で表され、前
記uが前記(3)式を満たし、かつ前記x及び前記yが
下記(4)〜(5)式を満足するものである。
【0020】 (y+0.05)/2≦x≦(y+0.2)/2 …(4) 0<y≦0.4 …(5) 前記x及び前記yが前記(4)式〜(5)式を同時に満
たす場合、前記x及び前記yは、前述した図2に示すよ
うに、4本の直線x=(y+0.05)/2、x=(y
+0.2)/2、y=0及びy=0.4で囲まれた領域
のうち(y+0.05)/2≦x≦(y+0.2)/
2、0<y≦0.4を満たす領域内の値をとることがで
きる。このようなリチウム含有ニッケル酸化物を含む正
極を備えた非水電解液二次電池は、放電容量及び充放電
サイクル寿命を飛躍的に向上することができる。
【0021】前記リチウム含有ニッケル酸化物は、ニッ
ケル成分がニッケルとコバルトとの固溶体か、またはニ
ッケルとマンガンとの固溶体である組成にしても良い。
【0022】前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする粒子は、例えば次に示す方法により合成すること
ができる。リチウム水酸化物、リチウム酸化物、リチウ
ム炭酸塩及びリチウム硝酸塩から選ばれる少なくとも1
種と、ニッケル水酸化物、ニッケル酸化物、ニッケル炭
酸塩及びニッケル硝酸塩から選ばれる少なくとも1種
と、リチウムフッ化物とをモル比0.85〜1.0:
0.8〜0.95:0.05〜0.35で混合し、得ら
れた混合物を酸素雰囲気中にて550℃〜600℃に保
持した後、より好ましくは550℃にて5時間程度保持
した後、酸素雰囲気中にて600℃〜680℃で5時間
以上焼成することによって前記リチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とする粒子を合成する。
【0023】前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする粒子は、リチウム水酸化物、リチウム酸化物、リ
チウム炭酸塩、リチウム硝酸塩、ニッケル水酸化物、ニ
ッケル酸化物、ニッケル炭酸塩、ニッケル硝酸塩、リチ
ウムフッ化物のような未反応物を含むことを許容する。
【0024】前記合成方法において、前記モル比が前記
範囲を外れると、前述した(1)〜(3)を満たす組成
を有するリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒
子を得られない恐れがある。前記モル比は、0.95〜
1.0:0.9〜0.95:0.05〜0.15にする
ことがより好ましい。
【0025】前記焼成温度を前記範囲に限定したのは次
のような理由によるものである。前記焼成温度を600
℃未満にすると、反応を十分に行わせるために要する時
間が長くかかり過ぎ、実用性に乏しい。一方、前記焼成
温度が680℃を越えると、前記uの値が1.9以下に
まで低下する場合がある。より好ましい焼成温度は、6
50℃〜680℃の範囲である。
【0026】前記導電剤としては、例えばアセチレンブ
ラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができ
る。前記導電剤は、酸素雰囲気中において150℃〜2
50℃で5時間以上熱処理が施されていると良い。
【0027】前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)、ポリエーテルサルフォン(PES)、エ
チレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM)、ス
チレン−ブタジエンゴム(SBR)等を用いることがで
きる。
【0028】前記集電体としては、例えばアルミニウム
箔、ステンレス箔、ニッケル箔等を用いることが好まし
い。
【0029】2)負極6の構成 この負極6としては、例えばリチウムイオンを吸蔵・放
出する物質(例えば炭素質物、カルコゲン化合物、軽金
属)からなるもの等を用いることができる。中でも、リ
チウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物又はリチウムイ
オンを吸蔵・放出するカルコゲン化合物を含む負極は、
前記二次電池のサイクル寿命などの電池特性が向上する
ために好ましい。
【0030】前記リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素
質物としては、例えばコークス、炭素繊維、熱分解気相
炭素物質、黒鉛、樹脂焼成体、メソフェーズピッチ系炭
素を挙げることができる。前記メソフェーズピッチ系炭
素の中でも、2500℃以上で黒鉛化したメソフェーズ
ピッチ系炭素繊維、2500℃以上で黒鉛化したメソフ
ェーズ球状カーボンが良い。このような炭素繊維や、球
状カーボンを含む負極は、容量が高くなるために好まし
い。
【0031】前記炭素質物は、特に示差熱分析で700
℃以上に発熱ピーク、より好ましくは800℃以上に発
熱ピークを有し、X線回折による黒鉛構造の(101)
回折ピーク(P101 )と(100)回折ピーク
(P100 )の強度比P101 /P100 が0.7〜2.2の
範囲にあることが好ましい。このような炭素質物を含む
負極はリチウムイオンの急速な吸蔵・放出ができるた
め、前記二次電池の急速充放電性能が向上される。
【0032】前記リチウムイオンを吸蔵・放出するカル
コゲン化合物としては、二硫化チタン(TiS2 )、二
硫化モリブデン(MoS2 )、セレン化ニオブ(NbS
2)などを挙げることができる。このようなカルコゲ
ン化合物を負極に用いると、前記二次電池の電圧は低下
するものの前記負極の容量が増加するため、前記二次電
池の容量が向上される。更に、前記負極はリチウムイオ
ンの拡散速度が大きいため、前記二次電池の急速充放電
性能が向上される。
【0033】前記リチウムイオンを吸蔵・放出する軽金
属としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネ
シウム合金、リチウム金属、リチウム合金などを挙げる
ことができる。
【0034】前記負極は、例えば、前記炭素質物か、あ
るいは前記カルコゲン化合物と、結着剤と溶媒を混合し
てスラリーを調製し、このスラリーを集電体に塗布し、
乾燥した後、加圧成形することにより作製される。
【0035】前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン
(PVDF)、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、
カルボキシメチルセルロース(CMC)等を用いること
ができる。
【0036】前記集電体としては、例えば銅箔、ステン
レス箔、ニッケル箔等を用いることが好ましい。
【0037】3)非水電解液の構成 この非水電解液としては、非水溶媒に電解質(リチウム
塩)を溶解させたものが用いられる。
【0038】前記非水溶媒としては、リチウム二次電池
の溶媒として公知の非水溶媒を用いることができ、特に
限定はされないが、エチレンカーボネート(EC)と前
記エチレンカーボネートより低融点であり且つドナー数
が18以下である1種以上の非水溶媒(以下第2溶媒と
称す)との混合溶媒を主体とする非水溶媒を用いること
が好ましい。このような非水溶媒は、黒鉛構造の発達し
た炭素質物を含む負極に対して安定で、電解液の還元分
解または酸化分解が起き難く、さらに導電性が高いとい
う利点がある。
【0039】エチレンカーボネートを単独含む非水電解
液では、黒鉛化した炭素質物に対して還元分解されに難
い性質を持つ利点があるが、融点が高く(39℃〜40
℃)粘度が高いため、導電率が小さく常温作動の二次電
池では不向きである。エチレンカーボネートに混合する
第2の溶媒は混合溶媒を前記エチレンカーボネートより
も粘度を小さくして導電性を向上させる。また、ドナー
数が18以下の第2の溶媒(ただし、エチレンカーボネ
ートのドナー数は16.4)を用いることにより前記エ
チレンカーボネートがリチウムイオンに選択的に溶媒和
し易くなくなり、黒鉛構造の発達した炭素質物に対して
前記第2の溶媒の還元反応が抑制されることが考えられ
る。また、前記第2の溶媒のドナー数を18以下にする
ことによって、酸化分解電位がリチウム電極に対して4
V以上となり易く、高電圧なリチウム二次電池を実現で
きる利点も有している。
【0040】前記第2の溶媒としては、例えば鎖状カー
ボンが好ましく、中でもジメチルカーボネート(DM
C)、メチルエチルカーボネート(MEC)、ジエチル
カーボネート(DEC)、またはプロピレンカーボネー
ト(PC)、γ−ブチロラクトン(γ−BL)、アセト
ニトリル(AN)、酢酸エチル(EA)、トルエン、キ
シレンまたは、酢酸メチル(MA)などが挙げられる。
これらの第2の溶媒は、単独または2種以上の混合物の
形態で用いることができる。特に、前記第2の溶媒はド
ナー数が16.5以下であることがより好ましい。
【0041】前記第2の溶媒の粘度は、25℃において
28cp以下であることが好ましい。 前記混合溶媒中
の前記エチレンカーボネートの配合量は、体積比率で1
0〜80%であることが好ましい。この範囲を逸脱する
と、導電性の低下あるいは溶媒の分解がおき、充放電効
率が低下する恐れがある。より好ましい前記エチレンカ
ーボネートの配合量は体積比率で20〜75%である。
非水溶媒中のエチレンカーボネートの配合量を20体積
%以上に高めることにより電解液の導電率が向上され
る。
【0042】前記混合溶媒のより好ましい組成は、EC
とMEC、ECとPCとMEC、ECとMECとDE
C、ECとMECとDMC、ECとMECとPCとDE
Cの混合溶媒で、MECの体積比率は30〜70%とす
ることが好ましい。このようにMECの体積比率を30
〜70%、より好ましくは40〜60%にすることによ
り、導電率を向上できる。一方、溶媒の還元分解反応を
抑える観点から、炭酸ガス(CO2 )を溶解した電解液
を用いると、容量とサイクル寿命の向上に効果的であ
る。
【0043】前記混合溶媒(非水溶媒)中に存在する主
な不純物としては、水分と、有機過酸化物(例えばグリ
コール類、アルコール類、カルボン酸類)などが挙げら
れる。前記各不純物は、サイクル寿命や容量の低下に影
響を与える恐れがある。また高温(60℃以上)貯蔵時
の自己放電も増大する恐れがある。このようなことか
ら、非水溶媒を含む電解液においては前記不純物はでき
るだけ低減されることが好ましい。具体的には、水分は
50ppm以下、有機過酸化物は1000ppm以下で
あることが好ましい。
【0044】前記非水電解液に含まれる電解質として
は、例えば過塩素酸リチウム(LiClO4 )、六フッ
化リン酸リチウム(LiPF6 )、ホウフッ化リチウム
(LiBF4 )、六フッ化砒素リチウム(LiAs
6 )、トリフルオロメタスルホン酸リチウム(LiC
3 SO3 )、ビストリフルオロメチルスルホニルイミ
ドリチウム[LiN(CF3 SO2 2 ]などのリチウ
ム塩(電解質)が挙げられる。中でもLiPF6 、Li
BF4 、LiN(CF3 SO2 2 を用いるのが好まし
い。
【0045】前記電解質の前記非水溶媒に対する溶解量
は、0.5〜2.0モル/1とすることが望ましい。
【0046】なお、前述した図1では正極と負極の間に
セパレータを介在して渦巻状に捲回し、有底円筒状の容
器内に収納した円筒形非水電解液二次電池に適用した例
を説明したが、例えば、正極と負極との間にセパレータ
を介在し、これを複数枚積層した積層物を有底矩形筒状
の容器内に収納した角形非水電解液二次電池にも同様に
適用することができる。
【0047】本発明に係る非水電解液二次電池は、リチ
ウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子及び前記粒
子表面の少なくとも一部に形成されたリチウム含有酸化
物を主成分とする膜を含む正極と、負極と、非水電解液
を具備し、前記リチウム含有ニッケル酸化物は組成式が
Li1+x Ni1-x u-y y で表され、前記x,前記y
及び前記uは下記(6)〜(9)式を満足し、 y/2≦x<(y+1)/3 ……(6) y>0 ……(7) x≧0.05 ……(8) 1.9≦u≦2.1 ……(9) 前記リチウム含有酸化物は、組成式がLiMO2 (但
し、前記MはAl、Co、Ni、Li、Mn、Ga及び
Ruから選ばれる少なくとも1種の元素である)で表さ
れる非水電解液二次電池である。
【0048】前記二次電池は、前記正極と前記負極の間
にセパレータを介在して電極群を作製し、前記電極群及
び非水電解液を容器内に収納し、前記容器を封口するこ
とにより製造することができる。
【0049】前記負極、前記セパレータ及び前記電解液
は、前述したのと同様なものを用いることができる。
【0050】(正極)この正極は、リチウム含有ニッケ
ル酸化物を主成分とする粒子及び前記粒子の表面の少な
くとも一部に形成されたリチウム含有酸化物を主成分と
する膜を活物質として含む。前記リチウム含有ニッケル
酸化物は、組成式がLi1+x Ni1-xu-y y 、但
し、前記x,前記y及び前記uは下記(6)〜(9)式
を同時に満たす、 y/2≦x<(y+1)/3 …(6) 0<y …(7) 0.05≦x …(8) 1.9≦u≦2.1 …(9) で表される。この酸化物は、α−NaFeO2 構造を有
する。なお、前記組成式中のリチウムの原子比(1+
x)は、酸化物合成時の値である。前記リチウム含有ニ
ッケル酸化物のリチウム量は、充放電時、リチウムイオ
ンの吸蔵放出に伴って増減し得る。
【0051】前記リチウム含有ニッケル酸化物は、ニッ
ケル成分がニッケルとコバルトとの固溶体か、またはニ
ッケルとマンガンとの固溶体である組成にしても良い。
【0052】また、前記膜のリチウム含有酸化物は、組
成式LiMO2 (前記MはAl,Co,Ni,Li,M
n,Ga及びRuから選ばれる1種、2種、または3種
の元素であると良い)で表される。中でも、前記MはA
l,CoまたはMnであると良い。
