[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP7455795B2 - Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries - Google Patents

Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries Download PDF

Info

Publication number
JP7455795B2
JP7455795B2 JP2021199651A JP2021199651A JP7455795B2 JP 7455795 B2 JP7455795 B2 JP 7455795B2 JP 2021199651 A JP2021199651 A JP 2021199651A JP 2021199651 A JP2021199651 A JP 2021199651A JP 7455795 B2 JP7455795 B2 JP 7455795B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium secondary
positive electrode
secondary battery
cam
electrode active
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.)
Active
Application number
JP2021199651A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023085141A (en
Inventor
裕樹 松本
祥史 松尾
大輔 長尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2021199651A priority Critical patent/JP7455795B2/en
Priority to JP2022192054A priority patent/JP2023085223A/en
Priority to PCT/JP2022/045015 priority patent/WO2023106309A1/en
Publication of JP2023085141A publication Critical patent/JP2023085141A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7455795B2 publication Critical patent/JP7455795B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505Selection 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525Selection 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は、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に関する。 The present invention relates to a positive electrode active material for a lithium secondary battery, a positive electrode for a lithium secondary battery, and a lithium secondary battery.

リチウム二次電池用正極活物質は、複数の一次粒子が凝集した二次粒子の集合体である。リチウム二次電池の充放電時、リチウム二次電池用正極活物質の表面からリチウムイオンの脱離反応及び挿入反応が生じる。従って、リチウム二次電池用正極活物質の表面の形状は、リチウム二次電池の性能に影響を与える。 A positive electrode active material for a lithium secondary battery is an aggregate of secondary particles in which a plurality of primary particles are aggregated. During charging and discharging of a lithium secondary battery, desorption and insertion reactions of lithium ions occur from the surface of a positive electrode active material for a lithium secondary battery. Therefore, the surface shape of the positive electrode active material for a lithium secondary battery affects the performance of the lithium secondary battery.

例えば、特許文献1は、リチウム二次電池用正極活物質の二次粒子形状を制御することにより、非水電解質(電解液)に対する濡れ性を改善し、高い放電負荷特性を達成することを開示している。具体的には、二次粒子の二次元の像の面積に対する、二次元の像の凸部の頂点を結ぶ最短包絡線で囲まれた領域の面積である形状係数の平均値が1を超え、2未満とすることを開示している。 For example, Patent Document 1 discloses that by controlling the secondary particle shape of a positive electrode active material for a lithium secondary battery, wettability with respect to a non-aqueous electrolyte (electrolyte solution) is improved and high discharge load characteristics are achieved. are doing. Specifically, the average value of the shape factor, which is the area of the region surrounded by the shortest envelope connecting the vertices of the convex part of the two-dimensional image with respect to the area of the two-dimensional image of the secondary particle, exceeds 1, It is disclosed that the number is less than 2.

JP-A-2004-362781JP-A-2004-362781

リチウム二次電池用正極活物質の二次粒子の形状を別の側面から制御することで、リチウム二次電池の性能をさらに改善する余地がある。 There is room to further improve the performance of lithium secondary batteries by controlling the shape of secondary particles of positive electrode active materials for lithium secondary batteries from another aspect.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、二次粒子の形状を制御することにより、リチウム二次電池用正極活物質の安定性を向上させ、サイクル維持率の高いリチウム二次電池を得ることができるリチウム二次電池用正極活物質、及びこれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by controlling the shape of secondary particles, the stability of a positive electrode active material for a lithium secondary battery is improved, and a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate is achieved. An object of the present invention is to provide a positive electrode active material for a lithium secondary battery that can obtain the same, and a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、前記リチウム二次電池用正極活物質の平均アスペクト比である第1平均アスペクト比が0.755以上1.000以下であり、前記リチウム二次電池用正極活物質の平均包絡度が0.983以上1.000以下である、リチウム二次電池用正極活物質。
[2]前記リチウム二次電池用正極活物質の平均円形度が0.910以上1.000以下である、[1]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[3]前記第1平均アスペクト比が0.755以上0.999以下である、[1]又は[2]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[4]前記リチウム二次電池用正極活物質の平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第2平均アスペクト比が、前記第1平均アスペクト比よりも0.003以上大きい、[3]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[5]前記第1平均アスペクト比が、前記平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第3平均アスペクト比よりも0.004以上大きい、[4]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[6]式(A)で表される、[1]~[5]の何れか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質。
Li[Li(Ni(1-y-z)Co1-x]O ・・・(A)
(式A中、Xは、Mn、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される1種以上の元素であり、-0.1≦x≦0.2、0≦y≦0.4、0≦z≦0.5及びy+z<1を満たす。)
[7][1]~[6]の何れか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極。
[8][7]に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。
The present invention has the following aspects.
[1] A positive electrode active material for a lithium secondary battery having a layered structure, wherein the first average aspect ratio, which is the average aspect ratio of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is 0.755 or more and 1.000 or less. A positive electrode active material for a lithium secondary battery, wherein the average degree of envelopment of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 0.983 or more and 1.000 or less.
[2] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [1], wherein the average circularity of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 0.910 or more and 1.000 or less.
[3] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [1] or [2], wherein the first average aspect ratio is 0.755 or more and 0.999 or less.
[4] A second average aspect ratio, which is an aspect ratio of particles having a particle size smaller than the average particle size of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is larger than the first average aspect ratio by 0.003 or more, [ 3], the positive electrode active material for a lithium secondary battery.
[5] The lithium secondary battery according to [4], wherein the first average aspect ratio is 0.004 or more larger than the third average aspect ratio, which is the aspect ratio of particles having a particle size equal to or larger than the average particle size. Cathode active material for use.
[6] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of [1] to [5], which is represented by formula (A).
Li [Li x (Ni (1-y-z) Co y X z ) 1-x ] O 2 ... (A)
(In formula A, X is one or more selected from the group consisting of Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga, B, Si, S, and P. It is an element and satisfies -0.1≦x≦0.2, 0≦y≦0.4, 0≦z≦0.5, and y+z<1.)
[7] A positive electrode for a lithium secondary battery, comprising the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of [1] to [6].
[8] A lithium secondary battery having the positive electrode for a lithium secondary battery according to [7].

本発明によれば、サイクル維持率の高いリチウム二次電池を得ることができるリチウム二次電池用正極活物質、及びこれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a positive electrode active material for a lithium secondary battery that can obtain a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate, and a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same. can.

リチウム二次電池の一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a lithium secondary battery. 本実施形態の全固体リチウム二次電池の全体構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an all-solid-state lithium secondary battery according to the present embodiment.

以下、本発明の一態様におけるリチウム二次電池用正極活物質について説明する。以下の複数の実施形態では、好ましい例や条件を共有してもよい。また、本明細書において、各用語を以下に定義する。 Hereinafter, a positive electrode active material for a lithium secondary battery in one embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, preferred examples and conditions may be shared. Moreover, in this specification, each term is defined below.

本願明細書において、金属複合化合物(Metal Composite Compound)を以下「MCC」と称し、リチウム二次電池用正極活物質(Cathode Active Material for lithium secondary batteries)を以下「CAM」と称する。 In this specification, the metal composite compound is hereinafter referred to as "MCC" and the cathode active material for lithium secondary batteries is hereinafter referred to as "CAM."

「Ni」とは、ニッケル金属ではなく、ニッケル原子を指す。「Co」及び「Li」等も同様に、それぞれコバルト原子及びリチウム原子等を指す。 "Ni" refers to a nickel atom, not nickel metal. Similarly, "Co" and "Li" etc. refer to a cobalt atom, a lithium atom, etc., respectively.

数値範囲を例えば「1-10μm」又は「1~10μm」と記載した場合、1μmから10μmまでの範囲を意味し、下限値である1μmと上限値である10μmを含む数値範囲を意味する。 For example, when a numerical range is described as "1-10 μm" or "1-10 μm", it means a range from 1 μm to 10 μm, and a numerical range including a lower limit of 1 μm and an upper limit of 10 μm.

「CAMの組成分析」は、以下の方法で実施される。例えば、CAMを塩酸に溶解させた後、誘導結合プラズマ発光分析装置(例えば、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製、SPS3000)を用いて行うことができる。 "CAM composition analysis" is performed by the following method. For example, after dissolving CAM in hydrochloric acid, the measurement can be performed using an inductively coupled plasma emission spectrometer (for example, SPS3000 manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd.).

「サイクル維持率」とは、特定の条件下でリチウム二次電池の充放電を所定の回数繰り返すサイクル試験を行った後の、リチウム二次電池の初期放電容量に対する、充放電を繰り返した後のリチウム二次電池の放電容量の割合を意味する。
本明細書においては、以下に示す条件で充放電サイクルを50回繰り返す試験を行って測定した値をサイクル維持率とする。
"Cycle maintenance rate" refers to the initial discharge capacity of a lithium secondary battery after a cycle test in which the lithium secondary battery is charged and discharged a predetermined number of times under specific conditions. It means the percentage of discharge capacity of a lithium secondary battery.
In this specification, a value measured by conducting a test in which charging and discharging cycles are repeated 50 times under the conditions shown below is defined as a cycle maintenance rate.

試験温度:25℃
充電最大電圧4.3V、充電電流0.5CA、定電流定電圧充電
放電最小電圧2.5V、放電電流1CA、定電流放電
Test temperature: 25℃
Maximum charge voltage 4.3V, charging current 0.5CA, constant current constant voltage charging Minimum discharge voltage 2.5V, discharge current 1CA, constant current discharge

1サイクル目の放電容量を初期放電容量とし、50サイクル目の放電容量をサイクル初期容量で割った値を算出し、この値をサイクル維持率(%)とする。 The discharge capacity at the 1st cycle is taken as the initial discharge capacity, and the value obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the initial cycle capacity is calculated, and this value is taken as the cycle maintenance rate (%).

<リチウム二次電池用正極活物質>
本実施形態のCAMは、層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、CAMの平均アスペクト比である第1平均アスペクト比が0.755以上1.000以下であり、リチウム二次電池用正極活物質の平均包絡度が0.983以上1.000以下である。
<Cathode active material for lithium secondary batteries>
The CAM of this embodiment is a positive electrode active material for a lithium secondary battery having a layered structure, and has a first average aspect ratio, which is an average aspect ratio of the CAM, of 0.755 or more and 1.000 or less, and a lithium secondary The average degree of envelopment of the battery positive electrode active material is 0.983 or more and 1.000 or less.

本実施形態におけるCAMは、複数の粒子の集合体である。言い換えれば、CAMは、粉末状である。複数の粒子の集合体は、二次粒子のみを含んでいてもよく、一次粒子と二次粒子の混合物であってもよい。 The CAM in this embodiment is an aggregate of a plurality of particles. In other words, CAM is in powder form. The aggregate of a plurality of particles may contain only secondary particles, or may be a mixture of primary particles and secondary particles.

「一次粒子」とは、走査型電子顕微鏡などを用いて5000倍以上20000倍以下の視野にて観察した際に、外観上に粒界が存在しない粒子を意味する。 "Primary particles" refer to particles that do not have grain boundaries in appearance when observed using a scanning electron microscope or the like with a field of view of 5,000 times or more and 20,000 times or less.

「二次粒子」とは、前記一次粒子が凝集している粒子である。即ち、二次粒子は、一次粒子の凝集体である。 "Secondary particles" are particles in which the primary particles are aggregated. That is, the secondary particles are aggregates of primary particles.

CAMのアスペクト比とは、CAMの平面画像において測定される長軸に対する短軸の比である。アスペクト比が小さいほど、CAMは扁平な形状であり、アスペクト比が1に近づくほどCAMの形状は真球に近くなると判断できる。CAMの平均アスペクト比は、測定対象粒子、具体的には200個以上のCAMのアスペクト比を測定し、平均値を算出した値である。以降、CAMの平均アスペクト比を「第1平均アスペクト比」と記載することがある。 The aspect ratio of a CAM is the ratio of the short axis to the long axis measured in a planar image of the CAM. It can be determined that the smaller the aspect ratio is, the flatter the CAM is, and the closer the aspect ratio is to 1, the closer the shape of the CAM is to a perfect sphere. The average aspect ratio of CAM is a value obtained by measuring the aspect ratios of particles to be measured, specifically, 200 or more CAMs, and calculating the average value. Hereinafter, the average aspect ratio of the CAM may be referred to as a "first average aspect ratio."

CAMの包絡度とは、CAMの平面画像において測定される周囲長に対する包絡線長の比である。包絡度が小さいほどCAMは凹凸量の大きい形状であり、包絡度が1に近づくほどCAMの頂点間の凹凸量が少ない形状である。CAMの平均包絡度は、測定対象粒子、具体的には200個以上のCAMの包絡度を測定及び算出し、平均値を算出した値である。 The degree of envelope of a CAM is the ratio of the envelope length to the circumferential length measured in a planar image of the CAM. The smaller the degree of envelopment, the larger the amount of unevenness in the CAM, and the closer the degree of envelopment is to 1, the smaller the amount of unevenness between the vertices of the CAM. The average degree of envelopment of a CAM is a value obtained by measuring and calculating the degree of envelopment of particles to be measured, specifically, the degree of envelopment of 200 or more CAMs, and calculating the average value.

CAMの円形度は、CAMの平面画像において測定される4π×(面積)/(周囲長)で表される値である。円形度が小さいほど、CAMは扁平な形状であり、円形度が1に近づくほど二次粒子は真球に近くなる。CAMの平均円形度は、測定対象粒子、具体的には200個以上のCAMの円形度を測定及び算出し、平均値を算出した値である。 The circularity of the CAM is a value expressed by 4π×(area)/(perimeter) 2 measured in a planar image of the CAM. The smaller the circularity is, the flatter the CAM is, and the closer the circularity is to 1, the closer the secondary particles are to a true sphere. The average circularity of CAM is a value obtained by measuring and calculating the circularity of particles to be measured, specifically, 200 or more CAMs, and calculating the average value.

CAMの平均粒子径は、CAMの平面画像において撮像された粒子の面積と同じ面積を持つ円の直径で表される値である。CAMの平均粒子径は、測定対象粒子、具体的には200個以上のCAMの直径を測定及び算出し、平均値を算出した値である。 The average particle diameter of the CAM is a value expressed by the diameter of a circle having the same area as the area of the particles imaged in the plane image of the CAM. The average particle diameter of CAM is a value obtained by measuring and calculating the diameters of particles to be measured, specifically, diameters of 200 or more CAMs, and calculating the average value.

CAMの第1平均アスペクト比、平均包絡度、平均円形度及び平均粒子径、並びにCAM中の粒子の平均アスペクト比(後述の第2平均アスペクト比及び第3平均アスペクト比)は、静的自動画像分析装置(例えば、モフォロギ4、マルバーン・パナリティカル社)により測定することができる。 The first average aspect ratio, average degree of envelopment, average circularity, and average particle diameter of the CAM, as well as the average aspect ratio of the particles in the CAM (second average aspect ratio and third average aspect ratio to be described later) are calculated using static automatic images. It can be measured using an analyzer (for example, Morphologi 4, Malvern Panalytical).

具体的には、以下の方法により測定することができる。200個以上のCAMの粒子を分析装置供給部に導入し、プレパラートに吹き付けて固定する。固定した粒子を光学顕微鏡により観察し、画像を取得する。取得した画像を解析し、CAMの第1平均アスペクト比、平均包絡度、及び平均円形度、並びに後述の第2平均アスペクト比及び第3平均アスペクト比を算出する。 Specifically, it can be measured by the following method. More than 200 CAM particles are introduced into the analyzer supply and sprayed onto the preparation to be fixed. The fixed particles are observed using an optical microscope and images are obtained. The acquired image is analyzed to calculate the first average aspect ratio, average envelope degree, and average circularity of the CAM, as well as the second average aspect ratio and third average aspect ratio, which will be described later.

本実施形態のCAMの第1平均アスペクト比は、0.755-1.000であり、0.755-0.999であることが好ましく、0.760-0.998であることがより好ましい。第1平均アスペクト比が0.755-1.000であると、二次粒子が球に近い形状であるといえる。その結果、CAMの充填密度を高めることができ、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 The first average aspect ratio of the CAM of this embodiment is 0.755-1.000, preferably 0.755-0.999, and more preferably 0.760-0.998. When the first average aspect ratio is 0.755-1.000, it can be said that the secondary particles have a shape close to a sphere. As a result, the packing density of the CAM can be increased, and the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery is improved.

CAMの平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子の平均アスペクト比が、第1平均アスペクト比よりも0.003以上大きいことが好ましく、0.004以上大きいことがより好ましく、0.005以上大きいことがさらに好ましい。以降、CAMの平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子の平均アスペクト比を、「第2平均アスペクト比」と記載することがある。第2平均アスペクト比が、第1平均アスペクト比よりも0.002以上大きいと、CAMの平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子がより真球に近い形状であるといえる。その結果、CAMの充填密度を挙げることができ、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 The average aspect ratio of particles having a particle size smaller than the average particle size of CAM is preferably 0.003 or more larger than the first average aspect ratio, more preferably 0.004 or more larger, and 0.005 or more larger. is even more preferable. Hereinafter, the average aspect ratio of particles having a particle size smaller than the average particle size of CAM may be referred to as a "second average aspect ratio." When the second average aspect ratio is larger than the first average aspect ratio by 0.002 or more, it can be said that particles having a particle diameter smaller than the average particle diameter of CAM have a shape closer to a true sphere. As a result, the packing density of the CAM can be increased, and the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery can be improved.

