制备ＬｉＭｎＰＯ４的方法技术

本发明专利技术的主要目的是在较低温度下获得具有优异的结晶性和高纯度的ＬｉＭｎＰＯ↓［４］。本发明专利技术提供一种制备ＬｉＭｎＰＯ↓［４］的方法，该方法包括以下步骤：通过向溶解有Ｍｎ源的Ｍｎ源溶液中添加沉淀剂进行沉淀，以获得锰的氢氧化物（Ｍｎ（ＯＨ）↓［ｘ］）的沉淀物；通过将所述沉淀物分散在还原溶剂中进行还原，以获得还原后的分散溶液；将Ｌｉ源溶液和Ｐ源溶液添加至所述还原后的分散溶液中，以获得添加后的分散溶液；进行ｐＨ调节，以将所述添加后的分散溶液的ｐＨ调节在３～６的范围内，从而获得ｐＨ调节的分散溶液；和通过在压力条件下加热以使所述ｐＨ调节的分散溶液反应来进行合成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备LiMnP04的方法，该方法使得能够在比常规 方法的温度低的温度下获得具有优异的结晶性和高纯度的 LiMnPO"
技术介绍
随着个人计算机、摄像机和便携式电话等在小型化方面的发 展，在与信息有关的装置和通信装置的领域中，作为用于这些装置 的能源，锂二次电池由于其高的能量密度而被实际应用并被广泛商 业化。另一方面，在汽车领域中，由于环境问题和资源问题，而迫 使开发电动车。作为电动车能源的锂二次电池也处于研究之中。在锂二次电池中，作为可获得4V级操作电压的锂二次电池， 诸如具有层状岩盐结构的LiCo02和LiM02、具有尖晶石结构的 LiMn204和通过用其它元素部分地置换上述化合物获得的锂过渡金 属复合氧化物的正极活性物质是众所周知的。此外，近年来，诸如 由通式LiMP04 (M-Mn、 Fe、 Co、 Cu、 V)代表的化合物的具有 橄榄石结构的化合物由于其理论容量大而被期待为有希望的材料。例如，在日本专利申请特表(公开)2004-52909中，公开了意 图在于获得具有受控的尺寸和形状的LiMP04的制备LiMP04粉末 的方法。此外，在日本专利申请公开(JP-A)特开2004-303496中， 公开了通过使用诸如金属氯化物等的便宜材料来制备LinMP04的 方法。此外，在WO 00/600679中，公开了正极活性物质的制备方 法，该方法的特征在于混合固态粉末原料、然后烧结并在烧结时添 加还原剂。此外，在JP-A特开平11-25983中，公开了具有橄榄石 结构并由通式LiM^MexP04代表的锂电池活性物质。但是，在日本专利申请特表(公开)2004-52卯9、 JP-A特开 2004-303496、 WO 00/600679和JP-A特开平11-25983中，为了获得例如LiMP04，均使用必需加热到直到约800。C的烧结方法。从 诸如节能的观点看，需要使得能够在比常规方法低的温度下获得具 有优异的结晶性和高纯度的LiMnP04的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题本专利技术的主要目的是在比常规的烧结方法中的温度低的温度 下获得具有优异的结晶性和高纯度的LiMnP04。解决问题的手段为了实现上述目的，在本专利技术中，提供一种LiMnP04的制备 方法，该方法的特征在于包括以下步骤通过向溶解有Mn源的 Mn源溶液中添加沉淀剂进行沉淀，以获得锰的氢氧化物 (Mn(OH)x)的沉淀物；通过将所述沉淀物分散在还原溶剂中进行 还原，以获得还原后的分散溶液；将Li源溶液和P源溶液添加至 所述还原后的分散溶液中，以获得添加后的分散溶液；进行pH调 节，以将所述添加后的分散溶液的pH调节在3-6的范围内，从而 获得pH调节的分散溶液；和通过在压力条件下加热以使所述pH 调节的分散溶液反应来进行合成。根据本专利技术，通过进行上述的步骤，可获得具有优异的结晶性 和高纯度的LiMnP04。此外，在以上的合成过程中，当使用例如高 压釜等以进行水热合成时，可以在比常规的烧结方法中的温度低的 温度下获得LiMnP04，由此优选地导致节能。在本专利技术中，还原溶剂优选为过氧化氢溶液或者伯醇或仲醇。 这是因为可获得具有优异的结晶性和高纯度的LiMnP04。在本专利技术中，提供制备正极活性物质的方法，该方法的特征在 于，使根据制备LiMnP04的方法获得的LiMnP04和导电剂混合。根据本专利技术，通过将导电剂与LiMnP04混合，可实现可获得 导电性优异的正极活性物质的优点。本专利技术的效果在本专利技术中，可获得可在比常规的烧结方法中的温度低的温度下获得具有优异的结晶性和高纯度的LiMnP04的优点。附图说明图1是表示根据本专利技术的制备LiMnP04的方法的流程图。 