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KR20120125348A - 리튬 이온 전지용 정극 활물질, 리튬 이온 전지용 정극, 및 리튬 이온 전지 - Google Patents

리튬 이온 전지용 정극 활물질, 리튬 이온 전지용 정극, 및 리튬 이온 전지 Download PDF

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KR20120125348A
KR20120125348A KR1020127023308A KR20127023308A KR20120125348A KR 20120125348 A KR20120125348 A KR 20120125348A KR 1020127023308 A KR1020127023308 A KR 1020127023308A KR 20127023308 A KR20127023308 A KR 20127023308A KR 20120125348 A KR20120125348 A KR 20120125348A
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lithium ion
electrode active
active material
lithium
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겐타로 오카모토
요시오 가지야
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제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

고용량이며 양호한 레이트 특성을 갖는 리튬 이온 전지용 정극 활물질을 제공한다. 리튬 이온 전지용 정극 활물질은, 조성식 : Lix(NiyM1 -y)Oz
(식 중, M 은, Mn, Co, Al, Mg, Cr, Ti, Fe, Nb, Cu 및 Zr 의 적어도 1 종이고, x 는 0.9 ? 1.2 이고, y 는 0.80 ? 0.89 이고, z 는 1.9 이상이다)
로 나타내는 층 구조를 갖는다. x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가, y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있고, 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 이다.

Description

리튬 이온 전지용 정극 활물질, 리튬 이온 전지용 정극, 및 리튬 이온 전지{POSITIVE ELECTRODE ACTIVE SUBSTANCE FOR LITHIUM ION BATTERIES, POSITIVE ELECTRODE FOR LITHIUM ION BATTERIES, AND LITHIUM ION BATTERY}
본 발명은, 리튬 이온 전지용 정극 활물질, 리튬 이온 전지용 정극, 및 리튬 이온 전지에 관한 것이다.
리튬 이온 전지의 정극 활물질에는, 일반적으로 리튬 함유 천이 금속 산화물이 사용되고 있다. 구체적으로는, 코발트산리튬 (LiCoO2), 니켈산리튬 (LiNiO2), 망간산리튬 (LiMn2O4) 등이고, 특성 개선 (고용량화, 사이클 특성, 보존 특성, 내부 저항 저감, 레이트 특성) 이나 안전성을 높이기 위해서 이들을 복합화하는 것이 진행되고 있다. 차재용이나 로드 레벨링용과 같은 대형 용도에 있어서의 리튬 이온 전지에는, 지금까지의 휴대전화용이나 PC 용과는 상이한 특성이 요구되고 있고, 특히 고용량, 및 레이트 특성이 중요시되고 있다.
고용량화 및 레이트 특성의 개선에는, 종래, 여러 가지 방법이 사용되고 있고, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 일반식 LiwNixCoyAlz02 로 나타내는 복합 산화물로 이루어지는 리튬 전지 정극재 (단, w=0.90 ? 1.10, x=0.80 ? 0.95, y=0.04 ? 0.19, z=0.01 ? 0.16, x+y+z=1.0) 가 개시되고, 이것에 의하면, 방전량이 크고 또한 충전/방전의 반복에 의한 전지 특성의 저하가 적어 사이클 특성이 우수함과 함께, 충전 후 정극재 분해에 의한 가스 발생이 억제되어, 보존성/안전성이 향상된 리튬 전지 정극재를 제공할 수 있다고 기재되어 있다.
