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二次電池正極用 コバルト系・マンガン系前駆体材料

Fig.1 ACM パルベライザ ACM-15HC

Fig.1 ACM パルベライザ ACM-15HC

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リチウムイオン二次電池は、正極と負極の間でリチウムイオンが移動することで充電と放電が行われる。このリチウムイオンを出し入れする物質が活物質である。ここでは、正極活物質の製造工程について説明する。前駆体と呼ばれるさまざまな原料から活物質を化学反応によって合成する工程と合成された活物質を調整し集電体に塗工するまでの工程の二段階に分かれる。
まず、コバルト系・マンガン系正極材料の前駆体に関する技術を紹介する。コバルト系の代表は、コバルト酸リチウムLiCoO2 LCOであるが、三元系と呼ばれるLi(NiaMnbCo1-a-b)O2 NMCやLi(NiaCobAl1-a-b)O2 NCA、四元系と呼ばれる複雑な化学組成を持つ活物質があり、それぞれの特徴を活かした分野で使われる。また、マンガン系ではLiMn2O4,Li2MnO3などがあげられる。
コバルト系の前駆体は、酸化コバルトや水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、炭酸コバルトなどの原料と炭酸リチウムや水酸化リチウム、その他の材料として酸化マンガンなどがあげられる。また、マンガン系の前駆体は、酸化マンガンや炭酸リチウムなどである。活物質は、固相法を用いて製造することが多い。
焼成炉で合成反応を起こす前の前駆体製造工程における乾式微粉砕と精密混合、乾燥技術を主に紹介する。

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