镍复合氧化物和锂镍复合氧化物的制造方法技术

提供一种碳含量为0.15质量％以下的镍复合氧化物。

Manufacturing methods of nickel composite oxide and lithium nickel composite oxide

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镍复合氧化物和锂镍复合氧化物的制造方法
本专利技术涉及镍复合氧化物和锂镍复合氧化物的制造方法。
技术介绍
近年，随着便携式电话、笔记本电脑等便携式电子设备的普及，对具有高能量密度的小型且轻量的二次电池的开发的需求日益增加。此外，作为以混合动力汽车为首的电动汽车用的电池，对高输出的二次电池的开发的需求也日益增加。作为可满足这样的需求的非水系电解质二次电池，存在有锂离子二次电池。锂离子二次电池例如由负极、正极、电解液等构成，负极和正极的活性物质使用了可使锂脱离和插入的材料。就锂复合氧化物、特别是将比较容易合成的锂钴复合氧化物作为正极材料而使用的锂离子二次电池而言，由于可获得4V等级的较高的电压，所以有望作为具有高能量密度的电池，其实用化也在进行中。就使用锂钴复合氧化物的电池而言，至今为止已经进行了很多为了获得较优的初始容量特性和/或循环特性的开发，并已取得了多种成果。但是，由于锂钴复合氧化物使用了原料价格很高的钴化合物，所以使用该锂钴复合氧化物的电池的单位容量的单价远高于镍氢电池，能够应用的用途受到了很大的限制。为此，就便携式设备用的小型二次电池、电力贮藏用或电动汽车用等的大型二次电池而言，非常期待通过降低正极材料的成本以可进行价格更便宜的锂离子二次电池的制造，如果能够实现，则在工业生产中意义重大。作为锂离子二次电池用活性物质的新材料，可列举出使用了价格比钴还便宜的镍的锂镍复合氧化物。就该锂镍复合氧化物而言，由于具有低于锂钴复合氧化物的电化学势能，所以电解液的氧化所引起的分解难以成为问题，可期望更高的容量，并具有与钴系同样的高电池电压，因此其开发也在积极进行中。但是，在将纯粹仅由镍合成的锂镍复合氧化物作为正极材料而制作锂离子二次电池的情况下，与钴系相比，存在循环特性较差，并且高温环境下的使用和/或保存也比较容易使电池性能受损的缺点。为此，镍的一部分被钴和/或铝进行了置换的锂镍复合氧化物是众所周知的。例如，专利文献1中公开了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其为由下述通式(1)表示的锂镍复合氧化物所构成的非水系电解质二次电池用正极活性物质，其特征在于，比表面积为0.5～2.05m2/g，上述锂镍复合氧化物的碳含量被调整为相对于全量(总量)的0.08质量％以下。通式：LibNi1-aM1aO2···(1)式中，M1表示从Ni之外的过渡金属元素、第2族元素、和第13族元素中选出的至少一种元素，a满足0.01≤a≤0.5，b满足0.85≤b≤1.05。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2013/015007号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，近年需要进一步提高锂离子电池的性能。为此，即使就非水系电解质二次电池用正极活性物质即锂镍复合氧化物而言，例如为了充分提高作为非水系电解质二次电池时的输出电压，也需要抑制反应电阻(reactionresistance)。因此，鉴于上述现有技术所具有的问题，于本专利技术的一方面，以提供一种能够制造可抑制非水系电解质二次电池中的反应电阻的锂镍复合氧化物的镍复合氧化物为目的。用于解决课题的手段为了解决上述课题，根据本专利技术的一方面，提供一种镍复合氧化物，其中碳含量为0.15质量％以下。专利技术效果根据本专利技术的一方面，可提供一种镍复合氧化物，由此可制造能够抑制非水系电解质二次电池中的反应电阻的锂镍复合氧化物。附图说明[图1]本专利技术的实施例1中所制作的硬币型电池的剖面结构的说明图。[图2A]阻抗评价的测定例。[图2B]阻抗评价的解析中所使用的等效电路的概略说明图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明，但本专利技术并不限定于下述实施方式，只要不超出本专利技术的范围，还可对下述实施方式进行各种各样的变形和置换。