[go: up one dir, main page]

JP4228163B2 - Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same - Google Patents

Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4228163B2
JP4228163B2 JP13376399A JP13376399A JP4228163B2 JP 4228163 B2 JP4228163 B2 JP 4228163B2 JP 13376399 A JP13376399 A JP 13376399A JP 13376399 A JP13376399 A JP 13376399A JP 4228163 B2 JP4228163 B2 JP 4228163B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lithium
active material
positive electrode
composite oxide
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP13376399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000323122A (en
Inventor
竜一 葛尾
正典 相馬
哲 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP13376399A priority Critical patent/JP4228163B2/en
Publication of JP2000323122A publication Critical patent/JP2000323122A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4228163B2 publication Critical patent/JP4228163B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム含有複合酸化物により構成され非水系電解質二次電池に適用される正極活物質に係り、特に、サイクル特性に優れしかも電池の初期容量を損なうことなく電池の熱安定性の向上が図れる非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子技術の急速な進歩に伴い、電子機器の小型化、軽量化が次々と実現している。特に、最近の携帯電話やノート型パソコン等ポータブル機器の普及により、これら機器に使用されるポータブル用電源としての電池にも高いエネルギー密度を有する小型で軽量なものの開発が強く望まれている。
【0003】
そして、従来、一般用途の二次電池として、鉛畜電池やニッカド電池等の水溶液系二次電池が使用されてきた。しかし、これらの水溶液系二次電池はサイクル特性には比較的優れているものの、重量当たりの電池容量や環境保全の観点から満足できるものとは言い難い。
【0004】
このような状況の下、リチウム、リチウム合金、金属酸化物あるいはカーボン等リチウムイオンをドープ、脱ドープ可能な材料を負極として用いる非水系電解質リチウムイオン二次電池の研究開発が盛んに行われている。
【0005】
ところで、リチウム含有複合酸化物、特に、合成が比較的容易なリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO2)を正極活物質に用いたリチウムイオン二次電池は4V級の高い電圧が得られるため、高エネルギー密度を有する電池として期待されその実用化が進んでいる。そして、この種のリチウムイオン二次電池については、優れた初期容量特性やサイクル特性を得るための開発も盛んになされており、既にさまざまな成果が得られている。
【0006】
しかし、リチウムコバルト複合酸化物は、原料に希産で高価なコバルト化合物が用いられるため、活物質さらには電池のコストアップの原因となり活物質の改良が望まれている。すなわち、このリチウムコバルト複合酸化物を用いた電池の容量当たりの単価はニッケル水素電池の約4倍と高いため適用される用途がかなり限定されている。従って、活物質のコストを下げより安価なリチウムイオン二次電池の製造を可能にすることは、現在普及している携帯機器の軽量、小型化において工業的に大きな意義を持つ。
【0007】
ここで、リチウムイオン二次電池用正極活物質の新たなる材料として、コバルトよりも安価なニッケルを用いたリチウムニッケル複合酸化物(LiNiO2)を挙げることができる。このリチウムニッケル複合酸化物は、リチウムコバルト複合酸化物よりも低い電気化学ポテンシャルを示すため電解液の酸化による分解が問題になり難く、より高容量が期待でき、かつ、コバルト系と同様に高い電池電圧を示すことから開発が盛んに行われている。但し、このリチウムニッケル複合酸化物については、純粋にニッケルのみで合成しその化学量論組成に優れたリチウムニッケル複合酸化物が得られたとしても以下のような欠点があった。すなわち、上記リチウムニッケル複合酸化物を正極活物質としたリチウムイオン二次電池は、リチウムコバルト複合酸化物を正極活物質としたリチウムイオン二次電池に較べてサイクル特性が劣り、かつ、高温環境下で使用されたり保存された場合に電池性能が比較的損なわれ易いという欠点を有していた。
【0008】
そこで、これ等欠点を解決することを目的として上記リチウムニッケル複合酸化物については以下に述べるような種々の提案がなされている。例えば、特開平8−213015号公報では、リチウムイオン二次電池の自己放電特性やサイクル特性を向上させることを目的として、LixNiaCobc2(但し、0.8≦x≦1.2、0.01≦a≦0.99、0.01≦b≦0.99、0.01≦c≦0.3、0.8≦a+b+c≦1.2、MはAl、V、Mn、Fe、Cu及びZnから選ばれる少なくとも1種の元素)で表されるリチウム含有複合酸化物を提案し、特開平8−45509号公報では、高温環境下での保存や使用に際して良好な電池性能を維持できる正極活物質として、LiwNixCoyz2(但し、0.05≦w≦1.10、0.5≦x≦0.995、0.005≦z≦0.20、x+y+z=1)で表されるリチウム含有複合酸化物の提案がなされ、また、特開平8−321299号公報では、サイクル特性や耐過充電性を向上させることを目的として、ニッケルの5at%以下をガリウムで置換したリチウム含有複合酸化物等を提案している。
【0009】
そして、これ等公報で提案されているリチウムニッケル複合酸化物は、上述したリチウムコバルト複合酸化物に較べて充電容量、放電容量が共に高く、かつ、LiNiO2で示した従来のリチウムニッケル複合酸化物と比較して確かにサイクル特性も改善されている。しかしながら、満充電状態で高温環境下に放置しておくと、上記リチウムコバルト複合酸化物に較べて低い温度から酸素の放出を伴う分解が始まり、この結果、電池の内部圧力が上昇して、最悪の場合に電池が爆発してしまう危険を有していた。
【0010】
他方、特開平5−242891号公報では、リチウムイオン二次電池用正極活物質の熱的安定性を向上させることを目的として、LiabNicCode(但し、MはAl、Mn、Sn、In、Fe、V、Cu、Mg、Ti、Zn、Moから成る群から選択される少なくとも一種の金属であり、かつ、0<a<1.3、0.02≦d/c+d≦0.9、1.8<e<2.2の範囲であって、さらにb+c+d=1である)で表されるリチウム含有複合酸化物等を提案している。
【0011】
そして、このリチウム含有複合酸化物を正極活物質としたリチウムイオン二次電池においては、確かにサイクル特性と熱的安定性の改善が図られているが、上記金属Mとして選ぶ元素によっては、LiNiCoO2に固溶させることが難しく、たとえ固溶したとしても、本来、リチウムのみで構成されるべき原子層面にこれらの異種原子が入り込んでリチウムの拡散を阻害し、電池性能として最も重要である初期容量が大きく低下する問題をはらんでいた。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
この様にリチウムニッケル複合酸化物を正極活物質とした従来の非水系電解質二次電池においては、高い初期容量とサイクル特性を維持したままその高温安定性を具備させることが困難な問題点を有していた。
【0013】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、サイクル特性に優れしかも電池の初期容量を損なうことなく電池の熱安定性の向上が図れる非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するため本発明者等が種々研究を進めた結果、ニッケルの一部がコバルトおよびチタンあるいはコバルトおよび亜鉛等で置換されたリチウム含有複合酸化物を正極活物質に適用するに祭し、リチウムのサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率を所定値以下となるように調製した場合、上述した問題が起こらず高い初期容量とサイクル特性を維持したまま、高温安定性に優れた非水系電解質二次電池が得られることを見出だすに至った。本発明はこの様な技術的発見に基づき完成されたものである。
【0015】
すなわち、請求項1に係る発明は、
非水系電解質二次電池に適用される正極活物質を前提とし、
LiNi1-x-yCoxTiyO2(但し、0<x≦0.20、0<y≦0.07)で表され、かつ、層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物により構成されると共に、上記リチウム含有複合酸化物における3a、3b、6cの各サイトを[Li]3a[Ni1-x-yCoxTiy]3b[O2]6cで表示した場合、上記リチウム含有複合酸化物のX線回折によるリートベルト解析から得られた3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が5%以下であることを特徴とするものである。
【0016】
また、請求項は正極活物質粉末を用いて二次電池の正極板を形成する際の高充填密度を実現させる正極活物質の発明に関する。
【0017】
すなわち、請求項に係る発明は、
請求項に記載の発明に係る非水系電解質二次電池用正極活物質を前提とし、
上記正極活物質における二次粒子の形状が球状または楕円球状であることを特徴とするものである。
【0018】
次に、請求項3〜5は請求項に係る非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法を特定した発明に関する。
【0019】
すなわち、請求項に係る発明は、
請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法を前提とし、
リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、および、チタン化合物を混合しこの混合物を650℃以上750℃以下かつ4時間以上の条件で熱処理して得ることを特徴とし、
請求項に係る発明は、
ニッケルとコバルトのモル比が(1−x):xで固溶している金属複合水酸化物(但し、0<x≦0.20)、リチウム化合物、および、チタン化合物を混合しこの混合物を650℃以上750℃以下かつ4時間以上の条件で熱処理して得ることを特徴とするものである。
【0023】
また、請求項に係る発明は、
請求項記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法を前提とし、
上記金属複合水酸化物における二次粒子の形状が球状または楕円球状であることを特徴とするものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0025】
本発明は、上述したようにニッケルの一部がコバルトおよびチタンで置換されたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxTiyO2)を正極材料に適用することにより、高い初期容量とサイクル特性を維持したまま、高温安定性に優れた非水系電解質二次電池を提供するものである。尚、ニッケルの一部がコバルトおよび亜鉛等で置換されたリチウム含有複合酸化物も本発明に係るリチウム含有複合酸化物と同様の特性を有するため、ニッケルの一部がコバルトおよび亜鉛で置換されたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxZnyO2)、ニッケルの一部がコバルト、チタンおよびマグネシウムで置換されたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2)、ニッケルの一部がコバルト、亜鉛およびマグネシウムで置換されたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)も参考例として記載する。
【0026】
すなわち、本発明は、ニッケルの一部をサイクル特性向上のためにコバルトで置換した活物質に関するものである。上記リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO2)は、電池活物質として考えた場合、リチウムの脱離・挿入によって充放電が行われる。200mAh/g程度の満充電状態はLiNiO2から約7割のリチウムが脱離した状態である。すなわち、Li0.3NiO2となっているわけであるが、このとき、ニッケルはその一部が3価および4価となっている。4価のニッケルは非常に不安定で、高温にすると容易に酸素を放出して2価(NiO)となり易い。このような高温での酸素放出を伴う分解挙動は、リチウムを70at%引き抜いて充電状態とした正極材料の熱重量測定を行うことで評価できる。充電状態にある正極活物質を電解液と共に密封し、温度に対する重量変化を見ることで酸素放出に伴う分解開始温度を特定できるからである。
【0027】
このような方法で正極材料の熱安定性に関する研究を進めた結果、チタン、亜鉛、マグネシウムが熱安定性改善に効果があることを見出すに至った。すなわち、ニッケルの一部をコバルトで置換した上記リチウムニッケル複合酸化物(LiNiO2)の3bサイトについて更に上記チタンで置換することにより、チタンの置換量増大とともに電解液との反応による発熱量を小さくする顕著な効果が認められ、また、ニッケルの一部をコバルトで置換したリチウムニッケル複合酸化物の3bサイトについて更に上記亜鉛で置換することにより、亜鉛の置換量増大とともに分解反応を非常に穏やかにする顕著な効果が認められた。また、ニッケルの一部をコバルトで置換したリチウムニッケル複合酸化物の3bサイトについて、等モルのチタンとマグネシウムあるいは等モルの亜鉛とマグネシウムで更に置換することにより、高温条件下の活物質の分解反応が顕著に抑制されることを見出すに至った。但し、これらチタン、亜鉛、マグネシウムの置換量を多くするほど初期容量が低下する傾向があるため、熱安定性向上と初期容量低下とのバランスから、チタン単体あるいは亜鉛単体の場合の置換量はそれぞれ7at%以下、13at%以下に、また、等モルのチタンとマグネシウムあるいは等モルの亜鉛とマグネシウムの場合における置換量の合計は12at%以下とすることを要する。
