(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項２】
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部がＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍで置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、
ｘ＝０．００１〜０．１ ； ｘ′＝０．００１〜０．１ ；
ｙ＝０〜０．１ ； ｙ′＝０〜０．１ ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．４ ； ０≦ｚ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項３】
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部がＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍで置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、
ｘ＝０．０１〜０．１ ； ｘ′＝０．０１〜０．１ ；
ｙ＝０〜０．１ ； ｙ′＝０〜０．１ ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．２ ； ０≦ｚ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項４】
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍ’並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、
ｒ＝０．００１〜０．１ ； ｒ′＝０．００１〜０．１ ；
ｓ＝０〜０．１ ； ｓ′＝０〜０．１ ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．４ ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１ ； ０≦ｔ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項５】
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍ’並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、
ｒ＝０．０１〜０．１ ； ｒ′＝０．０１〜０．１ ；
ｓ＝０〜０．１ ； ｓ′＝０〜０．１ ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．２ ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１ ； ０≦ｔ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項６】
Ｌｉ［ＭｎｃＮｉｄＣｏｅＬｉａＭ”ｂ］Ｏ２（Ｍ”はＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｕ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｄ≦ｃ＋ｅ＋ａ＋ｂ、ｃ＋ｄ＋ｅ＋ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦０．０５、０≦ｂ≦０．０５、０．２≦ｃ≦０．５、０．０２≦ｅ≦０．４）で表される複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【請求項７】
請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の正極活物質を用いた非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
＜技術分野＞
本発明は、正極活物質およびこれを用いた非水電解質二次電池に関する。
【０００２】
＜背景技術＞
リチウム二次電池等の非水電解質二次電池は高いエネルギー密度を示し、高電圧であることから小型携帯端末や移動体通信装置などへの電源として広く使用されている。リチウム二次電池用正極活物質には、リチウムの挿入・脱離の繰り返しによっても結晶構造が安定で、かつ電気化学的作動容量が大きいことが要求される。作動電圧が４Ｖ付近のものとしては、層状構造のリチウムコバルト酸化物やリチウムニッケル酸化物、又はスピネル構造を持つリチウムマンガン酸化物等を基本構成とするリチウム含有遷移金属酸化物が知られている。
【０００３】
現在、４Ｖ級の作動電位を有する非水電解質二次電池の正極活物質として、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウムと遷移金属との複合酸化物が従来より知られている。なかでも、高エネルギー密度を期待できるα−ＮａＦｅＯ２構造を有する正極活物質の中で、ＬｉＣｏＯ２等で表されるリチウムコバルト複合酸化物は民生用のリチウムイオン電池などに広く用いられているが、コバルトが希少金属であり、価格が高いといった問題があった。また、ＬｉＮｉＯ２等で表されるリチウムニッケル複合酸化物は高温での安定性に欠けるため、安全性の確保が難しいことなどから実用化には至っていない。また、ＬｉＭｎ２Ｏ４等で表されるスピネル構造を有するリチウムマンガン酸化物は、安価で、安全性にも優れた正極活物質であるが、リチウムコバルト複合酸化物に比べて重量当たりのエネルギー密度が７０％程度にとどまり、一部で実用化はされているものの、広く民生用途で使用されるには至っていない。
【０００４】
一方、ＬｉＭｎＯ２は、原理的に高い容量が期待でき、安全性にも優れるため、広く検討されてきた。前記ＬｉＭｎＯ２は、ジグザグ層状構造であるβ−ＮａＭｎＯ２型の斜方晶系構造、及び、層状岩塩構造であるα−ＮａＦｅＯ２型の単斜晶系構造が知られている。
前記斜方晶形構造のＬｉＭｎＯ２は、前記ＬｉＭｎ２Ｏ４よりも高い容量を期待できるが、充放電を繰り返すと、徐々にスピネル相への転位が生じることから、充放電サイクルに対する安定性に劣るといった問題点があった。また、前記単斜晶構造のＬｉＭｎＯ２は、高率充放電性能が充分でなく、充放電サイクルに伴う容量低下も大きいことが、例えば、Ｃｈｉａｎｇ，Ｙ−Ｍ．；Ｓａｄｏｗａｙ，Ｄ．Ｒ．；Ｊａｎｇ，Ｙ−Ｉ．；Ｈｕａｎｇ，Ｂ．；Ｗａｎｇ，Ｈ．Ｈｉｇｈ  Ｃａｐａｃｉｔｙ，Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−Ｓｔａｂｌｅ  Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  Ｏｘｉｄｅ  Ｃａｔｈｏｄｅｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｌｅｔｔ．２（３），１９９９，１０７−１１０．に報告されている。
【０００５】
これらの問題を解決するため、特開２００１−２３６１７号公報では、ＬｉＭｎＯ２のＭｎをＡｌ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｇ又はＣｒで１−ｙ（０．５≦ｙ≦１）量置換し、且つ、正極と負極との間に６０〜１００℃にて４．０Ｖ〜４．８Ｖの電圧を印可して結晶構造の変化を加速し、高率充放電特性を改善する技術が開示されている。しかしながら、これらの技術を用いてもなお、高率充放電特性は十分ではなかった。
更に、前記リチウムマンガン酸化物は、その使用に当たって克服すべき技術課題が多い。特に高温時におけるサイクル性能や保存性能が劣るといった問題があった。
【０００６】
また、ＬｉＮｉＯ２のＮｉの一部をＭｎで置換した構造として、空間群Ｒ３／ｍの結晶構造を有するＬｉＮｉ１−αＭｎαＯ２を考えたとき、ＭｎによるＮｉサイトへの置換を確実にするためには、８００℃以上の焼成が必要である。ところが、このような高温においては、結晶中のＬｉが入るべきサイトにＮｉやＭｎが入り込んで結晶構造を乱してしまい、容量やサイクル性能が低下してしまうという問題点があった。特開平８−１７１９１０号公報では、前記αの値を０．０５〜０．３０とし、６００℃〜８００℃で焼成する技術を開示しているが、これらの技術を用いてもなお、サイクル性能は十分ではなかった。
【０００７】
上記の問題を解決手段としてＬｉＮｉＯ２のＮｉの一部をＭｎとＣｏで置換したＬｉＭｎａＮｉｂＣｏｃＯ２の電気化学特性に係わる技術についても公知となっている。例えば、特許第３２４４３１４号報には、ａ，ｂ，ｃについて０．０２≦ａ≦０．５、０．０２≦ｂ／（ｂ＋ｃ）≦０．９、ｂ＞０．３４、ａ＋ｂ＋ｃ＝１の領域に関するＬｉ複合酸化物の報告がなされている。しかしながら、本発明者らの検討によれば依然として充電時の熱的安定性に劣るといった問題を有している。この理由は定かではないが、該報告におけるＬｉ複合酸化物の作製法が固体同士の機械的混合を経由するためであって、後工程の焼成時においても金属元素の拡散が不完全で、局所的な相分離が生じる結果、熱安定性に劣る結果となっているものと推定される。また原料を過度に粉砕することによって得られるＬｉ複合酸化物の粒子が微細となり、これを正極として電池として用いた場合、正極が電解液と広く接触するために電解液の酸化分解などの副反応が起こり、経時劣化が起こりやすくなるといった問題も有している。
【０００８】
同様に、ＬｉＭｎａＮｉｂＣｏｃＯ２組成のうち、Ｙｏｓｈｉｎａｒｉ  Ｍａｋｉｍｕｒａ，Ｎａｏａｋｉ  Ｙａｂｕｕｃｈｉ，Ｔｓｕｔｏｍｕ  Ｏｈｚｕｋｕ，Ｙｕｋｉｎｏｒｉ  Ｋａｙａｍａ，Ｉｓａｏ  Ｔａｎａｋａ，ａｎｄ  Ｈｉｒｏｈｉｋｏ  Ａｄａｃｈｉ，Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  ｏｆ  ＬｉＣｏ１／３Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２  ｆｏｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ；（ＩＩ）Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｓ  ａ  Ｐｏｓｓｉｂｌｅ  Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  ｔｏ  ＬｉＣｏＯ２，Ｔｈｅ  ４２ｔｈ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｓｙｎｐｏｓｉｕｍ  ｉｎ  Ｊａｐａｎ，２Ｉ１８，２Ｉ１９（２００１）にはＬｉＣｏ０．３３Ｎｉ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２組成に関する報告がなされている。このＬｉ複合酸化物は、ＭｎとＮｉとＣｏの水溶液にアルカリを添加して沈殿させた共沈化合物と、Ｌｉ化合物とを混合後、熱処理することで作製される。
【０００９】
しかしながら、該報告には得られたＬｉ複合酸化物に関する物性の規定がなされていないといった問題があった。この種のＬｉ複合酸化物の格子体積は、充電によって収縮し、放電によって拡大するため、放電時における活物質へのＬｉの取込速度は、充電時におけるＬｉの引抜速度に比べて著しく小さい。従って、活物質と電解液との接触界面状態といった、正極へのＬｉの取込速度に強い影響を与える因子に対して最大限の注意を払わなければ、充分な放電性能を持った電池を得ることができない。従って、本活物質を正極に用いた電池を実用化するにあたっては、前記因子を決定する活物質の物性を規定することは必須の要件である。
【００１０】
なお、空間群の表記について、本来「Ｒ３ｍ」の数字「３」上にバー（横線）を付して表記すべきところ、本明細書内においては便宜上「Ｒ３／ｍ」との表記をもって同一の意味を表すものとした。
【００１１】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、高率充放電性能及び充放電サイクル性能に優れ、高い安全性を有する高エネルギー密度の非水電解質二次電池を得ることのできる正極活物質、および、高率充放電性能及び充放電サイクル性能に優れる高エネルギー密度の非水電解質二次電池を提供することを目的とする。
【００１２】
＜発明の開示＞
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討の結果、特定の構造を有する正極活物質の物性を特定のものとすることにより、驚くべきことに、優れた電池特性を備える非水電解質二次電池が得られることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明の技術的構成およびその作用効果は以下の通りである。ただし、作用機構については推定を含んでおり、その作用機構の正否は、本発明を制限するものではない。
【００１４】
（１）ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００１５】
（２）ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部がＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍで置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、
ｘ＝０．００１〜０．１ ； ｘ′＝０．００１〜０．１ ；
ｙ＝０〜０．１ ； ｙ′＝０〜０．１ ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．４ ； ０≦ｚ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００１６】
（３）ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部がＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍで置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、
ｘ＝０．０１〜０．１ ； ｘ′＝０．０１〜０．１ ；
ｙ＝０〜０．１ ； ｙ′＝０〜０．１ ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．２ ； ０≦ｚ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００１９】
（４）ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍ’並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、
ｒ＝０．００１〜０．１ ； ｒ′＝０．００１〜０．１ ；
ｓ＝０〜０．１ ； ｓ′＝０〜０．１ ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．４ ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１ ； ０≦ｔ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００２２】
（５）ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎから構成される群から選ばれる１種以上の元素Ｍ’並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、
ｒ＝０．０１〜０．１ ； ｒ′＝０．０１〜０．１ ；
ｓ＝０〜０．１ ； ｓ′＝０〜０．１ ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．２ ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１ ； ０≦ｔ≦１）
で示される組成の複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００２３】
（６）Ｌｉ［ＭｎｃＮｉｄＣｏｅＬｉａＭ”ｂ］Ｏ２（Ｍ”はＢ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｕ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素、ｄ≦ｃ＋ｅ＋ａ＋ｂ、ｃ＋ｄ＋ｅ＋ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦０．０５、０≦ｂ≦０．０５、０．２≦ｃ≦０．５、０．０２≦ｅ≦０．４）で表される複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、ＢＥＴ法による比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であり、空間群Ｒ３／ｍに帰属可能なエックス線回折パターンを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６以上１．１以下であり、且つ、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上０．２０°以下であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上０．１７°以下であり、粒径が３μｍ以上２０μｍ以下であることを特徴とする正極活物質。