图2是在实施例1中获得的LiMnP04的X射线衍射图案。 图3A和图3B是在实施例1中获得的LiMnP04的TEM照片。 图4A和图4B是在实施例2中获得的正极活性物质的TEM照片。图5是表示在实施例4中获得的锂二次电池的充电/放电特性的 特性图。图6是在实施例5中获得的LiMnP04的X射线衍射图案。 图7是在实施例6中获得的LiMnP04的X射线衍射图案。 图8是在实施例7中获得的LiMnP04的X射线衍射图案。具体实施方式以下，详细说明根据本专利技术的制备LiMnP04的方法和制备正 极活性物质的方法。A.制备LiMnP04的方法首先，说明根据本专利技术的制备LiMnP04的方法。如图1所示， 根据本专利技术的制备LiMnP04的方法是通过实施沉淀、还原、添加、 pH调节和合成的步骤获得LiMnP04的方法。以下说明本专利技术中的各步骤。1.沉淀步骤首先，说明本专利技术中的沉淀步骤。本专利技术中的沉淀步骤是通过 向溶解有Mn源的Mn源溶液中添加沉淀剂来获得锰的氢氧化物 (Mn(OH)x)的步骤。通过将Mn源溶解在溶剂中来获得该步骤中使用的Mn源溶液。关于Mn源，没有特别限制，只要它包含Mn并且与后面说明 的沉淀剂反应以形成锰的氲氧化物即可。例如，可以例举出四7JC合 醋酸锰(C4H604Mn4H20 )和四水合氯化锰(MnCl2'4H20 )。此 外，在本专利技术中，作为Mn源，可以使用由诸如Mn (OOCR) 2 (R 代表-CH20H或-CH2CH20H)表示的化合物。此外，作为可在Mn源溶液中使用的溶剂，没有特别限制，只 要它可溶解Mn源即可。例如，可以例举出水和醇，并且特别优选 使用水。至于Mn源溶液的浓度，虽然根据Mn源和溶剂的类型而 存在差异，但它例如可为0.1 0.4mol/l、特别是优选为0.1~0.3mol/l。 这是因为，在两种情况下，当浓度过高或过低时，不能获得所希望 的锰的氢氧化物。此外，作为沉淀剂，没有特别限制，只要它与Mn源反应以获 得锰的氢氧化物即可。例如，可以例举出一水合氢氧化锂 (LiOH.H20)等。此外，可以将沉淀剂直接添加到Mn源溶液中， 或者，可以将通过在诸如水的溶剂中溶解沉淀剂所获得的溶液添加 到Mn源溶液中。在本步骤中，通过向Mn源溶液中添加沉淀剂来获得锰的氢氧 化物(Mn(OH)x)的沉淀物。将沉淀物过滤、水洗等以用于还原步 骤中。在本步骤中获得的锰的氢氧化物的沉淀物在一些情况下处于 浆态。2.还原步骤接下来，说明本专利技术中的还原步骤。本专利技术中的还原步骤是通 过将沉淀步骤中获得的锰的氢氧化物(Mn(OH)x)的沉淀物分散在 还原溶剂中来获得还原分散溶液的步骤。根据本步骤，认为锰的氢 氧化物(Mn(OH)x)转变成二价锰的氢氧化物(Mn(OH)2)。关于在本步骤中使用的还原溶剂，没有特别限制，只要它具有 还原性并可将锰的氢氧化物(Mn(OH)x)转变成二价锰的氢氧化物 (Mn(OH)2)即可。例如，可以例举出过氧化氢溶液、伯醇、仲醇、 氢醌和糖。其中，过氧化氢溶液、伯醇和仲醇是优选的。作为伯醇， 例如，可以例举出1-丁醇和1-丙醇等。作为仲醇，例如，可以 例举出2 -丙醇等。此外，当特别是使用诸如过氧化氢溶液的反应性高的物质作为还原溶剂时，事先将锰的氢氧化物(Mn(OH)x)的沉淀物溶于水中， 随后优选将还原溶剂添加到分散溶液中。在这种情况下，优选将还 原溶剂逐渐添加到分散溶液中。3. 添加步骤然后，将说明本专利技术中的添加步骤。本专利技术中的添加步骤是通 过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备ＬｉＭｎＰＯ↓［４］的方法，其特征在于包括以下步骤：通过向溶解有Ｍｎ源的Ｍｎ源溶液中添加沉淀剂进行沉淀，以获得锰的氢氧化物（Ｍｎ（ＯＨ）↓［ｘ］）的沉淀物；通过将所述沉淀物分散在还原溶剂中进行还原，以获得还原后的分散溶液；将Ｌｉ源溶液和Ｐ源溶液添加至所述还原后的分散溶液中，以获得添加后的分散溶液；进行ｐＨ调节，以将所述添加后的分散溶液的ｐＨ调节在３～６的范围内，从而获得ｐＨ调节的分散溶液；和通过在压力条件下加热以使所述ｐＨ调节的分散溶液反应来进行合成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶野基史，蒂埃里德列津，伊万埃克斯纳尔，伊沃特林克，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：JP[]