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JP2012099470A - リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法およびリチウム二次電池用正極材料の製造方法 - Google Patents

リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法およびリチウム二次電池用正極材料の製造方法 Download PDF

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直之 後藤
Yasuga Obayashi
泰賀 大林
Takehiro Otani
武弘 大谷
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】高品質な正極材料を得ることができるリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法を提供する。
【解決手段】 遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させることにより遷移金属水酸化物を主成分とする固形分を含む原液スラリーを得るスラリー製造工程と、
前記原液スラリー中の固形分の濃縮を行い、濃縮スラリーを得るスラリー濃縮工程と、
前記濃縮スラリーを気流乾燥機に供給し、１００℃以上の高温気体により該濃縮スラリーを、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率が４０重量％以下の粉末となるように乾燥する乾燥工程と、
を有するリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法および当該リチウム二次電池用正極材料前駆体を使用したリチウム二次電池用正極材料の製造方法に関するものである。
リチウム二次電池は、既に、携帯電話やノートパソコン等の電源として実用化されており、更に、自動車用途や電力貯蔵用途などの中・大型用途においても、適用が試みられている。リチウム二次電池は、正極中に含まれる正極活物質としてリチウム複合金属酸化物が用いられている。
リチウム複合金属酸化物の製造方法としては、特許文献１，２に開示されているように、Ｎｉ、Ｍｎなどの遷移金属元素を含有する溶液をアルカリと接触させて遷移金属水酸化物を主成分とする固形分として含むスラリーを得、得られたスラリーを全量ろ過により固液分離して遷移金属水酸化物のウェットケークを得、該ウェットケークを乾燥させる方法により、遷移金属水酸化物からなる乾燥物を正極材料前駆体として得、得られた乾燥物をリチウム化合物と混合し、焼成する方法が知られている。
国際公開第０９／０４１７２２号パンフレット 特開２０１０−２１１２５号公報
上記のリチウム二次電池正極の原料となる正極材料前駆体は、遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させることにより遷移金属水酸化物を主成分とする固形分を含む原液スラリーを得た後、固液分離によるウェットケークを形成し、これを乾燥することにより製造されていたが、この方法は必ずしも大量生産に適しているとはいえなかった。
また、遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させて得られる原液スラリーや該スラリーを固液分離することにより得られたウェットケークは、空気など酸化性雰囲気に長時間曝されると、その主成分である遷移金属水酸化物が酸化され、その一部が遷移金属酸化物に変化する。該遷移金属酸化物は、リチウム二次電池正極材へ変化する際の反応性の面で遷移金属水酸化物に劣るため、遷移金属酸化物がウェットケークを乾燥した後に得られる乾燥物中に残存すると、該乾燥物とリチウム化合物の混合物を焼成して得られるリチウム複合金属酸化物の品質劣化の原因となり、ひいては電池性能向上の阻害要因となるという問題があった。この問題は特に遷移金属水酸化物中にＭｎが含まれる場合には、特に顕著であった。
該正極材料前駆体中への遷移金属酸化物の発生を抑止することは、実験室レベルでは、比較的容易であるが、工業的スケールでは容易では無く、遷移金属酸化物の発生を出来るだけ少なくした正極材料前駆体の製造技術が望まれていた。
そこで本発明は、高品質な正極材料を得ることができるリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法およびかかる方法で得られた前駆体からリチウム二次電池用正極材料の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、下記の発明が上記目的に合致することを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、以下の発明に係るものである。
＜１＞ 遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させることにより遷移金属水酸化物を主成分とする固形分を含む原液スラリーを得るスラリー製造工程と、
前記原液スラリー中の固形分の濃縮を行い、濃縮スラリーを得るスラリー濃縮工程と、
前記濃縮スラリーを気流乾燥機に供給し、１００℃以上の高温気体により該濃縮スラリーを、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率が４０重量％以下の粉末となるように乾燥する乾燥工程と、