第1平均アスペクト比が、CAMの平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子の平均アスペクト比よりも0.004以上大きいことが好ましく、0.005以上大きいことがより好ましく、0.006以上大きいことがさらに好ましい。以降、CAMの平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子の平均アスペクト比を、「第3平均アスペクト比」と記載することがある。第1平均アスペクト比が、第3平均アスペクト比よりも0.004以上大きいと、CAMの平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子が比較的扁平した形状であるといえる。扁平した形状である粒子同士の間を、より球形に近く粒子径の小さい粒子により埋めることができ、CAMの充填密度を挙げることができる。その結果、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 The first average aspect ratio is preferably 0.004 or more larger, more preferably 0.005 or more, and 0.006 or more larger than the average aspect ratio of particles having a particle size larger than or equal to the average particle size of CAM. is even more preferable. Hereinafter, the average aspect ratio of particles having a particle size larger than the average particle size of CAM may be referred to as a "third average aspect ratio." When the first average aspect ratio is larger than the third average aspect ratio by 0.004 or more, it can be said that the particles having a particle size equal to or larger than the average particle size of CAM have a relatively flat shape. Spaces between flat particles can be filled with particles that are more spherical and have a smaller particle diameter, increasing the packing density of CAM. As a result, the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery is improved.

CAMの平均粒子径は、4-16μmであることが好ましく、4.5-15μmであることがより好ましく、5-14μmであることがさらに好ましい。CAMの平均粒子径が4-16μmであると、サイクル維持率が向上する。 The average particle diameter of CAM is preferably 4-16 μm, more preferably 4.5-15 μm, and even more preferably 5-14 μm. When the average particle diameter of CAM is 4-16 μm, the cycle retention rate is improved.

CAMの平均包絡度は、0.983-1.000であり、0.983-0.995であることが好ましく、0.983-0.990であることがより好ましい。平均包絡度は、0.983-1.000であると、CAM中の二次粒子はその頂点間の凹凸量の小さい形状であるといえる。その結果、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 The average envelope degree of CAM is 0.983-1.000, preferably 0.983-0.995, and more preferably 0.983-0.990. When the average degree of envelopment is 0.983-1.000, it can be said that the secondary particles in the CAM have a shape with a small amount of unevenness between the vertices. As a result, the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery is improved.

CAMの平均円形度は、0.910-1.000であり、0.915-0.980であることが好ましく、0.920-0.950であることがより好ましい。平均円形度が0.910-1.000であると、CAM中の二次粒子が球に近い形状であるといえる。その結果、CAMの充填密度を挙げることができ、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 The average circularity of the CAM is 0.910-1.000, preferably 0.915-0.980, and more preferably 0.920-0.950. When the average circularity is 0.910-1.000, it can be said that the secondary particles in the CAM have a shape close to a sphere. As a result, the packing density of the CAM can be increased, and the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery can be improved.

本実施形態のCAMは、粒度分布にある程度の幅があることが好ましい。二次粒子の粒度分布に幅があると、CAMを層状に形成した場合において粒子径の大きい二次粒子間を粒子径の小さい二次粒子が埋めることができ、CAMの充填密度を挙げることができる。その結果、リチウム二次電池のサイクル維持率が向上する。 It is preferable that the CAM of this embodiment has a certain range of particle size distribution. If the particle size distribution of the secondary particles has a wide range, when the CAM is formed into a layer, the spaces between the secondary particles with a large particle size can be filled with the secondary particles with a small particle size, and the packing density of the CAM can be increased. can. As a result, the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery is improved.

粒度分布の幅は、例えば(D100-D)により表される。粒度分布の幅は、10-60μmであることが好ましい。CAMの粒度分布は、上述の静的自動画像分析装置により測定することができる。具体的には、静的自動画像分析装置(例えば、モフォロギ4、マルバーン・パナリティカル社)を用い、取得した画像の解析により算出することができる。D100は、測定対象のCAMのうち最も大きい粒子径を意味し、Dは、測定対象のCAMのうち測定アーティファクトを除いた最も小さい粒子径を意味する。 The width of the particle size distribution is expressed, for example, by (D 100 −D 0 ). The width of the particle size distribution is preferably 10-60 μm. The particle size distribution of CAM can be measured by the static automatic image analyzer described above. Specifically, it can be calculated by analyzing an acquired image using a static automatic image analyzer (for example, Morphologi 4, manufactured by Malvern Panalytical). D 100 means the largest particle diameter among the CAMs to be measured, and D 0 means the smallest particle diameter excluding measurement artifacts among the CAMs to be measured.

CAMは、式(A)で表されるLiMOを含む。
Li[Li(Ni(1-y-z)Co1-x]O ・・・(A)
(式(A)中、Xは、Mn、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される1種以上の元素であり、-0.1≦x≦0.2、0≦y≦0.4、0≦z≦0.5、及びy+z<1を満たす。)
CAM includes LiMO represented by formula (A).
Li [Li x (Ni (1-y-z) Co y X z ) 1-x ] O 2 ... (A)
(In formula (A), X is one selected from the group consisting of Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga, B, Si, S, and P. The above elements satisfy -0.1≦x≦0.2, 0≦y≦0.4, 0≦z≦0.5, and y+z<1.)

サイクル維持率が高いリチウム二次電池を得る観点から、xは、-0.1以上であり、-0.05以上であることがより好ましく、0を超えることがさらに好ましい。また、初回クーロン効率がより高いリチウム二次電池を得る観点から、xは、0.2以下であり、0.15以下であることが好ましく、0.10以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with a high cycle retention rate, x is -0.1 or more, more preferably -0.05 or more, and even more preferably more than 0. Moreover, from the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with higher initial coulombic efficiency, x is 0.2 or less, preferably 0.15 or less, and more preferably 0.10 or less.

xの上限値と下限値は、任意に組み合わせることができる。組み合わせとしては、例えば、xが-0.1~0.2、0を超え0.2以下、-0.05~0.15、0を超え0.10以下等であることが挙げられる。 The upper and lower limits of x can be arbitrarily combined. Examples of combinations include x being -0.1 to 0.2, more than 0 and less than 0.2, -0.05 to 0.15, more than 0 and less than 0.10.

電池の内部抵抗が低いリチウム二次電池を得る観点から、yは、0以上であり、0を超えることが好ましく、0.005以上であることがより好ましく、0.05以上であることがさら好ましい。yは、0.4以下であり、0.35以下であることが好ましく、0.33以下であることがより好ましく、0.30以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with low internal resistance, y is 0 or more, preferably more than 0, more preferably 0.005 or more, and even more preferably 0.05 or more. preferable. y is 0.4 or less, preferably 0.35 or less, more preferably 0.33 or less, and even more preferably 0.30 or less.

yの上限値と下限値は、任意に組み合わせることができる。組み合わせとしては、例えば、yが0~0.4、0を超え0.35以下、0.005~0.35、0.05~0.30等であることが挙げられる。 The upper and lower limits of y can be arbitrarily combined. Examples of combinations include y being 0 to 0.4, more than 0 to 0.35 or less, 0.005 to 0.35, 0.05 to 0.30, etc.

サイクル維持率が高いリチウム二次電池を得る観点から、zは、0以上であり、0.01以上であることが好ましく、0.02以上であることがより好ましく、0.1以上であることがさらに好ましい。また、zは、0.5以下であり、0.45以下であることが好ましく、0.40以下であることがより好ましく、0.35以下であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate, z is 0 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more, and 0.1 or more. is even more preferable. Further, z is 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.40 or less, and even more preferably 0.35 or less.

zの上限値と下限値は、任意に組み合わせることができる。zは、0~0.5であり、0.01~0.45であることが好ましく、0.02~0.40であることがより好ましく、0.05~0.35であることがさらに好ましい。 The upper and lower limits of z can be arbitrarily combined. z is 0 to 0.5, preferably 0.01 to 0.45, more preferably 0.02 to 0.40, and even more preferably 0.05 to 0.35. preferable.

サイクル維持率が高いリチウム二次電池を得る観点から、y+zは、0を超え、0.01以上であることが好ましく、0.02以上であることがより好ましい。熱的安定性が高いリチウム二次電池を得る観点から、y+zは、1未満であり、0.9以下であることが好ましく、0.75以下であることがより好ましく、0.7以下であることがさらに好ましく、0.3以下が特に好ましい。 From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate, y+z exceeds 0, preferably 0.01 or more, and more preferably 0.02 or more. From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with high thermal stability, y+z is less than 1, preferably 0.9 or less, more preferably 0.75 or less, and 0.7 or less. is even more preferable, and particularly preferably 0.3 or less.

y+zの上限値と下限値は、任意に組み合わせることができる。y+zは、0を超え0.9以下であることが好ましく、0.01~0.75であることがより好ましく、0.02~0.7であることがさらに好ましく、0.02~0.3が特に好ましい。 The upper limit value and lower limit value of y+z can be arbitrarily combined. y+z is preferably greater than 0 and less than or equal to 0.9, more preferably 0.01 to 0.75, even more preferably 0.02 to 0.7, and even more preferably 0.02 to 0. 3 is particularly preferred.

サイクル維持率が高いリチウム二次電池を得る観点から、Mは、Ti、Mg、Al、W、B、Nb及びZrからなる群より選択される1種以上の金属であることが好ましく、Al、W、B、Nb及びZrからなる群より選択される1種以上の金属であることがより好ましい。 From the viewpoint of obtaining a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate, M is preferably one or more metals selected from the group consisting of Ti, Mg, Al, W, B, Nb, and Zr; More preferably, it is one or more metals selected from the group consisting of W, B, Nb, and Zr.

CAMの結晶構造は、層状構造であり、六方晶型の結晶構造又は単斜晶型の結晶構造であることがより好ましい。CAMの結晶構造は、粉末X線回折法(XRD)により確認することができる。 The crystal structure of CAM is a layered structure, and more preferably a hexagonal crystal structure or a monoclinic crystal structure. The crystal structure of CAM can be confirmed by powder X-ray diffraction (XRD).

六方晶型の結晶構造は、P3、P3、P3、R3、P-3、R-3、P312、P321、P312、P321、P312、P321、R32、P3m1、P31m、P3c1、P31c、R3m、R3c、P-31m、P-31c、P-3m1、P-3c1、R-3m、R-3c、P6、P6、P6、P6、P6、P6、P-6、P6/m、P6/m、P622、P622、P622、P622、P622、P622、P6mm、P6cc、P6cm、P6mc、P-6m2、P-6c2、P-62m、P-62c、P6/mmm、P6/mcc、P6/mcm、及びP6/mmcからなる群から選ばれるいずれか一つの空間群に帰属される。 The hexagonal crystal structure is P3, P3 1 , P3 2 , R3, P-3, R-3, P312, P321, P3 1 12, P3 1 21, P3 2 12, P3 2 21, R32, P3m1, P31m, P3c1, P31c, R3m, R3c, P-31m, P-31c, P-3m1, P-3c1, R-3m, R-3c, P6, P6 1 , P6 5 , P6 2 , P6 4 , P6 3 , P-6, P6/m, P6 3 /m, P622, P6 1 22, P6 5 22, P6 2 22, P6 4 22, P6 3 22, P6 mm, P6 cc, P6 3 cm, P6 3 mc, P- 6m2, P-6c2, P-62m, P-62c, P6/mmm, P6/mcc, P6 3 /mcm, and P6 3 /mmc.

また、単斜晶型の結晶構造は、P2、P2、C2、Pm、Pc、Cm、Cc、P2/m、P2/m、C2/m、P2/c、P2/c、及びC2/cからなる群から選ばれるいずれか一つの空間群に帰属される。 The monoclinic crystal structure is P2, P2 1 , C2, Pm, Pc, Cm, Cc, P2/m, P2 1 /m, C2/m, P2/c, P2 1 /c, and C2 It belongs to any one space group selected from the group consisting of /c.

これらのうち、放電容量が高いリチウム二次電池を得るため、結晶構造は、空間群R-3mに帰属される六方晶型の結晶構造、又はC2/mに帰属される単斜晶型の結晶構造であることが特に好ましい。 Among these, in order to obtain a lithium secondary battery with high discharge capacity, the crystal structure is a hexagonal crystal structure belonging to space group R-3m or a monoclinic crystal structure belonging to C2/m. Particularly preferred is the structure.

<CAMの製造方法>
次にCAMの製造方法について説明する。CAMの製造方法は、MCCの製造、MCCとリチウム化合物との混合、MCCとリチウム化合物との混合物の一次焼成、一次焼成により得られた反応物の二次焼成を少なくとも含んでいる。
<CAM manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the CAM will be explained. The method for producing CAM includes at least production of MCC, mixing of MCC and a lithium compound, primary calcination of the mixture of MCC and lithium compound, and secondary calcination of the reaction product obtained by the primary calcination.

(1)MCCの製造
MCCは、金属複合水酸化物、金属複合酸化物、及びこれらの混合物のいずれであってもよい。金属複合水酸化物及び金属複合酸化物は、一例として下記式(A’)で表されるモル比率で、Ni、Co及びXを含む。
Ni:Co:X=(1-y-z):y:z (A’)
(式(A’)中、Xは、Mn、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される1種以上の元素であり、0≦y≦0.4、0≦z≦0.5、及びy+z<1を満たす。)
(1) Production of MCC MCC may be a metal composite hydroxide, a metal composite oxide, or a mixture thereof. The metal composite hydroxide and the metal composite oxide contain Ni, Co, and X in a molar ratio represented by the following formula (A'), for example.
Ni:Co:X=(1-y-z):y:z (A')
(In formula (A'), X is 1 selected from the group consisting of Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga, B, Si, S, and P. It is an element that is more than a species, and satisfies 0≦y≦0.4, 0≦z≦0.5, and y+z<1.)

以下、Ni、Co及びAlを含むMCCの製造方法を一例として説明する。まず、Ni、Co及びAlを含む金属複合水酸化物を調製する。金属複合水酸化物は、通常公知のバッチ式共沈殿法又は連続式共沈殿法により製造することが可能である。 Hereinafter, a method for manufacturing MCC containing Ni, Co, and Al will be described as an example. First, a metal composite hydroxide containing Ni, Co and Al is prepared. The metal composite hydroxide can be produced by a commonly known batch coprecipitation method or continuous coprecipitation method.

具体的には、JP-A-2002-201028に記載された連続式共沈殿法により、ニッケル塩溶液、コバルト塩溶液、アルミニウム塩溶液及び錯化剤を反応させ、Ni(1-y-z)CoAl(OH)で表される金属複合水酸化物を製造する。 Specifically, by the continuous coprecipitation method described in JP-A-2002-201028, a nickel salt solution, a cobalt salt solution, an aluminum salt solution, and a complexing agent are reacted to form Ni (1-yz). A metal composite hydroxide represented by Co y Al z (OH) 2 is produced.

ニッケル塩溶液の溶質であるニッケル塩としては、特に限定されないが、例えば硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、塩化ニッケル及び酢酸ニッケルのうちの少なくとも1種を使用することができる。 The nickel salt that is the solute of the nickel salt solution is not particularly limited, and for example, at least one of nickel sulfate, nickel nitrate, nickel chloride, and nickel acetate can be used.

コバルト塩溶液の溶質であるコバルト塩としては、例えば硫酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルト及び酢酸コバルトのうちの少なくとも1種を使用することができる。 As the cobalt salt that is the solute of the cobalt salt solution, for example, at least one of cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt chloride, and cobalt acetate can be used.

アルミニウム塩溶液の溶質であるアルミニウム塩としては、例えば硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム及び酢酸アルミニウムのうちの少なくとも1種を使用することができる。 As the aluminum salt that is the solute of the aluminum salt solution, for example, at least one of aluminum sulfate, aluminum nitrate, aluminum chloride, and aluminum acetate can be used.

以上の金属塩は、上記、Ni(1-y-z)CoAl(OH)の組成比に対応する割合で用いられる。すなわち、上記金属塩を含む混合溶液中におけるNi、Co及びAlのモル比が、式(A’)の(1-y-z):y:zと対応するように各金属塩の量を規定する。また、溶媒として水が使用される。 The above metal salts are used in a proportion corresponding to the composition ratio of Ni (1-yz) Co y Al z (OH) 2 described above. That is, the amount of each metal salt is defined so that the molar ratio of Ni, Co, and Al in the mixed solution containing the metal salt corresponds to (1-yz):y:z of formula (A'). do. Also, water is used as a solvent.

