本发明专利技术提供一种硫化锂铁的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，将硫化铁（ａ）和硫混合，得到硫化铁（ａ）及硫的混合物，接着，将该硫化铁（ａ）及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到在Ｘ射线衍射分析中大体为单一相，且铁元素相对于硫元素的组成比（Ｆｅ／Ｓ）以摩尔比计为０．９０以上且不足１．００的硫化铁（ｂ）；第二工序，将该硫化铁（ｂ）和硫化锂混合，得到该硫化铁（ｂ）及硫化锂的混合物，接着，将该硫化铁（ｂ）及硫化锂的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到Ｌｉ２ＦｅＳ２所示的硫化锂铁。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于制造作为锂离子二次电池用的正极活性物质使用的硫化锂铁及硫化锂过渡金属的制造方法。
技术介绍
锂离子二次电池多作为手机及笔记本电脑的电源使用。作为该锂离子二次电池的正极活性物质，公知的有氧化物类及硫化物类的材料。作为氧化物类的材料，代表的是 LiCoO2, LiMnO2, LiNiO2等，目前广泛使用。另一方面，作为硫化物类的材料，可以列举出 LiTiS2、LiMoS2、LiNb&、Li2!^&等。硫化物类的材料由于可以得到高容量的二次电池，所以作为代替氧化物类的材料正在进行研究。硫化物类的材料中，硫化锂铁(Li2FeS2)由于其制造原料硫化亚铁O^eS)作为天然矿物大量存在，所以从成本方面考虑，是最具吸引力的材料。出于这样的原因，对硫化锂铁(Li2FeS2)的制造方法正在进行若干研究。例如，专利文献1公开了混合硫化铁和硫化锂，将混合物塞满石英管，在氩气流中进行烧制的方法。 专利文献2公开了将硫化锂和硫化铁在氩气环境下在卤化锂的溶融盐中进行反应的方法。 专利文献3公开了在含熔融离子的溶剂中使硫化铁和硫化锂反应的方法。非专利文献1公开了将混合物放入碳制的坩埚中，再将坩埚放入石英管密封而进行烧制的方法。除此之外， 还有针对硫化锂铁及其制造方法公开的方法(专利文献4 6、非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平10-208782号公报专利文献2 美国专利第7018603号公报专利文献3 日本特表2003-502^5号公报专利文献4 日本特开2003_2观08号公报专利文献5 日本特开2005-2^586号公报专利文献6 日本特开2006-32232号公报非专利文献非专利文献1 Journal of Electrochemical Society，148 卷 10 号，A1085-A1090 页，2001年
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，根据本专利技术的专利技术人的研究结果，对利用这些方法得到的生成物进行X 射线衍射分析(下面，也记述为XRD分析)时，判明除硫化锂铁(Li2FeS2)之外，还可见 Li3FeS2, Li4FeS2, Li3Fe2S4, Li2.33Fe0.67S2等硫化锂铁的异相峰值。另外，判明除硫化锂铁以外，还可见金属Fe、氧化物!^eOJe2O3、原料Li2S等的峰值。即，现有的方法存在难以得到单一相的硫化锂铁(Li2FeS2)的问题。另外，对于硫化锂铁(Li2FeS2)以外的硫化锂过渡金属而言，也同样存在难以得到单一相的问题。因此，本专利技术的课题在于提供一种制造在XRD分析中为单一相的硫化锂铁 (Li2FeS2)的方法。另外，本专利技术的课题在于提供一种制造在XRD分析中为单一相的硫化锂过渡金属的方法。解决课题的方法本专利技术的专利技术人鉴于上述情况进行了反复深入的研究，结果发现，(1)通过将硫化铁和硫混合，进行烧制，得到大体单一相且i^e/S的组成比以摩尔比计小于1的硫化铁，(2) 将这样得到的i^e/S的摩尔比为特定范围的硫化铁与硫化锂反应，则可以制造在XRD分析中为单一相的硫化锂铁(Li2FeS2)等，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术(1)提供一种硫化锂铁的制造方法，其特征在于，包括第一工序，将硫化铁(a)和硫混合，得到硫化铁(a)及硫的混合物，接着，将该硫化铁(a)及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到在X射线衍射分析中为大体单一相且铁元素相对于硫元素的组成比(Fe/幻以摩尔比计为0. 90以上且小于1. 00的硫化铁 (b)；第二工序，将该硫化铁(b)和硫化锂混合，得到该硫化铁(b)及硫化锂的混合物， 接着，将该硫化铁(b)及硫化锂的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到LifK2所示的硫化锂铁。