【0028】
次に、上記リチウム含有複合酸化物における化学量論性の検討は、X線回折によるリートベルト解析[例えば、R.A.Young, ed., “ The Rietveld Method”, Oxford University Press (1992).]を用いて行うことができ、指標としては各イオンのサイト占有率がある。六方晶系の化合物の場合には、3a、3b、6cのサイトがあり、LiNiO2が完全な化学量論組成の場合には3aサイトはリチウム、3bサイトはニッケル、6cサイトは酸素がそれぞれ100%のサイト占有率を示す。3aサイトのリチウムイオンのサイト占有率が97%以上であるようなリチウムニッケル複合酸化物は化学量論性に優れていると言える。そして、電池活物質として考えた場合、リチウムは脱離・挿入が可能なためリチウム欠損が生じても結晶の完全性は維持できる。従って、現実的には3aサイトの金属イオンの混入率をもって化学量論性あるいは結晶の完全性を示すのがよい方法と考えられる。ここで、電池の充放電反応は、3aサイトのリチウムイオンが可逆的に出入りすることで進行する。従って、固相内でのリチウムの拡散パスとなる3aサイトにリチウム以外の金属イオンが混入すると拡散パスが阻害され、これが電池の充放電特性を悪化させる原因となり得る。そこで、様々な方法で合成した正極活物質に対して検討を重ねた結果、X線を用いた粉末回折法により得られた回折パターンのリートベルト解析より求めた3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンの混入率と電池の初期特性との間に深い関係があることを見出すと共に、本発明に係るリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxTiyO2)の場合には上記値が5%以下のときに電池の初期容量とサイクル特性を改善できることを見出した(請求項1)。尚、参考例として掲げたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxZnyO2)の場合には上記値が3%以下のときに電池の初期容量とサイクル特性を改善できることを見出し、リチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2)とリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)の場合には上記値が3%以下のときに電池の初期容量とサイクル特性をそれぞれ改善できることを見出した。
【0029】
そして、本発明に係るリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxTiyO2)については、リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、および、チタン化合物を混合し、この混合物を熱処理して得ることができ(請求項)、更に、ニッケルとコバルトのモル比が(1−x):xで固溶している金属複合水酸化物(但し、0<x≦0.20)、リチウム化合物、チタン化合物を混合し、この混合物を熱処理して得ることできる(請求項4)。尚、参考例として掲げたリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxZnyO2)については、リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、および、亜鉛化合物を混合し、この混合物を熱処理して得ることができ、ニッケルとコバルトのモル比が(1−x):xで固溶している金属複合水酸化物(但し、0<x≦0.20)、リチウム化合物、および、亜鉛化合物を混合し、この混合物を熱処理して得ることができる。同様に、上記リチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2)とリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)については、リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、チタン化合物または亜鉛化合物、および、マグネシウム化合物を混合し、この混合物を熱処理して得ることができ、また、ニッケルとコバルトのモル比が(1−x):xで固溶している金属複合水酸化物(但し、0<x≦0.20)、リチウム化合物、チタン化合物または亜鉛化合物、および、マグネシウム化合物を混合しこの混合物を熱処理して得ることができる。
【0030】
そして、上記リチウム化合物として、炭酸リチウム、水酸化リチウム、水酸化リチウム一水和物、硝酸リチウム、過酸化リチウムなどが例示され、ニッケル化合物として、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケルなどが例示され、コバルト化合物として、酸化コバルト、水酸化コバルト、炭酸コバルト、硝酸コバルト、硫酸コバルト、塩化コバルトなどが例示され、チタン化合物として、金属チタンの他、酸化チタン、塩化チタンなどが例示され、亜鉛化合物として、金属亜鉛の他、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛などが例示され、また、マグネシウム化合物として、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウムなどを例示することができる。また、上述した混合物の熱処理条件について600℃以上850℃未満かつ4時間以上とすることでLiTiO2、Li2ZnO2、MgOなどの異相を生じさせることなくチタン、亜鉛あるいはチタンとマグネシウム若しくは亜鉛とマグネシウムを完全に固溶させることができ、結晶構造の高い完全性を実現できる。また、熱処理条件を650℃以上750℃以下とすることでリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxTiyO2)[但し、0<y≦0.07]あるいはリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxZnyO2)[但し、0<y≦0.13]についてその3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率を確実に5%若しくは3%以下とすることが可能となり、また、熱処理条件を650℃以上800℃以下とすることによりリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2)とリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)[但し、0<y≦0.06]についてその3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率を確実に3%以下とすることが可能なる。
【0031】
また、このような正極活物質の粉末を用いて電池の正極板を成形する際には、高い充填密度を実現するため粉末自体に高いタップ密度が要求される。このためには、粉末の粒子形状が球状または楕円球状であることが望ましい(請求項)。また、上記金属複合水酸化物における二次粒子の形状が球状または楕円球状であるものを原料として用いることで、球状または楕円球状の正極活物質粉末を得ることができる(請求項)。
【0032】
この様にニッケルの一部がコバルトおよびチタンで置換された層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxTiyO2)であってかつ3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が5%以下としたものを正極活物質として適用することにより、高い初期容量とサイクル特性を維持したまま、高温安定性に優れた非水系電解質二次電池を提供することが可能となる。尚、参考例として掲げたニッケルの一部がコバルトおよび亜鉛で置換された層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-yCoxZnyO2)であってかつ3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が3%以下としたもの、ニッケルの一部がコバルト、チタンおよびマグネシウムで置換された層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2)であってかつ3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が3%以下としたもの、ニッケルの一部がコバルト、亜鉛およびマグネシウムで置換された層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物(LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)であってかつ3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が3%以下としたものを正極活物質として適用した場合、同様の非水系電解質二次電池として提供することも可能である。
【0033】
【実施例】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
【0034】
[実施例1]
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトとチタンのモル比が、▲1▼82:17:1、▲2▼81:16:3、▲3▼79:16:5となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中で350℃で仮焼した後、750℃で20時間焼成し、室温まで炉冷した。得られた焼成物をX線回折で分析したところ、六方晶系の層状構造を有した所望のリチウム含有複合酸化物であることが確認できた。また、CuのKα線を用いた粉末X線回折法により得られた回折パターンのリートベルト解析(すなわちCuのKα線を用いた粉末X線回折図形のリートベルト解析)から、3aサイトの金属イオン混入率を求めた。この結果を以下の表1に示す。
【0035】
次に、得られたリチウム含有複合酸化物を正極活物質として用い、図1に示すような二次電池を作製した。尚、図1中、1は正極(評価用電極)、2はセパレーター、3はリチウム金属負極、4はガスケット、5は正極缶、6は負極缶をそれぞれ示している。
【0036】
まず、活物質粉末90重量%にアセチレンブラック5重量%およびポリ沸化ビニリデン(PVDF)5重量%を混合し、n−メチルピロリドン(NMP)を加えペースト化した。これを20μm厚のアルミニウム箔に乾燥後の活物質重量が0.05g/cm2になるように塗布し、120℃で真空乾燥を行った後、直径1cmの円板状に打ち抜いて正極とした。
【0037】
また、負極としてリチウム金属を適用し、電解液には1モル/リットルのLiClO4を支持塩とするエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)の等量混合溶液を用いた。
【0038】
そして、ポリエチレンからなるセパレータに上記電解液を染み込ませ、露点が−80℃に管理されたAr雰囲気のグローブボックス中で、図1に示したような2032型のコイン電池を作製した。
【0039】
作製した二次電池は24時間程度放置し、開回路電圧(OCV)が安定した後、正極に対する電流密度を0.5mA/cm2とし、カットオフ電圧4.3−3.0Vで充放電試験を行った。得られた1回目の放電容量を表1に示す。
【0040】
次に、実施例で合成された各リチウム含有複合酸化物の満充電状態での熱安定性を調べるためその熱的挙動について測定した。
【0041】
尚、正極活物質からLiを引き抜く(上述したように200mAh/g程度の満充電状態はリチウム含有複合酸化物から約7割のリチウムが脱離した状態であるため)方法として、電気化学的な方法以外に、酸水溶液中で活物質を分散させ、攪拌処理する方法が知られている(荒井等、第38回電池討論会講演要旨集p83,1997参照)。この方法は電気化学的な方法と異なり、導電剤や結着剤などの影響のない状況下でLiを引き抜くことが可能であり、これを熱分析にかけることで活物質単独の熱的挙動を評価することができる。
【0042】
そこで、この方法に従い、得られたリチウム含有複合酸化物(焼成物)6.0gを1Nの濃度に調整された塩酸水溶液100ミリリットル(ml)中に投入し、5時間攪拌して、化学式Li1-x(Ni0.83Co0.171-yTiy2においてリチウム(Li)をx=0.7だけ引き抜いた。
【0043】
次に、これをろ過し、残ったスラリーを、40℃で24時間、大気中で乾燥させた後、150℃で3日間、真空中にて加熱乾燥することで水分を蒸発させて、▲1▼Li0.3Ni0.82Co0.17Ti0.012 、▲2▼Li0.3Ni0.81Co0.16Ti0.032 、および、▲3▼Li0.3Ni0.79Co0.16Ti0.052の各粉末を得た。
【0044】
これ等粉末に、コイン電池を作製したときと同じ電解液を染み込ませ、密封式の試料ホルダーに入れて密閉し、示差走査熱量分析(DSC)を行うことで熱的挙動を調べた。示差走査熱量分析は昇温速度を10℃/minとした。100℃〜300℃の温度に対するDSC曲線を図2のグラフ図に示し、また、DSC曲線の発熱ピーク温度と発熱ピーク高さを表1に示す。
【0045】
[比較例1]
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトとチタンのモル比が、82:17:1となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中において350℃で仮焼した後、その一方は▲1▼550℃で20時間焼成し、他方は▲2▼850℃で20時間焼成した以外は、実施例1と同様、リチウム含有複合酸化物から成る正極活物質を合成し、かつ、リチウムコイン二次電池を作製した。
【0046】
そして、実施例1と同様、各リチウム含有複合酸化物における3aサイトの金属イオンの混入率(%)と得られた各電池の1回目の放電容量を測定した。この結果を表1に示す。
【0047】
[比較例2]
正極活物質を合成するために、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成る水酸化ニッケルを、リチウムとニッケルのモル比が1:1となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強度で十分に混合した以外は、実施例1と同様、リチウム含有複合酸化物から成る正極活物質を合成し、かつ、リチウムコイン二次電池を作製した。