【0053】前記正極は、例えば、前述した構造の粒
子,導電剤、結着剤及び溶媒を混合してスラリーを調製
し、このスラリーを集電体に塗布、乾燥した後、加圧成
形することにより作製される。
【0054】前記リチウム含有ニッケル酸化物におい
て、前記x及び前記yは、図3に示すように4本の直
線、x=y/2,x=(y+1)/3,y=0,x=
0.05で囲まれた領域のうち、x=(y+1)/3上
及びy=0上を除く領域内の値を取ることができる。前
記x及び前記yがx<y/2及びy>0を満たす領域内
か、または0.05>x及びy>0を満たす領域内の値
を取ると、このような組成のリチウム含有ニッケル酸化
物はニッケル成分の一部が2価になり、ニッケル成分の
平均価数が3価未満になるため、二次電池の充放電サイ
クル寿命が低下する。また、前記x及び前記yをx≧
(y+1)/3及びy>0を満たす領域内の値にする
と、このような組成のリチウム含有ニッケル酸化物はニ
ッケル成分の平均価数が4価以上になるため、原理的に
合成が不可能である。
【0055】前記リチウム含有ニッケル酸化物におい
て、前記uを前記範囲に限定するのは次のような理由に
よるものである。前記uを1.9未満にすると、前記x
及び前記yの値が前記領域内にあっても前記酸化物中の
ニッケルの一部が2価を取り得ることとなり、充放電効
率が低下する。一方、前記uが2.1を越えると、電池
の充放電効率が低下する。これは、余剰の酸素が結晶格
子を歪めてリチウムイオンの移動を妨げることが原因で
あると考えられる。
【0056】より好ましいリチウム含有ニッケル酸化物
は、組成式がLi1+x Ni1-x u- y y で表され、前
記uが前記(9)式を満たし、かつ前記x及び前記yが
下記(8)、(10)、(11)を同時に満足するもの
である。
【0057】 0.05≦x …(8) (y+0.05)/2≦x≦(y+0.2)/2 …(10) 0<y≦0.4 …(11) 前記x及び前記yが前記(8)式、(10)式及び(1
1)式を同時に満たす場合、前記x及び前記yは、前述
した図3に示すように、5本の直線x=(y+0.0
5)/2、x=(y+0.2)/2、y=0、y=0.
4及びx=0.05で囲まれた領域のうち、y=0上を
除く領域内の値をとることができる。このような組成の
リチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子であっ
て、表面の少なくとも一部が前記膜で被覆されたものを
含む正極を備えた非水電解液二次電池は、初期容量及び
充放電サイクル寿命を飛躍的に向上することができる。
【0058】前記膜は、前記リチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする粒子表面の少なくとも一部に形成され
ていれば良い。好ましい粒子形態は、表面全体が前記膜
で被覆されたものである。
【0059】前記膜は、前記リチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする粒子表面にエピタキシャル成長によっ
て形成されていると良い。ここでいうエピタキシャル成
長は、リチウム含有ニッケル酸化物結晶(下地結晶)の
表面にリチウム含有酸化物結晶が少なくともそのc軸の
向きが下地結晶のc軸の向きと同じになるように成長す
ることを意味する。リチウムイオンは、前記リチウム含
有ニッケル酸化物結晶や、前記リチウム含有酸化物結晶
に、これら結晶のc軸と垂直な方向に沿って吸蔵放出さ
れる。したがって、前記エピタキシャル成長によって形
成されたリチウム含有酸化物を主成分とする膜は、前記
リチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子とリチ
ウムイオンが吸蔵放出される方向が同じになるため、こ
の膜が表面に形成された粒子は円滑にリチウムイオンを
吸蔵放出することができ、膜形成に起因するリチウムイ
オンを吸蔵放出時の内部インピーダンスの上昇を回避す
ることができる。
【0060】前記膜の厚さは、1nm〜50nmの範囲
にすることが好ましい。これは次のような理由によるも
のである。前記膜の厚さを1nm未満にすると、前記リ
チウム含有ニッケル酸化物のフッ素成分と前記正極の前
記導電剤や前記電解液との反応を抑制ないし回避するこ
とが困難になり、充放電サイクル寿命の向上を図ること
が困難になる恐れがある。一方、前記膜の厚さが50n
mを越えると、リチウムイオンの吸蔵放出に伴うリチウ
ム含有ニッケル酸化物結晶の格子定数の変化にリチウム
含有酸化物結晶のそれが十分に追随することができない
ため、膜と粒子との接触界面で歪みを生じ、前記膜が前
記リチウム含有ニッケル酸化物粒子から剥がれ落ちる恐
れがある。また、前記正極に占める前記リチウム含有ニ
ッケル酸化物の割合が不足して前記正極の容量が低下す
る恐れがある。より好ましい膜厚は、10nm〜30n
mの範囲である。
【0061】表面の少なくとも一部が前記リチウム含有
酸化物(LiMO2 )を主成分とする膜で被覆された前
記リチウム含有ニッケル酸化物(Li1+x Ni1-x
u-y y )を主成分とする粒子は、例えば、次に説明す
る方法によって作製することができる。
【0062】まず、リチウム水酸化物、リチウム酸化
物、リチウム炭酸塩及びリチウム硝酸塩から選ばれる少
なくとも1種と、ニッケル水酸化物、ニッケル酸化物、
ニッケル炭酸塩及びニッケル硝酸塩から選ばれる少なく
とも1種と、リチウムフッ化物とをモル比0.85〜
1.0:0.8〜0.95:0.05〜0.35で混合
し、得られた混合物を酸素雰囲気中にて550℃〜60
0℃に保持した後、より好ましくは550℃にて5時間
程度保持した後、酸素雰囲気中にて600℃〜680℃
で5時間以上焼成することによって前記(6)〜(9)
式を満たす組成のリチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする粒子を合成する。
【0063】リチウム源としてリチウム硝酸塩か、また
はリチウム有機酸塩(例えばリチウム酢酸塩)と、元素
M(MはAl,Co,Ni,Li,Mn,Ga及びRu
から選ばれる少なくとも1種からなる)の供給源として
元素Mの硝酸塩か、または元素Mの有機酸塩(例えば酢
酸塩)をモル比1:1で蒸留水に溶解させ、膜形成溶液
を調製する。得られた溶液を前記粒子に含浸させた後、
酸素雰囲気中にて500℃〜600℃で5時間以上焼成
することにより前記粒子表面の少なくとも一部に組成式
LiMO2 (MはAl,Co,Ni,Li,Mn,Ga
及びRuから選ばれる少なくとも1種からなる)で表さ
れるリチウム含有酸化物を主成分とする膜をエピタキシ
ャル成長によって形成させる。なお、前記粒子に含浸さ
せる溶液の量は、前記粒子に対し形成されるリチウム含
有酸化物膜がモル比で2%以下になる量にするとよい。
このような方法により表面の少なくとも一部が前記リチ
ウム含有酸化物膜で被覆された前記リチウム含有ニッケ
ル酸化物を主成分とする粒子を作製する。
【0064】膜形成工程における焼成温度を前記範囲に
限定するのは次のような理由によるものである。前記焼
成温度を500℃未満にすると、膜形成反応に要する時
間が長く掛かり過ぎ、量産性が低下する恐れがある。一
方、前記焼成温度が600℃を越えると、膜形成溶液と
粒子とが相互拡散を起こして混じり合い、前記粒子表面
に前記膜が形成されない場合がある。より好ましい焼成
温度は、530℃〜580℃の範囲である。
【0065】なお、前記リチウム含有ニッケル酸化物を
主成分とする粒子は、リチウム水酸化物、リチウム酸化
物、リチウム炭酸塩、リチウム硝酸塩、ニッケル水酸化
物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸塩、ニッケル硝酸
塩、リチウムフッ化物のような未反応物を含むことを許
容する。
【0066】また、前記リチウム含有酸化物を主成分と
する膜は、リチウム硝酸塩、リチウム有機酸塩と、元素
M(MはAl,Co,Ni,Li,Mn,Ga及びRu
から選ばれる少なくとも1種からなる)の硝酸塩、前記
元素Mの有機酸塩のような未反応物を含むことを許容す
る。
【0067】前記導電剤、前記結着剤及び前記集電体と
しては、前述したのと同様なものを用いることができ
る。
【0068】以上説明したように、本発明に係る非水電
解液二次電池は、組成式がLi1+xNi1-x
u-y y 、但し、前記x,前記y及び前記uは下記
(1)〜(3)式を満たす、 (y+0.05)/2≦x<(y+1)/3 …(1) y>0 …(2) 1.9≦u≦2.1 …(3) で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を含む正極を備
える。このような二次電池は、放電容量(初期容量)及
び充放電サイクル寿命を向上することができる。本発明
に係る非水電解液二次電池が高容量化及び長寿命化を達
成できる理由は明らかではないが、次のようなメカニズ
ムによるものと推測される。
【0069】LiNiO2 を活物質として含む正極を備
えた非水電解液二次電池における、充放電サイクルの進
行に伴う前記LiNiO2 の結晶構造の崩壊は、以下に
説明することが原因となって生じると考えられる。
【0070】前記LiNiO2 のニッケル成分は価数が
2価になりやすい。2価のニッケルはその半径がリチウ
ムイオンのそれとほぼ等しいため、2価のニッケルが存
在すると前記LiNiO2 のリチウムサイトに混入す
る。このリチウムサイトに混入した2価のニッケルは充
放電時に前記LiNiO2 を移動するリチウムイオンに
対して障害となるため、リチウムイオンが前記LiNi
2 を移動する際の内部インピーダンスが増大する。そ
の結果、前記LiNiO2 に加わる過電圧及び内部応力
が増加するため、LiNiO2 の結晶構造が充放電サイ
クルの進行に伴って崩壊する。
【0071】また、前記LiNiO2 はリチウムイオン
が吸蔵放出される際に構造相転移を生じ、これが結晶構
造の崩壊を招く。前記構造相転移は、Jahn−Tel
ler効果によるメカニズムが提案されている。すなわ
ち、前記LiNiO2 において、全てのリチウムサイト
にリチウムイオンが吸蔵された時、ニッケルサイトに存
在するニッケルの価数は3価である。一方、全てのリチ
ウムサイトからリチウムイオンが放出された時、ニッケ
ルサイトに存在するニッケルの価数は4価になる。3価
のニッケルはJahn−Teller効果により球形か
ら歪もうとする傾向がある。LiNiO2 の全てのリチ
ウムサイトにリチウムイオンが吸蔵された状態では、3
価のニッケルはこのリチウムイオンによって形が球形に
規制されている。リチウムイオンが放出されると、Li
NiO2 内に隙間が生じる、つまりリチウムイオンによ
る規制が解除されるため、3価のニッケルの歪みが増大
される。その結果、前記LiNiO2 は、そこからリチ
ウムイオンが放出されるに従って歪んでゆく。この歪み
は、前記LiNiO2 の全てのリチウムサイトからリチ
ウムイオンが放出されることによってニッケルが4価に
なり、Jahn−Teller効果が小さくなると、解
消される。従って、LiNiO2 に繰り返しリチウムイ
オンを吸蔵放出させると、この構造相転移が繰り返し行
われるため、LiNiO2 が脆くなって結晶構造が崩壊
する。
【0072】このようなLiNiO2 において、酸素原
子の一部をフッ素原子で置換すると、例えば組成式Li
x NiOw a (但し、0<x≦1.3,1.8≦w+
0.5a≦2.2,0.25≦a≦2である。)で表さ
れるようなフッ素含有複合酸化物となる。前記フッ素含
有複合酸化物では、アニオンの価数の合計が酸素原子の
一部をフッ素原子で置換した分、LiNiO2 のアニオ
ンの価数の合計に比べて小さくなっている。前記フッ素
含有複合酸化物はリチウム及びニッケルの原子比がLi
NiO2 のそれと同じであるため、このような負電荷の
減少に伴う正電荷の減少はニッケル成分の価数が3価か
ら2価に減少することでなされる。
【0073】このため、前記フッ素含有複合酸化物は、
そのニッケル成分中に占める2価のニッケルの割合が多
くなり、リチウムイオンが吸蔵放出される際の内部イン
ピーダンスが増大する。しかも、前記フッ素含有複合酸
化物は、ニッケル成分の平均価数が3価未満になるた
め、リチウムイオンが放出される際、ニッケルサイトに
存在するニッケルのJahn−Teller効果による
歪み度合いが大きくなる。その結果、前記フッ素含有複
合酸化物を活物質として含む正極を備えた非水系二次電
池は、充放電の進行に伴って前記酸化物の結晶構造が崩
壊するため、充放電サイクル寿命が短くなる。
【0074】本願発明に係る組成式Li1+x Ni1-x
u-y y で表されるリチウム含有ニッケル酸化物は、L
iNiO2 の酸素原子の一部をフッ素原子に置換すると
共に、この置換により生じるアニオンの価数の合計の減
少分に見合ったカチオンの価数の合計の減少をニッケル
原子の一部をリチウム原子で置換することによって行っ
ているため、ニッケル成分に占める2価のニッケルの割
合を大幅に低減することができ、ニッケル成分の平均価
数を3価以上にすることができる。その結果、前記リチ
ウム含有ニッケル酸化物は、そのリチウムサイトに2価
のニッケルが混入することによって生じるリチウムイオ
ン吸蔵放出の際の内部インピーダンスの上昇を抑制する
ことができ、同時にリチウムイオンが放出される際、ニ
ッケルサイトに存在するニッケルのJahn−Tell
er効果による歪みを抑制することができる。また、フ
ッ素は電気陰性度が酸素に比べて高いため、フッ素とリ
チウムとのクーロン力は酸素とリチウムとのクーロン力
に比べて弱い。このため、前記リチウム含有ニッケル酸
化物は、リチウムイオンとの相互作用(クーロン力)を
前記酸化物のフッ素成分により軽減することができ、リ
チウムイオンが移動(吸蔵・放出)する際の内部インピ
ーダンスを低減することができる。
【0075】従って、前記リチウム含有ニッケル酸化物
を活物質として含む正極を備えた非水電解液二次電池