【００２６】
（７） 前記（１）〜（６）のいずれかに記載の正極活物質を用いた非水電解質二次電池。
【００２７】
本発明者らは、高容量が期待できるＬｉＭｎＯ２に着目し、次に、Ｍｎを置換する元素として、Ｍｎに対して固溶が容易で、４Ｖ付近を中心とした作動電位を示すことが期待できるＮｉを選択した。その結果、置換量を５０％としたＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２では、従来のリチウムイオン電池との互換性に優れた４．３Ｖ〜３．０Ｖという作動電位が得られること、及び、１４０ｍＡｈ／ｇという高い放電容量が得られることを確認した。しかしながら、充放電サイクル性能については充分ではなかった。これは、充放電の繰り返しに伴って、正極活物質からＭｎが溶出し、これが電極界面抵抗の増加を導いているためと推察された。
そこで、本発明者らは、種々の物性を有するＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２、および、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を構成する元素のうちＮｉ及びＭｎの一部を他の異種元素で置換したもの（以下、これらをまとめて、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物ともいう）について、充放電サイクル性能との関係を鋭意検討したところ、比表面積の値を特定の範囲とすることにより、驚くべきことに、極めて安定した充放電サイクル性能が得られることがわかった。即ち、前記比表面積の値を１．５ｍ２／ｇ以下とすることにより、優れた充放電サイクル性能が得られることがわかった。
【００２８】
この作用効果については、必ずしも明らかではないが、比表面積が減少したことで、正極活物質であるＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物が電解質に触れる面積が減少したため、電解液の酸化分解が抑制されたことに加え、前記正極活物質の粒子表面にわずかに吸着した水分が比表面積の減少に伴い減少したため、水分に起因する電池内でのフッ酸（ＨＦ）の発生量を低下させ、これらの酸によるＭｎの溶解反応が起こりにくくなったものと考えられる。
さらに、前記比表面積の値を０．３ｍ２／ｇ以上とすることにより、２Ｉｔ（０．５時間率）といった高率放電を行っても、高い放電容量を維持することが認められた。
また、本発明者らは、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の中でも、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を構成する元素のうち、Ｎｉ及びＭｎの一部を他の異種元素で置換したものについて鋭意検討したところ、驚くべきことに、前記異種原子の種類を特定のものとすることで、高率放電特性をさらに大きく改善する効果があることを見いだした。
【００２９】
この作用効果については必ずしも明らかではないが、前記異種元素の原子半径、即ち大きさが、Ｍｎ元素やＮｉ元素の原子半径と異なるため、正極活物質を構成している層状構造に影響し、Ｌｉイオンの移動経路へ影響を及ぼし、イオン伝導を良好にする効果をもたらしたものと考えられる。また、このため、Ｍｎ、Ｎｉ以外の異種元素は、その元素の原子半径、即ち大きさが異なることから、大きさの異なる元素の存在により、充放電に伴う活物質結晶の膨張収縮歪みを緩和したものと考えられる。
さらに、特に表面組成が密接に関係することについては、Ｌｉイオンの授受が、正極活物質粒子と電解液との界面において行われることと関係しているものと考えられる。
【００３０】
また、本発明者らは、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を合成する際の焼成条件やさらに添加するＬｉ，Ｍｎ，Ｎｉ以外の異種金属元素の種類と組成比率について鋭意検討を重ねたところ、同一組成の複合酸化物ながらも、焼成条件によって、得られる結晶の構造が大きく異なり、結晶の形態によっては充放電サイクル性能が大きく改善できることがわかった。具体的には、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物がＣｕＫα線を使用した粉末エックス線回折の２θ＝１８．６±１°、３６．６±１°、３７．８±１°、３８．２±１°、４４．３±１°、４８．４±１°、５８．４±１°、６４．２±１°、６４．８±１°、６８．８±１°にピークを有する層状結晶構造である場合、優れたサイクル性能が得られることを確認した。
【００３１】
この作用効果については必ずしも明らかではないが、前記粉末エックス線回折パターンを示す結晶は、歪みが少なく、結晶の構造自体が安定であるものと考えられる。また、特にＣｏを添加した場合、更に構造を安定化させる効果があり、このため、前記結晶構造物からのリチウムの引き抜き反応が、より卑な電位で進行しやすくなった結果、充放電容量が向上したものと考えられる。
また、本発明者らは、焼成温度が８５０℃の場合と１０００℃の場合とでは、同じ成分であっても結晶構造が大きく変わり、これに伴って充放電時の電位変化曲線の形状も大きく異なっていることがわかった。特に高率放電性能に対しては、前記焼成時の温度や焼成時間がわずかに変わるだけで、影響を与える。
本発明者らは、このような事実から、焼成条件は活物質の結晶構造に影響を与えているものと考え、焼成で得られた粉末について、ＣｕＫα線を使用した粉末エックス線回折測定による回折図の２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度に着目して鋭意検討した結果、驚くべきことに、前記相対強度が１．１以下であるリチウムマンガンニッケル複合酸化物を正極活物質として用いた場合、高率放電特性が特に改善されることがわかった。
【００３２】
この作用効果については、必ずしも明らかではないが、前記相対強度が１．１以下であることにより、リチウムイオンの固体内の移動が特に容易になったものと考えられる。但し、前記相対強度が０．６より小さくなった場合には、結晶の発達が悪いために、リチウムイオンの固体内の移動が阻害され、充放電サイクル性能が低下する傾向となる。このため、前記相対強度を０．６以上１．１以下とした正極活物質を用いることによって、良好な高率放電性能と良好な充放電サイクル性能とを兼ね備えた非水電解質二次電池を提供することができる。
また、２θ＝１８．６±１°と２θ＝４４．１±１°における半値幅は本発明電池に用いる正極活物質結晶の成長性や結晶子径を反映し、半値幅が大きいほど結晶子径は小さくなる関係にあると考えられるが、驚くべきことに、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°〜０．２０°であり、かつ、４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°〜０．１７°である場合、特に優れた高率放電特性と充放電サイクル性能が得られることが確認できた。
【００３３】
この作用効果については、必ずしも明らかではないが、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．２０°以下であり、かつ、４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１７°以下である場合には、結晶中のＬｉイオン移動が容易となり、高率放電特性については改善されるものの、結晶の安定性が悪くなるために、充放電サイクル性能が低下するものと考えられる。このため、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上であり、かつ、４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上である場合、適度な結晶中のＬｉイオン移動と十分な結晶の安定性とが得られるため、優れた高率放電特性と充放電サイクル性能を合わせ持つことが可能になる。
【００３４】
＜発明を実施するための最良の形態＞
以下に、本発明の実施の形態を例示するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
本発明に係る正極活物質は、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物を主成分とする正極活物質であって、前記Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物のＢＥＴ法による比表面積（以下、単に比表面積ともいう）が０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下であることを特徴としている。前記したように、比表面積が１．５ｍ２／ｇ以下であることによって、充放電サイクル性能に優れた非水電解質二次電池（以下、単に電池ともいう）を得ることができ、比表面積が０．３ｍ２／ｇ以上であることによって、高率充放電性能に優れた電池を得ることができる。
ここで、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物とは、構成元素として、少なくとも、リチウム（Ｌｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、酸素（Ｏ）を有する複合酸化物のことをいう。
以下に、本発明におけるＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の好適な形態を説明する。ただし、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物は、以下に例示する形態に限定されない。
【００３５】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第一実施形態は、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表わされる複合酸化物である。
【００３６】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第二実施形態の１は、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が異種元素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、Ｍは前記異種元素  ；
【００３７】
ｘ＝０．００１〜０．１      ；  ｘ′＝０．００１〜０．１  ；
ｙ＝０〜０．１              ；  ｙ′＝０〜０．１          ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．４  ；  ０≦ｚ≦１）
【００３８】
で示される組成の複合酸化物である。
【００３９】
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．４であることによって、充放電の繰り返しによっても複合酸化物の結晶構造が安定であり、これにより、充放電サイクル性能に優れる。
【００４０】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第二実施形態の２は、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が異種元素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｚ［Ｍｎ０．５−ｘ−ｙＮｉ０．５−ｘ′−ｙ′Ｍｘ＋ｘ′Ｌｉｙ＋ｙ′Ｏ２］
（但し、Ｍは前記異種元素  ；
【００４１】
ｘ＝０．０１〜０．１        ；  ｘ′＝０．０１〜０．１  ；
ｙ＝０〜０．１              ；  ｙ′＝０〜０．１        ；
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．２  ；  ０≦ｚ≦１）
【００４２】
で示される組成の複合酸化物である。
【００４３】
ｘ＋ｘ′＋ｙ＋ｙ′≦０．２であることによって、充放電の繰り返しによっても複合酸化物の結晶構造が特に安定であり、これにより、より充放電サイクル性能に優れる。
前記異種元素Ｍは、Ｍｎ、Ｎｉ及びＬｉ以外の元素で、Ｍｎと置換しうる元素が好ましい。例えば、Ｂ，Ｂｅ，Ｖ，Ｃ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓｃ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂａ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ａｌ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｓ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｔｂ等が挙げられる。
なかでも、Ｂ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎのいずれかを用いると、高率放電性能に特に顕著な効果が得られるため、さらに好ましい。
【００４４】
ここで、Ｍｎの置換量を示すｘ、ｙは、０＜ｘ＋ｙ≦０．２であり、Ｎｉの置換量を示すｘ′、ｙ′は、０＜ｘ′＋ｙ′≦０．２である。これは、Ｍｎの置換量ｘ＋ｙとＮｉの置換量ｘ′＋ｙ′を増やすと、可逆的に使用可能なリチウム量が減少するためである。
ｚは、可逆的に使用可能なリチウム量を示し、Ｍｎ及びＮｉに対する異種元素の量が多いほど小さくなる。
ここで、式中、Ｌｉｙ＋ｙ′で示される部分のリチウムについては、前記式における組成比を示すものであり、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２の基本骨格中におけるリチウム元素の配置状態を示すものではなく、前記基本骨格を構成する元素の一部と置換しているか否かを示すものでもない。
高率放電性能は、０＜ｘ′＋ｙ′≦０．２、且つ、０＜ｘ＋ｙ≦０．２の範囲内であれば、Ｍｎ及びＮｉに対する異種元素の量が多いほど向上し、ｘ，ｘ′は、それぞれ０．００１以上が好ましく、それぞれ０．０１以上が特に好ましい。
【００４５】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第三実施形態の１は、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が異種元素並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、Ｍ’は前記異種元素  ；
【００４６】
ｒ＝０．００１〜０．１    ；  ｒ′＝０．００１〜０．１  ；
ｓ＝０〜０．１            ；  ｓ′＝０〜０．１          ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．４    ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１        ；  ０≦ｔ≦１）
【００４７】
で示される組成の複合酸化物である。
【００４８】
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．４であることによって、充放電の繰り返しによっても複合酸化物の結晶構造が安定であり、これにより、充放電サイクル性能に優れる。
【００４９】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第三実施形態の２は、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を構成するＭｎ及びＮｉの一部が異種元素並びにホウ素で置換され、次の一般式；
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍ’ｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
（但し、Ｍ’は前記異種元素  ；
【００５０】
ｒ＝０．０１〜０．１      ；  ｒ′＝０．０１〜０．１  ；
ｓ＝０〜０．１            ；  ｓ′＝０〜０．１        ；
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．２    ；
ｗ＋ｗ′＝０．０００５〜０．０１        ；  ０≦ｔ≦１）
【００５１】
で示される組成の複合酸化物である。
【００５２】
ｒ＋ｒ′＋ｓ＋ｓ′＋ｗ＋ｗ′≦０．２であることによって、充放電の繰り返しによっても複合酸化物の結晶構造が特に安定であり、これにより、より充放電サイクル性能に優れる。
【００５３】
なお、本明細書においては、ホウ素を含んだ正極活物質の組成表現として、
Ｌｉ１−ｔ［Ｍｎ０．５−ｒ−ｓ−ｗＮｉ０．５−ｒ′−ｓ′−ｗ′Ｂｗ＋ｗ′Ｍｒ＋ｒ′Ｌｉｓ＋ｓ′Ｏ２］