を有するリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜２＞ 前記遷移金属元素が、少なくともＭｎを含む前記＜１＞に記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜３＞ 前記スラリー濃縮工程において、クロスフローろ過にてスラリー濃縮を行う前記＜１＞又は＜２＞に記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜４＞ 前記気流乾燥機が、供給された濃縮スラリーを付着させ、付着した濃縮スラリーを乾燥させるための媒体を有する流動層乾燥装置である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜５＞ 前記気流乾燥機における高温気体の入口温度が、１５０℃以上５００℃以下である前記＜４＞記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜６＞ 前記気流乾燥機における高温気体の出口温度が、５０℃以上２００℃以下である前記＜４＞又は＜５＞記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜７＞ 前記気流乾燥機における高温気体が、可燃性気体を燃焼させて得られる気体である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜８＞ 前記気流乾燥機における粉末回収部分にバグフィルタを使用する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
＜９＞ 前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の製造方法により得られたリチウム二次電池用正極材料前駆体をリチウム化合物と混合し、焼成することを特徴とするリチウム二次電池用正極材料の製造方法。
本発明によれば、副生物である遷移金属酸化物が発生する前に濃縮されたスラリーを乾燥物とすることができるため、工業的スケールにおいても高品質なリチウム二次電池用正極材料前駆体を高い生産性にて得ることができる。
クロスフローろ過の概念図である。 膜フィルターを使用したクロスフローろ過システムの模式図である。 強制的に剪断力を発生させる攪拌板を備えたクロスフローろ過システムの模式図である。 本発明に係る流動層乾燥装置の模式図である。 本発明に係る流動層乾燥装置における乾燥機構を説明するための模式図であり、それぞれ（Ａ）はスラリーが媒体に付着した様子、（Ｂ）は媒体に付着したスラリーから溶媒が蒸発して乾燥物になる様子、（Ｃ）は乾燥物が剥離し粉化して吹き上げられる様子を示す図である。 実施例１における乾燥物（正極材料前駆体）のＸ線回折パターンである。 比較例１における乾燥物（正極材料前駆体）のＸ線回折パターンである。 参考例１における乾燥物（正極材料前駆体）のＸ線回折パターンである。
本発明は、先ず、遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させることにより遷移金属水酸化物を主成分とする固形分を含む原液スラリーを得るスラリー製造工程と、
前記原液スラリー中の固形分の濃縮を行い、濃縮スラリーを得るスラリー濃縮工程と、
前記濃縮スラリーを気流乾燥機に供給し、１００℃以上の高温気体により該濃縮スラリーを、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率が４０重量％以下の粉末となるように乾燥する乾燥工程と、を有するリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法に係るものである。
なお、以下、本発明の製造方法において、スラリー製造工程を「工程（１）」、スラリー濃縮工程を「工程（２）」、乾燥工程を「工程（３）」と称す。
まず、工程（１）について説明する。
本発明の製造方法において、上記溶液に含まれる遷移金属元素としては、その水酸化物が、リチウム化合物と混合され、焼成されることにより二次電池の正極活物質となりうるものであれば制限がなく、例えば、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔｉ等を挙げることができる。
この中でも、高容量の二次電池用正極を得るという観点からは、上記溶液が、ＮｉおよびＭｎからなる群から選ばれる１以上の元素を含有することが好ましい。さらに、より高容量の二次電池用正極を得るという観点からは、ＮｉおよびＭｎからなる群から選ばれる１以上の元素に加えて、さらにＣｏおよびＦｅからなる群から選ばれる１以上の元素を含有することが好ましい。
また、本発明の製造方法は、少なくともＭｎを含有する遷移金属元素が原料とする場合に特に好適に使用される。特にＭｎの水酸化物は、他の遷移金属水酸化物より、空気など酸化性雰囲気において酸化されやすい性質があるため、原料となる遷移金属元素にＭｎが含まれる場合、副生物である酸化マンガン（Ｍｎ3Ｏ4）が生成しやすいが、後述するように本発明の製造方法では、気流乾燥機を用いて短時間でスラリーを乾燥することにより、副生物である遷移金属酸化物の発生が抑制される。
上記溶液は、例えば、それぞれの遷移金属元素の金属単体、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、ハロゲン化物、アンモニウム塩、シュウ酸塩、アルコキシドなどを、水やこれらを溶解することが可能なアルコール等の有機溶剤などの溶媒に溶解して作製することができ、溶媒としては通常、水が用いられ、好ましくは純水、イオン交換水などが用いられる。
なお、前記遷移金属元素の単体または化合物が前記溶媒に溶解し難い場合には、それらを塩酸、硫酸、硝酸、酢酸などを含有する溶液に溶解させて作製してもよい。
この中でも遷移金属元素の硫酸塩、例えば、Ｎｉの硫酸塩、Ｍｎの硫酸塩、Ｃｏの硫酸塩およびＦｅの硫酸塩を水に溶解して得られる水溶液であることが好ましい。Ｆｅの硫酸塩としては、２価のＦｅの硫酸塩であることが好ましい。
アルカリとしては、例えば、ＬｉＯＨ（水酸化リチウム）、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、Ｌｉ2ＣＯ3（炭酸リチウム）、Ｎａ2ＣＯ3（炭酸ナトリウム）、Ｋ2ＣＯ3（炭酸カリウム）および（ＮＨ4）2ＣＯ3（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該１種以上の水和物を挙げることができる。
また、アルカリとして、アンモニアを使用することもできる。
アルカリは通常水溶液として用いられる。このアルカリ水溶液におけるアルカリの濃度は、通常０．５〜１０モル／Ｌ程度、好ましくは１〜８モル／Ｌ程度である。また、製造コストの面から、用いるアルカリとしては、ＮａＯＨおよびＫＯＨの無水物並びにその水和物を用いることが好ましい。また、上述のアルカリは２つ以上併用してもよい。
