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1. WO2022065443 - リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法、リチウムイオン二次電池

公開番号 WO/2022/065443
公開日 31.03.2022
国際出願番号 PCT/JP2021/035147
国際出願日 24.09.2021
IPC
H01M 4/505 2010.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
4電極
02活物質からなるまたは活物質を含有した電極
36活物質,固形活物質,流体活物質の材料の選択
48無機酸化物または無機水酸化物
50マンガン
505軽金属を挿入するためのマンガンを含有する複合酸化物または複合水酸化物,例.LiMn2O4,LiMn2OxFy
H01M 4/525 2010.1
H電気
01基本的電気素子
M化学的エネルギーを電気的エネルギーに直接変換するための方法または手段,例.電池
4電極
02活物質からなるまたは活物質を含有した電極
36活物質,固形活物質,流体活物質の材料の選択
48無機酸化物または無機水酸化物
52ニッケル,コバルトまたは鉄
525軽金属を挿入するための鉄,コバルトまたはニッケルを含有する複合酸化物または複合水酸化物,例.LiNiO2,LiCoO2,LiCoOxFy
CPC
H01M 4/505
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
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
出願人
  • 住友金属鉱山株式会社 SUMITOMO METAL MINING CO., LTD. [JP]/[JP]
発明者
  • 小鹿 裕希 KOSHIKA, Yuki
  • 金田 治輝 KANEDA, Haruki
代理人
  • 西 和哉 NISHI, Kazuya
  • 宇佐美 亜矢 USAMI, Aya
優先権情報
2020-16139725.09.2020JP
公開言語 (言語コード) 日本語 (ja)
出願言語 (言語コード) 日本語 (JA)
指定国 (国コード)
発明の名称
(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およびその製造方法、リチウムイオン二次電池
要約
(EN) The present invention provides a positive electrode active material which enables the achievement of a lithium ion secondary battery that has a good balance between high battery capacity and high thermal stability at high levels. A positive electrode active material for lithium ion secondary batteries, said positive electrode active material containing a lithium-nickel-manganese composite oxide that is composed of secondary particles, each of which is composed of a plurality of aggregated primary particles, wherein: the lithium-nickel-manganese composite oxide has a hexagonal layered structure, while containing lithium (Li), nickel (Ni), manganese (Mn), an element M (M) and titanium (Ti); the substance quantity ratio among the elements is expressed by Li:Ni:Mn:M:Ti = a:(1 – x – y – z):x:y:z (wherein 0.97 ≤ a ≤ 1.25, 0.03 ≤ 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 layered structure is 0.2 or less; the crystallite diameter of the (003) plane is not less than 80 nm but less than 160 nm; and the specific surface area is from 0.7 m2/g to 4.0 m2/g.
(FR) La présente invention concerne un matériau actif d'électrode positive qui permet la réalisation d'une batterie rechargeable au lithium-ion qui présente un équilibre entre capacité de batterie élevée et stabilité thermique élevée à des niveaux élevés. L'invention concerne un matériau actif d'électrode positive pour batteries rechargeables au lithium-ion, ledit matériau actif d'électrode positive contenant un oxyde composite de lithium-nickel-manganèse qui est composé de particules secondaires, chacune d'elles étant composée d'une pluralité de particules primaires agrégées, l'oxyde composite de lithium-nickel-manganèse présentant une structure stratifiée hexagonale, tout en contenant du lithium (Li), du nckel (Ni), du manganèse (Mn), un élément M (M) et du titane (Ti) ; le rapport de quantité de substance parmi les éléments est exprimé par Li:Ni:Mn:M:Ti = a:(1 – x – y – z):x:y:z (où 0,97 ≤ a ≤ 1,25, 0,03 ≤ 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 sur l'intensité du pic de diffraction (003) qui est la ligne la plus forte de la structure stratifiée hexagonale est de 0,2 ou moins ; le diamètre de cristallite du plan (003) n'est pas inférieur à 80 nm mais inférieur à 160 nm ; et la superficie spécifique est de 0,7 m2/g à 4,0 m2/g.
(JA) 高い電池容量と、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、リチウム(Li)と、ニッケル(Ni)と、マンガン(Mn)と、元素M(M)と、チタン(Ti)とを含有し、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、0.03≦x≦0.15、0≦y≦0.15、0.01≦z≦0.05)で表わされ、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、(003)面結晶子径が80nm以上160nm未満であり、比表面積が、0.7m/g以上4.0m/g以下である、リチウムイオン二次電池用正極活物質。
関連特許文献
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