JP2019192513A - 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子と、前記粒子の表面の少なくとも一部に付着したケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層とを有し、水に浸漬した際に溶出するリチウム量が、前記正極活物質全体に対して、0.05質量%以上0.25質量%以下である、非水系電解質二次電池用正極活物質などによる。
【選択図】図1
Description
図1(A)は、本実施形態に係る非水系電解質二次電池用正極活物質(以下、「正極活物質」、「正極活物質100」ともいう。)を示す図である。図1(A)に示すように、正極活物質100は、ホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子10と、その粒子の表面の少なくとも一部に付着したケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層20とを有する。
リチウムニッケル複合酸化物の粒子10は、リチウム以外の金属成分として、ニッケルのみを含んでもよいが、ニッケル以外の他の元素を含んでもよく、他の金属元素を含むことが好ましい。他の金属元素としては、Co、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、Alなどが挙げられ、リチウムニッケル複合酸化物は、要求される特性に応じて、種々の公知の金属元素を含むことができる。例えば、サイクル特性の向上や充電時の熱安定性の向上の観点から、リチウムニッケル複合酸化物は、コバルトを含むことが好ましい。
上記物質量比において、リチウムの含有量を示すsは、0.95以上1.30以下であることが好ましく、1.0以上1.10以下であることが好ましい。リチウムの物質量比が0.95未満である場合、リチウムニッケル複合酸化物の結晶内でリチウムが占めるべき部位が他の元素で占められ、充放電容量が低下することがある。一方、物質量比が1.30を超える場合、リチウムニッケル複合酸化物と共に充放電に寄与しない余剰分のリチウム化合物が存在することになり、電池抵抗が増大したり、充放電容量が低下したりすることがある。
上記物質量比において、ニッケルの含有量を示す(1−x−y)は、0.55以上0.95以下であることが好ましい。二次電池における電池容量の向上という観点からニッケルの含有量は、上記範囲内で多い方が好ましい。一方、ニッケルの含有量が多い場合、正極合剤ペーストのゲル化が生じやすいが、本実施形態に係る正極活物質は、後述するケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層20を有することにより、高い充放電容量(電池容量)を有し、かつ、正極合剤ペーストのゲル化を抑制することができる。
上記物質量比において、コバルトの含有量を示すxは、0.05以上、0.35以下であることが好ましい。コバルトの物質量比が上記範囲である場合、リチウムニッケル複合酸化物の有する高い充放電容量を維持しつつ、充放電を繰り返した時のサイクル特性や充電時の熱安定性を向上させることができる。
上記物質量比において、元素Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、Alから選ばれる少なくとも1種であり、元素Mの含有量を示すyは、0以上0.1以下であることが好ましい。なお、元素Mを含む場合(Mが0を超える場合)、添加する元素の種類に応じて、サイクル特性や熱安定性の向上、レート特性の向上、電池抵抗の低下など多岐にわたり特性を向上させることができる。一方、元素Mの物質量比が0.10を超える場合、リチウムニッケル複合酸化物の粒子10中のニッケルの含有割合が低下し、充放電容量が低下する傾向がある。
リチウムニッケル複合酸化物の粒子10は、ホウ素(B)を含む。リチウムニッケル複合酸化物の粒子10において、ホウ素の少なくとも一部は、リチウムニッケル複合酸化物の粒子10の結晶構造中に固溶することが好ましい。結晶構造中への固溶や、ホウ素化合物の存在は、粉末X線回折などにより確認することができる。ホウ素が結晶構造中に固溶する場合、ニッケルの一部がホウ素で置換されると考えられる。なお、ホウ素の一部は、一次粒子1及び/又は二次粒子2の表面又は結晶粒界にホウ素を含む化合物として存在してもよいが、二次電池における充放電容量の向上の観点から、結晶構造中に固溶することが好ましい。
正極活物質100は、上述のリチウムニッケル複合酸化物の粒子10の表面の少なくとも一部に付着した、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層20を有する。この被覆層20により、リチウムニッケル複合酸化物の粒子10の表面を被覆した場合、正極合剤スラリーのゲル化を非常に抑制することができる。なお、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物は、ケイ素、亜鉛、アルミニウムを単独で含んでもよく、それぞれを組み合わせて含んでもよい。また、この化合物は、ケイ素、亜鉛、アルミニウムのうち一種以上を含有する酸化物であってもよい。