これらの溶媒として使用されるアルカリ水溶液に使用される水は、好ましくは純水および／またはイオン交換水である。また、本発明の効果を損なわない範囲で、アルコールなど水以外の有機溶媒や、ｐＨ調整剤などを含んでいてもよい。
本発明においては、上記遷移金属元素を含有する溶液をアルカリと接触させることで生成する遷移金属水酸化物を含有する原液スラリーを得る。なお、「原液スラリー」とは、大部分が、遷移金属水酸化物を主成分とする固形分（沈殿物）と水などの溶媒とからなるスラリーであり、原液スラリーを得る過程で残った原料、副生塩、例えば、Ｋ2ＳＯ4、添加剤、有機溶剤等を含んでいてもよい。
遷移金属元素を含有する溶液をアルカリと接触させる方法としては、遷移金属元素を含有する溶液にアルカリ水溶液を添加して混合する方法、アルカリ水溶液に遷移金属元素を含有する溶液を添加して混合する方法、水などの溶媒に遷移金属元素を含有する溶液およびアルカリ水溶液を添加して混合する方法を挙げることができる。これらの混合時には、攪拌を伴うことが好ましい。また、上記の接触の方法の中でも、溶媒として水を使用して、アルカリ水溶液に遷移金属元素を含有する水溶液を添加して混合する方法が、ｐＨを一定範囲に保ちやすい点で好ましく用いることができる。この場合、アルカリ水溶液に、遷移金属元素を含有する水溶液を添加混合していくに従い、混合された液のｐＨが低下していく傾向にあるが、このｐＨが９以上、好ましくは１０以上となるように調節しながら、遷移金属元素を含有する水溶液を添加するのがよい。また、遷移金属元素を含有する水溶液およびアルカリ水溶液のうち、いずれか一方または両方の水溶液を４０〜８０℃の温度に保持しながら接触させると、より均一な組成の遷移金属水酸化物を主成分とする固形分が含まれるスラリーを得ることができるため好ましい。
次いで、工程（２）について説明する。
工程（２）においては、上記工程（１）で得られた原液スラリー中の固形分の濃縮を行って濃縮スラリーを得る。なお、「濃縮スラリー」とは、溶媒成分の一部が除去されることによって工程（１）にて得られた原液スラリーより固形分が高濃度になったスラリーをいう。
濃縮スラリー中の固形分濃度は、後工程である乾燥工程の効率を向上させる観点からは、３重量％以上が好ましく、１０重量％以上がより好ましい。
本発明において、スラリーの濃縮は、いかなる方法で行われてもよいが、洗浄が容易であり、不純物の少ない遷移金属水酸化物が得られるクロスフローろ過が好適に使用される。なお、「クロスフローろ過」とは、ろ過対象液として、固形分を含む原液スラリーをろ材に供給し、ろ材を透過したろ液を回収して原液スラリーから溶媒成分を除去することにより、原液スラリー中の固形分の濃縮を行うろ過方法である。
図１に筒状の膜フィルターにおけるクロスフローろ過の概念図を示す。
ろ過対象液として、固形分を含む原液スラリーを膜フィルターの内部に供給し、膜フィルターを透過したろ液を膜フィルターの外面から回収すると共に、原液スラリー中の固形分の濃縮を行う。ここで、膜フィルターは固定して用いられる。
クロスフローろ過では、フィルターの内壁に平行に原液スラリーを流しながらろ過を行い、フィルター内壁に平行して流れるスラリーの剪断力でケーク層を堆積させ難くすることにより、原液スラリーが比較的高濃度の固形分を含む場合においても目詰まりを起こしにくいという利点がある。また、原液スラリーの固形分濃度が変動しても長時間安定したろ過を行うことができる。
図２に本発明の製造方法に係るクロスフローろ過システムの一例を示す。
図２に示すクロスフローろ過システム１０は、原液スラリーを貯留するスラリー貯槽１１と、スラリー貯槽１１からの原液スラリーをろ過してろ液と濃縮スラリーとに分離する筒状の膜フィルター（図１参照）であるフィルター１２とを備えている。
クロスフローろ過システム１０は、スラリー中の遷移金属水酸化物の空気による酸化を抑制するため、スラリーと外気との接触を可能な限り回避できるように設計されており、スラリー貯槽１１は密閉式のタンクであり、その内部雰囲気を不活性ガスに置換することができる。
クロスフローろ過システム１０にてスラリーの濃縮を行う場合、ろ過対象液として上記工程（１）にて得られた原液スラリーを用い、スラリー貯槽１１から原液スラリーを膜フィルター１２の内部に供給し、原液スラリーに含まれる溶媒をろ液として膜フィルター１２の外部に排出することによって、原液スラリー中の固形分（主に遷移金属水酸化物）以外の不純物を溶媒成分と共に除去しつつ、固形分を濃縮して濃縮スラリーを得る。なお、詳しくは後述するが濃縮スラリー中の不純物濃度を低減させるために濃縮スラリーの一部を再度スラリー貯槽１１に循環させ、希釈用の水を添加することによって、濃縮スラリーの固形分の洗浄を行うことが好ましい。
なお、原液スラリーに含まれる不純物としては、原液スラリーを得る過程で残った原料、副生塩、例えば、Ｋ2ＳＯ4、添加剤、有機溶剤等などが挙げられる。
また、高濃度の濃縮スラリーを得る場合などには、ろ材の表面近傍に強制的に剪断力を発生させてろ材表面に形成される前記固形分の層を剥離しながらクロスフローろ過を行うクロスフローろ過システムを用いてもよい。該クロスフローろ過システムでは、ろ材の表面へケーク層が一定厚み以上に堆積することを回避することができ、また目詰まりを起こしにくいため、高いろ過効率を維持することができる。図３にその一例を示す。
図３に示すクロスフローろ過システム３０は、クロスフローろ過装置２０と、スラリー貯槽３１と、送液ポンプ３２と、洗浄水供給設備３３と、を主要部として構成される。
クロスフローろ過システム３０は、スラリー中の遷移金属水酸化物の空気による酸化を抑制するため、スラリーと外気との接触を可能な限り回避できるように設計されており、クロスフローろ過装置２０、スラリー貯槽３１共に密閉式のものであり、その内部雰囲気を不活性ガスに置換することができる。
クロスフローろ過装置２０は、ろ過室２２と、ろ過室２２内に所定の間隔をおいて配置された複数のろ過板２３及び前記ろ過板に隣接配置された複数の撹拌板２４と、前記複数の撹拌板２４を回転させる駆動機構である電動モータ２５を有している。
