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JP2015099659A - Positive electrode active material, positive electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Positive electrode active material, positive electrode, and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP2015099659A
JP2015099659A JP2013238082A JP2013238082A JP2015099659A JP 2015099659 A JP2015099659 A JP 2015099659A JP 2013238082 A JP2013238082 A JP 2013238082A JP 2013238082 A JP2013238082 A JP 2013238082A JP 2015099659 A JP2015099659 A JP 2015099659A
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depth
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祐仁 中澤
Yujin Nakazawa
祐仁 中澤
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive electrode active material capable of achieving a nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in the cycle characteristics, storage characteristics and continuous charging characteristics entirely, and to provide a positive electrode containing the positive electrode active material, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode.SOLUTION: In a positive electrode active material containing a lithium transition metal oxide, and an oxo acid salt, the peak detected by TEM-EDX analysis of the positive electrode active material cross section, TOF-SIMS of a positive electrode active material in the depth direction, or XPS of positive electrode active material in the depth direction includes peak (A) derived from at least one element selected from a group consisting at least of phosphor, sulfur and boron, and peak (B) derived from at least one element selected from a group consisting transition metals, where at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy a predetermined relationship.

Description

本発明は、正極活物質、該正極活物質を含む正極、及び該正極それを備える非水電解質二次電池に関する。   The present invention relates to a positive electrode active material, a positive electrode including the positive electrode active material, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode.

近年の電子技術の発展や環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが用いられている。特に、省エネルギー化への要請が多くあり、それに貢献できるものへの期待はますます高くなっている。蓄電デバイスの代表例であり、非水電解質二次電池の代表例でもあるリチウムイオン二次電池は、従来、主として携帯機器用充電地として使用されていたが、近年ではハイブリッド自動車及び電気自動車用電池としての使用も期待されている。   With the recent development of electronic technology and increasing interest in environmental technology, various electrochemical devices are used. In particular, there are many requests for energy saving, and expectations for what can contribute to it are increasing. Lithium ion secondary batteries, which are representative examples of power storage devices and are also representative examples of nonaqueous electrolyte secondary batteries, have been used mainly as charging places for portable devices, but in recent years, batteries for hybrid vehicles and electric vehicles have been used. The use as is expected.

しかしながら、リチウムイオン二次電池が自動車用途で用いられる場合、従来の携帯機器用として用いられる場合よりも、温度や充放電の条件が過酷になる。そこで、そのような過酷な条件においても二次電池として良好に機能するよう、リチウムイオン二次電池には、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性といった耐久性の更なる向上が求められている。   However, when a lithium ion secondary battery is used in an automotive application, the temperature and charge / discharge conditions are more severe than those used for a conventional portable device. Therefore, in order to function well as a secondary battery even under such severe conditions, the lithium ion secondary battery is required to further improve durability such as cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics.

従来、これらの特性の改良を目指して、特許文献1及び2に記載されている技術が提案されてきた。特許文献1の実施例ではAlPOを正極活物質にコーティングすることが記載されている。特許文献2では、正極活物質の表面に硫黄(S)、リン(P)およびフッ素(F)の少なくとも一種を凝集させることが記載されている。 Conventionally, techniques described in Patent Documents 1 and 2 have been proposed with the aim of improving these characteristics. In an example of Patent Document 1, it is described that AlPO 4 is coated on a positive electrode active material. Patent Document 2 describes that at least one of sulfur (S), phosphorus (P), and fluorine (F) is aggregated on the surface of the positive electrode active material.

更に、特許文献3では、リチウム含有複合酸化物粉末、L元素源(ホウ素及び/又はリン)を含む水溶液を混合し、得られる混合物から水媒体を除去し、焼成する製造方法が記載されている。   Furthermore, Patent Document 3 describes a production method in which an aqueous solution containing a lithium-containing composite oxide powder and an L element source (boron and / or phosphorus) is mixed, an aqueous medium is removed from the resulting mixture, and firing is performed. .

特開2003−7299号公報JP 2003-7299 A 特開2011−82133号公報JP 2011-82133 A 国際公開2006−085588号公報International Publication No. 2006-085588

しかしながら、特許文献1〜3記載されている技術を始めとする従来の技術の中では、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性のすべての耐久性を満足するものは見出されていない。   However, none of the conventional techniques including those described in Patent Documents 1 to 3 have been found that satisfies all the durability of the cycle characteristics, the storage characteristics, and the continuous charge characteristics.

例えば、特許文献1においては、AlPOはリチウムイオン伝導性に乏しく導電性が低下するなどの問題もあり、効果としては不十分である。また、コーティング材に含まれるアルミニウム等の金属元素の一部を正極活物質に固溶させることで耐久性は改善するものの、固溶量が少ないと高温または高充電電圧下におけるサイクル特性を十分に改善することができず、固溶量が多いと充放電容量が低下してしまうといった問題が残っている。 For example, in Patent Document 1, AlPO 4 has a problem that the lithium ion conductivity is poor and the conductivity is lowered, and the effect is insufficient. Durability is improved by dissolving a part of the metal element such as aluminum contained in the coating material in the positive electrode active material. However, if the amount of solid solution is small, the cycle characteristics under high temperature or high charging voltage are sufficient. It cannot be improved, and the problem remains that the charge / discharge capacity decreases when the amount of the solid solution is large.

また、特許文献2においては、耐久性は向上するものの、添加した化合物が原因となって電解液分解やガスが発生、あるいは化合物が電極表面を覆って導電性を阻害したり等の不具合が生じ、耐久性の改善方法としては好ましいものではない。自動車用途等、従来用いられる場合よりも、温度や充放電の条件が過酷な条件での耐久性を満足するには不十分である。   Further, in Patent Document 2, although durability is improved, the added compound causes problems such as decomposition of the electrolytic solution and generation of gas, or the compound covering the electrode surface and hindering conductivity. However, it is not preferable as a method for improving durability. It is insufficient to satisfy the durability under conditions in which the temperature and charging / discharging conditions are severer than those conventionally used for automobiles and the like.

さらに、特許文献3においては、ガス発生は抑制するものの、サイクル特性、保存特性、連続充電特性の改善は不十分である。   Further, in Patent Document 3, although gas generation is suppressed, improvement in cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics is insufficient.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、自動車用途など、従来と同等以上の過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れた非水電解質二次電池を実現可能な正極活物質、該正極活物質を含む正極、及び該正極それを備える非水電解質二次電池を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charging even when used under severe temperature and charge / discharge conditions equivalent to or higher than those of conventional vehicles. It is an object of the present invention to provide a positive electrode active material capable of realizing a nonaqueous electrolyte secondary battery having excellent characteristics, a positive electrode including the positive electrode active material, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode.

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、正極活物質断面の透過型電子顕微鏡−エネルギー分散型X線分析(Transmission Electron Microscope − Energy Dispersive X−ray spectrometry;TEM−EDX)、前記正極活物質の深さ方向における飛行時間二次イオン質量分析(Time Of Flight − Secondary Ion Mass Spectrometer : TOF−SIMS)又は前記正極活物質の深さ方向におけるX線光電子分光分析(X−ray Photoelectron Spectroscopy : XPS)において所定のピークを有する正極活物質であれば、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a transmission electron microscope-energy dispersive X-ray analysis (TEM-EDX; TEM-EDX) of a cross section of a positive electrode active material. ), Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) in the depth direction of the positive electrode active material, or X-ray photoelectron spectroscopy (X-) in the depth direction of the positive electrode active material. It has been found that the positive electrode active material having a predetermined peak in ray photoelectron spectroscopy (XPS) can solve the above-described problems, and the present invention. It came to complete.

すなわち、本発明は下記のとおりである。
〔1〕
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質断面の透過型電子顕微鏡−エネルギー分散型X線分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5
2≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
〔2〕
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向における飛行時間二次イオン質量分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7
1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
〔3〕
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向におけるX線光電子分光分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6
1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
〔4〕
前記ピーク(A)が、少なくともリンに由来するピークを含む、前項〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔5〕
前記オキソ酸塩が、少なくとも(M3+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、MはLi及び遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)を含む、前項〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔6〕
前記オキソ酸塩が、少なくとも(LiMx−13+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、Mは遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を含む)を含む、前項〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔7〕
前記オキソ酸塩が、少なくともLi及び/又はLiMnPOを含む、前項〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔8〕
前記オキソ酸塩が、
Li及び/又はLiMnPOと、
2+y7+z(x≧1、y≧0、z≧0、Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つと、を含む、
前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔9〕
前記オキソ酸塩が、
Li及び/又はLiMnPOと、
(Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つと、を含む、
前項〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔10〕
前記オキソ酸塩が、前記リチウム遷移金属酸化物上の少なくとも一部に付着した、前項〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔11〕
非水電解質二次電池用である、前項〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の正極活物質。
〔12〕
前項〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載の正極活物質を含む、正極。
〔13〕
前項〔12〕に記載の正極と、負極と、非水電解質と、外装体と、を少なくとも備える、非水電解質二次電池。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray analysis of the positive electrode active material cross section is at least:
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5
2 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
[2]
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by time-of-flight secondary ion mass spectrometry in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7
1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
[3]
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by X-ray photoelectron spectroscopy in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6
1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
[4]
The positive electrode active material according to any one of [1] to [3], wherein the peak (A) includes at least a peak derived from phosphorus.
[5]
The oxoacid salt is at least (M x P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1, z ≧ 0, n ≧ 1, M is at least one selected from the group consisting of Li and a transition metal The positive electrode active material according to any one of [1] to [4], including an element).
[6]
The oxoacid salt is at least (LiM x-1 P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1, z ≧ 0, n ≧ 1, M is at least one selected from the group consisting of transition metals) The positive electrode active material according to any one of [1] to [5], including an element).
[7]
The positive electrode active material according to any one of [1] to [6], wherein the oxoacid salt includes at least Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 .
[8]
The oxoacid salt is
Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 ,
At least one compound represented by M x P 2 + y O 7 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0, M represents at least one selected from the group consisting of Mn, Ni, Co and Fe) Including,
The positive electrode active material according to any one of [1] to [7] above.
[9]
The oxoacid salt is
Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 ,
And at least one compound represented by M 2 P 2 O 7 (M represents at least one selected from the group consisting of Mn, Ni, Co, and Fe).
The positive electrode active material according to any one of [1] to [8] above.
[10]
The positive electrode active material according to any one of [1] to [9], wherein the oxoacid salt is attached to at least a part of the lithium transition metal oxide.
[11]
The positive electrode active material according to any one of [1] to [10], which is for a nonaqueous electrolyte secondary battery.
[12]
A positive electrode comprising the positive electrode active material according to any one of [1] to [11].
[13]
A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising at least the positive electrode according to [12], a negative electrode, a non-aqueous electrolyte, and an exterior body.

本発明によれば、自動車用途など、従来と同等以上の過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れた非水電解質二次電池を実現可能な正極活物質、該正極活物質を含む正極、及び該正極それを備える非水電解質二次電池を提供することができる。   According to the present invention, a non-aqueous electrolyte secondary excellent in all of cycle characteristics, storage characteristics and continuous charge characteristics even when used under severe temperature and charge / discharge conditions equal to or higher than conventional, such as automotive applications. A positive electrode active material capable of realizing a battery, a positive electrode including the positive electrode active material, and a nonaqueous electrolyte secondary battery including the positive electrode can be provided.

本実施形態における非水電解質二次電池の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of the nonaqueous electrolyte secondary battery in this embodiment.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.

〔正極活物質〕
本実施形態の正極活物質の第1の態様は、
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質断面の透過型電子顕微鏡−エネルギー分散型X線分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5
2≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
[Positive electrode active material]
The first aspect of the positive electrode active material of this embodiment is
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray analysis of the positive electrode active material cross section is at least:
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
At least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5
2 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)

また、本実施形態の正極活物質の第2の態様は、
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向における飛行時間二次イオン質量分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7
1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
The second aspect of the positive electrode active material of the present embodiment is
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by time-of-flight secondary ion mass spectrometry in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
At least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7
1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)

さらに、本実施形態の正極活物質の第3の態様は、
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向におけるX線光電子分光分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6
1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
Furthermore, the third aspect of the positive electrode active material of the present embodiment is
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by X-ray photoelectron spectroscopy in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
At least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6
1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)

本実施形態に係る正極活物質は、リチウム遷移金属酸化物を含む。より好ましくは、本実施形態に係る正極活物質は、リチウム遷移金属酸化物と、該リチウム遷移金属酸化物の表面の少なくとも1部に存在するオキソ酸塩と、を含む。   The positive electrode active material according to the present embodiment includes a lithium transition metal oxide. More preferably, the positive electrode active material according to the present embodiment includes a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt present on at least a part of the surface of the lithium transition metal oxide.

〔リチウム遷移金属酸化物〕
リチウム遷移金属酸化物としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な公知のものを用いることができ、特に制限されない。その中でも、リチウム遷移金属酸化物としては、例えば、下記一般式(1):
LiMn2−y (1)
(式(1)中、Mは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0<x≦1.3、0.2<y<0.8、3.5<z<4.5である。)
で表される酸化物、下記一般式(2):
Li (2)
(式(2)中、Mは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0<x≦1.3、0.8<y<1.2、1.8<z<2.2である。)
で表される層状酸化物、下記一般式(3):
LiMn2−xMa (3)
(式(3)中、Maは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0.2≦x≦0.7である。)
で表されるスピネル型酸化物、下記一般式(4):
LiMcO (4)
(式(4)中、Mcは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)
で表される酸化物と、下記一般式(5):
LiMdO (5)
(式(5)中、Mdは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)
で表される酸化物との複合酸化物であって、下記一般式(6):
zLiMcO−(1−z)LiMdO (6)
(式(6)中、Mc及びMdは、それぞれ上記式(4)及び(5)におけるものと同義であり、0.1≦z≦0.9である。)
で表されるLi過剰層状酸化物正極活物質、下記一般式(7):
LiMb1−yFePO (7)
(式(7)中、Mbは、Mn及びCoからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示し、0≦y≦1.0である。)
で表されるオリビン型正極活物質、及び、下記一般式(8):
LiMePOF (8)
(式(8)中、Meは、遷移金属元素からなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を示す。)で表される化合物が挙げられる。これらのリチウム遷移金属酸化物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
[Lithium transition metal oxide]
As the lithium transition metal oxide, known materials that can electrochemically occlude and release lithium ions can be used, and are not particularly limited. Among them, as the lithium transition metal oxide, for example, the following general formula (1):
Li x Mn 2- y My O z (1)
(In formula (1), M represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements, and 0 <x ≦ 1.3, 0.2 <y <0.8, 3.5 <z. <4.5.)
An oxide represented by the following general formula (2):
Li x M y O z (2 )
(In the formula (2), M represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements, and 0 <x ≦ 1.3, 0.8 <y <1.2, 1.8 <z. <2.2.)
A layered oxide represented by the following general formula (3):
LiMn 2-x Ma x O 4 (3)
(In formula (3), Ma represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements, and 0.2 ≦ x ≦ 0.7.)
A spinel oxide represented by the following general formula (4):
Li 2 McO 3 (4)
(In formula (4), Mc represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements.)
An oxide represented by the following general formula (5):
LiMdO 2 (5)
(In formula (5), Md represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements.)
A composite oxide with an oxide represented by the following general formula (6):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (6)
(In formula (6), Mc and Md have the same meanings as in formulas (4) and (5), respectively, and 0.1 ≦ z ≦ 0.9.)
Li-excess layered oxide positive electrode active material represented by the following general formula (7):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (7)
(In formula (7), Mb represents at least one element selected from the group consisting of Mn and Co, and 0 ≦ y ≦ 1.0.)
And an olivine-type positive electrode active material represented by the following general formula (8):
Li 2 MePO 4 F (8)
(In formula (8), Me represents at least one element selected from the group consisting of transition metal elements.). These lithium transition metal oxides are used singly or in combination of two or more.

