Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7144907B2 - Method for producing lithium germanium phosphate - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7144907B2 - Method for producing lithium germanium phosphate - Google Patents

Method for producing lithium germanium phosphate Download PDF

Info

Publication number
JP7144907B2
JP7144907B2 JP2020093649A JP2020093649A JP7144907B2 JP 7144907 B2 JP7144907 B2 JP 7144907B2 JP 2020093649 A JP2020093649 A JP 2020093649A JP 2020093649 A JP2020093649 A JP 2020093649A JP 7144907 B2 JP7144907 B2 JP 7144907B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
source
solvent
producing lithium
lithium germanium
germanium phosphate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020093649A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021187704A (en
JP2021187704A5 (en
Inventor
純也 深沢
透 畠
拓馬 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Chemical Industrial Co Ltd filed Critical Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority to JP2020093649A priority Critical patent/JP7144907B2/en
Priority to PCT/JP2021/019533 priority patent/WO2021241479A1/en
Publication of JP2021187704A publication Critical patent/JP2021187704A/en
Publication of JP2021187704A5 publication Critical patent/JP2021187704A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7144907B2 publication Critical patent/JP7144907B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/37Phosphates of heavy metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0561Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of inorganic materials only
    • H01M10/0562Solid materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

本発明は、固体電解質として有用なリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing lithium germanium phosphate useful as a solid electrolyte.

リチウム二次電池の安全性を高める1つの方法として、動作温度範囲が広く、大気中で安定な酸化物系固体電解質を用いる方法が検討されている。 As one method for improving the safety of lithium secondary batteries, a method using an oxide-based solid electrolyte that has a wide operating temperature range and is stable in the air is being studied.

酸化物系固体電解質としては、例えば、ガーネット型酸化物、NASICON型酸化物、ペロブスカイト型酸化物等が検討されている。 As oxide-based solid electrolytes, for example, garnet-type oxides, NASICON-type oxides, perovskite-type oxides, and the like have been investigated.

ナシコン(NASICON)構造を有するリン酸塩系の酸化物は、大気中で安定であり、特に、リン酸ゲルマニウムリチウムのゲルマニウムの一部をAl元素で置換したリン酸アルミニウムゲルマニウムリチウム(LAGP)はリチウムイオン伝導性が高いことから、固体電解質として注目されている材料の一つである(例えば、特許文献1~3参照)。 Phosphate-based oxides having a NASICON structure are stable in the atmosphere. In particular, lithium aluminum germanium phosphate (LAGP), in which part of germanium in lithium germanium phosphate is replaced with Al element, is lithium. Due to its high ionic conductivity, it is one of the materials attracting attention as a solid electrolyte (see Patent Documents 1 to 3, for example).

LAGPの製造方法として、例えば、炭酸リチウム、二酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム及びリン酸アンモニウムとを混合し、大気中で該混合物を焼成して固相反応によりLAGPを得る方法(例えば、特許文献1~3)が開示されている。また、下記特許文献4には、ゲルマニウム源として、GeOを用い、GeOをアンモニア等で水に溶解し、その溶液に水溶性のLi源、Al源及びP源とを含有させて得られる原料混合液から溶媒を除去し、次いで熱処理を行って非晶質のLAGPを得、次いで焼成を行ってLAGPを結晶化する方法等が開示されている。 As a method for producing LAGP, for example, lithium carbonate, germanium dioxide, aluminum oxide and ammonium phosphate are mixed, and the mixture is baked in the air to obtain LAGP by a solid phase reaction (for example, Patent Documents 1 to 3 ) is disclosed. Further, in Patent Document 4 below, GeO 2 is used as a germanium source, GeO 2 is dissolved in water with ammonia or the like, and the solution is made to contain a water-soluble Li source, an Al source and a P source. A method of removing the solvent from the raw material mixture, then heat-treating to obtain amorphous LAGP, and then calcining to crystallize the LAGP is disclosed.

特開2019-149298号公報、請求項1、0019~0020段落JP 2019-149298 A, claim 1, paragraphs 0019 to 0020 特開2013-157195号公報、請求項1、0042段落JP 2013-157195 A, claim 1, paragraph 0042 特開2009-140911号公報、請求項6、0044段落JP-A-2009-140911, claim 6, paragraph 0044 特開2019-46559号公報、請求項1JP 2019-46559 A, claim 1

しかしながら、上記特許文献1~3の固相法では、ゲルマニウム源とリン源とが均一に混合された原料混合物を得ることが難しく、このため、X線回折的に単相のものを工業的に有利に得ることが難しいという問題がある。また、特許文献4の方法では、工程が煩雑となり易く、また、廃液や廃ガスの処理の問題が生じ易く工業的に有利でない。 However, in the solid-phase methods of Patent Documents 1 to 3, it is difficult to obtain a raw material mixture in which the germanium source and the phosphorus source are uniformly mixed. There is a problem that it is difficult to obtain an advantage. In addition, the method of Patent Document 4 is not industrially advantageous because the process is likely to be complicated and the problem of disposal of waste liquid and waste gas is likely to occur.

従って、本発明の目的は、工業的に有利な方法で、X線回折的に単相のリン酸ゲルマニウムリチウムを得ることができるリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing lithium germanium phosphate which is industrially advantageous and which can obtain single-phase lithium germanium phosphate according to X-ray diffraction.

本発明者らは、上記実情に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、P源として亜リン酸を用いて、Li源、M源、Ge源及びP源が溶媒に溶解又は分散している原料混合液を調製し、次いで、原料混合液を加熱処理し、得られる反応前駆体を焼成することにより、容易にX線回折的に単相のリン酸ゲルマニウムリチウムが得られること。また、リン酸ゲルマニウムリチウムの製造において、P源として、リン酸を用いた場合には、焼成時に急激な体積膨張を伴うが、P源として亜リン酸を用いた場合には、焼成時の急激な体積膨張が無く、マイルドな焼成反応により単相のリン酸ゲルマニウムリチウムを得ることができること。更に、本発明の特に好ましい実施形態によれば、焼成条件により、焼成後のリン酸ゲルマニウムリチウムの坩堝への強固な付着を抑制することができ、回収も容易になることを見出し、本発明を完成するに到った。 In view of the above-mentioned circumstances, the present inventors have made intensive studies, and as a result, using phosphorous acid as a P source, a raw material mixture in which a Li source, an M source, a Ge source, and a P source are dissolved or dispersed in a solvent A single-phase lithium germanium phosphate can be easily obtained in terms of X-ray diffraction by preparing a liquid, then heat-treating the raw material mixed liquid, and calcining the resulting reaction precursor. In addition, in the production of lithium germanium phosphate, when phosphoric acid is used as the P source, rapid volumetric expansion occurs during firing. A single-phase lithium germanium phosphate can be obtained by a mild firing reaction without significant volume expansion. Furthermore, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, it was found that the strong adhesion of lithium germanium phosphate to the crucible after firing can be suppressed and recovery is facilitated, depending on the firing conditions. reached completion.