なお、ろ過板２３は、ろ液排出溝が設けられた板の両面にろ布が貼付けられたものであり、ろ材として機能する。
上記の構成のクロスフローろ過システム３０の運転方法を説明する。
まず、スラリー貯槽３１に原液スラリーが貯留され、該原液スラリーが、送液ポンプ３２によって、クロスフローろ過装置２０のろ過室２２に加圧供給される。加圧供給された原液スラリーは、ろ過室２２の一端部側（スラリー供給口２６側）から他端部側（スラリー排出口２７側）に向かって移動し、ろ過板２３で区切られた空間を通過する。原液スラリーは、ろ過板２３で区切られた空間を通過する際にろ過板２３によってろ過脱水され、他端部側に向かうに従って徐々にスラリー中の固形分濃度が高くなる。
ろ過板２３の間の撹拌板２４はろ過の際には常時回転しており、供給されたスラリーを撹拌し、ろ過板２３の表面近傍に強制的に剪断力を発生させ、ろ過板２３の表面に生成するケーク層を剥離除去する。なお、撹拌板２４の回転速度を制御することにより、スラリー中の固形分の堆積速度と、除去速度を制御して、ろ過板２３の表面に生成するケーク層の厚みを一定とすることにより、ろ過速度を一定にすることができる。
他端部側に到達した、固形分濃度が高くなったスラリー（濃縮スラリー）は、スラリー排出口２７から排出され、スラリー貯槽３１にて回収される。濃縮スラリーの固形分濃度は、濃縮スラリーの流動性が保たれる範囲で任意に調整することができる。
上述のクロスフローろ過システム２０，３０に使用される膜フィルターやろ布としては、原液スラリー中に含まれる固形分の粒子サイズよりも孔径が小さい膜フィルターやろ布が使用される。
膜フィルターとして、セラミック膜フィルター、有機膜フィルターのいずれも使用できるが、耐食性、耐熱性、耐久性に優れた、セラミック膜フィルターが好適に使用される。セラミック膜フィルターは、アルミナ、シリカ、アルミナ、ジルコニア等のセラミックス原料粉末を用い、公知の成形、焼結技術を適用して製造されたものを使用できる。
ろ布としては、スラリー中の固形分の粒子サイズに応じて、粒子がろ布を通過して目漏れしない通気度、具体的には通常は１ｍＬ／ｃｍ2／ｍｉｎ以下、好ましくは０．３ｍＬ／ｃｍ2／ｍｉｎ以下の通気度を有するろ布が使用される。
なお、クロスフローろ過を行うときの条件は、目的とする濃縮スラリーを得ることができる条件にて適宜決定され特に限定されない。
また、濃縮スラリー中の不純物を低減させるために、スラリー中の固形分（遷移金属水酸化物）の洗浄を行うことが好ましい。
固形分の洗浄は、クロスフローろ過を行って原液スラリーから溶媒成分の一部を除去して、濃縮スラリーを形成した後に、該濃縮スラリーに洗浄液を添加し、再度クロスフローろ過を行うことによって行うことができる。濃縮スラリー中の不純物濃度をより低減させるために、洗浄は繰り返し行われることが好ましい。
洗浄の進行度は、例えばろ液の導電率を測定し、電解質の濃度を測定することによって管理することができる。目的の洗浄進行度になったところで水洗を終了して、再度濃縮を行い、目的の不純物濃度になった濃縮スラリーを得る。
洗浄液としては、通常、原液スラリーを形成する際に使用した溶媒と同様のものが使用されるが、これに限定されず、後工程の乾燥工程にて除去できるものであればよい。具体的には、水、エタノール等のアルコール類などが挙げられる。
次いで、工程（３）について説明する。
工程（３）は、濃縮スラリーを気流乾燥機に供給し、気流乾燥機に高温気体を流しながら該濃縮スラリーを、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率が４０重量％以下の粉末となるように乾燥する工程である。この乾燥工程に用いられる気流乾燥機は、被乾燥体と供給した高温気体とで熱交換を行い、被乾燥体を乾燥させる装置である。なお、高温気体とは、１００℃以上、好適には２００℃以上の気体をいう。
高温気体として供給されるガス種としては、通常、空気、あるいは窒素、アルゴン等の不活性ガスが用いられる。これらは、気流乾燥機の外で目的の温度まで加熱された後、気流乾燥機に供給される。
加熱コストを減少させるという観点からは、可燃性気体を燃焼させて得られる気体であることが好ましい。可燃性気体としては、水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アセチレン等やこれらの混合ガスが挙げられる。また、液化石油ガス（ＬＰＧ）や天然ガスを用いることもできる。これらのガス種の中でも、ＬＰＧは燃焼時の熱量が大きく、かつ、比較的安価であるため好適に使用される。
可燃性気体は、通常、酸素（Ｏ２）を含むガス、例えば、酸素ガス、空気により燃焼させる。酸素を含むガスとして、燃焼後の排ガスを再循環して用いてもよい。
高温気体として、可燃性気体を空気により、燃焼させて得られる気体を用いると、空気をそのまま加熱して用いた場合と比較して酸素（Ｏ２）濃度が低くなり、遷移金属水酸化物の酸化を抑制することができるため好ましい。
工程（３）において、遷移金属水酸化物を含有する濃縮スラリーを、高温気体を流しながら、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率４０重量％以下、好適には１５重量％以下の粉末となるように急速に乾燥させることで、該遷移金属水酸化物の酸化を抑制し、遷移金属酸化物の発生を抑制することが可能となり、高品質な正極材料前駆体を得ることができる。また、濃縮スラリーを順次急速に乾燥させることで、大量の濃縮スラリーを処理することができるため、高い生産性にて正極材料前駆体を得ることができる。
なお、「気流乾燥機に供給されてから６０分以内」とは、気流乾燥機に濃縮スラリーを供給してから、気流乾燥機から乾燥後の粉末（正極材料前駆体）が排出されるまでの滞留時間が６０分以内であることを意味する。
また、気流乾燥機における粉末回収部分として、バグフィルタを使用することが好ましい。なお、バグフィルタは、排出される高温気体で劣化しないように耐熱性を有する素材からなるものが使用される。