は、充放電サイクルの進行に伴う前記酸化物の結晶構造
の崩壊を抑制ないし回避することができるため、放電容
量(初期容量)及び充放電サイクル寿命を向上すること
ができる。
【0076】本発明に係る非水電解液二次電池の製造方
法は、正極と、負極と、非水電解液を具備する非水電解
液二次電池の製造方法であって、リチウム水酸化物、リ
チウム酸化物、リチウム炭酸塩及びリチウム硝酸塩から
選ばれる少なくとも1種の化合物と、ニッケル水酸化
物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸塩及びニッケル硝酸
塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、リチウムの
フッ化物とをモル比0.85〜1.0:0.8〜0.9
5:0.05〜0.35で混合する工程;得られた混合
物を酸素雰囲気中にて550℃〜600℃に保持する工
程;酸素雰囲気中にて600℃〜680℃で焼成する工
程;を具備する方法により前記正極を作製する。このよ
うな方法によれば、前述した組成式で表されるリチウム
含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子を含む正極を備
えた非水電解液二次電池を製造することができるため、
放電容量(初期容量)及び充放電サイクル寿命が向上さ
れた非水電解液二次電池を提供することができる。
【0077】また、本発明に係る別の非水電解液二次電
池は、リチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子
及び前記粒子の表面の少なくとも一部に形成されたリチ
ウム含有酸化物を主成分とする膜を含む正極と、負極
と、非水電解液を備える。前記リチウム含有ニッケル酸
化物は、組成式がLi1+x Ni1-x u-y y 、但し、
前記x,前記y及び前記uは下記(4)〜(7)式を満
たす、 y/2≦x<(y+1)/3 …(4) 0<y …(5) 0.05≦x …(6) 1.9≦u≦2.1 …(7) で表される。また、前記リチウム含有酸化物は、組成式
LiMO2 (但し、前記MはAl,Co,Ni,Li,
Mn,Ga及びRuから選ばれる少なくとも1種の元素
からなる)で表される。
【0078】このような二次電池は、放電容量(初期容
量)及び充放電サイクル寿命を飛躍的に向上することが
できる。本発明に係る二次電池が高容量化及び長寿命化
を図れる理由は明らかではないが、以下に説明するメカ
ニズムによるものと推測される。
【0079】前記組成式Li1+x Ni1-x u-y y
表されるリチウム含有ニッケル酸化物は、酸素原子の一
部がフッ素原子で置換され、かつこの置換により生じる
負電荷の減少分に見合った正電荷の減少をニッケル原子
の一部をリチウム原子で置換することによってなされて
いるため、ニッケル成分中の2価のニッケルの割合を大
幅に低減することができる。その結果、前記リチウム含
有ニッケル酸化物を主成分とする粒子は、そのリチウム
サイトに2価のニッケルが混入することによって生じる
リチウムイオン吸蔵放出の際の内部インピーダンスの上
昇を抑制することができ、同時にリチウムイオンが放出
される際、ニッケルサイトに存在するニッケルのJah
n−Teller効果による歪みを抑制することができ
る。また、前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
する粒子は、フッ素成分によってリチウムイオンとの相
互作用を軽減することができるため、この相互作用に起
因するリチウムイオンの吸蔵放出の際の内部インピーダ
ンスを低減することができる。
【0080】更に、前記粒子の表面の少なくとも一部に
形成されたリチウム含有酸化物を主成分とする膜は、前
記粒子中のフッ素成分が電池構成部材(例えば、前記正
極中の導電剤、前記非水電解液)と反応するのを抑制な
いし回避することができ、つまりこの反応によって生じ
る負電荷の減少に伴う正電荷の減少、すなわち、ニッケ
ル成分の価数が3価から2価になるのを抑制ないし回避
することができる。このため、前述した酸化物膜形成粒
子は、充放電サイクルの進行に伴ってリチウム含有ニッ
ケル酸化物のニッケル成分中に占める2価のニッケルの
割合が増加するのを抑制ないし回避することができる。
【0081】従って、リチウム含有酸化物を主成分とす
る膜が表面の少なくとも一部に形成されたリチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とする粒子を含む正極を備えた
非水電解液二次電池は、長期間に亘り前記リチウム含有
ニッケル酸化物のニッケル成分に占める2価のニッケル
の割合を低い値に維持できるため、充放電サイクルの進
行に伴う前記リチウム含有ニッケル酸化物の結晶構造の
崩壊を抑制ないし回避することができ、放電容量(初期
容量)及び充放電サイクル寿命を飛躍的に向上すること
ができる。
【0082】また、前記リチウム含有ニッケル酸化物を
主成分とする粒子の表面の少なくとも一部にエピタキシ
ャル成長によってリチウム含有酸化物を主成分とする膜
を形成することによって、前記粒子の前記酸化物におけ
るリチウムイオンが吸蔵放出される方向と前記膜のリチ
ウム含有酸化物におけるリチウムイオンが吸蔵放出され
る方向を一致させることができるため、前記粒子は膜非
形成の粒子と変わりなくリチウムイオンを円滑、かつ速
やかに吸蔵放出させることができる。従って、このよう
な粒子を活物質として含む正極を備えた非水電解液二次
電池は、放電容量(初期容量)及び充放電サイクル寿命
を更に改善することができる。
【0083】また、前記リチウム含有ニッケル酸化物を
主成分とする粒子の表面の少なくとも一部に形成された
前記膜の厚さを1nm〜50nmの範囲にすることによ
って、充放電サイクルの進行に伴う前記膜の剥離を抑制
ないし回避することができ、前記リチウム含有ニッケル
酸化物のフッ素成分が電池構成部材(例えば、前記正極
中の導電剤、前記非水電解液)と反応するのを前記膜に
より抑制ないし回避することができ、同時に前記正極の
容量を高い値に維持できる。従って、このような粒子を
活物質として含む正極を備えた非水電解液二次電池は、
放電容量(初期容量)及び充放電サイクル寿命を更に改
善することができる。
【0084】また、本発明に係る非水電解液二次電池の
製造方法は、正極と、負極と、非水電解液を具備する非
水電解液二次電池の製造方法であって、リチウム水酸化
物、リチウム酸化物、リチウム炭酸塩及びリチウム硝酸
塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、ニッケル水
酸化物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸塩及びニッケル
硝酸塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、リチウ
ムのフッ化物とをモル比0.85〜1.0:0.8〜
0.95:0.05〜0.35で混合する工程;得られ
た混合物を酸素雰囲気中にて550℃〜600℃に保持
する工程;酸素雰囲気中にて600℃〜680℃で焼成
することにより粒子を作製する工程;リチウム硝酸塩
か、またはリチウム有機酸塩のいずれか一方と、元素M
の硝酸塩か、または元素Mの有機酸塩のいずれか一方を
含む水溶液を前記粒子に含浸させる工程、前記MはA
l、Co、Ni、Li、Mn、Ga及びRuから選ばれ
る少なくとも1種である;酸素雰囲気中にて500〜6
00℃で焼成する工程;を具備する方法により前記正極
を作製する。このような方法によれば、前述した組成式
で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とし、
表面の少なくとも一部に前記組成のリチウム含有酸化物
を主成分とする膜が形成された粒子を含む正極を備えた
非水電解液二次電池を製造することができるため、放電
容量(初期容量)及び充放電サイクル寿命が飛躍的に向
上された非水電解液二次電池を提供することができる。
【0085】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。なお、本発明は下記の実施例に何ら限定さ
れるものではなくその要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能である。
【0086】以下の実施例1〜9、37,39、48に
おいて正極活物質として使用するリチウム含有ニッケル
酸化物の組成式を下記表1に示す。また、これら酸化物
の組成の分布を図4に示す。
【0087】
【表1】
【0088】実施例1 <正極の作製>LiOH・H2 OとNi(OH)2 とL
iFをモル比1.0:0.95:0.05で混合し、純
水酸素1気圧中にて550℃に5時間保持し、650℃
で20時間焼成した後、メノウ乳鉢で粉砕することによ
り組成式がLi1.05Ni0.951.960.04で表されるリ
チウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子を作製し
た。得られた粒子の平均粒径は8.5μmであった。得
られた粒子と、導電剤であるアセチレンブラックと、結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレン粉末とを、重
量比率80:17:3で混合し正極合剤とした。前記正
極合剤を集電体としてのステンレス製網に張り付け、1
0mm角×0.5mmの正極を作製した。
【0089】<負極の作製>リチウムメタル箔を集電体
としてのステンレス製網に張り付け、20mm角の負極
を作製した。
【0090】<参照電極の作製>リチウムメタル箔を集
電体としてのステンレス製網に張り付け、10mm角の
参照電極を作製した。
【0091】<非水電解液の調製>プロピレンカーボネ
ート及びジメトキシエタンからなる混合溶媒に電解質と
してのLiClO4 をその濃度が1mol/lになるよ
うに溶解させて非水電解液を調製した。
【0092】<正極評価用電池の作製>得られた正極、
負極、参照電極及び非水電解液を十分に乾燥させた後、
アルゴン雰囲気中においてこれらの部材を用いて図5に
示すビーカー型ガラスセルを備えた評価用電池を組み立
てた。
【0093】すなわち、ガラスセル内21には、非水電
解液22が収容されている。正極23と袋状のセパレー
タに収納された負極24は、その間にセパレータ25を
介在して積層され、前記ガラスセル21内の前記電解液
22に浸漬されている。2枚の押さえ板26は、その間
に前記積層物を挟持している。袋状のセパレータに収納
された参照電極27は、前記ガラスセル21内の前記電
解液22に浸漬されている。3本のガラスフィルター2
8は、前記ガラスセル21の上面を貫通して一端が外部
にそれぞれ突出され、かつ他端が前記正極23、前記負
極24及び前記参照電極27にそれぞれ接続されてい
る。このようなガラスセル21には充放電試験時に大気
が侵入しないように密封処理が行われている。
【0094】実施例2 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.98:0.9:0.12で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0095】実施例3 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.98:0.85:0.17で混合し、純水酸素1気
圧中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間
焼成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式が
Li1.15Ni0.851.850.15で表されるリチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの
粒子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作
製した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極
及び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用
電池を組み立てた。
【0096】実施例4 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.14:0.8:0.06で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.2 Ni0.8 1.950.05で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0097】実施例5 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.95:0.8:0.25で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.2 Ni0.8 1.8 0.2 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0098】実施例6 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.8:0.8:0.4で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼成し
た後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.2 Ni0.8 1.650.35で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒子
を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製し