すなわち、本発明(1)は、下記一般式(1):
Li1+xGe2-x(PO (1)
(式中、0.0<x≦1.0であり、MはAl、Ga、Sc、Y、La、Fe、Cr、Ni、Mn、In及びCoから選ばれる1種又は2種以上の2価又は3価の金属元素を示す。)
で表されるナシコン(NASICON)構造を有するリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法であり、
Li源、M源、Ge源及びP源が、溶媒に溶解又は分散している原料混合液を調製する第一工程と、該原料混合液を加熱処理して、該原料混合液中の該溶媒の少なくとも一部を除去し、反応前駆体を調製する第二工程と、該反応前駆体を焼成する第三工程と、を有し、
該P源が亜リン酸であること、
を特徴とするリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。
That is, the present invention (1) is represented by the following general formula (1):
Li1 + xMxGe2 -x ( PO4) 3 (1)
(In the formula, 0.0 < x ≤ 1.0, and M is one or more selected from Al, Ga, Sc, Y, La, Fe, Cr, Ni, Mn, In and Co. Indicates a valent or trivalent metal element.)
A method for producing lithium germanium phosphate having a NASICON structure represented by
A first step of preparing a raw material mixture in which a Li source, an M source, a Ge source, and a P source are dissolved or dispersed in a solvent; A second step of removing at least part of the reaction precursor to prepare a reaction precursor, and a third step of firing the reaction precursor,
the P source is phosphorous acid;
A method for producing lithium germanium phosphate is provided.

また、本発明(2)は、前記Ge源が、二酸化ゲルマニウムであることを特徴とする(1)のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 The present invention (2) also provides the method for producing lithium germanium phosphate of (1), wherein the Ge source is germanium dioxide.

また、本発明(3)は、二酸化ゲルマニウムと、有機酸と、溶媒と、を含有するスラリーを加熱して、二酸化ゲルマニウムの溶解液を得る溶解工程を行い、次いで、該二酸化ゲルマニウムの溶解液に、前記Li源、前記M源及び前記P源を混合して、前記原料混合液を調製することにより、前記第一工程を行うことを特徴とする(2)のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 Further, in the present invention (3), a slurry containing germanium dioxide, an organic acid, and a solvent is heated to perform a dissolving step of obtaining a germanium dioxide solution, and then the germanium dioxide solution is , the Li source, the M source and the P source are mixed to prepare the raw material mixture to prepare the raw material mixture, thereby performing the first step. It provides.

また、本発明(4)は、前記有機酸が、カルボン酸であることを特徴とする(3)のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 The present invention (4) also provides the method for producing lithium germanium phosphate of (3), wherein the organic acid is a carboxylic acid.

また、本発明(5)は、前記第三工程において、少なくとも、前記反応前駆体を600~1000℃で焼成することを特徴とする(1)~(4)のいずれか記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 Further, according to the present invention (5), the lithium germanium phosphate according to any one of (1) to (4), wherein at least the reaction precursor is fired at 600 to 1000° C. in the third step. It is intended to provide a manufacturing method of.

また、本発明(6)は、前記第三工程において、前記反応前駆体を、350~550℃で焼成する仮焼成を行った後、次いで、600~1000℃で焼成する本焼成を行うことを特徴とする(1)~(4)いずれか記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 Further, in the present invention (6), in the third step, the reaction precursor is pre-fired at 350 to 550°C, and then main-fired at 600 to 1000°C. A method for producing lithium germanium phosphate according to any one of features (1) to (4) is provided.

また、本発明(7)は、前記一般式(1)の式中のMがAlであり、前記M源がAl源であることを特徴とする(1)~(6)いずれか記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 In addition, the present invention (7) is the phosphorus according to any one of (1) to (6), wherein M in the general formula (1) is Al, and the M source is an Al source. A method for producing lithium germanium acid is provided.

また、本発明(8)は、前記Al源がアルミナであることを特徴とする(7)のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供するものである。 The present invention (8) also provides the method for producing lithium germanium phosphate of (7), wherein the Al source is alumina.

本発明によれば、工業的に有利な方法で、X線回折的に単相のリン酸ゲルマニウムリチウムを得ることができるリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the lithium germanium phosphate which can obtain the single-phase lithium germanium phosphate by X-ray-diffraction by an industrially advantageous method can be provided.

実施例1及び比較例1の第三工程の仮焼成後の仮焼成品の状態を示す写真。4 is a photograph showing the state of the calcined product after calcining in the third step of Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1の仮焼成品のX線回折図。1 is an X-ray diffraction diagram of calcined products of Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1で得られたLAGPのX線回折図。1 is an X-ray diffraction diagram of LAGP obtained in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 実施例4及び比較例2の仮焼成品のX線回折図。FIG. 10 is an X-ray diffraction diagram of calcined products of Example 4 and Comparative Example 2; 実施例5で得られたLAGPのSEM写真。SEM photograph of LAGP obtained in Example 5. FIG.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法は、下記一般式(1):
Li1+xGe2-x(PO (1)
(式中、0.0<x≦1.0であり、MはAl、Ga、Sc、Y、La、Fe、Cr、Ni、Mn、In及びCoから選ばれる1種又は2種以上の2価又は3価の金属元素を示す。)
で表されるナシコン(NASICON)構造を有するリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法であり、
Li源、M源、Ge源及びP源が、溶媒に溶解又は分散している原料混合液を調製する第一工程と、該原料混合液を加熱処理して、該原料混合液中の該溶媒の少なくとも一部を除去し、反応前駆体を調製する第二工程と、該反応前駆体を焼成する第三工程と、を有し、
該P源が亜リン酸であること、
を特徴とするリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法である。
The present invention will be described below based on its preferred embodiments.
The method for producing lithium germanium phosphate of the present invention comprises the following general formula (1):
Li1 + xMxGe2 -x ( PO4) 3 (1)
(In the formula, 0.0 < x ≤ 1.0, and M is one or more selected from Al, Ga, Sc, Y, La, Fe, Cr, Ni, Mn, In and Co. Indicates a valent or trivalent metal element.)
A method for producing lithium germanium phosphate having a NASICON structure represented by
A first step of preparing a raw material mixture in which a Li source, an M source, a Ge source, and a P source are dissolved or dispersed in a solvent; A second step of removing at least part of the reaction precursor to prepare a reaction precursor, and a third step of firing the reaction precursor,
the P source is phosphorous acid;
A method for producing lithium germanium phosphate characterized by