気流乾燥機としては、供給された濃縮スラリーを付着させ、付着した濃縮スラリーを乾燥させるための媒体を有する流動層乾燥装置が好適である。流動層乾燥装置は、乾燥室内の球体状の媒体に下方からの高温気体を供給して流動層を形成し、流動層に濃縮スラリーを滴下して、乾燥物を得るものであり、加熱された媒体からの熱伝導と、高温気体からの対流伝熱により、被乾燥物を乾燥することができ、流動層の完全混合を利用するため、ムラの少ない乾燥が可能であるという利点がある。流動層乾燥装置としては、例えば、株式会社大川原製作所 スラリードライヤーＳＦＤシリーズを使用することができる。
以下、工程（３）の好適な実施形態として、気流乾燥機として流動層乾燥装置を使用した例を図面を参照して説明する。
図４に示す気流乾燥機（流動層乾燥装置）４０は、工程（２）で得られた濃縮スラリーが貯留される原料貯槽４１と、洗浄水が貯留される水貯槽４２とがスラリー供給管４３にスラリー供給ポンプ４４を介在させて装置本体４５の胴部に接続されている。
装置本体４５の下部には、吸込口に吸気フィルター４６が設けられた吸気管４７が、気体を取り込むための吸込ファン４８と、気体を加熱するための熱源であるフィルターユニット付きの熱交換器４９とを介在させて接続されている。
装置本体４５の上部には、バグフィルタ５０の胴部に接続された排出管５１が接続されている。バグフィルタ５０の上部には、排気ファン５２により排気される排気管５３が接続されている。
装置本体４５内には、複数の球体状の媒体Ｍ（ボール）が格納されている。媒体Ｍとしては、供給されるスラリーと熱交換を効率的に行えるものであればよく、アルミナやジルコニア等のセラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等の耐熱性樹脂材料が適宜使用される。媒体Ｍの平均直径が通常１ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは２ｍｍ〜３ｍｍである。なお、本実施の形態では、媒体Ｍとして平均直径が２ｍｍ〜３ｍｍのアルミナボールとしている。
気流乾燥機内でこのような媒体を使用することにより、濃縮スラリーを媒体に付着させ、高温気体を流して前記媒体に付着した濃縮スラリーから溶媒を蒸発させることで、媒体からの熱伝導と、高温気体の対流伝熱により短時間に乾燥処理を行うことができる。
ここで、工程（３）における気流乾燥機４０の動作および本発明の正極材料前駆体の製造方法について、図４と共に図５を参照しながら詳細に説明する。
装置本体４５内には、吸込ファン４８により吸引された空気が、熱交換器４９によって加熱されたのちに装置本体４５の下部から供給される。供給された空気は、媒体Ｍを吹き上げて流動層Ｆを形成する。
次いで、スラリー供給ポンプ４４により原料貯槽４１に貯留された濃縮スラリーが原料供給管４３を介して装置本体４５内にて形成された流動層Ｆに滴下される。
滴下された濃縮スラリーは、流動層Ｆを構成する媒体Ｍ表面に薄膜状に付着する（図５（Ａ）参照）。媒体Ｍ表面に付着した濃縮スラリーは、加熱された媒体Ｍからの熱伝導と、吹き付けられる高温気体の対流伝熱により溶媒（水分）が蒸発して乾燥して乾燥物となる（図５（Ｂ）参照）。流動層Ｆでは媒体Ｍ同士が衝突することで、媒体Ｍ表面の乾燥物が、剥離し粉化して高温空気と共に上方へ吹き上げられる（図５（Ｃ）参照）。
吹き上げられた乾燥物は、排出管５１を介して粉末回収部分であるバグフィルタ５０へ送出される。
バグフィルタ５０では、粉状体となった正極材料前駆体である乾燥物が下端に設けられた容器５４に収納され、高温空気は排気管５３を介して外部へと排出される。
流動層乾燥装置として、適切な運転条件を選択することによってバグフィルタ５０へ到達した時点において粉末は乾燥した状態とすることができる。
なお、上記気流乾燥機４０の構成を有するスラリードライヤーＳＦＤシリーズを使用する場合においては、工程（３）における「気流乾燥機に供給されてから６０分以内」とは、濃縮スラリーが装置本体４５内に供給されてから、粉末としてバグフィルタ５０へ到達するまでの時間が、６０分以内であることを意味する。
本発明の正極材料前駆体の製造方法では、原料貯槽４１に貯留された濃縮スラリーが装置本体４５内に滴下され、装置本体４５出口における気体温度が５０℃以上２００℃以下、好ましくは１１０℃以上１５０℃以下となるように濃縮スラリーの投入量が調整される。高温気体の流速は任意に設定して良いが、流速の下限としては媒体Ｍが装置本体４５内で流動することが条件として挙げられ、上限としては装置本体４５から飛散しないことが条件として挙げられる。
ここで、加熱装置である熱交換器４９の設定温度は、濃縮スラリーと接触前の気流乾燥機入口では１５０℃以上５００℃以下、好ましくは１８０℃以上３５０℃以下であるのが望ましい。濃縮スラリーと接触する前の高温気体の温度は、加熱装置（熱交換器４９）の能力の範囲内で高くするほどスラリー供給速度を上げることができ、従って乾燥速度を上げることができるが、温度が高すぎると、濃縮スラリーに含有される遷移金属水酸化物が変質するおそれがある。
また、スラリーと接触後では５０℃以上２００℃以下、好ましくは１１０℃以上１５０℃以下であるのが望ましい。これは、スラリーと接触した後の温度が低いほど乾燥速度が大きいが、スラリーの溶媒を十分に蒸発させる蒸気圧を有する温度以上である必要があるためである。溶媒として水を用いる場合は特に１００℃以上であることが好ましく、安定した運転を行うために１１０℃以上であることがより好ましい。また、スラリーと接触した後の温度は乾燥粉末を回収するバグフィルタ５０の耐熱性の上限を超えるものであってはならず、特にスラリーの溶媒として水を用いる場合においては１５０℃以下にすることによって好適な乾燥速度が得られる。
本発明のリチウム二次電池用正極材料の製造方法では、工程（３）により得られる遷移金属水酸化物の乾燥物（正極材料前駆体）をリチウム化合物と混合して得られる混合物を焼成する方法によりリチウム複合金属酸化物を得る。
リチウム化合物としては、水酸化リチウム、塩化リチウム、硝酸リチウムおよび炭酸リチウムからなる群より選ばれる１種以上の無水物並びに該１種以上の水和物を挙げることができる。混合は、乾式混合、湿式混合のいずれによってもよいが、簡便性の観点では、乾式混合が好ましい。混合装置としては、攪拌混合、Ｖ型混合機、Ｗ型混合機、リボン混合機、ドラムミキサー、ボールミル等を挙げることができる。