錯化剤としては、水溶液中で、ニッケルイオン、コバルトイオン及びアルミニウムイオンと錯体を形成可能なものであり、例えばアンモニウムイオン供給体(水酸化アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、炭酸アンモニウム、又は弗化アンモニウム等)、ヒドラジン、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸及びウラシル二酢酸及びグリシンが挙げられる。 The complexing agent is one that can form a complex with nickel ions, cobalt ions, and aluminum ions in an aqueous solution, such as an ammonium ion donor (ammonium hydroxide, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium carbonate, or ammonium fluoride). etc.), hydrazine, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid and uracil diacetic acid and glycine.

金属複合水酸化物の製造工程において、錯化剤は、用いられてもよく、用いられなくてもよい。錯化剤が用いられる場合、ニッケル塩溶液、コバルト塩溶液、アルミニウム塩溶液及び錯化剤を含む混合液に含まれる錯化剤の量は、例えば金属塩(ニッケル塩、コバルト塩及びアルミニウム塩)のモル数の合計に対するモル比が0より大きく2.0以下である。 In the process for producing the metal composite hydroxide, a complexing agent may or may not be used. When a complexing agent is used, the amount of the complexing agent contained in the mixed solution containing the nickel salt solution, the cobalt salt solution, the aluminum salt solution, and the complexing agent is, for example, a molar ratio of the amount of the complexing agent to the total number of moles of the metal salts (nickel salt, cobalt salt, and aluminum salt) that is greater than 0 and less than or equal to 2.0.

共沈殿法に際しては、ニッケル塩溶液、コバルト塩溶液、アルミニウム塩溶液、及び錯化剤を含む混合液のpH値を調整するため、混合液のpHがアルカリ性から中性になる前に、混合液にアルカリ金属水酸化物を添加する。アルカリ金属水酸化物とは、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムである。 In the coprecipitation method, in order to adjust the pH value of the mixed solution containing the nickel salt solution, cobalt salt solution, aluminum salt solution, and complexing agent, the mixed solution should be adjusted before the pH of the mixed solution changes from alkaline to neutral. Add an alkali metal hydroxide to. The alkali metal hydroxide is, for example, sodium hydroxide or potassium hydroxide.

なお、本明細書におけるpHの値は、混合液の温度が40℃の時に測定された値であると定義する。混合液のpHは、反応槽からサンプリングした混合液の温度が、40℃になったときに測定する。サンプリングした混合液が40℃未満である場合には、混合液を40℃まで加温してpHを測定する。サンプリングした混合液が40℃を超える場合には、混合液を40℃まで冷却してpHを測定する。 Note that the pH value in this specification is defined as a value measured when the temperature of the liquid mixture is 40°C. The pH of the mixed solution is measured when the temperature of the mixed solution sampled from the reaction tank reaches 40°C. If the temperature of the sampled liquid mixture is lower than 40°C, the mixed liquid is heated to 40°C and the pH is measured. If the temperature of the sampled mixed liquid exceeds 40°C, the mixed liquid is cooled to 40°C and the pH is measured.

上記ニッケル塩溶液、コバルト塩溶液、及びアルミニウム塩溶液のほか、錯化剤を反応槽に連続して供給すると、Ni、Co及びAlが反応し、Ni(1-y-z)CoAl(OH)が生成する。 In addition to the above nickel salt solution, cobalt salt solution, and aluminum salt solution, when a complexing agent is continuously supplied to the reaction tank, Ni, Co, and Al react, forming Ni (1-y-z) Co y Al z (OH) 2 is generated.

反応に際しては、反応槽の温度を、例えば20-80℃、好ましくは30-70℃の範囲内で制御する。 During the reaction, the temperature of the reaction vessel is controlled within the range of, for example, 20-80°C, preferably 30-70°C.

また、反応に際しては、反応槽内のpH値を、例えば9-13の範囲内で制御する。 Further, during the reaction, the pH value in the reaction tank is controlled within the range of, for example, 9-13.

反応槽内で形成された反応沈殿物を攪拌しながら中和する。反応沈殿物の中和の時間は、例えば1-20時間である。 The reaction precipitate formed in the reaction tank is neutralized while stirring. The time for neutralizing the reaction precipitate is, for example, 1 to 20 hours.

連続式共沈殿法で用いる反応槽は、形成された反応沈殿物を分離するためオーバーフローさせるタイプの反応槽を用いることができる。 As the reaction tank used in the continuous coprecipitation method, an overflow type reaction tank can be used to separate the formed reaction precipitate.

バッチ式共沈殿法により金属複合水酸化物を製造する場合、反応槽としては、オーバーフローパイプを備えない反応槽、及びオーバーフローパイプに連結された濃縮槽を備え、オーバーフローした反応沈殿物を濃縮槽で濃縮し、再び反応槽へ循環させる機構を有する装置等が挙げられる。 When producing a metal composite hydroxide by a batch coprecipitation method, a reaction tank is equipped with a reaction tank without an overflow pipe and a concentration tank connected to the overflow pipe, and the overflowing reaction precipitate is collected in the concentration tank. Examples include devices that have a mechanism for concentrating and circulating it back to the reaction tank.

各種気体、例えば、窒素、アルゴン又は二酸化炭素等の不活性ガス、空気又は酸素等の酸化性ガス、又はそれらの混合ガスを反応槽内に供給してもよい。 Various gases, for example, inert gases such as nitrogen, argon or carbon dioxide, oxidizing gases such as air or oxygen, or mixed gases thereof may be supplied into the reaction vessel.

反応槽に供給する金属塩の濃度、攪拌速度、反応温度、反応pHおよび反応中和時間等を適宜制御することにより、最終的に得られるCAMの平均粒子径を制御することができる。 By appropriately controlling the concentration of metal salt supplied to the reaction tank, stirring speed, reaction temperature, reaction pH, reaction neutralization time, etc., the average particle size of the CAM finally obtained can be controlled.

以上の反応後、中和された反応沈殿物を単離する。単離には、例えば反応沈殿物を含むスラリー(つまり、共沈物スラリー)を遠心分離や吸引ろ過などで脱水する方法が用いられる。 After the above reaction, the neutralized reaction precipitate is isolated. For isolation, a method is used in which, for example, a slurry containing a reaction precipitate (that is, a coprecipitate slurry) is dehydrated by centrifugation, suction filtration, or the like.

単離された反応沈殿物を洗浄、脱水、乾燥及び篩別し、Ni、Co及びAlを含む金属複合水酸化物が得られる。 The isolated reaction precipitate is washed, dehydrated, dried and sieved to obtain a metal composite hydroxide containing Ni, Co and Al.

反応沈殿物の洗浄は、水又はアルカリ性洗浄液で行うことが好ましい。本実施形態においては、アルカリ性洗浄液で洗浄することが好ましく、水酸化ナトリウム水溶液で洗浄することがより好ましい。また、硫黄元素を含有する洗浄液を用いて洗浄してもよい。硫黄元素を含有する洗浄液としては、KやNaの硫酸塩水溶液等が挙げられる。 The reaction precipitate is preferably washed with water or an alkaline washing liquid. In this embodiment, it is preferable to wash with an alkaline cleaning liquid, and more preferably to wash with an aqueous sodium hydroxide solution. Alternatively, cleaning may be performed using a cleaning liquid containing elemental sulfur. Examples of the cleaning liquid containing elemental sulfur include K and Na sulfate aqueous solutions.

MCCが金属複合酸化物である場合、金属複合水酸化物を加熱して金属複合酸化物を製造する。具体的には、金属複合水酸化物を400-700℃で加熱する。必要ならば複数の加熱工程を実施してもよい。本明細書における加熱温度とは、加熱装置の設定温度を意味する。複数の加熱工程を有する場合、各加熱工程のうち、最高保持温度で加熱した際の温度を意味する。 When MCC is a metal composite oxide, the metal composite hydroxide is heated to produce the metal composite oxide. Specifically, the metal composite hydroxide is heated at 400-700°C. Multiple heating steps may be performed if necessary. The heating temperature in this specification means the set temperature of the heating device. When there are multiple heating steps, it means the temperature at the time of heating at the highest holding temperature among each heating step.

加熱温度は、400-700℃であることが好ましく、450-680℃であることがより好ましい。加熱温度が400-700℃であると、金属複合水酸化物が十分に酸化される。加熱温度が400℃未満であると、金属複合水酸化物が十分に酸化されないおそれがある。加熱温度が700℃を超えると、金属複合水酸化物が過剰に酸化されるおそれがある。 The heating temperature is preferably 400-700°C, more preferably 450-680°C. When the heating temperature is 400-700°C, the metal composite hydroxide is sufficiently oxidized. If the heating temperature is less than 400°C, the metal composite hydroxide may not be sufficiently oxidized. If the heating temperature exceeds 700°C, there is a risk that the metal composite hydroxide will be excessively oxidized.

前記加熱温度で保持する時間は、0.1-20時間が挙げられ、0.5-10時間が好ましい。前記加熱温度までの昇温速度は、例えば、50-400℃/時間である。また、加熱雰囲気としては、大気、酸素、窒素、アルゴン又はこれらの混合ガスを用いることができる。 The time for holding at the heating temperature may be 0.1 to 20 hours, preferably 0.5 to 10 hours. The rate of temperature increase to the heating temperature is, for example, 50-400° C./hour. Further, as the heating atmosphere, air, oxygen, nitrogen, argon, or a mixed gas thereof can be used.

加熱装置内は、適度な酸素含有雰囲気であってもよい。酸素含有雰囲気は、不活性ガスと酸化性ガスとの混合ガス雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気下で酸化剤を存在させた状態であってもよい。加熱装置内が適度な酸素含有雰囲気であることにより、金属複合水酸化物に含まれる遷移金属が適度に酸化され、金属複合酸化物の形態を制御しやすくなる。 The inside of the heating device may have an appropriate oxygen-containing atmosphere. The oxygen-containing atmosphere may be a mixed gas atmosphere of an inert gas and an oxidizing gas, or may be a state in which an oxidizing agent is present in an inert gas atmosphere. By providing an appropriate oxygen-containing atmosphere within the heating device, the transition metal contained in the metal composite hydroxide is appropriately oxidized, making it easier to control the form of the metal composite oxide.

酸素含有雰囲気中の酸素や酸化剤は、遷移金属を酸化させるために十分な酸素原子が存在すればよい。 The oxygen and oxidizing agent in the oxygen-containing atmosphere need only contain enough oxygen atoms to oxidize the transition metal.

酸素含有雰囲気が不活性ガスと酸化性ガスとの混合ガス雰囲気である場合、加熱装置内の雰囲気の制御は、加熱装置内に酸化性ガスを通気させる又は混合液に酸化性ガスをバブリングするなどの方法で行うことができる。 When the oxygen-containing atmosphere is a mixed gas atmosphere of an inert gas and an oxidizing gas, the atmosphere inside the heating device can be controlled by venting the oxidizing gas into the heating device or bubbling the oxidizing gas into the mixed liquid. This can be done using the following method.

酸化剤として、過酸化水素などの過酸化物、過マンガン酸塩などの過酸化物塩、過塩素酸塩、次亜塩素酸塩、硝酸、ハロゲン又はオゾンなどを使用できる。 As the oxidizing agent, peroxides such as hydrogen peroxide, peroxide salts such as permanganates, perchlorates, hypochlorites, nitric acid, halogens, or ozone can be used.

(2)MCCとリチウム化合物との混合
本工程は、リチウム化合物とMCCとを混合し、混合物を得る工程である。
(2) Mixing MCC and lithium compound This step is a step of mixing a lithium compound and MCC to obtain a mixture.

前記MCCを乾燥させた後、リチウム化合物と混合する。MCCの乾燥後に、適宜分級を行ってもよい。 After drying the MCC, it is mixed with a lithium compound. After drying the MCC, classification may be performed as appropriate.

本実施形態に用いるリチウム化合物は、炭酸リチウム、硝酸リチウム、酢酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウム、塩化リチウム及びフッ化リチウムの少なくとも何れか一つを使用することができる。これらの中では、水酸化リチウム及び炭酸リチウムのいずれか一方又はその混合物が好ましい。また、水酸化リチウムが炭酸リチウムを含む場合には、水酸化リチウム中の炭酸リチウムの含有量は、5質量%以下であることが好ましい。 As the lithium compound used in this embodiment, at least one of lithium carbonate, lithium nitrate, lithium acetate, lithium hydroxide, lithium oxide, lithium chloride, and lithium fluoride can be used. Among these, either lithium hydroxide or lithium carbonate or a mixture thereof is preferred. Further, when lithium hydroxide contains lithium carbonate, the content of lithium carbonate in lithium hydroxide is preferably 5% by mass or less.

リチウム化合物とMCCとを、最終目的物の組成比を勘案して混合し、混合物を得る。具体的には、リチウム化合物とMCCは、上記組成式(A)の組成比に対応する割合で混合する。MCCに含まれる金属原子の合計量1に対するLiの量(モル比)は、1.00以上が好ましく、1.02以上がより好ましく、1.05以上がさらに好ましい。リチウム化合物とMCCの混合物を、後に説明するように焼成することによって、焼成物が得られる。 A lithium compound and MCC are mixed in consideration of the composition ratio of the final target product to obtain a mixture. Specifically, the lithium compound and MCC are mixed in a ratio corresponding to the composition ratio of the above composition formula (A). The amount (mole ratio) of Li with respect to the total amount 1 of metal atoms contained in the MCC is preferably 1.00 or more, more preferably 1.02 or more, and even more preferably 1.05 or more. A fired product is obtained by firing a mixture of a lithium compound and MCC as explained later.

(3)混合物の一次焼成
MCCとリチウム化合物との混合物は、一次焼成され、反応物が形成される。本実施形態において一次焼成とは、後述の二次焼成における焼成温度(焼成工程が複数の焼成段階を有する場合は、最も低い温度で実施される焼成段階における焼成温度)よりも低い温度で焼成することである。一次焼成は、複数回行ってもよい。
(3) Primary firing of mixture The mixture of MCC and lithium compound is primary fired to form a reactant. In this embodiment, primary firing refers to firing at a temperature lower than the firing temperature in the secondary firing described below (if the firing process has multiple firing stages, the firing temperature in the lowest firing stage) That's true. The primary firing may be performed multiple times.

一次焼成時に用いる焼成装置は、流動式焼成炉を用いて行われる。流動式焼成炉としては、ロータリーキルン又は流動層焼成炉を用いてもよい。流動式焼成炉においては、被焼成物(本実施形態においては、MCCとリチウム化合物との混合物)が撹拌されながら焼成される。そのため、被焼成物に等方向に力が加わり、最終的に生成されるCAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度及び平均円形度を上述の範囲に制御しやすい。 The firing device used during the primary firing is a fluidized firing furnace. A rotary kiln or a fluidized bed kiln may be used as the fluidized kiln. In the fluidized firing furnace, the material to be fired (in this embodiment, a mixture of MCC and a lithium compound) is fired while being stirred. Therefore, force is applied to the object to be fired in the same direction, and it is easy to control the first to third average aspect ratios, average degree of envelopment, and average degree of circularity of the CAM to be finally produced within the above-mentioned ranges.

例えば、焼成炉としてロータリーキルンを用いる場合、焼成炉である回転筒の内径は、50-2000mmであることが好ましく、60-1900mmであることがより好ましい。回転筒の容積は、例えば0.002-100mであることが好ましく、0.003-99mであることがより好ましい。 For example, when a rotary kiln is used as the firing furnace, the inner diameter of the rotary cylinder serving as the firing furnace is preferably 50-2000 mm, more preferably 60-1900 mm. The volume of the rotary cylinder is, for example, preferably 0.002-100 m 3 , more preferably 0.003-99 m 3 .

ここで、回転筒の内径に応じて、回転筒の回転速度や焼成温度を適切に設定することが好ましい。例えば、回転筒の内径が50-2000mmである場合、回転筒の回転速度は、0.5-5rpmであることが好ましく、0.51-4.9rpmであることがより好ましく、0.52-4.8rpmであることがさらに好ましい。また、一次焼成の温度は、400℃以上700℃以下であることが好ましく、410-700℃であることが好ましく、420-700℃であることがより好ましい。一次焼成温度が400℃以上であると、MCCとリチウム化合物との反応が促進される。また、一次焼成温度が700℃以下であると、最終的に生成されるCAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度及び平均円形度を上述の範囲に制御しやすい。 Here, it is preferable to appropriately set the rotational speed and firing temperature of the rotary cylinder according to the inner diameter of the rotary cylinder. For example, when the inner diameter of the rotary tube is 50-2000 mm, the rotation speed of the rotary tube is preferably 0.5-5 rpm, more preferably 0.51-4.9 rpm, and 0.52-4.9 rpm. More preferably, the speed is 4.8 rpm. Further, the temperature of the primary firing is preferably 400°C or more and 700°C or less, preferably 410-700°C, and more preferably 420-700°C. When the primary firing temperature is 400° C. or higher, the reaction between MCC and the lithium compound is promoted. Further, when the primary firing temperature is 700° C. or lower, it is easy to control the first to third average aspect ratios, average envelope degree, and average circularity of the finally produced CAM within the above-mentioned ranges.