このなかでも、上記一般式(1)、(3)及び(7)で表される、マンガンを含むリチウム遷移金属化合物が好ましい。このようなリチウム遷移金属酸化物を用いることにより、過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。   Among these, the lithium transition metal compound containing manganese represented by the general formulas (1), (3), and (7) is preferable. By using such a lithium transition metal oxide, even when used under severe temperature and charge / discharge conditions, cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics tend to be more excellent.

M、Ma、Mc、Md、及びMeのような、リチウム遷移金属化合物に含まれる遷移金属とは、第3族元素から第11族元素からなる群に含まれる金属をいう。このような遷移金属としては、特に限定されないが、例えば、Ni、Mn、Co、及びFeからなる群より選ばれる少なくとも1つの金属が好ましい。   The transition metal contained in the lithium transition metal compound, such as M, Ma, Mc, Md, and Me, refers to a metal contained in the group consisting of Group 3 elements to Group 11 elements. Such a transition metal is not particularly limited, but for example, at least one metal selected from the group consisting of Ni, Mn, Co, and Fe is preferable.

〔オキソ酸塩〕
本実施形態に係る正極活物質は、オキソ酸塩を含む。さらに、オキソ酸塩は正極活物質の表面に含まれていることがより好ましく、正極活物質の表面に含まれることによってサイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。
[Oxo acid salt]
The positive electrode active material according to this embodiment includes an oxoacid salt. Furthermore, the oxoacid salt is more preferably contained on the surface of the positive electrode active material, and the cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics tend to be more excellent by being contained on the surface of the positive electrode active material.

オキソ酸塩がピーク(A)及びピーク(B)を含有する化合物を含む場合、リチウムイオン伝導性がより向上する観点から、(M3+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、MはLi及び遷移金属のうちからなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)、M2+y7+z(x≧1、y≧0、z≧0、MはLi及び遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)、及びM3+y10+z(x≧1、y≧0、z≧0、MはLi及び遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)からなる群より選ばれる少なくとも1つ含むことが好ましい。これらオキソ酸塩は縮合リン酸塩であることが好ましい。 When the oxoacid salt contains a compound containing peak (A) and peak (B), from the viewpoint of further improving lithium ion conductivity, (M x P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1) , Z ≧ 0, n ≧ 1, M represents at least one element selected from the group consisting of Li and transition metals), M x P 2 + y O 7 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0) , M represents at least one element selected from the group consisting of Li and transition metals), and M x P 3 + y O 10 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0, M consists of Li and transition metals) It is preferable that at least one element selected from the group consisting of at least one element selected from the group is included. These oxo acid salts are preferably condensed phosphates.

また、オキソ酸塩は、少なくともLiを含むことが好ましく、(LiMx−13+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、Mは遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)、LiMx−12+y7+z(x≧1、y≧0、z≧0、Mは遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)、及びLiMx−13+y10+z(x≧1、y≧0、z≧0、Mは遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)が挙げられる。オキソ酸塩がLiを含むことにより、過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。 The oxo acid salt preferably contains at least Li, and (LiM x-1 P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1, z ≧ 0, n ≧ 1, M is a transition metal) LiM x-1 P 2 + y O 7 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0, M represents at least one element selected from the group consisting of transition metals) And LiM x-1 P 3 + y O 10 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0, M represents at least one element selected from the group consisting of transition metals). By including Li in the oxoacid salt, cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics tend to be more excellent even when used under severe temperature and charge / discharge conditions.

また、オキソ酸塩は、少なくともLi及び/又はLiMnPOを含むことが好ましい。このようなLi及び/又はLiMnPOを含むことにより、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。 The oxo acid salt preferably contains at least Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 . By including such Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 , cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics tend to be more excellent.

また、オキソ酸塩は、Li及び/又はLiMnPOに加え、M2+y7+z(Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つ含むことが好ましい。M2+y7+zで表される化合物を含むことにより、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。 Also, oxo acid salt in addition to the Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4, M x P 2 + y O 7 + z (M represents Mn, Ni, the at least one selected from the group consisting of Co and Fe It is preferable that at least one compound represented by By containing M x P 2 + y O 7 + z compound represented by the cycle characteristics, storage characteristics and continuous charge characteristics are more excellent trend.

さらに、オキソ酸塩は、Li及び/又はLiMnPOに加え、M(Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つを含ことが好ましい。Mで表される化合物を含むことにより、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる傾向にある。 Furthermore, in addition to Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 , the oxoacid salt is M 2 P 2 O 7 (M represents at least one selected from the group consisting of Mn, Ni, Co, and Fe) It is preferable to contain at least one compound represented by By including the compound represented by M 2 P 2 O 7 , cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics tend to be more excellent.

〔正極活物質の物性〕
本実施形態の第1の態様では、正極活物質断面の透過型電子顕微鏡−エネルギー分散型X線(TEM−EDX)分析により検出されるピークが、少なくとも、リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5
2≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さ断面におけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
[Physical properties of positive electrode active material]
In the first aspect of the present embodiment, the peak detected by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray (TEM-EDX) analysis of the cross section of the positive electrode active material is selected from the group consisting of at least phosphorus, sulfur and boron. A peak (A) derived from at least one element and a peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals, at least one peak (A), and at least one peak The peak (B) satisfies the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5
2 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) in a cross section at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. (Indicates the intensity of peak (B).)

また、本実施形態の第2の態様では、正極活物質の深さ方向における飛行時間二次イオン質量分析(TOF−SIMS)により検出されるピークが、少なくとも、リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7
1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さ断面におけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
In the second aspect of the present embodiment, the peak detected by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) in the depth direction of the positive electrode active material is at least from the group consisting of phosphorus, sulfur, and boron. A peak (A) derived from at least one selected element and a peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals, at least one peak (A), and at least 1 Two peaks (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7
1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) in a cross section at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. (Indicates the intensity of peak (B).)

さらに、本実施形態の第3の態様では、正極活物質の深さ方向におけるX線光電子分光分析(XPS)により検出されるピークが、少なくとも、リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6
1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さ断面におけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
Furthermore, in the third aspect of the present embodiment, the peak detected by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) in the depth direction of the positive electrode active material is at least one selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron. A peak (A) derived from one element and a peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals, at least one peak (A), and at least one peak (B ) Satisfies the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6
1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) in a cross section at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. (Indicates the intensity of peak (B).)

上記関係式を満たすことで、二次電池に用いた場合に、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れる正極活物質となる。   By satisfying the above relational expression, when used in a secondary battery, the cathode active material is excellent in all of cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics.

(ピーク(A))
ピーク(A)は、TEM−EDX分析、TOF−SIMS、又はXPSにおいて検出される、リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピークである。ピーク(A)は、リチウムイオン伝導性の観点から、リンに由来するピークを含むことが好ましい。
(Peak (A))
The peak (A) is a peak derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron, which is detected by TEM-EDX analysis, TOF-SIMS, or XPS. The peak (A) preferably includes a peak derived from phosphorus from the viewpoint of lithium ion conductivity.

TEM−EDXにおいて、I(A)50nm/I(A)5nmは、0.00001以上0.5以下であり、好ましくは0.001以上0.5以下であり、より好ましくは、0.01以上0.5以下である。ここで、I(A)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれてリン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で少なくなるように構成されたものである。I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001以上0.5以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(A)50nm/I(A)5nmが0.5を超えるとサイクル特性や保存特性が低下し、I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001を下回ると充放電容量が低下する。 In TEM-EDX, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.5 or less, preferably 0.001 or more and 0.5 or less, more preferably 0.01 or more. 0.5 or less. Here, I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur, and boron decreases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. It is. When I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.5 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. On the other hand, when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm exceeds 0.5, cycle characteristics and storage characteristics deteriorate, and when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm falls below 0.00001. Charge / discharge capacity decreases.

TOF−SIMSにおいて、I(A)50nm/I(A)5nmは、0.00001以上0.7以下であり、好ましくは0.001以上0.7以下であり、より好ましくは、0.01以上0.7以下である。ここで、I(A)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれてリン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で少なくなるように構成されたものである。I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001以上0.7以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(A)50nm/I(A)5nmが0.7を超えるとサイクル特性や保存特性が低下し、I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001を下回ると充放電容量が低下する。 In TOF-SIMS, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.7 or less, preferably 0.001 or more and 0.7 or less, more preferably 0.01 or more. 0.7 or less. Here, I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur, and boron decreases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. It is. When I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.7 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. On the other hand, when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm exceeds 0.7, cycle characteristics and storage characteristics deteriorate, and when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm falls below 0.00001. Charge / discharge capacity decreases.

XPSにおいて、I(A)50nm/I(A)5nmは、0.00001以上0.6以下であり、好ましくは0.001以上0.6以下であり、より好ましくは、0.01以上0.6以下である。ここで、I(A)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれてリン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で少なくなるように構成されたものである。I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001以上0.6以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(A)50nm/I(A)5nmが0.6を超えるとサイクル特性や保存特性が低下し、I(A)50nm/I(A)5nmが0.00001を下回ると充放電容量が低下する。 In XPS, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.6 or less, preferably 0.001 or more and 0.6 or less, and more preferably 0.01 or more and 0.00. 6 or less. Here, I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur, and boron decreases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. It is. When I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is 0.00001 or more and 0.6 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. On the other hand, when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm exceeds 0.6, cycle characteristics and storage characteristics deteriorate, and when I (A) 50 nm / I (A) 5 nm falls below 0.00001. Charge / discharge capacity decreases.

(ピーク(B))
ピーク(B)は、TEM−EDX分析、TOF−SIMS、又はXPSにおいて検出される、遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピークである。
ピーク(B)に由来する遷移金属は、リチウム遷移金属酸化物を構成する金属、又はリチウム遷移金属酸化物由来の金属であることが好ましい。ピーク(B)に由来する遷移金属が、リチウム遷移金属酸化物を構成する金属、又はリチウム遷移金属酸化物由来の金属であることにより、正極活物質同士の粒子界面抵抗や、リチウム遷移金属酸化物とオキソ酸塩との界面抵抗が減少する傾向にある。加えて、オキソ酸塩が正極活物質表面に存在する場合において、リチウム遷移金属酸化物を構成する金属を用いることでリチウム遷移金属酸化物とオキソ酸塩との結着力がより向上し、サイクル特性が向上する傾向にある。
ピーク(B)は、リチウムイオン伝導性の観点から、Ni、Mn、Co、及びFeからなる群より選ばれる少なくとも1つの金属に由来するピークを含むことが好ましい。
(Peak (B))
The peak (B) is a peak derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals, which is detected by TEM-EDX analysis, TOF-SIMS, or XPS.
The transition metal derived from the peak (B) is preferably a metal constituting a lithium transition metal oxide or a metal derived from a lithium transition metal oxide. When the transition metal derived from the peak (B) is a metal constituting a lithium transition metal oxide or a metal derived from a lithium transition metal oxide, the particle interface resistance between the positive electrode active materials and the lithium transition metal oxide There is a tendency for the interfacial resistance between the oxoacid salt and the oxoacid salt to decrease. In addition, when the oxoacid salt is present on the surface of the positive electrode active material, by using the metal constituting the lithium transition metal oxide, the binding force between the lithium transition metal oxide and the oxoacid salt is further improved, and the cycle characteristics Tend to improve.
The peak (B) preferably includes a peak derived from at least one metal selected from the group consisting of Ni, Mn, Co, and Fe from the viewpoint of lithium ion conductivity.

TEM−EDXにおいて、I(B)50nm/I(B)5nmは、2.0以上10000以下であり、好ましくは2.0以上1000以下であり、より好ましくは、2.0以上100以下である。ここで、I(B)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれて遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で多くなるように構成されたものである。このようにI(B)50nm/I(B)5nmが2.0以上10000以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(B)50nm/I(B)5nmが10000を超えると充放電容量が低下し、I(B)50nm/I(B)5nmが2.0を下回るとサイクル特性や保存特性が低下する。 In TEM-EDX, I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 2.0 or more and 10000 or less, preferably 2.0 or more and 1000 or less, more preferably 2.0 or more and 100 or less. . Here, I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates the peak (B) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of transition metals increases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. As described above, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 2.0 or more and 10,000 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. In contrast, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm exceeds 10,000, the charge / discharge capacity decreases, and when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is less than 2.0, cycle characteristics and storage are reduced. Characteristics are degraded.

TOF−SIMSにおいて、I(B)50nm/I(B)5nmは、1.5以上10000以下であり、好ましくは1.5以上1000以下であり、より好ましくは、1.5以上100以下である。ここで、I(B)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれて遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で多くなるように構成されたものである。このようにI(B)50nm/I(B)5nmが1.5以上10000以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(B)50nm/I(B)5nmが10000を超えると充放電容量が低下し、I(B)50nm/I(B)5nmが1.5を下回るとサイクル特性や保存特性が低下する。 In TOF-SIMS, I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 1.5 or more and 10000 or less, preferably 1.5 or more and 1000 or less, and more preferably 1.5 or more and 100 or less. . Here, I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates the peak (B) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of transition metals increases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. As described above, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 1.5 or more and 10,000 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. On the other hand, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm exceeds 10,000, the charge / discharge capacity decreases, and when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm falls below 1.5, cycle characteristics and storage are reduced. Characteristics are degraded.

XPSにおいて、I(B)50nm/I(B)5nmは、1.7以上10000以下であり、好ましくは1.7以上1000以下であり、より好ましくは、1.7以上100以下である。ここで、I(B)50nmは、正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。すなわち、本実施形態に係る正極活物質は、表面から正極活物質の中心に向かうにつれて遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素が一定の割合で多くなるように構成されたものである。このようにI(B)50nm/I(B)5nmが1.7以上10000以下であることにより、サイクル特性や保存特性がより向上する。これに対して、I(B)50nm/I(B)5nmが10000を超えると充放電容量が低下し、I(B)50nm/I(B)5nmが1.7を下回るとサイクル特性や保存特性が低下する。 In XPS, I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 1.7 or more and 10,000 or less, preferably 1.7 or more and 1000 or less, and more preferably 1.7 or more and 100 or less. Here, I (B) 50 nm indicates the intensity of the peak (B) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (B) 5 nm indicates the peak (B) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. The strength of is shown. That is, the positive electrode active material according to the present embodiment is configured such that at least one element selected from the group consisting of transition metals increases at a certain rate from the surface toward the center of the positive electrode active material. Thus, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 1.7 or more and 10,000 or less, cycle characteristics and storage characteristics are further improved. On the other hand, when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm exceeds 10,000, the charge / discharge capacity decreases, and when I (B) 50 nm / I (B) 5 nm falls below 1.7, cycle characteristics and storage are reduced. Characteristics are degraded.