のように、ホウ素を置換された異種元素として表記しているが、前記ホウ素は電池の充放電によって溶解して負極上に析出することがわかっている。にもかかわらず、前記ホウ素は前記高率放電特性を改善する効果があることから、異種元素にホウ素を用いた正極活物質自身が電池内でホウ素を溶出することで、該正極活物質の結晶粒子表面に活性な面を形成する効果があり、これによって高率放電特性を改善する効果があるものと考えられる。
【００５４】
ここで、粒子表面の元素組成を定量する方法のひとつにエックス線光電子分光法（ＸＰＳ）により粒子をエッチングしながら測る方法がある。一例として、毎秒０．０７ｎｍの速度で粒子表面をエッチングした時のＢの濃度変化を示した（図１参照）。その結果、本例◆印の試料における粒子の場合、表面から４００秒、すなわち、２８ｎｍ程度までにほとんどのＢが集積しているのがわかる。
【００５５】
異種元素Ｍ’は、Ｍｎ、Ｎｉ及びＬｉ以外の元素で、Ｍｎと置換しうる元素が好ましい。例えば、Ｂｅ，Ｖ，Ｃ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓｃ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂａ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ａｌ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｓ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｔｂ等が挙げられる。
なかでも、Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｕ及びＺｎのいずれかを用いると、高率放電性能に特に顕著な効果が得られるため、さらに好ましい。
【００５６】
ここで、Ｍｎの置換量を示すｒ、ｓ、ｗは、０＜ｒ＋ｓ＋ｗ≦０．２であり、Ｎｉの置換量を示すｒ′、ｓ′、ｗ′は、０＜ｒ′＋ｓ′＋ｗ′≦０．２である。これは、Ｍｎの置換量ｒ＋ｓ＋ｗとＮｉの置換量ｒ′＋ｓ′＋ｗ′を増やすと、可逆的に使用可能なリチウム量が減少するためである。
ｔは、可逆的に使用可能なリチウム量を示し、Ｍｎ及びＮｉに対する異種元素の量が多いほど小さくなる。
高率放電性能は、０＜ｒ′＋ｓ′＋ｗ′≦０．２、且つ、０＜ｒ＋ｓ＋ｗ≦０．２の範囲内であれば、Ｍｎ及びＮｉに対する異種元素の量が多いほど向上し、ｒ，ｒ′は、それぞれ０．００１以上が好ましく、それぞれ０．０１以上が特に好ましい。
また、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第二実施形態および第三実施形態において、前記Ｍｎ及びＮｉの一部をリチウムや異種元素で置換する方法としては、活物質の焼成原料にあらかじめ置換する元素を添加する方法や、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を焼成した後にイオン交換等により異種元素を置換する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５７】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第四実施形態は、Ｌｉ［ＭｎｃＮｉｄＣｏｅＬｉａＭ”ｂ］Ｏ２（Ｍ”はＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｌｉ以外の元素、ｄ≦ｃ＋ｅ＋ａ＋ｂ、ｃ＋ｄ＋ｅ＋ａ＋ｂ＝１、０≦ａ≦０．０５、０≦ｂ≦０．０５、０．２≦ｃ≦０．５、０．０２≦ｅ≦０．４）で表される複合酸化物である。ｃが０．２を下回るとサイクル性能が悪くなる傾向となり、ｃが０．５を上回るとサイクル性能が低下する傾向となるばかりでなく、原料の焼成中にＬｉ２ＭｎＯ３などの不純物が比較的低温から安定に生成しやすくなるので好ましくない。ｅが０．４を上回ると、充電時における熱安定性が低下する傾向となる。ａが０．０５を上回ると、放電容量が低下する傾向となる。ｂが０．０５を上回ると、放電容量が低下する傾向となる。
さらに、高率充放電特性を改善するため、構成元素の組成比を意図的に変化させて検討した結果、驚くべきことに、特定の異種元素を添加した場合、高率放電特性をさらに大きく改善する効果があることを見いだした。
【００５８】
前記異種元素Ｍ”は、Ｍｎ、Ｎｉ及びＬｉ以外の元素で、Ｍｎと置換しうる元素が好ましい。例えば、Ｂ，Ｂｅ，Ｖ，Ｃ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓｃ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｓｒ，Ｍｏ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔｅ，Ｂａ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｙ，Ａｌ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｓ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｔｂ等が挙げられる。
なかでも、Ｂ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｕ及びＺｎのいずれかを用いると、高率放電性能に特に顕著な効果が得られるため、さらに好ましい。
【００５９】
この作用効果については必ずしも明らかではないが、前記異種元素の大きさが、Ｍｎ元素やＮｉ元素の大きさと異なるため、正極活物質を構成している層状構造に影響し、Ｌｉイオンの移動経路へ影響を及ぼし、イオン伝導を良好にする効果をもたらしたものと考えられる。
また、Ｍｎ、Ｎｉ以外の異種元素は、その元素の原子半径、即ち大きさが異なることから、原子半径の異なる元素の存在により、充放電に伴う活物質結晶の膨張収縮歪みを緩和したものと考えられる。
また、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の第四実施形態において、前記異種元素を前記複合酸化物に取り込む方法としては、焼成原料にあらかじめ置換する元素を添加する方法や、焼成した後にイオン交換等により異種元素を置換する方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
以上に、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の各実施形態を例示したが、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物は、ＣｕＫα線を使用した粉末エックス線回折図の２θ＝１８．６±１°、３６．６±１°、３７．８±１°、３８．２±１°、４４．３±１°、４８．４±１°、５８．４±１°、６４．２±１°、６４．８±１°、６８．８±１°にピークを有しており、これにより優れたサイクル性能が得られる。
【００６０】
また、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物は、前記したように、ＣｕＫα線を使用した粉末エックス線回折図において、２θ＝１８．６±１°と２θ＝４４．１±１°とに回折ピークを有し、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が０．６〜１．１であるものが好ましく、また、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°〜０．２０°であり、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°〜０．１７°であるものが好ましい。
また、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の粒子径は小さいほど比表面積が増えるため出力特性は出やすくなるが、その他の性能、特に保存性能の低下を防ぐため、また電極作製時の塗工性を考慮して、平均粒径（Ｄ５０）＝３μｍ〜３０μｍが好ましく、特に５μｍ〜２０μｍが好ましい。この範囲内であれば、電池の保存性能や充放電サイクル性能には大きく影響を与えるものではなく、特に制限されるものではない。これは、前記粒径は結晶の１次粒子の粒径を示すものでなく、２次粒子の粒径を示すものであるためである。参考までに、以下の実施例に用いた正極活物質の平均粒径は全て９〜２０μｍである。
【００６１】
次に、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の好適な製造方法を例示する。
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物は、９００℃以上の温度で焼成する熱履歴を有することが好ましい。より具体的には、「少なくともＬｉ成分とＭｎ成分とＮｉ成分とを含有するＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物前駆体」を９００℃以上の温度で焼成してＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物を製造することが好ましい。ここで、焼成温度は、９００℃〜１１００℃が好ましく、９５０℃〜１０２５℃が特に好ましい。
焼成温度が９００℃を下回ると、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の比表面積を１．５ｍ２／ｇ以下としにくく、サイクル性能が劣った電池が得られやすい。
一方、焼成温度が１１００℃を上回ると、Ｌｉの揮発によって目標とする組成の複合酸化物が得られにくいなどの作製上の問題や、粒子の高密度化によって電池性能が低下するという問題が生じやすい。これは、１１００℃を上回ると、１次粒子成長速度が増加し、複合酸化物の結晶粒子が大きくなりすぎることに起因しているが、それに加えて、局所的にＬｉ欠損量が増大して、構造的に不安定となっていることも原因ではないかと考えられる。
【００６２】
焼成時間は、３時間〜５０時間が好ましい。焼成時間が５０時間を超えると、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の比表面積を０．３ｍ２／ｇ以上としにくく、高率充放電性能が劣った電池が得られやすい。焼成時間が３時間より少ないと、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物の比表面積を１．５ｍ２／ｇ以下としにくく、サイクル性能が劣った電池が得られやすい。
以上に、焼成温度と焼成時間について好ましい範囲を記載したが、得られる複合酸化物の比表面積が、本発明で規定する範囲となるように適宜選択される。
【００６３】
Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ複合酸化物前駆体は、「マンガン（Ｍｎ）化合物とニッケル（Ｎｉ）化合物とが水に溶解された水溶液、または、Ｍｎ化合物とＮｉ化合物と“異種元素を有する化合物”（前記した異種元素Ｍ，Ｍ’，Ｍ”を含有する化合物であり、以下、［Ｍ］化合物とも表記する）とが水に溶解された水溶液に、アルカリ化合物を添加して、Ｍｎ−Ｎｉ複合共沈物、または、Ｍｎ−Ｎｉ−［Ｍ］複合共沈物を沈殿させる共沈工程」を経由して好適に製造される。
ここで、Ｎｉ化合物としては、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル等を、Ｍｎ化合物としては、酸化マンガン、炭酸マンガン、硫酸マンガン、硝酸マンガン等を好適に挙げることができる。
【００６４】
［Ｍ］化合物としては、異種元素がＢである場合、ホウ酸等を、異種元素がＶである場合、酸化バナジウム等を、異種元素がＡｌである場合、硝酸アルミニウム等を、異種元素がＭｇである場合、硝酸マグネシウム等を、異種元素がＣｏである場合、水酸化コバルト、炭酸コバルト、酸化コバルト、硫酸コバルト、硝酸コバルト等を、異種元素がＣｒである場合、硝酸クロム等を、異種元素がＴｉである場合、酸化チタン等を、異種元素がＦｅである場合、硫酸鉄、硝酸鉄等を、異種元素がＣｕである場合、硫酸銅、硝酸銅等を、異種元素がＺｎである場合、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等を、それぞれ挙げることができる。
アルカリ化合物としては、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム等を挙げることができる。また、アルカリ化合物は、水溶液の形態として添加されるのが好ましい。
【００６５】
以上に説明した共沈工程を経由して得られたＭｎ−Ｎｉ複合共沈物またはＭｎ−Ｎｉ−［Ｍ］複合共沈物（以下、これらをまとめて、単に“複合共沈物”ともいう）とリチウム化合物との混合物をＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物前駆体とし、このＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物前駆体を前記した焼成条件に基づいて焼成することによって、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物を好適に製造できる。
ここで、Ｌｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物前駆体は、複合共沈物とリチウム化合物の水溶液から水を蒸発させて乾燥させて得られた混合物を好適に例示できる。
Ｌｉ化合物としては、水酸化リチウム、炭酸リチウム等を挙げることができる。
本発明の正極活物質は、主成分である前記したＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物に加え、他の化合物を混合して用いてもよく、例えば、他のリチウム含有遷移金属酸化物などの１種以上を混合して用いると、高いサイクル性能が得られることがある。
【００６６】
その他のリチウム含有遷移金属酸化物としては、一般式ＬｉｘＭＸ２，ＬｉｘＭＮｙＸ２（Ｍ、ＮはＩからＶＩＩＩ族の金属、Ｘは酸素、硫黄などのカルコゲン化合物を示す。）であり、例えばＬｉｙＣｏ１−ｘＭｘＯ２、ＬｉｙＭｎ２−ｘＭｘＯ４（Ｍは、ＩからＶＩＩＩ族の金属（例えは、Ｌｉ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏの１種類以上の元素）等が挙げられる。該リチウム含有遷移金属酸化物の異種元素置換量を示すｘ値については置換できる最大量まで有効であるが、好ましくは放電容量の点から０≦ｘ≦１である。また、リチウム量を示すｙ値についてはリチウムを可逆的に利用しうる最大量が有効であり、好ましくは放電容量の点から０≦ｙ≦１である。）が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。
【００６７】
さらに、他の化合物としては、ＣｕＯ，Ｃｕ２Ｏ，Ａｇ２Ｏ，ＣｕＳ，ＣｕＳＯ４等のＩ族金属化合物、ＴｉＳ２，ＳｉＯ２，ＳｎＯ等のＩＶ族金属化合物、Ｖ２Ｏ５，Ｖ６Ｏ１２，ＶＯｘ，Ｎｂ２Ｏ５，Ｂｉ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ３等のＶ族金属化合物、ＣｒＯ３，Ｃｒ２Ｏ３，ＭｏＯ３，ＭｏＳ２，ＷＯ３，ＳｅＯ２等のＶＩ族金属化合物、ＭｎＯ２，Ｍｎ２Ｏ３等のＶＩＩ族金属化合物、Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ３Ｏ４，Ｎｉ２Ｏ３，ＮｉＯ，ＣｏＯ３，ＣｏＯ等のＶＩＩＩ族金属化合物等で表される、例えばリチウム−コバルト系複合酸化物やリチウム−マンガン系複合酸化物等の金属化合物、さらに、ジスルフィド，ポリピロール，ポリアニリン，ポリパラフェニレン，ポリアセチレン，ポリアセン系材料等の導電性高分子化合物、擬グラファイト構造炭素質材料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
正極活物質として、前記したＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物以外に、前掲の他の化合物を併用する場合、他の化合物の使用割合は、本発明の効果を損なわない程度であれば限定されるものではないが、その他の成分は全正極活物質中、通常１重量％〜５０重量％、好ましくは５重量％〜３０重量％である。
【００６９】
次に、本発明の非水電解質二次電池について説明する。本発明の非水電解質二次電池（以下、単に電池ともいう）は、本発明の正極活物質を用いた電池であり、一般的に、少なくとも、本発明の正極活物質を主要構成成分とする正極と、負極材料を主要構成成分とする負極と、電解質塩が非水溶媒に含有された非水電解質とから構成され、通常、正極と負極との間に、セパレータが設けられる。
【００７０】