前記焼成における保持温度としては、６５０℃以上９００℃以下の範囲であることが好ましい。前記保持温度で保持する時間は、通常０．１〜２０時間であり、好ましくは０．５〜８時間である。前記保持温度までの昇温速度は、通常５０℃〜４００℃／時間であり、前記保持温度から室温までの降温速度は、通常１０℃〜４００℃／時間である。また、焼成の雰囲気としては、大気、酸素、窒素、アルゴンまたはそれらの混合ガスを用いることができるが、大気雰囲気が好ましい。
前記焼成の際に、混合物は、反応促進剤を含有していてもよい。
反応促進剤として、具体的には、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＣａＣｌ2、ＭｇＣｌ2、ＳｒＣｌ2、ＢａＣｌ2及びＮＨ4Ｃｌなどの塩化物、Ｎａ2ＣＯ3、Ｋ2ＣＯ3、Ｒｂ2ＣＯ3、Ｃｓ2ＣＯ3、ＣａＣＯ3、ＭｇＣＯ3、ＳｒＣＯ3及びＢａＣＯ3などの炭酸塩、Ｋ2ＳＯ4、Ｎａ2ＳＯ4などの硫酸塩、ＮａＦ、ＫＦ、ＮＨ4Ｆなどのフッ化物、が挙げられる。この中でも、好ましくはＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ及びＢａからなる群から選ばれる１種以上の元素の塩化物、炭酸塩または硫酸塩を挙げることができ、より好ましくはＫＣｌ、Ｋ2ＣＯ3、Ｋ2ＳＯ4である。また、反応促進剤を２種以上併用することもできる。
反応促進剤を混合物に含有させるには、例えば遷移金属水酸化物をリチウム化合物と混合するときに反応促進剤を添加すればよい。
また、反応促進剤は、焼成後のリチウム複合金属酸化物に残留していてもよいし、洗浄、蒸発等により除去されていてもよい。
なお、混合物と反応促進剤との混合割合は、混合物１００重量部中０．１重量部以上１００重量部以下が好ましく、１．０重量部以上２５重量部以下がより好ましい。
また、前記焼成によりリチウム複合金属酸化物を得るが、このリチウム複合金属酸化物はボールミルやジェットミルなどを用いて粉砕してもよい。また、粉砕と焼成を２回以上繰り返してもよい。また、リチウム複合金属酸化物は必要に応じて洗浄あるいは分級することもできる。
上記の方法により得られるリチウム複合金属酸化物は、通常、０．０５μｍ以上１μｍ以下の平均粒径の一次粒子から構成され、一次粒子と、一次粒子が凝集して形成された０．１μｍ以上１００μｍ以下の平均粒径の二次粒子との混合物からなる。一次粒子及び二次粒子の平均粒径は、それぞれＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察することにより、測定することができる。
上記の方法により得られるリチウム複合金属酸化物は、その構造が通常α-ＮａＦｅＯ2型結晶構造、すなわちＲ−３ｍの空間群に帰属される結晶構造である。結晶構造は、リチウム複合金属酸化物について、ＣｕＫαを線源とする粉末Ｘ線回折測定により得られる粉末Ｘ線回折図形から同定することができる。
上記の方法により得られるリチウム複合金属酸化物におけるＬｉの組成としては、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ，Ｃｏ等の遷移金属元素Ｍの合計量（モル）に対し、Ｌｉの量（モル）は、通常、０．５以上１．５以下であり、容量維持率をより高める意味で、０．９５以上１．５以下であることが好ましく、より好ましくは１．０以上１．４以下である。以下の式（Ａ）として表したときには、ｙは、通常、０．５以上１．５以下であり、好ましくは０．９５以上１．５以下、より好ましくは１．０以上１．４以下である。
Ｌｉy（Ｎｉ1-xＭx）Ｏ2 （Ａ）
（ここで、Ｍは、１種以上の遷移金属元素を表し、ｘは、０＜ｘ＜１である。）
また、本発明の効果を損なわない範囲で、上記の方法により得られる本発明のリチウム複合金属酸化物は、遷移金属元素の一部を、他元素で置換してもよい。ここで、他元素としては、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｚｎ等の元素を挙げることができる。
上記の方法により得られるリチウム複合金属酸化物を構成する粒子の表面に、リチウム複合金属酸化物とは異なる化合物を付着させてもよい。このような化合物としては、例えば、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｍｇおよび遷移金属元素からなる群より選ばれる１種以上の元素を含有する化合物、好ましくはＢ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｇａ、ＩｎおよびＳｎからなる群より選ばれる１種以上の元素を含有する化合物、より好ましくはＡｌの化合物を挙げることができ、化合物として具体的には、前記元素の酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、有機酸塩を挙げることができ、好ましくは、酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物である。また、これらの化合物を混合して用いてもよい。これら化合物の中でも、特に好ましい化合物はアルミナである。また、付着後に加熱を行ってもよい。
上記の方法により得られるリチウム複合金属酸化物は、正極活物質として有用であり、二次電池、特に非水電解質二次電池の正極に好適であり、中でもリチウム二次電池用正極材料として好適に使用される。
なお、二次電池用の正極は、上記の方法により得られたリチウム複合金属酸化物を正極活物質として、公知の方法、例えば、国際公開第０９／０４１７２２号パンフレットに記載の方法にて作製することができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を変更しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
試料の評価方法を以下に示す。
＜粉末Ｘ線回折測定＞
粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）は、株式会社リガク製Ultima IVASC-1０を用いて行った。測定は、粉末試料を専用の基板に充填し、ＣｕＫα線源を用いて、電圧４０ｋＶ、電流４０ｍＡの条件で回折角２θ＝１０°〜９０°の範囲にて行った。
＜含水率測定＞