TEM−EDXにおいて、I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmの組み合わせは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5かつ2.0≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000であり、好ましくは0.001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5、かつ2.0≦I(B)50nm/I(B)5nm≦1000であり、より好ましくは0.01≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5、かつ2.0≦I(B)50nm/I(B)5nm≦100である。ピーク(A)とピーク(B)のTEM−EDX強度比の組み合わせがこのような範囲であることにより、サイクル特性、保存特性、及び連続充電特性がより向上する。この理由は必ずしも明確ではないが、ピーク(A)のTEM−EDX強度比(I(A)50nm/I(A)5nm)を0.00001以上0.5以下にすることでイオン伝導性が向上し、ピーク(B)のTEM−EDX強度比(I(B)50nm/I(B)5nm)を2.0以上10000以下にすることで正極活物質からの金属溶出が抑制されるためと考えられる。また、ピーク(A)とピーク(B)の強度比を同時に特定の範囲に調整することで、正極表面の反応活性点を安定化させることができ、電解液の分解といった副反応を抑制することができると考えられる。 In TEM-EDX, the combination of I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0. 5 and 2.0 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000, preferably 0.001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5, and 2.0 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 1000, more preferably 0.01 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5 and 2.0 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 100. When the combination of the TEM-EDX intensity ratios of the peak (A) and the peak (B) is in such a range, the cycle characteristics, the storage characteristics, and the continuous charge characteristics are further improved. The reason for this is not necessarily clear, but ionic conductivity is improved by setting the TEM-EDX intensity ratio (I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ) of peak (A) to 0.00001 or more and 0.5 or less. The TEM-EDX intensity ratio (I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ) of the peak (B) is set to 2.0 or more and 10,000 or less to suppress metal elution from the positive electrode active material. It is done. In addition, by simultaneously adjusting the intensity ratio of peak (A) and peak (B) to a specific range, the reaction active sites on the positive electrode surface can be stabilized, and side reactions such as decomposition of the electrolyte can be suppressed. It is thought that you can.

TOF−SIMSにおいて、I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmの組み合わせは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7かつ1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000であり、好ましくは0.001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7、かつ1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦1000であり、より好ましくは0.01≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7、かつ1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦100である。ピーク(A)とピーク(B)のTOF−SIMS強度比の組み合わせがこのような範囲であることにより、サイクル特性、保存特性、及び連続充電特性がより向上する。この理由は必ずしも明確ではないが、ピーク(A)のTOF−SIMS強度比(I(A)50nm/I(A)5nm)を0.00001以上0.7以下にすることでイオン伝導性が向上し、ピーク(B)のTEM−EDX強度比(I(B)50nm/I(B)5nm)を1.5以上10000以下にすることで正極活物質からの金属溶出が抑制されるためと考えられる。また、ピーク(A)とピーク(B)の強度比を同時に特定の範囲に調整することで、正極表面の反応活性点を安定化させることができ、電解液の分解といった副反応を抑制することができると考えられる。 In TOF-SIMS, the combination of I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0. 7 and 1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000, preferably 0.001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7, and 1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 1000, more preferably 0.01 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7, and 1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 100. When the combination of the TOF-SIMS intensity ratios of the peak (A) and the peak (B) is within such a range, cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics are further improved. The reason for this is not necessarily clear, but ion conductivity is improved by setting the TOF-SIMS intensity ratio (I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ) of peak (A) to 0.00001 or more and 0.7 or less. In addition, it is considered that metal elution from the positive electrode active material is suppressed by setting the TEM-EDX intensity ratio (I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ) of the peak (B) to 1.5 or more and 10,000 or less. It is done. In addition, by simultaneously adjusting the intensity ratio of peak (A) and peak (B) to a specific range, the reaction active sites on the positive electrode surface can be stabilized, and side reactions such as decomposition of the electrolyte can be suppressed. It is thought that you can.

XPSにおいて、I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmの組み合わせは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6かつ1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000であり、好ましくは0.001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6、かつ1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦1000であり、より好ましくは0.01≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6、かつ1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦100である。ピーク(A)とピーク(B)のXPSの強度比の組み合わせがこのような範囲であることにより、サイクル特性、保存特性、及び連続充電特性がより向上する。この理由は必ずしも明確ではないが、ピーク(A)のXPSの強度比(I(A)50nm/I(A)5nm)を0.00001以上0.6以下にすることでイオン伝導性が向上し、ピーク(B)のXPS強度比(I(B)50nm/I(B)5nm)を1.7以上10000以下にすることで正極活物質からの金属溶出が抑制されるためと考えられる。また、ピーク(A)とピーク(B)の強度比を同時に特定の範囲に調整することで、正極表面の反応活性点を安定化させることができ、電解液の分解といった副反応を抑制することができると考えられる。 In XPS, the combination of I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm is 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6 and 1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000, preferably 0.001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6 and 1.7 ≦ I (B 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 1000, more preferably 0.01 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6 and 1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B ) 5 nm ≦ 100. When the combination of the XPS intensity ratios of the peak (A) and the peak (B) is within such a range, the cycle characteristics, the storage characteristics, and the continuous charge characteristics are further improved. The reason for this is not necessarily clear, but by increasing the XPS intensity ratio (I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ) of peak (A) to 0.00001 or more and 0.6 or less, ion conductivity is improved. It is considered that elution of metal from the positive electrode active material is suppressed by setting the XPS intensity ratio (I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ) of peak (B) to 1.7 or more and 10,000 or less. In addition, by simultaneously adjusting the intensity ratio of peak (A) and peak (B) to a specific range, the reaction active sites on the positive electrode surface can be stabilized, and side reactions such as decomposition of the electrolyte can be suppressed. It is thought that you can.

ピーク(A)とピーク(B)はTEM−EDX、TOF−SIMS、又はXPSのいずれかの方法で測定することができる。各々のピークの強度(I(A)50nm、I(A)5nm、I(B)50nm及びI(B)5nm)は実施例に記載の方法により測定することができる。なお、分析のために正極活物質の断面を作製する方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、集束イオンビーム(Focused Ion Beam;FIB)によって正極活物質を加工することで正極活物質の断面を作製することができる。例えばピーク(A)のリンを測定する場合、TEM−EDXでは、リン原子を確認し、TOF−SIMSでは、リンの単量体に基づくフラグメントイオンの総和を確認し、XPSではX線照射時のリンに基づく光電子のエネルギーを確認し、強度を算出している。リンの単量体に基づくフラグメントイオンとは、フラグメントイオンの内、リン元素1つと他元素からなるフラグメントイオンのことであり、例えばPOやPOのことを示す。リンに基づく光電子のエネルギーとは、具体的には130±10eVに光電子エネルギーのことである。ホウ素や硫黄元素及び、遷移金属も同様にして測定することができる。TEM−EDXと比較して、TOF−SIMS及びXPSはI(A)50nm/I(A)5nmが僅かに大きな値をとる傾向にあり、I(B)50nm/I(B)5nmに関しては僅かに小さな値をとる傾向にある。更に、XPSと比較してTOF−SIMSはI(A)50nm/I(A)5nmが僅かに大きな値をとる傾向にあり、I(B)50nm/I(B)5nmは僅かに小さな値をとる傾向にある。これらの理由としては、各測定の検出範囲及び検出感度が挙げられる。各測定の検出範囲及び検出感度の違いで僅かな差が生じる傾向にあり、TEM−EDXでは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5、2.0≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000、TOF−SIMSでは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7、1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000、XPSでは、0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6、1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000のいずれかを満たすことでサイクル特性、保存特性及び連続充電特性が優れる傾向にある。 Peak (A) and peak (B) can be measured by any of TEM-EDX, TOF-SIMS, or XPS. The intensity of each peak (I (A) 50 nm , I (A) 5 nm , I (B) 50 nm, and I (B) 5 nm ) can be measured by the method described in Examples. In addition, as a method for producing a cross section of the positive electrode active material for analysis, a conventionally known method can be used. For example, the cross section of the positive electrode active material can be manufactured by processing the positive electrode active material with a focused ion beam (FIB). For example, when measuring phosphorus at peak (A), TEM-EDX confirms the phosphorus atom, TOF-SIMS confirms the sum of the fragment ions based on the phosphorus monomer, and XPS confirms the X-ray irradiation. The energy of photoelectrons based on phosphorus is confirmed, and the intensity is calculated. The fragment ion based on the monomer of phosphorus is a fragment ion composed of one phosphorus element and another element among the fragment ions, and indicates, for example, PO 2 or PO 3 . Specifically, the photoelectron energy based on phosphorus is photoelectron energy of 130 ± 10 eV. Boron and sulfur elements and transition metals can be measured in the same manner. Compared to TEM-EDX, TOF-SIMS and XPS tend to have slightly larger values for I (A) 50 nm / I (A) 5 nm , and slightly for I (B) 50 nm / I (B) 5 nm. Tend to take a small value. Furthermore, compared with XPS, TOF-SIMS has a tendency that I (A) 50 nm / I (A) 5 nm has a slightly larger value, and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm has a slightly smaller value. Tend to take. These reasons include the detection range and detection sensitivity of each measurement. There is a tendency for slight differences to occur due to differences in the detection range and detection sensitivity of each measurement. In TEM-EDX, 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5, 2.0 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000, in TOF-SIMS, 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7, 1.5 ≦ I (B) 50 nm / I ( B) 5 nm ≦ 10000, in XPS, 0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6, 1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000 By satisfying this, cycle characteristics, storage characteristics and continuous charge characteristics tend to be excellent.

ピーク(A)に由来する元素及びピーク(B)に由来する元素がリチウム遷移金属酸化物及びオキソ酸塩の両方に含まれていることにより、リチウム遷移金属酸化物とオキソ酸塩との界面抵抗が減少し、サイクル特性、保存特性及び高速充放電特性がより向上する傾向にある。   Since the element derived from the peak (A) and the element derived from the peak (B) are contained in both the lithium transition metal oxide and the oxo acid salt, the interface resistance between the lithium transition metal oxide and the oxo acid salt And the cycle characteristics, storage characteristics, and high-speed charge / discharge characteristics tend to be further improved.

TEM−EDX、TOF−SIMS、又はXPSのいずれかの測定方法におけるピーク(A)とピーク(B)の強度比は、例えば、リチウム遷移金属酸化物等の正極活物質前駆体を酸で処理する酸処理工程と、酸処理後の正極活物質を焼成する焼成工程とを有する正極活物質の製造方法において、酸処理工程及び/又は焼成工程の条件等を調整することにより制御することができるが、特に制限されない。以下、正極活物質の製造方法について説明する。   The intensity ratio of peak (A) and peak (B) in any of the measurement methods of TEM-EDX, TOF-SIMS, or XPS is, for example, treating a positive electrode active material precursor such as a lithium transition metal oxide with an acid. In the method for producing a positive electrode active material having an acid treatment step and a baking step of baking the positive electrode active material after the acid treatment, it can be controlled by adjusting the conditions of the acid treatment step and / or the baking step. There is no particular restriction. Hereinafter, the manufacturing method of a positive electrode active material is demonstrated.

〔正極活物質の製造方法〕
本実施形態に係る正極活物質の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、リチウム遷移金属酸化物等の正極活物質前駆体を酸で処理する酸処理工程と、酸処理後の正極活物質を焼成する焼成工程とを有する方法が挙げられる。
[Method for producing positive electrode active material]
Although it does not specifically limit as a manufacturing method of the positive electrode active material which concerns on this embodiment, For example, the acid treatment process which processes positive electrode active material precursors, such as a lithium transition metal oxide, with an acid, and the positive electrode active material after acid treatment And a firing step of firing.

(酸処理工程)
酸処理工程は、リチウム遷移金属酸化物等の正極活物質前駆体を酸で処理する工程である。処理方法としては、特に限定されないが、例えば、正極活物質前駆体に対して酸を含む水溶液又は酸を含む有機溶媒を混合する方法、固体状の酸と正極活物質前駆体と力学的に混合する方法、蒸着やスパッタなどにより気体状の酸と正極活物質前駆体とを接触させる方法が挙げられる。
(Acid treatment process)
The acid treatment step is a step of treating a positive electrode active material precursor such as a lithium transition metal oxide with an acid. Although it does not specifically limit as a processing method, For example, the method of mixing the aqueous solution containing an acid or the organic solvent containing an acid with respect to a positive electrode active material precursor, Solid acid and a positive electrode active material precursor are mixed mechanically. And a method of bringing a gaseous acid into contact with the positive electrode active material precursor by vapor deposition or sputtering.

酸と正極活物質前駆体との混合方法としては、特に限定されないが、正極活物質前駆体の2次粒子が粉砕されない程度の強度で撹拌、混合することが好ましい。また、酸と正極活物質前駆体を固体状態で混合する場合は、2次粒子が粉砕されない程度の強度で、かつ、その強度の中でも比較的大きな力で混合することが好ましい。撹拌や混合に用いうる装置としては、特に限定されないが、例えば、ミキサー、遊星ボールミル、ジェットミル、マグネチックスターラー等が挙げられる。   The mixing method of the acid and the positive electrode active material precursor is not particularly limited, but it is preferable to stir and mix the secondary particles of the positive electrode active material precursor with such a strength that the secondary particles of the positive electrode active material precursor are not pulverized. In addition, when the acid and the positive electrode active material precursor are mixed in a solid state, it is preferable to mix them with such a strength that the secondary particles are not pulverized and with a relatively large force. An apparatus that can be used for stirring and mixing is not particularly limited, and examples thereof include a mixer, a planetary ball mill, a jet mill, and a magnetic stirrer.

酸を力学的に混合接触させる場合、酸は固体状のものであると好ましい。酸が固体状の粒子である場合、酸の平均粒径は、特に限定されないが、好ましくは0.1〜100μmであり、より好ましくは10〜50μmである。固体状の酸の平均粒径が0.1μm以上であることにより、酸と正極活物質前駆体とをより均一に接触させることができる傾向にある。また、固体状の酸の平均粒径が100μm以下であることにより、放電特性などの電池特性をより良好に維持することができる傾向にある。固体状の酸の平均粒径は、レーザ回折式粒子径分布測定装置を用いて、大粒子と小粒子とが等量となるメジアン径(d50)を平均粒径として測定することができる。   When the acid is brought into mechanical mixing contact, the acid is preferably in a solid state. When the acid is solid particles, the average particle diameter of the acid is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. When the average particle size of the solid acid is 0.1 μm or more, the acid and the positive electrode active material precursor tend to be more uniformly contacted. Further, when the average particle size of the solid acid is 100 μm or less, battery characteristics such as discharge characteristics tend to be maintained better. The average particle size of the solid acid can be measured by using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus as the average particle size of the median diameter (d50) in which the large particles and the small particles are equivalent.

酸と正極活物質前駆体を不均一に混合又は接触した場合でも効果を奏するが、均一に混合又は接触することがより好ましい。   Even if the acid and the positive electrode active material precursor are mixed or contacted non-uniformly, the effect can be obtained, but it is more preferable to mix or contact uniformly.

酸を含む水溶液又は酸を含む有機溶媒を用いる場合、酸処理工程後の混合物から溶媒を除去する乾燥工程を経ることが好ましい。乾燥方法は特に限定されないが、正極活物質前駆体を均一に処理する観点から、撹拌終了後に、加熱等によって徐々に溶媒を除去することが好ましい。また、酸を含む水溶液又は酸を含む有機溶媒中に正極活物質前駆体を浸漬し、ろ過して溶媒を除去した後、乾燥させてもよい。   When using the aqueous solution containing an acid or the organic solvent containing an acid, it is preferable to pass through the drying process which removes a solvent from the mixture after an acid treatment process. The drying method is not particularly limited, but from the viewpoint of uniformly treating the positive electrode active material precursor, it is preferable to gradually remove the solvent by heating or the like after the completion of stirring. Alternatively, the positive electrode active material precursor may be dipped in an aqueous solution containing an acid or an organic solvent containing an acid, filtered to remove the solvent, and then dried.

