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公開番号2025100637
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025063580,2021573624
出願日2025-04-08,2021-01-21
発明の名称正極活物質の作製方法
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類H01M 4/525 20100101AFI20250626BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】劣化が少ない正極活物質を提供する。または劣化が少ない正極活物質粒子を提供する。または劣化が少ない蓄電装置を提供する。または安全性の高い蓄電装置を提供する。または新規な蓄電装置を提供する。
【解決手段】正極と、負極と、を有し、正極は正極活物質を有し、正極活物質は、層状岩塩型結晶構造で表される結晶を有し、結晶は空間群がR-3mで表され、正極活物質は、リチウム、コバルト、チタン、マグネシウムおよび酸素を有する粒子であり、粒子の表層部におけるマグネシウムの濃度は、粒子の内部におけるマグネシウムの濃度よりも高く、正極活物質において、粒子の表層部におけるチタンの濃度は、粒子の内部におけるチタンの濃度よりも高い二次電池である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
チタン化合物と、リチウム化合物と、コバルト含有材料と、を混合し、第１の混合物を作製する第１のステップと、
前記第１の混合物を加熱する第２のステップと、を有し、
前記コバルト含有材料は、マグネシウムおよび酸素を有し、
前記リチウム化合物は、酸化リチウムであり、
前記第２のステップにおける加熱の温度は、７８０℃以上１１５０℃以下である正極活物質の作製方法。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
チタン化合物と、リチウム化合物と、コバルト含有材料と、を混合し、第１の混合物を作製する第１のステップと、
前記第１の混合物を加熱する第２のステップと、を有し、
前記コバルト含有材料は、マグネシウムおよび酸素を有し、
前記チタン化合物は、酸化チタンであり、
前記リチウム化合物は、酸化リチウムであり、
前記第２のステップにおける加熱の温度は、７８０℃以上１１５０℃以下である正極活物質の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記コバルト含有材料は、フッ素を有する正極活物質の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記チタン化合物と前記リチウム化合物は７８０℃以上１１５０℃以下に共融点を有する正極活物質の作製方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
正極活物質を用いる二次電池及びその作製方法に関する。または、二次電池を有する携帯情報端末、車両等に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【０００２】
本発明の一様態は、物、方法、又は、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は、組成物（コンポジション・オブ・マター）に関する。本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、照明装置、電子機器、またはそれらの製造方法に関する。
【０００３】
なお、本明細書中において電子機器とは、蓄電装置を有する装置全般を指し、蓄電装置を有する電気光学装置、蓄電装置を有する情報端末装置などは全て電子機器である。
【０００４】
なお、本明細書中において、蓄電装置とは、蓄電機能を有する素子及び装置全般を指すものである。例えば、リチウムイオン二次電池などの蓄電装置（二次電池ともいう）、リチウムイオンキャパシタ、及び電気二重層キャパシタなどを含む。
【背景技術】
【０００５】
近年、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタ、空気電池等、種々の蓄電装置の開発が盛んに行われている。特に高出力、高エネルギー密度であるリチウムイオン二次電池は、携帯電話、スマートフォン、もしくはノート型コンピュータ等の携帯情報端末、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、医療機器、又は、ハイブリッド車（ＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）、もしくはプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）等の次世代クリーンエネルギー自動車など、半導体産業の発展と併せて急速にその需要が拡大し、繰り返し充電可能なエネルギーの供給源として現代の情報化社会に不可欠なものとなっている。
【０００６】
そのため、リチウムイオン二次電池のサイクル特性の向上および高容量化のために、正極活物質の改良が検討されている（特許文献１）。
【０００７】
また、蓄電装置に要求されている特性としては、様々な動作環境での安全性、長期信頼性の向上などがある。
【０００８】
一方、蛍石（フッ化カルシウム）等のフッ化物は古くから製鉄などにおいて融剤として用いられており、物性の研究がされてきた（非特許文献１）。
【０００９】
また、チタンを含む化合物は様々な用途で用いられており、その物性の研究がされてきた。（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１９－２１４５６号公報
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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