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公開番号2025124331
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020304
出願日2024-02-14
発明の名称リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
出願人住友化学株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01M 4/525 20100101AFI20250819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】所望の充電が可能で、且つ熱安定性に優れるリチウム二次電池を提供できるリチウム二次電池用正極活物質の提供。
【解決手段】少なくともLi、Ni、及び元素Xを含み、層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、前記元素XはTi及びZrからなる群より選択される1種以上の元素であり、励起波長532nmのラマン分光分析により得られるラマンスペクトルをローレンツ関数を用いてピークフィッティングして得られた、520cm^-1以上560cm^-1未満に存在するピークをP1、560cm^-1以上600cm^-1以下に存在するピークをP2としたとき、前記P2の最大ピーク強度I2に対する前記P1の最大ピーク強度I1が1.25以上3.00以下である、リチウム二次電池用正極活物質。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
少なくともＬｉ、Ｎｉ、及び元素Ｘを含み、層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、
前記元素ＸはＴｉ及びＺｒからなる群より選択される１種以上の元素であり、
励起波長５３２ｎｍのラマン分光分析により得られるラマンスペクトルをローレンツ関数を用いてピークフィッティングして得られた、５２０ｃｍ
－１
以上５６０ｃｍ
－１
未満に存在するピークをＰ１、５６０ｃｍ
－１
以上６００ｃｍ
－１
以下に存在するピークをＰ２としたとき、前記Ｐ２の最大ピーク強度Ｉ２に対する前記Ｐ１の最大ピーク強度Ｉ１が１．２５以上３．００以下である、リチウム二次電池用正極活物質。
続きを表示（約 700 文字）【請求項２】
前記Ｐ１の半値幅が４０ｃｍ
－１
以上５７ｃｍ
－１
以下である、請求項１に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
【請求項３】
前記ラマンスペクトルにおいて、３００ｃｍ
－１
以上７００ｃｍ
－１
以下に存在するスペクトルをＳ１としたとき、前記Ｓ１の半値幅が１３５ｃｍ
－１
以上１７０ｃｍ
－１
以下である、請求項１又は２に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
【請求項４】
下記式（Ｉ）で表される、請求項１又は２に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
Ｌｉ［Ｌｉ
ａ
（Ｎｉ
（１－ｙ－ｚ－ｗ）
Ｍ１
ｙ
Ｍ２
ｚ
Ｘ
ｗ
）
１－ａ
］Ｏ
２
（Ｉ）
（式（Ｉ）中、－０．１≦ａ≦０．２、０≦ｙ≦０．９、０≦ｚ≦０．９、０＜ｗ≦０．１、ｙ＋ｚ＋ｗ＜１であり、Ｍ１は、Ｃｏ、及びＭｎからなる群より選択される１種以上の元素であり、Ｍ２は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｂ及びＶからなる群より選択される１種以上の元素であり、ＸはＴｉ及びＺｒからなる群より選択される１種以上の元素である。）
【請求項５】
請求項１又は２に記載のリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極。
【請求項６】
請求項５に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池を構成する正極には、リチウム二次電池用正極活物質が用いられる。
【０００３】
例えば特許文献１は、リチウム遷移金属複合酸化物を含有する非水電解質二次電池用正極活物質であって、ラマンスペクトルにおける５５０～６５０ｃｍ
－１
の範囲での最大値Ｉ
６００
に対する、４５０～５２０ｃｍ
－１
の範囲での最大値Ｉ
４９０
の比（Ｉ
４９０
／Ｉ
６００
）が０．４５以上である、非水電解質二次電池用正極活物質を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
ＪＰ－Ｂ－７０３１１０８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リチウム二次電池の応用分野が広がる中、所望の充電ができるだけでなく、熱安定性の向上が求められている。
【０００６】
本発明は、所望の充電が可能で、且つ熱安定性に優れるリチウム二次電池を提供できるリチウム二次電池用正極活物質を得ることを課題とする。
【０００７】
さらに本発明は、上記リチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は以下の［１］～［６］を包含する。
［１］少なくともＬｉ、Ｎｉ、及び元素Ｘを含み、層状構造を有するリチウム二次電池用正極活物質であって、前記元素ＸはＴｉ及びＺｒからなる群より選択される１種以上の元素であり、励起波長５３２ｎｍのラマン分光分析により得られるラマンスペクトルをローレンツ関数を用いてピークフィッティングして得られた、５２０ｃｍ
－１
以上５６０ｃｍ
－１
未満に存在するピークをＰ１、５６０ｃｍ
－１
以上６００ｃｍ
－１
以下に存在するピークをＰ２としたとき、前記Ｐ２の最大ピーク強度Ｉ２に対する前記Ｐ１の最大ピーク強度Ｉ１が１．２５以上３．００以下である、リチウム二次電池用正極活物質。
［２］前記Ｐ１の半値幅が４０ｃｍ
－１
以上５７ｃｍ
－１
以下である、［１］に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
［３］前記ラマンスペクトルにおいて、３００ｃｍ
－１
以上７００ｃｍ
－１
以下に存在するスペクトルをＳ１としたとき、前記Ｓ１の半値幅が１３５ｃｍ
－１
以上１７０ｃｍ
－１
以下である、［１］又は［２］に記載のリチウム二次電池用正極活物質。
［４］下記式（Ｉ）で表される、［１］～［３］のいずれか１つに記載のリチウム二次電池用正極活物質。
Ｌｉ［Ｌｉ
ａ
（Ｎｉ
（１－ｙ－ｚ－ｗ）
Ｍ１
ｙ
Ｍ２
ｚ
Ｘ
ｗ
）
１－ａ
］Ｏ
２
（Ｉ）
（式（Ｉ）中、－０．１≦ａ≦０．２、０≦ｙ≦０．９、０≦ｚ≦０．９、０＜ｗ≦０．１、ｙ＋ｚ＋ｗ＜１であり、Ｍ１は、Ｃｏ、及びＭｎからなる群より選択される１種以上の元素であり、Ｍ２は、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｂ及びＶからなる群より選択される１種以上の元素であり、ＸはＴｉ及びＺｒからなる群より選択される１種以上の元素である。）
［５］［１］～［４］のいずれか１つに記載のリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極。
［６］［５］に記載のリチウム二次電池用正極を有するリチウム二次電池。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所望の充電が可能で、且つ熱安定性に優れるリチウム二次電池を提供できるリチウム二次電池用正極活物質を得ることができる。さらに、このようなリチウム二次電池用正極活物質を含有するリチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
リチウム二次電池の一例を示す模式図である。
全固体リチウム二次電池の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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