酸処理工程に用いる酸としては、酸のプロトンの一部がアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属に置換されていてもよい、無機酸、又は有機酸を用いることができ、特に制限されない。その具体例としては、HPO、HBO、HCO、HSiO、HAsO、HAsO、HAsO、HBrO、HCN、HCNO、HIO、HClO、HMoO、HN、H、HSCN、HNO、HPO、H、H10、HS、HSO、HSO、HSe、HSeO、HSiO(OH)、HTeO、HTeO、HVO、HWO、HAgO、HAlO、HCrO、HGeO、HSbO、HTe、HAuO、及びHGaOからなる群より選ばれる1種以上が好ましい。 As the acid used in the acid treatment step, an inorganic acid or an organic acid in which a part of protons of the acid may be substituted with an alkali metal and / or an alkaline earth metal can be used, and is not particularly limited. Specific examples thereof include H 3 PO 4 , H 3 BO 3 , H 2 CO 3 , H 2 SiO 3 , HAsO, H 3 AsO 3 , H 3 AsO 4 , HBrO, HCN, HCNO, HIO, HClO, H 2. MoO 4 , HN 3 , H 2 N 2 O 2 , HSCN, HNO 2 , H 3 PO 3 , H 4 P 2 O 7 , H 5 P 3 O 10 , H 2 S, H 2 SO 3 , H 2 SO 4 , H 2 Se, H 2 SeO 3 , H 2 SiO 2 (OH) 2 , H 2 TeO 3 , H 2 TeO 4 , H 3 VO 4 , H 2 WO 4 , HAgO, H 3 AlO 3 , HCrO 4 , H 2 GeO 3, HSbO 2, HTe , H 3 AuO 3, and one or more members selected from the group consisting of H 3 GaO 3 are preferred.

このなかでも、ピーク(A)とピーク(B)の強度比をより容易に調整する観点から、用いる酸の酸解離定数(pKa)は、好ましくは12.01以下であり、より好ましくは7.65以下であり、さらに好ましくは2.12以下である。pKaが12.01以下の酸を用いて正極活物質前駆体を処理することにより、正極活物質前駆体を構成する遷移金属が微量溶出したり、正極活物質前駆体を構成する元素と酸とが中間体を形成したりする。このような、溶出金属及び/又は中間体が混在した状態で焼成することにより、正極活物質表面より5nm〜50nmにおいて、ピーク(A)とピーク(B)の強度比が異なる領域が存在する。好ましくはリチウム遷移金属酸化物の表面に溶出金属及び/又は中間体を構成元素として含むオキソ酸塩が付着する。このようなオキソ酸塩を有することにより、正極活物質の表面が安定化しサイクル特性等がより向上する傾向にある。   Among these, the acid dissociation constant (pKa) of the acid used is preferably 12.01 or less, and more preferably from the viewpoint of more easily adjusting the intensity ratio between the peak (A) and the peak (B). 65 or less, more preferably 2.12 or less. By treating the positive electrode active material precursor with an acid having a pKa of 12.01 or less, a slight amount of the transition metal constituting the positive electrode active material precursor is eluted, or the elements and acids constituting the positive electrode active material precursor Form an intermediate. By baking in such a state in which eluted metals and / or intermediates are mixed, there are regions where the intensity ratios of the peak (A) and the peak (B) are different from 5 nm to 50 nm from the surface of the positive electrode active material. Preferably, an oxo acid salt containing an eluting metal and / or an intermediate as a constituent element is attached to the surface of the lithium transition metal oxide. By having such an oxo acid salt, the surface of the positive electrode active material tends to be stabilized and the cycle characteristics and the like tend to be further improved.

酸を含む水溶液又は酸を含む有機溶媒を用いる場合には、正極活物質表面から正極活物質の内部(例えば正極活物質表面から5nmの深さと50nmの深さ)でピーク(A)及びピーク(B)の強度が異なるように緩やかな原子の濃度勾配を形成する観点より、酸を含む水溶液又は酸を含む有機溶媒のpHは、好ましくは6.0以下であり、より好ましくは1.0以上3.0以下である。   In the case of using an acid-containing aqueous solution or an acid-containing organic solvent, the peak (A) and the peak (A) from the positive electrode active material surface to the inside of the positive electrode active material (for example, 5 nm depth and 50 nm depth from the positive electrode active material surface) From the viewpoint of forming a gentle atomic concentration gradient so that the strength of B) is different, the pH of the aqueous solution containing acid or the organic solvent containing acid is preferably 6.0 or less, more preferably 1.0 or more. 3.0 or less.

また、酸としては、焼成時に縮合する酸を用いることが好ましく、このような酸としては化学式に水酸基を1つ以上有するような酸が好ましい。その具体例としては、例えばリン酸、ほう酸及び硫酸が好ましく、リン酸がより好ましい。焼成時に酸が縮合することで、オキソ酸塩がリチウム遷移金属酸化物表面により均一に付着するため、二次電池が過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性がより優れる二次電池が実現可能な正極活物質が得られる傾向にある。また、酸と正極活物質前駆体が反応して生成した中間体が水酸基を含んでいてもよい。   As the acid, it is preferable to use an acid that condenses during firing, and as such an acid, an acid having one or more hydroxyl groups in the chemical formula is preferable. Specific examples thereof include phosphoric acid, boric acid and sulfuric acid, and phosphoric acid is more preferable. Condensation of the acid during firing causes the oxoacid salt to adhere more uniformly to the surface of the lithium transition metal oxide, so even when the secondary battery is used under harsh temperature and charge / discharge conditions, cycle characteristics and storage There exists a tendency to obtain the positive electrode active material which can implement | achieve the secondary battery which is more excellent in a characteristic and continuous charge characteristic. Moreover, the intermediate body produced | generated by the reaction of an acid and a positive electrode active material precursor may contain the hydroxyl group.

焼成時に縮合する酸を用いる場合、縮合の進度により縮合物の鎖長が伸びることで、オキソ酸塩はガラス転移点を有し、非晶性を示すことがある。このような非晶性のオキソ酸塩はリチウムイオン伝導の点で有利であるために好ましい。そのため、リチウムイオン伝導性をより向上させる観点から、焼成工程の温度以下においてガラス転移点を有するオキソ酸塩をリチウム遷移金属酸化物表面に形成することが好ましく、このなかでも、リンを含むオキソ酸塩を表面に有することがさらに好ましい。   When an acid that condenses during firing is used, the chain length of the condensate is increased by the progress of the condensation, so that the oxo acid salt has a glass transition point and may be amorphous. Such an amorphous oxoacid salt is preferable because it is advantageous in terms of lithium ion conduction. Therefore, from the viewpoint of further improving the lithium ion conductivity, it is preferable to form an oxoacid salt having a glass transition point on the surface of the lithium transition metal oxide at a temperature lower than the temperature of the firing step, and among these, an oxoacid containing phosphorus It is more preferable to have a salt on the surface.

また、オキソ酸塩のガラス転移点は、好ましくは400〜1000℃であり、好ましくは400〜900℃であり、好ましくは400〜800℃である。   The glass transition point of the oxo acid salt is preferably 400 to 1000 ° C, preferably 400 to 900 ° C, and preferably 400 to 800 ° C.

また、均一なオキソ酸塩を形成するという観点で、酸及び該酸により生じる中間体は焼成工程の温度以下で融点を有することが好ましい。このような酸としては、特に限定されないが、例えば、リン酸、及びほう酸が挙げられる。また、中間体としては、特に限定されないが、例えば、LiHPO、LiHPO及びLiHSOが挙げられる。 Further, from the viewpoint of forming a uniform oxo acid salt, it is preferable that the acid and the intermediate produced by the acid have a melting point below the temperature of the firing step. Such an acid is not particularly limited, and examples thereof include phosphoric acid and boric acid. Further, as the intermediate, it is not particularly limited, for example, LiH 2 PO 4, Li 2 HPO 4 and LiHSO 4 and the like.

オキソ酸塩の融点は、好ましくは400℃〜1000℃であり、好ましくは400〜900℃であり、好ましくは400〜800℃である。   The melting point of the oxoacid salt is preferably 400 ° C to 1000 ° C, preferably 400 to 900 ° C, and preferably 400 to 800 ° C.

オキソ酸塩の融点やガラス転移点は熱重量‐示差熱分析(Thermogravimetric − Differential Thermal Analysis;TG−DTA)及び示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry;DSC)等の熱分析で検出することができる。また、オキソ酸塩が非晶性を有するかいなかは、X線回折分析(X−ray Diffraction;XRD)で回折角15°〜30°の範囲に出現する幅広のピークや、またはTEMの電子線回折像にて確認することができる。   The melting point and glass transition point of the oxoacid salt can be detected by thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA) and differential scanning calorimetry (DSC). Whether the oxoacid salt is amorphous or not is determined by X-ray diffraction analysis (X-ray diffraction: XRD), a broad peak appearing in a diffraction angle range of 15 ° to 30 °, or a TEM electron beam. It can be confirmed by a diffraction image.

用いる酸の量は特に限定されないが、その効果をより有効かつ確実に奏する観点、及び、コストの観点から、正極活物質前駆体量100質量%に対して、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜10質量%であり、さらに好ましくは0.1〜1質量%である。また、電池の作製時に酸を加えて充放電することで正極活物質前駆体を処理する場合においては、非水電解質二次電池に備えられる正極が含む正極活物質前駆体量100質量%に対して、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜10質量%であり、さらに好ましくは0.1〜1質量%である。   The amount of the acid to be used is not particularly limited, but preferably 0.01 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the positive electrode active material precursor from the viewpoint of achieving the effect more effectively and reliably and from the viewpoint of cost. More preferably, it is 0.1-10 mass%, More preferably, it is 0.1-1 mass%. In addition, in the case where the positive electrode active material precursor is treated by charging and discharging by adding an acid during the production of the battery, the positive electrode active material precursor amount included in the positive electrode included in the nonaqueous electrolyte secondary battery is 100% by mass. The content is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and still more preferably 0.1 to 1% by mass.

酸処理工程における、正極活物質前駆体の構成金属の溶出量は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.1〜5質量%である。溶出量が0.01質量%以上であることにより、正極活物質の表面より5nm〜50nmにピーク(A)とピーク(B)の強度比が特定である領域を有することができる。好ましくはリチウム遷移金属酸化物上の少なくとも一部にオキソ酸塩が付着した構造の場合、付着物の効果がより向上する傾向にある。また、溶出量が10質量%以下であることにより、正極活物質前駆体の結晶構造が劣化して電池特性が悪化することをより抑制することができる。酸処理工程において正極活物質前駆体の構成金属を溶出させた後に、溶出した構成金属を含んだ状態で焼成することで、接触抵抗が小さく良好な界面を有するオキソ酸塩がリチウム遷移金属酸化物表面に形成された正極活物質を得ることができる。正極活物質前駆体としては、例えばマンガンを含むスピネル型酸化物やLi過剰固溶体といったリチウム遷移金属酸化物を用いることが好ましい。これらのリチウム遷移金属酸化物を用いた場合、充放電中に生じるリチウム遷移金属酸化物からの遷移金属溶出を劇的に抑制する効果を発揮する。   The elution amount of the constituent metal of the positive electrode active material precursor in the acid treatment step is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass. When the elution amount is 0.01% by mass or more, it can have a region where the intensity ratio of the peak (A) and the peak (B) is specific from 5 nm to 50 nm from the surface of the positive electrode active material. Preferably, in the case of a structure in which an oxoacid salt is attached to at least a part of the lithium transition metal oxide, the effect of the deposit tends to be further improved. Moreover, when the elution amount is 10% by mass or less, it is possible to further suppress deterioration of the battery characteristics due to deterioration of the crystal structure of the positive electrode active material precursor. In the acid treatment step, the constituent metal of the positive electrode active material precursor is eluted and then fired in a state containing the eluted constituent metal, so that the oxoacid salt having a small contact resistance and a good interface is a lithium transition metal oxide. A positive electrode active material formed on the surface can be obtained. As the positive electrode active material precursor, it is preferable to use a lithium transition metal oxide such as a spinel oxide containing manganese or a Li-excess solid solution. When these lithium transition metal oxides are used, the effect of dramatically suppressing transition metal elution from the lithium transition metal oxide generated during charging and discharging is exhibited.

(焼成工程)
正極活物質前駆体は酸に接触させた後、焼成工程を経ることが好ましい。酸処理後の正極活物質を焼成することで、正極活物質前駆体からの溶出金属及び/又は正極活物質前駆体を構成する元素と酸との中間体が正極活物質表面で反応し、正極活物質の表面に強固なオキソ酸塩を形成することができる。これにより、得られる正極活物質のサイクル特性等がより向上する傾向にある。
(Baking process)
The positive electrode active material precursor is preferably subjected to a firing step after being brought into contact with an acid. By firing the positive electrode active material after the acid treatment, the metal eluted from the positive electrode active material precursor and / or the intermediate between the element constituting the positive electrode active material precursor and the acid reacts on the surface of the positive electrode active material. A strong oxoacid salt can be formed on the surface of the active material. Thereby, there exists a tendency for the cycling characteristics etc. of the positive electrode active material obtained to improve more.

焼成温度は、好ましくは400℃以上1000℃以下であり、より好ましくは600℃以上900℃以下であり、さらに好ましくは700℃以上900℃以下である。焼成温度が400℃以上であることにより、形成したオキソ酸塩とリチウム遷移金属酸化物の結着力がより向上し、接触抵抗がより低下し、サイクル特性や高速充放電特性がより向上する傾向にある。また、焼成温度が1000℃以下であることにより、1次粒子成長速度が増加して正極活物質の結晶粒子が大きくなりすぎることをより抑制できる傾向にある。また、焼成温度が1000℃以下であることにより、局所的にLi欠損量が増大して、構造的に不安定となることをより抑制できる傾向にある。さらに、焼成温度が1000℃以下であることにより、Li元素が占有するサイトと遷移金属が占有するサイト間の元素置換を抑制できるため、Li伝導パスが維持され、放電容量も維持される。これにより、正極活物質からの酸素脱離、結晶安定性の低下、充放電サイクル性能の低下、Liの揮発による正極活物質の組成の変化、及び正極活物質粒子の高密度化による電池性能の低下をより抑制できる傾向にある。また、焼成温度が700℃以上900℃以下であることでオキソ酸塩と正極活物質の結着力がより向上し、サイクル特性及び高速充放電特性が更に向上する傾向にある。   The firing temperature is preferably 400 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower, more preferably 600 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, and further preferably 700 ° C. or higher and 900 ° C. or lower. When the firing temperature is 400 ° C. or higher, the binding force between the formed oxoacid salt and the lithium transition metal oxide is further improved, the contact resistance is further decreased, and the cycle characteristics and the high-speed charge / discharge characteristics are further improved. is there. Moreover, it exists in the tendency which can suppress more that the primary particle growth rate increases and the crystal particle of a positive electrode active material becomes too large because a calcination temperature is 1000 degrees C or less. Moreover, when the firing temperature is 1000 ° C. or less, the amount of Li deficiency locally increases and the structural instability tends to be further suppressed. Furthermore, when the firing temperature is 1000 ° C. or lower, element substitution between the site occupied by the Li element and the site occupied by the transition metal can be suppressed, so that the Li conduction path is maintained and the discharge capacity is also maintained. As a result, oxygen desorption from the positive electrode active material, a decrease in crystal stability, a decrease in charge / discharge cycle performance, a change in the composition of the positive electrode active material due to the volatilization of Li, and a battery performance due to a higher density of positive electrode active material particles. It tends to be possible to further suppress the decrease. Moreover, when the firing temperature is 700 ° C. or higher and 900 ° C. or lower, the binding force between the oxoacid salt and the positive electrode active material is further improved, and the cycle characteristics and the high-speed charge / discharge characteristics tend to be further improved.

