【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属复合氢氧化物及其制造方法、非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法、以及使用其的非水电解质二次电池
本专利技术涉及一种金属复合氢氧化物及其制造方法、非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法、以及使用其的非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来,随着移动电话、笔记本型个人电脑等便携式电子设备的普及,强烈期望开发一种具有高能量密度的小型且轻量的非水电解质二次电池。另外,作为混合动力电动汽车、插电混合动力电动汽车、电池式电动汽车等的车辆驱动用电源,强烈期望开发高输出的二次电池。作为满足这种要求的二次电池,有作为非水电解质二次电池的一种的锂离子二次电池。锂离子二次电池由负极、正极、电解质等构成,在用作其负极和正极的材料的活性物质中使用能够脱嵌和嵌入锂的材料。在锂离子二次电池中,将层状或尖晶石型锂金属复合氧化物用于正极活性物质的锂离子二次电池能够得到4V级的电压,因此,作为具有高能量密度的电池,现在正在积极地进行研究开发,一部分也正在推进实用化。作为这样的锂离子二次电池的正极活性物质,提出了比较容易合成的锂钴复合氧化物(LiCoO2)、使用比钴更廉价的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO2)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)、使用锰的锂锰复合氧化物(LiMn2O4)、锂镍锰复合氧化物(LiNi0.5Mn0.5O2)等锂金属复合氧化物。然而,为了进一步提高锂离子二次电池的输出特性,通常已知有增大正极活性物质的比表面积的方法。在增大正极活性物质的比表面 ...
【技术保护点】
1.一种金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述金属复合氢氧化物包含镍、锰和钨以及任选的钴和元素M,并且,各个金属元素的原子数比由Ni:Mn:Co:W:M=x:y:z:a:b表示,其中,x+y+z=1、0.3≤x≤0.95、0.05≤y≤0.55、0≤z≤0.4、0<a≤0.1、0≤b≤0.1,M为选自Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf和Ta中的1种以上的元素,/n所述制造方法具备如下工序:/n第1析晶工序,向反应槽供给包含所述金属元素中的至少1种的第1原料水溶液、以及铵根离子供体,调整所述反应槽内的反应水溶液的pH,进行析晶反应,从而得到第1金属复合氢氧化物颗粒;以及,/n第2析晶工序,向包含所述第1金属复合氢氧化物颗粒的反应水溶液中供给包含所述金属元素中的至少1种且含钨比所述第1原料水溶液多的第2原料水溶液、以及铵根离子供体,调整所述反应水溶液的pH,进行析晶反应,从而在所述第1金属复合氢氧化物颗粒的表面形成钨浓缩层,得到第2金属复合氢氧化物颗粒。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170712 JP 2017-136324;20180308 JP 2018-0417991.一种金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述金属复合氢氧化物包含镍、锰和钨以及任选的钴和元素M,并且,各个金属元素的原子数比由Ni:Mn:Co:W:M=x:y:z:a:b表示,其中,x+y+z=1、0.3≤x≤0.95、0.05≤y≤0.55、0≤z≤0.4、0<a≤0.1、0≤b≤0.1,M为选自Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf和Ta中的1种以上的元素,
所述制造方法具备如下工序:
第1析晶工序,向反应槽供给包含所述金属元素中的至少1种的第1原料水溶液、以及铵根离子供体,调整所述反应槽内的反应水溶液的pH,进行析晶反应,从而得到第1金属复合氢氧化物颗粒;以及,
第2析晶工序,向包含所述第1金属复合氢氧化物颗粒的反应水溶液中供给包含所述金属元素中的至少1种且含钨比所述第1原料水溶液多的第2原料水溶液、以及铵根离子供体,调整所述反应水溶液的pH,进行析晶反应,从而在所述第1金属复合氢氧化物颗粒的表面形成钨浓缩层,得到第2金属复合氢氧化物颗粒。
2.根据权利要求1所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,
所述第1析晶工序具备:进行成核的成核工序、以及进行颗粒生长的颗粒生长工序;所述第2析晶工序包括:接着所述第1析晶工序中的颗粒生长工序而进行颗粒生长的步骤,
所述第1析晶工序和所述第2析晶工序中的颗粒生长包括:调整所述反应水溶液的pH使其低于所述成核工序中的所述反应水溶液的pH值的步骤、以及在氧气浓度为1体积%以下的非氧化性气氛中进行的步骤。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述第1析晶工序中的成核在氧气浓度超过1体积%的氧化性气氛中进行。
4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,将所述第1原料水溶液中的所述金属元素以相对于所述第1析晶工序和所述第2析晶工序中添加的全部金属量为50质量%以上且95质量%以下的范围供给至所述反应槽,然后进行所述第2析晶工序中的第2原料水溶液的供给。
5.根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述第2析晶工序包括:从所述第2金属复合氢氧化物颗粒的表面起在朝向中心部的方向上以使得厚度成为100nm以下的方式形成所述钨浓缩层的步骤。
6.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述第2析晶工序中的第2原料水溶液的添加在相对于所述第1析晶工序和第2析晶工序中进行颗粒生长的总时长而言经过50%以上且95%以下的时刻进行。
7.根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的金属复合氢氧化物的制造方法,其中,所述第2原料水溶液的供给是将所述第1原料水溶液和含钨的水溶液分别供给至所述反应水溶液中而进行的。
8.根据权利要求7所述的金属复合氢氧化物的制造方...
【专利技术属性】
技术研发人员:高桥辰也,仙波宏子,相田平,
申请(专利权)人:住友金属矿山株式会社,
类型:发明
国别省市:日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。