非水電解質は、一般にリチウム電池等への使用が提案されているものが使用可能である。非水溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、ビニレンカーボネート等の環状炭酸エステル類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類；ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル等の鎖状エステル類；テトラヒドロフランまたはその誘導体；１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，４−ジブトキシエタン、メチルジグライム等のエーテル類；アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類；ジオキソランまたはその誘導体；エチレンスルフィド、スルホラン、スルトンまたはその誘導体等の単独またはそれら２種以上の混合物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
電解質塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ４，ＬｉＢＦ４，ＬｉＡｓＦ６，ＬｉＰＦ６，ＬｉＳＣＮ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，Ｌｉ２ＳＯ４，Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０，ＮａＣｌＯ４，ＮａＩ，ＮａＳＣＮ，ＮａＢｒ，ＫＣｌＯ４，ＫＳＣＮ等のリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）またはカリウム（Ｋ）の１種を含む無機イオン塩、ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２，ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２，ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２），ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３，ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３，（ＣＨ３）４ＮＢＦ４，（ＣＨ３）４ＮＢｒ，（Ｃ２Ｈ５）４ＮＣｌＯ４，（Ｃ２Ｈ５）４ＮＩ，（Ｃ３Ｈ７）４ＮＢｒ，（ｎ−Ｃ４Ｈ９）４ＮＣｌＯ４，（ｎ−Ｃ４Ｈ９）４ＮＩ，（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ−ｍａｌｅａｔｅ，（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ−ｂｅｎｚｏａｔｅ，（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ−ｐｈｔａｌａｔｅ、ステアリルスルホン酸リチウム、オクチルスルホン酸リチウム、ドデシルベンゼンスルホン酸リチウム等の有機イオン塩等が挙げられ、これらのイオン性化合物を単独、あるいは２種類以上混合して用いることが可能である。
【００７２】
さらに、ＬｉＢＦ４とＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２のようなパーフルオロアルキル基を有するリチウム塩とを混合して用いることにより、さらに非水電解質の粘度を下げることができるので、低温特性をさらに高めることができ、より望ましい。
【００７３】
非水電解質における電解質塩の濃度としては、高い電池特性を有する電池を確実に得るために、０．１ｍｏｌ／ｌ〜５ｍｏｌ／ｌが好ましく、さらに好ましくは、１ｍｏｌ／ｌ〜２．５ｍｏｌ／ｌである。
【００７４】
本発明の電池の正極には本発明によるＬｉ−Ｍｎ−Ｎｉ系複合酸化物で構成された電極が、負極にはグラファイトで構成された電極が好適に使用される。
正極は、本発明による複合酸化物を導電剤および結着剤、さらに必要に応じてフィラーと混練して正極合剤とした後、この正極合剤を集電体としての箔やラス板等に塗布、または圧着して５０℃〜２５０℃程度の温度で、２時間程度加熱処理することにより作製される。
負極材料としては、リチウム金属、リチウム合金（リチウム−アルミニウム，リチウム−鉛，リチウム−スズ，リチウム−アルミニウム−スズ，リチウム−ガリウム，およびウッド合金等のリチウム金属含有合金）の他、リチウムを吸蔵・放出可能な合金、炭素材料（例えばグラファイト、ハードカーボン、低温焼成炭素、非晶質カーボン等）等が挙げられる。これらの中でもグラファイトは、金属リチウムに極めて近い作動電位を有するので電解質塩としてリチウム塩を採用した場合に自己放電を少なくでき、かつ充放電における不可逆容量を少なくできるので、負極材料として好ましい。例えば、人造黒鉛、天然黒鉛が好ましい。特に，負極活物質粒子表面を不定形炭素等で修飾してあるグラファイトは、充電中のガス発生が少ないことから望ましい。
【００７５】
以下に、好適に用いることのできるグラファイトのエックス線回折等による分析結果を示す；
【００７６】
格子面間隔（ｄ００２）  ０．３３３〜０．３５０ｎｍ
ａ軸方向の結晶子の大きさＬａ  ２０ｎｍ以上
ｃ軸方向の結晶子の大きさＬｃ  ２０ｎｍ以上
真密度  ２．００〜２．２５ｇ／ｃｍ３
【００７７】
また、グラファイトに、スズ酸化物，ケイ素酸化物等の金属酸化物、リン、ホウ素、アモルファスカーボン等を添加して改質を行うことも可能である。特に、グラファイトの表面を上記の方法によって改質することで、電解質の分解を抑制し電池特性を高めることが可能であり望ましい。さらに、グラファイトに対して、リチウム金属、リチウム−アルミニウム，リチウム−鉛，リチウム−スズ，リチウム−アルミニウム−スズ，リチウム−ガリウム，およびウッド合金等のリチウム金属含有合金等を併用することや、あらかじめ電気化学的に還元することによってリチウムが挿入されたグラファイト等も負極活物質として使用可能である。
【００７８】
正極活物質の粉体及び負極材料の粉体は、平均粒子サイズ１００μｍ以下であることが望ましい。特に、正極活物質の粉体は、非水電解質電池の高出力特性を向上する目的で１０μｍ以下であることが望ましい。粉体を所定の形状で得るためには粉砕機や分級機が用いられる。例えば、乳鉢、ボールミル、サンドミル、振動ボールミル、遊星ボールミル、ジェットミル、カウンタージェトミル、旋回気流型ジェットミルや篩等が用いられる。粉砕時には水、あるいはヘキサン等の有機溶剤を共存させた湿式粉砕を用いることもできる。分級方法としては、特に限定はなく、篩や風力分級機などが、乾式、湿式ともに必要に応じて用いられる。
以上、正極及び負極の主要構成成分である正極活物質および負極材料について詳述したが、前記正極及び負極には、前記主要構成成分の他に、導電剤、結着剤、増粘剤、フィラー等が、他の構成成分として含有されてもよい。
【００７９】
導電剤としては、電池性能に悪影響を及ぼさない電子伝導性材料であれば限定されないが、通常、天然黒鉛（鱗状黒鉛，鱗片状黒鉛，土状黒鉛等）、人造黒鉛、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンウイスカー、炭素繊維、金属（銅，ニッケル，アルミニウム，銀，金等）粉、金属繊維、導電性セラミックス材料等の導電性材料を１種またはそれらの混合物として含ませることができる。
これらの中で、導電剤としては、電子伝導性及び塗工性の観点よりアセチレンブラックが望ましい。導電剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して０．１重量％〜５０重量％が好ましく、特に０．５重量％〜３０重量％が好ましい。特にアセチレンブラックを０．１〜０．５μｍの超微粒子に粉砕して用いると必要炭素量を削減できるため望ましい。これらの混合方法は、物理的な混合であり、その理想とするところは均一混合である。そのため、Ｖ型混合機、Ｓ型混合機、擂かい機、ボールミル、遊星ボールミルといったような粉体混合機を乾式、あるいは湿式で混合することが可能である。
【００８０】
前記結着剤としては、通常、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ），ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ），ポリエチレン，ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ），スルホン化ＥＰＤＭ，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、フッ素ゴム等のゴム弾性を有するポリマーを１種または２種以上の混合物として用いることができる。結着剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して１〜５０重量％が好ましく、特に２〜３０重量％が好ましい。
前記増粘剤としては、通常、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等の多糖類等を１種または２種以上の混合物として用いることができる。また、多糖類の様にリチウムと反応する官能基を有する増粘剤は、例えばメチル化する等してその官能基を失活させておくことが望ましい。増粘剤の添加量は、正極または負極の総重量に対して０．５〜１０重量％が好ましく、特に１〜２重量％が好ましい。
【００８１】
フィラーとしては、電池性能に悪影響を及ぼさない材料であれば何でも良い。通常、ポリプロピレン，ポリエチレン等のオレフィン系ポリマー、無定形シリカ、アルミナ、ゼオライト、ガラス、炭素等が用いられる。フィラーの添加量は、正極または負極の総重量に対して添加量は３０重量％以下が好ましい。
【００８２】
正極および負極は、前記正極活物質あるいは負極材料に、必要に応じて導電剤や結着剤を加え、Ｎ−メチルピロリドン，トルエン等の有機溶媒に混合させた後、得られた混合液を下記に詳述する集電体の上に塗布し、乾燥することによって、好適に作製される。前記塗布方法については、例えば、アプリケーターロールなどのローラーコーティング、スクリーンコーティング、ドクターブレード方式、スピンコーティング、バーコータ等の手段を用いて任意の厚さおよび任意の形状に塗布することが望ましいが、これらに限定されるものではない。
【００８３】
集電体としては、構成された電池において悪影響を及ぼさない電子伝導体であれば何でもよい。例えば、正極用集電体としては、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、ニッケル、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス等の他に、接着性、導電性および耐酸化性向上の目的で、アルミニウムや銅等の表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀等で処理した物を用いることができる。負極用集電体としては、銅、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム、焼成炭素、導電性高分子、導電性ガラス、Ａｌ−Ｃｄ合金等の他に、接着性、導電性、耐還元性の目的で、銅等の表面をカーボン、ニッケル、チタンや銀等で処理した物を用いることができる。これらの材料については表面を酸化処理することも可能である。
【００８４】
集電体の形状については、フォイル状の他、フィルム状、シート状、ネット状、パンチ又はエキスパンドされた物、ラス体、多孔質体、発砲体、繊維群の形成体等が用いられる。厚さの限定は特にないが、１〜５００μｍのものが用いられる。これらの集電体の中で、正極用としては、耐酸化性に優れているアルミニウム箔が、負極用としては、耐還元性および電子伝導性に優れ、安価な銅箔、ニッケル箔、鉄箔、およびそれらの一部を含む合金箔を使用することが好ましい。さらに、粗面表面粗さが０．２μｍＲａ以上の箔であることが好ましく、これにより正極活物質または負極活物質と集電体との密着性は優れたものとなる。よって、このような粗面を有することから、電解箔を使用するのが好ましい。特に、ハナ付き処理を施した電解箔は最も好ましい。さらに、これらの箔に両面塗工する場合、箔の表面粗さが同じ、またはほぼ等しいことが望まれる。
【００８５】
セパレータとしては、優れた高率放電特性を示す多孔膜や不織布等を、単独あるいは併用することが好ましい。セパレータを構成する材料としては、例えばポリエチレン，ポリプロピレン等に代表されるポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート等に代表されるポリエステル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−フルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロアセトン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−プロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等を挙げることができる。
【００８６】
セパレータの空孔率は強度の観点から９８体積％以下が好ましい。また、充放電特性の観点から空孔率は２０体積％以上が好ましい。
また、セパレータは、例えばアクリロニトリル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、メチルメタアクリレート、ビニルアセテート、ビニルピロリドン、ポリフッ化ビニリデン等のポリマーと電解質とで構成されるポリマーゲルを用いてもよい。
本発明の非水電解質を上記のようにゲル状態で用いると、漏液を防止する効果がある点で好ましい。
【００８７】
さらに、セパレータは、上述したような多孔膜や不織布等とポリマーゲルを併用して用いると、電解質の保液性が向上するため望ましい。即ち、ポリエチレン微孔膜の表面及び微孔壁面に厚さ数μｍ以下の親溶媒性ポリマーを被覆したフィルムを形成し、前記フィルムの微孔内に電解質を保持させることで、前記親溶媒性ポリマーがゲル化する。
前記親溶媒性ポリマーとしては、ポリフッ化ビニリデンの他、エチレンオキシド基やエステル基等を有するアクリレートモノマー、エポキシモノマー、イソシアナート基を有するモノマー等が架橋したポリマー等が挙げられる。該モノマーは、ラジカル開始剤を併用して加熱や紫外線（ＵＶ）を用いたり、電子線（ＥＢ）等の活性光線等を用いて架橋反応を行わせることが可能である。
前記親溶媒性ポリマーには、強度や物性制御の目的で、架橋体の形成を妨害しない範囲の物性調整剤を配合して使用することができる。前記物性調整剤の例としては、無機フィラー類｛酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄などの金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩｝、ポリマー類｛ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート等｝等が挙げられる。前記物性調整剤の添加量は、架橋性モノマーに対して通常５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下である。
【００８８】
前記アクリレートモノマーについて例示すると、二官能以上の不飽和モノマーが好適に挙げられ、より具体例には、２官能（メタ）アクリレート｛エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、アジピン酸・ジネオペンチルグリコールエステルジ（メタ）アクリレート、重合度２以上のポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、重合度２以上のポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレン／ポリオキシプロピレン共重合体のジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサメチレングリコールジ（メタ）アクリレート等｝、３官能（メタ）アクリレート｛トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンのエチレンオキシド付加物のトリ（メタ）アクリレート、グリセリンのプロピレンオキシド付加物のトリ（メタ）アクリレート、グリセリンのエチレンオキシド、プロピレンオキシド付加物のトリ（メタ）アクリレート等｝、４官能以上の多官能（メタ）アクリレート｛ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジグリセリンヘキサ（メタ）アクリレート等｝が挙げられる。これらのモノマーを単独もしくは、併用して用いることができる。
【００８９】
