特許7410984IP Force 特許公報全文掲載

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電気自動車(EV)及びハイブリッド電気自動車(HEV)の用途に適したリチウムイオン二次電池(LIB)用のリチウムニッケル(マンガン)コバルト系酸化物正極活物質粉末であって、コアの上部に表面層が設けられたコアを有するリチウム遷移金属系酸化物粒子を含む、リチウムニッケル(マンガン)コバルト系酸化物正極活物質粉末に関する。表面層は硫酸イオン(SO42-)を含む。粒子は、Li、金属M'及び酸素を含み、金属M'は、式NizMnyCoxAkを有し、Aはドーパントであり、0.60≦z≦0.90、0.05≦y≦0.20、0.05≦x≦0.20、x+y+z+k=1、及びk≦0.01である。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の目的は、リチウムイオン二次電池に使用しても十分に安全でありながら、本発明の分析方法により得られる最大10.5%の改善された不可逆容量(IRRQ)を有する正極活物質粉末を提供することにある。また、本発明は、M'に対するNiの原子比が78at%から85at%(例えば、EX1では80at%)の間である場合に少なくとも205.5mAh/g、M'に対するNiの原子比が85at%から90at%(例えば、EX3では86at%)の間である場合に少なくとも212.1mAh/gの改良された第1充電容量を有する正極活物質粉末を提供する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

この目的は、請求項1に記載の正極活物質化合物を提供することによって達成され、正極活物質化合物は、以下を有する表面層を含む： -正極活物質粉末の全重量に対して、0.150重量%以上0.375重量%以下の含有量の硫黄と、 -正極活物質粉末の全重量に対して、0.05重量%以上0.15重量%以下の含有量のアルミニウムと。 また、リチウム遷移金属系酸化物粒子の前記表面層は、LiAlO2及び・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1.1】 モノリシック形態を有する粒子のSEM画像
【図1.2】 多結晶形態を有する粒子のSEM画像
【図2】 正極活物質粒子断面の模式図であり、LS1は粒子の周辺における第1の点位置であり、LS2は前記粒子の幾何学的中心とLS1との間の仮想ラインにおける第2の点位置である。Dは、LS1とLS2との間の距離として定義される表面層の厚さである。 (実施形態10を参照)。
【図3.1】 フィッティングプロセス前のCEX1.2のXPS Alピーク逆畳み込み(x軸:結合エネルギー、y軸:カウント)
【図3.2】 フィッティングプロセス後のCEX1.2のXPS Alピーク逆畳み込み(x軸:結合エネルギー、y軸:カウント)
【図4】 EX1、CEX1.1、CEX1.2及びCEX1.4のAl2p及びNi3p XPSスペクトル(x軸:結合エネルギー、y軸:カウント)
【図5.1】 CEX1.2のS/M*のTEM-EDS分析結果(x軸:表面層の始点を0とした距離、y軸:原子比における元素)
【図5.2】 CEX1.2のAl/M*のTEM-EDS分析結果(x軸:表面層の始点を0とした距離、y軸:原子比における元素)
【図6】 実施例及び比較例のDQ1に対する表面層中の硫黄含有量を示すグラフであり、Bは表面処理前を示し、Aは表面処理後を示す(x軸:表面中のS*含有量(重量%)、y軸:DQ1(mAh/g))

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