金属复合化合物、锂金属复合氧化物的制造方法及金属复合化合物的制造方法技术

一种金属复合化合物，在使用了CuKα射线的粉末X射线衍射测定中，由2θ＝19

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属复合化合物、锂金属复合氧化物的制造方法及金属复合化合物的制造方法


[0001]本专利技术涉及金属复合化合物、锂金属复合氧化物的制造方法及金属复合化合物的制造方法。
[0002]本申请基于2021年3月16日在日本申请的特愿2021
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042576号及2022年2月2日在日本申请的特愿2022
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015158号而主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

[0003]作为锂二次电池用的正极活性物质的制造方法，例如有将锂化合物与包含Li以外的金属元素的金属复合化合物混合并进行烧成的方法。
[0004]作为提高锂二次电池的电池性能的技术，进行了控制成为正极活性物质的原料的金属复合化合物的结晶的状态的尝试。
[0005]例如专利文献1公开了若利用在使用了CuKα射线的X射线衍射轮廓中满足特定的半值幅的前驱体，则能够将锂二次电池高容量化。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开平10
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310433号公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]作为原料的金属复合化合物的结晶状态受到所制造的正极活性物质的结晶状态的影响。因此，为了锂二次电池的电池性能的进一步提高，要求结晶的状态被进一步控制的金属复合化合物。
[0011]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，课题是提供成为可制造首次效率高的锂二次电池的正极活性物质的原料的金属复合化合物、使用了其的锂金属复合氧化物的制造方法及金属复合化合物的制造方法。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本专利技术包含[1]～[10]。
[0014][1]一种金属复合化合物，在使用了CuKα射线的粉末X射线衍射测定中，由2θ＝19
±1°
的范围内的衍射峰算出的体积基准的微晶直径分布的相对标准偏差为0.50以上。
[0015][2]根据[1]所述的金属复合化合物，其中，上述微晶直径分布的众数(日文原文为：最頻値，也可以称为最频值)为以上。
[0016][3]根据[1]或[2]所述的金属复合化合物，其中，上述微晶直径分布中的平均微晶直径为以上。
[0017][4]根据[1]～[3]中任一项所述的金属复合化合物，其中，上述微晶直径分布的众数与上述微晶直径分布中的平均微晶直径之比即众数/平均微晶直径为0.57以下。
[0018][5]根据[1]～[4]中任一项所述的金属复合化合物，其满足下述式(A)。
[0019][0020](式(A)中，d10为在以上述微晶直径分布中的体积基准的微晶直径作为横轴、以相对于上述微晶直径的微晶的概率密度函数作为纵轴的微晶直径分布函数曲线中，相对于由上述微晶直径分布函数曲线和横轴所围成的区域的总面积从小径侧起的面积比例为10％的微晶直径
[0021]d90为相对于上述总面积从小径侧起的面积比例为90％的微晶直径)
[0022][6]根据[1]～[5]中任一项所述的金属复合化合物，其以下述组成式(I)表示。
[0023]Ni1‑
x
‑
y
Co
x
M
y
O
z
(OH)2‑
α
式(I)
[0024](组成式(I)满足0≤x≤0.5、0≤y≤0.5、0≤x+y<1、0≤z≤3、
‑
0.5≤α≤2及α
‑
z<2，M为选自由Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B及Si构成的组中的1种以上的元素。)
[0025][7]一种锂金属复合氧化物的制造方法，其具有将[1]～[6]中任一项所述的金属复合化合物与锂化合物混合的混合工序、和将所得到的混合物在含氧气氛下、在500℃以上且1000℃以下的温度下进行烧成的烧成工序。