前記アクリレートモノマーには、物性調整等の目的で１官能モノマーを添加することもできる。前記一官能モノマーの例としては、不飽和カルボン酸｛アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、メチレンマロン酸、アコニット酸等｝、不飽和スルホン酸｛スチレンスルホン酸、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等｝またはそれらの塩（Ｌｉ塩、Ｎａ塩、Ｋ塩、アンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩等）、またこれらの不飽和カルボン酸をＣ１〜Ｃ１８の脂肪族または脂環式アルコール、アルキレン（Ｃ２〜Ｃ４）グリコール、ポリアルキレン（Ｃ２〜Ｃ４）グリコール等で部分的にエステル化したもの（メチルマレート、モノヒドロキシエチルマレート、など）、およびアンモニア、１級または２級アミンで部分的にアミド化したもの（マレイン酸モノアミド、Ｎ−メチルマレイン酸モノアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルマレイン酸モノアミドなど）、（メタ）アクリル酸エステル［Ｃ１〜Ｃ１８の脂肪族（メチル、エチル、プロピル、ブチル、２−エチルヘキシル、ステアリル等）アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、またはアルキレン（Ｃ２〜Ｃ４）グリコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール等）およびポリアルキレン（Ｃ２〜Ｃ４）グリコール（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール）と（メタ）アクリル酸とのエステル］；（メタ）アクリルアミドまたはＮ−置換（メタ）アクリルアミド［（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等］；ビニルエステルまたはアリルエステル［酢酸ビニル、酢酸アリル等］；ビニルエーテルまたはアリルエーテル［ブチルビニルエーテル、ドデシルアリルエーテル等］；不飽和ニトリル化合物［（メタ）アクリロニトリル、クロトンニトリル等］；不飽和アルコール［（メタ）アリルアルコール等］；不飽和アミン［（メタ）アリルアミン、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート等］；複素環含有モノマー［Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルピリジン等］；オレフィン系脂肪族炭化水素［エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、ペンテン、（Ｃ６〜Ｃ５０）α−オレフィン等］；オレフィン系脂環式炭化水素［シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ノルボルネン等］；オレフィン系芳香族炭化水素［スチレン、α−メチルスチレン、スチルベン等］；不飽和イミド［マレイミド等］；ハロゲン含有モノマー［塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン等］等が挙げられる。
【００９０】
前記エポキシモノマーについて例示すると、グリシジルエーテル類｛ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル等｝、グリシジルエステル類｛ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステル等｝、グリシジルアミン類｛トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノフェニルメタン等｝、線状脂肪族エポキサイド類｛エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油等｝、脂環族エポキサイド類｛３，４エポキシ−６メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート等｝等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独もしくは硬化剤を添加して硬化させて使用することができる。
【００９１】
前記硬化剤の例としては、脂肪族ポリアミン類｛ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、３，９−（３−アミノプロピル）−２，４，８，１０−テトロオキサスピロ［５，５］ウンデカン等｝、芳香族ポリアミン類｛メタキシレンジアミン、ジアミノフェニルメタン等｝、ポリアミド類｛ダイマー酸ポリアミド等｝、酸無水物類｛無水フタル酸、テトラヒドロメチル無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水メチルナジック酸｝、フェノール類｛フェノールノボラック等｝、ポリメルカプタン｛ポリサルファイド等｝、第三アミン類｛トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等｝、ルイス酸錯体｛三フッ化ホウ素・エチルアミン錯体等｝等が挙げられる。
【００９２】
前記イソシアナート基を有するモノマーについて例示すると、トルエンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアナート、２，２，４（２，２，４）−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアナート、ｐ−フェニレンジイソシアナート、４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、３，３′−ジメチルジフェニル４，４′−ジイソシアナート、ジアニシジンジイソシアナート、ｍ−キシレンジイソシアナート、トリメチルキシレンジイソシアナート、イソフォロンジイソシアナート、１，５−ナフタレンジイソシアナート、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキシルジイソシアナート、リジンジイソシアナート等が挙げられる。
【００９３】
前記イソシアナート基を有するモノマーを架橋するにあたって、ポリオール類およびポリアミン類［２官能化合物｛水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等｝、３官能化合物｛グリセリン、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール、トリエタノールアミン等｝、４官能化合物｛ペンタエリスリトール、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド等｝、５官能化合物｛２，２，６，６−テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサノール、ジエチレントリアミンなど｝、６官能化合物｛ソルビトール、マンニトール、ズルシトール等｝、８官能化合物｛スークロース等｝］、およびポリエーテルポリオール類｛前記ポリオールまたはポリアミンのプロピレンオキサイドおよび／またはエチレンオキサイド付加物｝、ポリエステルポリオール［前記ポリオールと多塩基酸｛アジピン酸、ｏ，ｍ，ｐ−フタル酸、コハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、リシノール酸｝との縮合物、ポリカプロラクトンポリオール｛ポリε−カプロラクトン等｝、ヒドロキシカルボン酸の重縮合物等］等、活性水素を有する化合物を併用することができる。
【００９４】
前記架橋反応にあたって、触媒を併用することができる。前記触媒について例示すると、有機スズ化合物類、トリアルキルホスフィン類、アミン類［モノアミン類｛Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン、トリエチルアミン等｝、環状モノアミン類｛ピリジン、Ｎ−メチルモルホリン等｝、ジアミン類｛Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル１，３−ブタンジアミン等｝、トリアミン類｛Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−ペンタメチルジエチレントリアミン等｝、ヘキサミン類｛Ｎ，Ｎ，Ｎ′Ｎ′−テトラ（３−ジメチルアミノプロピル）−メタンジアミン等｝、環状ポリアミン類｛ジアザビシクロオクタン（ＤＡＢＣＯ）、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラジン、１，２−ジメチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）等｝等、およびそれらの塩類等が挙げられる。
【００９５】
本発明に係る非水電解質二次電池は、電解質を、例えば、セパレータと正極と負極とを積層する前または積層した後に注液し、最終的に、外装材で封止することによって好適に作製される。また、正極と負極とがセパレータを介して積層された発電要素を巻回してなる非水電解質電池においては、電解質は、前記巻回の前後に発電要素に注液されるのが好ましい。注液法としては、常圧で注液することも可能であるが、真空含浸方法や加圧含浸方法も使用可能である。
【００９６】
非水電解質二次電池の外装体の材料としては、ニッケルメッキした鉄やステンレススチール、アルミニウム、金属樹脂複合フィルム等が一例として挙げられる。例えば、金属箔を樹脂フィルムで挟み込んだ構成の金属樹脂複合フィルムが好ましい。前記金属箔の具体例としては、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅、ステンレス鋼、チタン、金、銀等、ピンホールのない箔であれば限定されないが、好ましくは軽量且つ安価なアルミニウム箔が好ましい。また、電池外部側の樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム，ナイロンフィルム等の突き刺し強度に優れた樹脂フィルムを、電池内部側の樹脂フィルムとしては、ポリエチレンフィルム，ナイロンフィルム等の、熱融着可能であり、かつ耐溶剤性を有するフィルムが好ましい。
【００９７】
非水電解質二次電池の構成については特に限定されるものではなく、正極、負極および単層又は複層のセパレータを有するコイン電池やボタン電池、さらに、正極、負極およびロール状のセパレータを有する円筒型電池、角型電池、扁平型電池等が一例として挙げられる。
【００９８】
＜実施例＞
次に、前記した各実施形態における実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
［第一実施形態］
（実施例１−１）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、２θ＝１８．５８度、３６．３８度、３７．６８度、３８．０２度、４４．１０度、４８．２４度、５８．２２度、６３．９２度、６４．１０度、６４．４度及び６７．６８度付近にそれぞれ回折ピークが認められ、完全に一致しているわけではないが空間群Ｒ３／ｍに属する層状構造と思われる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。該粉末のエックス線回折図を図３に示す。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を粉末Ａとする。
該粉末Ａを正極活物質として用い、次のようにして図２に示す容量約１５Ａｈの角形非水電解質電池を作製した。
【００９９】
正極活物質である粉末Ａ、導電剤であるアセチレンブラック及び結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を重量比８５：１０：５で混合し、溶剤としてＮ−メチルピロリドンを加え、混練分散し正極塗布液を調製した。なお、前記ポリフッ化ビニリデンは固形分が溶解分散された溶解液を用い、固形分として重量換算した。前記正極塗布液を厚さ２０μｍのアルミ箔集電体の両面に塗布し、全体の厚さを２３０μｍに調整し、６．３ｍＡｈ／ｃｍ２の容量を持つ正極シートを作製した。前記正極シートを幅６１ｍｍ、高さ１０７ｍｍの形状に裁断して、シートの末端に厚さ２０μｍ、幅１０ｍｍのアルミニウムリード板を取り付け、正極板７とした。
【０１００】
人造黒鉛（粒径６μｍ）を負極材料として用い、結着剤であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を前記負極材料に対して１０重量％加え、溶剤としてＮ−メチルピロリドンを加え、混練分散し、負極塗布液を調製した。なお、前記ポリフッ化ビニリデンは固形分が溶解分散された溶解液を用い、固形分として重量換算した。前記負極塗布液を厚さ１０μｍの銅箔集電体の両面に塗布し、全体の厚さを１８０μｍに調整し、７ｍＡｈ／ｃｍ２の容量を持つ負極シートを作製した。前記負極シートを幅６５ｍｍ、高さ１１１ｍｍの形状に裁断して、シートの末端に厚さ１０μｍ、幅１０ｍｍの銅リード板を取り付け、負極板９とした。
前記正極板７及び負極板９を１５０℃で１２時間減圧乾燥した。次に、セパレータ８として、幅６５ｍｍ、高さ１１１ｍｍの袋形状に裁断したポリエチレン製微多孔膜の袋に前記正極板を挿入し、セパレータ８付き正極板７、負極板９の順でこれらを交互に積層し、４０枚のセパレータ８付き正極板７及び４１枚の負極板９からなる極群を得た。
【０１０１】
前記極群をポリエチレン樹脂からなる絶縁フィルムに包み込み、アルミニウム製の角形電槽１０に収納し、安全弁１を有するアルミニウム製の蓋２に取り付けられた正極端子５及び負極端子４に、正極板７及び負極板９のリード板をそれぞれボルトによって接続した。なお、端子５，４はポリプロピレン樹脂からなるガスケット６を用いて前記蓋２との間を絶縁してある。
前記蓋２と電槽１０とをレーザー溶接部３においてレーザー溶接し、前記電槽１０の中に、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとの体積比１：１の混合溶剤にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解した電解液を６５ｇ注入し、封口した後、２５℃において、１．５Ａ、４．２Ｖ、１５時間の定電流定電圧充電を行い、１．５Ａ、終止電圧３Ｖの定電流放電を行った。このようにして、横７０ｍｍ、高さ１３０ｍｍ（端子込み高さ１３６ｍｍ）、幅２２ｍｍの角形リチウム電池を得た。この電池を実施例１−１の電池とする。
【０１０２】
（実施例１−２）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−２の電池とする。
【０１０３】
（実施例１−３）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０３０℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−３の電池とする。
【０１０４】
（実施例１−４）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０６０℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−４の電池とする。
【０１０５】
（実施例１−５）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−５の電池とする。
【０１０６】
（実施例１−６）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、９５０℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−６の電池とする。
【０１０７】
（比較例１−７）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、９６０℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−７の電池とする。
【０１０８】
（比較例１−８）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、９８０℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例（１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−８の電池とする。
【０１０９】
（実施例１−９）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で５時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．３ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−９の電池とする。
【０１１０】
（実施例１−１０）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で５時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．３ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。該粉末のエックス線回折図を図４に示す。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−１０の電池とする。
【０１１１】
（実施例１−１１）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で２０時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．５ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例（１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例１−１１の電池とする。
