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公開番号2025172120
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2025144595,2021562201
出願日2025-09-01,2020-11-25
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 20100101AFI20251113BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】コバルト酸リチウムを正極活物質として用いた二次電池において、充放電の繰り返しなどによる電池容量の低下が抑制された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。
【解決手段】リチウム、コバルト、酸素、マグネシウム、アルミニウムおよびフッ素を有し、層状岩塩型構造で表される結晶であり、前記結晶は空間群がR-3mで表され、前記結晶の表層部におけるフッ素の濃度は、内部における濃度よりも高く、前記結晶の表層部におけるマグネシウムの濃度は、内部における濃度よりも高く、前記結晶の表層部におけるアルミニウムに対するマグネシウムの原子数比は、内部における原子数比よりも高い正極活物質。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コバルト酸リチウム粒子と、フッ化リチウムと、フッ化マグネシウムと、を混合して第１の混合物を得る工程と、
前記第１の混合物をボールミルで微粉化して第２の混合物を得る第２の工程と、
前記第２の混合物を容器に入れて蓋をする第３の工程と、
前記蓋をした容器を加熱炉内に設置し、前記加熱炉内の雰囲気における酸素濃度を大気雰囲気以上にする第４の工程と、
前記容器に入れた前記第２の混合物を８２０°Ｃ以上１０００°Ｃ以下でアニールを行う第５の工程と、
前記アニール後に１０時間以上５０時間以下の降温を行う第６の工程を経て得られる、正極活物質の作製方法。
続きを表示（約 83 文字）【請求項２】
前記第３の工程において、前記容器の底面に対して、前記第２の混合物の上面が平らになるように配する、請求項１に記載の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。
続きを表示（約 1,100 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、本発明の一態様は、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１９－２１４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
リチウムイオン二次電池およびそれに用いられる正極活物質には、容量、サイクル特性、充放電特性、信頼性、安全性、又はコストといった様々な面で、改善が望まれている。
【００１０】
また、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ
２
）などの層状岩塩型の結晶構造を有する材料は、放電容量が高く、二次電池の正極活物質として優れることが知られている。
（【００１１】以降は省略されています）

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