【0048】
そして、実施例1と同様、リチウム含有複合酸化物における3aサイトの金属イオンの混入率(%)と得られた電池の1回目の放電容量を測定した。この結果を表1に示す。また、実施例1と同様、塩酸を用いてリチウムを式量x=0.7だけ引き抜いた試料を作製し、示差走査熱量分析(DSC)を行った。100℃〜300℃の温度に対するDSC曲線を図3に示し、また、DSC曲線の発熱ピーク温度と発熱ピーク高さを表1に示す。
【0049】
【表1】

Figure 0004228163
『確 認』
(1) 作製された実施例1並びに各比較例に係る二次電池を評価したところ、これ等電池のサイクル特性は、比較例2を除き実施例1の▲1▼▲2▼▲3▼と比較例1の▲1▼▲2▼が概ね良好であった。
(2) 次に、二次電池の初期容量(1回目の放電容量)についてはその値が高い程電池としての特性は良好なる評価を受けるが、サイト占有率が実施例1より高い比較例1の▲1▼▲2▼に係る二次電池は表1に示されたデータから確認されるように不合格(150mAh/g未満)のものであった。これに対し、実施例1の▲1▼▲2▼▲3▼に係る二次電池と比較例2に係る二次電池については1回目の放電容量が150(mAh/g)以上と高い放電容量を示している。
(3) また、1回目の放電容量が150(mAh/g)以上である実施例1と比較例2については上述したように示差走査熱量分析(DSC)を行っている。
【0050】
そして、DSC曲線から、実施例1の(1)(2)(3)に係る二次電池については、発熱ピーク温度が比較例2に係る二次電池と較べて高温側へシフトしていると同時に、チタンの置換量の増大とともに発熱ピーク高さが減少しており、比較例2に係る二次電池と較べて実施例1の(1)(2)(3)に係る二次電池の熱安定性が改善されていることが確認される。
(4) 次に、チタンの置換量に対する第一回目の放電容量の変化を図4のグラフ図に示す。この図4から、チタン置換量の増大とともに放電容量は減少する傾向にあることが確認される。そして、このグラフ図から150mAh/g以上の高い放電容量を維持するためには、Li(Ni0.83Co0.17)1-yTiyO2で表されるリチウム含有複合酸化物のyの値が、0<y≦0.07の要件を満たす必要があることが確認される。
(5) 尚、実施例1の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物の合成条件はすべて750℃で20時間としている。また、実施例1の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物の3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率はすべて2.0%以下となっているが、リチウム以外の金属イオンのサイト占有率が2.0%以上のリチウム含有複合酸化物についても同様の実験を行っており、これら二次電池も上記サイト占有率が5%以下であれば実施例1の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物と略同一の特性を示す傾向があることを確認している。
【0051】
参考例2
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトと亜鉛のモル比が、(1)82:17:1、(2)81:16:3、(3)79:16:5となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中で350℃で仮焼した後、750℃で20時間焼成し、室温まで炉冷した。得られた焼成物をX線回折で分析したところ、六方晶系の層状構造を有した所望のリチウム含有複合酸化物であることが確認できた。また、CuのKα線を用いた粉末X線回折法により得られた回折パターンのリートベルト解析から、3aサイトの金属イオン混入率を求めた。この結果を以下の表2に示す。
【0052】
次に、得られたリチウム含有複合酸化物を正極活物質として用い、実施例1と同様にして図1に示すような二次電池を作製した。
【0053】
作製した二次電池は24時間程度放置し、開回路電圧(OCV)が安定した後、正極に対する電流密度を0.5mA/cm2とし、カットオフ電圧4.3−3.0Vで充放電試験を行った。得られた1回目の放電容量を表2に示す。
【0054】
次に、参考例で合成された各リチウム含有複合酸化物の満充電状態での熱安定性を調べるためその熱的挙動について測定した。
【0055】
尚、正極活物質からLiを引き抜く方法は、実施例1と同一の方法により行っている。すなわち、得られたリチウム含有複合酸化物(焼成物)6.0gを1Nの濃度に調整された塩酸水溶液100ミリリットル(ml)中に投入し、5時間攪拌して、化学式Li1-x(Ni0.83Co0.171-yZny2においてリチウム(Li)をx=0.7だけ引き抜いた。
【0056】
次に、これをろ過し、残ったスラリーを、40℃で24時間、大気中で乾燥させた後、150℃で3日間、真空中にて加熱乾燥することで水分を蒸発させて、▲1▼Li0.3Ni0.82Co0.17Zn0.012 、▲2▼Li0.3Ni0.81Co0.16Zn0.032 、および、▲3▼Li0.3Ni0.79Co0.16Zn0.052の各粉末を得た。
【0057】
これ等粉末に、コイン電池を作製したときと同じ電解液を染み込ませ、密封式の試料ホルダーに入れて密閉し、熱重量測定(TG)を行うことで分解挙動を調べた。熱重量測定は昇温速度を10℃/min とした。室温〜500℃の温度に対する重量変化の微分曲線を図5のグラフ図に示し、また、−dTG曲線の分解ピーク温度と分解ピーク高さを表2に示す。
【0058】
[比較例2]
上述した比較例2に係るリチウム含有複合酸化物から、参考例2と同様、塩酸を用いてリチウムを式量x=0.7だけ引き抜いた試料を作製し、熱重量測定(TG)を行った。そして、室温〜500℃の温度に対する重量変化の微分曲線を図5のグラフ図に示し、また、−dTG曲線の分解ピーク温度と分解ピーク高さを表2に示す。
【0059】
[比較例3]
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトと亜鉛のモル比が、82:17:1となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中において350℃で仮焼した後、その一方は(1)550℃で20時間焼成し、他方は(2)850℃で20時間焼成した以外は、参考例2と同様、リチウム含有複合酸化物から成る正極活物質を合成し、かつ、リチウムコイン二次電池を作製した。
【0060】
そして、参考例2と同様、各リチウム含有複合酸化物における3aサイトの金属イオンの混入率(%)と得られた各電池の1回目の放電容量を測定した。この結果を表2に示す。
【0061】
【表2】
Figure 0004228163
『確 認』
(1) 作製された参考例2並びに各比較例に係る二次電池を評価したところ、これ等電池のサイクル特性は、比較例2を除き参考例2の(1)(2)(3)と比較例3の(1)(2)が概ね良好であった。
(2) 次に、二次電池の初期容量(1回目の放電容量)についてはその値が高い程電池としての特性は良好なる評価を受けるが、サイト占有率が参考例2より高い比較例3の(1)(2)に係る二次電池は表2に示されたデータから確認されるように不合格のものであった。これに対し、参考例2の(1)(2)(3)に係る二次電池と比較例2に係る二次電池については1回目の放電容量が150(mAh/g)以上と高い放電容量を示している。
(3) また、1回目の放電容量が150(mAh/g)以上である参考例2と比較例2については上述したように熱重量測定(TG)を行っている。
【0062】
そして、図5の−dTG曲線から、参考例2の(1)(2)(3)に係る二次電池については、分解ピーク温度が比較例2に係る二次電池と較べて高温側へシフトしていると同時に、亜鉛の置換量の増大とともに分解ピーク高さが減少しており、比較例2に係る二次電池と較べて参考例2の(1)(2)(3)に係る二次電池の熱安定性が改善されていることが確認される。
(4) 次に、亜鉛の置換量に対する第一回目の放電容量の変化を図6のグラフ図に示す。この図6から、亜鉛置換量の増大とともに放電容量は減少する傾向にあることが確認される。そして、このグラフ図から、150mAh/g以上の高い放電容量を維持するためには、Li(Ni0.83Co0.17)1-yZnyO2で表されるリチウム含有複合酸化物のyの値が、0<y≦0.13の要件を満たす必要があることが確認される。
(5) 尚、参考例2の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物の合成条件はすべて750℃で20時間としている。また、参考例2の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物の3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率はすべて1.5%未満となっているが、リチウム以外の金属イオンのサイト占有率が1.5%以上のリチウム含有複合酸化物についても同様の実験を行っており、これら二次電池も上記サイト占有率が3%以下であれば参考例2の(1)(2)(3)に係るリチウム含有複合酸化物と略同一の特性を示す傾向があることを確認している。
【0063】
参考例3
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトとチタンとマグネシウムのモル比が、75:15:5:5となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中で350℃で仮焼した後、約800℃で20時間焼成し、室温まで炉冷した。得られた焼成物をX線回折で分析したところ、六方晶系の層状構造を有した所望のリチウム含有複合酸化物であることが確認できた。また、CuのKα線を用いた粉末X線回折法により得られた回折パターンのリートベルト解析から、3aサイトの金属イオン混入率を求めた。この結果を以下の表3に示す。
【0064】
次に、得られたリチウム含有複合酸化物を正極活物質として用い、実施例1と同様にして図1に示すような二次電池を作製した。
【0065】
作製した二次電池は24時間程度放置し、開回路電圧(OCV)が安定した後、正極に対する電流密度を0.5mA/cm2とし、カットオフ電圧4.3−3.0Vで充放電試験を行った。得られた1回目の放電容量を表3に示す。
【0066】
次に、参考例で合成された各リチウム含有複合酸化物の満充電状態での熱安定性を調べるためその熱的挙動について測定した。
【0067】
尚、正極活物質からLiを引き抜く方法は、実施例1と同一の方法により行っている。すなわち、得られたリチウム含有複合酸化物(焼成物)6.0gを1Nの濃度に調整された塩酸水溶液100ミリリットル(ml)中に投入し、5時間攪拌して、化学式Li1-x(Ni0.83Co0.171-2yTiyMgy2においてリチウム(Li)をx=0.7だけ引き抜いた。
【0068】
次に、これをろ過し、残ったスラリーを、40℃で24時間、大気中で乾燥させた後、150℃で3日間、真空中にて加熱乾燥することで水分を蒸発させて、Li0.3Ni0.75Co0.15Ti0.05Mg0.052の粉末を得た。
【0069】
この粉末に、コイン電池を作製したときと同じ電解液を染み込ませ、密封式の試料ホルダーに入れて密閉し、熱重量測定(TG)を行うことで分解挙動を調べた。熱重量測定は昇温速度を10℃/min とした。室温〜500℃の温度に対する重量変化の微分曲線を図7のグラフ図に示し、また、−dTG曲線の分解ピーク温度と分解ピーク高さを表3に示す。
【0070】
[比較例4]
正極活物質を合成するため、市販の水酸化リチウム一水和物と、球状の二次粒子から成りニッケルとコバルトのモル比が83:17で固溶してなる金属複合水酸化物と、市販の酸化チタンを、リチウムとリチウム以外の金属とのモル比が1:1となり、かつ、ニッケルとコバルトとチタンとマグネシウムのモル比が、(1)66:14:10:10、(2)62:13:12.5:12.5、(3)75:15:5:5、(4)75:15:5:5となるように秤量した後、球状の二次粒子の形骸が維持される程度の強さで十分に混合した。得られた混合粉末を、酸素気流中において350℃で仮焼した後、(1)と(2)については約800℃で20時間焼成し、また、上記(3)については550℃で20時間焼成する一方、(4)については850℃で20時間焼成した以外は、参考例3と同様、リチウム含有複合酸化物から成る正極活物質を合成し、かつ、リチウムコイン二次電池を作製した。
【0071】
そして、参考例3と同様、各リチウム含有複合酸化物における3aサイトの金属イオンの混入率(%)と得られた各電池の1回目の放電容量を測定した。この結果を表3に示す。
【0072】
【表3】
Figure 0004228163
『確 認』
(1) 作製された参考例3並びに各比較例に係る二次電池を評価したところ、これ等電池のサイクル特性は、比較例2を除き参考例3と比較例4の(1)(2)(3)(4)概ね良好であった。
(2) 次に、二次電池の初期容量(1回目の放電容量)についてはその値が高い程電池としての特性は良好なる評価を受けるが、サイト占有率が参考例3より高い比較例4の(1)(2)(3)(4)に係る二次電池は表3に示されたデータから確認されるように不合格のものであった。これに対し、参考例3に係る二次電池と比較例2に係る二次電池については1回目の放電容量が150(mAh/g)以上と高い放電容量を示している。
(3) また、1回目の放電容量が150(mAh/g)以上である参考例3と比較例2については上述したように熱重量測定(TG)を行っている。
【0073】
そして、図7の−dTG曲線から、参考例3に係る二次電池については、分解ピーク温度が比較例2に係る二次電池と較べて高温側へシフトしていると同時に、チタンとマグネシウムの置換量の増大とともに分解ピーク高さが減少しており、比較例2に係る二次電池と較べて参考例3に係る二次電池の熱安定性が改善されていることが確認される。
(4) 次に、チタンとマグネシウムの置換量に対する第一回目の放電容量の変化を図8のグラフ図に示す。この図8から、チタン・マグネシウム置換量の増大とともに放電容量は減少する傾向にあることが確認される。そして、このグラフ図から、150mAh/g以上の高い放電容量を維持するためには、Li(Ni0.83Co0.17)1-2yTiyMgyO2で表されるリチウム含有複合酸化物のyの値が、0<y≦0.06の要件を満たす必要があることが確認される。