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法により得られるリン酸ゲルマニウムリチウムは、下記一般式(1):
Li1+xGe2-x(PO (1)
(式中、0.0<x≦1.0であり、MはAl、Ga、Sc、Y、La、Fe、Cr、Ni、Mn、In及びCoから選ばれる1種又は2種以上の2価又は3価の金属元素を示す。)
で表されるナシコン(NASICON)構造を有するリン酸ゲルマニウムリチウムである。
The lithium germanium phosphate obtained by the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention has the following general formula (1):
Li1 + xMxGe2 -x ( PO4) 3 (1)
(In the formula, 0.0 < x ≤ 1.0, and M is one or more selected from Al, Ga, Sc, Y, La, Fe, Cr, Ni, Mn, In and Co. Indicates a valent or trivalent metal element.)
Lithium germanium phosphate having a NASICON structure represented by

一般式(1)の式中のxは、0.0<x≦1.0、好ましくは0.1≦x≦0.5、特に好ましくは0.2≦x≦0.4である。一般式(1)の式中のMは、例えば、リチウムイオン伝導率等の性能を向上させることを目的として含有させる金属元素である。Mは、2価又は3価の金属元素であり、Al、Ga、Sc、Y、La、Fe、Cr、Ni、Mn、In及びCoから選ばれる1種又は2種以上の金属元素を示し、Alであることが特に好ましい。 x in the general formula (1) satisfies 0.0<x≤1.0, preferably 0.1≤x≤0.5, and particularly preferably 0.2≤x≤0.4. M in the general formula (1) is, for example, a metal element contained for the purpose of improving performance such as lithium ion conductivity. M is a divalent or trivalent metal element and represents one or more metal elements selected from Al, Ga, Sc, Y, La, Fe, Cr, Ni, Mn, In and Co, Al is particularly preferred.

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法に係る第一工程は、溶媒に、Li源、M源、Ge源及びP源を混合し攪拌して、Li源、M源、Ge源及びP源を、溶媒に溶解又は分散させることにより、原料混合液を調製する工程である。第一工程において、Li源、M源、Ge源及びP源を、溶媒に、混合し攪拌して、溶解又は分散させる方法は、特に制限されない。 In the first step of the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, a Li source, an M source, a Ge source and a P source are mixed with a solvent and stirred to obtain a Li source, an M source, a Ge source and a P source. , dissolving or dispersing in a solvent to prepare a raw material mixture. In the first step, the method of dissolving or dispersing the Li source, the M source, the Ge source and the P source in the solvent by mixing and stirring is not particularly limited.

第一工程に係るLi源としては、水酸化リチウム、炭酸リチウム、酸化リチウム、有機酸リチウム等が挙げられ、これらのうち、水酸化リチウムが水溶媒に溶解した状態で存在させることができ、また、工業的に入手が容易である観点から好ましい。 Examples of the Li source for the first step include lithium hydroxide, lithium carbonate, lithium oxide, and lithium organic oxide. Of these, lithium hydroxide can be dissolved in an aqueous solvent, and , is preferable from the viewpoint of industrial availability.

第一工程に係るM源としては、例えば、M元素を含む酸化物、水酸化物、炭酸塩、有機酸塩、硝酸塩、リン酸塩等が挙げられる。特にM元素がAlである場合は、Al源は、アルミナ(Al)であることが、工業的に入手しやすく、反応性に優れ、また、残留する不純物の懸念が少ない等の観点から好ましい。 Examples of the M source related to the first step include oxides, hydroxides, carbonates, organic acid salts, nitrates, phosphates, etc. containing the M element. In particular, when the M element is Al, the Al source is alumina (Al 2 O 3 ), which is easily available industrially, has excellent reactivity, and has little concern about residual impurities. preferred from

第一工程に係るGe源としては、例えば、硫酸ゲルマニウム、塩化ゲルマニウム、硝酸ゲルマニウム、ゲルマニウム酸カリウム、二酸化ゲルマニウム等が挙げられ、二酸化ゲルマニウムが、特に工業的に入手しやすく、反応性に優れ、また、残留する不純物の懸念が少ない等の観点から好ましい。 The Ge source for the first step includes, for example, germanium sulfate, germanium chloride, germanium nitrate, potassium germanate, germanium dioxide, etc. Germanium dioxide is particularly industrially easy to obtain, excellent in reactivity, and , there is little concern about residual impurities.

第一工程に係るP源は、亜リン酸である。亜リン酸は、工業的に入手できるものであれば、特に制限はない。亜リン酸は水溶液であってもよい。 The P source for the first step is phosphorous acid. Phosphorous acid is not particularly limited as long as it is industrially available. The phosphorous acid may be an aqueous solution.

また、Li源、M源、Ge源及びP源の製造履歴は問わないが、高純度のリン酸ゲルマニウムリチウムを製造するために、可及的に不純物含有量が少ないものであることが好ましい。また、Li源、M源、Ge源のうち、溶媒に不溶なものは、反応前駆体の反応性を高めるため、レーザー回折法により求められる平均粒子径が10μm以下であること好ましく、0.1~5μmであることが特に好ましい。 In addition, although the production history of the Li source, M source, Ge source, and P source does not matter, it is preferable that the impurity content is as low as possible in order to produce high-purity lithium germanium phosphate. In addition, among the Li source, M source, and Ge source, those that are insoluble in the solvent preferably have an average particle size of 10 μm or less, as determined by laser diffraction, in order to increase the reactivity of the reaction precursor. ~5 μm is particularly preferred.