た。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び
非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電池
を組み立てた。
【0099】実施例7 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.0:0.85:0.15で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.15Ni0.851.850.12で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0100】実施例8 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.0:0.9:0.1で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼成し
た後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.1 Ni0.9 1.920.09で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒子
を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製し
た。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び
非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電池
を組み立てた。
【0101】実施例9 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.0:0.8:0.2で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼成し
た後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.2 Ni0.8 1.770.19で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒子
を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製し
た。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び
非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電池
を組み立てた。
【0102】比較例1 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.83:1.0:0.17で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
iNiO1.850. 15で表されるリチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒子を合成
すること以外は、実施例1と同様な正極を作製した。こ
の正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電
解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み
立てた。
【0103】比較例2 LiOH・H2 OとNi(OH)2 をモル比1.02
5:0.975で混合し、純水酸素1気圧中にて550
℃に5時間保持し、650℃で20時間焼成した後、メ
ノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi1.025 Ni
0.975 2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主
成分とし、平均粒径が8.5μmの粒子を合成すること
以外は、実施例1と同様な正極を作製した。この正極
と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液を
用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0104】比較例3 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.85:0.95:0.2で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.05Ni0.951.830.17で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0105】比較例4 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.85:0.9:0.25で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.790.21で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0106】比較例5 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.75:0.9:0.35で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.7 0.3 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0107】比較例6 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.75:0.85:0.4で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.15Ni0.851.620.38で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0108】比較例7 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とをモル比1.1
5:0.85で混合し、純水酸素1気圧中にて550℃
に5時間保持し、650℃で20時間焼成した後、メノ
ウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi1.15Ni0.85
2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
し、平均粒径が8.5μmの粒子を合成すること以外
は、実施例1と同様な正極を作製した。この正極と、実
施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液を用いて
前述した図5に示す正極評価用電池を組み立てた。
【0109】比較例8 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.8:0.85:0.35で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃に5時間保持し、650℃で20時間焼
成した後、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.15Ni0.851.7 0.3 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とし、平均粒径が8.5μmの粒
子を合成すること以外は、実施例1と同様な正極を作製
した。この正極と、実施例1と同様な負極、参照電極及
び非水電解液を用いて前述した図5に示す正極評価用電
池を組み立てた。
【0110】実施例1〜9及び比較例1〜8の電池に充
電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行った後、3
0分間電流を停止し、次に放電を電流値1mAで3.0
Vに達するまで行い、再び30分電流を停止するサイク
ルを繰り返し、そのサイクル回数による放電容量の変化
を測定し、初期充電容量と100サイクル目の放電容量
を下記表2に示す。
【0111】
【表2】
【0112】表2から明らかなように、実施例1〜9の
電池は、比較例1〜8の電池に比べてサイクル寿命が優
れていることがわかる。これは、表1及び図5からわか
るように、実施例1〜9の電池は、正極活物質として組
成式Li1+x Ni1-x u-yy 、前記x,前記y及び
前記uが下記(1)〜(3)式を同時に満たす、 (y+0.05)/2≦x<(y+1)/3 …(1) y>0 …(2) 1.9≦u≦2.1 …(3) で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を用いたためで
ある。
【0113】これに対し、比較例1〜8の電池のサイク
ル寿命が短いのは、表1及び図4から明らかなように、
正極活物質として前記(1)〜(3)式を満たす領域か
ら外れる組成のリチウム含有複合酸化物を用いたからで
ある。
【0114】また、実施例1及び比較例2の電池につい
て、充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行った
後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mAで
3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止する
サイクルを繰り返し、30サイクル目までの放電容量を
測定し、その結果を図6に示す。
【0115】図6から明らかなように、前述した組成式
Li1+x Ni1-x u-y y で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を含む正極を備えた実施例1の電池は、3
0サイクルに亘り高容量を維持できることがわかる。こ
れに対し、比較例2の電池は、初期容量は実施例1に比
べて高いものの、30サイクル目の放電容量が実施例1
に比べて低いことがわかる。これは、正極活物質として
Li1.025 Ni0.9752 を用いたからである。
【0116】以下の実施例において正極活物質として使
用するリチウム含有ニッケル酸化物の組成式を下記表3
に示す。また、これら酸化物の組成の分布を図7に示
す。
【0117】
【表3】
【0118】実施例10 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.0:0.95:0.05で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.05Ni0.951.960.04で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。一方、リチウム
硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる1モル/lの混合水
溶液を調製した。なお、この混合水溶液に含まれるリチ
ウムとコバルトのモル比は1:1にした。前記粒子1モ
ルに前記混合水溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒
子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気圧中にて55
0℃で20時間焼成することにより前記粒子の表面全体
にエピタキシャル成長によってLiCoO2 を主成分と
する膜(厚さが20nm)を形成した。前記膜のLiC
oO2 は、c軸の向きが前記Li1.05Ni0.951.96
0.04のc軸の向きと同じである結晶構造を有するもので
あった。
【0119】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0120】実施例11 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.98:0.9:0.12で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モル
に実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
り前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってL
iCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成
した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.1 Ni0.9 1.9 0.1 のc軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0121】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0122】実施例12 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.9:0.9:0.2で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃で5時間保持した後、650℃で20時間焼
成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.1 Ni0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することによって
前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLi
CoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.
1 Ni0.9 1.830.17のc軸の向きと同じである結晶