本明細書における焼成温度とは、焼成炉内雰囲気の温度を意味し、かつ焼成工程での保持温度の最高温度(以下、最高保持温度と呼ぶことがある)である。複数の加熱工程を有する焼成工程の場合、焼成温度とは、各加熱工程のうち、最高保持温度で加熱した際の温度を意味する。焼成温度の上記上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。 The firing temperature in this specification means the temperature of the atmosphere inside the firing furnace, and is the maximum temperature held in the firing process (hereinafter sometimes referred to as maximum holding temperature). In the case of a firing process having a plurality of heating steps, the firing temperature means the temperature at which heating is performed at the highest holding temperature among each heating process. The upper and lower limits of the firing temperature can be arbitrarily combined.

一次焼成における保持時間は、0.01-50時間が好ましい。一次焼成における保持時間が0.01時間以上であると、MCCとリチウム化合物との混合物全体の反応が進行する。焼成における保持時間が50時間以下であると、リチウムの揮発が生じ難く、電池性能が向上する。 The holding time in the primary firing is preferably 0.01 to 50 hours. When the holding time in the primary firing is 0.01 hour or more, the reaction of the entire mixture of MCC and lithium compound proceeds. When the holding time during firing is 50 hours or less, lithium is less likely to volatilize and battery performance is improved.

一次焼成の焼成雰囲気は、所望の組成に応じて大気、酸素、窒素、アルゴン又はこれらの混合ガスを選択することができる。焼成雰囲気が酸素含有雰囲気である場合、焼成雰囲気における酸素濃度は、21-100体積%であることが好ましく、25-100体積%であることがより好ましい。 The firing atmosphere for the primary firing can be selected from air, oxygen, nitrogen, argon, or a mixed gas thereof depending on the desired composition. When the firing atmosphere is an oxygen-containing atmosphere, the oxygen concentration in the firing atmosphere is preferably 21-100% by volume, more preferably 25-100% by volume.

一次焼成により得られた反応物は、結合している二次粒子同士を分離する程度に解砕されてもよい。 The reactant obtained by the primary calcination may be crushed to the extent that bonded secondary particles are separated from each other.

反応物の解砕は、例えばピンミル及びディスクミル等による解砕が挙げられる。ピンミルによる反応物の解砕条件としては、例えば、回転数が300-20000rpmとなるようにピンミルを運転することが挙げられる。ディスクミルによる反応物の解砕条件としては、例えば、回転数が12-1200rpmとなるようにディスクミルを運転することが挙げられる。反応物をこのような条件で解砕することによって、CAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度及び平均円形度を上述の範囲に制御しやすい。 Examples of the crushing of the reactant include crushing using a pin mill, a disk mill, and the like. Conditions for crushing the reactant using a pin mill include, for example, operating the pin mill at a rotation speed of 300 to 20,000 rpm. Conditions for crushing the reactant using a disk mill include, for example, operating the disk mill at a rotation speed of 12 to 1200 rpm. By crushing the reactants under such conditions, it is easy to control the first to third average aspect ratios, average degree of envelopment, and average circularity of the CAM within the above-mentioned ranges.

(5)反応物の二次焼成
解砕された反応物は、二次焼成される。二次焼成は上述の流動式焼成炉を用いて行われる。焼成炉としてロータリーキルンを用いる場合、焼成炉である回転筒の内径は、50-2000mmであることが好ましく、60-1900mmであることがより好ましい。二次焼成の焼成雰囲気として、所望の組成に応じて大気、酸素、窒素、アルゴン又はこれらの混合ガス等が用いられる。焼成雰囲気が酸素含有雰囲気である場合、焼成雰囲気における酸素濃度は、21-100体積%であることが好ましく、25-100体積%であることがより好ましい。
(5) Secondary calcination of reactant The crushed reactant is subjected to secondary calcination. The secondary firing is performed using the above-mentioned fluidized firing furnace. When a rotary kiln is used as the firing furnace, the inner diameter of the rotary cylinder serving as the firing furnace is preferably 50-2000 mm, more preferably 60-1900 mm. As the firing atmosphere for the secondary firing, air, oxygen, nitrogen, argon, a mixed gas thereof, or the like is used depending on the desired composition. When the firing atmosphere is an oxygen-containing atmosphere, the oxygen concentration in the firing atmosphere is preferably 21-100% by volume, more preferably 25-100% by volume.

二次焼成は、焼成温度が異なる複数の焼成段階を有していてもよい。例えば、第1の焼成段階と、第1の焼成段階よりも高温で焼成する第2の焼成段階をそれぞれ独立に行ってもよい。さらに焼成温度及び焼成時間が異なる焼成段階を有していてもよい。 The secondary firing may include multiple firing stages with different firing temperatures. For example, a first firing stage and a second firing stage in which firing is performed at a higher temperature than the first firing stage may be performed independently. Furthermore, it may have firing stages with different firing temperatures and firing times.

一次焼成と同様に、回転筒の内径に応じて、回転筒の回転速度や焼成温度を適切に設定することが好ましい。例えば、回転筒の内径が50-250mmである場合、回転筒の回転速度は、0.5-5rpmであることが好ましく、0.51-4.9rpmであることがより好ましく、0.52-4.8rpmであることがさらに好ましい。また、二次焼成の温度は、700℃を超え750℃以下であることが好ましく、710-750℃であることがより好ましい。二次焼成温度が700℃超であると、強固な結晶構造を有するCAMを得ることができる。また、二次焼成温度が750℃以下であると、最終的に生成されるCAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度及び平均円形度を上述の範囲に制御しやすい。 As in the primary firing, it is preferable to appropriately set the rotation speed and firing temperature of the rotary cylinder depending on the inner diameter of the rotary cylinder. For example, when the inner diameter of the rotary tube is 50-250 mm, the rotation speed of the rotary tube is preferably 0.5-5 rpm, more preferably 0.51-4.9 rpm, and more preferably 0.52-4.9 rpm. More preferably, the speed is 4.8 rpm. Further, the temperature of the secondary firing is preferably higher than 700°C and lower than 750°C, more preferably 710-750°C. When the secondary firing temperature is higher than 700° C., a CAM having a strong crystal structure can be obtained. Further, when the secondary firing temperature is 750° C. or lower, it is easy to control the first to third average aspect ratios, average envelope degree, and average circularity of the finally produced CAM within the above-mentioned ranges.

回転筒の内径が250-2000mmである場合、回転筒の回転速度は、0.5-5rpmであることが好ましく、0.51-4.9rpmであることがより好ましく、0.52-4.8rpmであることがさらに好ましい。また、二次焼成の温度は、700℃超1000℃以下であることが好ましく、700℃超990℃以下であることがより好ましい。二次焼成温度が700℃超であると、強固な結晶構造を有するCAMを得ることができる。また、焼成温度が1000℃以下であると、最終的に生成されるCAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度、平均円形度が上述の範囲に制御されやすい。また、CAMに含まれる二次粒子表面のリチウムイオンの揮発を低減できる。 When the inner diameter of the rotary tube is 250-2000 mm, the rotation speed of the rotary tube is preferably 0.5-5 rpm, more preferably 0.51-4.9 rpm, and 0.52-4. More preferably, the speed is 8 rpm. Further, the temperature of the secondary firing is preferably higher than 700°C and lower than or equal to 1000°C, more preferably higher than 700°C and lower than or equal to 990°C. When the secondary firing temperature is higher than 700° C., a CAM having a strong crystal structure can be obtained. Furthermore, when the firing temperature is 1000° C. or lower, the first to third average aspect ratios, average degree of envelope, and average degree of circularity of the finally produced CAM can be easily controlled within the above-mentioned ranges. Further, volatilization of lithium ions on the surface of secondary particles included in the CAM can be reduced.

焼成における保持時間は、1-50時間が好ましい。焼成における保持時間が1時間以上であると、結晶が十分に発達し、電池性能が向上する。焼成における保持時間が50時間以下であると、リチウムイオンの揮発が生じ難く、電池性能が向上する。 The holding time during firing is preferably 1 to 50 hours. When the holding time during firing is 1 hour or more, crystals are sufficiently developed and battery performance is improved. When the holding time during firing is 50 hours or less, lithium ions are less likely to volatilize and battery performance is improved.

MCCとリチウム化合物との反応物は、不活性溶融剤の存在下で焼成されてもよい。不活性溶融剤は、焼成物に残留してもよいし、焼成後に後述するように洗浄液で洗浄すること等により除去されてもよい。不活性溶融剤としては、例えばWO2019/177032A1に記載のものを使用することができる。 The reaction product of MCC and lithium compound may be calcined in the presence of an inert melting agent. The inert melting agent may remain in the fired product, or may be removed after firing by washing with a cleaning liquid as described below. As the inert melting agent, for example, those described in WO2019/177032A1 can be used.

以上のようにMCCとリチウム化合物との反応物を焼成することにより、CAMが得られる。 CAM is obtained by firing the reaction product of MCC and a lithium compound as described above.

(4)その他の工程
二次焼成を行った後、CAMを解砕してもよい。CAMの解砕は、例えばピンミル及びディスクミル等による解砕が挙げられる。ピンミルによる反応物の解砕条件としては、例えば、回転数が300-20000rpmとなるようにピンミルを運転することが挙げられる。ディスクミルによる反応物の解砕条件としては、例えば、回転数が12-1200rpmとなるようにピンミルを運転することが挙げられる。二次焼成後のCAMをこのような条件で解砕することによって、CAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度及び平均円形度を上述の範囲に制御しやすい。
(4) Other steps After performing the secondary firing, the CAM may be crushed. Examples of the crushing of CAM include crushing using a pin mill, a disk mill, and the like. Conditions for crushing the reactant using a pin mill include, for example, operating the pin mill at a rotation speed of 300 to 20,000 rpm. Conditions for crushing the reactant using a disk mill include, for example, operating a pin mill at a rotation speed of 12 to 1200 rpm. By crushing the CAM after the secondary firing under such conditions, it is easy to control the first to third average aspect ratios, average envelope degree, and average circularity of the CAM within the above-mentioned ranges.

二次焼成を行った後、CAMを洗浄して残留する未反応のリチウム化合物及び不活性溶融剤を除去してもよい。洗浄には、純水やアルカリ性洗浄液を用いることができる。アルカリ性洗浄液としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸アンモニウムからなる群より選ばれる1種以上の無水物並びにその水和物の水溶液を挙げることができる。また、アルカリ性洗浄液として、アンモニア水を使用することもできる。 After performing the secondary firing, the CAM may be washed to remove residual unreacted lithium compounds and inert melting agents. For cleaning, pure water or alkaline cleaning liquid can be used. As the alkaline cleaning liquid, for example, an aqueous solution of one or more anhydrides and hydrates thereof selected from the group consisting of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, and ammonium carbonate. can be mentioned. Moreover, ammonia water can also be used as an alkaline cleaning liquid.

洗浄液の温度は、15℃以下が好ましく、10℃以下がより好ましく、8℃以下がさらに好ましい。洗浄液が凍結しない範囲で洗浄液の温度を上記範囲に制御することで、洗浄時にCAMの結晶構造中から洗浄液中へのリチウムイオンの過度な溶出が抑制できる。 The temperature of the cleaning liquid is preferably 15°C or lower, more preferably 10°C or lower, and even more preferably 8°C or lower. By controlling the temperature of the cleaning liquid within the above range without freezing the cleaning liquid, excessive elution of lithium ions from the crystal structure of the CAM into the cleaning liquid during cleaning can be suppressed.

洗浄液とCAMとを接触させる方法としては、各洗浄液の中に、CAMを投入して撹拌する方法が挙げられる。また、各洗浄液をシャワー水として、CAMにかける方法でもよい。さらに、洗浄液中に、CAMを投入して撹拌した後、各洗浄液からCAMを分離し、次いで、各洗浄液をシャワー水として、分離後のCAMにかける方法でもよい。 Examples of the method for bringing the cleaning liquid and the CAM into contact include a method of adding the CAM into each cleaning liquid and stirring the mixture. Alternatively, each cleaning liquid may be used as shower water and applied to the CAM. Furthermore, a method may be adopted in which the CAM is added to the cleaning liquid and stirred, the CAM is separated from each cleaning liquid, and then each cleaning liquid is used as shower water to be applied to the separated CAM.

洗浄において、洗浄液とCAMを適正な時間の範囲で接触させることが好ましい。洗浄における「適正な時間」とは、CAMの表面に残留する未反応のリチウム化合物及び不活性溶融剤を除去しつつ、CAMの各粒子を分散させる程度の時間を指す。洗浄時間は、CAMの凝集状態に応じて調整することが好ましい。例えば、予備実験を行って適切な洗浄時間を設定してもよい。洗浄時間は、例えば5分間-1時間の範囲が特に好ましい。 In cleaning, it is preferable that the cleaning liquid and CAM are brought into contact for an appropriate period of time. The "appropriate time" in cleaning refers to the time required to disperse each particle of the CAM while removing the unreacted lithium compound and inert melting agent remaining on the surface of the CAM. The washing time is preferably adjusted depending on the aggregation state of CAM. For example, a preliminary experiment may be performed to set an appropriate washing time. The washing time is particularly preferably in the range of, for example, 5 minutes to 1 hour.

洗浄液とCAMとの混合物(以下、スラリーと記載することがある)に対するCAMの割合は、10-60質量%であることが好ましく、20-50質量%であることがより好ましく、30-50質量%以下であることがさらに好ましい。CAMの割合が10-60質量%であると、未反応のリチウム化合物及び不活性溶融剤を除去することができる。 The proportion of CAM in the mixture of cleaning liquid and CAM (hereinafter sometimes referred to as slurry) is preferably 10-60% by mass, more preferably 20-50% by mass, and 30-50% by mass. % or less is more preferable. When the proportion of CAM is 10-60% by mass, unreacted lithium compounds and inert melting agents can be removed.

CAMの洗浄後、CAMを熱処理することが好ましい。熱処理する温度や方法は特に限定されないが、充電容量の低下を防止できる観点から、150℃以上であることが好ましく、175℃以上であることがより好ましく、200℃以上であることがさらに好ましい。また、特に制限はないが、リチウムイオンの揮発を防止でき、本実施形態の組成を有するCAMが得られる観点から、1000℃以下であることが好ましく、950℃以下であることがより好ましい。
リチウムイオンの揮発量は、熱処理温度により制御することができる。
After cleaning the CAM, it is preferable to heat-treat the CAM. The temperature and method of heat treatment are not particularly limited, but from the viewpoint of preventing a decrease in charging capacity, the temperature is preferably 150°C or higher, more preferably 175°C or higher, and even more preferably 200°C or higher. Further, although there is no particular restriction, the temperature is preferably 1000°C or lower, more preferably 950°C or lower, from the viewpoint of preventing volatilization of lithium ions and obtaining a CAM having the composition of this embodiment.
The amount of volatization of lithium ions can be controlled by the heat treatment temperature.

熱処理温度の上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。例えば、熱処理温度は、150-1000℃であることが好ましく、175-950℃であることがより好ましく、200-950℃であることがさらに好ましい。 The upper and lower limits of the heat treatment temperature can be arbitrarily combined. For example, the heat treatment temperature is preferably 150-1000°C, more preferably 175-950°C, even more preferably 200-950°C.

熱処理中の雰囲気は、酸素雰囲気、不活性雰囲気、減圧雰囲気又は真空雰囲気が挙げられる。洗浄後の熱処理を上記雰囲気で行うことで、熱処理中にCAMと雰囲気中の水分又は二酸化炭素との反応が抑制され、不純物の少ないCAMが得られる。 The atmosphere during the heat treatment may be an oxygen atmosphere, an inert atmosphere, a reduced pressure atmosphere, or a vacuum atmosphere. By performing the heat treatment after cleaning in the above atmosphere, the reaction between the CAM and the moisture or carbon dioxide in the atmosphere during the heat treatment is suppressed, and a CAM with less impurities can be obtained.

<リチウム二次電池>
次いで、本実施形態のCAMを用いる場合の好適なリチウム二次電池の構成を説明する。
リチウム二次電池に本実施形態のCAMを適用する場合、CAMとして本実施形態のCAM以外のCAMを含んでいてもよい。例えば、CAMの総質量(100質量%)に対する本実施形態のCAMの含有割合は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。
さらに、本実施形態のCAMを用いる場合に好適なリチウム二次電池用正極(以下、正極と称することがある。)について説明する。
さらに、正極の用途として好適なリチウム二次電池について説明する。
<Lithium secondary battery>
Next, the configuration of a suitable lithium secondary battery when using the CAM of this embodiment will be explained.
When applying the CAM of this embodiment to a lithium secondary battery, the CAM may include a CAM other than the CAM of this embodiment. For example, the content ratio of the CAM of this embodiment with respect to the total mass (100 mass%) of CAM is preferably 70 mass% or more, and more preferably 80 mass% or more.
Furthermore, a positive electrode for a lithium secondary battery (hereinafter sometimes referred to as a positive electrode) suitable for using the CAM of this embodiment will be described.
Furthermore, a lithium secondary battery suitable for use as a positive electrode will be explained.