第一工程に係る溶媒は、水溶媒、あるいは、水と親水性有機溶媒の混合溶媒であってもよい。親水性有機溶媒としては、原料に対して不活性なものであれば特に制限されず、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール、メチルエチルケトン等が挙げられる。水と親水性有機溶媒の混合溶媒の場合、水と親水性有機溶媒の混合比は適宜選択される。 The solvent in the first step may be a water solvent or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent. The hydrophilic organic solvent is not particularly limited as long as it is inert to the raw material, and examples thereof include alcohols such as ethanol, propanol and butanol, and methyl ethyl ketone. In the case of a mixed solvent of water and hydrophilic organic solvent, the mixing ratio of water and hydrophilic organic solvent is appropriately selected.

原料混合液中の亜リン酸濃度は、P原子換算で1.4~1.8モル/L、好ましくは1.5~1.7モル/Lである。また、一般式(1)の組成となるように、原料混合液中のLi源、M源及びGe源の含有量を調整することにより、Li源中のLi原子、M源中のM原子、Ge源中のGe原子及びP源中のP原子のモル比を、適宜調整することが好ましい。 The phosphorous acid concentration in the raw material mixture is 1.4 to 1.8 mol/L, preferably 1.5 to 1.7 mol/L, in terms of P atoms. Further, by adjusting the contents of the Li source, M source and Ge source in the raw material mixture so that the composition of the general formula (1) is obtained, Li atoms in the Li source, M atoms in the M source, It is preferable to appropriately adjust the molar ratio of Ge atoms in the Ge source and P atoms in the P source.

原料混合液において、Li源、M源、Ge源及びP源は、溶媒に溶解又は分散している。原料混合液は、スラリー状のものであっても、各原料が溶媒に溶解した溶液状のものであってもよい。 In the raw material mixture, the Li source, M source, Ge source and P source are dissolved or dispersed in the solvent. The raw material mixture may be in the form of a slurry or a solution in which each raw material is dissolved in a solvent.

原料混合液がスラリー状である場合、原料混合液中の固形分の濃度は、好ましくは30~70質量%、特に好ましくは40~60質量%である。原料混合液中の固形分の濃度が上記範囲にあることより、反応効率が高くなり、スラリーの粘度が高くなり過ぎない。 When the raw material mixture is in the form of a slurry, the concentration of solids in the raw material mixture is preferably 30 to 70% by mass, particularly preferably 40 to 60% by mass. Since the concentration of the solid content in the raw material mixed liquid is within the above range, the reaction efficiency is increased and the viscosity of the slurry is not excessively increased.

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法において、Ge源として二酸化ゲルマニウムを用いる場合は、第一工程において、水溶媒又は水系溶媒に二酸化ゲルマニウムを溶解させて、Ge源が溶媒に溶解した溶解液を用いることが、反応性がいっそう優れた反応前駆体を得ることができる観点から、特に好ましい。 In the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, when germanium dioxide is used as the Ge source, in the first step, germanium dioxide is dissolved in an aqueous solvent or an aqueous solvent, and a solution in which the Ge source is dissolved in the solvent is prepared. Use is particularly preferred from the viewpoint of obtaining a reaction precursor with even better reactivity.

第一工程において、Ge源が水溶媒に溶解した溶解液を用いる方法としては、二酸化ゲルマニウムを水溶媒又は水系溶媒に溶解させて、二酸化ゲルマニウムの溶解液を得る溶解工程を行い、次いで、二酸化ゲルマニウム水溶液に、Li源、M源及びP源を混合して、原料混合液を調製することにより、第一工程を行う方法が挙げられる。 As a method of using a solution in which a Ge source is dissolved in an aqueous solvent in the first step, germanium dioxide is dissolved in an aqueous solvent or an aqueous solvent to obtain a solution of germanium dioxide. A method of performing the first step by mixing an aqueous solution with a Li source, an M source, and a P source to prepare a raw material mixed solution is exemplified.

二酸化ゲルマニウムを水溶媒に溶解する方法として、アンモニア水を用いる方法(特開2019-46559号公報)があるが、廃水や廃ガスの処理の問題がある。それに対して、有機酸は後述する第三工程の焼成により反応系からCOガスとして除去されるため、溶解工程では、水溶媒又は水系溶媒に二酸化ゲルマニウムを溶解させるのに、有機酸を用いる方法が好ましい。本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法において、溶解工程により得られる二酸化ゲルマニウムが水溶媒又は水系溶媒に溶解した溶解液を用いることが、廃水や廃ガスの処理の問題が生じ難く、また、このGe源が水溶媒に溶解した溶解液を用いると、Ge源の反応性をいっそう高めた反応前駆体を得ることができる観点から特に好ましい。 As a method of dissolving germanium dioxide in a water solvent, there is a method using ammonia water (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-46559), but there is a problem of waste water and waste gas treatment. On the other hand, since the organic acid is removed as CO2 gas from the reaction system by the calcination in the third step, which will be described later, in the dissolution step, the method of using an organic acid to dissolve germanium dioxide in an aqueous solvent or an aqueous solvent is preferred. In the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, using a solution obtained by dissolving germanium dioxide obtained in the dissolution step in an aqueous solvent or an aqueous solvent makes it difficult to cause the problem of waste water or waste gas treatment, and furthermore, The use of a solution in which the Ge source is dissolved in a water solvent is particularly preferable from the viewpoint of obtaining a reaction precursor in which the reactivity of the Ge source is further enhanced.

第一工程において、Ge源が水溶媒又は水系溶媒に溶解した溶解液を用いる方法としては、二酸化ゲルマニウムと、有機酸と、溶媒と、を含有するスラリーを加熱して、二酸化ゲルマニウムの溶解液を得る溶解工程を行い、次いで、二酸化ゲルマニウムの溶解液に、Li源、M源及びP源を混合して、原料混合液を調製することにより、第一工程を行う方法が挙げられる。 In the first step, as a method of using a solution in which the Ge source is dissolved in an aqueous solvent or an aqueous solvent, a slurry containing germanium dioxide, an organic acid, and a solvent is heated to obtain a solution of germanium dioxide. A method of performing the first step by performing a dissolving step to obtain and then mixing a Li source, an M source and a P source with a solution of germanium dioxide to prepare a raw material mixed solution.

