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1. WO2020195431 - POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERIES, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND LITHIUM ION SECONDARY BATTERY

Publication Number WO/2020/195431
Publication Date 01.10.2020
International Application No. PCT/JP2020/007119
International Filing Date 21.02.2020
IPC
H01M 4/505 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
48of inorganic oxides or hydroxides
50of manganese
505of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
H01M 4/525 2010.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
4Electrodes
02Electrodes composed of, or comprising, active material
36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
48of inorganic oxides or hydroxides
52of nickel, cobalt or iron
525of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
Applicants
  • 住友金属鉱山株式会社 SUMITOMO METAL MINING CO., LTD. [JP]/[JP]
Inventors
  • 小鹿 裕希 KOSHIKA, Yuki
  • 金田 治輝 KANEDA, Haruki
Agents
  • 西 和哉 NISHI, Kazuya
  • 宇佐美 亜矢 USAMI, Aya
Priority Data
2019-06088427.03.2019JP
Publication Language Japanese (JA)
Filing Language Japanese (JA)
Designated States
Title
(EN) POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM ION SECONDARY BATTERIES, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND LITHIUM ION SECONDARY BATTERY
(FR) MATÉRIAU ACTIF D'ÉLECTRODE POSITIVE POUR BATTERIES RECHARGEABLES AU LITHIUM-ION, SON PROCÉDÉ DE FABRICATION ET BATTERIE RECHARGEABLE AU LITHIUM-ION
(JA) リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、及び、リチウムイオン二次電池
Abstract
(EN)
The present invention provides a positive electrode active material which enables the achievement of a lithium ion secondary battery that has a balance between excellent battery capacity and high thermal stability at a high level. A positive electrode active material for lithium ion secondary batteries, which contains lithium nickel manganese composite oxide that is composed of secondary particles, each of which is composed of a plurality of aggregated primary particles. This positive electrode active material for lithium ion secondary batteries is configured such that: the lithium nickel manganese composite oxide has a hexagonal lamellar structure; the substance amount ratio among the metal elements is expressed by Li:Ni:Mn:M:Ti = a:(1 – x – y – z):x:y:z (wherein 0.97 ≤ a ≤ 1.25, 0.05 ≤ x ≤ 0.15, 0 ≤ y ≤ 0.15 and 0.01 ≤ z ≤ 0.05); the ratio of the total of the peak intensities of the strongest lines of titanium compounds to the intensity of the (003) diffraction peak that is the strongest line of the hexagonal lamellar structure is 0.2 or less in XRD measurement of the positive electrode active material; the crystallite diameter of the (003) plane as determined by XRD measurement is from 160 nm to 300 nm (inclusive); and the amount of lithium to be dissolved in water in cases where the positive electrode active material is immersed in water is 0.07% by mass or less relative to the entirety of the positive electrode active material.
(FR)
La présente invention concerne un matériau actif d'électrode positive qui permet d'obtenir une batterie rechargeable au lithium-ion qui présente un équilibre entre une excellente capacité de batterie et une stabilité thermique élevée à un niveau élevé. Le matériau actif d'électrode positive pour batteries rechargeables au lithium-ion contient un oxyde composite lithium-nickel-manganèse qui est composé de particules secondaires, dont chacune est composée d'une pluralité de particules primaires agrégées. Le matériau actif d'électrode positive pour batteries rechargeables au lithium-ion est conçu de telle sorte que : l'oxyde composite lithium-nickel-manganèse présente une structure lamellaire hexagonale ; le rapport de quantité de substance parmi les éléments métalliques est exprimé par Li : Ni : Mn : M : Ti = a : (1 – x – y – z) : x : y : z (où 0,97 ≤ a ≤ 1,25, 0,05 ≤ x ≤ 0,15, 0 ≤ y ≤ 0,15 et 0,01 ≤ z ≤ 0,05) ; le rapport du total des intensités de pic des lignes les plus fortes de composés de titane à l'intensité du pic de diffraction (003) qui est la ligne la plus forte de la structure lamellaire hexagonale est de 0,2 ou moins lors d'une mesure XRD du matériau actif d'électrode positive ; le diamètre de cristallite du plan (003) tel que déterminé par la mesure XRD est de 160 nm à 300 nm (inclus) ; et la quantité de lithium à dissoudre dans l'eau dans les cas où le matériau actif d'électrode positive est immergé dans l'eau est de 0,07 % en masse ou moins par rapport à la totalité du matériau actif d'électrode positive.
(JA)
優れた電池容量と高い熱安定性とを高次元で両立させたリチウムイオン二次電池が得られる正極活物質を提供する。 複数の一次粒子が凝集した二次粒子で構成されたリチウムニッケルマンガン複合酸化物を含むリチウムイオン二次電池用正極活物質であって、リチウムニッケルマンガン複合酸化物は、六方晶系の層状構造を有し、金属元素の物質量の比がLi:Ni:Mn:M:Ti=a:(1-x-y-z):x:y:z(ただし、0.97≦a≦1.25、0.05≦x≦0.15、0≦y≦0.15、0.01≦z≦0.05)で表わされ、正極活物質のXRD測定において、六方晶系の層状構造の最強線である(003)回折ピーク強度に対する、チタン化合物の最強線のピーク強度の合計量の比が0.2以下であり、XRD測定による(003)面結晶子径が160nm以上300nm以下であり、水に浸漬した場合に水に溶出するリチウム量が、正極活物質全体に対して0.07質量%以下である、リチウムイオン二次電池用正極活物質。
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