本実施形態のCAMを用いる場合の好適なリチウム二次電池の一例は、正極及び負極、正極と負極との間に挟持されるセパレータ、正極と負極との間に配置される電解液を有する。 An example of a suitable lithium secondary battery using the CAM of this embodiment includes a positive electrode and a negative electrode, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte disposed between the positive electrode and the negative electrode.

リチウム二次電池の一例は、正極及び負極、正極と負極との間に挟持されるセパレータ、正極と負極との間に配置される電解液を有する。 An example of a lithium secondary battery includes a positive electrode and a negative electrode, a separator sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte disposed between the positive electrode and the negative electrode.

図2は、リチウム二次電池の一例を示す模式図である。本実施形態の円筒型のリチウム二次電池10は、次のようにして製造する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a lithium secondary battery. The cylindrical lithium secondary battery 10 of this embodiment is manufactured as follows.

まず、図2に示すように、帯状を呈する一対のセパレータ1、一端に正極リード21を有する帯状の正極2、及び一端に負極リード31を有する帯状の負極3を、セパレータ1、正極2、セパレータ1、負極3の順に積層し、巻回することにより電極群4とする。 First, as shown in FIG. 2, a pair of band-shaped separators 1, a band-shaped positive electrode 2 having a positive electrode lead 21 at one end, and a band-shaped negative electrode 3 having a negative electrode lead 31 at one end are placed between the separator 1, the positive electrode 2, and the separator. 1 and negative electrode 3 are laminated in this order and wound to form an electrode group 4.

次いで、電池缶5に電極群4及び不図示のインシュレーターを収容した後、缶底を封止し、電極群4に電解液6を含浸させ、正極2と負極3との間に電解質を配置する。さらに、電池缶5の上部をトップインシュレーター7及び封口体8で封止することで、リチウム二次電池10を製造することができる。 Next, after housing the electrode group 4 and an insulator (not shown) in the battery can 5, the bottom of the can is sealed, the electrode group 4 is impregnated with the electrolyte 6, and the electrolyte is placed between the positive electrode 2 and the negative electrode 3. . Furthermore, by sealing the upper part of the battery can 5 with the top insulator 7 and the sealing body 8, the lithium secondary battery 10 can be manufactured.

電極群4の形状としては、例えば、電極群4を巻回の軸に対して垂直方向に切断したときの断面形状が、円、楕円、長方形又は角を丸めた長方形となるような柱状の形状を挙げることができる。 The shape of the electrode group 4 is, for example, a columnar shape in which the cross-sectional shape when the electrode group 4 is cut in a direction perpendicular to the winding axis is a circle, an ellipse, a rectangle, or a rectangle with rounded corners. can be mentioned.

また、このような電極群4を有するリチウム二次電池の形状としては、国際電気標準会議(IEC)が定めた電池に対する規格であるIEC60086、又はJIS C 8500で定められる形状を採用することができる。例えば、円筒型又は角型などの形状を挙げることができる。 Further, as the shape of the lithium secondary battery having such an electrode group 4, a shape defined by IEC60086, which is a standard for batteries established by the International Electrotechnical Commission (IEC), or JIS C 8500 can be adopted. . For example, the shape may be cylindrical or square.

さらに、リチウム二次電池は、上記巻回型の構成に限らず、正極、セパレータ、負極、セパレータの積層構造を繰り返し重ねた積層型の構成であってもよい。積層型のリチウム二次電池としては、いわゆるコイン型電池、ボタン型電池、又はペーパー型(又はシート型)電池を例示することができる。 Furthermore, the lithium secondary battery is not limited to the above-mentioned wound type configuration, but may have a laminated type configuration in which a laminated structure of a positive electrode, a separator, a negative electrode, and a separator are repeatedly stacked. Examples of stacked lithium secondary batteries include so-called coin-type batteries, button-type batteries, and paper-type (or sheet-type) batteries.

以下、各構成について順に説明する。
(正極)
正極は、まずCAM、導電材及びバインダーを含む正極合剤を調製し、正極合剤を正極集電体に担持させることで製造することができる。
Each configuration will be explained in order below.
(positive electrode)
The positive electrode can be manufactured by first preparing a positive electrode mixture containing a CAM, a conductive material, and a binder, and then supporting the positive electrode mixture on a positive electrode current collector.

(導電材)
正極が有する導電材としては、炭素材料を用いることができる。炭素材料として黒鉛粉末、カーボンブラック(例えばアセチレンブラック)及び繊維状炭素材料などを挙げることができる。
(conductive material)
A carbon material can be used as the conductive material included in the positive electrode. Examples of carbon materials include graphite powder, carbon black (eg, acetylene black), and fibrous carbon materials.

正極合剤中の導電材の割合は、CAM100質量部に対して5-20質量部であると好ましい。 The proportion of the conductive material in the positive electrode mixture is preferably 5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of CAM.

(バインダー)
正極が有するバインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができる。この熱可塑性樹脂としては、ポリイミド樹脂;ポリフッ化ビニリデン(以下、PVdFということがある。)、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂;ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、WO2019/098384A1またはUS2020/0274158A1に記載の樹脂を挙げることができる。
(binder)
A thermoplastic resin can be used as the binder included in the positive electrode. Examples of this thermoplastic resin include polyimide resins; fluororesins such as polyvinylidene fluoride (hereinafter sometimes referred to as PVdF) and polytetrafluoroethylene; polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene; described in WO2019/098384A1 or US2020/0274158A1 The following resins can be mentioned.

(正極集電体)
正極が有する正極集電体としては、Al、Ni又はステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を用いることができる。
(Positive electrode current collector)
As the positive electrode current collector included in the positive electrode, a band-shaped member made of a metal material such as Al, Ni, or stainless steel can be used.

正極集電体に正極合剤を担持させる方法としては、有機溶媒を用いて正極合剤をペースト化し、得られる正極合剤のペーストを正極集電体の少なくとも一面側に塗布して乾燥させ、電極プレス工程を行って固着する方法が挙げられる。 As a method for supporting the positive electrode mixture on the positive electrode current collector, the positive electrode mixture is made into a paste using an organic solvent, and the resulting paste of the positive electrode mixture is applied to at least one side of the positive electrode current collector and dried. An example of this method is to perform an electrode pressing process to fix the electrode.

正極合剤をペースト化する場合、用いることができる有機溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン(以下、NMPということがある。)が挙げられる。 When the positive electrode mixture is made into a paste, an example of an organic solvent that can be used is N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as NMP).

正極合剤のペーストを正極集電体へ塗布する方法としては、例えば、スリットダイ塗工法、スクリーン塗工法、カーテン塗工法、ナイフ塗工法、グラビア塗工法及び静電スプレー法が挙げられる。
以上に挙げられた方法により、正極を製造することができる。
Examples of the method for applying the positive electrode mixture paste to the positive electrode current collector include a slit die coating method, a screen coating method, a curtain coating method, a knife coating method, a gravure coating method, and an electrostatic spray method.
A positive electrode can be manufactured by the method listed above.

(負極)
リチウム二次電池が有する負極は、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能であればよく、負極活物質を含む負極合剤が負極集電体に担持されてなる電極、及び負極活物質単独からなる電極を挙げることができる。
(Negative electrode)
The negative electrode of a lithium secondary battery may be an electrode in which a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is supported on a negative electrode current collector, as long as it is capable of doping and dedoping lithium ions at a potential lower than that of the positive electrode. Examples include electrodes made of a negative electrode active material alone.

(負極活物質)
負極が有する負極活物質としては、炭素材料、カルコゲン化合物(酸化物又は硫化物など)、窒化物、金属又は合金で、正極よりも低い電位でリチウムイオンのドープかつ脱ドープが可能な材料が挙げられる。
(Negative electrode active material)
Examples of the negative electrode active material included in the negative electrode include carbon materials, chalcogen compounds (oxides or sulfides, etc.), nitrides, metals, or alloys, which can be doped and dedoped with lithium ions at a lower potential than the positive electrode. It will be done.

負極活物質として使用可能な炭素材料としては、天然黒鉛又は人造黒鉛などの黒鉛、コークス類、カーボンブラック、炭素繊維及び有機高分子化合物焼成体を挙げることができる。 Examples of carbon materials that can be used as the negative electrode active material include graphite such as natural graphite or artificial graphite, cokes, carbon black, carbon fibers, and fired bodies of organic polymer compounds.

負極活物質として使用可能な酸化物としては、SiO及びSiOなど式SiO(ここで、xは正の実数)で表されるケイ素の酸化物;SnO及びSnOなど式SnO(ここで、xは正の実数)で表されるスズの酸化物;LiTi12及びLiVOなどのリチウムとチタンとを含有する金属複合酸化物;を挙げることができる。 Oxides that can be used as negative electrode active materials include silicon oxides represented by the formula SiO x (where x is a positive real number) such as SiO 2 and SiO; , x is a positive real number); metal composite oxides containing lithium and titanium such as Li 4 Ti 5 O 12 and LiVO 2 ;

また、負極活物質として使用可能な金属としては、リチウム金属、シリコン金属及びスズ金属などを挙げることができる。負極活物質として使用可能な材料として、WO2019/098384A1またはUS2020/0274158A1に記載の材料を用いてもよい。 Furthermore, examples of metals that can be used as the negative electrode active material include lithium metal, silicon metal, and tin metal. As a material that can be used as a negative electrode active material, a material described in WO2019/098384A1 or US2020/0274158A1 may be used.

これらの金属や合金は、例えば箔状に加工された後、主に単独で電極として用いられる。 These metals and alloys are mainly used alone as electrodes after being processed into a foil shape, for example.

上記負極活物質の中では、充電時に未充電状態から満充電状態にかけて負極の電位がほとんど変化しない(電位平坦性がよい)、平均放電電位が低い及び繰り返し充放電させたときの容量維持率が高い(サイクル特性がよい)などの理由から、天然黒鉛又は人造黒鉛などの黒鉛を主成分とする炭素材料が好ましく用いられる。炭素材料の形状としては、例えば天然黒鉛のような薄片状、メソカーボンマイクロビーズのような球状、黒鉛化炭素繊維のような繊維状、又は微粉末の凝集体などのいずれでもよい。 Among the above negative electrode active materials, the potential of the negative electrode hardly changes from the uncharged state to the fully charged state during charging (good potential flatness), the average discharge potential is low, and the capacity retention rate when repeatedly charged and discharged is low. Carbon materials whose main component is graphite, such as natural graphite or artificial graphite, are preferably used for reasons such as high cycle performance (good cycle characteristics). The shape of the carbon material may be, for example, flaky like natural graphite, spherical like mesocarbon microbeads, fibrous like graphitized carbon fiber, or aggregates of fine powder.

前記の負極合剤は、必要に応じて、バインダーを含有してもよい。バインダーとしては、熱可塑性樹脂を挙げることができ、具体的には、PVdF、熱可塑性ポリイミド、カルボキシメチルセルロース(以下、CMCと記載することがある)、スチレンブタジエンゴム(以下、SBRと記載することがある)、ポリエチレン及びポリプロピレンを挙げることができる。 The negative electrode mixture may contain a binder, if necessary. Examples of the binder include thermoplastic resins, such as PVdF, thermoplastic polyimide, carboxymethyl cellulose (hereinafter sometimes referred to as CMC), and styrene-butadiene rubber (hereinafter sometimes referred to as SBR). ), polyethylene and polypropylene.

(負極集電体)
負極が有する負極集電体としては、Cu、Ni又はステンレスなどの金属材料を形成材料とする帯状の部材を挙げることができる。
(Negative electrode current collector)
Examples of the negative electrode current collector included in the negative electrode include a band-shaped member made of a metal material such as Cu, Ni, or stainless steel.

このような負極集電体に負極合剤を担持させる方法としては、正極の場合と同様に、加圧成型による方法、溶媒などを用いてペースト化し負極集電体上に塗布又は乾燥後プレスし圧着する方法が挙げられる。 The negative electrode mixture can be supported on such a negative electrode current collector, as in the case of the positive electrode, by pressure molding, by forming a paste using a solvent, applying it on the negative electrode current collector, or by pressing after drying. An example is a method of crimping.

(セパレータ)
リチウム二次電池が有するセパレータとしては、例えば、ポリエチレン及びポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂又は含窒素芳香族重合体などの材質からなる、多孔質膜、不織布又は織布などの形態を有する材料を用いることができる。また、これらの材質を2種以上用いてセパレータを形成してもよいし、これらの材料を積層してセパレータを形成してもよい。また、JP-A-2000-030686又はUS20090111025A1に記載のセパレータを用いてもよい。
(Separator)
The separator of the lithium secondary battery may be a porous membrane, nonwoven fabric, or woven fabric made of polyolefin resin such as polyethylene and polypropylene, fluororesin, or nitrogen-containing aromatic polymer. Can be used. Further, the separator may be formed using two or more of these materials, or may be formed by laminating these materials. Alternatively, a separator described in JP-A-2000-030686 or US20090111025A1 may be used.

(電解液)
リチウム二次電池が有する電解液は、電解質及び有機溶媒を含有する。
(electrolyte)
The electrolytic solution of a lithium secondary battery contains an electrolyte and an organic solvent.

電解液に含まれる電解質としては、LiClO及びLiPFなどのリチウム塩が挙げられ、これらの2種以上の混合物を使用してもよい。 Examples of the electrolyte contained in the electrolytic solution include lithium salts such as LiClO 4 and LiPF 6 , and a mixture of two or more of these may be used.

また前記電解液に含まれる有機溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートなどのカーボネート類を用いることができる。 Further, as the organic solvent contained in the electrolytic solution, carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethylmethyl carbonate can be used.

有機溶媒としては、これらのうちの2種以上を混合して用いることが好ましい。中でもカーボネート類を含む混合溶媒が好ましく、環状カーボネートと非環状カーボネートとの混合溶媒及び環状カーボネートとエーテル類との混合溶媒がさらに好ましい。 As the organic solvent, it is preferable to use a mixture of two or more of these. Among these, mixed solvents containing carbonates are preferred, and mixed solvents of cyclic carbonates and acyclic carbonates and mixed solvents of cyclic carbonates and ethers are more preferred.

また、電解液としては、得られるリチウム二次電池の安全性が高まるため、LiPFなどのフッ素を含むリチウム塩及びフッ素置換基を有する有機溶媒を含む電解液を用いることが好ましい。電解液に含まれる電解質および有機溶媒として、WO2019/098384A1またはUS2020/0274158A1に記載の電解質および有機溶媒を用いてもよい。 Further, as the electrolytic solution, it is preferable to use an electrolytic solution containing a lithium salt containing fluorine such as LiPF 6 and an organic solvent having a fluorine substituent, in order to increase the safety of the obtained lithium secondary battery. As the electrolyte and organic solvent contained in the electrolytic solution, the electrolyte and organic solvent described in WO2019/098384A1 or US2020/0274158A1 may be used.

<全固体リチウム二次電池>
次いで、全固体リチウム二次電池の構成を説明しながら、本発明の一態様に係るCAMを用いた正極、及びこの正極を有する全固体リチウム二次電池について説明する。
<All-solid-state lithium secondary battery>
Next, while explaining the configuration of an all-solid-state lithium secondary battery, a positive electrode using a CAM according to one embodiment of the present invention and an all-solid-state lithium secondary battery having this positive electrode will be described.

図3は、本実施形態の全固体リチウム二次電池の一例を示す模式図である。図3に示す全固体リチウム二次電池1000は、正極110と、負極120と、固体電解質層130とを有する積層体100と、積層体100を収容する外装体200と、を有する。また、全固体リチウム二次電池1000は、集電体の両側にCAMと負極活物質とを配置したバイポーラ構造であってもよい。バイポーラ構造の具体例として、例えば、JP-A-2004-95400に記載される構造が挙げられる。各部材を構成する材料については、後述する。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the all-solid-state lithium secondary battery of this embodiment. The all-solid-state lithium secondary battery 1000 shown in FIG. 3 includes a laminate 100 having a positive electrode 110, a negative electrode 120, and a solid electrolyte layer 130, and an exterior body 200 housing the laminate 100. Furthermore, the all-solid-state lithium secondary battery 1000 may have a bipolar structure in which a CAM and a negative electrode active material are arranged on both sides of a current collector. A specific example of the bipolar structure is, for example, the structure described in JP-A-2004-95400. The materials constituting each member will be described later.

積層体100は、正極集電体112に接続される外部端子113と、負極集電体122に接続される外部端子123と、を有していてもよい。その他、全固体リチウム二次電池1000は、正極110と負極120との間にセパレータを有していてもよい。 The laminate 100 may include an external terminal 113 connected to the positive electrode current collector 112 and an external terminal 123 connected to the negative electrode current collector 122. In addition, the all-solid-state lithium secondary battery 1000 may include a separator between the positive electrode 110 and the negative electrode 120.

全固体リチウム二次電池1000は、さらに積層体100と外装体200とを絶縁する不図示のインシュレーター及び外装体200の開口部200aを封止する不図示の封止体を有する。 The all-solid-state lithium secondary battery 1000 further includes an insulator (not shown) that insulates the stacked body 100 and the exterior body 200 and a sealing body (not shown) that seals the opening 200a of the exterior body 200.