【０１１２】
（比較例１−１）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１．９：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、９５０℃で３時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．６ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、２θ＝１８度、３７度、３９度、４５度、６１度、６５度、６７度に回折ピークが認められ、空間群Ｃ２／ｍに属する層状岩塩型の結晶が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．９５Ｎｉ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は実施例（１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−１の電池とする。
【０１１３】
（比較例１−２）
硝酸マンガンを含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて沈殿させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、８５０℃で３時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝１０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．４ｍ２／ｇであった。前記粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、スピネル構造を有する結晶が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉ１．０５Ｍｎ１．９５Ｏ４であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−２の電池とする。
【０１１４】
（比較例１−３）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で３時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝３μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は２．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−３の電池とする。
【０１１５】
（比較例１−４）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、８００℃で１５時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は２．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−４の電池とする。
【０１１６】
（比較例１−５）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で２４時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．２ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す設計容量１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−５の電池とする。
【０１１７】
（比較例１−６）
硝酸マンガン及び硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が１：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１１００℃で２４時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝３０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．２ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例１−６の電池とする。
【０１１８】
［第二実施形態］
（実施例２−１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が０．９５：０．９５の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル共沈化合物とホウ酸を、元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｂが２：０．９５：０．９５：０．１０となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−１の電池とする。
【０１１９】
（実施例２−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び酸化バナジウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｖの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−バナジウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−バナジウム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｖ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−２の電池とする。
【０１２０】
（実施例２−３）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸アルミニウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ａｌの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−アルミニウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−アルミニウム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ａｌ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−３の電池とする。
【０１２１】
（実施例２−４）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸マグネシウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｍｇの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｍｇ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−４の電池とする。
【０１２２】
（実施例２−５）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｃｏ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−５の電池とする。
【０１２３】
（実施例２−６）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸クロムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｒの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−クロム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−クロム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｃｒ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−６の電池とする。
【０１２４】
（実施例２−７）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び酸化チタンを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｔｉの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−チタン共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−チタン共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｔｉ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−７の電池とする。
【０１２５】
（実施例２−８）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硫酸鉄を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｆｅの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−鉄共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−鉄共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｆｅ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−８の電池とする。
【０１２６】
（実施例２−９）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硫酸銅を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｕの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−銅共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−銅共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｃｕ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−９の電池とする。
【０１２７】
（実施例２−１０）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硫酸亜鉛を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｚｎの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−亜鉛共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−亜鉛共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｚｎ０．０５Ｏ２であることがわかった。この粉末を粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例２−１０の電池とする。
【０１２８】
（比較例２−１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸マグネシウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｍｇの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝１５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．２ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｍｇ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例２−１の電池とする。
【０１２９】
（比較例２−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸マグネシウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｍｇの原子比が０．９５：０．９５：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝６μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．９ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｍｇ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例２−２の電池とする。
【０１３０】
［第三実施形態］
（実施例３−１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が０．９５：０．９５の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｂが２．００：０．９５：０．９５：０．１となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。該粉末を粉末Ｂとする。元素分析の結果、該粉末Ｂの組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２であることがわかった。
深さ方向分析ではＢ（ホウ素）は表面に偏析しているのが観測された（図１参照）。該粉末Ｂを正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−１の電池とする。
【０１３１】
（実施例３−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、酸化バナジウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｖの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−バナジウム共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル−バナジウム共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｖ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｖ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−２の電池とする。
【０１３２】
（実施例３−３）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸アルミニウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ａｌの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−アルミニウム共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル−アルミニウム共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ａｌ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ａｌ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−３の電池とする。
【０１３３】
（実施例３−４）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸マグネシウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｍｇの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液にマンガン−ニッケル−マグネシウム共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｍｇ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｍｇ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−４の電池とする。
【０１３４】
（実施例３−５）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｃｏ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−５の電池とする。