含水率測定は、株式会社エー・アンド・デイ製加熱乾燥式水分計MX-50を用いて行った。粉末試料を装置内の試料皿に約５ｇを静置した後、装置の蓋を閉じ、試料皿温度を１３０℃に設定することで粉末試料中に含まれている水分を蒸発させ、重量減少が認められなくなった時点を完全な乾燥状態、すなわち含水率０と見なす。試料皿に静置した粉末試料の重量に対して、減少した重量の割合を粉末試料の含水率とした。
（実施例１）
「リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造」
工程（１）
攪拌槽内で、水酸化カリウム１００重量部を、蒸留水５３５重量部に添加して、攪拌により水酸化カリウムを完全に溶解させ、水酸化カリウム水溶液（アルカリ水溶液）を調整した。
また、別の攪拌槽内で、蒸留水２５５重量部に、硫酸ニッケル（ＩＩ）六水和物９８．４重量部、硫酸マンガン（ＩＩ）一水和物６４．６重量部および硫酸鉄（ＩＩ）七水和物１１．１重量部を添加して、攪拌により溶解し、ニッケル−マンガン−鉄混合水溶液を得た。
次いで、別の攪拌槽に、蒸留水９３６重量部と前記水酸化カリウム水溶液１５．８重量部を仕込んだ後、液温度を３０℃にて攪拌しながら、前記水酸化カリウム水溶液１６５重量部と前記ニッケル−マンガン−鉄混合水溶液９５．１重量部を滴下することにより、遷移金属水酸化物からなる沈殿物を生成させ、原液スラリーを得た。反応終点のｐＨを測定したところ、ｐＨは１３であった。
工程（２）
次いで、上述の図３の構成を有するクロスフローろ過システムを用いてスラリーの濃縮を行った。なお、クロスフローろ過装置２０として、ロータリーフィルターＲＦ−０２型（寿工業株式会社製）を使用した。
まず、室温下にて、原液スラリー１００重量部をスラリー貯槽３１に仕込み、原液仕込んだスラリーをポンプ３２にて、クロスフローろ過装置２０を経由してスラリー貯槽３１に循環するポンプ循環を、ろ液が５０重量部抜き出されるまで行うことによりスラリーの濃縮を行った。なお、クロスフローろ過装置２０のスラリー供給入口圧力は０．４ＭＰａＧであり、ろ布はＰ２５６０Ｃ（敷島カンバス製）を使用した。
次いで、スラリー貯槽３１内に蒸留水５０重量部を加えて、濃縮スラリーを希釈した後、先の同一条件にて、ろ過を行なった。同様に蒸留水添加ならびにろ過を行なう操作を繰り返し実施した。洗浄終了後、先の濃縮と同一条件にて、ろ液を抜き取りスラリーの濃縮を行った。この時にスラリー貯槽３１内に得られた濃縮スラリー中の固形分濃度１２重量％であった。
工程（３）
次いで、工程（２）により得られた濃縮スラリーを、図４に示す構成の気流乾燥機（流動層乾燥装置）（「スラリードライヤー ＳＦＤ」、株式会社 大川原製作所）にて乾燥を行った。
高温気体として、空気を使用し、図４における装置本体４５の入口温度が２５０℃となるように熱交換器４９を調整すると共に、装置本体４５の出口温度が１４３℃となるようにスラリー供給ポンプ４４によりスラリー供給量を２．４ｋｇ／ｈに調整した。また、高温気体の流速を３．３ｍ／ｓとした。乾燥時間（濃縮スラリーが装置本体４５内に供給されてから、粉末としてバグフィルタ５０へ到達するまでの滞留時間）は、平均的に１分以内であった。
上記条件にて、スラリーの乾燥を行い、粉末状の乾燥物Ｐ1を得た。乾燥物Ｐ1の含水率は、３．５重量％であった。
図６に乾燥物Ｐ1のＸ線回折パターンを示す。図６からわかるように、酸化Ｍｎ（Ｍｎ3Ｏ4）を示すシグナル（２θ＝３６．０８°（ミラー指数３５０））は確認されなかった。
「リチウム二次電池用正極材料の製造」
乾燥物Ｐ1１００重量部に対し、炭酸リチウム５２．２重量部と硫酸カリウム１８．０重量部とをアルミナボールを入れたロッキングミルで４時間混合し、ローラーハースキルンにより８７０℃で６時間保持することで焼成を行ない、室温まで冷却して、焼成品を得た。該焼成品を粉砕し、蒸留水でろ過ならびに洗浄を行ない、１５０℃で６時間の乾燥を行った後に、３００℃で６時間のアニール処理を行うことで、粉末Ｂ1を得た。
粉末Ｘ線回折パターンを測定し、粉末Ｂ1の結晶構造は、Ｒ−３ｍの空間群に帰属される結晶構造であることがわかった。
（比較例１）
「リチウム二次電池用正極材料前駆体の製造」
工程（３）において、気流乾燥機の代わりに濃縮スラリーを乾燥用バットに仕込み、棚段乾燥機（汎用乾燥装置ＡＴ−２０（製造元：旭科学株式会社））を用いて濃縮スラリーを乾燥した以外は、実施例１と同様にして、乾燥物Ｒ1を得た。棚段乾燥機による乾燥条件は、１２０℃、８時間である。得られた乾燥物Ｒ1の含水率は、８重量％であった。
乾燥物Ｒ1のＸ線回折パターンを図７に示す。図７から明らかに、酸化Ｍｎ（Ｍｎ3Ｏ4）を示す３６．０８°（ミラー指数３５０）のシグナルが確認された。
「リチウム二次電池用正極材料の製造」
乾燥物Ｐ1の代わりに乾燥物Ｒ1を使用した以外は、実施例１と同様にして粉末Ｂ2を得た。粉末Ｘ線回折パターンを測定し、粉末Ｂ2の結晶構造は、Ｒ−３ｍの空間群に帰属される結晶構造であることがわかった。
（参考例１）
参考例１として、原液スラリーを固液分離してウェットケークを形成し、該ウェットケークを乾燥する従来の方法にて、リチウム二次電池用正極材料前駆体を製造した。
まず、実施例１における工程（１）と同じ条件で、固形分濃度は３．５重量％の原液スラリーを得た。
次いで、フィルタープレスにて得られたスラリーの固液分離を行った。フィルタープレスには、「ロールフィット フィルタープレス・ドライヤー」（販売元：株式会社 ユーロテック）を使用した。スラリー１００重量部をフィルタープレスに供給し、室温下、ろ過圧力０．４ＭＰａＧ、ろ過時間５０分の条件にてろ過した。次いで、蒸留水を室温下、洗浄圧力０．４〜０．６ＭＰａＧにて供給し、水洗を行った。水洗後、圧搾圧力０．７ＭＰａＧにて、１５分間の圧搾脱水を行った。次いで、減圧フィルタープレスのろ過室内を圧力１０ｋＰａとし、フィルタープレスの各ろ過室の流体供給路に９０℃温水を通水して、１７０分間、予備乾燥を行った。予備乾燥後、フィルタープレスから排出したウェットケーク４．６２重量部を回収した。この時のウェットケークの含水量は湿潤基準で２９．５重量％であった。
得られたウェットケークを、乾燥用バットに仕込み、棚段乾燥機（汎用乾燥装置ＡＴ−２０（製造元：旭科学株式会社））を用いて１２０℃、８時間の条件で乾燥後、フェザーミル粉砕を行い、粉末状の乾燥物Ｘ1を得た。得られた乾燥物Ｘ1の含水率は、３重量％であった。
