[发明专利]锰钴复合氢氧化物和其制造方法、正极活性物质和其制造方法、以及非水系电解质二次电池有效
申请号: | 201580035087.9 | 申请日: | 2015-04-24 |
公开(公告)号: | CN106660826B | 公开(公告)日: | 2019-04-12 |
发明(设计)人: | 山内充;渔师一臣 | 申请(专利权)人: | 住友金属矿山株式会社 |
主分类号: | C01G53/00 | 分类号: | C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525 |
代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;李茂家 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 复合 氢氧化物 制造 方法 正极 活性 物质 以及 水系 电解质 二次 电池 | ||
1.一种锰钴复合氢氧化物,其特征在于,其是NixCoyMnzMt(OH)2+A所示的锰钴复合氢氧化物,其中,式中的x处于0≤x≤0.5的范围内,y处于0<y≤0.5的范围内,z处于0.35<z<0.8的范围内,t处于0≤t≤0.1的范围内,A处于0≤A≤0.5的范围内,满足x+y+z+t=1,另外,式中的M表示选自V、Mg、Al、Ti、Mo、Nb、Zr和W中的至少1种添加元素,
所述锰钴复合氢氧化物由板状的二次颗粒构成,所述板状的二次颗粒是由多个板状一次颗粒的板面通过重叠而聚集而成的,
所述板状一次颗粒的从与板面垂直的方向投影时的形状为圆形、椭圆形、长圆形、或块状物的平面投影形状中的任一者,所述二次颗粒的长径比为3~20,基于激光衍射散射法测定的体积平均粒径Mv为4μm~20μm,
所述板面是指,与所述板状一次颗粒的投影面积达到最大的投影方向垂直的面,
在所述板状一次颗粒内部至少具有钴的浓缩层,
所述浓缩层的厚度为0.01μm~1μm,
根据基于激光衍射散射法的粒度分布中的D90和D10与所述体积平均粒径Mv算出的表示粒径的分散指数的[(D90-D10)/Mv]为0.70以下,
从与所述二次颗粒的板面垂直的方向投影的所述板状一次颗粒的最大直径的平均值为1μm~5μm。
2.一种锰钴复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,其是制造NixCoyMnzMt(OH)2+A所示的锰钴复合氢氧化物的制造方法,其中,式中的x处于0≤x≤0.5的范围内,y处于0<y≤0.5的范围内,z处于0.35<z<0.8的范围内,t处于0≤t≤0.1的范围内,A处于0≤A≤0.5的范围内,满足x+y+z+t=1,另外,式中的M表示选自V、Mg、Al、Ti、Mo、Nb、Zr和W中的至少1种添加元素,所述制造方法具备如下工序:
核生成工序,将包含含有钴的金属化合物、且钴相对于全部金属元素的含量为90原子%以上的核生成用水溶液调整成以液温25℃基准计的pH值变为12.5以上,进行板状晶核的生成;和,
颗粒生长工序,将含有所述核生成工序中形成的板状晶核的颗粒生长用浆料按照以液温25℃基准计的pH值变为10.5~12.5、且比该核生成工序中的pH值低的方式进行调整,向该颗粒生长用浆料供给至少包含含有锰的金属化合物的混合水溶液,使该板状晶核生长,
经过所述工序,从而所述锰钴复合氢氧化物由板状的二次颗粒构成,所述板状的二次颗粒是由多个板状一次颗粒的板面通过重叠而聚集而成的,
所述板状一次颗粒的从与板面垂直的方向投影时的形状为圆形、椭圆形、长圆形、或块状物的平面投影形状中的任一者,所述二次颗粒的长径比为3~20,基于激光衍射散射法测定的体积平均粒径Mv为4μm~20μm,
所述板面是指,与所述板状一次颗粒的投影面积达到最大的投影方向垂直的面,
在所述板状一次颗粒内部至少具有钴的浓缩层,
所述浓缩层的厚度为0.01μm~1μm,
根据基于激光衍射散射法的粒度分布中的D90和D10与所述体积平均粒径Mv算出的表示粒径的分散指数的[(D90-D10)/Mv]为0.70以下,
从与所述二次颗粒的板面垂直的方向投影的所述板状一次颗粒的最大直径的平均值为1μm~5μm。
3.根据权利要求2所述的锰钴复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述核生成工序中,在氧气浓度为5体积%以下的非氧化性气氛中进行核生成。
4.根据权利要求2或3所述的锰钴复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述颗粒生长工序中,将所述颗粒生长用浆料的氨浓度调整为5g/L~20g/L。
5.根据权利要求2或3所述的锰钴复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,作为所述颗粒生长用浆料,使用对所述核生成工序中得到的含有所述板状晶核的含板状晶核浆料的pH值进行了调整而得到的物质。
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