【０１３５】
（実施例３−６）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸クロムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｒの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−クロム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−クロム共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｒ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｃｒ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−６の電池とする。
【０１３６】
（実施例３−７）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、酸化チタンを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｔｉの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−チタン共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−チタン共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｔｉ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｔｉ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−７の電池とする。
【０１３７】
（実施例３−８）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硫酸鉄を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｆｅの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−鉄共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−鉄共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｆｅ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｆｅ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−８の電池とする。
【０１３８】
（実施例３−９）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硫酸銅を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｕの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−銅共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−銅共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｕ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｃｕ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−９の電池とする。
【０１３９】
（実施例３−１０）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硫酸亜鉛を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｚｎの原子比が０．９５：０．９４８：０．１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−亜鉛共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に前記マンガン−ニッケル−亜鉛共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｚｎ：Ｂが２：０．９５：０．９４８：０．１：０．００２となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で本焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝１０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｚｎ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例３−１０の電池とする。
【０１４０】
（比較例３−１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が０．９５：０．９５の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｂが２．００：０．９５：０．９５：０．１となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．２ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例３−１の電池とする。
【０１４１】
（比較例３−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケルを、Ｍｎ：Ｎｉの原子比が０．９５：０．９５の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル共沈化合物を得た。水酸化リチウムに前記マンガン−ニッケル共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｂが２．００：０．９５：０．９５：０．１となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、粒子を分級してＤ５０＝４μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は２．４ｍ２／ｇであった。該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ａと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２であることがわかった。
該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例３−２の電池とする。
【０１４２】
［第四実施形態］
（実施例４−１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が９：９：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥して、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法で測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、２θ＝１８．５６度、３６．５６度、３７．７６度、３８．２４度、４４．３２度、４８．４度、５８．４度、６４．１６度、６４．８度、６８．８度に回折ピークが認められ、空間群Ｒ３／ｍに属する層状構造と思われる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。該粉末のエックス線回折図を図５に示す。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を粉末Ｄとする。
該粉末Ｄを正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１の電池とする。
【０１４３】
（実施例４−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が２：２：１の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４Ｎｉ０．４Ｃｏ０．２Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−２の電池とする。
【０１４４】
（実施例４−３）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が９：９：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で５時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．３ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−３の電池とする。
【０１４５】
（実施例４−４）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び、硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が９：９：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で２０時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．５ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−４の電池とする。
【０１４６】
（実施例４−５）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が１７：１７：４の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウムに該共沈化合物とホウ酸を元素比Ｌｉ：Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｂが２：０．８５：０．８５：０．２：０．１となるように添加し、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｂ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−５の電池とする。
【０１４７】
（実施例４−６）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び酸化バナジウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｖの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−バナジウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｖ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−６の電池とする。
【０１４８】
（実施例４−７）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硝酸アルミニウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ａｌの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−アルミニウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ａｌ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−７の電池とする。
【０１４９】
（実施例４−８）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硝酸マグネシウムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｍｇの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−マグネシウム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｍｇ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−８の電池とする。
【０１５０】
（実施例４−９）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硝酸クロムを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｃｒの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−クロム共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｃｒ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−９の電池とする。
【０１５１】
（実施例４−１０）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び酸化チタンを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｔｉの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−チタン共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｔｉ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１０の電池とする。
【０１５２】
（実施例４−１１）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硫酸鉄を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｆｅの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−鉄共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｆｅ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１１の電池とする。
【０１５３】
（実施例４−１２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硫酸銅を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｃｕの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−銅共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｃｕ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１２の電池とする。
【０１５４】
（実施例４−１３）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル、硝酸コバルト及び硫酸亜鉛を、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ｚｎの原子比が１７：１７：４：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト−亜鉛共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝９μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．９ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｚｎ０．０５Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１３の電池とする。
【０１５５】
（実施例４−１４）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が７：１１：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で１２時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝２０μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は１．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．３５Ｎｉ０．５５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を実施例４−１４の電池とする。