正極活物質100を水に浸漬した際に溶出するリチウム量(溶出リチウム量)は、正極活物質100全体に対して、0.05質量%以上0.25質量%以下であり、好ましくは0.05質量%以上0.20質量%以下である。溶出リチウム量が上記範囲である場合、正極活物質100を用いた正極合剤ペーストのゲル化が非常に抑制され、かつ、十分な初期充放電量容量を有する。なお、溶出リチウム量は、正極活物質15gを75mlの純水に攪拌分散させた後、10分間静置し、上澄み液10mlを50mlの純水で希釈して、上澄み液中のリチウム量を中和滴定法により測定して、正極活物質全体に対する溶出リチウム量(質量%)を算出した。
図2は、本実施形態に係る非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法(以下、「正極活物質の製造方法」ともいう。)の一例を示す図である。本実施形態の正極活物質の製造方法により、上述した正極活物質100を容易に生産性高く製造することができる。なお、本実施形態の製造方法は、上記の正極活物質100以外の正極活物質を製造してもよい。以下、本実施形態に係る正極活物質の製造方法について、説明する。
まず、ニッケル化合物とホウ素化合物とリチウム化合物を混合する(ステップS10)。本工程により得られた混合物を焼成すること(ステップS20)により、リチウムニッケル複合酸化物を得ることができる。以下、本工程に用いられる材料について説明する。
ニッケル化合物は、ニッケルを含む化合物あれば、公知の化合物を用いることができる。ニッケル化合物は、ニッケル以外の他の元素を含んでもよく、金属元素含むことが好ましい。金属元素としては、Co、Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、Alなどが挙げられ、要求される特性に応じて、種々の金属元素を含むことができる。ニッケル化合物は、例えば、サイクル特性の向上や充電時の熱安定性の向上の観点から、Coを含むことが好ましい。
リチウム化合物は、リチウムを含む化合物あれば、公知の化合物を用いることができ、例えば、水酸化リチウム、炭酸リチウム、酸化リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウム、及び、硫酸リチウムの少なくとも一種を用いてもよい。リチウム化合物としては、ニッケル化合物との反応性、及び、不純物を低減するという観点から、水酸化リチウム、酸化リチウム、炭酸リチウムが好ましく、水酸化リチウムがより好ましい。なお、リチウム化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いてもよい。
式(1):NiO+LiOH+1/4O2→LiNiO2+1/2H2O
ホウ素化合物は、ホウ素を含む化合物であり、公知の化合物を用いることができる。ホウ素化合物としては、入手の容易性、不純物の低減との観点から、ホウ酸(H3BO3)、酸化ホウ素(B2O3)、及び、メタホウ酸リチウム(LiBO2)のうち少なくとも一種が好ましく、ホウ酸、及び、酸化ホウ素のうち少なくとも一種がより好ましい。なお、ホウ素化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いてもよい。
ニッケル化合物とリチウム化合物とニオブ化合物は、微粉が生じない程度に十分に混合することが好ましい。混合が不十分である場合、得られる正極活物質の個々の粒子間でLi/Meにばらつきが生じ、十分な電池特性を得ることができない場合がある。なお、混合には、一般的な混合機を使用することができる。混合機としては、例えば、シェーカーミキサー、レーディゲミキサ、ジュリアミキサ、Vブレンダなどを用いることができる。
次いで、上記の混合工程(ステップS10)により得られた混合物を焼成する(ステップS20)。ホウ素化合物とともに、ニッケル化合物及びリチウム化合物を焼成することにより、ホウ素化合物を含むリチウムニッケル複合酸化物の粒子を得ることができる。また、ホウ素の少なくとも一部は、リチウムニッケル複合酸化物の粒子中に固溶することが好ましい。
次いで、焼成により得られたリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する有機金属化合物を溶媒に溶解させて得られたコーティング液を付着させる(付着工程:ステップS30)。コーティング液の製造方法、及び、付着方法は、特に限定されず公知の方法を用いることができるが、以下の方法で行うことが好ましい。
コーティング液は、上記の有機金属化合物を溶媒に溶解させて得られる(図2、ステップS31)。有機金属化合物は、アルコキシ基を有する金属アルコキシド、及び、前記金属アルコキシドのアルコキシ基の少なくとも一つがアセチルアセトナート、又は、アルキルアセトアセテートで置換された金属キレート化合物のうちの少なくとも一種である。
リチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に、上記のコーティング液を付着させる方法としては、粒子表面に、コーティング液が均一に付着する方法であれば、公知の方法を用いることができ、例えば、リチウムニッケル複合酸化物とコーティング液とを混合して、付着させてもよい。また、コーティング液をより均一に付着させるという観点から、リチウムニッケル複合酸化物の粒子を攪拌混合しつつ、有機金属化合物溶液を液滴状にして噴霧する方法が好ましい。
次いで、コーティング液が付着した上記リチウムニッケル複合酸化物を乾燥する(ステップS40)。乾燥(ステップS40)により、不要な溶媒成分を除去することができる。また、乾燥工程(ステップS40)中、リチウムニッケル複合酸化物の粒子表面にコーティング液中の有機金属化合物/有機金属化合物の加水分解物が吸着結合する。なお、乾燥工程(ステップS40)は、上記の付着工程(ステップS30)と同時に行ってもよく、別々に行ってもよい。
次いで、乾燥(ステップS40)後に得られた乾燥物を熱処理する(ステップS50)。熱処理工程(ステップS50)により、リチウムニッケル複合酸化物の表面に付着したコーティング液中に残留した有機成分や水分を低減することができ、得られるケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層(被膜)の緻密性や結晶性を高めることができる。また、熱処理(ステップS50)により有機金属化合物及び/又は有機金属化合物の加水分解物の一部が、水酸化物あるいは酸化物としてリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に強く結合して、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層(被膜)がはがれにくくなり、かつ、粒子表面により均一に存在することができると考えられる。
上述した本実施形態の製造方法で得られる正極活物質10は、非水系電解質二次電池(以下、「二次電池」ともいう。)の正極に好適に用いることができる。二次電池は、例えば、正極、負極および非水系電解液、セパレータを備える。また、二次電池は、例えば、正極、負極および固体電解液を備えてもよい。また、二次電池は、一般の非水系電解質二次電池と同様の構成要素により構成されてもよい。
上記の正極活物質100を用いて、例えば、以下のようにして、非水系電解質二次電池の正極を作製することができる。
負極には、金属リチウムやリチウム合金等、あるいは、リチウムイオンを吸蔵および脱離できる負極活物質に、結着剤を混合し、適当な溶剤を加えてペースト状にした負極合剤を、銅等の金属箔集電体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて電極密度を高めるべく圧縮して形成したものを使用する。
正極と負極との間には、セパレータを挟み込んで配置する。セパレータは、正極と負極とを分離し、電解質を保持するものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン等の薄い膜で、微少な孔を多数有する膜を用いることができる。
非水系電解液は、支持塩としてのリチウム塩を有機溶媒に溶解したものである。
二次電池の形状は、円筒型、積層型等、種々のものとすることができる。いずれの形状を採る場合であっても、正極および負極を、セパレータを介して積層させて電極体とし、得られた電極体に、非水系電解液を含浸させ、正極集電体と外部に通ずる正極端子との間、および、負極集電体と外部に通ずる負極端子との間を、集電用リード等を用いて接続し、電池ケースに密閉して、非水系電解質二次電池を完成させる。
本実施形態に係る製造方法で得られた正極活物質100を用いた非水系電解質二次電池は、高容量かつ低い正極抵抗を有することができる。特に好ましい形態で得られた正極活物質100を用いた非水系電解質二次電池は、例えば、後述の実施例に示すような2032型コイン電池の正極に用いた場合、190mAh/g以上、好ましくは200mAh/g以上の高い初期放電容を得ることができる。
正極活物質を硝酸で溶解した後、ICP発光分光分析装置(株式会社島津製作所製、ICPS−8100)で測定した。
正極活物質をX線回折装置(PANALYTICAL社製、X‘Pert、PROMRD)により評価した。
正極活物質15gを75mlの純水に攪拌分散させた後、10分間静置させ、上澄み液10mlを50mlの純水で希釈して中和滴定法により上澄み液中のリチウム分を定量し、溶出リチウム量を測定した。