外装体200は、アルミニウム、ステンレス鋼又はニッケルメッキ鋼などの耐食性の高い金属材料を成形した容器を用いることができる。また、外装体200として、少なくとも一方の面に耐食加工を施したラミネートフィルムを袋状に加工した容器を用いることもできる。 For the exterior body 200, a container made of a highly corrosion-resistant metal material such as aluminum, stainless steel, or nickel-plated steel can be used. Further, as the exterior body 200, a container formed by processing a laminate film into a bag shape, which has been subjected to anti-corrosion treatment on at least one surface, can also be used.

全固体リチウム二次電池1000の形状としては、例えば、コイン型、ボタン型、ペーパー型(またはシート型)、円筒型、角型、又はラミネート型(パウチ型)などの形状を挙げることができる。 Examples of the shape of the all-solid-state lithium secondary battery 1000 include a coin shape, a button shape, a paper shape (or sheet shape), a cylindrical shape, a square shape, and a laminate shape (pouch shape).

全固体リチウム二次電池1000は、一例として積層体100を1つ有する形態が図示されているが、本実施形態はこれに限らない。全固体リチウム二次電池1000は、積層体100を単位セルとし、外装体200の内部に複数の単位セル(積層体100)を封じた構成であってもよい。 Although the all-solid-state lithium secondary battery 1000 is illustrated as having one laminate 100 as an example, the present embodiment is not limited to this. The all-solid-state lithium secondary battery 1000 may have a configuration in which the laminate 100 is used as a unit cell, and a plurality of unit cells (the laminate 100) are sealed inside an exterior body 200.

以下、各構成について順に説明する。 Each configuration will be explained in order below.

(正極)
本実施形態の正極110は、CAM層111と正極集電体112とを有している。
(positive electrode)
The positive electrode 110 of this embodiment includes a CAM layer 111 and a positive electrode current collector 112.

CAM層111は、上述した本発明の一態様であるLiMO及び固体電解質を含む。また、CAM層111は、導電材及びバインダーを含んでいてもよい。 The CAM layer 111 includes LiMO, which is one embodiment of the present invention described above, and a solid electrolyte. Further, the CAM layer 111 may include a conductive material and a binder.

(固体電解質)
本実施形態のCAM層111に含まれる固体電解質としては、リチウムイオン伝導性を有し、公知の全固体リチウム二次電池に用いられる固体電解質を採用することができる。このような固体電解質としては、無機電解質及び有機電解質を挙げることができる。無機電解質としては、酸化物系固体電解質、硫化物系固体電解質及び水素化物系固体電解質を挙げることができる。有機電解質としては、ポリマー系固体電解質を挙げることができる。各電解質としては、WO2020/208872A1、US2016/02335
10A1、US2012/0251871A1、US2018/0159169A1に記
載の化合物が挙げられ、例えば、以下の化合物が挙げられる。
(solid electrolyte)
As the solid electrolyte included in the CAM layer 111 of this embodiment, a solid electrolyte that has lithium ion conductivity and is used in known all-solid-state lithium secondary batteries can be used. Such solid electrolytes include inorganic electrolytes and organic electrolytes. Examples of the inorganic electrolyte include oxide-based solid electrolytes, sulfide-based solid electrolytes, and hydride-based solid electrolytes. Examples of the organic electrolyte include polymer solid electrolytes. As each electrolyte, WO2020/208872A1, US2016/02335
10A1, US2012/0251871A1, and US2018/0159169A1, and examples thereof include the following compounds.

(酸化物系固体電解質)
酸化物系固体電解質としては、例えば、ペロブスカイト型酸化物、NASICON型酸化物、LISICON型酸化物及びガーネット型酸化物などが挙げられる。各酸化物の具
体例は、WO2020/208872A1、US2016/0233510A1、US2
020/0259213A1に記載の化合物が挙げられ、例えば、以下の化合物が挙げられる。
(Oxide solid electrolyte)
Examples of the oxide-based solid electrolyte include perovskite-type oxides, NASICON-type oxides, LISICON-type oxides, and garnet-type oxides. Specific examples of each oxide are WO2020/208872A1, US2016/0233510A1, US2
Examples include the compounds described in 020/0259213A1, including the following compounds.

ペロブスカイト型酸化物としては、LiLa1-aTiO(0<a<1)などのLi-La-Ti系酸化物、LiLa1-bTaO(0<b<1)などのLi-La-Ta系酸化物及びLiLa1-cNbO(0<c<1)などのLi-La-Nb系酸化物などが挙げられる。 Perovskite type oxides include Li-La-Ti oxides such as Li a La 1-a TiO 3 (0<a<1), Li b La 1-b TaO 3 (0<b<1), etc. Examples include Li-La-Ta oxides and Li-La-Nb oxides such as Li c La 1-c NbO 3 (0<c<1).

NASICON型酸化物としては、Li1+dAlTi2-d(PO(0≦d≦1)などが挙げられる。NASICON型酸化物とは、Li (式中、Mは、B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Sb及びSeからなる群から選ばれる1種以上の元素である。Mは、Ti、Zr、Ge、In、Ga、Sn及びAlからなる群から選ばれる1種以上の元素である。m、n、o、p及びqは、任意の正数である。)で表される酸化物である。 Examples of the NASICON type oxide include Li 1+d Al d Ti 2-d (PO 4 ) 3 (0≦d≦1). NASICON type oxide is Li m M 1 n M 2 o P p O q (wherein M 1 is from the group consisting of B, Al, Ga, In, C, Si, Ge, Sn, Sb and Se). One or more elements selected. M2 is one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Ge, In, Ga, Sn, and Al. m, n, o, p, and q. is an arbitrary positive number).

LISICON型酸化物としては、Li-Li(Mは、Si、Ge、及びTiからなる群から選ばれる1種以上の元素である。Mは、P、As及びVからなる群から選ばれる1種以上の元素である。)で表される酸化物などが挙げられる。 The LISICON type oxide is Li 4 M 3 O 4 -Li 3 M 4 O 4 (M 3 is one or more elements selected from the group consisting of Si, Ge, and Ti. M 4 is P , As, and one or more elements selected from the group consisting of V).

ガーネット型酸化物としては、LiLaZr12(LLZともいう)などのLi-La-Zr系酸化物などが挙げられる。 Examples of the garnet type oxide include Li-La-Zr-based oxides such as Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (also referred to as LLZ).

酸化物系固体電解質は、結晶性材料であってもよく、非晶質材料であってもよい。 The oxide solid electrolyte may be a crystalline material or an amorphous material.

(硫化物系固体電解質)
硫化物系固体電解質としては、LiS-P系化合物、LiS-SiS系化合物、LiS-GeS系化合物、LiS-B系化合物、LiI-SiS-P系化合物、LiI-LiS-P系化合物、LiI-LiPO-P系化合物及びLi10GeP12系化合物などを挙げることができる。
(Sulfide solid electrolyte)
Sulfide-based solid electrolytes include Li 2 S-P 2 S 5 -based compounds, Li 2 S-SiS 2- based compounds, Li 2 S-GeS 2- based compounds, Li 2 S-B 2 S 3 -based compounds, LiI- Examples include Si 2 S-P 2 S 5 -based compounds, LiI-Li 2 SP 2 O 5 -based compounds, LiI-Li 3 PO 4 -P 2 S 5 -based compounds, and Li 10 GeP 2 S 12 -based compounds. I can do it.

なお、本明細書において、硫化物系固体電解質を指す「系化合物」という表現は、「系化合物」の前に記載した「LiS」「P」などの原料を主として含む固体電解質の総称として用いる。例えば、LiS-P系化合物には、LiSとPとを主として含み、さらに他の原料を含む固体電解質が含まれる。LiS-P系化合物に含まれるLiSの割合は、例えばLiS-P系化合物全体に対して50~90質量%である。LiS-P系化合物に含まれるPの割合は、例えばLiS-P系化合物全体に対して10~50質量%である。また、LiS-P系化合物に含まれる他の原料の割合は、例えばLiS-P系化合物全体に対して0~30質量%である。また、LiS-P系化合物には、LiSとPとの混合比を異ならせた固体電解質も含まれる。 In this specification, the expression "compound" referring to a sulfide-based solid electrolyte refers to a solid electrolyte mainly containing raw materials such as "Li 2 S" and "P 2 S 5 " described before "compound". Used as a general term for For example, the Li 2 S--P 2 S 5- based compound includes a solid electrolyte that mainly contains Li 2 S and P 2 S 5 and further contains other raw materials. The proportion of Li 2 S contained in the Li 2 SP 2 S 5 compound is, for example, 50 to 90% by mass based on the entire Li 2 SP 2 S 5 compound. The proportion of P 2 S 5 contained in the Li 2 SP 2 S 5 compound is, for example, 10 to 50% by mass based on the entire Li 2 SP 2 S 5 compound. Further, the proportion of other raw materials contained in the Li 2 S--P 2 S 5 -based compound is, for example, 0 to 30% by mass with respect to the entire Li 2 S--P 2 S 5 -based compound. Furthermore, the Li 2 S--P 2 S 5- based compounds also include solid electrolytes in which the mixing ratio of Li 2 S and P 2 S 5 is varied.

LiS-P系化合物としては、LiS-P、LiS-P-LiI、LiS-P-LiCl、LiS-P-LiBr、LiS-P-LiI-LiBr、LiS-P-LiO、LiS-P-LiO-LiI及びLiS-P-Z(m、nは正の数である。Zは、Ge、ZnまたはGaである。)などを挙げることができる。 Examples of Li 2 S-P 2 S 5- based compounds include Li 2 S-P 2 S 5 , Li 2 S-P 2 S 5 -LiI, Li 2 S-P 2 S 5 -LiCl, Li 2 S-P 2 S 5 -LiBr, Li 2 S-P 2 S 5 -LiI-LiBr, Li 2 S-P 2 S 5 -Li 2 O, Li 2 S-P 2 S 5 -Li 2 O-LiI and Li 2 S- Examples include P 2 S 5 -Z m S n (m and n are positive numbers. Z is Ge, Zn or Ga).

LiS-SiS系化合物としては、LiS-SiS、LiS-SiS-LiI、LiS-SiS-LiBr、LiS-SiS-LiCl、LiS-SiS-B-LiI、LiS-SiS-P-LiI、LiS-SiS-P-LiCl、LiS-SiS-LiPO、LiS-SiS-LiSO及びLiS-SiS-LiMO(x、yは正の数である。Mは、P、Si、Ge、B、Al、Ga又はInである。)などを挙げることができる。 Examples of Li 2 S-SiS 2- based compounds include Li 2 S-SiS 2 , Li 2 S-SiS 2 -LiI, Li 2 S-SiS 2 -LiBr, Li 2 S-SiS 2 -LiCl, and Li 2 S-SiS. 2 -B 2 S 3 -LiI, Li 2 S-SiS 2 -P 2 S 5 -LiI, Li 2 S-SiS 2 -P 2 S 5 -LiCl, Li 2 S-SiS 2 -Li 3 PO 4 , Li 2 S-SiS 2 -Li 2 SO 4 and Li 2 S-SiS 2 -Li x MO y (x, y are positive numbers. M is P, Si, Ge, B, Al, Ga or In ).

LiS-GeS系化合物としては、LiS-GeS及びLiS-GeS-Pなどを挙げることができる。 Examples of the Li 2 S-GeS 2- based compound include Li 2 S-GeS 2 and Li 2 S-GeS 2 -P 2 S 5 .

硫化物系固体電解質は、結晶性材料であってもよく、非晶質材料であってもよい。 The sulfide-based solid electrolyte may be a crystalline material or an amorphous material.

(水素化物系固体電解質)
水素化物系固体電解質材料としては、LiBH、LiBH-3KI、LiBH-PI、LiBH-P、LiBH-LiNH、3LiBH-LiI、LiNH、LiAlH、Li(NHI、LiNH、LiGd(BHCl、Li(BH)(NH)、Li(NH)I及びLi(BH)(NHなどを挙げることができる。
(Hydride solid electrolyte)
Examples of hydride solid electrolyte materials include LiBH 4 , LiBH 4 -3KI, LiBH 4 -PI 2 , LiBH 4 -P 2 S 5 , LiBH 4 -LiNH 2 , 3LiBH 4 -LiI, LiNH 2 , Li 2 AlH 6 , Li( NH2 ) 2I , Li2NH , LiGd( BH4 ) 3Cl , Li2 ( BH4 )( NH2 ), Li3 ( NH2 )I and Li4 ( BH4 )( NH2 ) 3 etc. can be mentioned.

(ポリマー系固体電解質)
ポリマー系固体電解質として、例えばポリエチレンオキサイド系の高分子化合物及びポリオルガノシロキサン鎖及びポリオキシアルキレン鎖からなる群から選ばれる1種以上を含む高分子化合物などの有機系高分子電解質を挙げることができる。また、高分子化合物に非水電解液を保持させた、いわゆるゲルタイプのものを用いることもできる。
(Polymer solid electrolyte)
Examples of the polymer-based solid electrolyte include organic polymer electrolytes such as polyethylene oxide-based polymer compounds and polymer compounds containing one or more types selected from the group consisting of polyorganosiloxane chains and polyoxyalkylene chains. . Furthermore, a so-called gel type material in which a non-aqueous electrolyte is held in a polymer compound can also be used.

固体電解質は、発明の効果を損なわない範囲において、2種以上を併用することができる。 Two or more types of solid electrolytes can be used in combination as long as the effects of the invention are not impaired.

(導電材及びバインダー)
CAM層111が有する導電材としては、上述の(導電材)で説明した材料を用いることができる。また、正極合剤中の導電材の割合についても同様に上述の(導電材)で説明した割合を適用することができる。また、正極が有するバインダーとしては、上述の(バインダー)で説明した材料を用いることができる。
(Conductive material and binder)
As the conductive material included in the CAM layer 111, the materials described in (Conductive Material) above can be used. Moreover, the ratio explained in the above-mentioned (electrically conductive material) can be similarly applied to the ratio of the conductive material in the positive electrode mixture. Further, as the binder included in the positive electrode, the material described in the above (binder) can be used.

(正極集電体)
正極110が有する正極集電体112としては、上述の(正極集電体)で説明した材料を用いることができる。
(Positive electrode current collector)
As the positive electrode current collector 112 included in the positive electrode 110, the material described in (Positive electrode current collector) above can be used.

正極集電体112にCAM層111を担持させる方法としては、正極集電体112上でCAM層111を加圧成型する方法が挙げられる。加圧成型には、冷間プレスや熱間プレスを用いることができる。 A method for supporting the CAM layer 111 on the positive electrode current collector 112 includes a method of pressure-molding the CAM layer 111 on the positive electrode current collector 112. Cold press or hot press can be used for pressure molding.

また、有機溶媒を用いてCAM、固体電解質、導電材及びバインダーの混合物をペースト化して正極合剤とし、得られる正極合剤を正極集電体112の少なくとも一面上に塗布して乾燥させ、プレスし固着することで、正極集電体112にCAM層111を担持させてもよい。 Further, a mixture of CAM, solid electrolyte, conductive material, and binder is made into a paste using an organic solvent to form a positive electrode mixture, and the resulting positive electrode mixture is applied onto at least one surface of the positive electrode current collector 112, dried, and pressed. The CAM layer 111 may be supported on the positive electrode current collector 112 by fixing the CAM layer 111 to the positive electrode current collector 112.

また、有機溶媒を用いてCAM、固体電解質及び導電材の混合物をペースト化して正極合剤とし、得られる正極合剤を正極集電体112の少なくとも一面上に塗布して乾燥させ、焼結することで、正極集電体112にCAM層111を担持させてもよい。 Further, the mixture of CAM, solid electrolyte, and conductive material is made into a paste using an organic solvent to form a positive electrode mixture, and the resulting positive electrode mixture is applied onto at least one surface of the positive electrode current collector 112, dried, and sintered. In this way, the CAM layer 111 may be supported on the positive electrode current collector 112.

正極合剤に用いることができる有機溶媒としては、上述の(正極集電体)で説明した正極合剤をペースト化する場合に用いることができる有機溶媒と同じものを用いることができる。 As the organic solvent that can be used for the positive electrode mixture, the same organic solvent that can be used when making a paste of the positive electrode mixture explained in the above (positive electrode current collector) can be used.

正極合剤を正極集電体112へ塗布する方法としては、上述の(正極集電体)で説明した方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the positive electrode mixture to the positive electrode current collector 112 include the method described in (Positive electrode current collector) above.

以上に挙げられた方法により、正極110を製造することができる。正極110に用いる具体的な材料の組み合わせとしては、本実施形態に記載のCAMと表1~表3に記載する組み合わせが挙げられる。 The positive electrode 110 can be manufactured by the method listed above. Specific combinations of materials used for the positive electrode 110 include the CAM described in this embodiment and the combinations listed in Tables 1 to 3.