(5) 尚、参考例3に係るリチウム含有複合酸化物はLiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2で表されるリチウム含有複合酸化物であるが、LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2で表されるリチウム含有複合酸化物についても同様の実験を行っており、これら二次電池も上記サイト占有率が3%以下であれば参考例3に係るリチウム含有複合酸化物と略同一の特性を示す傾向があることを確認している。
【0074】
【発明の効果】
請求項1に係る非水系電解質二次電池用正極活物質によれば、
LiNi1-x-yCoxTiyO2(但し、0<x≦0.20、0<y≦0.07)で表され、かつ、層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物により構成されると共に、上記リチウム含有複合酸化物における3a、3b、6cの各サイトを[Li]3a[Ni1-x-yCoxTiy]3b[O2]6cで表示した場合、上記リチウム含有複合酸化物のX線回折によるリートベルト解析から得られた3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が5%以下に設定されているため、高い初期容量とサイクル特性を維持したまま、高温安定性に優れた非水系電解質二次電池を提供できる効果を有する。
【0076】
次に、請求項3〜5に係る非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法によれば、請求項1〜2に係る非水系電解質二次電池用正極活物質を製造できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例並びに参考例に係る二次電池の構成説明図。
【図2】実施例1の▲1▼▲2▼▲3▼に係る各リチウム含有複合酸化物粉末の示差走査熱量(DSC)測定で求められた温度に対するDSC曲線のグラフ図。
【図3】比較例2に係るリチウム含有複合酸化物粉末の示差走査熱量(DSC)測定で求められた温度に対するDSC曲線のグラフ図。
【図4】実施例1に係るリチウム含有複合酸化物粉末のチタン置換量yに対する第一回目の放電容量の変化を示すグラフ図。
【図5】 比較例2と参考例2の(1)(2)(3)に係る各リチウム含有複合酸化物粉末の熱重量(TG)測定で求められた温度に対する重量変化の微分曲線のグラフ図。
【図6】 参考例2に係るリチウム含有複合酸化物粉末の亜鉛置換量yに対する第一回目の放電容量の変化を示すグラフ図。
【図7】 比較例2と参考例3に係る各リチウム含有複合酸化物粉末の熱重量(TG)測定で求められた温度に対する重量変化の微分曲線のグラフ図。
【図8】 参考例3と比較例4の(1)(2)に係るリチウム含有複合酸化物粉末のチタン・マグネシウム合計の置換量yに対する第一回目の放電容量の変化を示すグラフ図。
【符号の説明】
1 正極(評価用電極)
2 セパレーター
3 リチウム金属負極
4 ガスケット
5 正極缶
6 負極缶[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide and applied to a non-aqueous electrolyte secondary battery. In particular, the thermal stability of the battery is improved without impairing the initial capacity of the battery with excellent cycle characteristics. The present invention relates to a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with rapid advancement of electronic technology, electronic devices have been reduced in size and weight one after another. In particular, with the recent spread of portable devices such as mobile phones and notebook computers, the development of small and lightweight batteries with high energy density is also strongly desired for portable power sources used in these devices.
[0003]
Conventionally, aqueous secondary batteries such as lead livestock batteries and nickel-cadmium batteries have been used as secondary batteries for general purposes. However, these aqueous secondary batteries are relatively excellent in cycle characteristics, but are not satisfactory from the viewpoint of battery capacity per weight and environmental protection.
[0004]
Under such circumstances, research and development of non-aqueous electrolyte lithium ion secondary batteries using lithium-doped lithium-doped materials such as lithium, lithium alloys, metal oxides, or carbon as a negative electrode has been actively conducted. .
[0005]
By the way, lithium-containing composite oxides, particularly lithium cobalt composite oxides (LiCoO) that are relatively easy to synthesize.2) Is used as a positive electrode active material, and a high voltage of 4V class can be obtained. As for this type of lithium ion secondary battery, development for obtaining excellent initial capacity characteristics and cycle characteristics has been actively conducted, and various results have already been obtained.
[0006]
However, since lithium cobalt complex oxide uses a rare and expensive cobalt compound as a raw material, the cost of the active material and the battery is increased, and improvement of the active material is desired. That is, the unit price per capacity of a battery using this lithium cobalt composite oxide is as high as about four times that of a nickel metal hydride battery. Therefore, reducing the cost of the active material and making it possible to manufacture a cheaper lithium ion secondary battery has great industrial significance in terms of reducing the weight and size of currently popular portable devices.
[0007]
Here, as a new material for a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery, a lithium nickel composite oxide (LiNiO) using nickel which is cheaper than cobalt.2). This lithium nickel composite oxide exhibits a lower electrochemical potential than lithium cobalt composite oxide, so that decomposition due to oxidation of the electrolytic solution is less likely to be a problem, higher capacity can be expected, and the battery is as high as cobalt Development is actively done because it shows voltage. However, this lithium nickel composite oxide has the following drawbacks even if a lithium nickel composite oxide synthesized purely with nickel alone and having an excellent stoichiometric composition is obtained. In other words, the lithium ion secondary battery using the lithium nickel composite oxide as a positive electrode active material has inferior cycle characteristics as compared with a lithium ion secondary battery using the lithium cobalt composite oxide as a positive electrode active material, and in a high temperature environment. When the battery is used or stored, the battery performance is relatively easily lost.
[0008]
Therefore, various proposals as described below have been made for the lithium nickel composite oxide for the purpose of solving these drawbacks. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-213015, for the purpose of improving the self-discharge characteristics and cycle characteristics of a lithium ion secondary battery, LixNiaCobMcO2(However, 0.8 ≦ x ≦ 1.2, 0.01 ≦ a ≦ 0.99, 0.01 ≦ b ≦ 0.99, 0.01 ≦ c ≦ 0.3, 0.8 ≦ a + b + c ≦ 1 .2, M is a lithium-containing composite oxide represented by at least one element selected from Al, V, Mn, Fe, Cu, and Zn. In Japanese Patent Laid-Open No. 8-45509, As a positive electrode active material that can maintain good battery performance during storage and use, LiwNixCoyBzO2(However, 0.05 ≦ w ≦ 1.10, 0.5 ≦ x ≦ 0.995, 0.005 ≦ z ≦ 0.20, x + y + z = 1) has been proposed. JP-A-8-32299 proposes a lithium-containing composite oxide in which 5 at% or less of nickel is substituted with gallium for the purpose of improving cycle characteristics and overcharge resistance.
[0009]
Further, the lithium nickel composite oxide proposed in these publications has a higher charge capacity and discharge capacity than the above-described lithium cobalt composite oxide, and LiNiO.2Compared with the conventional lithium nickel composite oxide shown in (5), the cycle characteristics are certainly improved. However, when left in a fully charged state in a high temperature environment, decomposition starts with the release of oxygen from a lower temperature than the lithium cobalt composite oxide. As a result, the internal pressure of the battery rises, causing the worst In this case, there was a risk that the battery would explode.