構造を有するものであった。
【0123】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0124】実施例13 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.98:0.85:0.17で混合し、純水酸素1気
圧中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20
時間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式が
Li1.15Ni0.851.850.15で表されるリチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られ
た粒子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モ
ルに実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
って前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によって
LiCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形
成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記L
1.15Ni0.851.850.15のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0125】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0126】実施例14 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.8:0.85:0.35で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.15Ni0.851.7 0.3 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モル
に実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
り前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってL
iCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)のを形
成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記L
1.15Ni0.851.7 0.3 のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0127】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0128】実施例15 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
1.14:0.8:0.06で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.2 Ni0.8 1.950.05で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モル
に実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
って前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によって
LiCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形
成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記L
1.2 Ni0.8 1.950.05のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0129】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0130】実施例16 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.95:0.8:0.25で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.2 Ni0.8 1.8 0.2 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モル
に実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
って前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によって
LiCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形
成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記L
1.2 Ni0.8 1.8 0.2 のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0131】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0132】実施例17 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.8:0.8:0.4で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃で5時間保持した後、650℃で20時間焼
成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.2 Ni0.8 1.650.35で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することにより前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.2Ni0.8 1.650.35のc軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0133】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0134】比較例9 LiOH・H2 OとNi(OH)2 をモル比1.15:
0.85で混合し、純水酸素1気圧中にて550℃で5
時間保持した後、650℃で20時間焼成し、メノウ乳
鉢で粉砕することにより組成式がLi1.15Ni0.852
で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする
粒子を作製した。得られた粒子の平均粒径は8.5μm
であった。前記粒子1モルに実施例10と同様な組成の
混合水溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分
に染み込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で2
0時間焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタ
キシャル成長によってLiCoO2 を主成分とする膜
(厚さが20nm)を形成した。前記膜のLiCoO2
は、c軸の向きが前記Li1.15Ni0.852 c軸の向き
と同じである結晶構造を有するものであった。
【0135】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0136】比較例10 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.85:1.0:0.15で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
iNiO1.850. 15で表されるリチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒子の平
均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに実施例
10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、この溶
液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気圧
中にて550℃で20時間焼成することにより前記粒子
の表面全体にエピタキシャル成長によってLiCoO2
を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成した。前記
膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記LiNiO1. 85
0.15のc軸の向きと同じである結晶構造を有するもの
であった。
【0137】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0138】比較例11 LiOH・H2 OとNi(OH)2 をモル比1.02
5:0.975で混合し、純水酸素1気圧中にて550
℃で5時間保持した後、650℃で20時間焼成し、メ
ノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi1.025 Ni
0.975 2 表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成
分とする粒子を作製した。得られた粒子の平均粒径は
8.5μmであった。前記粒子1モルに実施例10と同
様な組成の混合水溶液5ccを添加し、この溶液を前記
粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気圧中にて6
50℃で20時間焼成することにより前記粒子の表面全
体にエピタキシャル成長によってLiCoO2 を主成分
とする膜(厚さが20nm)を形成した。前記膜のLi
CoO2 は、c軸の向きが前記Li1.025 Ni0.975
2 のc軸の向きと同じである結晶構造を有するものであ
った。
【0139】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0140】比較例12 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.85:0.95:0.2で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.05Ni0.951.830.17表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することにより前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.
05Ni0.951.830.17のc軸の向きと同じである結晶
構造を有するものであった。
【0141】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0142】比較例13 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.85:0.9:0.25で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.790.21表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することにより前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.
1 Ni0.9 1.790.21のc軸の向きと同じである結晶
構造を有するものであった。
【0143】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0144】比較例14 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.75:0.9:0.35で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.7 0.3 表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することにより前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.
1 Ni0.9 1.7 0.3 のc軸の向きと同じである結晶
構造を有するものであった。
【0145】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0146】比較例15 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.75:0.85:0.4で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.15Ni0.851.620.38表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた粒
子の平均粒径は8.5μmであった。前記粒子1モルに
実施例10と同様な組成の混合水溶液5ccを添加し、
この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素
1気圧中にて550℃で20時間焼成することにより前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.