Figure 0007455795000001
Figure 0007455795000001

Figure 0007455795000002
Figure 0007455795000002

Figure 0007455795000003
Figure 0007455795000003

(負極)
負極120は、負極活物質層121と負極集電体122とを有している。負極活物質層121は、負極活物質を含む。また、負極活物質層121は、固体電解質及び導電材を含んでいてもよい。負極活物質、負極集電体、固体電解質、導電材及びバインダーは、上述したものを用いることができる。
(Negative electrode)
The negative electrode 120 includes a negative electrode active material layer 121 and a negative electrode current collector 122. The negative electrode active material layer 121 includes a negative electrode active material. Further, the negative electrode active material layer 121 may include a solid electrolyte and a conductive material. As the negative electrode active material, negative electrode current collector, solid electrolyte, conductive material, and binder, those described above can be used.

負極集電体122に負極活物質層121を担持させる方法としては、正極110の場合と同様に、加圧成型による方法、負極活物質を含むペースト状の負極合剤を負極集電体122上に塗布、乾燥後プレスし圧着する方法、及び負極活物質を含むペースト状の負極合剤を負極集電体122上に塗布、乾燥後、焼結する方法が挙げられる。 As a method for supporting the negative electrode active material layer 121 on the negative electrode current collector 122, as in the case of the positive electrode 110, a method of pressure molding, a method of applying a paste-like negative electrode mixture containing a negative electrode active material onto the negative electrode current collector 122, Examples include a method in which a paste-like negative electrode mixture containing a negative electrode active material is applied on the negative electrode current collector 122, dried, and then sintered.

(固体電解質層)
固体電解質層130は、上述の固体電解質を有している。
(Solid electrolyte layer)
The solid electrolyte layer 130 includes the solid electrolyte described above.

固体電解質層130は、上述の正極110が有するCAM層111の表面に、無機物の固体電解質をスパッタリング法により堆積させることで形成することができる。 The solid electrolyte layer 130 can be formed by depositing an inorganic solid electrolyte on the surface of the CAM layer 111 of the above-described positive electrode 110 by sputtering.

また、固体電解質層130は、上述の正極110が有するCAM層111の表面に、固体電解質を含むペースト状の合剤を塗布し、乾燥させることで形成することができる。乾燥後、プレス成型し、さらに冷間等方圧加圧法(CIP)により加圧して固体電解質層130を形成してもよい。 Further, the solid electrolyte layer 130 can be formed by applying a paste-like mixture containing a solid electrolyte to the surface of the CAM layer 111 of the above-described positive electrode 110 and drying it. After drying, the solid electrolyte layer 130 may be formed by press molding and further pressurizing by cold isostatic pressing (CIP).

積層体100は、上述のように正極110上に設けられた固体電解質層130に対し、公知の方法を用いて、固体電解質層130の表面に負極活物質層121が接するように負極120を積層させることで製造することができる。 In the laminate 100, the negative electrode 120 is stacked on the solid electrolyte layer 130 provided on the positive electrode 110 using a known method so that the negative electrode active material layer 121 is in contact with the surface of the solid electrolyte layer 130. It can be manufactured by

以上のような構成のリチウム二次電池において、上述した本実施形態により製造されるCAMを用いているため、リチウム二次電池のサイクル維持率を向上させることができる。 In the lithium secondary battery configured as described above, since the CAM manufactured according to the present embodiment described above is used, the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery can be improved.

また、以上のような構成の正極は、上述した構成のCAMを有するため、リチウム二次電池のサイクル維持率を向上させることができる。 Furthermore, since the positive electrode having the above configuration includes the CAM having the above-described configuration, it is possible to improve the cycle maintenance rate of the lithium secondary battery.

さらに、以上のような構成のリチウム二次電池は、上述した正極を有するため、サイクル維持率の高い二次電池となる。 Furthermore, since the lithium secondary battery configured as described above has the above-described positive electrode, it becomes a secondary battery with a high cycle maintenance rate.

もう一つの側面として、本発明は以下の態様を包含する。
[1]層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、前記リチウム二次電池用正極活物質の平均アスペクト比である第1平均アスペクト比が0.760-0.998以下であり、前記リチウム二次電池用正極活物質の平均包絡度が0.983-0.998以下である、リチウム二次電池用正極活物質。
[2]前記リチウム二次電池用正極活物質の平均円形度が0.915-0.998以下である、[1]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[3]前記リチウム二次電池用正極活物質の平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第2平均アスペクト比が、前記第1平均アスペクト比よりも0.003以上大きい、[1]又は[2]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[4]前記第1平均アスペクト比が、前記平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第3平均アスペクト比よりも0.004以上大きい、[3]に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
[5]式(A)で表される、[1]~[4]の何れか一項に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
Li[Li(Ni(1-y-z)Co1-x]O ・・・(A)
(式A中、Xは、Mn、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される1種以上の元素であり、0<x≦0.10、0.05≦y≦0.30、0.05≦z≦0.35及びy+z<1を満たす。)
[6][1]~[5]の何れか一項に記載のリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極。
[7][6]に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。
In another aspect, the present invention includes the following embodiments.
[1] A positive electrode active material for a lithium secondary battery having a layered structure, wherein the first average aspect ratio, which is the average aspect ratio of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is 0.760-0.998 or less. , a positive electrode active material for a lithium secondary battery, wherein the average degree of envelopment of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 0.983-0.998 or less.
[2] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [1], wherein the average circularity of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 0.915-0.998 or less.
[3] A second average aspect ratio, which is an aspect ratio of particles having a particle size smaller than the average particle size of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is larger than the first average aspect ratio by 0.003 or more, [ 1] or the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to [2].
[4] The lithium secondary battery according to [3], wherein the first average aspect ratio is 0.004 or more larger than the third average aspect ratio, which is the aspect ratio of particles having a particle size equal to or larger than the average particle size. Cathode active material for use.
[5] The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of [1] to [4], which is represented by formula (A).
Li [Li x (Ni (1-y-z) Co y X z ) 1-x ] O 2 ... (A)
(In formula A, X is one or more selected from the group consisting of Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga, B, Si, S, and P. It is an element and satisfies 0<x≦0.10, 0.05≦y≦0.30, 0.05≦z≦0.35, and y+z<1.)
[6] A positive electrode for a lithium secondary battery, comprising the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of [1] to [5].
[7] A lithium secondary battery having the positive electrode for a lithium secondary battery according to [6].

以下、実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following description.

<組成分析>
後述の方法で製造されるCAMの組成分析は、上述の「CAMの組成分析」の方法により行った。
<Composition analysis>
The compositional analysis of the CAM manufactured by the method described below was performed by the method of "Compositional analysis of CAM" described above.

<静的自動画像分析>
CAMの第1~第3平均アスペクト比、平均包絡度、平均円形度、平均粒子径及び粒度分布は、静的自動画像分析装置(モフォロギ4、マルバーン・パナリティカル社)により、上述の方法にて測定した。
<Static automatic image analysis>
The first to third average aspect ratios, average degree of envelopment, average circularity, average particle diameter, and particle size distribution of CAM were determined by the method described above using a static automatic image analyzer (Morphologi 4, Malvern Panalytical). It was measured.

<リチウム二次電池用正極の作製>
後述する製造方法で得られるCAMと導電材(アセチレンブラック)とバインダー(PVdF)とを、CAM:導電材:バインダー=92:5:3(質量比)の組成となるように加えて混練することにより、ペースト状の正極合剤を調製した。正極合剤の調製時には、NMPを有機溶媒として用いた。
<Production of positive electrode for lithium secondary battery>
CAM obtained by the manufacturing method described below, a conductive material (acetylene black), and a binder (PVdF) are added and kneaded so that the composition of CAM: conductive material: binder = 92:5:3 (mass ratio). A paste-like positive electrode mixture was prepared. When preparing the positive electrode mixture, NMP was used as an organic solvent.

得られた正極合剤を、集電体となる厚さ40μmのAl箔に塗布して150℃で8時間真空乾燥を行い、リチウム二次電池用正極を得た。このリチウム二次電池用正極の電極面積は1.65cmとした。 The obtained positive electrode mixture was applied to a 40 μm thick Al foil serving as a current collector and vacuum dried at 150° C. for 8 hours to obtain a positive electrode for a lithium secondary battery. The electrode area of this positive electrode for a lithium secondary battery was 1.65 cm 2 .

<リチウム二次電池(コイン型ハーフセル)の作製>
以下の操作を、アルゴン雰囲気のグローブボックス内で行った。
<リチウム二次電池用正極の作製>で作製したリチウム二次電池用正極を、コイン型電池R2032用のパーツ(宝泉株式会社製)の下蓋にアルミ箔面を下に向けて置き、その上に積層フィルムセパレータ(ポリエチレン製多孔質フィルムの上に、耐熱多孔層を積層した厚さが16μmの積層体)を置いた。ここに電解液を300μl注入した。電解液は、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートの16:10:74(体積比)混合液に、LiPF6を1.3mol/Lとなるように溶解し、炭酸ビニレンを1.0%溶解させたものを用いた。
次に、負極として金属リチウムを用いて、前記負極を積層フィルムセパレータの上側に置き、ガスケットを介して上蓋をし、かしめ機でかしめてリチウム二次電池(コイン型ハーフセルR2032。以下、「コイン型ハーフセル」と称することがある。)を作製した。
<Production of lithium secondary battery (coin type half cell)>
The following operations were performed in a glove box with an argon atmosphere.
Place the positive electrode for a lithium secondary battery prepared in <Preparation of a positive electrode for a lithium secondary battery> on the bottom cover of a coin-type battery R2032 part (manufactured by Hosen Co., Ltd.) with the aluminum foil side facing down. A laminated film separator (a laminate with a thickness of 16 μm in which a heat-resistant porous layer was laminated on a polyethylene porous film) was placed on top. 300 μl of electrolyte was injected here. The electrolyte was a 16:10:74 (volume ratio) mixture of ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1.3 mol/L and vinylene carbonate was dissolved at 1.0%. I used the one that I made.
Next, using metal lithium as the negative electrode, place the negative electrode on the upper side of the laminated film separator, cover the top with a gasket, and swage it with a crimping machine to form a lithium secondary battery (coin-type half cell R2032; hereinafter referred to as "coin-type"). (sometimes referred to as "half cell") was produced.

<サイクル維持率>
上述の方法で作成されたリチウム二次電池について、上述の「サイクル維持率」の測定方法に記載の方法で測定した。
<Cycle maintenance rate>
The lithium secondary battery produced by the method described above was measured by the method described in the method for measuring the "cycle maintenance rate" described above.

(実施例1)
攪拌器及びオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
(Example 1)
After putting water into a reaction tank equipped with a stirrer and an overflow pipe, an aqueous sodium hydroxide solution was added and the liquid temperature was maintained at 50°C.

硫酸ニッケル水溶液と硫酸コバルト水溶液と硫酸アルミニウム水溶液とを、NiとCoとAlとのモル比が0.88:0.09:0.03となるように混合して、混合原料液を調製した。 A mixed raw material solution was prepared by mixing a nickel sulfate aqueous solution, a cobalt sulfate aqueous solution, and an aluminum sulfate aqueous solution so that the molar ratio of Ni, Co, and Al was 0.88:0.09:0.03.

次に、反応槽内に、攪拌下、この混合原料溶液と硫酸アンモニウム水溶液を錯化剤として連続的に添加した。反応槽内の溶液のpHが11.6(測定温度:40℃)になるよう水酸化ナトリウム水溶液を適時滴下し、反応沈殿物1を得た。 Next, this mixed raw material solution and an ammonium sulfate aqueous solution were continuously added as a complexing agent into the reaction tank while stirring. An aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at appropriate times so that the pH of the solution in the reaction tank became 11.6 (measurement temperature: 40°C), and reaction precipitate 1 was obtained.

反応沈殿物1を洗浄した後、脱水、乾燥及び篩別し、Ni、Co及びAlを含む金属複合水酸化物1が得られた。 After washing the reaction precipitate 1, it was dehydrated, dried and sieved to obtain a metal composite hydroxide 1 containing Ni, Co and Al.

金属複合水酸化物1を大気雰囲気中650℃で5時間保持して加熱し、室温まで冷却して金属複合酸化物1を得た。 Metal composite hydroxide 1 was maintained and heated at 650° C. for 5 hours in the air, and then cooled to room temperature to obtain metal composite oxide 1.

金属複合酸化物1に含まれるNi、Co及びAlの合計量1に対するLiの量(モル比)が1.10となるように水酸化リチウムを秤量した。金属複合酸化物1と水酸化リチウムを乳鉢により混合して混合物1を得た。 Lithium hydroxide was weighed so that the amount of Li (molar ratio) to the total amount of Ni, Co, and Al contained in the metal composite oxide 1 was 1.10. Mixture 1 was obtained by mixing metal composite oxide 1 and lithium hydroxide in a mortar.

この混合物1を内径が300mmの回転筒を有するロータリーキルン(タナベ社製)に投入し、回転速度0.67rpm、焼成炉内の温度を690℃とし、酸素含有雰囲気下で2時間保持して加熱し、金属複合酸化物1と水酸化リチウムとの反応物1を得た。 This mixture 1 was put into a rotary kiln (manufactured by Tanabe Co., Ltd.) having a rotary cylinder with an inner diameter of 300 mm, and the rotation speed was 0.67 rpm, the temperature inside the kiln was 690°C, and the mixture was kept in an oxygen-containing atmosphere for 2 hours to heat it. , Reactant 1 of metal composite oxide 1 and lithium hydroxide was obtained.

得られた反応物1をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕後、ピンミル(ミルシステム社製、インパクトミル)を用い、7000rpmで解砕した。 The obtained reaction product 1 was crushed using a disc mill (MKCA6-2, manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd.) at 1200 rpm, and then crushed at 7000 rpm using a pin mill (manufactured by Mill System Co., Ltd., Impact Mill).

解砕した反応物1を内径が300mmの回転筒を有するロータリーキルン(タナベ社製)に投入した。回転速度0.67rpm、焼成炉内の温度を770℃とし、酸素含有雰囲気下で2時間保持して反応物1を焼成し焼成物1を得た。 The crushed reaction product 1 was placed in a rotary kiln (manufactured by Tanabe Co., Ltd.) having a rotating cylinder with an inner diameter of 300 mm. The rotational speed was 0.67 rpm, the temperature in the firing furnace was 770° C., and the reactant 1 was fired by holding it in an oxygen-containing atmosphere for 2 hours to obtain a fired product 1.

得られた焼成物1をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕した。 The obtained fired product 1 was crushed using a disc mill (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd., MKCA6-2) at 1200 rpm.

解砕した焼成物1と液温を5℃に調整した純水とを、全体量に対して焼成物重量の割合が30質量%になるように混合し作製したスラリーを20分間撹拌させて洗浄した後、脱水し、250℃で熱処理し、脱水後に残留する水分を乾燥することにより、CAM-1を得た。 A slurry prepared by mixing the crushed fired product 1 and pure water whose liquid temperature was adjusted to 5°C so that the ratio of the weight of the fired product to the total amount is 30% by mass is stirred for 20 minutes and washed. After that, it was dehydrated, heat-treated at 250° C., and the water remaining after dehydration was dried to obtain CAM-1.

CAM-1の組成分析を行ったところ、組成式(A)において、x=0.04、y=0.089、z=0.022であり、元素XはAlであった。 A composition analysis of CAM-1 revealed that in the composition formula (A), x=0.04, y=0.089, and z=0.022, and element X was Al.

(実施例2)
実施例1に記載の方法で得られた混合物1を内径が100mmの回転筒を有するロータリーキルン(ノリタケTCF社製)に投入し、回転速度1.08rpm、焼成炉内の温度を680℃とし、酸素含有雰囲気下で2時間保持して加熱し、反応物2を得た。
(Example 2)
Mixture 1 obtained by the method described in Example 1 was put into a rotary kiln (manufactured by Noritake TCF) having a rotating cylinder with an inner diameter of 100 mm, the rotation speed was 1.08 rpm, the temperature inside the kiln was 680°C, and oxygen was added. The reaction product 2 was obtained by holding and heating the mixture for 2 hours in a containing atmosphere.

得られた反応物2をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕後、ピンミル(ミルシステム社製、インパクトミル)を用い、20000rpmで解砕した。 The obtained reaction product 2 was crushed using a disc mill (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd., MKCA6-2) at 1200 rpm, and then crushed at 20000 rpm using a pin mill (manufactured by Mill System Co., Ltd., Impact Mill).

解砕した反応物2を内径が100mmの回転筒を有するロータリーキルン(ノリタケTCF社製)に投入した。回転速度1.08rpm、焼成炉内の温度を720℃とし、酸素含有雰囲気下で2時間保持して反応物2を焼成し焼成物2を得た。 The crushed reaction product 2 was placed in a rotary kiln (manufactured by Noritake TCF) having a rotating cylinder with an inner diameter of 100 mm. The rotational speed was 1.08 rpm, the temperature in the firing furnace was 720° C., and the reaction product 2 was fired by holding it in an oxygen-containing atmosphere for 2 hours to obtain a fired product 2.

得られた焼成物2をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕した。 The obtained fired product 2 was crushed using a disc mill (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd., MKCA6-2) at 1200 rpm.