(コイン電池の構造)
正極活物質の容量の評価には、図6に示す構造の2032型コイン電池CBA(以下、「コイン型電池CBA」という)を使用した。コイン型電池CBAは、ケースCAと、ケース内に収容された電極ELと、ウェーブワッシャーWWから構成されている。
初めに、得られた正極活物質20.0gと、アセチレンブラック2.35gと、ポリフッ化ビニリデン1.18gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に分散させたスラリーをAl箔上に1cm2あたり正極活物質が5.0mg存在するように塗布したのち、120℃で30分間、大気中で乾燥し、NMPを除去した。正極活物質が塗布されたAl箔を幅66mmの短冊状に切り取り、荷重1.2tでロールプレスし正極2を作製した。正極2を直径13mmの円形に打ち抜き、真空乾燥機中120℃で12時間乾燥した。
次に、正極2を用いて、コイン型電池1を、露点が−80℃に管理されたAr雰囲気のグローブボックス内で作製した。この際、負極3には、直径14mmの円盤状に打ち抜かれたリチウム箔を用いた。
正極合剤ペーストは、非水系電解質二次電池用正極活物質20.0g、導電助材としてカーボン粉末2.35g、結着剤としてKFポリマーL#7208(固形分8質量%)14.7g、溶媒としてN−メチル−2−ピロリドン(NMP)5.1gを自転公転ミキサーを用いて15分間混練して作製した。正極合剤ペーストの安定性は、作製した正極合剤ペーストを、ポリプロピレン製の密閉容器に入れ、室温で7日管保管した後、観察して評価した。目視確認及びガラス棒で粘度を確認し、流動性を維持しゲル化しなかったものを○、ガラス棒でかき混ぜようとしても固化してかき混ぜることが出来ずゲル化したものを×として評価した。
[リチウムニッケル複合酸化物]
公知技術で作製した平均粒子径13.0μmのニッケル複合酸化物(組成式:Ni0.87Co0.09Al0.04O2)3000gに、106μm篩を用いて106μm以下の部分を分取したホウ酸粉末(H3BO3、和光純薬製)7.46g添加した後、水酸化リチウム(LiOH)1005.15gを加えて混合した。混合は、シェーカーミキサー装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製TURBULA TypeT2C)を用いて行った。なお、上記ニッケル複合酸化物は、晶析法を用いて作製されたニッケル複合水酸化物を熱処理して得た。得られた混合物を酸素気流中(酸素:100容量%)にて750℃で8時間焼成し、冷却した後にハンマーミルで解砕して焼成粉末を得た。
エチルアルコール19.42gにテトラエトキシシラン(Si(OC2H5)4、東京化成工業株式会社製)0.22g、アセチルアセトン0.21g、純水濃度が10質量%となるように希釈したエチルアルコール溶液0.37gを加えて混合した後、60℃に加熱して撹拌し、テトラエトキシシランの加水分解物を含有するコーティング液を得た。
転動流動コーティング装置(パウレック社製、MP−01)中に、上記ホウ素を0.03質量%含有するリチウムニッケル複合酸化物100gを装入し、混合しつつ上記テトラエトキシランの加水分解物を含有する被覆層形成用溶液を噴霧し、被覆させた。噴霧終了後、110℃で4時間乾燥させ、ケイ素化合物で被覆されたホウ素含有リチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として得た。
得られた正極活物質を、アルミナボートに装入し、管状炉中で酸素気流中(酸素:100容量%)にて300℃で1時間熱処理した。得られた正極活物質は、ICP発光分光分析によりケイ素を0.02質量%含有していることが確認された。また、エネルギー分散型X線分析(EDS)では、粒子表面でケイ素(Si)と酸素(O)が検出され、ホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面にケイ素の酸化物を主成分とする被覆層(被膜)が形成されていることが確認された。さらに、エポキシ樹脂に埋め込んだのちにクロスポリッシャー加工して粒子断面を露出させたサンプルを調製し、エネルギー分散型X線分析(EDS)でケイ素の分布状態を確認したところ、ケイ素は粒子表面近傍のみに検出され、得られた正極活物質は、微量のホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に、テトラエトキシシラン、又は、その加水分解物を含有する被膜が形成されたものであることが確認された。また、前述の方法で溶出リチウム量を測定したところ、正極活物質全体に対して0.16質量%であった。
上記熱処理した正極活物質を用いて、前述の方法で評価用コイン電池を作製し、前述の評価方法で初期放電容量を測定したところ、202mAh/gを示した。また、前述の方法で正極合剤ペーストの安定性評価を行ったところ、保管後の正極合剤ペーストは流動性を維持しており、安定性評価結果は〇であった。