[0010]
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-242891, the purpose of improving the thermal stability of a positive electrode active material for a lithium ion secondary battery is LiaMbNicCodOe(However, M is at least one metal selected from the group consisting of Al, Mn, Sn, In, Fe, V, Cu, Mg, Ti, Zn, Mo, and 0 <a <1.3, In the range of 0.02 ≦ d / c + d ≦ 0.9, 1.8 <e <2.2, and b + c + d = 1).
[0011]
In the lithium ion secondary battery using the lithium-containing composite oxide as the positive electrode active material, the cycle characteristics and the thermal stability are certainly improved. However, depending on the element selected as the metal M, LiNiCoO2The initial capacity, which is the most important for battery performance, is that these different atoms enter into the atomic layer surface that should originally be composed of lithium and inhibit diffusion of lithium, even if it is difficult to make a solid solution. Had the problem of a large drop.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery using the lithium nickel composite oxide as the positive electrode active material has a problem that it is difficult to provide high temperature stability while maintaining high initial capacity and cycle characteristics. Was.
[0013]
The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to provide a non-aqueous electrolyte that has excellent cycle characteristics and can improve the thermal stability of the battery without impairing the initial capacity of the battery. It is providing the positive electrode active material for secondary batteries, and its manufacturing method.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, as a result of various studies conducted by the present inventors in order to solve the above problems, a lithium-containing composite oxide in which a part of nickel is substituted with cobalt and titanium or cobalt and zinc is applied to the positive electrode active material. When the site occupancy of metal ions other than lithium at the lithium site is adjusted to a predetermined value or less, the above-mentioned problems do not occur and high temperature capacity and cycle characteristics are maintained, and high temperature stability is excellent. It has been found that a non-aqueous electrolyte secondary battery can be obtained. The present invention has been completed based on such technical findings.
[0015]
  That is, the invention according to claim 1
  Based on the positive electrode active material applied to non-aqueous electrolyte secondary batteries,
  LiNi1-x-yCoxTiyO2 (where 0 <x≤0.20, 0 <y≤0.07) and a hexagonal lithium-containing composite oxide having a layered structure, Rietveld analysis of the above lithium-containing composite oxide by X-ray diffraction when the sites 3a, 3b and 6c in the lithium-containing composite oxide are represented by [Li] 3a [Ni1-x-yCoxTiy] 3b [O2] 6c The site occupancy of metal ions other than lithium at the 3a site obtained from is less than 5%.To do.
[0016]
  Claims2Relates to an invention of a positive electrode active material that realizes a high packing density when a positive electrode plate of a secondary battery is formed using a positive electrode active material powder.
[0017]
  That is, the claim2The invention according to
  Claim1Based on the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the invention described in
  The shape of the secondary particles in the positive electrode active material is spherical or elliptical.
[0018]
  Next, the claim3-5Claims1The present invention relates to an invention that specifies a method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
[0019]
  That is, the claim3The invention according to
  On the premise of the method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1,
  Lithium compound, nickel compound, cobalt compound and titanium compound are mixed and this mixture is650 ° C or higher and 750 ° C or lowerAnd obtained by heat treatment under conditions of 4 hours or more,
  Claim4The invention according to
  A metal composite hydroxide (provided that 0 <x ≦ 0.20), a lithium compound, and a titanium compound are mixed at a molar ratio of nickel to cobalt of (1-x): x.650 ° C or higher and 750 ° C or lowerIn addition, it is obtained by heat treatment under conditions of 4 hours or more.
[0023]
  Claims5The invention according to
  Claim4Based on the manufacturing method of the positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery described,
  The secondary particle shape in the metal composite hydroxide is spherical or elliptical.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0025]
  As described above, the present invention provides a lithium-containing composite oxide in which a part of nickel is substituted with cobalt and titanium (LiNi1-x-yCoxTiyO2).Is applied to the positive electrode material to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in high-temperature stability while maintaining high initial capacity and cycle characteristics. In addition, since the lithium-containing composite oxide in which a part of nickel is substituted with cobalt and zinc has the same characteristics as the lithium-containing composite oxide according to the present invention,Lithium-containing composite oxide in which part of nickel is substituted with cobalt and zinc (LiNi1-x-yCoxZnyO2), lithium-containing composite oxide in which part of nickel is substituted with cobalt, titanium and magnesium (LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2) ), Lithium-containing composite oxide in which a part of nickel is substituted with cobalt, zinc and magnesium (LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2)Are also described as reference examples.
[0026]
That is, the present invention relates to an active material in which a part of nickel is substituted with cobalt for improving cycle characteristics. Lithium nickel composite oxide (LiNiO2) Is considered to be a battery active material, it is charged and discharged by lithium desorption / insertion. The fully charged state of about 200 mAh / g is LiNiO2About 70% of lithium is desorbed. That is, Li0.3NiO2However, at this time, a part of nickel is trivalent and tetravalent. Tetravalent nickel is very unstable and easily releases oxygen at high temperatures to become divalent (NiO). Such decomposition behavior accompanied with oxygen release at a high temperature can be evaluated by performing thermogravimetric measurement of the positive electrode material in which lithium is extracted by 70 at% and charged. This is because the positive electrode active material in a charged state is sealed together with the electrolyte, and the decomposition start temperature associated with oxygen release can be specified by observing the change in weight with respect to temperature.
[0027]
As a result of research on the thermal stability of the positive electrode material by such a method, it has been found that titanium, zinc, and magnesium are effective in improving the thermal stability. That is, the lithium nickel composite oxide (LiNiO) in which a part of nickel is replaced with cobalt.23b site) is further replaced with the above titanium to increase the amount of titanium replaced and reduce the amount of heat generated by the reaction with the electrolyte, and lithium in which a part of nickel is replaced with cobalt. By substituting the zinc in the 3b site of the nickel composite oxide with the above zinc, a remarkable effect of making the decomposition reaction very gentle as the amount of zinc substitution increased was recognized. Further, the 3b site of the lithium nickel composite oxide in which a part of nickel is substituted with cobalt is further substituted with equimolar titanium and magnesium or equimolar zinc and magnesium, thereby decomposing the active material under high temperature conditions. Has been found to be significantly suppressed. However, since the initial capacity tends to decrease as the amount of substitution of titanium, zinc and magnesium increases, the amount of substitution in the case of titanium alone or zinc alone is from the balance between thermal stability improvement and initial capacity decline. The total substitution amount in the case of 7 at% or less, 13 at% or less, and equimolar titanium and magnesium or equimolar zinc and magnesium is required to be 12 at% or less.
[0028]
  Next, the stoichiometry of the lithium-containing composite oxide was examined using a Rietveld analysis by X-ray diffraction [eg, Rayoung, ed., “The Rietveld Method”, Oxford University Press (1992)]. The index is the site occupancy of each ion. In the case of a hexagonal compound, there are 3a, 3b, and 6c sites. When LiNiO2 has a complete stoichiometric composition, the 3a site is lithium, the 3b site is nickel, and the 6c site is 100% oxygen. Shows the site occupancy rate. It can be said that the lithium nickel composite oxide in which the site occupancy of the lithium ions at the 3a site is 97% or more is excellent in stoichiometry. When considered as a battery active material, since lithium can be desorbed and inserted, the integrity of the crystal can be maintained even if lithium deficiency occurs. Therefore, in practice, it is considered a good method to show the stoichiometry or the completeness of the crystal with the mixing rate of the metal ions at the 3a site. Here, the charge / discharge reaction of the battery proceeds by reversibly entering and leaving the lithium ions at the 3a site. Therefore, if metal ions other than lithium are mixed into the 3a site, which is a lithium diffusion path in the solid phase, the diffusion path is inhibited, which may cause deterioration of the charge / discharge characteristics of the battery. Therefore, as a result of repeated studies on positive electrode active materials synthesized by various methods, metal ions other than lithium at the 3a site obtained by Rietveld analysis of the diffraction pattern obtained by the powder diffraction method using X-rays. While finding that there is a deep relationship between the contamination rate and the initial characteristics of the battery,According to the present inventionIn the case of a lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxTiyO2), it has been found that when the above value is 5% or less, the initial capacity and cycle characteristics of the battery can be improved.. As a reference exampleIn the case of a lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxZnyO2), it was found that the initial capacity and cycle characteristics of the battery can be improved when the above value is 3% or less, and the lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2) And lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2), it was found that the initial capacity and cycle characteristics of the battery can be improved when the above values are 3% or less.
[0029]
  AndAccording to the present inventionThe lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxTiyO2) can be obtained by mixing a lithium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a titanium compound, and heat-treating the mixture (claims).3),Furthermore,A metal composite hydroxide (where 0 <x ≦ 0.20), a lithium compound, and a titanium compound are mixed at a molar ratio of nickel to cobalt of (1-x): x, and the mixture is heat treated. To getAlso(Claim 4).As a reference exampleThe lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxZnyO2) can be obtained by mixing a lithium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a zinc compound and heat-treating this mixture, and the molar ratio of nickel to cobalt is (1-x): It is obtained by mixing a metal composite hydroxide (where 0 <x ≦ 0.20), a lithium compound, and a zinc compound that are solid-dissolved in x, and heat-treating the mixture. it can. Similarly, for the lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2) and the lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2), lithium compounds, nickel compounds, cobalt compounds, titanium compounds or zinc compounds, and magnesium The compound can be obtained by mixing the compound and heat-treating the mixture, and a metal complex hydroxide in which the molar ratio of nickel to cobalt is (1-x): x, where 0 <x ≦ 0.20), a lithium compound, a titanium compound or a zinc compound, and a magnesium compound, and this mixture can be obtained by heat treatment.
[0030]
  Examples of the lithium compound include lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium hydroxide monohydrate, lithium nitrate, and lithium peroxide. Examples of the nickel compound include nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, nickel nitrate, Examples of the nickel compound include cobalt oxide, cobalt hydroxide, cobalt carbonate, cobalt nitrate, cobalt sulfate, and cobalt chloride. Examples of the titanium compound include titanium oxide, titanium chloride, and the like in addition to metal titanium. Examples of the zinc compound include zinc metal, zinc oxide, zinc carbonate, zinc sulfate, zinc nitrate, and zinc chloride. Examples of the magnesium compound include magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium nitrate, Such as basic magnesium carbonate It can Shimesuru. Further, by setting the heat treatment conditions of the above-mentioned mixture to 600 ° C. or more and less than 850 ° C. and 4 hours or more, titanium, zinc, titanium and magnesium, or zinc and magnesium can be completely produced without generating different phases such as LiTiO 2, Li 2 ZnO 2 and MgO. It can be dissolved and can achieve high completeness of crystal structure. AlsoThe lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxTiyO2) [where 0 <y ≦ 0.07] or the lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxZnyO2) is obtained by setting the heat treatment conditions to 650 ° C. or higher and 750 ° C. or lower. [However, with respect to 0 <y ≦ 0.13], the site occupancy of metal ions other than lithium at the 3a site can be reliably reduced to 5% or 3% or less. The lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2) and the lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2) [provided that 0 <y ≦ 0.06] other than lithium at the 3a site It is possible to reliably reduce the site occupancy of the metal ions to 3% or less.