焼成時間は、好ましくは1時間〜8時間であり、より好ましくは1〜5時間であり、さらに好ましくは3〜5時間である。焼成時間が1時間以上であることでI(A)50nm/I(A)5nmがより大きくなり、充放電容量が増大する傾向にある。また、焼成時間が1時間以上であることでI(B)50nm/I(B)5nmが小さくなり、サイクル特性や保存特性が向上する傾向にある。また、焼成時間が8時間以下であることでI(A)50nm/I(A)5nmがより小さくなり、サイクル特性、保存特性等が向上する傾向にある。また、焼成時間が8時間以下にすることでI(B)50nm/I(B)5nmが大きくなり、金属溶出が抑制される傾向にある。更にLiの揮発や過度な酸素脱離を抑制でき、電池性能がより向上する傾向にある。 The firing time is preferably 1 hour to 8 hours, more preferably 1 to 5 hours, and further preferably 3 to 5 hours. When the firing time is 1 hour or longer, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm becomes larger, and the charge / discharge capacity tends to increase. Moreover, I (B) 50nm / I (B) 5nm becomes small because baking time is 1 hour or more, and it exists in the tendency for cycling characteristics and a storage characteristic to improve. Further, when the firing time is 8 hours or less, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm becomes smaller, and the cycle characteristics, storage characteristics and the like tend to be improved. Moreover, I (B) 50nm / I (B) 5nm becomes large by making baking time into 8 hours or less, and it exists in the tendency for metal elution to be suppressed. Furthermore, Li volatilization and excessive oxygen desorption can be suppressed, and battery performance tends to be further improved.

焼成工程の昇温速度は、好ましくは1℃/min〜50℃/minであり、より好ましくは1℃/min〜20℃/minである。昇温速度が50℃/min以下であることにより、オキソ酸塩がリチウム遷移金属酸化物と、より均一に結着し、サイクル特性や高速充放電特性がより向上する傾向にある。また、昇温速度が1℃/min以上であることによりI(A)50nm/I(A)5nmが小さくなり、サイクル特性、保存特性等がより向上する傾向にある。 The rate of temperature increase in the firing step is preferably 1 ° C / min to 50 ° C / min, more preferably 1 ° C / min to 20 ° C / min. When the rate of temperature increase is 50 ° C./min or less, the oxoacid salt binds more uniformly to the lithium transition metal oxide, and the cycle characteristics and the high-speed charge / discharge characteristics tend to be further improved. Further, when the rate of temperature rise is 1 ° C./min or more, I (A) 50 nm / I (A) 5 nm is reduced, and the cycle characteristics, storage characteristics, etc. tend to be further improved.

焼成工程の降温速度は、好ましくは1℃/min〜25℃/minであり、より好ましくは1℃/min〜10℃/minである。降温速度を25℃/min以下であることにより、形成したオキソ酸塩とリチウム遷移金属酸化物の界面での接触抵抗を減少させることができ、サイクル特性や高速充放電特性が向上する傾向にある。また、降温速度が1℃/min以上であることにより、プロセスが短くなり生産性がより向上する傾向にある。   The temperature lowering rate in the firing step is preferably 1 ° C./min to 25 ° C./min, more preferably 1 ° C./min to 10 ° C./min. When the temperature lowering rate is 25 ° C./min or less, the contact resistance at the interface between the formed oxoacid salt and the lithium transition metal oxide can be reduced, and the cycle characteristics and the high-speed charge / discharge characteristics tend to be improved. . Moreover, when the temperature lowering rate is 1 ° C./min or more, the process is shortened and the productivity tends to be further improved.

焼成時の雰囲気としては、酸素雰囲気下や窒素雰囲気下でもよく、特に限定されないが、正極活物質表面及び内部で、酸素の挿入と脱離のどちらも起こりえる大気下での焼成がより好ましい。   The atmosphere at the time of firing may be an oxygen atmosphere or a nitrogen atmosphere, and is not particularly limited. However, firing in the atmosphere in which both insertion and desorption of oxygen can occur on the surface and inside of the positive electrode active material is more preferable.

正極活物質の比表面積は0.1m/g以上が好ましく、0.6m/g以上がより好ましい。また、正極活物質の比表面積は10.0m/g以下が好ましい。正極活物質の比表面積が0.1m/g以上であることにより、放電特性などの電池特性がより優れる傾向にある。一方で、正極活物質の比表面積が10.0m/g以下であることにより、サイクル特性及び保存特性がより優れる傾向にある。 The specific surface area of the positive electrode active material is preferably 0.1 m 2 / g or more, and more preferably 0.6 m 2 / g or more. The specific surface area of the positive electrode active material is preferably 10.0 m 2 / g or less. When the specific surface area of the positive electrode active material is 0.1 m 2 / g or more, battery characteristics such as discharge characteristics tend to be more excellent. On the other hand, when the specific surface area of the positive electrode active material is 10.0 m 2 / g or less, cycle characteristics and storage characteristics tend to be more excellent.

〔非水電解質二次電池〕
本実施形態に係る非水電解質二次電は、本実施形態に係る正極活物質を含む正極と、負極と、非水電解質と、外装体と、を少なくとも備える。このように本実施形態に係る正極活物質は、非水電解質二次電池用であることが好ましい。これにより、自動車用途など、従来と同等以上の過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れた非水電解質二次電池を実現することができる。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
The nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment includes at least a positive electrode including the positive electrode active material according to the present embodiment, a negative electrode, a nonaqueous electrolyte, and an exterior body. Thus, it is preferable that the positive electrode active material which concerns on this embodiment is an object for nonaqueous electrolyte secondary batteries. This realizes a non-aqueous electrolyte secondary battery with excellent cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics even when used under severe temperature and charge / discharge conditions equivalent to or higher than those of conventional applications. can do.

図1は、本実施形態における非水電解質二次電池の一例を概略断面図で示すものである。図1に示される非水電解質二次電池100は、セパレーター110と、そのセパレーター110を両側から挟む正極120と負極130と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体140(正極の外側に配置)と、負極集電体150(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装160とを備える。正極120とセパレーター110と負極130とを積層した積層体は、電解液に含浸されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a nonaqueous electrolyte secondary battery in the present embodiment. A non-aqueous electrolyte secondary battery 100 shown in FIG. 1 includes a separator 110, a positive electrode 120 and a negative electrode 130 that sandwich the separator 110 from both sides, and a positive electrode current collector 140 that sandwiches a laminate thereof (arranged outside the positive electrode). ), A negative electrode current collector 150 (arranged outside the negative electrode), and a battery exterior 160 that accommodates them. A laminate in which the positive electrode 120, the separator 110, and the negative electrode 130 are laminated is impregnated with an electrolytic solution.

〔正極〕
本実施形態に係る正極は、本実施形態に係る正極活物質を含み、必要に応じて、導電材と、結着材と、集電体とを含むことができる。正極は、コストの観点から、マンガンを含むリチウム遷移金属酸化物を含むことが好ましい。
[Positive electrode]
The positive electrode according to the present embodiment includes the positive electrode active material according to the present embodiment, and can include a conductive material, a binder, and a current collector as necessary. The positive electrode preferably contains a lithium transition metal oxide containing manganese from the viewpoint of cost.

正極に含まれ得る導電材としては、電子を伝導できる公知のものを用いることができ、特に制限されない。その中でも、導電材としては、活性炭、各種コークス、カーボンブラック及びアセチレンブラックなどの非黒鉛炭素質材料及び黒鉛が好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   As the conductive material that can be included in the positive electrode, a known material that can conduct electrons can be used, and is not particularly limited. Among these, as the conductive material, non-graphitic carbonaceous materials such as activated carbon, various cokes, carbon black and acetylene black, and graphite are preferable. These are used singly or in combination of two or more.

正極に含まれ得る結着材としては、正極活物質、正極に含まれ得る導電材、及び正極に含まれ得る集電体のうち少なくとも2つを結着できる公知のものを用いることができ、特に制限されない。その中でも、結着材としては、ポリフッ化ビニリデン及びフッ素ゴムが好ましい。結着材は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The binder that can be included in the positive electrode can be a known material that can bind at least two of the positive electrode active material, the conductive material that can be included in the positive electrode, and the current collector that can be included in the positive electrode, There is no particular limitation. Among these, as the binder, polyvinylidene fluoride and fluororubber are preferable. A binder is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

正極に含まれ得る集電体としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、チタン、ステンレス等の金属箔、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル、カーボンクロス、及びカーボンペーパーが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The current collector that can be included in the positive electrode is not particularly limited, and examples thereof include metal foils such as aluminum, titanium, and stainless steel, expanded metal, punch metal, foam metal, carbon cloth, and carbon paper. These are used singly or in combination of two or more.

〔負極〕
本実施形態に用いられる負極は、負極活物質と、結着材と、集電体とを含むことが好ましい。
[Negative electrode]
The negative electrode used in the present embodiment preferably includes a negative electrode active material, a binder, and a current collector.

負極に含まれ得る負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵及び放出可能な公知のものを用いることができる。その中でも、負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、黒鉛粉末、メソフェーズ炭素繊維、及びメソフェーズ小球体などの炭素材料、並びに、金属、合金、酸化物及び窒化物が好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   As the negative electrode active material that can be contained in the negative electrode, a known material that can electrochemically occlude and release lithium ions can be used. Among them, the negative electrode active material is not particularly limited, but for example, carbon materials such as graphite powder, mesophase carbon fibers, and mesophase microspheres, and metals, alloys, oxides, and nitrides are preferable. These are used singly or in combination of two or more.

負極に含まれ得る結着材としては、負極活物質、負極に含まれ得る導電材、及び負極に含まれ得る集電体のうち少なくとも2つを結着できる公知のものを用いることができ、特に限定されない。その中でも、結着材として、カルボキシメチルセルロース、スチレン−ブタジエンの架橋ゴムラテックス、アクリル系ラテックス及びポリフッ化ビニリデンが好ましい。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   As the binder that can be included in the negative electrode, a known material that can bind at least two of the negative electrode active material, the conductive material that can be included in the negative electrode, and the current collector that can be included in the negative electrode can be used. There is no particular limitation. Among these, carboxymethyl cellulose, styrene-butadiene crosslinked rubber latex, acrylic latex, and polyvinylidene fluoride are preferable as the binder. These are used singly or in combination of two or more.

負極に含まれ得る集電体としては、特に限定されないが、例えば、銅、ニッケル及びステンレスなどの金属箔、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル、カーボンクロス、並びに、カーボンペーパーが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The current collector that can be included in the negative electrode is not particularly limited, and examples thereof include metal foils such as copper, nickel, and stainless steel, expanded metal, punch metal, foam metal, carbon cloth, and carbon paper. These are used singly or in combination of two or more.

〔非水溶媒〕
本実施形態における非水電解質に用いられる電解質(塩)としては、特に限定されず従来公知のものを用いることができる。その具体例としては、LiPF(六フッ化リン酸リチウム)、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiN(SO2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiPF(C2k+16−n〔nは1〜5の整数、kは1〜8の整数〕、LiPF(C)、LiPF(C、LiBF、LiAlO、LiAlCl、Li1212−b〔bは0〜3の整数〕、LiBF(C2s+14−q〔qは1〜3の整数、sは1〜8の整数〕、LiB(C、LiBF(C)、LiB(C、LiPF(C)等が挙げられる。これらの電解質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中では、本発明の目的をより有効かつ確実に達成する観点から、LiPFが好ましい。
[Nonaqueous solvent]
The electrolyte (salt) used for the non-aqueous electrolyte in the present embodiment is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. Specific examples thereof include LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate), LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 [k is an integer of 1 to 8], LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 [k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n [n is an integer of 1 to 5, k is an integer of 1 to 8], LiPF 4 (C 2 O 4 ), LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 , LiBF 4 , LiAlO 4 , LiAlCl 4 , Li 2 B 12 F b H 12-b [b is an integer from 0 to 3], LiBF q (C s F 2s + 1 ) 4 -Q [q is an integer of 1 to 3, s is an integer of 1 to 8], LiB (C 2 O 4 ) 2 , LiBF 2 (C 2 O 4 ), LiB (C 3 O 4 H 2 ) 2 , LiPF 4 (C 2 O 2 ) and the like. These electrolytes are used singly or in combination of two or more. Among these, LiPF 6 is preferable from the viewpoint of more effectively and reliably achieving the object of the present invention.

本実施形態における非水電解質に用いられる非水溶媒としては、特に限定されず従来公知のものを用いることができる。非水溶媒としては、例えば、非プロトン性極性溶媒が好ましい。その具体例としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペンチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートになどの環状カーボネート;γーブチロラクトン及びγーバレロラクトンなどのラクトン;スルホランなどの環状スルホン;テトラヒドロフラン及びジオキサンなどの環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート;アセトニトリルなどのニトリル;ジメチルエーテルなどの鎖状エーテル;プロピオン酸メチルなどの鎖状カルボン酸エステル;ジメトキシエタンなどの鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The non-aqueous solvent used in the non-aqueous electrolyte in the present embodiment is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. As the non-aqueous solvent, for example, an aprotic polar solvent is preferable. Specific examples thereof include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene. Cyclic carbonates such as carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl Propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, Chain carbonates such as tilpropyl carbonate and methyl trifluoroethyl carbonate; Nitriles such as acetonitrile; Chain ethers such as dimethyl ether; Chain carboxylic acid esters such as methyl propionate; Chain ether carbonate compounds such as dimethoxyethane . These are used singly or in combination of two or more.

なお、本実施形態の非水電解質は、液体であってもよく固体電解質であってもよい。   Note that the nonaqueous electrolyte of the present embodiment may be a liquid or a solid electrolyte.

〔セパレーター〕
本実施形態に用いられ得るセパレーターとしては、非水電解質二次電池に用いられる従来公知のものを用いることができ、特に制限されない。セパレーターとしては、例えば、従来の非水電解質二次電池に用いられる、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の微多孔膜;セルロース、芳香族ポリアミド、フッ素樹脂及びポリオレフィンなどの樹脂と、アルミナ及びシリカなどの1種以上の無機物との混合物を、含む、又は被覆させた不織布、抄紙、多孔膜などの構造体;固体電解質のフィルムが挙げられる。セパレーターは、イオンの透過性が高く、かつ正極と負極とを電気的に隔離する機能を有するものであればよい。
〔separator〕
As a separator that can be used in the present embodiment, a conventionally known separator used for a nonaqueous electrolyte secondary battery can be used, and is not particularly limited. Examples of the separator include microporous membranes of polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, used for conventional non-aqueous electrolyte secondary batteries; resins such as cellulose, aromatic polyamide, fluororesin and polyolefin, and alumina and silica. Structures such as nonwoven fabrics, papermaking, porous membranes, etc., containing or coated with a mixture of one or more inorganic substances; solid electrolyte films. Any separator may be used as long as it has a high ion permeability and has a function of electrically isolating the positive electrode and the negative electrode.