15Ni0.851.620.38のc軸の向きと同じである結晶
構造を有するものであった。
【0147】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0148】実施例10〜17及び比較例9〜15の電
池に充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行った
後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mAで
3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止する
サイクルを繰り返し、そのサイクル回数による放電容量
の変化を測定し、初期充電容量と100サイクル目の放
電容量を下記表4に示す。
【0149】
【表4】
【0150】表4から明らかなように、実施例10〜1
7の電池は、比較例9〜15の電池に比べて充放電サイ
クル寿命が優れていることがわかる。これは、表3及び
図7に示すように、実施例10〜17の電池の正極が2
つの特徴を満たす粒子、すなわち、前記(4)〜(7)
式を同時に満足する組成を有するリチウム含有ニッケル
酸化物を主体とし、表面全体にLiCoO2 を主成分と
する膜が形成された粒子を活物質として含むからであ
る。
【0151】 y/2≦x<(y+1)/3 ……(4) y>0 ……(5) x≧0.05 ……(6) 1.9≦u≦2.1 ……(7) これに対し、比較例9〜15の電池のサイクル寿命が短
いのは、これらの電池の正極が前記(4)〜(7)式で
定められた領域から外れる組成を有するリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主体とする粒子を含むからである。
【0152】実施例18 実施例10と同様な方法により組成式がLi1.05Ni
0.951.960.04で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びアルミニウム硝酸塩から
なる1モル/lの混合水溶液を調製した。なお、この混
合水溶液に含まれるリチウムとアルミニウムのモル比は
1:1にした。前記粒子1モルに前記混合水溶液5cc
を添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが20n
m)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸の向き
が前記Li1.05Ni0.951.960.04のc軸の向きと同
じである結晶構造を有するものであった。
【0153】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0154】実施例19 実施例11と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.9 0.1 のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0155】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0156】実施例20 実施例12と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c
軸の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.830.17のc軸の
向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0157】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0158】実施例21 実施例13と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.850.15で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c
軸の向きが前記Li1.15Ni0.851.850.15のc軸の
向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0159】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0160】実施例22 実施例14と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.7 0.3 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.15Ni0.851.7 0.3 のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0161】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0162】実施例23 実施例15と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.950.05で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c
軸の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.950.05のc軸の
向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0163】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0164】実施例24 実施例16と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.8 0.2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c
軸の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.8 0.2 のc軸の
向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0165】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0166】実施例25 実施例17と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.650.35で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.650.35のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0167】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0168】比較例16 比較例9と同様な方法により組成式がLi1.15Ni0.85
2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
する平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記粒子
1モルに実施例18と同様な組成の混合水溶液5ccを
添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、
純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成すること
により前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によっ
てLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を
形成した。前記膜のLiAlO2は、c軸の向きが前記
Liの1.15Ni0.852 c軸の向きと同じである結晶構
造を有するものであった。
【0169】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0170】比較例17 比較例10と同様な方法により組成式がLiNiO1.85
0.15で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記粒
子1モルに実施例18と同様な組成の混合水溶液5cc
を添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが20n
m)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸の向き
が前記LiNiO1.850.15のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0171】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0172】比較例18 比較例11と同様な方法により組成式がLi1.025 Ni
0.975 2 表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成
分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記
粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水溶液5c
cを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが20n
m)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸の向き
が前記Li1.025 Ni0.975 2 のc軸の向きと同じで
ある結晶構造を有するものであった。
【0173】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0174】比較例19 比較例12と同様な方法により組成式がLi1.05Ni
0.951.830.17表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.05Ni0.951.830.17のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0175】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0176】比較例20 比較例13と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.790.21表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.790.21のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0177】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0178】比較例21 比較例14と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.7 0.3 表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.7 0.3 のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0179】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0180】比較例22 比較例15と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.620.38表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例18と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLiAlO2 を主成分とする膜(厚さが
20nm)を形成した。前記膜のLiAlO2 は、c軸
の向きが前記Li1.15Ni0.851.620.38のc軸の向
きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0181】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0182】実施例18〜25及び比較例16〜22の
電池に充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行っ
た後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mA
で3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止す
るサイクルを繰り返し、そのサイクル回数による放電容
量の変化を測定し、初期充電容量と100サイクル目の
放電容量を下記表5に示す。
【0183】
【表5】
【0184】表5から明らかなように、実施例18〜2
5の電池は、比較例16〜22の電池に比べて充放電サ
イクル寿命が優れていることがわかる。これは、表3及
び図7に示すように、実施例18〜25の電池の正極が
2つの特徴を満たす粒子、すなわち、前記(4)〜
(7)式を同時に満足する組成を有するリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主体とし、表面全体にLiAlO2 を主
成分とする膜が形成された粒子を活物質として含むから
である。
【0185】これに対し、比較例16〜22の電池のサ
イクル寿命が短いのは、これらの電池の正極が前記
(4)〜(7)式で定められた領域から外れる組成を有
するリチウム含有ニッケル酸化物を主体とする粒子を含
むからである。
【0186】実施例26 実施例10と同様な方法により組成式がLi1.05Ni
0.951.960.04で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びマンガン硝酸塩からなる
1モル/lの混合水溶液を調製した。なお、この混合水
溶液に含まれるリチウムとマンガンのモル比は2:1に
した。前記粒子1モルに前記混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
り前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってL
2 MnO3 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形
成した。前記膜のLi2 MnO3 は、c軸の向きが前記
Li1.05Ni0.951.960.04のc軸の向きと同じであ
る結晶構造を有するものであった。
【0187】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0188】実施例27 実施例11と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.9 0.1 のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0189】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0190】実施例28 実施例12と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚
さが20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO
3 は、c軸の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.830.17
のc軸の向きと同じである結晶構造を有するものであっ
た。
【0191】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0192】実施例29 実施例13と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.850.15で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚
さが20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO
3 は、c軸の向きが前記Li1.15Ni0.851.850.15
のc軸の向きと同じである結晶構造を有するものであっ
た。
【0193】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0194】実施例30 実施例14と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.7 0.3 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.15Ni0.851.7 0.3 のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0195】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0196】実施例31 実施例15と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.950.05で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚
さが20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO
3 は、c軸の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.950.05
のc軸の向きと同じである結晶構造を有するものであっ
た。
【0197】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0198】実施例32 実施例16と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.8 0.2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することによって前記粒子の表面全体にエピタキシ
ャル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚
さが20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO
3 は、c軸の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.8 0.2
のc軸の向きと同じである結晶構造を有するものであっ
た。
【0199】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0200】実施例33 実施例17と同様な方法により組成式がLi1.2 Ni
0.8 1.650.35で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.2 Ni0.8 1.650.35のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0201】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0202】比較例23 比較例9と同様な方法により組成式がLi1.15Ni0.85
2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
する平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記粒子
1モルに実施例26と同様な組成の混合水溶液5ccを
添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、
純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成すること
により前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によっ
てLi2MnO3 を主成分とする膜(厚さが20nm)
を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、c軸の向きが
前記Liの1.15Ni0.852 c軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0203】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0204】比較例24 比較例10と同様な方法により組成式がLiNiO1.85
0.15で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記粒
子1モルに実施例26と同様な組成の混合水溶液5cc
を添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さが20n
m)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、c軸の向
きが前記LiNiO1.850.15のc軸の向きと同じであ
る結晶構造を有するものであった。
【0205】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0206】比較例25 比較例11と同様な方法により組成式がLi1.025 Ni
0.975 2 表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成
分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。前記
粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水溶液5c
cを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さが20n
m)を形成した。前記膜のLi2MnO3 は、c軸の向
きが前記Li1.025 Ni0.975 2 のc軸の向きと同じ
である結晶構造を有するものであった。
【0207】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0208】比較例26 比較例12と同様な方法により組成式がLi1.05Ni
0.951.830.17表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.05Ni0.951.830.17のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0209】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0210】比較例27 比較例13と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.790.21表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.790.21のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0211】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0212】比較例28 比較例14と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.7 0.3 表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.1 Ni0.9 1.7 0.3 のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0213】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0214】比較例29 比較例15と同様な方法により組成式がLi1.15Ni
0.851.620.38表されるリチウム含有ニッケル酸化物
を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。前記粒子1モルに実施例26と同様な組成の混合水
溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み
込ませた後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間
焼成することにより前記粒子の表面全体にエピタキシャ
ル成長によってLi2 MnO3 を主成分とする膜(厚さ
が20nm)を形成した。前記膜のLi2 MnO3 は、
c軸の向きが前記Li1.15Ni0.851.620.38のc軸
の向きと同じである結晶構造を有するものであった。
【0215】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0216】実施例26〜33及び比較例23〜29の
電池に充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行っ
た後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mA
で3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止す
るサイクルを繰り返し、そのサイクル回数による放電容
量の変化を測定し、初期充電容量と100サイクル目の
放電容量を下記表6に示す。
【0217】
【表6】
【0218】表6から明らかなように、実施例26〜3
3の電池は、比較例23〜29の電池に比べて充放電サ
イクル寿命が優れていることがわかる。これは、表3及
び図7に示すように、実施例26〜33の電池の正極が
2つの特徴を満たす粒子、すなわち、前記(4)〜
(7)式を同時に満足する組成を有するリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主体とし、表面全体にLi2 MnO3
主成分とする膜が形成された粒子を活物質として含むか
らである。
【0219】これに対し、比較例23〜29の電池のサ
イクル寿命が短いのは、これらの電池の正極が前記
(4)〜(7)式で定められた領域から外れる組成を有
するリチウム含有ニッケル酸化物を主体とする粒子を含
むからである。
【0220】実施例34 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.98:0.92:0.1で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.075 Ni0.92 5 1.9 0.1 で表されるリチウム含
有ニッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得ら
れた粒子の平均粒径は8.5μmであった。一方、リチ
ウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる1モル/lの膜
形成水溶液を調製した。なお、この水溶液に含まれるリ
チウムとコバルトのモル比は1:1にした。前記粒子1
モルに前記水溶液5ccを添加し、この溶液を前記粒子
に十分に染み込ませた後、純水酸素1気圧中にて550
℃で20時間焼成することにより前記粒子の表面全体に
エピタキシャル成長によってLiCoO2 を主成分とす
る膜(厚さが10nm)を形成した。前記膜のLiCo
2 は、c軸の向きが前記Li1.075 Ni0.92 5 1.9
0.1 のc軸の向きと同じである結晶構造を有するもの
であった。
【0221】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0222】実施例35 実施例34と同様な方法により組成式がLi1.075 Ni
0.925 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製
した。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からな
る0.4モル/lの混合水溶液を調製した。なお、この
混合水溶液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は
1:1にした。前記粒子1モルに前記混合水溶液5cc
を添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた
後、純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成する
ことにより前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長に
よってLiCoO2 を主成分とする膜(厚さが4nm)
を形成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前
記Li1.075 Ni0.925 1.9 0.1 のc軸の向きと同
じである結晶構造を有するものであった。
【0223】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0224】実施例36 実施例34と同様な方法により組成式がLi1.075 Ni
0.925 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製
した。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からな
る2モル/lの混合水溶液を調製した。なお、この混合
水溶液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1
にした。前記粒子1モルに前記混合水溶液5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
り前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってL
iCoO2 を主成分とする膜(厚さが20nm)を形成
した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.075 Ni0.925 1.9 0.1 のc軸の向きと同じであ
る結晶構造を有するものであった。
【0225】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0226】実施例37 実施例34と同様な方法により組成式がLi1.075 Ni
0.925 1.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸
化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製
した。得られた粒子を用いること以外は、実施例1と同
様にして正極を作製した。この正極と、実施例1と同様
な負極、参照電極及び非水電解液を用いて前述した図5
に示す正極評価用電池を組み立てた。
【0227】比較例30 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とをモル比1.0
3:0.97で混合し、純水酸素1気圧中にて550℃
で5時間保持した後、650℃で20時間焼成し、メノ
ウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi1.02Ni0.98
2.02で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分
とする粒子を作製した。得られた粒子の平均粒径は8.