乾燥物Ｘ1のＸ線回折パターンを図８に示す。図８からわかるように、酸化Ｍｎ（Ｍｎ3Ｏ4）を示す２θ＝３６．０８°（ミラー指数３５０）のシグナルが若干ながら確認された。
「リチウム二次電池用正極材料の製造」
乾燥物Ｐ1の代わりに乾燥物Ｘ1を使用した以外は、実施例１と同様にして粉末Ｂ3を得た。粉末Ｘ線回折パターンを測定し、粉末Ｂ3の結晶構造は、Ｒ−３ｍの空間群に帰属される結晶構造であることがわかった。
＜非水電解質二次電池の作製＞
作製した粉末Ｂ1〜Ｂ3を正極活物質として使用したコイン型の非水電解質二次電池を作製し、充放電試験を実施した。
正極活物質（粉末Ｂ1〜Ｂ3）と導電材（アセチレンブラックと黒鉛を９：１（重量比）で混合したもの）の混合物に、バインダーとしてＰＶｄＦのＮ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰということがある。）溶液を、活物質：導電材：バインダー＝８７：１０：３（重量比）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とし、集電体となる厚さ４０μｍのＡｌ箔に該ペーストを塗布して１５０℃で８時間真空乾燥を行い、正極を得た。
得られた正極に、電解液としてエチレンカーボネート（以下、ＥＣということがある。）とジメチルカーボネート（以下、ＤＭＣということがある。）とエチルメチルカーボネート（以下、ＥＭＣということがある。）の３０：３５：３５（体積比）混合液にＬｉＰＦ6を１モル／リットルとなるように溶解したもの（以下、ＬｉＰＦ6／ＥＣ＋ＤＭＣ＋ＥＭＣと表すことがある。）、セパレータとして積層フィルムを、また、負極として金属リチウムを組み合わせてコイン型電池（Ｒ２０３２）を作製した。
上記のコイン型電池を用いて、２５℃保持下、以下に示す条件で充放電試験を実施した。結果を表１に示す。
＜充放電試験＞
充電最大電圧４．３Ｖ、充電時間８時間、充電電流０．１８ｍＡ／ｃｍ2
放電時は放電最小電圧を２．５Ｖで一定とし、各サイクルにおける放電電流を下記のように変えて放電を行った。各サイクルおける放電による放電容量が高ければ高いほど、高出力を示すことを意味する。
１サイクル目の放電（０．２Ｃ）：放電電流０．１８ｍＡ／ｃｍ2
２サイクル目の放電（１Ｃ） ：放電電流０．８８ｍＡ／ｃｍ2
Figure 2012099470
実施例１と比較例１の放電容量を対比すると、実施例１は放電レート０．２、１Ｃのいずれにおいても、比較例１より大きかった。
また、実施例１は、従来のウェットケーク由来の正極材料を用いた参考例１と同等以上の放電容量を示した。
以上のように、本発明の製造方法によれば、工業的スケールであっても、高品質な正極材料を得ることができることが確認された。
本発明の製造方法は、リチウム二次電池用の正極材料の前駆体を製造するときや、この前駆体から正極材料の製造するときに、好適に用いることができる。
１０ クロスフローろ過システム
１１ スラリー貯槽
１２ フィルター
２０ クロスフローろ過装置
２２ ろ過室
２３ ろ過板
２４ 撹拌板
２５ モータ
２６ スラリー供給口
２７ スラリー排出口
２８ スラリー排出弁
３０ クロスフローろ過システム
３１ スラリー貯槽
３１ａ 撹拌装置
３２ 送液ポンプ
３３ 洗浄水供給設備
Ｐ1，Ｐ2 配管
４０ 気流乾燥機
４１ スラリー貯槽
４２ 水貯槽
４３ スラリー供給管
４４ スラリー供給ポンプ
４５ 装置本体
４６ 吸気フィルター
４７ 吸気管
４８ 吸込ファン
４９ 熱交換器
５０ バグフィルタ
５１ 排出管
５２ 排気ファン
５３ 排気管
５４ 容器
Ｍ 媒体
Ｆ 流動層

Claims (9)

  1. 遷移金属元素を含む溶液をアルカリと接触させることにより遷移金属水酸化物を主成分とする固形分を含む原液スラリーを得るスラリー製造工程と、
    前記原液スラリー中の固形分の濃縮を行い、濃縮スラリーを得るスラリー濃縮工程と、
    前記濃縮スラリーを気流乾燥機に供給し、１００℃以上の高温気体により該濃縮スラリーを、気流乾燥機に供給されてから６０分以内に含水率が４０重量％以下の粉末となるように乾燥する乾燥工程と、
    を有することを特徴とするリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  2. 前記遷移金属元素が、少なくともＭｎを含む請求項１に記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  3. 前記スラリー濃縮工程において、クロスフローろ過にてスラリー濃縮を行う請求項１又は２に記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  4. 前記気流乾燥機が、供給された濃縮スラリーを付着させ、付着した濃縮スラリーを乾燥させるための媒体を有する流動層乾燥装置である請求項１から３のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  5. 前記気流乾燥機における高温気体の入口温度が、１５０℃以上５００℃以下である請求項４記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  6. 前記気流乾燥機における高温気体の出口温度が、５０℃以上２００℃以下である請求項４または５記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  7. 前記気流乾燥機における高温気体が、可燃性気体を燃焼させて得られる気体である請求項１から６のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  8. 前記気流乾燥機における粉末回収部分にバグフィルタを使用する請求項１から７のいずれかに記載のリチウム二次電池用正極材料前駆体の製造方法。
  9. 請求項１から８のいずれかに記載の製造方法により得られたリチウム二次電池用正極材料前駆体をリチウム化合物と混合し、焼成することを特徴とするリチウム二次電池用正極材料の製造方法。
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