또, 특허문헌 2 에는, 부극, 정극, 리튬염을 포함하는 비수 전해질로 이루어지는 가역적으로 복수 회의 충방전이 가능한 전지에 있어서, 정극 활물질로서, 일반식 AwDvNixAlyNzO2 (단 A 는 알칼리 금속에서 선택된 적어도 일종이고, D 는 Mg, B 에서 선택된 적어도 1 종이고, N 은 Si, Ca, Cu, P, In, Sn, Mo, Nb, Y, Bi, Ga 에서 선택된 적어도 1 종을 나타내고, w, v, x, y, z 는 각각 0.05
Figure pct00001
w
Figure pct00002
1.2, 0.001
Figure pct00003
v
Figure pct00004
0.2, 0.5
Figure pct00005
x
Figure pct00006
0.9, 0.1＜y
Figure pct00007
0.5, 0.001
Figure pct00008
z
Figure pct00009
0.2 의 수를 나타낸다) 로 나타내는 복합 산화물이 개시되어 있다. 그리고, 이것에 의하면, 2 차 전지용 정극 재료의 고용량화, 장수명화, 레이트 특성이나, 고온 특성, 안전성 개선의 모든 전지 특성의 면에서 우수한 특성을 얻을 수 있다고 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 평10-321224호 일본 공개특허공보 평10-208744호
그러나, 고용량성 및 레이트 특성은 전지에 요구되는 중요한 특성이고, 고품질의 리튬 이온 전지용 정극 활물질로서는 더 나은 개선의 여지가 있다.
그래서, 본 발명은, 고용량이며 양호한 레이트 특성을 갖는 리튬 이온 전지용 정극 활물질을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는, 예의 검토한 결과, 정극 활물질의 격자 상수 a 및 Li 와 Li 이외의 금속 (M) 과의 조성비와, 전지 특성과의 관계에 주목하여, x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가, 소정의 영역 내에 있으면, 당해 정극 활물질을 사용하여 제조되는 전지 특성이 양호해지는 것을 알아내었다.
상기 지견을 기초로 하여 완성한 본 발명은 일 측면에 있어서, 조성식 : Lix(NiyM1 -y)Oz
(식 중, M 은, Mn, Co, Al, Mg, Cr, Ti, Fe, Nb, Cu 및 Zr 의 적어도 1 종이고, x 는 0.9 ? 1.2 이고, y 는 0.80 ? 0.89 이고, z 는 1.9 이상이다)
로 나타내는 층 구조를 갖는 리튬 이온 전지용 정극 활물질이고,
x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가, y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있고, 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 인 리튬 이온 전지용 정극 활물질이다.
본 발명에 관련된 리튬 이온 전지용 정극 활물질은 일 실시형태에 있어서, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가, y=-20.833x+60.99, y=80x-229.07 및 y=-109.52x+315.99 의 3 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있다.
본 발명에 관련된 리튬 이온 전지용 정극 활물질은 또 다른 실시형태에 있어서, M 이, Ni, Co, Mn 또는 Al 이다.
본 발명은, 다른 측면에 있어서, 본 발명에 관련된 리튬 이온 전지용 정극 활물질을 사용한 리튬 이온 전지용 정극이다.
본 발명은, 또 다른 측면에 있어서, 본 발명에 관련된 리튬 이온 전지용 정극을 사용한 리튬 이온 전지이다.
본 발명에 의하면, 고용량이며 양호한 레이트 특성을 갖는 리튬 이온 전지용 정극 활물질을 제공할 수 있다.
도 1 은 실시예에 관련된 「격자 상수 a」-「Li 와 M 의 조성비」의 그래프이다.
(리튬 이온 전지용 정극 활물질의 구성)
본 발명의 리튬 이온 전지용 정극 활물질의 재료로는, 일반적인 리튬 이온 전지용 정극용의 정극 활물질로서 유용한 화합물을 널리 사용할 수 있는데, 특히, 코발트산리튬 (LiCoO2), 니켈산리튬 (LiNiO2), 망간산리튬 (LiMn2O4) 등의 리튬 함유 천이 금속 산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재료를 사용하여 제조되는 본 발명의 리튬 이온 전지용 정극 활물질은, 조성식 : Lix(NiyM1 -y)Oz
(식 중, M 은, Mn, Co, Al, Mg, Cr, Ti, Fe, Nb, Cu 및 Zr 의 적어도 1 종이고, x 는 0.9 ? 1.2 이고, y 는 0.80 ? 0.89 이고, z 는 1.9 이상이다)
로 나타내고, 층 구조를 가지고 있다.