解砕した焼成物2を実施例1に記載の方法で洗浄、脱水及び熱処理し、CAM-2を得た。 The crushed baked product 2 was washed, dehydrated and heat treated by the method described in Example 1 to obtain CAM-2.

CAM-2の組成分析を行ったところ、組成式(A)において、x=0.05、y=0.088、z=0.023であり、元素XはAlであった。 A composition analysis of CAM-2 revealed that in the composition formula (A), x=0.05, y=0.088, and z=0.023, and element X was Al.

(比較例1)
実施例1に記載の方法で混合物1を得た。この混合物1をローラーハースキルン(ノリタケカンパニーリミテド社製)の焼成炉内で酸素含有雰囲気下、650℃、5時間保持して混合物1を焼成し、金属複合酸化物1と水酸化リチウムとの反応物C1を得た。
(Comparative example 1)
Mixture 1 was obtained by the method described in Example 1. This mixture 1 was held in a firing furnace of a roller hearth kiln (manufactured by Noritake Company Limited) at 650°C for 5 hours in an oxygen-containing atmosphere to cause the mixture 1 to react with the metal composite oxide 1 and lithium hydroxide. Product C1 was obtained.

得られた反応物C1をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕した。 The obtained reaction product C1 was crushed using a disc mill (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd., MKCA6-2) at 1200 rpm.

次いで、解砕した反応物C1をローラーハースキルン(ノリタケカンパニーリミテド社製)の焼成炉内で720℃、6時間保持して反応物C1を焼成し焼成物C1を得た。 Next, the crushed reactant C1 was held at 720° C. for 6 hours in a roller hearth kiln (manufactured by Noritake Company Limited) to bake the reactant C1 to obtain a baked product C1.

得られた焼成物C1をディスクミル(増幸産業社製、MKCA6-2)を用い、1200rpmの条件で解砕した。 The obtained fired product C1 was crushed using a disc mill (manufactured by Masuko Sangyo Co., Ltd., MKCA6-2) at 1200 rpm.

解砕した焼成物C1を実施例1に記載の方法で洗浄、脱水及び熱処理し、CAM-C1を得た。 The crushed calcined product C1 was washed, dehydrated, and heat treated by the method described in Example 1 to obtain CAM-C1.

CAM-C1の組成分析を行ったところ、組成式(A)において、x=0.04、y=0.089、z=0.022であり、元素XはAlであった。 A compositional analysis of CAM-C1 revealed that in the compositional formula (A), x=0.04, y=0.089, and z=0.022, and element X was Al.

(比較例2)
攪拌器及びオーバーフローパイプを備えた反応槽内に水を入れた後、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、液温を50℃に保持した。
(Comparative example 2)
After putting water into a reaction tank equipped with a stirrer and an overflow pipe, an aqueous sodium hydroxide solution was added and the liquid temperature was maintained at 50°C.

硫酸ニッケル水溶液と硫酸コバルト水溶液と硫酸アルミニウム水溶液とを、NiとCoとAlとのモル比が0.885:0.09:0.025となるように混合して、混合原料液を調製した。 A mixed raw material solution was prepared by mixing a nickel sulfate aqueous solution, a cobalt sulfate aqueous solution, and an aluminum sulfate aqueous solution so that the molar ratio of Ni, Co, and Al was 0.885:0.09:0.025.

次に、反応槽内に、攪拌下、この混合原料溶液と硫酸アンモニウム水溶液を錯化剤として連続的に添加した。反応槽内の溶液のpHが11.6(測定温度:40℃)になるよう水酸化ナトリウム水溶液を適時滴下し、反応沈殿物2を得た。 Next, this mixed raw material solution and an ammonium sulfate aqueous solution were continuously added as a complexing agent into the reaction tank while stirring. An aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise at appropriate times so that the pH of the solution in the reaction tank became 11.6 (measurement temperature: 40° C.) to obtain a reaction precipitate 2.

反応沈殿物2を洗浄した後、脱水、乾燥及び篩別し、Ni、Co及びAlを含む金属複合水酸化物C2が得られた。 After washing the reaction precipitate 2, it was dehydrated, dried and sieved to obtain a metal composite hydroxide C2 containing Ni, Co and Al.

金属複合水酸化物C2を大気雰囲気中650℃で5時間保持して加熱し、室温まで冷却して金属複合酸化物C2を得た。 The metal composite hydroxide C2 was maintained and heated at 650° C. for 5 hours in the air, and then cooled to room temperature to obtain the metal composite oxide C2.

金属複合酸化物C2に含まれるNi、Co及びAlの合計量1に対するLiの量(モル比)が1.10となるように水酸化リチウムを秤量した。金属複合酸化物C2と水酸化リチウムを乳鉢により混合して混合物C2を得た。 Lithium hydroxide was weighed so that the amount of Li (molar ratio) to the total amount of Ni, Co, and Al contained in the metal composite oxide C2 was 1.10. Metal composite oxide C2 and lithium hydroxide were mixed in a mortar to obtain mixture C2.

この混合物C2を用いた以外は、比較例1と同様の方法を実施して、CAM-C2を得た。 CAM-C2 was obtained by carrying out the same method as in Comparative Example 1 except that this mixture C2 was used.

CAM-C2の組成分析を行ったところ、組成式(A)において、x=0.10、y=0.09、z=0.025であり、元素XはAlであった。 A compositional analysis of CAM-C2 revealed that in the compositional formula (A), x=0.10, y=0.09, and z=0.025, and element X was Al.

実施例1~2及び比較例1~2で得られたCAMは、全て層状構造を有していた。
実施例1~2及び比較例1~2のCAMの焼成条件、第1平均アスペクト比、平均包絡度、平均粒子径、粒度分布、第2平均アスペクト比-第1平均アスペクト比、第1平均アスペクト比-第3平均アスペクト比、平均円形度及び各CAMを使用したコイン型ハーフセルのサイクル維持率を表4に示す。
The CAMs obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 all had a layered structure.
Firing conditions for CAM of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2, first average aspect ratio, average degree of envelope, average particle size, particle size distribution, second average aspect ratio - first average aspect ratio, first average aspect Table 4 shows the third average aspect ratio, average circularity, and cycle retention rate of the coin-shaped half cell using each CAM.

Figure 0007455795000004
Figure 0007455795000004

実施例1~2の焼成工程では、ロータリーキルンを使用して一次焼成及び二次焼成を行った。さらに、回転筒の内径が300mmの場合は焼成条件を0.67rpmとし、回転筒の内径が100mmの場合は焼成条件を1.08rpmとなるよう調整した。このようなCAMは、第1平均アスペクト比が0.755-1.000以下であり、平均包絡度が0.983-1.000であった。さらに、CAM-1~CAM-2を用いたコイン型ハーフセルのサイクル維持率は、88%以上であった。 In the firing process of Examples 1 and 2, a rotary kiln was used for primary firing and secondary firing. Further, when the inner diameter of the rotary cylinder was 300 mm, the firing conditions were adjusted to 0.67 rpm, and when the inner diameter of the rotary cylinder was 100 mm, the firing conditions were adjusted to 1.08 rpm. Such a CAM had a first average aspect ratio of 0.755-1.000 or less and an average degree of envelope of 0.983-1.000. Furthermore, the cycle maintenance rate of the coin-shaped half cell using CAM-1 and CAM-2 was 88% or more.

一方で、一次焼成及び二次焼成をローラーハースキルンで行った比較例1~2では、平均アスペクト比又は平均包絡度が上記範囲を満たしていなかった。これは、焼成において混合物が流動せず、二次粒子に等方的に力が加えられなかったためと考えられる。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which the primary firing and secondary firing were performed in a roller hearth kiln, the average aspect ratio or average degree of envelope did not satisfy the above range. This is thought to be because the mixture did not flow during firing and force was not applied isotropically to the secondary particles.

以上のCAM-C1~CAM-C2を用いたコイン型ハーフセルのサイクル維持率は87.9%以下であった。 The cycle maintenance rate of the coin-shaped half cell using the above CAM-C1 to CAM-C2 was 87.9% or less.

本発明によれば、サイクル維持率の高いリチウム二次電池を得ることができるリチウム二次電池用正極活物質、及びこれを用いたリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a positive electrode active material for a lithium secondary battery that can obtain a lithium secondary battery with a high cycle maintenance rate, and a positive electrode for a lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same. can.

1…セパレータ、2…正極、3…負極、4…電極群、5…電池缶、6…電解液、7…トップインシュレーター、8…封口体、10…リチウム二次電池、21…正極リード、31…負極リード、100…積層体、110…正極、111…CAM層、112…正極集電体、113…外部端子、120…負極、121…負極活物質層、122…負極集電体、123…外部端子、130…固体電解質層、200…外装体、200a…開口部、1000…全固体リチウム二次電池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Separator, 2... Positive electrode, 3... Negative electrode, 4... Electrode group, 5... Battery can, 6... Electrolyte, 7... Top insulator, 8... Sealing body, 10... Lithium secondary battery, 21... Positive electrode lead, 31 ...Negative electrode lead, 100... Laminate, 110... Positive electrode, 111... CAM layer, 112... Positive electrode current collector, 113... External terminal, 120... Negative electrode, 121... Negative electrode active material layer, 122... Negative electrode current collector, 123... External terminal, 130... Solid electrolyte layer, 200... Exterior body, 200a... Opening, 1000... All-solid lithium secondary battery

Claims (7)

層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、
前記リチウム二次電池用正極活物質の画像から求められる前記リチウム二次電池用正極活物質のアスペクト比である第1平均アスペクト比が0.755以上1.000以下であり、前記リチウム二次電池用正極活物質の平均包絡度が0.983以上1.000以下であり、前記リチウム二次電池用正極活物質の(D 100 -D )が10μm以上60μm以下であり、
前記リチウム二次電池用正極活物質の画像は、静的自動画像分析装置を用いて取得した200個以上の前記リチウム二次電池用正極活物質の画像であり、
前記D 100 が前記画像に含まれる前記リチウム二次電池用正極活物質のうち最も大きい粒子の粒子径であり、
前記D が前記画像に含まれる前記リチウム二次電池用正極活物質のうち最も小さい粒子径であり、
式(A)で表される、リチウム二次電池用正極活物質。
Li[Li(Ni(1-y-z)Co1-x]O ・・・(A)
(式A中、は、Mn、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S及びPからなる群より選択される1種以上の元素であり、-0.1≦x≦0.2、0≦y≦0.4、0≦z≦0.5、及びy+z<1を満たす。)
A positive electrode active material for a lithium secondary battery having a layered structure,
A first average aspect ratio, which is an aspect ratio of the positive electrode active material for a lithium secondary battery determined from an image of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is 0.755 or more and 1.000 or less, and the lithium secondary battery The average degree of envelopment of the positive electrode active material for lithium secondary batteries is 0.983 or more and 1.000 or less, and (D 100 −D 0 ) of the positive electrode active material for lithium secondary batteries is 10 μm or more and 60 μm or less,
The image of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is an image of 200 or more of the positive electrode active material for a lithium secondary battery obtained using a static automatic image analyzer,
The D 100 is the particle diameter of the largest particle of the positive electrode active material for a lithium secondary battery included in the image,
The D 0 is the smallest particle diameter of the positive electrode active material for a lithium secondary battery included in the image,
A positive electrode active material for a lithium secondary battery represented by formula (A).
Li [Li x (Ni (1-y-z) Co y X z ) 1-x ] O 2 ... (A)
(In formula A, X is one or more selected from the group consisting of Mn, Cu, Ti, Mg, Al, W, Mo, Nb, Zn, Sn, Zr, Ga, B, Si, S, and P. It is an element and satisfies -0.1≦x≦0.2, 0≦y≦0.4, 0≦z≦0.5, and y+z<1.)
前記リチウム二次電池用正極活物質の平均円形度が0.910以上1.000以下である、請求項1に記載のリチウム二次電池用正極活物質。 The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the average circularity of the positive electrode active material for a lithium secondary battery is 0.910 or more and 1.000 or less. 前記第1平均アスペクト比が0.755以上0.999以下である、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池用正極活物質。 The positive electrode active material for a lithium secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the first average aspect ratio is 0.755 or more and 0.999 or less. 前記リチウム二次電池用正極活物質の平均粒子径より小さい粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第2平均アスペクト比が、前記第1平均アスペクト比よりも0.003以上大きい、請求項3に記載のリチウム二次電池用正極活物質。 4. A second average aspect ratio, which is an aspect ratio of particles having a particle size smaller than an average particle size of the positive electrode active material for a lithium secondary battery, is larger than the first average aspect ratio by 0.003 or more. The positive electrode active material for a lithium secondary battery as described above. 前記第1平均アスペクト比が、前記平均粒子径以上の粒子径をもつ粒子のアスペクト比である第3平均アスペクト比よりも0.004以上大きい、請求項4に記載のリチウム二次電池用正極活物質。 5. The positive electrode active for a lithium secondary battery according to claim 4, wherein the first average aspect ratio is 0.004 or more larger than a third average aspect ratio that is an aspect ratio of particles having a particle size larger than or equal to the average particle size. material. 請求項1~5の何れか1つに記載のリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極。 A positive electrode for a lithium secondary battery, comprising the positive electrode active material for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。 A lithium secondary battery comprising the positive electrode for a lithium secondary battery according to claim 6.
JP2021199651A 2021-12-08 2021-12-08 Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries Active JP7455795B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021199651A JP7455795B2 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries
JP2022192054A JP2023085223A (en) 2021-12-08 2022-11-30 Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
PCT/JP2022/045015 WO2023106309A1 (en) 2021-12-08 2022-12-07 Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021199651A JP7455795B2 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022192054A Division JP2023085223A (en) 2021-12-08 2022-11-30 Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023085141A JP2023085141A (en) 2023-06-20
JP7455795B2 true JP7455795B2 (en) 2024-03-26

Family

ID=86730496

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021199651A Active JP7455795B2 (en) 2021-12-08 2021-12-08 Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries
JP2022192054A Pending JP2023085223A (en) 2021-12-08 2022-11-30 Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022192054A Pending JP2023085223A (en) 2021-12-08 2022-11-30 Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery

Country Status (2)

Country Link
JP (2) JP7455795B2 (en)
WO (1) WO2023106309A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015959A (en) 2007-07-30 2010-01-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085539A (en) * 2003-09-05 2005-03-31 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5464348B2 (en) * 2010-02-26 2014-04-09 住友金属鉱山株式会社 Nickel-cobalt composite hydroxide for non-aqueous electrolyte secondary battery positive electrode active material and method for producing the same, and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery positive electrode active material using the nickel-cobalt composite hydroxide
JP5835614B2 (en) * 2011-12-08 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 Non-aqueous secondary battery
TWI651271B (en) * 2016-05-27 2019-02-21 比利時商烏明克公司 Method for producing small-diameter nickel-lithium metal composite oxide powder
JP7396009B2 (en) * 2019-12-10 2023-12-12 三菱マテリアル株式会社 Silicon fine particles and their manufacturing method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015959A (en) 2007-07-30 2010-01-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, manufacturing method, and nonaqueous electrolyte secondary battery using the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023106309A1 (en) 2023-06-15
JP2023085223A (en) 2023-06-20
JP2023085141A (en) 2023-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7460437B2 (en) Positive electrode active material, positive electrode, lithium ion secondary battery, and method for producing positive electrode active material
JP7121165B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7121219B1 (en) Method for producing lithium metal composite oxide
CN113677628A (en) Lithium metal composite oxide powder, positive electrode active material for lithium secondary battery, and method for producing lithium metal composite oxide powder
CN113677627A (en) Lithium composite metal oxide powder and positive electrode active material for lithium secondary battery
JP7471903B2 (en) Lithium metal composite oxide, positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
KR20230056668A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7146140B1 (en) Method for producing lithium metal composite oxide
JP7455795B2 (en) Positive electrode active materials for lithium secondary batteries, positive electrodes for lithium secondary batteries, and lithium secondary batteries
JP7244615B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7284244B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7108095B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, lithium secondary battery, and method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery
JP7233511B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7116267B1 (en) Metal composite compound, method for producing lithium metal composite oxide, and method for producing metal composite compound
JP7181982B1 (en) Precursor powder, positive electrode active material powder, method for producing positive electrode active material powder, positive electrode and lithium secondary battery
JP7204868B1 (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7118187B1 (en) Lithium metal composite oxide, positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
JP7219802B1 (en) Lithium metal composite oxide, positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
CN116114086B (en) Lithium metal composite oxide, positive electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2023142148A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery, positive electrode for lithium secondary battery, lithium secondary battery, and method for producing positive electrode active material for lithium secondary battery
WO2022039088A1 (en) Method for producing lithium metal composite oxide
KR20230006637A (en) Positive electrode active material precursor for lithium secondary battery, manufacturing method of positive electrode active material precursor for lithium secondary battery, and manufacturing method of positive electrode active material for lithium secondary battery
JP2023004695A (en) Method for producing lithium metal complex oxide

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220225

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220628

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221130

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20221213

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20231023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240313

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7455795

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150