[0026][8]一种金属复合化合物的制造方法，其包含以下工序：将包含Ni和其他元素的第1含原料元素水溶液、包含上述其他元素的第2含原料元素水溶液和碱性水溶液供给至反应槽而得到含共沉淀物料浆的料浆制备工序；和将上述含共沉淀物料浆进行脱水并干燥的分离工序，在上述料浆制备工序中，以上述第1含原料元素水溶液的总流量变得最大的条件，从不同的供给口分别供给上述第1含原料元素水溶液及上述第2含原料元素水溶液，将上述第1含原料元素水溶液中的上述其他元素的合计浓度设定为S1(单位：g/L)，将上述第2含原料元素水溶液中的上述其他元素的合计浓度设定为S2(单位：g/L)时，S2与S1之比即S2/S1满足0.8＜S2/S1≤210.0。
[0027][9]一种金属复合化合物的制造方法，其包含以下工序：将包含Ni和其他元素的第1含原料元素水溶液、包含上述其他元素的第2含原料元素水溶液和碱性水溶液供给至反应槽而得到含共沉淀物料浆的料浆制备工序；和将上述含共沉淀物料浆进行脱水并干燥的分离工序，在上述料浆制备工序中，以上述第1含原料元素水溶液的总流量变得最大的条件，从不同的供给口分别供给上述第1含原料元素水溶液及上述第2含原料元素水溶液，将上述第1含原料元素水溶液中的上述其他元素的合计浓度设定为S1(单位：g/L)，将上述第2含原料元素水溶液中的上述其他元素的合计浓度设定为S2(单位：g/L)时，S2与S1之比即S2/S1满足0.8<S2/S1≤400.0。
[0028][10]根据[8]或[9]所述的金属复合化合物的制造方法，其中，在上述料浆制备工序中，将反应槽中的供给上述第1含原料元素水溶液的供给口的合计数设定为N1，将供给上述第1含原料元素水溶液以外的含原料元素水溶液的供给口的合计数设定为N2时，满足N1/N2≥1.0。
[0029][11]根据[8]～[10]中任一项所述的金属复合化合物的制造方法，其中，在上述料浆制备工序中，以上述含共沉淀物料浆中的共沉淀物在反应槽内的滞留时间为10.5小时以下的条件，调整供给至上述反应槽的液体原料的流量。
[0030]专利技术效果
[0031]根据本专利技术，能够提供成为可制造首次效率高的锂二次电池的正极活性物质的原料的金属复合化合物、使用了其的锂金属复合氧化物的制造方法及金属复合化合物的制造方法。
附图说明
[0032]图1是表示锂二次电池的一个例子的概略构成图。
[0033]图2是表示全固体锂二次电池的整体构成的示意图。
具体实施方式
[0034]本说明书中“首次效率高”是指通过下述的方法而测定的首次效率的值为85％以上。
[0035]本说明书中，以下将金属复合化合物(Metal Composite Compound)称为“MCC”。
[0036]以下将锂金属复合氧化物(Lithium Metal composite Oxide)称为“LiMO”。
[0037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】1.一种金属复合化合物，在使用了CuKα射线的粉末X射线衍射测定中，由2θ＝19
±1°
的范围内的衍射峰算出的体积基准的微晶直径分布的相对标准偏差为0.50以上。2.根据权利要求1所述的金属复合化合物，其中，所述微晶直径分布的众数为以上。3.根据权利要求1或2所述的金属复合化合物，其中，所述微晶直径分布中的平均微晶直径为以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属复合化合物，其中，所述微晶直径分布的众数与所述微晶直径分布中的平均微晶直径之比即众数/平均微晶直径为0.57以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的金属复合化合物，其满足下述式(A)，式(A)中，d10为在以所述微晶直径分布中的体积基准的微晶直径作为横轴、以相对于所述微晶直径的微晶的概率密度函数作为纵轴的微晶直径分布函数曲线中，相对于由所述微晶直径分布函数曲线和横轴所围成的区域的总面积从小径侧起的面积比例为10％的微晶直径d90为相对于所述总面积从小径侧起的面积比例为90％的微晶直径6.根据权利要求1～5中任一项所述的金属复合化合物，其以下述组成式(I)表示，Ni1‑
x
‑
y
Co
x
M
y
O
z
(OH)2‑
α
式(I)组成式(I)满足0≤x≤0.5、0≤y≤0.5、0≤x+y＜1、0≤z≤3、
‑
0.5≤α≤2及α
‑
z＜2，M为选自由Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、Zn、Sn、Zr、Nb、Ga、W、Mo、B及Si构成的组中的1种以上的元素。7.一种锂金属复合氧化物的制造方法，其具有将权利要求1～6中任一项所述的金属复合化合物与锂化合物混合的混合工序、和将所得到的混合物在含氧气氛下、在500℃以上且1000℃以下的温度下进行烧成的烧成工序。8.一种金属复合化合物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田友也，片桐一贵，饭田恭崇，出蔵惠二，
申请(专利权)人：株式会社田中化学研究所，
类型：发明
国别省市：