리튬 이온 전지용 정극 활물질에 있어서의 전체 금속에 대한 리튬의 비율이 0.9 ? 1.2 인데, 이것은, 0.9 미만에서는, 안정적인 결정 구조를 유지하기 어렵고, 1.2 초과에서는 전지의 고용량을 확보할 수 없게 되기 때문이다.
본 발명의 리튬 이온 전지용 정극 활물질은, x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 그 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가, y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있고, 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 이다. 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 이고, 또한, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가 이와 같은 영역에 있으면, 당해 정극 활물질을 사용한 전지 용량이 커져, 레이트 특성이 양호해진다.
또, 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 는, 더욱 좁아진 영역인 y=-20.833x+60.99, y=80x-229.07 및 y=-109.52x+315.99 의 3 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 격자 상수 c 는 14.22 ? 14.25 인 것이 보다 바람직하다.
리튬 이온 전지용 정극 활물질은, 1 차 입자, 1 차 입자가 응집되어 형성된 2 차 입자, 또는, 1 차 입자 및 2 차 입자의 혼합물로 구성되어 있다. 리튬 이온 전지용 정극 활물질은, 그 1 차 입자 또는 2 차 입자의 평균 입경이 2 ? 8 ㎛ 인 것이 바람직하다.
평균 입경이 2 ㎛ 미만이면 집전체에 대한 도포가 곤란해진다. 평균 입경이 8 ㎛ 초과이면 충전시에 공극이 생기기 쉬워져, 충전성이 저하된다. 또, 평균 입경은, 보다 바람직하게는 3 ? 6 ㎛ 이다.
(리튬 이온 전지용 정극 및 그것을 사용한 리튬 이온 전지의 구성)
본 발명의 실시형태에 관련된 리튬 이온 전지용 정극은, 예를 들어, 상기 서술한 구성의 리튬 이온 전지용 정극 활물질과, 도전 보조제와, 바인더를 혼합하여 조제한 정극합제를 알루미늄박 등으로 이루어지는 집전체의 편면 또는 양면에 형성한 구조를 가지고 있다. 또, 본 발명의 실시형태에 관련된 리튬 이온 전지는, 이와 같은 구성의 리튬 이온 전지용 정극을 구비하고 있다.
(리튬 이온 전지용 정극 활물질의 제조 방법)
다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 리튬 이온 전지용 정극 활물질의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 산화제를 함유하는 금속염 용액을 제조한다. 또, 금속염은 황산염, 염화물, 질산염, 아세트산염 등이고, 특히 질산염이 바람직하다. 이것은, 소성 원료 중에 불순물로서 혼입되어도 그대로 소성할 수 있기 때문에 세정 공정을 생략할 수 있는 것과, 질산염이 산화제로서 기능하여, 소성 원료 중의 금속의 산화를 촉진시키는 기능이 있기 때문이다. 금속염에 포함되는 금속은, Ni, 및 Mn, Co, Al, Mg, Cr, Ti, Fe, Nb, Cu 및 Zr 의 적어도 1 종 이상이다. 금속의 질산염으로는, 예를 들어, 질산니켈, 질산코발트, 및, 질산망간 등을 사용할 수 있다. 또, 이 때, 금속염에 포함되는 각 금속을 원하는 몰비율이 되도록 조정해 둔다. 이로써, 정극 활물질 중의 각 금속의 몰비율이 결정된다.
다음으로, 탄산리튬을 순수에 현탁시키고, 그 후, 상기 금속의 금속염 용액을 투입하여 리튬염 용액 슬러리를 제조한다. 이 때, 슬러리 중에 미소립의 리튬 함유 탄산염이 석출된다. 또한, 금속염으로서 황산염이나 염화물 등 열처리시에 그 리튬 화합물이 반응하지 않는 경우에는 포화 탄산리튬 용액으로 세정한 후, 여과 분리한다. 질산염이나 아세트산염과 같이, 그 리튬 화합물이 열처리 중에 리튬 원료로서 반응하는 경우에는 세정하지 않고, 그대로 여과 분리하여, 건조시킴으로써 소성 전구체로서 사용할 수 있다.