另外，本专利技术(2)提供一种硫化锂过渡金属的制造方法，其特征在于，包括第一工序，将过渡金属硫化物(A)和硫混合，得到该过渡金属硫化物(A)及硫的混合物，接着，将该过渡金属硫化物(A)及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到在X射线衍射分析中大体为单一相的下述通式(1)所示的过渡金属硫化物(A)的硫处理物 (B),M(a)S(b)(1)(式中，M为佝、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu及Si中的一种或二种以上)；第二工序，将该过渡金属硫化物(A)的硫处理物(B)和硫化锂混合，得到该过渡金属硫化物(A)的硫处理物(B)和硫化锂的混合物，接着，将该过渡金属硫化物(A)的硫处理物(B)和硫化锂的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到下述通式( 所示的硫化锂过渡金属，LixMSy(2)(式中，M 为 Fe、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu 及 Zn 中的一种或二种以上，χ 为 0. 5 以下4. 0以下，y为0. 5以上4. 0以下)，并且，满足下述式(3)。a/b < l/(y-(x/2)) (3)专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种制造在XRD分析中为单一相的硫化锂铁(Li2FeS2)的方法。另外，根据本专利技术，能够提供一种制造在XRD分析中为单一相的硫化锂过渡金属的方法。附图说明图1是在实施例1的第一工序得到的硫化铁(bl)的XRD图；图2是在实施例1的第二工序得到的硫化锂铁的XRD图；图3是在实施例2的第一工序得到的硫化铁(b2)的XRD图；图4是在实施例2的第二工序得到的硫化锂铁的XRD的图；图5是在比较例1得到的硫化锂铁的XRD图；图6是在比较例2中使用的硫化铁(cl)的XRD图； 图7是在比较例2中得到的硫化锂铁的XRD图。具体实施例方式下面，基于本专利技术的优选实施方式对本专利技术进行说明。本专利技术的硫化锂铁的制造方法包括如下工序第一工序，将硫化铁(a)和硫混合而得到硫化铁(a)及硫的混合物，接着，将硫化铁(a)及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到在X射线衍射分析中为大体单一相且铁元素相对于硫元素的组成比(Fe/幻以摩尔比计为0. 90以上且不足1. 00的硫化铁 (b)；第二工序，将硫化铁(b)和硫化锂混合，得到硫化铁(b)及硫化锂的混合物，接着， 将硫化铁(b)及硫化锂的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到LifK2所示的硫化锂铁。本专利技术的硫化锂铁的制造方法的第一工序是将硫化铁(a)和硫混合，得到硫化铁 (a)及硫的混合物，接着，将硫化铁(a)及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到硫化铁(b)的工序。第一工序中的硫化铁(a)是利用硫所硫化的物质，因此，是与通过进行第一工序而得到的硫化铁(b)相比硫元素的组成比低的硫化铁。所以，硫化铁(a)的铁元素的含量相对于硫元素的含量的摩尔比(Fe/S)按照如何设定硫化铁(b)的铁元素相对于硫元素的组成比而适宜地选择，优选为1. 00以上2. 00以下，特别优选为1. 10以上1. 90以下，更优选为1. 2以上1. 6以下。通过使硫化铁(a)的铁元素的含量相对于硫元素的含量的摩尔比 (Fe/S)处于上述范围，能够容易得到硫化铁(b)。另外，本专利技术中，硫化铁(a)的铁元素的含量相对于硫元素的含量的摩尔比是根据利用ICP发光分光分析法、络合物滴定法、沉淀重量法等得到的硫化铁(a)中的铁元素及硫元素的质量％算出各元素的摩尔数，再根据铁元素的摩尔数/硫元素的摩尔数求出的值。硫化铁(本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种硫化锂铁的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，将硫化铁（ａ）和硫混合，得到硫化铁（ａ）及硫的混合物，接着，将该硫化铁（ａ）及硫的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到在Ｘ射线衍射分析中大体为单一相且铁元素相对于硫元素的组成比（Ｆｅ／Ｓ）以摩尔比计为０．９０以上且小于１．００的硫化铁（ｂ）；第二工序，将该硫化铁（ｂ）和硫化锂混合，得到该硫化铁（ｂ）及硫化锂的混合物，接着，将该硫化铁（ｂ）及硫化锂的混合物在不活泼气体环境下进行烧制，得到Ｌｉ２ＦｅＳ２所示的硫化锂铁。
【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：山本将浩，
申请(专利权)人：日本化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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