镍复合氢氧化物、镍复合氢氧化物的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法及锂离子二次电池技术

本发明专利技术的目的在于提供作为正极电阻或循环特性优异的锂离子二次电池用正极活性物质的前体的镍复合氢氧化物。以Ni:Co:Mn:M＝1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镍复合氢氧化物、镍复合氢氧化物的制造方法、锂离子二次电池用正极活性物质、锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法及锂离子二次电池


[0001]本专利技术涉及作为锂离子二次电池用正极活性物质的前体的镍复合氢氧化物及其制造方法、将该镍复合氢氧化物作为原料的二次电池用正极活性物质及其制造方法和将锂离子二次电池用正极活性物质用作正极材料的锂离子二次电池。本申请以在日本于2019年4月26日提出的日本专利申请号特愿2019
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086217以及在日本于2019年4月26日提出的日本专利申请号特愿2019
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086218为基础主张优先权，将该申请通过参照而援引至本申请。

技术介绍

[0002]近年来，随着手机、笔记本型个人电脑等便携设备的普及，强烈希望开发具有高能量密度的小型且轻量的二次电池。作为这样的二次电池，有将锂、锂合金、金属氧化物或碳用作负极的锂离子二次电池。
[0003]锂离子二次电池的正极材料中，使用锂复合氧化物作为正极活性物质。锂钴复合氧化物的合成比较容易，并且将锂钴复合氧化物用于正极材料的锂离子二次电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种镍复合氢氧化物，由多个一次粒子相互凝聚而成的二次粒子构成，其特征在于，以Ni:Co:Mn:M＝1
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z1:x1:y1:z1的原子比包含镍、钴、锰和元素M，其中，M为选自由Ni、Co、Mn以外的过渡金属元素、第2族元素以及第13族元素组成的组中的至少一种元素，x1为0.15≤x1≤0.25，y1为0.15≤y1≤0.25，z1为0≤z1≤0.1，从所述二次粒子的粒子表面朝向粒子内部具有富钴层或富锰层且在所述二次粒子的中央部与所述富钴层或所述富锰层之间具有层状的低密度层，所述富钴层以Ni:Co:Mn:M＝1
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z2:x2:y2:z2的原子比包含镍、钴、锰和元素M，其中，M为选自由Ni、Co、Mn以外的过渡金属元素、第2族元素以及第13族元素组成的组中的至少一种元素，x2和y2满足x2＝1和y2＝0、或者满足x2/((1
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z2)+y2)≥1，z2处于0≤z2≤0.1的范围内，所述富锰层以Ni:Co:Mn:M＝1
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z2:x2:y2:z2的原子比包含镍、钴、锰和元素M，其中，M为选自由Ni、Co、Mn以外的过渡金属元素、第2族元素以及第13族元素组成的组中的至少一种元素，x2和y2满足x2＝0和y2＝1、或者满足y2/((1
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z2)+x2)≥1，z2处于0≤z2≤0.1的范围内，所述富钴层或富锰层的厚度相对于所述二次粒子的直径为1％以上10％以下，并且所述低密度层的厚度相对于所述二次粒子的直径为1％以上10％以下。2.根据权利要求1所述的镍复合氢氧化物，其特征在于，利用激光衍射散射法测定的粒度分布中，体积平均粒径Mv为4μm以上10μm以下，由累计90体积％直径D90和累计10体积％直径D10以及所述体积平均粒径Mv算出的、表示粒径的偏差指数的[(D90
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D10)/Mv]为0.60以下。3.一种镍复合氢氧化物的制造方法，是由多个一次粒子相互凝聚而成的二次粒子构成的镍复合氢氧化物的制造方法，其特征在于，具有：核生成工序，对于包含镍盐、钴盐和锰盐中的至少一种的第一混合水溶液，在氧浓度小于5容量％的非氧化性气氛中将以液温25℃为基准的pH值调整为12.5以上而进行核的生成；以及粒子生长工序，对于含有在所述核生成工序中形成的核的浆料，将以液温25℃为基准的pH值调整为处于10.5以上12.5以下的范围、且低于所述核生成工序中的pH值而进行粒子生长，所述粒子生长工序包括第一粒子生长工序、第二粒子生长工序以及第三粒子生长工序，在该第三粒子生长工序中使富钴层或富锰层从所述二次粒子的粒子表面朝向粒子内部形成，在所述第一粒子生长工序中，在氧浓度小于5容量％的非氧化性气氛中，向所述核生成工序中得到的混合水溶液供给所述第一混合水溶液，形成粒子中央部，在所述第二粒子生长工序中，将氧浓度切换成5容量％以上的氧化性气氛，向所述第一粒子生长工序中得到的混合水溶液供给所述第一混合水溶液，形成层状的低密度层，在形成所述富钴层的所述第三粒子生长工序中，将氧浓度切换成小于5容量％的氧化性气氛，向所述第二粒子生长工序中得到的混合水溶液供给以Ni:Co:Mn:M＝1
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x2
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z2:x2:y2:z2的原子比包含镍、钴、锰和元素M的第二混合水溶液，形成富钴层，其中，M为选自由Ni、Co、Mn以外的过渡金属元素、第2族元素以及第13族元素组成的组中的至少一种元素，x2
和y2满足x2＝1和y2＝0、或者满足x2/((1
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z2)+y2)≥1，z2处于0≤z2≤0.1的范围内，或者在形成所述富锰层的所述第三粒子生长工序中，将氧浓度切换成小于5容量％的氧化性气氛，向所述第二粒子生长工序中得到的混合水溶液供给以Ni:Co:Mn:M＝1
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z2:x2:y2:z2的原子比包含镍、钴、锰和元素M的第二混合水溶液，形成富锰层，其中，M为选自由Ni、Co、Mn以外的过渡金属元素、第2族元素以及第13族元素组成的组中的至少一种元素，x2和y2满足x2＝0和y2＝1、或者满足y2/((1
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z2)+x2)≥1。4.根据权利要求3所述的镍复合氢氧化物的制造方法，其特征在于，在所述粒子生长工序中，向所述浆料添加调整为5g/L以上20g/L以下的浓度的氨。5.一种锂离子二次电池用正极活性物质，是由锂镍复合氧化物形成的锂离子二次电池用正极活性物质，所述锂镍复合氧化物由多个一次粒子相互凝聚而成的二次粒子构成、...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内充，伊藤泰，小向哲史，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：