5μmであった。実施例34と同様な組成の膜形成水溶
液5ccを前記粒子1モルに添加し、この溶液を前記粒
子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気圧中にて55
0℃で20時間焼成することにより前記粒子の表面全体
にエピタキシャル成長によってLiCoO2 を主成分と
する膜(厚さが10nm)を形成した。前記膜のLiC
oO2 は、c軸の向きが前記Li1.02Ni0.982.02
c軸の向きと同じである結晶構造を有するものであっ
た。
【0228】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0229】比較例31 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.78:0.92:0.3で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.075 Ni0.92 5 1.7 0.29で表されるリチウム含
有ニッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得ら
れた粒子の平均粒径は8.5μmであった。実施例34
と同様な組成の膜形成水溶液5ccを前記粒子1モルに
添加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、
純水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成すること
により前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によっ
てLiCoO2 を主成分とする膜(厚さが10nm)を
形成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記
Li1.075 Ni0.925 1.7 0.29のc軸の向きと同じ
である結晶構造を有するものであった。
【0230】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0231】実施例34〜37及び比較例30〜31の
電池に充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行っ
た後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mA
で3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止す
るサイクルを繰り返し、そのサイクル回数による放電容
量の変化を測定し、初期充電容量と30サイクル目の放
電容量を下記表7に示す。
【0232】
【表7】
【0233】表7から明らかなように、実施例34〜3
7の電池は、比較例30、31の電池に比べて充放電サ
イクル寿命が優れていることがわかる。中でも、2つの
特徴を満たす粒子、すなわち、前記(4)〜(7)式を
同時に満足する組成を有するリチウム含有ニッケル酸化
物を主体とし、表面全体にLiCoO2 を主成分とする
膜が形成された粒子を活物質として含む正極を備えた実
施例34〜36の電池は、優れたサイクル特性を有する
ことがわかる。
【0234】これに対し、比較例30、31の電池のサ
イクル寿命が短いのは、これら電池の正極活物質として
用いられる粒子は、表面全体にLiCoO2 膜が形成さ
れているものの、前記(4)〜(7)式で定められた領
域から外れる組成を有するリチウム含有ニッケル酸化物
が主成分であることによる。
【0235】実施例38 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.96:0.9:0.15で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.850.14で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする粒子を作製した。得られた
粒子の平均粒径は8.5μmであった。実施例34と同
様な組成の膜形成水溶液5ccを前記粒子1モルに添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
り前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってL
iCoO2 を主成分とする膜(厚さが10nm)を形成
した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.1 Ni0.9 1.850.14のc軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0236】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0237】実施例39 実施例38と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.850.14で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。得られた粒子を用いること以外は、実施例1と同様
にして正極を作製した。この正極と、実施例1と同様な
負極、参照電極及び非水電解液を用いて前述した図5に
示す正極評価用電池を組み立てた。
【0238】実施例38〜39の電池に充電を電流値1
mAで4.2Vに達するまで行った後、30分間電流を
停止し、次に放電を電流値1mAで3.0Vに達するま
で行い、再び30分電流を停止するサイクルを繰り返
し、そのサイクル回数による放電容量の変化を測定し、
初期充電容量と30サイクル目の放電容量を下記表8に
示す。なお、比較例30、31の電池の初期充電容量と
30サイクル目の放電容量を表8に併記する。
【0239】
【表8】
【0240】表8から明らかなように、実施例38、3
9の電池は、比較例30、31の電池に比べてサイクル
寿命が優れていることがわかる。
【0241】実施例40 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.96:0.92:0.12で混合し、純水酸素1気
圧中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20
時間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式が
Li1.08Ni0.921.9 0.1 で表されるリチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの
粒子を作製した。得られた粒子を用いること以外は、実
施例1と同様にして正極を作製した。この正極と、実施
例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液を用いて前
述した図5に示す正極評価用電池を組み立てた。
【0242】実施例41 実施例40と同様な方法により組成式がLi1.08Ni
0.921.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
1モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液5ccを添加し、この
溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気
圧中にて550℃で20時間焼成することにより前記粒
子の表面全体にエピタキシャル成長によってのLiCo
2を主成分とする膜(厚さが10nm)を形成した。
前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.08
0.921.9 0.1 のc軸の向きと同じである結晶構造
を有するものであった。
【0243】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0244】実施例42 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.96:0.92:0.12で混合し、純水酸素1気
圧中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20
時間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式が
Li1.08Ni0.921.9 0.1 で表されるリチウム含有
ニッケル酸化物を主成分とする平均粒径が4.5μmの
粒子を作製した。得られた粒子を用いること以外は、実
施例1と同様にして正極を作製した。この正極と、実施
例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液を用いて前
述した図5に示す正極評価用電池を組み立てた。
【0245】実施例43 実施例42と同様な方法により組成式がLi1.08Ni
0.921.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が4.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
2モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液5ccを添加し、この
溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気
圧中にて550℃で20時間焼成することにより前記粒
子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiCoO
2 を主成分とする膜(厚さが10nm)を形成した。前
記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.08Ni
0.921.9 0.1 のc軸の向きと同じである結晶構造を
有するものであった。
【0246】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0247】比較例32 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とをモル比1:1で
混合し、純水酸素1気圧中にて550℃で5時間保持し
た後、650℃で20時間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕す
ることにより組成式がLiNiO2 で表されるリチウム
含有ニッケル酸化物を主成分とする平均粒径が8.5μ
mの粒子を作製した。得られた粒子を用いること以外
は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正極
と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液を
用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0248】実施例40〜43及び比較例32の電池に
充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行った後、
30分間電流を停止し、次に放電を電流値1mAで3.
0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止するサイ
クルを50サイクル繰り返し、各サイクルの放電容量を
測定し、その結果を図8に示す。
【0249】図8から明らかなように、実施例40〜4
3の電池は、50サイクルに亘って高容量を維持できる
ことがわかる。これに対し、比較例32の電池は、初期
容量は実施例40〜43の電池に比べて高いものの、5
0サイクル目の放電容量が著しく低く、サイクル寿命が
実施例40〜43の電池にくらべて短いことがわかる。
【0250】実施例44 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.9:0.9:0.2で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃で5時間保持した後、650℃で20時間焼
成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.1 Ni0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子
を作製した。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩
からなる1モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、
この水溶液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は
1:1にした。前記粒子1モルに前記水溶液5ccを添
加し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純
水酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することに
よって前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によっ
てLiCoO2 を主成分とする膜(厚さが10nm)を
形成した。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記
Li1.1 Ni0.9 1.830.17のc軸の向きと同じであ
る結晶構造を有するものであった。
【0251】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0252】実施例45 実施例44と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
1モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液15ccを添加し、こ
の溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1
気圧中にて550℃で20時間焼成することによって前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが30nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.1 Ni0.9 1.830.17のc軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0253】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0254】実施例46 実施例44と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
2モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液12.5ccを添加
し、この溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水
酸素1気圧中にて550℃で20時間焼成することによ
って前記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によって
LiCoO2 を主成分とする膜(厚さが50nm)を形
成した。前記膜のLiCoO2は、c軸の向きが前記L
1.1 Ni0.9 1.830.17のc軸の向きと同じである
結晶構造を有するものであった。
【0255】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0256】実施例47 実施例44と同様な方法により組成式がLi1.1 Ni
0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
2モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液25ccを添加し、こ
の溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1