다음으로, 여과 분리한 리튬 함유 탄산염을 건조시킴으로써, 리튬염의 복합체 (리튬 이온 전지 정극재용 전구체) 의 분말을 얻는다.
다음으로, 소정 크기의 용량을 갖는 소성 용기를 준비하고, 이 소성 용기에 리튬 이온 전지 정극재용 전구체의 분말을 충전한다. 다음으로, 리튬 이온 전지 정극재용 전구체의 분말이 충전된 소성 용기를, 소성로에 옮겨 설치하여, 소성을 실시한다. 소성은, 산소 분위기하에서 소정 시간 가열 유지함으로써 실시한다. 또, 101 ? 202 KPa 에서의 가압하에서 소성을 실시하면, 더욱 조성 중의 산소량이 증가하기 때문에 바람직하다. 소성 온도는, 700 ? 1100 ℃, 바람직하게는, 상기 식에서 0＜y
Figure pct00010
0.5 에서는 소성 온도가 700 ? 950 ℃ 이고, 0.5＜y
Figure pct00011
0.7 에서는 850 ? 1100 ℃ 에서 실시한다. 또, 정극 활물질의 결정성은, 조성과 소성 온도의 관계에 크게 기인한다. 이 때, 소성 온도의 범위에 의해, 적은 차이여도 정극 활물질의 결정성에 영향을 미치는 경우도 있다. 이와 같이, 적정한 조성 범위에서 그에 대응한 적절한 소성 온도에서 소성을 실시함으로써, 정극 활물질의 결정성이 높아져, 고성능의 정극 활물질이 된다. 또, 정극 활물질의 결정성은, 그 밖에도, 전구체의 입도 (粒度) 나 원료로서 사용하는 탄산리튬의 양에도 기인한다. 탄산리튬의 양이 많아, 정극재용 전구체에 리튬이 많이 포함되어 있으면, 보다 양호하게 소성이 진행된다. 또한, 격자 상수 c 는, 소성 온도가 높으면 작아지고, 소성 온도가 낮으면 소성이 불충분해져 커진다.
그 후, 소성 용기로부터 분말을 취출하여, 분쇄를 실시함으로써 정극 활물질의 분체를 얻는다.
또한, 리튬염 용액 슬러리를 제조할 때, 투입하는 금속염으로서 질산염을 사용하면, 조성식에 있어서 산소를 과잉으로 포함한 정극 활물질이 최종적으로 제조된다. 또, 정극재용 전구체의 소성을 대기압하가 아닌 소정의 가압하에서 실시하는 경우에도, 조성식에 있어서 산소를 과잉으로 포함한 정극 활물질이 최종적으로 제조된다. 이와 같이, 정극 활물질이 조성식에 있어서 산소를 과잉으로 포함하고 있으면, 당해 정극 활물질을 사용한 전지의 각종 특성이 양호해진다.
실시예
이하, 본 발명 및 그 이점을 보다 잘 이해하기 위한 실시예를 제공하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1 ? 21)
먼저, 표 1 에 기재된 투입량의 탄산리튬을 순수 3.2 리터에 현탁시킨 후, 금속염 용액을 4.8 리터 투입하였다. 여기서, 금속염 용액은, 각 금속의 질산염의 수화물을, 각 금속이 표 1 에 기재된 조성비가 되도록 조정하고, 또 전체 금속 몰수가 14 몰이 되도록 조정하였다.
또한, 탄산리튬의 현탁량은, 제품 (리튬 이온 2 차 전지 정극 재료, 즉 정극 활물질) 을 Lix(NiyM1 -y)Oz 에서 x 가 표 1 의 값이 되는 양으로서, 각각 다음 식에서 산출된 것이다.
W(g)=73.9×14×(1+0.5X)×A
상기 식에 있어서, 「A」는, 석출 반응으로서 필요한 양 이외에, 여과 후의 원료에 잔류하는 탄산리튬 이외의 리튬 화합물에 의한 리튬의 양을 미리 현탁량에서 빼 두기 위해 곱하는 수치이다. 「A」는, 질산염이나 아세트산염과 같이, 리튬염이 소성 원료로서 반응하는 경우에는 0.9 이고, 황산염이나 염화물과 같이, 리튬염이 소성 원료로서 반응하지 않는 경우에는 1.0 이다.