[镍复合氧化物]首先，对本实施方式的镍复合氧化物的一构成例进行说明。本实施方式的镍复合氧化物的碳含量可为0.15质量％以下。本专利技术的专利技术人对能够制造可抑制非水系电解质二次电池中的反应电阻的锂镍复合氧化物的、即、作为该锂镍复合氧化物的原料可优选使用的镍复合氧化物进行了潜心研究。首先，上述专利文献1中记载了，通过将锂镍复合氧化物的颗粒表面所存在的碳酸锂的量控制为特定值以下，可获得较低的内部电阻。专利文献1中还公开了，通过对水洗处理的条件进行选择，可对锂镍复合氧化物的颗粒表面所存在的碳酸锂的量进行调整。但是，根据本专利技术的专利技术人的研究可知，锂镍复合氧化物的颗粒内部所存在的微量的碳成分也会对锂离子二次电池等的非水系电解质二次电池的反应电阻产生影响。之后又进行了进一步的研究，据此可认为，影响反应电阻的锂镍复合氧化物的颗粒内部所存在的微量的碳成分起因于作为原料的一种的镍复合氧化物。由此发现了，通过使镍复合氧化物的碳含量位于预定的范围，可优选使用于能够抑制非水系电解质二次电池中的反应电阻的锂镍复合氧化物的原料，进而完成了本专利技术。根据本专利技术的专利技术人的研究可知，本实施方式的镍复合氧化物的碳含量优选为0.15质量％以下，较优为0.10质量％以下。需要说明的是，对本实施方式的镍复合氧化物的碳含量的下限值并无特别限定，但因为碳含量越少越好，所以例如可为0以上。然而，镍复合氧化物的制造过程等中容易混入碳，如果要进行过度的减少，则可能也会成为成本上升的原因。为此，本实施方式的镍复合氧化物的碳含量较佳为例如0.02质量％以上。对本实施方式的镍复合氧化物的碳含量的评价方法并无特别限定，但例如可通过高频燃烧-红外线吸收法等进行评价。此外，本实施方式的镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物的铝在本实施方式的镍复合氧化物中所占的质量比优选为7.0质量％以下。就镍复合氧化物的颗粒表面所存在的氧化铝(alumina)等的铝化合物而言，即使在使用该镍复合氧化物而制造的锂镍复合氧化物中，于锂镍复合氧化物的表面也几乎不发生固溶，主要存在于颗粒表面。另外，锂镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物在其制造过程中也几乎不发生脱落。因此，在镍复合氧化物含有铝的情况下，如果镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物的铝在镍复合氧化物中所占的质量比变高，则藉由使用该镍复合氧化物而获得的锂镍复合氧化物的铝的含有率必然减少。另外，在锂镍复合氧化物含有铝的情况下，通过提高锂镍复合氧化物的铝的含有率，尤其可提高使用该锂镍复合氧化物的非水系电解质二次电池的循环特性。根据本专利技术的专利技术人的研究可知，通过使镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物的铝在镍复合氧化物中所占的质量比为7.0质量％以下，可充分抑制基于该镍复合氧化物所获得的锂镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物的比例。为此，不仅可充分确保所要获得的锂镍复合氧化物的铝的含有率，还可尤其提高作为非水系电解质二次电池时的循环特性，故为优选。镍复合氧化物的颗粒表面所存在的铝化合物的铝在镍复合氧化物中所占的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍复合氧化物，其中，/n碳含量为0.15质量％以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171026 JP 2017-2076461.一种镍复合氧化物，其中，
碳含量为0.15质量％以下。


2.如权利要求1所述的镍复合氧化物，其中，
所述镍复合氧化物的颗粒表面上存在的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川上裕二，二瓶知伦，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP