JP7413038B2 - 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 - Google Patents
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Description
前記リチウムニッケルマンガン複合酸化物粒子は、一般式LidNi1-a-b-cMnaMbZrcO2+α(ただし、Mは、Co、W、Mo、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、及びTaから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦a<0.60、0≦b<0.60、0.00003≦c≦0.03、0.05≦a+b+c≦0.60、0.95≦d≦1.20、-0.2≦α≦0.2である。)で表されるリチウムニッケルマンガン複合酸化物の一次粒子が凝集した二次粒子で構成され、
前記リチウムイオン二次電池用正極活物質の粒子の表面を光電子分光分析することにより得られる光電子スペクトルは、O1sに帰属されるスペクトルにおいて531eV以上532eV以下の範囲に存在するピークよりも強度の強いピークを有し、かつC1sに帰属されるスペクトルにおいて289eV以上291eV以下の範囲に存在するピークよりも強度の強いピークを有するリチウムイオン二次電池用正極活物質を提供する。
本発明の発明者らは、正極スラリーとした場合にゲル化を抑制できる正極活物質について鋭意検討を行った。
係るリチウムニッケルマンガン複合酸化物粒子は、一般式LidNi1-a-b-cMnaMbZrcO2+αで表されるリチウムニッケルマンガン複合酸化物の一次粒子が凝集した二次粒子で構成される。なお、少なくともジルコニウムの一部は、該一次粒子内部に分散していることが好ましい。
[リチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法]
本実施形態のリチウムイオン二次電池用正極活物質の製造方法(以下、単に「正極活物質の製造方法」と記載する場合もある。)によれば、既述の正極活物質を製造することができる。このため、既に説明した事項については一部説明を省略する。
混合工程は、ニッケルマンガン複合水酸化物粒子と、ジルコニウム化合物と、リチウム化合物とを含む原料を混合してリチウムジルコニウム混合物を得る工程である。
焼成工程は、混合工程で得られたリチウムジルコニウム混合物を酸化雰囲気中850℃以上1000℃以下で焼成し、リチウムニッケルマンガン複合酸化物を得る工程である。
上記混合工程に供するニッケルマンガン複合水酸化物粒子は、例えば晶析工程によって得ることが好ましい。
[リチウムイオン二次電池]
本実施形態のリチウムイオン二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)は、既述の正極活物質を含む正極を有することができる。
(正極)
本実施形態の二次電池が有する正極は、既述の正極活物質を含むことができる。
(負極)
負極は、金属リチウム、リチウム合金等を用いることができる。また、負極は、リチウムイオンを吸蔵・脱離できる負極活物質に結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合材を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを用いてもよい。
(セパレータ)
正極と負極との間には、必要に応じてセパレータを挟み込んで配置することができる。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、公知のものを用いることができ、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどの薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
(非水系電解質)
非水系電解質としては、例えば非水系電解液を用いることができる。
(二次電池の形状、構成)
以上のように説明してきた本実施形態のリチウムイオン二次電池は、円筒形や積層形など、種々の形状にすることができる。いずれの形状を採る場合であっても、本実施形態の二次電池が非水系電解質として非水系電解液を用いる場合であれば、正極および負極を、セパレータを介して積層させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リードなどを用いて接続し、電池ケースに密閉した構造とすることができる。
(1)組成の分析
以下の実施例、比較例で得られた正極活物質の組成について、ICP発光分光分析装置(島津製作所製 型式:ICPS8100)を用いて、ICP発光分光法により評価した。
(2)体積平均粒径MV
以下の実施例、比較例で得られた正極活物質の体積平均粒径について、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(日機装株式会社製、マイクロトラックHRA)により評価を行なった。
(3)余剰リチウム(Li)量の分析
余剰リチウム量は、中和滴定法の一つであるWarder法により評価した。評価結果から、水酸化リチウム(LiOH)と炭酸リチウム(Li2CO3)量を算出し、これらのリチウム量の和を余剰リチウム量とした。
(4)光電子スペクトル
XPS装置(アルバックファイ社製、Versa Probe II)を用い、モノクロメーターで単色化を行ったAl-Kα線を照射X線源とし、1.0×10-6Pa以下の真空雰囲気中で、正極活物質の粒子の光電子スペクトルの測定を行った。
(5)初期充放電容量
以下の各実施例、比較例で得られた正極活物質の評価には、図1に示す2032型コイン型電池11(以下、「コイン型電池」という。)を使用した。
[実施例1]
(晶析工程)