溶解工程に係る有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、グリコール酸、乳酸、グルコン酸等のモノカルボン酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸等のジカルボン酸、カルボキシル基の数が3であるクエン酸等のカルボン酸が挙がられ、これらは1種単独であっても又は2種以上の併用であってもよい。これらの中、シュウ酸が水溶媒への溶解度性に優れ、二酸化ゲルマニウムを溶解性させる能力が高く、また、後述する第三工程の焼成で容易に分解し、反応系から除去が容易である観点で好ましい。 Examples of organic acids involved in the dissolution step include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, glycolic acid, lactic acid, and gluconic acid; dicarboxylic acids such as oxalic acid, maleic acid, malonic acid, malic acid, tartaric acid, and succinic acid; Examples thereof include carboxylic acids having 3 groups such as citric acid, and these may be used singly or in combination of two or more. Among these, oxalic acid is highly soluble in water solvents, has a high ability to dissolve germanium dioxide, and is easily decomposed by firing in the third step described later, and is easy to remove from the reaction system. is preferred.

有機酸の添加量は、二酸化ゲルマニウムに対する有機酸中のC原子のモル比(C/GeO)で4~8、好ましくは5~7であることが、迅速に二酸化ゲルマニウムを水溶媒に溶解することができ、また、経済性の観点から好ましい。 The amount of the organic acid to be added is 4 to 8, preferably 5 to 7 in terms of the molar ratio of C atoms in the organic acid to germanium dioxide (C/GeO 2 ). It is preferable from an economical point of view.

溶解工程に係る溶媒は、水溶媒、あるいは、水と親水性有機溶媒の混合溶媒(水系溶媒とも記載する。)であってもよい。親水性有機溶媒としては、原料に対して不活性なものであれば特に制限されず、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール、メチルエチルケトンなどが挙げられる。水系溶媒(水と親水性有機溶媒の混合溶媒)の場合、水と親水性有機溶媒の混合比は適宜選択される。 The solvent used in the dissolving step may be a water solvent or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent (also referred to as an aqueous solvent). The hydrophilic organic solvent is not particularly limited as long as it is inert to the raw material, and examples thereof include alcohols such as ethanol, propanol and butanol, and methyl ethyl ketone. In the case of an aqueous solvent (a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent), the mixing ratio of water and hydrophilic organic solvent is appropriately selected.

溶解工程に係る二酸化ゲルマニウムの添加量は、溶媒100質量部に対して二酸化ゲルマニウムが10~40質量部、好ましくは20~30質量部であることが反応効率とスラリーの粘度上昇を防止する観点から好ましい。 The amount of germanium dioxide added in the dissolution step is 10 to 40 parts by mass, preferably 20 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the solvent, from the viewpoint of reaction efficiency and preventing an increase in viscosity of the slurry. preferable.

溶解工程における加熱温度は、40~90℃、好ましくは50~80℃であることが、溶解速度を高める観点から好ましい。また、溶解工程における加熱時間は、溶解工程において臨界的ではないが、好ましくは1時間以上、特に好ましくは1~3時間であることが、満足の行く諸物性を有する二酸化ゲルマニウムが水溶媒に溶解した溶解液を得ることができる点で好ましい。 The heating temperature in the dissolution step is preferably 40 to 90° C., preferably 50 to 80° C., from the viewpoint of increasing the dissolution rate. In addition, the heating time in the dissolving step is not critical in the dissolving step, but it is preferably 1 hour or more, particularly preferably 1 to 3 hours. It is preferable in that a dissolved solution can be obtained.

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法に係る第一工程において、溶解工程を行った場合、溶解工程を行った後、溶解工程で得られる「二酸化ゲルマニウムが水溶媒又は水系溶媒に溶解した溶解液」に、所定量のLi源、M源及びP源を添加し攪拌等を行うことにより、原料混合液を調製することができる。 In the first step according to the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, when the dissolving step is performed, after the dissolving step is performed, the "solution in which germanium dioxide is dissolved in an aqueous solvent or an aqueous solvent A raw material mixed solution can be prepared by adding predetermined amounts of Li source, M source and P source to ", and stirring the mixture.

なお、溶解工程で得られる二酸化ゲルマニウムが水溶媒又は水系溶媒に溶解した溶解液に、Li源、M源及びP源を添加する温度は、特に制限はなく、室温であってもよい。また、溶解工程において、該溶解液の冷却を行わずそのままの温度を維持した状態でLi源、M源及びP源を添加してもよく、あるいは、後述する第二工程の加熱処理の温度まで該溶解液を昇温した後、あるいは、昇温過程でLi源、M源及びP源を添加してもよい。 The temperature at which the Li source, the M source and the P source are added to the solution of germanium dioxide obtained in the dissolving step in an aqueous solvent or aqueous solvent is not particularly limited, and may be room temperature. In addition, in the dissolution step, the Li source, M source and P source may be added while the temperature of the solution is maintained as it is without cooling, or until the temperature of the heat treatment in the second step described later is reached. The Li source, M source and P source may be added after the temperature of the solution is raised or during the temperature raising process.

第二工程は、第一工程で得られる原料混合液を加熱処理して、原料混合液中の溶媒の少なくも一部を除去して、反応前駆体を調製する工程である。 The second step is a step of heat-treating the raw material mixture obtained in the first step to remove at least part of the solvent in the raw material mixture to prepare a reaction precursor.

第二工程では、第一工程で得られる原料混合液を加熱処理して、原料混合液中の溶媒の少なくとも一部を除去して、ペースト状の反応前駆体を得る。なお、本発明において、ペースト状とは、粘稠な状態であることを言う。従って、本発明では、第二工程において、反応前駆体中の全ての溶媒を除去する必要はない。通常は、反応前駆体中の溶媒の含有量は30質量%以下、好ましくは20質量%以下であれば、満足の行く諸物性のペースト状の反応前駆体を得ることができる。 In the second step, the raw material mixture obtained in the first step is heat-treated to remove at least part of the solvent in the raw material mixture to obtain a pasty reaction precursor. In the present invention, the term "paste" refers to a viscous state. Therefore, in the present invention, it is not necessary to remove all the solvent in the reaction precursor in the second step. Generally, if the solvent content in the reaction precursor is 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less, a pasty reaction precursor with satisfactory physical properties can be obtained.