コーティング液として、以下の溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、亜鉛化合物被覆したホウ素含有リチウムニッケル複合酸化物を合成した。
[亜鉛を含むコーティング液]
エチルアルコール19.81gに亜鉛(II)アセチルアセトナート(Zn(C5H7O2)2、東京化成工業株式会社製)0.27g、純水濃度が10質量%となるように希釈したエチルアルコール溶液0.19gを加えて混合した後、60℃に加熱して撹拌し、ジエトキシ亜鉛の加水分解物を含有する被覆層形成用溶液を得た。
コーティング液として、以下の溶液を用いた以外は実施例1と同様にして、アルミニウム化合物で被覆したホウ素含有リチウムニッケル複合酸化物を合成した。
[アルミニウム化合物被膜形成用溶液]
エチルアルコール19.63gにアルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート(Al(OC3H7)2(C6H9O3)、川研ファインケミカル株式会社製)0.28g、純水濃度が10質量%となるように希釈したエチルアルコール溶液0.37gを加えて混合した後、60℃に加熱して撹拌し、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレートの加水分解物を含有する被覆層形成用溶液を得た。
熱処理の条件を、酸素気流中(酸素:100容量%)にて400℃で1時間とした以外は実施例3と同様の条件で正極活物質の製造を行い、評価した。得られた正極活物質の評価結果を表1に示す。
ホウ酸粉末の添加量を調整して、得られた焼成粉末(リチウムニッケル複合酸化物)中のホウ素(B)含有量を0.10質量%とした以外は、実施例3と同様の条件で正極活物質の製造を行い、評価した。評価結果を表1に示す。
アルミニウム化合物の被覆量を調整して、得られた正極活物質中のアルミニウムの含有量を0.10質量%とした以外は、実施例3と同様の条件で正極活物質の製造を行い、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1と同様に、公知技術で作成した、平均粒子径13.0μmのニッケル複合酸化物(組成式:Ni0.87Co0.09Al0.04O2)3000gに、水酸化リチウム(LiOH)1005.15gを加えて混合した。混合は、シェーカーミキサー装置(ウィリー・エ・バッコーフェン(WAB)社製TURBULA TypeT2C)を用いて行った。得られた混合物を酸素気流中(酸素:100容量%)にて750℃で8時間焼成し、冷却した後にハンマーミルで解砕して焼成粉末を得た。
実施例1と同様に作成した、ホウ素含有リチウムニッケル複合酸化物に、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物被覆を行わず、粒子表面にケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物被膜が形成されていない正極活物質を製造し、評価した。評価結果を表1に示す。
比較例1で得られた、ホウ素を含有しないリチウムニッケル複合酸化物を用い、実施例3と同様の方法で、アルミニウムを含有する化合物で被覆されたホウ素を含有したリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質として得て、評価した。評価結果を表1に示す。
被覆層形成用溶液を得る際に、純水を添加しなかった以外は、実施例3と同様の条件で正極活物質の製造を行った。得られた非水系電解質二次電池用正極活物質のアルミニウム含有量をICP発光分光分析により分析したところ、狙いのアルミニウム含有量よりも含有量が大幅に低く、正極活物質の評価は行わなかった。
熱処理を行わなかった以外は、実施例3と同様の条件で正極活物質を得て、評価した。評価結果を表1に示す。
実施例のホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)を含む被膜を形成した正極活物質は、溶出リチウム量が低減され、正極合剤ペーストのゲル化を抑制でき、かつ、200mAh/gを超える高い初期放電容量が得られた。
10…リチウムニッケル複合酸化物の粒子
1…一次粒子
2…二次粒子
20…被覆層
CBA…コイン型電池
CA…ケース
PE…正極
NE…負極
GA…ガスケット
PE…正極
NE…負極
SE…セパレータ
Claims (14)
- 非水系電解質二次電池用の正極活物質であって、
ホウ素を含有するリチウムニッケル複合酸化物の粒子と、前記粒子の表面の少なくとも一部に付着したケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する化合物を含む被覆層とを有し、