反応槽(60L)に純水を50L入れ、攪拌しながら槽内温度を45℃に設定した。このとき反応槽内に、N2ガスおよびAirガスを流した。この反応槽内に混合水溶液と、アルカリ水溶液と、錯化剤とを同時に連続的に添加し、反応水溶液を調製した(反応水溶液調製ステップ)。
得られたニッケルコバルトマンガン複合水酸化物粒子と、炭酸リチウムと、平均粒径が1.0μmの酸化ジルコニウム(ZrO2)とを混合して、リチウムジルコニウム混合物を得た。
(焼成工程)
混合工程で調製したリチウムジルコニウム混合物を、大気(酸素濃度:21容量%)気流中にて900℃まで3時間で昇温し、その後10時間保持して、5時間で降温させる条件で焼成した。
[比較例1]
混合工程において、酸化ジルコニウムを用いず、得られたニッケルマンガン複合水酸化物粒子と炭酸リチウムとをLi/Me=1.03となるように秤量して、焼成工程に供する混合物を調製した点以外は実施例1と同様に正極活物質を得るとともに評価した。二次粒子の体積平均粒径MVは12.5μmであった。XPSによる光電子スペクトルを図2、図3に示す。その他の評価結果を表1に示す。
Claims (3)
- リチウムニッケルマンガン複合酸化物粒子およびリチウムとジルコニウムを含む化合物を含有するリチウムイオン二次電池用正極活物質であって、
前記リチウムニッケルマンガン複合酸化物粒子は、一般式LidNi1-a-b-cMnaMbZrcO2+α(ただし、Mは、Co、W、Mo、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、及びTaから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦a<0.60、0≦b<0.60、0.00003≦c≦0.03、0.05≦a+b+c≦0.60、0.95≦d≦1.20、-0.2≦α≦0.2である。)で表されるリチウムニッケルマンガン複合酸化物の一次粒子が凝集した二次粒子で構成され、
前記リチウムイオン二次電池用正極活物質の粒子の表面を光電子分光分析することにより得られる光電子スペクトルは、O1sに帰属されるスペクトルにおいて531eV以上532eV以下の範囲に存在するピークよりも強度の強いピークを有し、かつC1sに帰属されるスペクトルにおいて289eV以上291eV以下の範囲に存在するピークよりも強度の強いピークを有するリチウムイオン二次電池用正極活物質。 - 前記二次粒子の体積平均粒径MVが4μm以上20μm以下である請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質。
- 請求項1または請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用正極活物質を含む正極を有するリチウムイオン二次電池。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JP2011527090A (ja) | 2008-07-03 | 2011-10-20 | ボード オブ ガバナーズ フォー ハイヤー エデュケーション, ステート オブ ロード アイランド アンド プロヴィデンス プランテーションズ | 電解質添加物によるリチウムイオン電池電解質の酸化の抑制 |
WO2011155523A1 (ja) | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 戸田工業株式会社 | 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 |
JP2014523840A (ja) | 2011-06-17 | 2014-09-18 | ユミコア | コア材料の元素と1種類以上の金属酸化物との混合物でコーティングされたリチウム金属酸化物粒子 |
WO2019087503A1 (ja) | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質、非水系電解質二次電池及び非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法 |
CN110176583A (zh) | 2019-05-10 | 2019-08-27 | 湖南金富力新能源股份有限公司 | 包覆有锆元素的锂离子电池正极材料及其制法和应用 |
-
2020
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011527090A (ja) | 2008-07-03 | 2011-10-20 | ボード オブ ガバナーズ フォー ハイヤー エデュケーション, ステート オブ ロード アイランド アンド プロヴィデンス プランテーションズ | 電解質添加物によるリチウムイオン電池電解質の酸化の抑制 |
WO2011155523A1 (ja) | 2010-06-09 | 2011-12-15 | 戸田工業株式会社 | 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 |
JP2014523840A (ja) | 2011-06-17 | 2014-09-18 | ユミコア | コア材料の元素と1種類以上の金属酸化物との混合物でコーティングされたリチウム金属酸化物粒子 |
WO2019087503A1 (ja) | 2017-10-31 | 2019-05-09 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水系電解質二次電池用正極活物質、非水系電解質二次電池及び非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法 |
CN110176583A (zh) | 2019-05-10 | 2019-08-27 | 湖南金富力新能源股份有限公司 | 包覆有锆元素的锂离子电池正极材料及其制法和应用 |
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