第二工程係る加熱処理における加熱温度は、溶媒を除去できる温度であれば特に制限はないが、通常は100~150℃、好ましくは110~140℃であることが、効率的に水溶媒を除去する観点から好ましい。第二工程における加熱処理での加熱時間は、特に制限はなく、原料混合液がペースト状となるまで行えばよい。原料混合液の原料濃度や加熱処理における加熱の温度によっても異なるが、例えば、原料混合液の原料濃度が40~60質量%で、加熱処理における加熱温度が120~130℃である場合は、加熱時間は、1時間以上、好ましくは1~4時間であることにより、満足の行く諸物性のペースト状の反応前駆体を得ることができる点で好ましい。 The heating temperature in the heat treatment according to the second step is not particularly limited as long as it is a temperature that can remove the solvent, but it is usually 100 to 150 ° C., preferably 110 to 140 ° C. It is effective to remove the water solvent. It is preferable from the viewpoint of The heating time in the heat treatment in the second step is not particularly limited, and may be performed until the raw material mixture becomes a paste. Although it varies depending on the raw material concentration of the raw material mixture and the heating temperature in the heat treatment, for example, when the raw material concentration of the raw material mixture is 40 to 60% by mass and the heating temperature in the heat treatment is 120 to 130 ° C., heating The time is 1 hour or more, preferably 1 to 4 hours, in that a pasty reaction precursor having satisfactory physical properties can be obtained.

第三工程は、第二工程で得られた反応前駆体を焼成して、リン酸ゲルマニウムリチウムを得る工程である。 The third step is a step of calcining the reaction precursor obtained in the second step to obtain lithium germanium phosphate.

第三工程では、少なくとも、反応前駆体を、600~1000℃、好ましくは650~850℃で焼成することが 単相の前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムを得易くなる点で好ましい。この理由は、焼成温度が上記温度より低いと、前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの合成が不十分となる傾向があり、また、上記温度を超えると、前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの粒子成長が進み、微粒子が得難くなる傾向があるからである。 In the third step, firing at least the reaction precursor at 600 to 1000° C., preferably 650 to 850° C. makes it easier to obtain the single-phase lithium germanium phosphate represented by the general formula (1). is preferred. The reason for this is that if the firing temperature is lower than the above temperature, the synthesis of lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) tends to be insufficient, and if the above temperature is exceeded, the general formula ( This is because the particles of lithium germanium phosphate represented by 1) tend to grow, making it difficult to obtain fine particles.

第三工程において、反応前駆体を焼成する焼成時間は、特に制限されず、X線回折的に前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムが生成するのに十分な時間焼成を行う。第三工程においては、多くの場合、反応前駆体を、600~1000℃、好ましくは650~850℃で焼成する時間が、3時間以上、好ましくは3~10時間であることにより、満足の行く諸物性の焼成品を得ることができる。また、第三工程において、反応前駆体を焼成する焼成雰囲気は、特に制限されず、不活性ガス雰囲気下、真空雰囲気下、酸化性ガス雰囲気下、大気中のいずれであってもよい。 In the third step, the firing time for firing the reaction precursor is not particularly limited, and the firing is performed for a time sufficient to form the lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) in terms of X-ray diffraction. . In the third step, in many cases, the time for calcining the reaction precursor at 600 to 1000° C., preferably 650 to 850° C., is 3 hours or more, preferably 3 to 10 hours. A fired product with various physical properties can be obtained. Moreover, in the third step, the firing atmosphere for firing the reaction precursor is not particularly limited, and may be an inert gas atmosphere, a vacuum atmosphere, an oxidizing gas atmosphere, or the atmosphere.

第三工程では、焼成を1回行ってもよいし、所望により複数回行ってもよい。或いは、第三工程では、粉体特性を均一にする目的で、一度焼成したものを粉砕し、次いで再度、焼成を行ってもよい。 In the third step, firing may be performed once, or may be performed multiple times as desired. Alternatively, in the third step, for the purpose of uniforming the powder characteristics, the material that has been fired once may be pulverized and then fired again.

また、本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法では、第三工程の焼成時にリン酸ゲルマニウムリチウムが坩堝に付着し、目的物を回収することが難しくなる場合がある。本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法では、第三工程において、反応前駆体を、低温で焼成した後、次いで、高温で焼成することにより、焼成時にリン酸ゲルマニウムリチウムが坩堝に付着するのを抑制し、容易に目的とするリン酸ゲルマニウムリチウムを坩堝等から回収することができるため、工業的に有利となる。 In addition, in the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, lithium germanium phosphate may adhere to the crucible during firing in the third step, making it difficult to recover the desired product. In the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention, in the third step, the reaction precursor is fired at a low temperature and then at a high temperature to prevent lithium germanium phosphate from adhering to the crucible during firing. This is industrially advantageous because it suppresses the formation of the desired lithium germanium phosphate and allows the target lithium germanium phosphate to be easily recovered from the crucible or the like.

このような第三工程としては、反応前駆体を、350~550℃で焼成する仮焼成を行った後、次いで、600~1000℃で焼成する本焼成を行う第三工程(以下、第三工程の第一形態とも記載する。)が挙げられる。 As such a third step, the reaction precursor is calcined at 350 to 550 ° C., and then subjected to main calcination at 600 to 1000 ° C. A third step (hereinafter referred to as the third step Also described as the first form of.).

第三工程の第一形態における仮焼成の焼成温度は、350~550℃、好ましくは400~550℃、特に好ましくは450~550℃であることが、ペースト状の反応前駆体を固形物にでき、且つ、容器に強固に固着せず、剥離性を保てるという観点から好ましい。また、第三工程の第一形態における仮焼成の焼成時間は、特に制限されず、3時間以上、好ましくは3~10時間であることが、満足の行く諸物性の仮焼成品を得ることができる点で好ましい。第三工程の第一形態における仮焼成の焼成雰囲気は、特に制限されず、不活性ガス雰囲気下、真空雰囲気下、酸化性ガス雰囲気下、大気中のいずれであってもよい。 The firing temperature of the calcination in the first form of the third step is 350 to 550° C., preferably 400 to 550° C., particularly preferably 450 to 550° C., so that the paste-like reaction precursor can be solidified. Moreover, it is preferable from the viewpoint of maintaining releasability without firmly adhering to the container. In addition, the calcination time of calcination in the first form of the third step is not particularly limited, and it is 3 hours or more, preferably 3 to 10 hours, to obtain a calcination product with satisfactory physical properties. It is preferable in that it can be done. The calcination atmosphere of the calcination in the first form of the third step is not particularly limited, and may be an inert gas atmosphere, a vacuum atmosphere, an oxidizing gas atmosphere, or the atmosphere.