〔外装体〕
本実施形態に用いられる外装体は、従来公知のものを用いることができ、特に制限されない。外装体の材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス、鉄及びアルミニウムなどの金属、並びに、その金属の表面を樹脂で被覆したラミネートフィルムが挙げられる。
[Exterior body]
A conventionally well-known thing can be used for the exterior body used for this embodiment, and it does not restrict | limit in particular. Although it does not specifically limit as a material of an exterior body, For example, the laminate film which coat | covered metal, such as stainless steel, iron, and aluminum, and the surface of the metal with resin.

本実施形態の非水電解質二次電池は、上述の構成を有する他は、従来公知のものと同様の構成を有していてもよい。本実施形態の非水電解質二次電池としては、例えば、リチウムイオン二次電池、及びリチウムイオンキャパシタが挙げられる。   The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment may have the same configuration as a conventionally known one except that it has the above-described configuration. Examples of the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present embodiment include a lithium ion secondary battery and a lithium ion capacitor.

本実施形態の非水電解質二次電池は、自動車用途など、従来と同等以上の過酷な温度や充放電の条件で用いられた場合においても、サイクル特性、保存特性及び連続充電特性の全てに優れたものとなる。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of this embodiment is excellent in all of cycle characteristics, storage characteristics, and continuous charge characteristics even when used under severe temperature and charge / discharge conditions equal to or higher than those of conventional applications, such as automobile applications. It will be.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

<実施例1>
<LiMnの合成>
炭酸リチウム(和光純薬工業(株))と炭酸マンガン(II)n水和物(和光純薬工業(株))を、リチウム:マンガンのモル比が1:2になるように秤量し、1時間乾式混合した。その後、得られた混合物を酸素雰囲気下において1000℃で5時間焼成し、LiMnで表される正極活物質前駆体を得た。
<Example 1>
<Synthesis of LiMn 2 O 4 >
Lithium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and manganese carbonate (II) n hydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed so that the molar ratio of lithium: manganese was 1: 2. Dry mixed for hours. Then, the obtained mixture was baked at 1000 ° C. for 5 hours in an oxygen atmosphere to obtain a positive electrode active material precursor represented by LiMn 2 O 4 .

<正極活物質前駆体の酸処理>
上述のようにして得られた正極活物質前駆体35gを、濃度0.6質量%のHPO水溶液50mL中で1時間撹拌した。このとき正極活物質前駆体100質量%に対し、酸は0.86質量%であった。その後、60℃で減圧することで溶液から水のみを取り除いた。その後、真空下100℃で2時間乾燥を行った。得られた乾燥物を、大気下800℃で、5時間焼成することで目的の正極活物質を得た。なお、焼成は昇温速度10℃/min、降温速度10℃/minで行った。正極活物質の比表面積は、カンタクロム社製オートソーブ−1を用いて窒素により測定し、BET法により算出した。得られた正極活物質の窒素吸着比表面積は1.8m/gであった。得られた活物質をマイクロウェーブ(アナリティクイエナ社製 TOPwave(登録商標))により酸分解し、ICP−AES(Perkin Elmer社製 Optima8300)を用いてP量を測定し、加えたHPOのPの全てが正極活物質に含まれていることを確認した。また、FIB(日立ハイテクサイエンス社製 SMI4050)加工によって正極活物質の断面を作製した。正極活物質得られた正極活物質断面をTEM−EDX(日本電子社製 JEM−2100)により分析し、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmを算出した。更にTOF−SIMS(アルバック・ファイ社製 nanoTOF)を用いて、Ar2500 ビームにより正極活物質の表面をスパッタリングしながらI(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmを算出した。ピーク(A)としてはPO、及びPOに基づくm/z=63、及び79の強度の和を用い、ピーク(B)としてはMnO、MnOに基づくm/z=87、及び103の強度の和を用いた。ここでmは質量、zは電荷を示す。更にXPS(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製 Escalab250)を用いて、Ar2500 ビームにより正極活物質の表面をスパッタリングしながらI(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmを算出した。ピーク(A)としては135eVに観測されたPに基づく光電子エネルギー強度を用い、ピーク(B)としては642eV及び654eVに観測されたMnに基づく光電子エネルギー強度の和を用いた。
<Acid treatment of positive electrode active material precursor>
35 g of the positive electrode active material precursor obtained as described above was stirred for 1 hour in 50 mL of an aqueous H 3 PO 4 solution having a concentration of 0.6% by mass. At this time, the acid was 0.86% by mass with respect to 100% by mass of the positive electrode active material precursor. Then, only water was removed from the solution by reducing the pressure at 60 ° C. Then, it dried at 100 degreeC under vacuum for 2 hours. The obtained dried product was calcined at 800 ° C. for 5 hours in the air to obtain a target positive electrode active material. The firing was performed at a temperature increase rate of 10 ° C./min and a temperature decrease rate of 10 ° C./min. The specific surface area of the positive electrode active material was measured with nitrogen using an autosorb-1 manufactured by Cantachrome Co. and calculated by the BET method. The obtained positive electrode active material had a nitrogen adsorption specific surface area of 1.8 m 2 / g. The obtained active material was acid-decomposed with microwaves (TOPwave (registered trademark) manufactured by Analiquiena), the amount of P was measured using ICP-AES (Optima 8300 manufactured by Perkin Elmer), and H 3 PO 4 added. It was confirmed that all of P was contained in the positive electrode active material. Moreover, the cross section of the positive electrode active material was produced by FIB (SMI4050 by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) processing. Positive electrode active material The obtained positive electrode active material cross section was analyzed by TEM-EDX (JEM-2100, manufactured by JEOL Ltd.), and the element strength ratio I (A) of peak (A) and peak (B ) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm were calculated. Further, using TOF-SIMS (nanoTOF manufactured by ULVAC-PHI), I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I ( sputtering the surface of the positive electrode active material with Ar 2500 + beam. B) 5 nm was calculated. The peak (A) is the sum of the intensities of PO 2 and PO 3 based on m / z = 63 and 79, and the peak (B) is m / z = 87 and 103 based on MnO 2 , MnO 3. The sum of the intensities was used. Here, m is mass and z is electric charge. Further using XPS (Thermo Fisher Scientific Inc. Escalab250), while sputtering the surface of the positive electrode active material by Ar 2500 + beam I (A) 50nm / I ( A) 5nm and I (B) 50nm / I ( B) 5 nm was calculated. As the peak (A), the photoelectron energy intensity based on P observed at 135 eV was used, and as the peak (B), the sum of the photoelectron energy intensity based on Mn observed at 642 eV and 654 eV was used.

また、酸処理と焼成工程を経た後に生成する化合物は、以下の方法で確認した。HPO中でLiMnを撹拌した水溶液をろ過した後、ろ液のICP−AES分析を行った結果、ろ液にはLi、Mn、Pが存在していることを確認した。このLi、Mnは正極活物質前駆体以外には含まれていないため正極活物質前駆体由来であると考えられた。続いて、ろ液の水を除去し乾燥させて得られた粉体を大気下800℃で5時間焼成した。焼成後の粉体のXRD回折ピークより、LiMnPO、Li、及びMnが含まれていることを確認した。更にXRDのハローを確認したことから非晶成分が含まれていることを確認した。 Moreover, the compound produced | generated after passing through an acid treatment and a baking process was confirmed with the following method. After filtering the solution was stirred for LiMn 2 O 4 in H 3 PO 4, results of ICP-AES analysis of the filtrate, the filtrate was confirmed that Li, Mn, P is present. Since Li and Mn are not contained other than the positive electrode active material precursor, it was considered to be derived from the positive electrode active material precursor. Subsequently, the water obtained by removing the water from the filtrate and drying was calcined at 800 ° C. for 5 hours in the air. From the XRD diffraction peak of the powder after firing, it was confirmed that LiMnPO 4 , Li 4 P 2 O 7 , and Mn 2 P 2 O 7 were contained. Furthermore, since the XRD halo was confirmed, it was confirmed that an amorphous component was contained.

<正極の作製>
上述のようにして得られた正極活物質と、導電助剤であるグラファイトの粉末(TIMCAL社製、KS−6)及びアセチレンブラックの粉末(電気化学工業社製、HS−100)と、バインダーであるポリフッ化ビニリデン溶液(クレハ社製、L#7208)と、を固形分比で80:5:5:10の質量比で混合した。得られた混合物に、分散溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを固形分35質量%となるように投入して更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて正極を得た。
<Preparation of positive electrode>
With the positive electrode active material obtained as described above, graphite powder (TIMCAL, KS-6) and acetylene black powder (HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a conductive additive, and a binder A certain polyvinylidene fluoride solution (manufactured by Kureha, L # 7208) was mixed at a mass ratio of 80: 5: 5: 10 in terms of solid content. To the obtained mixture, N-methyl-2-pyrrolidone as a dispersion solvent was added so as to have a solid content of 35% by mass and further mixed to prepare a slurry solution. This slurry-like solution was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and the solvent was dried and removed, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a positive electrode.

<負極の作製>
負極活物質であるグラファイト粉末(大阪ガスケミカル社製、OMAC1.2H/SS)及びグラファイト粉末(TIMCAL社製、SFG6)と、バインダーであるスチレンブタジエンゴム(SBR、旭化成ケミカルズ(株)、L−1571)及びカルボキシメチルセルロースアンモニウム(ダイセル化学工業(株)、DN−400H)と、を90:10:1.5:1.8の固形分重量比で混合した。得られた混合物を、固形分濃度が45質量%となるように、分散溶媒である水に添加して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ18μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて負極を得た。
<Production of negative electrode>
Graphite powder as negative electrode active material (Osaka Gas Chemical Co., OMAC1.2H / SS) and graphite powder (manufactured by TIMCAL, SFG6) and styrene butadiene rubber as binder (SBR, Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd., L-1571) ) And carboxymethyl cellulose ammonium (Daicel Chemical Industries, Ltd., DN-400H) were mixed at a solid content weight ratio of 90: 10: 1.5: 1.8. The obtained mixture was added to water as a dispersion solvent so that the solid content concentration was 45% by mass to prepare a slurry-like solution. This slurry-like solution was applied to one side of a copper foil having a thickness of 18 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a negative electrode.

<非水電解質の調製>
エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを体積比1:2で混合した混合溶媒に、LiPFを1mol/Lとなるように溶解して、非水電解質である電解液を得た。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
LiPF 6 was dissolved in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were mixed at a volume ratio of 1: 2 so as to be 1 mol / L to obtain an electrolyte solution that was a nonaqueous electrolyte. .

<電池の作製>
上述のようにして作製した正極と負極とをポリプロピレン製の微多孔膜からなるセパレーター(膜厚25μm、空孔率50%、孔径0.1μm〜1μm)の両側に重ね合わせた積層体を、ステンレス製の円盤型電池ケース(外装体)に挿入した。次いで、そこに、上記電解液を0.5mL注入し、積層体を電解液に浸漬した後、電池ケースを密閉して非水電解質二次電池を作製した。
<Production of battery>
A laminate in which the positive electrode and the negative electrode produced as described above are superimposed on both sides of a separator (thickness 25 μm, porosity 50%, pore diameter 0.1 μm to 1 μm) made of a polypropylene microporous film is made of stainless steel. It was inserted into a disc-shaped battery case (exterior body) made by the manufacturer. Next, 0.5 mL of the above electrolytic solution was injected therein, and the laminate was immersed in the electrolytic solution, and then the battery case was sealed to produce a nonaqueous electrolyte secondary battery.

<電池評価>
・初期充放電
得られた非水電解質二次電池(以下、単に「電池」ともいう。)を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.05Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で2時間充電し、0.3Cの定電流で3.0Vまで放電した。なお、1Cとは電池が1時間で放電される電流値である。
<Battery evaluation>
-Initial charging / discharging The obtained non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also simply referred to as "battery") is accommodated in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, PLM-73S, manufactured by Futaba Kagaku) and charged. It connected to the discharge device (ASKA Electronics Co., Ltd. charge / discharge device ACD-01). Next, the battery was charged with a constant current of 0.05 C, reached 4.2 V, charged for 2 hours with a constant voltage of 4.2 V, and discharged to 3.0 V with a constant current of 0.3 C. 1C is a current value at which the battery is discharged in one hour.

・連続充電特性試験
上記初期充放電後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で6時間充電し、6時間後の電流値をリーク電流値として確認した。その後、その電池を0.5Cの定電流で3.0Vまで放電した。その結果を表1に示す。
・ Continuous charge characteristic test The battery after the above initial charge / discharge is housed in a thermostat set to 50 ° C. (Futaba Kagaku Co., Ltd., thermostat PLM-73S), and a charge / discharge device (Aska Electronics Co., Ltd., charge / discharge). Connected to device ACD-01). Next, the battery was charged with a constant current of 0.5 C, reached 4.2 V, charged with a constant voltage of 4.2 V for 6 hours, and the current value after 6 hours was confirmed as a leakage current value. Thereafter, the battery was discharged to 3.0 V with a constant current of 0.5C. The results are shown in Table 1.

・サイクル試験
上記連続充電特性試験後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で4.2Vまで充電し、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電した。このときの放電容量を1サイクル目の放電容量として確認した。この一連の充放電を1サイクルとし、更に28サイクル充放電した。続いて、その電池を0.1Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で1時間充電し、0.1Cの定電流で3.0Vまで放電した(30サイクル目)。このときの放電容量を30サイクル目の放電容量として確認した。1サイクル目及び30サイクル目の放電容量より容量維持率を算出した。その結果を表1に示す。
-Cycle test The battery after the above-mentioned continuous charge characteristic test is accommodated in a thermostat set to 50 ° C (manufactured by Futaba Kagaku Co., thermostat PLM-73S), and a charge / discharge device (manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd., charge / discharge device). ACD-01). The battery was then charged to 4.2V with a constant current of 0.5C and discharged to 3.0V with a constant current of 0.5C. The discharge capacity at this time was confirmed as the discharge capacity of the first cycle. This series of charging and discharging was defined as one cycle, and charging and discharging were further performed for 28 cycles. Subsequently, the battery was charged with a constant current of 0.1 C, reached 4.2 V, charged with a constant voltage of 4.2 V for 1 hour, and discharged to 3.0 V with a constant current of 0.1 C ( 30th cycle). The discharge capacity at this time was confirmed as the discharge capacity at the 30th cycle. The capacity retention rate was calculated from the discharge capacity at the first and 30th cycles. The results are shown in Table 1.

・保存試験
上記初期充放電後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で1時間充電した。その後、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電した。そのときの放電容量を保存前放電容量として確認した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で1時間充電し、そのまま電池を恒温槽中で5日間保存した。その後、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電した後に、0.5Cの定電流で充電し、4.2Vに到達した後、4.2Vの定電圧で1時間充電した。その後、0.5Cの定電流で3.0Vまで放電した。最後の放電時の放電容量を保存後放電容量として確認した。保存前放電容量及び保存後放電容量より容量維持率を算出した。その結果を表1に示す。
Storage test The battery after the above initial charge / discharge is housed in a thermostatic chamber (Futaba Scientific Co., Ltd., thermostatic chamber PLM-73S) set at 50 ° C., and the charge / discharge device (Asuka Electronics Co., Ltd., charge / discharge device ACD). −01). Next, the battery was charged with a constant current of 0.5 C, and after reaching 4.2 V, it was charged with a constant voltage of 4.2 V for 1 hour. Then, it discharged to 3.0V with a constant current of 0.5C. The discharge capacity at that time was confirmed as the discharge capacity before storage. Next, the battery was charged at a constant current of 0.5 C, reached 4.2 V, charged at a constant voltage of 4.2 V for 1 hour, and stored as it was in a thermostat for 5 days. Then, after discharging to 3.0V with a constant current of 0.5C, the battery was charged with a constant current of 0.5C, and after reaching 4.2V, it was charged with a constant voltage of 4.2V for 1 hour. Then, it discharged to 3.0V with a constant current of 0.5C. The discharge capacity at the time of the last discharge was confirmed as the discharge capacity after storage. The capacity retention rate was calculated from the discharge capacity before storage and the discharge capacity after storage. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
PO水溶液の濃度を0.3質量%に変更したこと以外は実施例1と同様に処理した正極活物質を用いて、非水電解質二次電池を作製し、電池評価を行った。その結果を表1に示す。なお、正極活物質前駆体100質量%に対し、使用した酸は0.43質量%であった。
<Example 2>
A non-aqueous electrolyte secondary battery was fabricated and evaluated using the positive electrode active material treated in the same manner as in Example 1 except that the concentration of the H 3 PO 4 aqueous solution was changed to 0.3 mass%. The results are shown in Table 1. In addition, the acid used was 0.43 mass% with respect to 100 mass% of positive electrode active material precursors.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで、並びに生成するオキソ酸塩は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. Further, the element intensity ratio I (A) of the peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm and the peak (B) I (B) 50 nm / I (B) 5 nm by TEM-EDX and the oxo acid salt formed Was confirmed by the same method as in Example 1.