이 처리에 의해 용액 중에 미소립의 리튬 함유 탄산염이 석출되었는데, 이 석출물을, 필터 프레스를 사용하여 여과 분리하였다.
계속해서, 석출물을 건조시켜 리튬 함유 탄산염 (리튬 이온 전지 정극재용 전구체) 을 얻었다.
다음으로, 소성 용기를 준비하고, 이 소성 용기 내에 리튬 함유 탄산염을 충전하였다. 다음으로, 소성 용기를 공기 분위기로에 넣고, 820 ? 940 ℃ 까지 4 시간 동안 승온시키고, 이어서 당해 유지 온도에서 12 ? 30 시간 유지한 후, 3 시간 동안 방랭하여 산화물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 산화물을 해쇄하여, 리튬 이온 2 차 전지 정극재의 분말을 얻었다.
(실시예 22)
실시예 22 로서, 원료의 각 금속을 표 1 에 나타내는 바와 같은 조성으로 하고, 금속염을 염화물로 하고, 리튬 함유 탄산염을 석출시킨 후, 포화 탄산리튬 용액으로 세정하여, 여과하는 것 이외에는, 실시예 1 ? 21 과 동일한 처리를 실시하였다.
(실시예 23)
실시예 23 으로서, 원료의 각 금속을 표 1 에 나타내는 바와 같은 조성으로 하고, 금속염을 황산염으로 하고, 리튬 함유 탄산염을 석출시킨 후, 포화 탄산리튬 용액으로 세정하여, 여과하는 것 이외에는, 실시예 1 ? 21 과 동일한 처리를 실시하였다.
(실시예 24)
실시예 24 로서, 원료의 각 금속을 표 1 에 나타내는 바와 같은 조성으로 하고, 소성을 대기압하가 아닌 120 KPa 의 가압하에서 실시한 것 이외에는, 실시예 1 ? 21 과 동일한 처리를 실시하였다.
(비교예 1 ? 12)
비교예 1 ? 12 로서, 원료의 각 금속을 표 1 에 나타내는 바와 같은 조성으로 하고, 실시예 1 ? 21 과 동일한 처리를 실시하였다.
Figure pct00012
(평가)
각 정극재 중의 금속 함유량은, 유도 결합 플라즈마 발광 분광 분석 장치 (ICP-AES) 로 측정하여, 각 금속의 조성비 (몰비) 를 산출하였다. 또, X 선 회절에 의해, 결정 구조는 층상 구조인 것을 확인하였다.
또한, 각 정극재를 분말 XRD 로 측정하여, 회절 패턴에 의해 격자 상수를 구하였다. 또, 이 중, 격자 상수 a 를 x 축에 취하고, MS 분석에서 구한 Li 와 M (Li 를 제외한 모든 금속) 의 조성비 (Li/M) 를 y 축에 취하여, 도 1 에 나타내는 그래프를 그렸다.
또, 각 정극재와, 도전재와, 바인더를 85 : 8 : 7 의 비율로 칭량하고, 바인더를 유기 용매 (N-메틸피롤리돈) 에 용해한 것에, 정극 재료와 도전재를 혼합하여 슬러리화하고, Al 박 상에 도포하여 건조 후에 프레스하여 정극으로 하였다. 계속해서, 대극 (對極) 을 Li 로 한 평가용의 2032 형 코인 셀을 제조하고, 전해액에 1M-LiPF6 을 EC-DMC (1 : 1) 에 용해한 것을 사용하여, 전류 밀도 0.1 C 일 때의 전지 용량에 대한 전류 밀도 1 C 일 때의, 전지 용량의 비를 산출하여 레이트 특성을 얻었다. 이들의 결과를 표 2 에 나타낸다.
Figure pct00013
표 2 의 결과를 도 1 에 그려, 방전 용량이 188 A?h/g 이고, 또한, 레이트 특성이 88 ％ 이상을 만족하는 것을 둘러싸도록 직선을 그리면, 도 1 의 y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸이는 영역 내에 들어가는 것을 알 수 있었다.