【０１５６】
（比較例４−２）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が９：９：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で２４時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は０．３ｍ２／ｇを下回っていた。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例４−２の電池とする。
【０１５７】
（比較例４−３）
硝酸マンガン、硝酸ニッケル及び硝酸コバルトを、Ｍｎ：Ｎｉ：Ｃｏの原子比が９：９：２の割合で含む水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて共沈させ、１５０℃で加熱、乾燥し、マンガン−ニッケル−コバルト共沈化合物を得た。水酸化リチウム水溶液に該共沈化合物を添加し、攪拌後溶媒を蒸発させて乾燥した後、１０００℃で３時間、酸素雰囲気下で焼成した後、分級してＤ５０＝５μｍの粉末とした。ＢＥＴ法により測定した比表面積は２．０ｍ２／ｇであった。
該粉末のＣｕＫα線によるエックス線回折測定の結果、粉末Ｄと同様な層状構造とみられる結晶性の高い単相が合成できていることがわかった。元素分析の結果、該粉末の組成はＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２であることがわかった。該粉末を正極活物質として用いたこと以外は（実施例１−１）と同様にして図２に示す容量約１５Ａｈの角形リチウム電池を作製した。この電池を比較例４−３の電池とする。
【０１５８】
（電池性能試験）
以上の本発明電池及び比較電池を用いて、温度２５℃で高率放電性能試験を行い、引き続き、充放電サイクル性能試験を行なった。
高率放電性能試験の条件は、充電は電流７．５Ａ（０．５Ｉｔ）、４．３Ｖ、３時間の定電流定電圧充電とし、放電は電流１．５Ａ（０．１Ｉｔ）または３０Ａ（２Ｉｔ）、終止電圧３．０Ｖの定電流放電とした。
充放電サイクル性能試験の条件は、充電は電流７．５Ａ（０．５Ｉｔ）、４．３Ｖ、３時間の定電流定電圧充電とし、放電は電流７．５Ａ（０．５Ｉｔ）、終止電圧３．０Ｖの定電流放電とした。充電後及び放電後には、それぞれ１０分の休止モードを挿入した。
【０１５９】
高率放電試験において、３０Ａの電流で放電したときの放電容量の、１．５Ａの電流で放電したときの放電容量に対する比を高率放電性能値（％）とした。充放電サイクル性能試験において、放電容量が、前記充放電サイクル性能試験を開始した初期の放電容量に対して８０％にまで低下したときのサイクル数をサイクル寿命とした。これらの性能試験の結果を表１〜表４に示す。表中、“半値幅１８．６°”とは、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅を示し、“半値幅４４．１°”とは、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅を示し、“ピーク強度比”とは、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比を示す。
【０１６０】
【表１】
0004320548.tif 000002
【０１６１】
【表２】
0004320548.tif 000003
【０１６２】
【表３】
0004320548.tif 000004
【０１６３】
【表４】
0004320548.tif 000005
【０１６４】
また、（実施例１−１）の電池について、１．５Ａ（０．１Ｉｔ）で放電を行ったときの放電電圧変化を図６に、（実施例１−１０）の電池について、１．５Ａ（０．１Ｉｔ）で放電を行ったときの放電電圧変化を図７に、（実施例４−１）の電池について、１．５Ａ（０．１Ｉｔ）で放電を行ったときの放電電圧変化を図８に示す。
【０１６５】
（第一実施形態について）
空間群Ｒ３／ｍ類似の層状構造を持つ正極活物質を用いた（実施例１−１）〜（実施例１−１１）の電池と、空間群Ｃ２／ｍに属する層状構造を持つ正極活物質を用いた（比較例１−１）の電池とを比較すると、高率放電特性が大きく改善されていることがわかる。また、空間群Ｒ３／ｍ類似の層状構造を持つ正極活物質ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を用いた電池の中でも、（実施例１−１）〜（実施例１−１１）及び（比較例１−３）〜（比較例１−６）とを比較すると、比表面積の値を０．３ｍ２／ｇ以上とすることで、高率放電特性が顕著に改善されることがわかる。一方、前記比表面積の値が１．５ｍ２／ｇを越えると、充放電サイクル性能が急激に低下することがわかる。このことから、０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下の比表面積を有するＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を正極活物質に用いると、良好なサイクル寿命と高い高率放電特性を兼ね備えた二次電池が提供できる。
また、同じくＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表される複合酸化物を用い、ＣｕＫα線を使用した粉末エックス線回折図の、２θ＝１８．６±１°における回折ピークに対する２θ＝４４．１±１°における回折ピークの相対強度比が異なる電池について電池性能を比べると、（比較例１−７）、（比較例１−８）と比較してわかるように相対強度比が０．６以上となると、サイクル寿命が大きく向上することが分かる。また、前記相対強度比が１．１を越えると、高率放電特性値が低下する傾向となることがわかる。このことから、前記相対強度比を０．６以上１．１以下とすることにより、特に、良好なサイクル寿命と高い高率放電特性を兼ね備えた電池を提供できる。
【０１６６】
また、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３°以上であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０°以上である場合、良好な高率放電特性が得られることがわかる。また、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．２０°より大きく、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１７°より大きい場合、サイクル寿命が低下する傾向となることが分かる。このことから、２θ＝１８．６±１°における回折ピークの半値幅が０．１３〜０．２０°であり、かつ、２θ＝４４．１±１°における回折ピークの半値幅が０．１０〜０．１７°とすることにより、特に、良好なサイクル寿命と高い効率放電特性を兼ね備えた電池を提供できる。
なお、（比較例１−２）の電池は、高率放電特性が比較的良好なスピネルマンガンを正極の主たる活物質として用いている。この電池においては、スピネルマンガンから期待される通りの高率放電性能が得られていることから、本実施例及び比較例において、放電特性の律速が正極以外の構成要素である電解液や負極等によるものではないことが確認される。
【０１６７】
（第二実施形態について）
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２を構成するＭｎ及びＮｉの一部を異種元素で置換した（実施例２−１）〜（実施例２−７）の電池では、類似の物性を持つ正極活物質を用いた（実施例１−２）の電池と比べて、高率放電特性値が大きく向上することがわかる。この作用効果については必ずしも明らかではないが、Ｎｉ、Ｍｎと異なる少量の元素による置換は、リチウムイオン移動を向上させる働きがあるものと考えられる。
また、第二実施形態において、比表面積の値が０．３ｍ２／ｇを下回った（比較例２−１）の電池は、高率放電性能値が不十分であった。一方、比表面積の値が１．５ｍ２／ｇを越える（比較例２−２）の電池は、充放電サイクル性能が急激に低下することがわかる。
【０１６８】
（第三実施形態について）
また、（実施例３−１）の電池は、（実施例１−１）〜（実施例１−１１）の電池に比べて、高率放電特性が高く、ホウ素による元素置換の効果が認められる。
ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２のＭｎ及びＮｉの一部を、ホウ素と、それ以外の元素とで置換した（実施例３−２）〜（実施例３−７）の電池では、さらに高率放電性能を改善できることがわかる。これは、Ｎｉ及びＭｎ以外の少量の異種元素による置換は、リチウムイオン移動を向上させる働きがあるものと考えられる。
また、第三実施形態において、比表面積の値が０．３ｍ２／ｇを下回った（比較例３−１）の電池は、高率放電性能値が不十分であった。一方、比表面積の値が１．５ｍ２／ｇを越える（比較例３−２）の電池は、充放電サイクル性能が急激に低下することがわかる。
なお、図１にみられるように、エックス線光電子分光法（ＸＰＳ）によるエッチング時間が約４００秒に達すると、ホウ素濃度が粒子内部と同程度にまで低減している。ここで、深さ方向のエッチング速度は０．０７ｎｍ（秒）である。このことから、本発明の効果を発現させるために必要な正極活物質粒子の表層部の厚さは、高々２８ｎｍ（＝０．０２８μｍ）あれば十分であることがわかる。正極活物質の平均粒径が９〜１０μｍの場合、前記厚さは粒子の直径の約２％に相当する。
【０１６９】
（第四実施形態について）
また、ＬｉＭｎ０．５Ｎｉ０．５Ｏ２で表わされる複合酸化物にＣｏ成分を加えたＬｉ［ＭｎｘＮｉｙＣｏｚ］Ｏ２で表わされる複合酸化物を正極活物質に用いた（実施例４−１）〜（実施例４−４）の電池では、いずれも放電容量が、（実施例１−１）〜（実施例１−１１）の電池に比べて大幅に増加した。また、結晶構造が安定になったためか、サイクル寿命も大きく向上した。
同じ組成式ＬｉＭｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２で表わされ、比表面積の異なる複合酸化物を正極活物質に用いた（実施例４−１）、（実施例４−３）、（実施例４−４）、（比較例４−２）、（比較例４−３）について電池性能を比較すると、比表面積が１．５ｍ２／ｇを超えると、サイクル性能が急激に低下することがわかった。また、比表面積が０．３ｍ２／ｇを下回ると、高率放電性能が急激に悪くなることがわかった。このことから、複合酸化物の比表面積の値を０．３ｍ２／ｇ以上１．５ｍ２／ｇ以下とすることで、良好なサイクル性能と高い高率放電性能を兼ね備える非水電解質二次電池を提供できる。
Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ以外の異種元素Ｍ”を組成に加えたＬｉＭｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｍ”０．０５Ｏ２の組成式で表わされる複合酸化物を正極活物質に用いた（実施例４−５）〜（実施例４−１０）の電池では、異種元素Ｍ”を添加していない（実施例４−１）の電池と比較して高率放電性能値がいずれも向上していることがわかる。この作用効果については必ずしも明らかではないが、Ｎｉ、Ｍｎと異なる少量の元素による置換は、リチウムイオン移動を向上させる働きがあるものと考えられる。
【０１７０】
ところで、ホウ素を添加した実施例２−１，実施例３−１，実施例４−７の電池を解体し、電池を構成する各構成要素について元素分析を行った結果、負極表面付近からホウ素が検出された。このことから、合成時に添加したホウ素は、Ｍｎ及びＮｉと置換して構造を安定化させる効果よりも、むしろ、正極活物質粒子から溶出し、正極表面の状態を活性に変え、高率放電性能を向上させる効果を発現するものと考えられる。
なお、本発明の層状構造を有する活物質の場合、基本的にはＬｉは３ａサイトに、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏは３ｂサイトに、そしてＯは６ｃサイトを占有しているが、原理的には、Ｌｉが３ｂサイト中に拡散した形態もとりうる。その場合、Ｌｉは１価の価数であることから３ｂサイト中の不足する電荷は６ｃサイトの増減によって電荷中和される。
上記実施形態２の実施例においては、正極活物質における主構成物質にＬｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｖ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ａｌ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｍｇ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｃｏ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｃｒ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｔｉ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｌｉ０．０５Ｏ２］を用いることを記載したが、その他の異種元素Ｍを用いた場合についても同様な効果が得られる事が確認された。
【０１７１】
上記実施形態３の実施例においては、正極活物質における主構成物質にＬｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２］、ホウ素の表面濃度が大きいＬｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７５Ｂ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｖ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｖ０．０５Ａｌ０．００１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｖ０．０５Ｍｇ０．００１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｖ０．０５Ｃｏ０．００１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｃｒ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４７５Ｎｉ０．４７４Ｔｉ０．０５Ｂ０．００１Ｏ２］、を用いることを記載したが、その他の異種元素Ｍ’を用いた場合についても同様な効果が得られる事が確認された。
上記実施形態４の実施例においては、正極活物質における主構成物質にＬｉ［Ｍｎ０．４５Ｎｉ０．４５Ｃｏ０．１Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｂ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｖ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ａｌ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｍｇ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｃｒ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｔｉ０．０５Ｏ２］、Ｌｉ［Ｍｎ０．４２５Ｎｉ０．４２５Ｃｏ０．１Ｌｉ０．０５Ｏ２］を用いることを記載したが、その他の元素を用いた場合についても同様な効果が得られる事が確認された。
【０１７２】
ここでは、負極材料として人造黒鉛を用いた非水電解質二次電池について実施例を挙げたが、同様の効果は、その他の負極材料についても確認された。
なお、本発明は上記実施例に記載された活物質の出発原料、製造方法、正極、負極、電解質、セパレータ及び電池形状などに限定されるものではない。
【０１７３】
＜産業上の利用可能性＞
本発明によれば、上記問題点を解決するためになされたものであって、高率充放電性能及び充放電サイクル性能に優れる高エネルギー密度の非水電解質二次電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に用いた正極活物質のエックス線光電子分光法（ＸＰＳ）による分析結果を示す図であり、図２は、実施例および比較例の電池の一部断面図であり、図３は、実施例１−１の正極活物質のエックス線回折図であり、図４は、実施例１−１０の正極活物質のエックス線回折図であり、図５は、実施例４−１の正極活物質のエックス線回折図であり、図６は、実施例１−１の電池の放電性能を示す図であり、図７は、実施例１−１０の電池の放電性能を示す図であり、図８は、実施例４−１の電池の放電性能を示す図である。
なお、図中の符号、１は安全弁、２は蓋、３はレーザー溶接部、４は負極端子、５は正極端子、６はガスケット、７は正極板、８はセパレータ、９は負極板、１０は電槽である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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