<実施例3>
POの代わりに濃度0.4質量%のHBO水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様に処理した正極活物質を用いて、非水電解質二次電池を作製し、電池評価を行った。その結果を表1に示す。なお、正極活物質前駆体100質量%に対し、使用した酸は0.57質量%であった。
<Example 3>
A non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using the positive electrode active material treated in the same manner as in Example 1 except that an aqueous H 3 BO 3 solution having a concentration of 0.4 mass% was used instead of H 3 PO 4 . Battery evaluation was performed. The results are shown in Table 1. In addition, the acid used was 0.57 mass% with respect to 100 mass% of positive electrode active material precursors.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のB量を測定し、加えたHBOのBの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nm、並びに生成するオキソ酸塩は実施例1と同様の方法で確認した。なお、TOF−SIMSのピーク(A)としてはBOに基づくm/z=43の強度を用いた。XPSのピーク(A)としては193eVに観測されたBに基づく光電子エネルギー強度を用いた。 In addition, the amount of B in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of B in the added H 3 BO 3 was contained. In addition, the element intensity ratio I (A) of peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm , I (B) 50 nm / I (B) 5 nm of peak (B), and the oxo acid salt produced are the same as in Example 1. It confirmed by the same method. As the peak of the TOF-SIMS (A) was used intensity of m / z = 43 based on the BO 2. As the XPS peak (A), the photoelectron energy intensity based on B observed at 193 eV was used.

<実施例4>
POの代わりに濃度0.3質量%のHSO水溶液を用いたこと以外は実施例1と同様に処理した正極活物質を用いて、非水電解質二次電池を作製し、電池評価を行った。その結果を表1に示す。なお、正極活物質前駆体100質量%に対し、使用した酸は0.43質量%であった。
<Example 4>
A non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using the positive electrode active material treated in the same manner as in Example 1 except that an aqueous H 2 SO 4 solution having a concentration of 0.3% by mass was used instead of H 3 PO 4 . Battery evaluation was performed. The results are shown in Table 1. In addition, the acid used was 0.43 mass% with respect to 100 mass% of positive electrode active material precursors.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のS量を測定し、加えたHSOのSの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nm、並びに生成するオキソ酸塩は実施例1と同様の方法で確認した。なお、TOF−SIMSのピーク(A)としてはSO、及びSOに基づくm/z=64、及び80の強度の和を用いた。XPSのピーク(A)としては168eVに観測されたSに基づく光電子エネルギー強度を用いた。 Note that the amount of S in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 2 SO 4 S was contained. In addition, the element intensity ratio I (A) of peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm , I (B) 50 nm / I (B) 5 nm of peak (B), and the oxo acid salt produced are the same as in Example 1. It confirmed by the same method. As the peak of the TOF-SIMS (A) was used the sum of the intensities of m / z = 64, and 80 based on the SO 2, and SO 3. As the XPS peak (A), the photoelectron energy intensity based on S observed at 168 eV was used.

<実施例5>
酸処理時の焼成温度を600℃に変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Example 5>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature during the acid treatment was changed to 600 ° C., and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで実施例1と同様の方法で確認した。さらに、生成するオキソ酸塩は焼成温度を600℃にしたこと以外は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. The element intensity ratio I (A) of the peak (A) and the peak (B) I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm are the same as in Example 1 by TEM-EDX. Confirmed with. Furthermore, the produced oxo acid salt was confirmed by the same method as in Example 1 except that the firing temperature was 600 ° C.

<実施例6>
酸処理時の焼成温度を1000℃に変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Example 6>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature during the acid treatment was changed to 1000 ° C., and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで実施例1と同様の方法で確認した。さらに、生成するオキソ酸塩は焼成温度を1000℃にしたこと以外は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. The element intensity ratio I (A) of the peak (A) and the peak (B) I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm are the same as in Example 1 by TEM-EDX. Confirmed with. Further, the produced oxo acid salt was confirmed by the same method as in Example 1 except that the firing temperature was 1000 ° C.

<実施例7>
酸処理時の焼成時間を1時間に変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Example 7>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing time during the acid treatment was changed to 1 hour, and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで実施例1と同様の方法で確認した。さらに、生成するオキソ酸塩は焼成時間を1時間にしたこと以外は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. The element intensity ratio I (A) of the peak (A) and the peak (B) I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm are the same as in Example 1 by TEM-EDX. Confirmed with. Further, the produced oxo acid salt was confirmed by the same method as in Example 1 except that the firing time was 1 hour.

<実施例8>
酸処理時の焼成時間を8時間に変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Example 8>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing time during the acid treatment was changed to 8 hours, and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで実施例1と同様の方法で確認した。さらに、生成するオキソ酸塩は焼成時間を8時間にしたこと以外は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. The element intensity ratio I (A) of the peak (A) and the peak (B) I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm are the same as in Example 1 by TEM-EDX. Confirmed with. Further, the produced oxo acid salt was confirmed by the same method as in Example 1 except that the firing time was 8 hours.

<実施例9>
酸処理時の焼成降温速度を1℃/minに変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Example 9>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature drop rate during the acid treatment was changed to 1 ° C./min, and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

なお、実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)及びピーク(B)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びI(B)50nm/I(B)5nmをTEM−EDXで実施例1と同様の方法で確認した。さらに、生成するオキソ酸塩は焼成降温速度を1℃/minにしたこと以外は実施例1と同様の方法で確認した。 Note that the amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was contained. The element intensity ratio I (A) of the peak (A) and the peak (B) I (A) 50 nm / I (A) 5 nm and I (B) 50 nm / I (B) 5 nm are the same as in Example 1 by TEM-EDX. Confirmed with. Furthermore, the oxo acid salt to be produced was confirmed by the same method as in Example 1 except that the temperature lowering rate was 1 ° C./min.

<実施例10>
<LiMn1.950.05の合成>
炭酸リチウム(和光純薬工業(株))炭酸マンガン(II)n 水和物(和光純薬工業(株))と三酸化二ホウ素(和光純薬工業(株))を、リチウム:マンガン:ホウ素のモル比が1:1.95:0.05になるように秤量し、1時間乾式混合した。その後、得られた混合物を酸素雰囲気下において1000℃で5時間焼成し、LiMn1.950.05で表される正極活物質前駆体を得た。
<Example 10>
<Synthesis of LiMn 1.95 B 0.05 O 4 >
Lithium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Manganese (II) n hydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and diboron trioxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), Lithium: Manganese: Boron Were weighed so that the molar ratio was 1: 1.95: 0.05, and dry-mixed for 1 hour. Then, the obtained mixture was baked at 1000 ° C. for 5 hours in an oxygen atmosphere to obtain a positive electrode active material precursor represented by LiMn 1.95 B 0.05 O 4 .

正極活物質前駆体をMnの一部をホウ素に置換したLiMn1.950.05に変えたこと以外は実施例3と同様にして、非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。結果を表1に示す。 A non-aqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 3 except that the positive electrode active material precursor was changed to LiMn 1.95 B 0.05 O 4 in which part of Mn was replaced with boron. Battery evaluation was performed. The results are shown in Table 1.

なお、得られた正極活物質の窒素吸着比表面積は0.6m/gであった。実施例3と同様の方法により得られた正極活物質中のB量を測定し、加えたHBOのBの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nm、並びに生成するオキソ酸塩は実施例3と同様の方法で確認した。 In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of the obtained positive electrode active material was 0.6 m 2 / g. The amount of B in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 3 was measured, and it was confirmed that all of B in the added H 3 BO 3 was contained. In addition, the element intensity ratio I (A) of peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm , I (B) 50 nm / I (B) 5 nm of peak (B), and the oxo acid salt produced are the same as in Example 3. It confirmed by the same method.

<実施例11>
<LiNi1/3Mn1/3Co1/3の合成>
遷移金属元素のモル比として1:1:1の割合の硫酸ニッケル(II)六水和物(和光純薬工業(株))と硫酸マンガン(II)五水和物(和光純薬工業(株))と硫酸コバルト(II)七水和物(和光純薬工業(株))を、水に溶解し、金属イオン濃度の総和が2mol/Lになるようにニッケル−マンガン−コバルト混合水溶液を調製した。次いで、このニッケル−マンガン−コバルト混合水溶液を、70℃に加温した濃度1mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液3000mL中に、12.5mL/minの添加速度で120分間滴下した。なお、滴下時には、攪拌の下、200mL/minの流量の窒素を水溶液中にバブリングした。これにより析出物質が発生し、得られた析出物質を蒸留水で十分洗浄し、乾燥して、ニッケル−マンガン−コバルト化合物を得た。得られたニッケル−マンガン−コバルト化合物と炭酸リチウム(和光純薬工業(株))とを、リチウム:ニッケル:マンガン:コバルトのモル比が3:1:1:1になるように秤量し、1時間乾式混合した後、得られた混合物を大気中において950℃で5時間焼成し、LiNi1/3Mn1/3Co1/3で表される正極活物質前駆体を得た。
<Example 11>
<Synthesis of LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 >
Nickel (II) sulfate hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and manganese (II) sulfate pentahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in a 1: 1: 1 molar ratio of transition metal elements )) And cobalt sulfate (II) heptahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) are dissolved in water to prepare a nickel-manganese-cobalt mixed aqueous solution so that the total metal ion concentration is 2 mol / L. did. Subsequently, this nickel-manganese-cobalt mixed aqueous solution was dropped into 3000 mL of a 1 mol / L sodium carbonate aqueous solution heated to 70 ° C. at an addition rate of 12.5 mL / min for 120 minutes. At the time of dropping, nitrogen at a flow rate of 200 mL / min was bubbled into the aqueous solution with stirring. As a result, a precipitated substance was generated, and the obtained precipitated substance was sufficiently washed with distilled water and dried to obtain a nickel-manganese-cobalt compound. The obtained nickel-manganese-cobalt compound and lithium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed so that the molar ratio of lithium: nickel: manganese: cobalt was 3: 1: 1: 1. After time dry mixing, the obtained mixture was baked at 950 ° C. for 5 hours in the air to obtain a positive electrode active material precursor represented by LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 .

正極活物質前駆体をLiNi1/3Mn1/3Co1/3に変えたこと以外は実施例1と同様にして、非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。結果を表3に示す。 A nonaqueous electrolyte secondary battery was fabricated and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material precursor was changed to LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 . . The results are shown in Table 3.

なお、得られた正極活物質の窒素吸着比表面積は1.0m/gであった。実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが付着していることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nm、並びに生成するオキソ酸塩は実施例1と同様の方法で確認した。なお、TOF−SIMSのMn以外のピーク(B)としては、NiはNiO、NiOに基づくm/z=90、及び106の強度の和を用い、CoはCoO、CoOに基づくm/z=91、及び107の強度の和を用いた。XPSのMn以外のピーク(A)としては、Niは855eV及び862eVの光電子エネルギー強度の和を用い、Coは780eV及び795eVの光電子エネルギー強度の和を用いた。 In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of the obtained positive electrode active material was 1.0 m 2 / g. The amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added H 3 PO 4 P was adhered. In addition, the element intensity ratio I (A) of peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm , I (B) 50 nm / I (B) 5 nm of peak (B), and the oxo acid salt produced are the same as in Example 1. It confirmed by the same method. In addition, as a peak (B) other than Mn in TOF-SIMS, Ni uses the sum of the intensities of NiO 2 and NiO 3 based on m / z = 90 and 106, and Co is m based on CoO 2 and CoO 3. The sum of the intensities of / z = 91 and 107 was used. As a peak (A) other than Mn of XPS, Ni used the sum of photoelectron energy intensities of 855 eV and 862 eV, and Co used the sum of photoelectron energy intensities of 780 eV and 795 eV.

<実施例12>
<Li1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525の合成>
硝酸リチウム(和光純薬工業(株))、硝酸ニッケル(II)六水和物(和光純薬工業(株))、硝酸コバルト(II)六水和物(和光純薬工業(株))及び硝酸マンガン(II)六水和物(和光純薬工業(株))を、Li1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525の組成比になるように秤量し、硝酸塩総量としての濃度が40質量%となるように蒸留水を加え、硝酸塩水溶液とした。次いで、得られた水溶液を260℃で2時間の条件で乾燥し水を除去した後、粉体を回収し、乾燥体とした。続いて、乾燥体を500℃で保持することにより、リチウム以外の金属が保持する硝酸分を除去した。得られた乾燥粉体を容器から一度取り出し、粉砕混合後、830℃で焼成し、Li1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525で表される正極活物質前駆体を得た。
<Example 12>
<Synthesis of Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 >
Lithium nitrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), nickel nitrate (II) hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), cobalt nitrate (II) hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and Manganese (II) nitrate hexahydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was weighed so as to have a composition ratio of Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 , and the total amount of nitrate Distilled water was added to give a concentration of 40% by mass as a nitrate aqueous solution. Next, the obtained aqueous solution was dried at 260 ° C. for 2 hours to remove water, and then the powder was recovered to obtain a dried product. Subsequently, by holding the dried body at 500 ° C., the nitric acid content held by the metal other than lithium was removed. The obtained dry powder was once taken out from the container, pulverized and mixed, then fired at 830 ° C., and a positive electrode active material precursor represented by Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 was obtained. Obtained.

正極活物質前駆体をLi1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525に変えたこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、下記電池評価を行った。結果を表3に示す。 A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode active material precursor was changed to Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 , and the following battery Evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

なお、得られた正極活物質の窒素吸着比表面積は4.2m/gであった。実施例1と同様の方法により得られた正極活物質中のP量を測定し、加えたHPOのPの全てが含まれていることを確認した。また、ピーク(A)の元素強度比I(A)50nm/I(A)5nm及びピーク(B)のI(B)50nm/I(B)5nm、並びに生成するオキソ酸塩は実施例1と同様の方法で確認した。 In addition, the nitrogen adsorption specific surface area of the obtained positive electrode active material was 4.2 m 2 / g. The amount of P in the positive electrode active material obtained by the same method as in Example 1 was measured, and it was confirmed that all of the added P of H 3 PO 4 was contained. In addition, the element intensity ratio I (A) of peak (A) 50 nm / I (A) 5 nm , I (B) 50 nm / I (B) 5 nm of peak (B), and the oxo acid salt produced are the same as in Example 1. It confirmed by the same method.

