[发明专利]镍钴铝复合氢氧化物的制造方法和非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法有效

专利信息
申请号: 201580059272.1 申请日: 2015-10-20
公开(公告)号: CN107001071B 公开(公告)日: 2019-05-07
发明(设计)人: 渔师一臣;山地浩司;森建作 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;H01M4/525
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: 颗粒生长 生成工序 复合氢氧化物 正极活性物质 电解质 金属化合物 二次电池 非水系 镍钴铝 制造 铝源 液温 粒径均匀性 循环特性 铵根离子 供给体 摩尔比 小粒径
【权利要求书】:

1.一种镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,其为制造通过析晶反应得到的镍钴铝复合氢氧化物的镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,

所述镍钴铝复合氢氧化物如通式1:Ni1-x-yCoxAly(OH)2+α所示,其中,式中,满足0≤x≤0.3、0.1≤y≤0.2、x+y<0.5、0≤α≤0.5,

所述制造方法具备如下工序:

核生成工序,将核生成用水溶液以使其在液温25℃基准下的pH值成为12.0~13.4的方式进行控制,进行核生成,所述核生成用水溶液包含:含有镍的金属化合物、含有钴的金属化合物、铵根离子供给体和铝源;和,

颗粒生长工序,将所述核生成工序中得到的所述核生成用水溶液以使其在液温25℃基准下的pH值成为10.5~12.0的方式进行控制,在所得颗粒生长用水溶液中进行颗粒生长,

所述核生成工序中,作为所述核生成用水溶液中的所述铝源,使用含有铝和钠的水溶液,按照使该含有铝和钠的水溶液中的钠相对于铝的摩尔比成为1.5~3.0的方式,添加氢氧化钠进行调整。

2.根据权利要求1所述的镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述含有铝和钠的水溶液为铝酸钠水溶液。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述核生成工序和所述颗粒生长工序中,将反应温度维持为20℃以上。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述核生成工序和所述颗粒生长工序中,将所述核生成用水溶液和所述颗粒生长用水溶液中的铵根离子的浓度维持为3g/L~25g/L的范围内。

5.根据权利要求3所述的镍钴铝复合氢氧化物的制造方法,其特征在于,所述核生成工序和所述颗粒生长工序中,将所述核生成用水溶液和所述颗粒生长用水溶液中的铵根离子的浓度维持为3g/L~25g/L的范围内。

6.一种非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,其为由镍钴铝复合氢氧化物和/或镍钴铝复合氧化物制造包含锂镍钴铝复合氧化物的非水系电解质二次电池用正极活性物质的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,

所述镍钴铝复合氢氧化物如通式1:Ni1-x-yCoxAly(OH)2+α所示,其中,式中,满足0≤x≤0.3、0.1≤y≤0.2、x+y<0.5、0≤α≤0.5,

所述锂镍钴铝复合氧化物由具有层状结构的六方晶系含锂复合氧化物构成,如通式2:LitNi1-x-yCoxAlyO2所示,其中,式中,满足0.95≤t≤1.15、0≤x≤0.3、0.1≤y≤0.2、x+y<0.5,

所述制造方法具备如下工序:

核生成工序,将核生成用水溶液以使其在液温25℃基准下的pH值成为12.0~13.4的方式进行控制,进行核生成,所述核生成用水溶液包含:含有镍的金属化合物、含有钴的金属化合物、铵根离子供给体和铝源;

颗粒生长工序,将所述核生成工序中得到的所述核生成用水溶液以使其在液温25℃基准下的pH值成为10.5~12.0的方式进行控制,在所得颗粒生长用水溶液中进行颗粒生长;

混合工序,在所述镍钴铝复合氢氧化物和/或对该镍钴铝复合氢氧化物在氧化气氛中进行热处理而得到的所述镍钴铝复合氧化物中,混合锂化合物而形成混合物;和,

焙烧工序,将所述混合工序中得到的所述混合物进行焙烧,

所述核生成工序中,作为所述核生成用水溶液中的所述铝源,使用含有铝和钠的水溶液,按照使该含有铝和钠的水溶液中的钠相对于铝的摩尔比成为1.5~3.0的方式,添加氢氧化钠进行调整。

7.根据权利要求6所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,所述焙烧工序中,将所述混合工序中得到的所述混合物在700℃~950℃的温度下进行焙烧。

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