[0031]
  Further, when a positive electrode plate of a battery is formed using such a positive electrode active material powder, a high tap density is required for the powder itself in order to achieve a high packing density. For this purpose, it is desirable that the particle shape of the powder is spherical or elliptical.2). In addition, a spherical or elliptical positive electrode active material powder can be obtained by using, as a raw material, a secondary particle in the metal composite hydroxide having a spherical or elliptical shape.5).
[0032]
  In this way, a hexagonal lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxTiyO2) having a layered structure in which a part of nickel is substituted with cobalt and titanium, and the site occupation of metal ions other than lithium at the 3a site The rate is 5% or lessBy applying as a positive electrode active material, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery excellent in high-temperature stability while maintaining a high initial capacity and cycle characteristics. As a reference exampleA hexagonal lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-yCoxZnyO2) having a layered structure in which a part of nickel is substituted with cobalt and zinc, and the site occupancy of metal ions other than lithium at the 3a site is 3 %, A hexagonal lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2) having a layered structure in which a part of nickel is substituted with cobalt, titanium, and magnesium, and other than lithium at the 3a site This is a hexagonal lithium-containing composite oxide (LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2) having a layered structure in which the site occupancy of metal ions is 3% or less, and a part of nickel is substituted with cobalt, zinc and magnesium. Once the site occupancy rate of metal ions other than lithium at the 3a site is 3% or less Applied as positive electrode active materialIn this case, it is possible to provide the same non-aqueous electrolyte secondary battery.
[0033]
【Example】
Examples of the present invention will be specifically described below.
[0034]
[Example 1]
In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product The molar ratio of lithium to a metal other than lithium is 1: 1, and the molar ratio of nickel, cobalt, and titanium is {circle around (1)} 82: 17: 1, {circle around (2)} 81: 16: 3. (3) After weighing to 79: 16: 5, the mixture was sufficiently mixed with such a strength that the shape of spherical secondary particles was maintained. The obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, calcined at 750 ° C. for 20 hours, and cooled to room temperature. When the obtained fired product was analyzed by X-ray diffraction, it was confirmed that it was a desired lithium-containing composite oxide having a hexagonal layered structure. Also, from the Rietveld analysis of the diffraction pattern obtained by the powder X-ray diffraction method using Cu Kα rays (ie, the Rietveld analysis of the powder X-ray diffraction pattern using Cu Kα rays), the metal ions at the 3a site The mixing rate was determined. The results are shown in Table 1 below.
[0035]
Next, using the obtained lithium-containing composite oxide as a positive electrode active material, a secondary battery as shown in FIG. 1 was produced. In FIG. 1, 1 is a positive electrode (evaluation electrode), 2 is a separator, 3 is a lithium metal negative electrode, 4 is a gasket, 5 is a positive electrode can, and 6 is a negative electrode can.
[0036]
First, 90% by weight of active material powder was mixed with 5% by weight of acetylene black and 5% by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF), and n-methylpyrrolidone (NMP) was added to form a paste. The active material weight after drying the aluminum foil of 20 μm thickness is 0.05 g / cm2Then, after vacuum drying at 120 ° C., it was punched into a disk shape having a diameter of 1 cm to obtain a positive electrode.
[0037]
Also, lithium metal is applied as the negative electrode, and 1 mol / liter LiClO is used as the electrolyte.FourAn equivalent mixed solution of ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) was used as a supporting salt.
[0038]
Then, a 2032 type coin battery as shown in FIG. 1 was produced in a glove box in an Ar atmosphere in which the electrolytic solution was soaked into a polyethylene separator and the dew point was controlled at −80 ° C.
[0039]
The produced secondary battery is left for about 24 hours, and after the open circuit voltage (OCV) is stabilized, the current density with respect to the positive electrode is set to 0.5 mA / cm.2And a charge / discharge test was performed at a cut-off voltage of 4.3-3.0V. Table 1 shows the obtained first discharge capacity.
[0040]
Next, the thermal behavior of each lithium-containing composite oxide synthesized in the example was measured in order to investigate the thermal stability in a fully charged state.
[0041]
In addition, as a method of extracting Li from the positive electrode active material (as described above, a fully charged state of about 200 mAh / g is a state in which about 70% of lithium is desorbed from the lithium-containing composite oxide) In addition to the method, there is known a method in which an active material is dispersed in an acid aqueous solution and stirred (see Arai et al., 38th Battery Symposium Abstracts p83, 1997). Unlike the electrochemical method, this method can extract Li under the condition that there is no influence of a conductive agent or a binder. By applying this to thermal analysis, the thermal behavior of the active material alone can be obtained. Can be evaluated.
[0042]
Therefore, according to this method, 6.0 g of the obtained lithium-containing composite oxide (calcined product) was put into 100 ml (ml) of hydrochloric acid aqueous solution adjusted to a concentration of 1 N, and stirred for 5 hours.1-x(Ni0.83Co0.17)1-yTiyO2In this case, lithium (Li) was extracted by x = 0.7.
[0043]
Next, this was filtered, and the remaining slurry was dried in the atmosphere at 40 ° C. for 24 hours, and then dried by heating at 150 ° C. for 3 days in a vacuum to evaporate the moisture, and ▲ 1 ▼ Li0.3Ni0.82Co0.17Ti0.01O2, ▲ 2 ▼ Li0.3Ni0.81Co0.16Ti0.03O2And (3) Li0.3Ni0.79Co0.16Ti0.05O2Each powder was obtained.
[0044]
These powders were impregnated with the same electrolyte as that used to produce coin batteries, sealed in a sealed sample holder, and subjected to differential scanning calorimetry (DSC) to investigate thermal behavior. In differential scanning calorimetry, the heating rate was set to 10 ° C./min. The DSC curve with respect to the temperature of 100 ° C. to 300 ° C. is shown in the graph of FIG. 2, and the exothermic peak temperature and exothermic peak height of the DSC curve are shown in Table 1.
[0045]
[Comparative Example 1]
In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product After the titanium oxide was weighed so that the molar ratio of lithium to a metal other than lithium was 1: 1 and the molar ratio of nickel, cobalt, and titanium was 82: 17: 1, a spherical secondary Thoroughly mixed with sufficient strength to maintain particle morphology. The obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, one of which was fired at 1) 550 ° C. for 20 hours and the other was fired at 2) 850 ° C. for 20 hours. As in Example 1, a positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide was synthesized, and a lithium coin secondary battery was produced.
[0046]
Then, as in Example 1, the metal ion mixing rate (%) at the 3a site in each lithium-containing composite oxide and the first discharge capacity of each battery obtained were measured. The results are shown in Table 1.
[0047]
[Comparative Example 2]
In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate and nickel hydroxide composed of spherical secondary particles were weighed so that the molar ratio of lithium to nickel was 1: 1, A positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide was synthesized and a lithium coin secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixture was sufficiently mixed with a strength sufficient to maintain the shape of spherical secondary particles. Produced.
[0048]
Then, as in Example 1, the metal ion mixing rate (%) at the 3a site in the lithium-containing composite oxide and the first discharge capacity of the obtained battery were measured. The results are shown in Table 1. Further, in the same manner as in Example 1, a sample obtained by extracting lithium by a formula amount x = 0.7 was prepared using hydrochloric acid, and differential scanning calorimetry (DSC) was performed. FIG. 3 shows a DSC curve with respect to a temperature of 100 ° C. to 300 ° C. Table 1 shows the exothermic peak temperature and exothermic peak height of the DSC curve.
[0049]
[Table 1]
Figure 0004228163
"Confirmation"
(1) When the fabricated secondary batteries according to Example 1 and each comparative example were evaluated, the cycle characteristics of these batteries were as follows: (1) (2) (3) in Example 1 except for Comparative Example 2. In Comparative Example 1, (1) and (2) were generally good.
(2) Next, with regard to the initial capacity (first discharge capacity) of the secondary battery, the higher the value, the better the characteristics as the battery are evaluated, but the comparative example 1 in which the site occupancy is higher than in Example 1 The secondary batteries according to (1) and (2) were rejected (less than 150 mAh / g) as confirmed from the data shown in Table 1. In contrast, the secondary battery according to (1), (2), and (3) of Example 1 and the secondary battery according to Comparative Example 2 have a high discharge capacity of 150 (mAh / g) or more at the first time. Is shown.
(3) As described above, differential scanning calorimetry (DSC) is performed on Example 1 and Comparative Example 2 in which the first discharge capacity is 150 (mAh / g) or more.
[0050]
  And, from the DSC curve, regarding the secondary battery according to (1), (2) and (3) of Example 1, the exothermic peak temperature is shifted to the high temperature side as compared with the secondary battery according to Comparative Example 2. At the same time, the exothermic peak height decreases with an increase in the amount of titanium substitution. Compared with the secondary battery according to Comparative Example 2, the heat of the secondary battery according to (1) (2) (3) of Example 1 It is confirmed that the stability is improved.
(4) Next, the change in the discharge capacity for the first time with respect to the substitution amount of titanium is shown in the graph of FIG. FIG. 4 confirms that the discharge capacity tends to decrease as the titanium substitution amount increases. In order to maintain a high discharge capacity of 150 mAh / g or more from this graph, the value of y of the lithium-containing composite oxide represented by Li (Ni0.83Co0.17) 1-yTiyO2 is 0 <y It is confirmed that it is necessary to satisfy the requirement of ≦ 0.07.
(5) The synthesis conditions of the lithium-containing composite oxide according to (1), (2), and (3) of Example 1 are all set at 750 ° C. for 20 hours. Further, the site occupancy rates of metal ions other than lithium at the 3a site of the lithium-containing composite oxide according to (1), (2) and (3) of Example 1 are all 2.0% or less. A similar experiment was also conducted for a lithium-containing composite oxide having a metal ion site occupancy ratio of 2.0% or more. In these secondary batteries, if the site occupancy ratio is 5% or less, ( 1) It has been confirmed that the lithium-containing composite oxides according to (2) and (3) tend to exhibit substantially the same characteristics.
[0051]
  [Reference example 2]
  In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product The molar ratio of lithium to a metal other than lithium is 1: 1, and the molar ratio of nickel, cobalt, and zinc is (1) 82: 17: 1 and (2) 81: 16: 3. (3) After weighing to 79: 16: 5, the mixture was sufficiently mixed with such a strength that the shape of spherical secondary particles was maintained. The obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, calcined at 750 ° C. for 20 hours, and cooled to room temperature. When the obtained fired product was analyzed by X-ray diffraction, it was confirmed that it was a desired lithium-containing composite oxide having a hexagonal layered structure. Moreover, the metal ion mixing rate of 3a site was calculated | required from the Rietveld analysis of the diffraction pattern obtained by the powder X-ray-diffraction method using the K alpha ray of Cu. The results are shown in Table 2 below.
[0052]
Next, using the obtained lithium-containing composite oxide as a positive electrode active material, a secondary battery as shown in FIG.
[0053]
The produced secondary battery is left for about 24 hours, and after the open circuit voltage (OCV) is stabilized, the current density with respect to the positive electrode is set to 0.5 mA / cm.2And a charge / discharge test was performed at a cut-off voltage of 4.3-3.0V. The obtained first discharge capacity is shown in Table 2.
[0054]
  next,Reference exampleIn order to investigate the thermal stability of each lithium-containing composite oxide synthesized at the full charge state, its thermal behavior was measured.
[0055]
The method for extracting Li from the positive electrode active material is the same as in Example 1. That is, 6.0 g of the obtained lithium-containing composite oxide (calcined product) was put into 100 ml (ml) of an aqueous hydrochloric acid solution adjusted to a concentration of 1 N and stirred for 5 hours.1-x(Ni0.83Co0.17)1-yZnyO2In this case, lithium (Li) was extracted by x = 0.7.
[0056]
Next, this was filtered, and the remaining slurry was dried in the atmosphere at 40 ° C. for 24 hours, and then dried by heating at 150 ° C. for 3 days in a vacuum to evaporate the moisture, and ▲ 1 ▼ Li0.3Ni0.82Co0.17Zn0.01O2, ▲ 2 ▼ Li0.3Ni0.81Co0.16Zn0.03O2And (3) Li0.3Ni0.79Co0.16Zn0.05O2Each powder was obtained.
[0057]
These powders were impregnated with the same electrolyte as that used to produce coin batteries, sealed in a sealed sample holder, and subjected to thermogravimetry (TG) to examine decomposition behavior. Thermogravimetry was performed at a heating rate of 10 ° C./min. A differential curve of weight change with respect to a temperature of room temperature to 500 ° C. is shown in the graph of FIG. 5, and the decomposition peak temperature and decomposition peak height of the −dTG curve are shown in Table 2.
[0058]
  [Comparative Example 2]
  From the lithium-containing composite oxide according to Comparative Example 2 described above,Reference example 2In the same manner as described above, a sample in which lithium was drawn by a formula amount x = 0.7 was prepared using hydrochloric acid, and thermogravimetry (TG) was performed. And the differential curve of the weight change with respect to the temperature of room temperature-500 degreeC is shown in the graph of FIG. 5, and the decomposition peak temperature and decomposition peak height of a -dTG curve are shown in Table 2. FIG.
[0059]
  [Comparative Example 3]
  In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product After the titanium oxide was weighed so that the molar ratio of lithium to a metal other than lithium was 1: 1 and the molar ratio of nickel, cobalt and zinc was 82: 17: 1, a spherical secondary Thoroughly mixed with sufficient strength to maintain particle morphology. After the obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, one was (1) calcined at 550 ° C. for 20 hours, and the other was (2) calcined at 850 ° C. for 20 hours.Reference example 2Similarly, a positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide was synthesized, and a lithium coin secondary battery was produced.
[0060]
  AndReference example 2In the same manner as above, the mixing rate (%) of metal ions at the 3a site in each lithium-containing composite oxide and the first discharge capacity of each battery obtained were measured. The results are shown in Table 2.
[0061]
[Table 2]
Figure 0004228163
  "Confirmation"
(1) MadeReference example 2In addition, when the secondary batteries according to the respective comparative examples were evaluated, the cycle characteristics of these batteries except for the comparative example 2Reference example 2(1) (2) (3) and (1) (2) of Comparative Example 3 were generally good.
(2) Next, as the initial capacity (first discharge capacity) of the secondary battery is higher, the characteristics as a battery are better evaluated.Reference example 2The secondary batteries according to (1) and (2) of higher comparative example 3 were rejected as confirmed from the data shown in Table 2. In contrast,Reference example 2The secondary battery according to (1), (2) and (3) and the secondary battery according to Comparative Example 2 show a high discharge capacity of 150 (mAh / g) or more at the first discharge.
(3) The first discharge capacity is 150 (mAh / g) or more.Reference example 2In Comparative Example 2, thermogravimetry (TG) is performed as described above.
[0062]
  From the -dTG curve of FIG.Reference example 2As for the secondary batteries according to (1), (2) and (3), the decomposition peak temperature is shifted to a higher temperature than that of the secondary battery according to Comparative Example 2, and at the same time, the amount of zinc replacement increases. The decomposition peak height has decreased, compared with the secondary battery according to Comparative Example 2.Reference example 2It is confirmed that the thermal stability of the secondary battery according to (1), (2) and (3) is improved.
(4) Next, the graph of FIG. 6 shows the first change in discharge capacity with respect to the zinc substitution amount. FIG. 6 confirms that the discharge capacity tends to decrease as the zinc replacement amount increases. From this graph, in order to maintain a high discharge capacity of 150 mAh / g or more, the y value of the lithium-containing composite oxide represented by Li (Ni0.83Co0.17) 1-yZnyO2 is 0 < It is confirmed that it is necessary to satisfy the requirement of y ≦ 0.13.
(5) In addition,Reference example 2The synthesis conditions for the lithium-containing composite oxide according to (1), (2) and (3) are all 750 ° C. and 20 hours. Also,Reference example 2The site occupancy of metal ions other than lithium at the 3a site of the lithium-containing composite oxide according to (1), (2) and (3) is less than 1.5%. A similar experiment was conducted for a lithium-containing composite oxide having an occupancy ratio of 1.5% or more. These secondary batteries also have a site occupancy ratio of 3% or less.Reference example 2It has been confirmed that the lithium-containing composite oxides according to (1), (2) and (3) tend to exhibit substantially the same characteristics.
[0063]
  [Reference example 3]
  In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product The titanium oxide was weighed so that the molar ratio of lithium to a metal other than lithium was 1: 1, and the molar ratio of nickel, cobalt, titanium, and magnesium was 75: 15: 5: 5. Thorough mixing was carried out at such a strength that spherical secondary particles were maintained. The obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, calcined at about 800 ° C. for 20 hours, and cooled to room temperature. When the obtained fired product was analyzed by X-ray diffraction, it was confirmed that it was a desired lithium-containing composite oxide having a hexagonal layered structure. Moreover, the metal ion mixing rate of 3a site was calculated | required from the Rietveld analysis of the diffraction pattern obtained by the powder X-ray-diffraction method using the K alpha ray of Cu. The results are shown in Table 3 below.
[0064]
Next, using the obtained lithium-containing composite oxide as a positive electrode active material, a secondary battery as shown in FIG.
[0065]
The produced secondary battery is left for about 24 hours, and after the open circuit voltage (OCV) is stabilized, the current density with respect to the positive electrode is set to 0.5 mA / cm.2And a charge / discharge test was performed at a cut-off voltage of 4.3-3.0V. Table 3 shows the obtained first discharge capacity.
[0066]
  next,Reference exampleIn order to investigate the thermal stability of each lithium-containing composite oxide synthesized at the full charge state, its thermal behavior was measured.
[0067]
The method for extracting Li from the positive electrode active material is the same as in Example 1. That is, 6.0 g of the obtained lithium-containing composite oxide (calcined product) was put into 100 ml (ml) of an aqueous hydrochloric acid solution adjusted to a concentration of 1 N and stirred for 5 hours.1-x(Ni0.83Co0.17)1-2yTiyMgyO2In this case, lithium (Li) was extracted by x = 0.7.
[0068]
Next, this was filtered, and the remaining slurry was dried in the atmosphere at 40 ° C. for 24 hours, and then dried by heating at 150 ° C. for 3 days in a vacuum to evaporate the water.0.3Ni0.75Co0.15Ti0.05Mg0.05O2Of powder was obtained.
[0069]
The powder was impregnated with the same electrolyte as that used to produce the coin battery, sealed in a sealed sample holder, and subjected to thermogravimetry (TG) to examine the decomposition behavior. Thermogravimetry was performed at a heating rate of 10 ° C./min. The differential curve of the weight change with respect to the temperature of room temperature to 500 ° C. is shown in the graph of FIG. 7, and the decomposition peak temperature and the decomposition peak height of the −dTG curve are shown in Table 3.
[0070]
  [Comparative Example 4]
  In order to synthesize the positive electrode active material, a commercially available lithium hydroxide monohydrate, a metal composite hydroxide composed of spherical secondary particles and having a nickel / cobalt molar ratio of 83:17, and a commercially available product The molar ratio of lithium to a metal other than lithium is 1: 1, and the molar ratio of nickel, cobalt, titanium, and magnesium is (1) 66: 14: 10: 10, (2) 62 : 13: 12.5: 12.5, (3) 75: 15: 5: 5, (4) After weighing to 75: 15: 5: 5, the shape of spherical secondary particles is maintained. Mix thoroughly at a certain strength. The obtained mixed powder was calcined at 350 ° C. in an oxygen stream, and then fired at about 800 ° C. for 20 hours for (1) and (2), and for 20 hours at 550 ° C. for (3) above. While (4) was fired at 850 ° C. for 20 hours,Reference example 3Similarly, a positive electrode active material composed of a lithium-containing composite oxide was synthesized, and a lithium coin secondary battery was produced.
[0071]
  AndReference example 3In the same manner as above, the mixing rate (%) of metal ions at the 3a site in each lithium-containing composite oxide and the first discharge capacity of each battery obtained were measured. The results are shown in Table 3.
[0072]
[Table 3]
Figure 0004228163
  "Confirmation"
(1) MadeReference example 3In addition, when the secondary batteries according to the respective comparative examples were evaluated, the cycle characteristics of these batteries except for the comparative example 2Reference example 3In Comparative Example 4, (1), (2), (3), and (4) were generally good.
(2) Next, as the initial capacity (first discharge capacity) of the secondary battery is higher, the characteristics as a battery are better evaluated.Reference example 3The secondary batteries according to (1), (2), (3), and (4) of Comparative Example 4 were unacceptable as confirmed from the data shown in Table 3. In contrast,Reference example 3As for the secondary battery according to the above and the secondary battery according to Comparative Example 2, the first discharge capacity is as high as 150 (mAh / g) or higher.
(3) The first discharge capacity is 150 (mAh / g) or more.Reference example 3In Comparative Example 2, thermogravimetry (TG) is performed as described above.
[0073]
  From the -dTG curve of FIG.Reference example 3As for the secondary battery according to the present invention, the decomposition peak temperature is shifted to a higher temperature than the secondary battery according to Comparative Example 2, and at the same time, the decomposition peak height decreases as the substitution amount of titanium and magnesium increases. Compared to the secondary battery according to Comparative Example 2Reference example 3It is confirmed that the thermal stability of the secondary battery according to is improved.
(4) Next, the graph of FIG. 8 shows the first change in discharge capacity with respect to the substitution amount of titanium and magnesium. FIG. 8 confirms that the discharge capacity tends to decrease as the titanium / magnesium substitution amount increases. From this graph, in order to maintain a high discharge capacity of 150 mAh / g or more, the y value of the lithium-containing composite oxide represented by Li (Ni0.83Co0.17) 1-2yTiyMgyO2 is 0 < It is confirmed that the requirement of y ≦ 0.06 needs to be satisfied.
(5) In addition,Reference example 3The lithium-containing composite oxide is a lithium-containing composite oxide represented by LiNi1-x-2yCoxTiyMgyO2, but the same experiment was also conducted for the lithium-containing composite oxide represented by LiNi1-x-2yCoxZnyMgyO2. These secondary batteries also have a site occupancy of 3% or less.Reference example 3It has been confirmed that there is a tendency to exhibit substantially the same characteristics as the lithium-containing composite oxide.
[0074]
【The invention's effect】
  According to the positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1,
  LiNi1-x-yCoxTiyO2 (where 0 <x≤0.20, 0 <y≤0.07) and a hexagonal lithium-containing composite oxide having a layered structure, Rietveld analysis of the above lithium-containing composite oxide by X-ray diffraction when the sites 3a, 3b and 6c in the lithium-containing composite oxide are represented by [Li] 3a [Ni1-x-yCoxTiy] 3b [O2] 6c The site occupancy of metal ions other than lithium at the 3a site obtained from the above is set to 5% or less, so that the non-aqueous electrolyte secondary battery has excellent high-temperature stability while maintaining high initial capacity and cycle characteristics The effect that can be provided.
[0076]
  next,Claims 3-5According to the method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention,Claims 1-2It has the effect which can manufacture the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries which concerns on this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 ExampleAnd reference examplesThe structure explanatory drawing of the secondary battery which concerns on.
2 is a graph of a DSC curve with respect to temperature obtained by differential scanning calorimetry (DSC) measurement of each lithium-containing composite oxide powder according to (1), (2) and (3) of Example 1. FIG.
3 is a graph of a DSC curve versus temperature obtained by differential scanning calorimetry (DSC) measurement of a lithium-containing composite oxide powder according to Comparative Example 2. FIG.
4 is a graph showing a change in discharge capacity for the first time with respect to a titanium substitution amount y of the lithium-containing composite oxide powder according to Example 1. FIG.
FIG. 5 and Comparative Example 2Reference example 2The graph figure of the differential curve of the weight change with respect to the temperature calculated | required by the thermogravimetric (TG) measurement of each lithium containing complex oxide powder which concerns on (1) (2) (3).
[Fig. 6]Reference example 2The graph which shows the change of the discharge capacity of the 1st time with respect to the zinc substitution amount y of the lithium containing complex oxide powder which concerns.
FIG. 7 and Comparative Example 2Reference example 3The graph of the differential curve of the weight change with respect to the temperature calculated | required by the thermogravimetric (TG) measurement of each lithium containing complex oxide powder which concerns on.
[Fig. 8]Reference example 3The graph which shows the change of the discharge capacity of the 1st time with respect to the substitution amount y of the total titanium and magnesium of the lithium containing complex oxide powder concerning (1) and (2) of Comparative Example 4.
[Explanation of symbols]
1 Positive electrode (Evaluation electrode)
2 Separator
3 Lithium metal negative electrode
4 Gasket
5 Positive electrode can
6 Negative electrode can

Claims (5)

非水系電解質二次電池に適用される正極活物質において、
LiNi1-x-yCoxTiyO2(但し、0<x≦0.20、0<y≦0.07)で表され、かつ、層状構造を有する六方晶系のリチウム含有複合酸化物により構成されると共に、上記リチウム含有複合酸化物における3a、3b、6cの各サイトを[Li]3a[Ni1-x-yCoxTiy]3b[O2]6cで表示した場合、上記リチウム含有複合酸化物のX線回折によるリートベルト解析から得られた3aサイトにおけるリチウム以外の金属イオンのサイト占有率が5%以下であることを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質。
In the positive electrode active material applied to the non-aqueous electrolyte secondary battery,
LiNi1-x-yCoxTiyO2 (where 0 <x≤0.20, 0 <y≤0.07) and a hexagonal lithium-containing composite oxide having a layered structure, Rietveld analysis of the above lithium-containing composite oxide by X-ray diffraction when the sites 3a, 3b and 6c in the lithium-containing composite oxide are represented by [Li] 3a [Ni1-x-yCoxTiy] 3b [O2] 6c A positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery, wherein the site occupancy of metal ions other than lithium at 3a sites obtained from 3 is 5% or less.
上記正極活物質における二次粒子の形状が球状または楕円球状であることを特徴とする請求項に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質。2. The positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1 , wherein the shape of the secondary particles in the positive electrode active material is spherical or elliptical. 請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法において、
リチウム化合物、ニッケル化合物、コバルト化合物、および、チタン化合物を混合し、この混合物を650℃以上750℃以下かつ4時間以上の条件で熱処理して得ることを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
In the manufacturing method of the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries of Claim 1,
A positive electrode for a non-aqueous electrolyte secondary battery obtained by mixing a lithium compound, a nickel compound, a cobalt compound, and a titanium compound, and heat-treating the mixture under conditions of 650 ° C. or higher and 750 ° C. or lower and 4 hours or longer. A method for producing an active material.
請求項1に記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法において、
ニッケルとコバルトのモル比が(1−x):xで固溶している金属複合水酸化物(但し、0<x≦0.20)、リチウム化合物、および、チタン化合物を混合し、この混合物を650℃以上750℃以下かつ4時間以上の条件で熱処理して得ることを特徴とする非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。
In the manufacturing method of the positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary batteries of Claim 1,
A metal composite hydroxide (where 0 <x ≦ 0.20), a lithium compound, and a titanium compound, in which the molar ratio of nickel and cobalt is (1-x): x, is mixed, and this mixture Is obtained by heat treatment under conditions of 650 ° C. or higher and 750 ° C. or lower and 4 hours or longer. A method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery.
上記金属複合水酸化物における二次粒子の形状が球状または楕円球状であることを特徴とする請求項記載の非水系電解質二次電池用正極活物質の製造方法。The method for producing a positive electrode active material for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 4 , wherein the shape of the secondary particles in the metal composite hydroxide is spherical or elliptical.
JP13376399A 1999-05-14 1999-05-14 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same Expired - Lifetime JP4228163B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13376399A JP4228163B2 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13376399A JP4228163B2 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000323122A JP2000323122A (en) 2000-11-24
JP4228163B2 true JP4228163B2 (en) 2009-02-25

Family

ID=15112394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13376399A Expired - Lifetime JP4228163B2 (en) 1999-05-14 1999-05-14 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4228163B2 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5000811B2 (en) * 2001-04-27 2012-08-15 チタン工業株式会社 Lithium titanate powder and its use
US7763386B2 (en) 2002-01-08 2010-07-27 Sony Corporation Cathode active material and non-aqueous electrolyte secondary cell using same
JP4707299B2 (en) * 2002-11-20 2011-06-22 住友金属鉱山株式会社 Lithium secondary battery positive electrode active material and lithium secondary battery
JP4307962B2 (en) * 2003-02-03 2009-08-05 三洋電機株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4502664B2 (en) * 2004-02-24 2010-07-14 三洋電機株式会社 Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP4789066B2 (en) * 2006-03-06 2011-10-05 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP5045135B2 (en) * 2007-02-08 2012-10-10 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5103923B2 (en) * 2007-02-08 2012-12-19 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5109447B2 (en) * 2007-04-02 2012-12-26 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP5565579B2 (en) * 2010-10-05 2014-08-06 住友金属鉱山株式会社 Method for producing positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5880426B2 (en) * 2012-12-28 2016-03-09 住友金属鉱山株式会社 Nickel composite hydroxide, method for producing the same, and method for producing positive electrode active material
JP6287771B2 (en) * 2014-11-18 2018-03-07 住友金属鉱山株式会社 Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000323122A (en) 2000-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4592931B2 (en) Positive electrode material for lithium secondary battery and method for producing the same
JP4847317B2 (en) Method for manufacturing lithium ion cathode material
JP6708326B2 (en) Positive electrode material for sodium secondary batteries
JP4713051B2 (en) Battery active material and method for producing the same
US7018741B2 (en) Particulate positive electrode active material for a lithium secondary cell
KR101562686B1 (en) Oxycobalt hydroxide particulate powder and manufacturing method therefor, as well as lithium cobaltate particulate powder, manufacturing method therefor, and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
JP4546937B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery including the same
TW201114094A (en) Layer-layer lithium rich complex metal oxides with high specific capacity and excellent cycling
CN103460455A (en) Manganese-nickel composite oxide particle powder and method for producing same, positive electrode active material particle powder for non-aqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2000306584A (en) Positive electrode active material for lithium secondary battery and method for producing the same
JP2010064944A (en) Lithium-nickel composite oxide and nonaqueous electrolyte secondary battery using the lithium-nickel composite oxide as positive electrode active material
JP2010064944A5 (en)
JP2000077071A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7726973B2 (en) Positive electrode active material for lithium secondary batteries
JP2013206679A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery cathode active material and manufacturing method thereof and secondary battery
JP4228163B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
CN111009654A (en) Mo-doped LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2Positive electrode material and preparation method thereof
US10790508B2 (en) Cobalt-stabilized lithium metal oxide electrodes for lithium batteries
JP5294225B2 (en) Single crystal particles of oxide for lithium secondary battery electrode, method for producing the same, and lithium secondary battery using the same
WO2024168990A1 (en) Lithium-cobalt composite oxide and preparation method therefor and use thereof
JPH09265984A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP5819786B2 (en) Lithium cuprate positive electrode material, method for producing the positive electrode material, and lithium secondary battery containing the positive electrode material as a positive electrode active material
JP3835180B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same
JP2000077097A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3613025B2 (en) Cathode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050711

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20081105

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term