水に浸漬した際に溶出するリチウム量が、前記正極活物質全体に対して、0.05質量%以上0.25質量%以下である、非水系電解質二次電池用正極活物質。 - 前記ホウ素の含有量が、前記正極活物質全体に対して0.002質量%以上0.15質量%以下である、請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記被覆層中のケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)の含有量の総和が、前記正極活物質全体に対して0.01質量%以上0.15%以下である、請求項1または請求項2に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記リチウムニッケル複合酸化物において、リチウム(Li)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、及び、元素Mの物質量(モル)比が、Li:Ni:Co:M=s:(1−x−y):x:y(ただし、0.95≦s≦1.30、0.05≦x≦0.35、0≦y≦0.1、Mは、Mn、V、Mg、Mo、Nb、TiおよびAlから選ばれる少なくとも1種の元素)で表される、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記リチウムニッケル複合酸化物が、複数の一次粒子が凝集して形成された二次粒子を含み、前記リチウムニッケル複合酸化物の内部に前記ホウ素の少なくとも一部が固溶する、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 前記被覆層が、アルコキシ基を有する有機金属化合物の加水分解生成物を含有する、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。
- 非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法であって、
ニッケル化合物とホウ素化合物とリチウム化合物を混合することと、
前記混合により得られた混合物を焼成することと、
前記焼成により得られたリチウムニッケル複合酸化物の粒子表面に、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、及び、アルミニウム(Al)のうち一種以上を含有する有機金属化合物を溶媒に溶解させて得られたコーティング液を付着させることと、
前記コーティング液が付着した前記リチウムニッケル複合酸化物を乾燥することと、
前記乾燥により得られた乾燥物を酸素雰囲気中にて150℃以上、500℃以下で熱処理することと、
を備え、
前記有機金属化合物は、アルコキシ基を有する金属アルコキシド、及び、前記金属アルコキシドのアルコキシ基の少なくとも一つがアセチルアセトナート、又は、アルキルアセトアセテートで置換された金属キレート化合物のうちの少なくとも一種である、
非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。 - 前記コーティング液は、前記有機金属化合物を加水分解して得られる生成物を含む、請求項7に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記加水分解は、前記コーティング液に純水を加え、室温で攪拌して行う、請求項8に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記ニッケル化合物が、ニッケル水酸化物、及びニッケル酸化物の少なくとも一種である、請求項7〜請求項9のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記リチウム化合物が、水酸化リチウム、炭酸リチウム、酸化リチウム、硝酸リチウム、塩化リチウム、硫酸リチウムのうちの少なくとも一種である、請求項7〜請求項10のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記ホウ素化合物が、ホウ酸(H3BO3)、酸化ホウ素(B2O3)あるいはメタホウ酸リチウム(LiBO2)のうちの少なくとも1種である、請求項7〜請求項11のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記有機金属化合物が、アセチルアセトナート金属錯体である、請求項7〜請求項12のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
- 前記焼成が、酸素雰囲気中、焼成温度の最高温度が700℃以上800℃以下で行われる、請求項7〜請求項13のいずれか一項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
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