そして、第三工程の第一形態における仮焼成において、仮焼成品に含まれる化合物は、反応が複雑で不明であるが、少なくとも仮焼成品をX線回析分析したときに、何らかの結晶物の回折ピークが観察される。X線回析分析で検出される結晶物としては、仮焼成の温度により異なるが、第三工程の第一形態において、好ましい仮焼成の温度範囲で仮焼成を行った場合は、前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの他に、GeP、リチウム-M-リンの複合酸化物(例えば、LiMP等)等の結晶物が含有される。 In the calcination in the first form of the third step, the reaction of the compound contained in the calcined product is complicated and unknown, but at least when the calcined product is analyzed by X-ray diffraction, some kind of crystalline substance Diffraction peaks are observed. The crystal substance detected by X-ray diffraction analysis varies depending on the calcination temperature, but in the first mode of the third step, when calcination is performed in a preferable calcination temperature range, the general formula ( In addition to the lithium germanium phosphate represented by 1), crystals such as GeP 2 O 7 and lithium-M-phosphorus composite oxides (eg, LiMP 2 O 7 etc.) are contained.

仮焼成後は、室温まで冷却し、得られる仮焼成品を粉砕処理或いは解砕処理することが、各成分を均一にし、その後の焼成により目的物としてX線回折的に単相のものが得られ易いという点で好ましい。 After calcining, the product is cooled to room temperature, and the obtained calcined product is pulverized or crushed to homogenize each component. It is preferable in that it is easy to be broken.

粉砕処理及び解砕処理の方法は、特に制限はなく、常法の方法を用いることができる。粉砕処理及び解砕処理は、乾式であっても、湿式の処理であってもよい。湿式粉砕装置としては、例えば、ボールミル、ビーズミル等が挙げられる。乾式粉砕装置としては、例えば、ジェットミル、ピンミル、ロールミル、ボールミル、ビーズミル等の公知の粉砕或いは解砕装置が挙げられる。また、実験室レベルでは、家庭用ミキサーや乳鉢等での粉砕処理或いは解砕処理でも十分である。 There are no particular restrictions on the methods of pulverization and crushing, and conventional methods can be used. The pulverization treatment and crushing treatment may be dry or wet. Examples of wet pulverizers include ball mills and bead mills. Examples of dry pulverizing devices include known pulverizing or pulverizing devices such as jet mills, pin mills, roll mills, ball mills and bead mills. Further, at the laboratory level, pulverization or pulverization using a household mixer, mortar, or the like is sufficient.

次いで、第三工程の第一形態では、仮焼成後に本焼成を行う。第三工程の第一形態に係る本焼成では、仮焼成品を、600~1000℃、好ましくは650~850℃で本焼成することが 単相の前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムを得易くなる点で好ましい。この理由は、本焼成のおける焼成温度が、上記範囲より低いと、前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの合成が不十分となる傾向があり、また、上記範囲を超えると、前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの粒子成長が進み、微粒子を得難くなる傾向があるからである。 Next, in the first form of the third step, main firing is performed after temporary firing. In the main firing according to the first form of the third step, the temporarily fired product is main fired at 600 to 1000 ° C., preferably at 650 to 850 ° C. Single-phase phosphoric acid represented by the general formula (1) It is preferable in that it becomes easy to obtain germanium lithium. The reason for this is that if the firing temperature in the main firing is lower than the above range, the synthesis of the lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) tends to be insufficient, and if it exceeds the above range, This is because the particles of the lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) tend to grow, making it difficult to obtain fine particles.

また、第三工程の第一形態における本焼成の焼成時間は、特に制限されず、単相の前記一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムが得られるまで、十分に行う必要がある。第三工程の第一形態における本焼成では、多くの場合、600~1000℃、好ましくは650~850℃で、焼成時間は、3時間以上、好ましくは3~10時間である。第三工程の第一形態における本焼成の焼成雰囲気は、特に制限されず、不活性ガス雰囲気下、真空雰囲気下、酸化性ガス雰囲気下、大気中のいずれであってもよい。 In addition, the firing time of the main firing in the first form of the third step is not particularly limited, and it is necessary to sufficiently perform until the single-phase lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) is obtained. . In the main firing in the first form of the third step, in many cases, the temperature is 600 to 1000° C., preferably 650 to 850° C., and the firing time is 3 hours or more, preferably 3 to 10 hours. The firing atmosphere for the main firing in the first form of the third step is not particularly limited, and may be any of an inert gas atmosphere, a vacuum atmosphere, an oxidizing gas atmosphere, and the air.

第三工程の第一形態では、仮焼成及び本焼成を1回行ってもよいし、所望により複数回行ってもよい。あるいは、第三工程の第一形態では、粉体特性を均一にする目的で、一度本焼成したものを粉砕し、次いで再度、本焼成を行ってもよい。 In the first form of the third step, calcination and main calcination may be performed once, or may be performed multiple times as desired. Alternatively, in the first form of the third step, for the purpose of uniforming the powder characteristics, the material that has been calcined once may be pulverized and then calcined again.

第三工程において、焼成後、適宜冷却し、必要に応じ粉砕、解砕、分級等を行い、目的とする一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムを得る。 In the third step, after sintering, the product is appropriately cooled, and pulverized, pulverized, classified, etc., as necessary, to obtain the target lithium germanium phosphate represented by the general formula (1).