일반적으로, 정극 활물질을 전지에 사용한 경우의 전지 특성의 평가에는 상당한 시간을 요하는데, 본 발명에 의하면, 소정의 격자 상수 c 를 갖는 정극 활물질에 있어서, x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 상기 4 개의 직선을 그리고, 그것들에 둘러싸인 영역 내에 격자 상수 a 및 조성비 (Li/M) 가 들어가 있는지를 판정하는 것만으로 전지 특성을 평가할 수 있다. 이 때문에, 전지 특성 평가에 필요로 하는 시간이 짧고, 전지의 제조 효율 및 제조 비용이 양호해진다.
또한, 전지 용량 및 레이트 특성이 보다 양호한 것을 둘러싸도록 직선을 그리면, 도 1 의 3 개의 직선 1 : y=-20.833x+60.99, 2 : y=80x-229.07, 3 : y=-109.52x+315.99 로 둘러싸이는 영역 내에 들어가는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 1 ? 21 및 24 는, 리튬염 용액 슬러리를 제조할 때, 투입하는 금속염으로서 질산염을 사용하고 있고, 조성식에 있어서 산소를 과잉으로 포함한 정극 활물질이 최종적으로 제조되고 있다. 이 때문에, 금속염으로서 염화물 및 황산염을 사용한 실시예 22 및 23 과, 그 밖의 조건이 동일한 것을 비교하면, 전지 특성이 보다 양호해졌다 (예를 들어, 실시예 1 과 실시예 22 및 23 의 비교).
또한, 정극재용 전구체의 소성을 대기압하가 아닌 소정의 가압하에서 실시한 실시예 24 에서는, 조성식에 있어서 산소를 더욱 과잉으로 포함한 정극 활물질이 최종적으로 제조되었기 때문에, 그 밖의 조건이 동일한 것과 비교하면, 전지 특성이 보다 양호해졌다 (예를 들어, 실시예 1 과 실시예 24 의 비교).
또, 비교예 11 및 12 는, 도 1 의 y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸이는 영역 내에 들어가지만, 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 의 범위 외였기 때문에, 전지 특성이 불량하였다.
비교예 1 ? 10 은, 도 1 의 y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸이는 영역 외여서, 전지 특성이 불량하였다. 또, 비교예 21 및 22 는, 도 1 의 y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸이는 영역 내에 들어가지만, 격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 의 범위 외였기 때문에, 전지 특성이 불량하였다.

Claims (5)

  1. 조성식 : Lix(NiyM1 -y)Oz
    (식 중, M 은, Mn, Co, Al, Mg, Cr, Ti, Fe, Nb, Cu 및 Zr 의 적어도 1 종이고, x 는 0.9 ? 1.2 이고, y 는 0.80 ? 0.89 이고, z 는 1.9 이상이다)
    로 나타내는 층 구조를 갖는 리튬 이온 전지용 정극 활물질로서,
    x 축을 격자 상수 a 로 하고, y 축을 Li 와 M 의 조성비 (Li/M) 로 한 그래프에 있어서, 상기 격자 상수 a 및 상기 조성비 (Li/M) 가, y=1.01, y=1.10, x=2.8748 및 x=2.87731 의 4 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있고,
    격자 상수 c 가 14.2 ? 14.25 인, 리튬 이온 전지용 정극 활물질.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자 상수 a 및 상기 조성비 (Li/M) 가, y=-20.833x+60.99, y=80x-229.07 및 y=-109.52x+315.99 의 3 개의 직선으로 둘러싸인 영역 내에 있는, 리튬 이온 전지용 정극 활물질.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    M 이, Ni, Co, Mn, 또는, Al 인, 리튬 이온 전지용 정극 활물질.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 리튬 이온 전지용 정극 활물질을 사용한, 리튬 이온 전지용 정극.
  5. 제 4 항에 기재된 리튬 이온 전지용 정극을 사용한, 리튬 이온 전지.
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