気圧中にて550℃で20時間焼成することによって前
記粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiC
oO2 を主成分とする膜(厚さが100nm)を形成し
た。前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li
1.1 Ni0.9 1.830.17のc軸の向きと同じである結
晶構造を有するものであった。
【0257】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例1と同様な負極、参照電極及び非水電解液
を用いて前述した図5に示す正極評価用電池を組み立て
た。
【0258】比較例33 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.9:0.9:0.2で混合し、純水酸素1気圧中に
て550℃で5時間保持した後、650℃で20時間焼
成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がLi
1.1 Ni0.9 1.830.17で表されるリチウム含有ニッ
ケル酸化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子
を作製した。得られた粒子を用いること以外は、実施例
1と同様にして正極を作製した。この正極と、実施例1
と同様な負極、参照電極及び非水電解液を用いて前述し
た図5に示す正極評価用電池を組み立てた。
【0259】得られた実施例44〜47及び比較例33
の電池に充電を電流値1mAで4.2Vに達するまで行
った後、30分間電流を停止し、次に放電を電流値1m
Aで3.0Vに達するまで行い、再び30分電流を停止
するサイクルを繰り返し、そのサイクル回数による放電
容量の変化を測定し、初期充電容量と100サイクル目
の放電容量を下記表9に示す。なお、実施例12の電池
の初期充電容量と100サイクル目の放電容量を表9に
併記する。
【0260】
【表9】
【0261】表9から明らかなように、実施例12、4
4〜47の電池は、比較例33に比べて充放電サイクル
寿命が長いことがわかる。特に、LiCoO2 を主成分
とする膜の厚さが20〜50nmの実施例12、45、
46の電池は、実施例44、47の電池に比べてサイク
ル特性が優れていることがわかる。
【0262】実施例48 <正極の作製>LiOH・H2 OとNi(OH)2 とL
iFをモル比0.96:0.92:0.12で混合し、
純水酸素1気圧中にて550℃で5時間保持した後、6
50℃で20時間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することに
より組成式がLi1.08Ni0.921.9 0.1 で表される
リチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする粒子を作製
した。得られた粒子の平均粒径は8.5μmであった。
【0263】得られた粒子、アセチレンブラック、ポリ
フッ化ビニリデン及びN−メチル2−ピロリドンを重量
比85:5:10:90で混合した後、分散させてスラ
リーを調製した。前記スラリーを厚さ20μmのアルミ
ニウム基板に塗布し、150℃で乾燥させ、ロールプレ
ス機によりプレスすることによって、厚さが200μm
の正極を作製した。
【0264】<負極の作製>メソフェーズカーボンファ
イバー、ポリフッ化ビニリデン及びN−メチル2−ピロ
リドンを重量比300:24:216で混合し、分散さ
せてスラリーを調製した。前記スラリーを厚さ20μm
の銅基板に塗布し、150℃で乾燥させ、ロールプレス
機によりプレスすることによって、厚さが200μmの
負極を作製した。
【0265】前記正極、ポリエチレン製多孔質フィルム
からなるセパレ―タおよび前記負極をそれぞれこの順序
で積層した後、前記負極が外側に位置するように渦巻き
状に巻回して電極群を作製した。
【0266】<電解液の調製>エチレンカーボネートと
エチルメチルカーボネートの混合溶媒(混合体積比率
1:1)に六フッ化リン酸リチウム(LiPF6 )を1
モル/1溶解して非水電解液を調製した。
【0267】前記電極群及び前記電解液をステンレス製
の有底円筒状容器内にそれぞれ収納して前述した図1に
示す構造を有し、直径が18mmで、高さが65mmの
円筒形非水電解液二次電池を組み立てた。
【0268】実施例49 実施例48と同様な方法により組成式がLi1.08Ni
0.921.9 0.1 で表されるリチウム含有ニッケル酸化
物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒子を作製し
た。一方、リチウム硝酸塩及びコバルト硝酸塩からなる
1モル/lの膜形成水溶液を調製した。なお、この水溶
液に含まれるリチウムとコバルトのモル比は1:1にし
た。前記粒子1モルに前記水溶液5ccを添加し、この
溶液を前記粒子に十分に染み込ませた後、純水酸素1気
圧中にて550℃で20時間焼成することによって前記
粒子の表面全体にエピタキシャル成長によってLiCo
2を主成分とする膜(厚さが10nm)を形成した。
前記膜のLiCoO2 は、c軸の向きが前記Li1.08
0.921.9 0.1 のc軸の向きと同じである結晶構造
を有するものであった。
【0269】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例48と同様な負極、セパレータ及び非水電
解液を用いて前述した図1に示す非水電解液二次電池を
組み立てた。
【0270】比較例34 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とをモル比1.02
5:1で混合し、純水酸素1気圧中にて550℃で5時
間保持した後、650℃で20時間焼成し、メノウ乳鉢
で粉砕することにより組成式がLi1.025 Ni0.975
2 で表されるリチウム含有ニッケル酸化物を主成分とす
る平均粒径が8.5μmの粒子を作製した。
【0271】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例48と同様な負極、セパレータ及び非水電
解液を用いて前述した図1に示す非水電解液二次電池を
組み立てた。
【0272】比較例35 LiOH・H2 OとNi(OH)2 とLiFをモル比
0.75:0.9:0.35で混合し、純水酸素1気圧
中にて550℃で5時間保持した後、650℃で20時
間焼成し、メノウ乳鉢で粉砕することにより組成式がL
1.1 Ni0.9 1.7 0.3 で表されるリチウム含有ニ
ッケル酸化物を主成分とする平均粒径が8.5μmの粒
子を作製した。
【0273】このようにして得られた粒子を用いること
以外は、実施例1と同様にして正極を作製した。この正
極と、実施例48と同様な負極、セパレータ及び非水電
解液を用いて前述した図1に示す非水電解液二次電池を
組み立てた。
【0274】得られた実施例48〜49及び比較例34
〜35の電池に充電を電流値1000mAで4.2Vに
達するまで行った後、定電圧モードで30分間充電し、
次に放電を電流値1000mAで2.7Vに達するまで
行い、30分電流を停止するサイクルを繰り返し、その
サイクル回数による放電容量の変化を測定し、初期充電
容量と300サイクル目の放電容量を下記表10に示
す。
【0275】
【表10】
【0276】表10から明らかなように、実施例48〜
49の二次電池は、初期容量及びサイクル寿命の双方が
優れていることがわかる。これに対し、比較例34の二
次電池は、初期容量が高いものの、サイクル寿命が短い
ことがわかる。また、比較例35の二次電池は、初期容
量及びサイクル寿命のいずれも劣ることがわかる。
【0277】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放電容量及びサイクル寿命が向上された非水電解液二次
電池及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非水電解液二次電池を示す断面
図。
【図2】本発明に係る非水電解液二次電池に含まれるリ
チウム含有ニッケル酸化物の組成式におけるxとyの関
係を示す特性図。
【図3】本発明に係る別の非水電解液二次電池に含まれ
るリチウム含有ニッケル酸化物の組成式におけるxとy
の関係を示す特性図。
【図4】本発明の実施例1〜9,37,39,48の電
池に含まれるリチウム含有ニッケル酸化物の組成を示す
特性図。
【図5】本発明の実施例1〜47で用いられる正極評価
用電池を示す模式図。
【図6】本発明の実施例1の電池におけるサイクル数と
放電容量との関係を示す特性図。
【図7】本発明の実施例10〜36,38,44〜4
7,49の電池に含まれるリチウム含有ニッケル酸化物
の組成を示す特性図。
【図8】本発明の実施例40〜43の電池におけるサイ
クル数と放電容量との関係を示す特性図。
【符号の説明】
1…容器、3…電極群、4…正極、5…セパレータ、6
…負極、8…封口板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 真次 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝川崎事業所内 (72)発明者 神田 基 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式 会社東芝川崎事業所内 (56)参考文献 特開 平7−153466(JP,A) 特開 平4−237970(JP,A) 特開 平8−195200(JP,A) 特開 平9−147867(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 4/58 H01M 4/02 H01M 10/40

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正極と、負極と、非水電解液とを具備
    し、 前記正極は組成式がLi1+x Ni1-x u-y y で表さ
    れるリチウム含有ニッケル酸化物を含み、前記x,前記
    y及び前記uは下記(1)〜(3)式を満足する (y+0.05)/2≦x<(y+1)/3 ……(1) y>0 ……(2) 1.9≦u≦2.1 ……(3) ことを特徴とする非水電解液二次電池。
  2. 【請求項2】 正極と、負極と、非水電解液を具備する
    非水電解液二次電池の製造方法であって、 リチウム水酸化物、リチウム酸化物、リチウム炭酸塩及
    びリチウム硝酸塩から選ばれる少なくとも1種の化合物
    と、ニッケル水酸化物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸
    塩及びニッケル硝酸塩から選ばれる少なくとも1種の化
    合物と、リチウムのフッ化物とをモル比0.85〜1.
    0:0.8〜0.95:0.05〜0.35で混合する
    工程;得られた混合物を酸素雰囲気中にて550℃〜6
    00℃に保持する工程;酸素雰囲気中にて600℃〜6
    80℃で焼成する工程;を具備する方法により前記正極
    を作製することを特徴とする非水電解液二次電池の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 リチウム含有ニッケル酸化物を主成分と
    する粒子及び前記粒子表面の少なくとも一部に形成され
    たリチウム含有酸化物を主成分とする膜を含む正極と、
    負極と、非水電解液を具備し、 前記リチウム含有ニッケル酸化物は組成式がLi1+x
    1-x u-y y で表され、前記x,前記y及び前記u
    は下記(4)〜(7)式を満足し、 y/2≦x<(y+1)/3 ……(4) y>0 ……(5) x≧0.05 ……(6) 1.9≦u≦2.1 ……(7) 前記リチウム含有酸化物は、組成式がLiMO2 (但
    し、前記MはAl、Co、Ni、Li、Mn、Ga及び
    Ruから選ばれる少なくとも1種の元素である)で表さ
    れることを特徴とする非水電解液二次電池。
  4. 【請求項4】 前記リチウム含有酸化物を主成分とする
    膜は、前記リチウム含有ニッケル酸化物を主成分とする
    粒子の表面の少なくとも一部にエピタキシャル成長によ
    り形成される請求項3記載の非水電解液二次電池。
  5. 【請求項5】 正極と、負極と、非水電解液を具備する
    非水電解液二次電池の製造方法であって、 リチウム水酸化物、リチウム酸化物、リチウム炭酸塩及
    びリチウム硝酸塩から選ばれる少なくとも1種の化合物
    と、ニッケル水酸化物、ニッケル酸化物、ニッケル炭酸
    塩及びニッケル硝酸塩から選ばれる少なくとも1種の化
    合物と、リチウムのフッ化物とをモル比0.85〜1.
    0:0.8〜0.95:0.05〜0.35で混合する
    工程;得られた混合物を酸素雰囲気中にて550℃〜6
    00℃に保持する工程;酸素雰囲気中にて600℃〜6
    80℃で焼成することにより粒子を作製する工程;リチ
    ウム硝酸塩か、またはリチウム有機酸塩のいずれか一方
    と、元素Mの硝酸塩か、または元素Mの有機酸塩のいず
    れか一方を含む水溶液を前記粒子に含浸させる工程、前
    記MはAl、Co、Ni、Li、Mn、Ga及びRuか
    ら選ばれる少なくとも一種である;酸素雰囲気中にて5
    00〜600℃で焼成する工程;を具備する方法により
    前記正極を作製することを特徴とする非水電解液二次電
    池の製造方法。
JP8213570A 1995-08-23 1996-08-13 非水電解液二次電池及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2967051B2 (ja)

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KR100307164B1 (ko) * 1999-06-12 2001-11-01 김순택 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그를 포함하는 리튬 이차 전지
JP5036100B2 (ja) * 2001-03-30 2012-09-26 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池およびその製造方法
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JP5470669B2 (ja) * 2005-05-13 2014-04-16 日産自動車株式会社 非水電解リチウムイオン電池用正極材料、これを用いた電池および非水電解リチウムイオン電池用正極材料の製造方法
JP5195049B2 (ja) * 2008-06-06 2013-05-08 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池およびその製造方法
EP2351124A4 (en) * 2008-09-30 2012-08-29 Envia Systems Inc BATTERY MATERIALS FOR POSITIVE ELECTRODE POSITIVE ELECTRODE METAL OXIDE RICH IN LITHIUM DOPED BY FLUOR OF HIGH SPECIFIC CAPACITY AND BATTERY CORRESPONDING
JP6087042B2 (ja) 2010-09-30 2017-03-01 日立化成株式会社 焼結部材の製造方法
JP2012216391A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Daikin Ind Ltd 電気化学デバイス及び電気化学デバイス用非水電解液
CN104241623A (zh) * 2013-06-14 2014-12-24 上海绿孚新能源科技有限公司 正极活性物质以及二次电池
JP6737586B2 (ja) 2015-11-30 2020-08-12 トヨタ自動車株式会社 正極活物質とそれを用いたリチウムイオン二次電池
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