<電池評価>
・初期充放電
得られた非水電解質二次電池(以下、単に「電池」ともいう。)を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.05Cの定電流で充電し、4.7Vに到達した後、4.7Vの定電圧で2時間充電し、0.3Cの定電流で2.0Vまで放電した。なお、1Cとは電池が1時間で放電される電流値である。
<Battery evaluation>
-Initial charging / discharging The obtained non-aqueous electrolyte secondary battery (hereinafter, also simply referred to as "battery") is accommodated in a thermostatic bath (manufactured by Futaba Kagaku, PLM-73S, manufactured by Futaba Kagaku) and charged. It connected to the discharge device (ASKA Electronics Co., Ltd. charge / discharge device ACD-01). Next, the battery was charged at a constant current of 0.05 C, reached 4.7 V, charged at a constant voltage of 4.7 V for 2 hours, and discharged to 2.0 V at a constant current of 0.3 C. 1C is a current value at which the battery is discharged in one hour.

・連続充電特性試験
上記初期充放電後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で6時間充電し、6時間後の電流値をリーク電流値として確認した。その後、その電池を0.5Cの定電流で2.0Vまで放電した。その結果を表3に示す。
・ Continuous charge characteristic test The battery after the above initial charge / discharge is housed in a thermostat set to 50 ° C. (Futaba Kagaku Co., Ltd., thermostat PLM-73S), and a charge / discharge device (Aska Electronics Co., Ltd., charge / discharge). Connected to device ACD-01). Next, the battery was charged with a constant current of 0.5 C, reached 4.5 V, charged with a constant voltage of 4.5 V for 6 hours, and the current value after 6 hours was confirmed as a leakage current value. Thereafter, the battery was discharged to 2.0 V at a constant current of 0.5C. The results are shown in Table 3.

・サイクル試験
上記連続充電特性試験後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で4.5Vまで充電し、0.5Cの定電流で2.0Vまで放電した。このときの放電容量を1サイクル目の放電容量として確認した。この一連の充放電を1サイクルとし、更に28サイクル充放電した。続いて、その電池を0.1Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で1時間充電し、0.1Cの定電流で2.0Vまで放電した(30サイクル目)。このときの放電容量を30サイクル目の放電容量として確認した。1サイクル目及び30サイクル目の放電容量より容量維持率を算出した。その結果を表3に示す。
-Cycle test The battery after the above-mentioned continuous charge characteristic test is accommodated in a thermostat set to 50 ° C (manufactured by Futaba Kagaku Co., thermostat PLM-73S), and a charge / discharge device (manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd., charge / discharge device). ACD-01). The battery was then charged to 4.5V with a constant current of 0.5C and discharged to 2.0V with a constant current of 0.5C. The discharge capacity at this time was confirmed as the discharge capacity of the first cycle. This series of charging and discharging was defined as one cycle, and charging and discharging were further performed for 28 cycles. Subsequently, the battery was charged at a constant current of 0.1 C, reached 4.5 V, charged at a constant voltage of 4.5 V for 1 hour, and discharged to 2.0 V at a constant current of 0.1 C ( 30th cycle). The discharge capacity at this time was confirmed as the discharge capacity at the 30th cycle. The capacity retention rate was calculated from the discharge capacity at the first and 30th cycles. The results are shown in Table 3.

・保存試験
上記初期充放電後の電池を、50℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続した。次いで、その電池を0.5Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で1時間充電、その後0.5Cの定電流で2.0Vまで放電した。そのときの放電容量を保存前放電容量として確認した。次いでその電池を0.5Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で1時間充電し、そのまま電池を恒温槽中で5日間保存した。その後、0.5Cの定電流で2.0Vまで放電した後に、0.5Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で1時間充電、その後0.5Cの定電流で2.0Vまで放電した。最後の放電時の放電容量を保存後放電容量として確認した。保存前放電容量及び保存後放電容量より容量維持率を算出した。その結果を表3に示す。
Storage test The battery after the above initial charge / discharge is housed in a thermostatic chamber (Futaba Scientific Co., Ltd., thermostatic chamber PLM-73S) set at 50 ° C., and the charge / discharge device (Asuka Electronics Co., Ltd., charge / discharge device ACD). −01). Next, the battery was charged with a constant current of 0.5 C, reached 4.5 V, charged with a constant voltage of 4.5 V for 1 hour, and then discharged to 2.0 V with a constant current of 0.5 C. The discharge capacity at that time was confirmed as the discharge capacity before storage. Next, the battery was charged with a constant current of 0.5 C, reached 4.5 V, charged with a constant voltage of 4.5 V for 1 hour, and stored as it was in a thermostatic bath for 5 days. Then, after discharging to 2.0V with a constant current of 0.5C, charging with a constant current of 0.5C, after reaching 4.5V, charging with a constant voltage of 4.5V for 1 hour, then 0.5C Was discharged at a constant current of 2.0 V. The discharge capacity at the time of the last discharge was confirmed as the discharge capacity after storage. The capacity retention rate was calculated from the discharge capacity before storage and the discharge capacity after storage. The results are shown in Table 3.

<比較例1>
正極活物質として、酸処理及び焼成工程を行なわないLiMnを用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例1と同様にして電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
The battery was evaluated in the same manner as in Example 1 except that a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using LiMn 2 O 4 that was not subjected to acid treatment and baking as the positive electrode active material. The results are shown in Table 1.

<比較例2>
正極活物質として、焼成工程を行なわないLiMnを用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例1と同様にして電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 2>
The battery was evaluated in the same manner as in Example 1 except that a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using LiMn 2 O 4 that was not subjected to the firing step as the positive electrode active material. The results are shown in Table 1.

<比較例3>
焼成温度を1050℃、30時間に変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 3>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature was changed to 1050 ° C. for 30 hours, and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例4>
焼成条件を500℃、12時間、昇温速度0.2℃/minに変更したこと以外は実施例1と同様にして非水電解質二次電池を作製して、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 4>
A nonaqueous electrolyte secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing conditions were changed to 500 ° C., 12 hours, and the temperature rising rate was 0.2 ° C./min, and the battery was evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例5>
POの代わりに(NHHPO水溶液を用いて、焼成条件を900℃、3時間に変更したこと以外は実施例1と同様に処理した正極活物質を用いて、非水電解質二次電池を作製し、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 5>
Using a positive electrode active material treated in the same manner as in Example 1 except that the firing conditions were changed to 900 ° C. for 3 hours using (NH 4 ) 2 HPO 4 aqueous solution instead of H 3 PO 4 , non-aqueous An electrolyte secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例6>
POの代わりに(NHHPOとAl(NOの混合水溶液を用いて、焼成条件を400℃、5時間に変更したこと以外は実施例1と同様に処理した正極活物質を用いて、非水電解質二次電池を作製し、電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 6>
A mixed aqueous solution of (NH 4 ) 2 HPO 4 and Al (NO 3 ) 3 was used instead of H 3 PO 4 , and the same treatment as in Example 1 was performed except that the firing conditions were changed to 400 ° C. for 5 hours. Using the positive electrode active material, a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced and evaluated. The results are shown in Table 1.

<比較例7>
正極活物質として、酸処理及び焼成工程を行なわないLiMn1.950.05を用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例10と同様にして電池評価を行った。その結果を表1に示す。
<Comparative Example 7>
The battery was evaluated in the same manner as in Example 10, except that LiMn 1.95 B 0.05 O 4 not subjected to the acid treatment and the firing step was used as the positive electrode active material, and a nonaqueous electrolyte secondary battery was produced. It was. The results are shown in Table 1.

<比較例8>
正極活物質として、酸処理及び焼成工程を行なわないLiNi1/3Mn1/3Co1/3を用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例11と同様にして電池評価を行った。その結果を表3に示す。
<Comparative Example 8>
As the positive electrode active material, except that a non-aqueous electrolyte secondary battery using LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 is not performed acid treatment and firing step in the same manner as in Example 11 Battery evaluation was performed. The results are shown in Table 3.

<比較例9>
正極活物質として、焼成工程を行なわないLiNi1/3Mn1/3Co1/3を用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例11と同様にして電池評価を行った。その結果を表3に示す。
<Comparative Example 9>
The battery evaluation was performed in the same manner as in Example 11 except that a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 that was not subjected to the firing step as the positive electrode active material. went. The results are shown in Table 3.

<比較例10>
正極活物質として、酸処理及び焼成工程を行なわないLi1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525を用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例12と同様にして電池評価を行った。その結果を表3に示す。
<Comparative Example 10>
Example 12 except that a non-aqueous electrolyte secondary battery was produced using Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 without the acid treatment and the firing step as the positive electrode active material. The battery was evaluated in the same manner as above. The results are shown in Table 3.

<比較例11>
正極活物質として、焼成工程を行なわないLi1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525を用いて非水電解質二次電池を作製したこと以外は、実施例12と同様にして電池評価を行った。その結果を表3に示す。
<Comparative Example 11>
Except that a non-aqueous electrolyte secondary battery was fabricated using Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2 that was not subjected to the firing step as the positive electrode active material, the same as in Example 12. The battery was evaluated. The results are shown in Table 3.

正極:LiMn
※正極活物質前駆体100質量%あたりの酸の使用量
Positive electrode: LiMn 2 O 4
* Amount of acid used per 100% by mass of positive electrode active material precursor

正極:LiMn
※正極活物質前駆体100質量%あたりの酸の使用量
Positive electrode: LiMn 2 O 4
* Amount of acid used per 100% by mass of positive electrode active material precursor

正極:LiNi1/3Mn1/3Co1/3又はLi1.2Ni0.175Co0.100Mn0.525
※正極活物質前駆体100質量%あたりの酸の使用量
Positive electrode: LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 or Li 1.2 Ni 0.175 Co 0.100 Mn 0.525 O 2
* Amount of acid used per 100% by mass of positive electrode active material precursor

本発明の非水電解質二次電池は、各種民生用機器用電源、自動車用電源への産業上利用可能性を有する。   The nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention has industrial applicability to various consumer equipment power supplies and automobile power supplies.

100…非水電解質二次電池、110…セパレーター、120…正極、130…負極、140…正極集電体、150…負極集電体、160…電池外装。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Nonaqueous electrolyte secondary battery, 110 ... Separator, 120 ... Positive electrode, 130 ... Negative electrode, 140 ... Positive electrode collector, 150 ... Negative electrode collector, 160 ... Battery exterior.

Claims (13)

リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質断面の透過型電子顕微鏡−エネルギー分散型X線分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.5
2.0≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray analysis of the positive electrode active material cross section is at least:
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.5
2.0 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向における飛行時間二次イオン質量分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.7
1.5≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by time-of-flight secondary ion mass spectrometry in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.7
1.5 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
リチウム遷移金属酸化物と、オキソ酸塩と、を含む正極活物質であって、
前記正極活物質の深さ方向におけるX線光電子分光分析により検出されるピークが、少なくとも、
リン、硫黄及びホウ素からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(A)と、
遷移金属からなる群より選ばれる少なくとも1つの元素に由来するピーク(B)と、を含み、
少なくとも1つのピーク(A)、及び少なくとも1つのピーク(B)が下記関係式を満たす、正極活物質。
0.00001≦I(A)50nm/I(A)5nm≦0.6
1.7≦I(B)50nm/I(B)5nm≦10000
(I(A)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(A)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(A)の強度を示し、I(B)50nmは、前記正極活物質表面より50nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示し、I(B)5nmは、前記正極活物質表面より5nmの深さにおけるピーク(B)の強度を示す。)
A positive electrode active material comprising a lithium transition metal oxide and an oxoacid salt,
The peak detected by X-ray photoelectron spectroscopy in the depth direction of the positive electrode active material is at least,
A peak (A) derived from at least one element selected from the group consisting of phosphorus, sulfur and boron;
A peak (B) derived from at least one element selected from the group consisting of transition metals,
A positive electrode active material in which at least one peak (A) and at least one peak (B) satisfy the following relational expression.
0.00001 ≦ I (A) 50 nm / I (A) 5 nm ≦ 0.6
1.7 ≦ I (B) 50 nm / I (B) 5 nm ≦ 10000
(I (A) 50 nm indicates the intensity of the peak (A) at a depth of 50 nm from the surface of the positive electrode active material, and I (A) 5 nm indicates the peak (A) at a depth of 5 nm from the surface of the positive electrode active material. shows the intensity of, I (B) 50nm, the indicates the intensity of the peak in the positive electrode active material surface than 50nm depth (B), I (B) 5nm is definitive the depth of the positive electrode active 5nm than material surface Indicates the intensity of peak (B).)
前記ピーク(A)が、少なくともリンに由来するピークを含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の正極活物質。   The positive electrode active material according to claim 1, wherein the peak (A) includes at least a peak derived from phosphorus. 前記オキソ酸塩が、少なくとも(M3+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、MはLi及び遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を示す)を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の正極活物質。 The oxoacid salt is at least (M x P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1, z ≧ 0, n ≧ 1, M is at least one selected from the group consisting of Li and a transition metal The positive electrode active material according to any one of claims 1 to 4, comprising an element). 前記オキソ酸塩が、少なくとも(LiMx−13+zO(x≧1、y≧1、z≧0、n≧1、Mは遷移金属からなる群より選択される少なくとも1つの元素を含む)を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の正極活物質。 The oxoacid salt is at least (LiM x-1 P y O 3 + z ) n O (x ≧ 1, y ≧ 1, z ≧ 0, n ≧ 1, M is at least one selected from the group consisting of transition metals) The positive electrode active material of any one of Claims 1-5 containing an element. 前記オキソ酸塩が、少なくともLi及び/又はLiMnPOを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の正極活物質。 The positive electrode active material according to claim 1, wherein the oxoacid salt includes at least Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 . 前記オキソ酸塩が、
Li及び/又はLiMnPOと、
2+y7+z(x≧1、y≧0、z≧0、Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つと、を含む、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の正極活物質。
The oxoacid salt is
Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 ,
At least one compound represented by M x P 2 + y O 7 + z (x ≧ 1, y ≧ 0, z ≧ 0, M represents at least one selected from the group consisting of Mn, Ni, Co and Fe) Including,
The positive electrode active material of any one of Claims 1-7.
前記オキソ酸塩が、
Li及び/又はLiMnPOと、
(Mは、Mn、Ni、Co及びFeからなる群より選択される少なくとも1つを示す)で表される化合物を少なくとも1つと、を含む、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の正極活物質。
The oxoacid salt is
Li 4 P 2 O 7 and / or LiMnPO 4 ,
And at least one compound represented by M 2 P 2 O 7 (M represents at least one selected from the group consisting of Mn, Ni, Co, and Fe).
The positive electrode active material of any one of Claims 1-8.
前記オキソ酸塩が、前記リチウム遷移金属酸化物上の少なくとも一部に付着した、請求項1〜9のいずれか1項に記載の正極活物質。   The positive electrode active material according to claim 1, wherein the oxoacid salt is attached to at least a part of the lithium transition metal oxide. 非水電解質二次電池用である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の正極活物質。   The positive electrode active material of any one of Claims 1-10 which is an object for nonaqueous electrolyte secondary batteries. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の正極活物質を含む、正極。   The positive electrode containing the positive electrode active material of any one of Claims 1-11. 請求項12に記載の正極と、負極と、非水電解質と、外装体と、を少なくとも備える、非水電解質二次電池。   A nonaqueous electrolyte secondary battery comprising at least the positive electrode according to claim 12, a negative electrode, a nonaqueous electrolyte, and an exterior body.
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