JP2015020090A5

JP2015020090A5 -

Info

Publication number: JP2015020090A5
Application number: JP2013147845A
Authority: JP
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2016-08-25

Claims

リチウムイオンの吸脱着が可能なリチウム吸着材料の製造方法であって、
（１）金属のイオンを含む第１の水溶液に塩基性溶液を添加して、前記金属の水酸化物オリゴマーを含む第２の水溶液を調製するステップと、
（２）前記第２の水溶液に、リチウムマンガン酸化物の粒子を添加して、懸濁液を調製するステップと、
（３）前記懸濁液を乾燥させて乾燥物を形成するステップと、
（４）前記乾燥物を酸化雰囲気中で加熱するステップと、
を有し、
前記（４）のステップ後に粒子状リチウム吸着材料が得られ、該粒子状リチウム吸着材料は、リチウムマンガン酸化物粒子と、該リチウムマンガン酸化物粒子の表面の少なくとも一部を被覆する金属酸化物を含むことを特徴とする製造方法。
前記金属は、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、鉄、およびその他の遷移金属からなる群から選定された１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
前記第１の水溶液中の前記金属のイオンの濃度は、１ｍｍｏｌ／リットル〜１ｍｏｌ／リットルの範囲であり、
前記塩基性溶液の濃度は、１ｍｍｏｌ／リットル〜１０ｍｏｌ／リットルの範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
前記第２の水溶液のｐＨは、７から１２の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
前記（２）のステップにおいて、前記リチウムマンガン酸化物は、スピネル型（λ型）であり、一般式がＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．３３Ｍｎ_１．６７Ｏ_４、およびＬｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４で表されるリチウムマンガン酸化物からなる群から選定された１種以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
前記（３）のステップは、前記懸濁液を湿式で混練しながら乾燥させることにより実施されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
前記（４）のステップの後に得られる前記粒子状リチウム吸着材料において、前記リチウムマンガン酸化物粒子に対する前記金属酸化物の割合は、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の範囲であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
前記（４）のステップにおいて、前記加熱は、４００℃〜９００℃の温度で実施されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
リチウムイオンの吸脱着が可能なリチウム吸着材料であって、
当該リチウム吸着材料は、粒子状材料を含み、
該粒子状材料は、リチウムマンガン酸化物粒子の表面の少なくとも一部に、マンガン以外の金属の酸化物が被覆されて構成され、
前記リチウムマンガン酸化物粒子に対する前記金属酸化物の割合は、０．５ｗｔ％〜２０ｗｔ％の範囲であることを特徴とするリチウム吸着材料。
前記マンガン以外の金属は、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、鉄、およびその他の遷移金属の酸化物からなる群から選定された１種以上であることを特徴とする請求項９に記載のリチウム吸着材料。
前記リチウムマンガン酸化物粒子の粒径は、０．１μｍ〜１ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項９または１０に記載のリチウム吸着材料。
前記リチウムマンガン酸化物粒子は、スピネル型（λ型）であり、一般式がＬｉＭｎ_２Ｏ_４、Ｌｉ_１．３３Ｍｎ_１．６７Ｏ_４、およびＬｉ_１．６Ｍｎ_１．６Ｏ_４で表されるリチウムマンガン酸化物からなる群から選定された１種以上を含むことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一つに記載のリチウム吸着材料。
さらに、前記粒子状材料を担持するための基板、および／または前記粒子状材料を固定するための有機接合剤を含むことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一つに記載のリチウム吸着材料。
海水、塩湖かん水、または含リチウム廃水から、リチウムイオンを回収するために使用されることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一つに記載のリチウム吸着材料。