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法は、P源として亜リン酸を用いることを一つの特徴とする。P源としてリン酸を用いた場合は、加熱によりリン酸は容易に脱水縮合し易く、各原料との反応よりも優先的に脱水縮合するため、例えば、P源としてリン酸を用いて調製された反応前駆体を、例えば210℃或いは500℃で熱処理するとほぼ非晶質のものが得られる(図2、図4参照)。これに対してP源として亜リン酸を用いて調製された反応前駆体を、例えば210℃或いは500℃で熱処理すると結晶物の回折ピークが観察される(図2、図4参照)。このことは、本発明者らは、P源として亜リン酸を用いた場合は、リン同士の脱水縮合よりも一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムの生成反応が優先的に進むためと考えている。 One feature of the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention is that phosphorous acid is used as the P source. When phosphoric acid is used as the P source, phosphoric acid is easily dehydrated and condensed by heating, and the dehydration condensation occurs preferentially over the reaction with each raw material. By heat-treating the reaction precursor at, for example, 210° C. or 500° C., a substantially amorphous one can be obtained (see FIGS. 2 and 4). On the other hand, when a reaction precursor prepared using phosphorous acid as a P source is heat-treated at, for example, 210° C. or 500° C., diffraction peaks of crystals are observed (see FIGS. 2 and 4). The present inventors have found that when phosphorous acid is used as the P source, the formation reaction of lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) proceeds preferentially over the dehydration condensation between phosphorus. I think it's because

更に、P源として亜リン酸を用いたときは、P源としてリン酸を用いたときに比べて、反応前駆体を熱処理した時に熱処理品の体積膨張が抑制される。これはP源としてリン酸を用いた場合は、熱処理により脱水反応が進行して粘性液体であるポリリン酸が生成するため、水溶媒や脱水縮合で発生する水蒸気や原料の分解や反応に伴うガスがポリリン酸の高粘性液体内に閉じ込められ発泡状態となり、急激な体積膨張が起こるものと考えられる。 Furthermore, when phosphorous acid is used as the P source, the volume expansion of the heat-treated product is suppressed when the reaction precursor is heat-treated, compared to when phosphoric acid is used as the P source. This is because when phosphoric acid is used as the P source, the dehydration reaction proceeds by heat treatment and polyphosphoric acid, which is a viscous liquid, is generated. is confined in the highly viscous liquid of polyphosphoric acid, resulting in a foamed state and rapid volume expansion.

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法により得られる一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムは、X線回折的に単相である。更に本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法により得られる一般式(1)で表されるリン酸ゲルマニウムリチウムは、レーザー回折法により求められる平均粒子径が、好ましくは0.5~10μm、特に好ましくは1~5μmであり、BET比表面積が、好ましくは1~15m/g、特に好ましくは2~10m/gであることが、粉体特性に優れ、取り扱いも容易となる観点から好ましい。 The lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) obtained by the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention is single-phase in X-ray diffraction. Furthermore, the lithium germanium phosphate represented by the general formula (1) obtained by the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention has an average particle size of preferably 0.5 to 10 μm, particularly preferably 0.5 to 10 μm, as determined by a laser diffraction method. is 1 to 5 μm, and the BET specific surface area is preferably 1 to 15 m 2 /g, particularly preferably 2 to 10 m 2 /g, from the viewpoint of excellent powder properties and easy handling.

本発明のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法により得られるリン酸ゲルマニウムリチウムは、二次電池の固体電解質或いは正極、負極材料として好適に利用される。 Lithium germanium phosphate obtained by the method for producing lithium germanium phosphate of the present invention is suitably used as a solid electrolyte, positive electrode, or negative electrode material for secondary batteries.

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<Al源の調製>
アルミナをボールミルにより、湿式粉砕処理を行い、実施例で用いるアルミナスラリーを調製した。
調製したアルミナスラリーは、固形分の濃度が8質量%であり、レーザー回折法により求められる固形分の平均粒子径は1.3μmであった。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<Preparation of Al source>
Alumina was wet pulverized by a ball mill to prepare an alumina slurry used in Examples.
The prepared alumina slurry had a solid content concentration of 8% by mass, and an average particle size of the solid content determined by a laser diffraction method was 1.3 μm.

<ナシコン(NASICON)構造を有するLi1.3Al0.3Ge1.7(PO(以下、「LAGP」と呼ぶ)の調整>
(実施例1)
<第一工程>
テフロン(登録商標)ライニングの500mlビーカーに純水100gを入れ、二酸化ゲルマニウム(GeO)30gを入れ攪拌した。
次いで、攪拌しながらシュウ酸2水和物104.15gを入れ、ヒーターで60℃まで加熱した。加熱後、60分後に二酸化ゲルマニウムが溶解して透明な溶液となった。
次いで、この60℃に維持された透明な溶液に、前記で調製したアルミナスラリー32.1g、亜リン酸39.85g及び水酸化リチウム1水和物8.84gの順に添加した。
<第二工程>
原料を添加後、そのままヒーター出力を上げて加熱を続け、液温が120℃になるまで濃縮し、ペースト状の反応前駆体175gを得た。なお、液温が120℃になるまで3時間を要した。ペースト状の反応前駆体の溶媒の含有量を乾燥減量法により測定した結果13質量%であった。
<第三工程>
耐熱性容器に、得られたペースト状の反応前駆体10gを仕込み、電気炉中で、大気雰囲気、210℃、4時間、仮焼成を行った。
仮焼成後、室温まで自然冷却し仮焼成品を回収した。なお、仮焼成品に体積膨張は見られなかった(図1参照)。また、回収は耐熱性容器を反転し、薬さじで掻き出すことで容易に仮焼成品を回収することができた。
次いで、回収した仮焼成品に乳鉢で粉砕処理を行って、粉砕処理品を得た。得られた粉砕処理品のX線回析図を図2に示す。仮焼成品に、結晶質のものが含有されていることを確認した。
次いで、得られた粉砕処理品5gをアルミナ坩堝に入れ、電気炉中で、大気雰囲気、800℃、4時間、本焼成を行って本焼成品を得た。本焼成後、アルミナ坩堝への全体的な固着が観察されたので、スパチュラで削り落とすことで本焼成品を全量回収し、乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、GeP等の異相の存在は確認されず、単相のLAGPであることが確認された(図3参照)。
<Preparation of Li 1.3 Al 0.3 Ge 1.7 (PO 4 ) 3 (hereinafter referred to as “LAGP”) having a NASICON structure>
(Example 1)
<First step>
100 g of pure water was put into a 500 ml beaker lined with Teflon (registered trademark), and 30 g of germanium dioxide (GeO 2 ) was added and stirred.
Then, 104.15 g of oxalic acid dihydrate was added while stirring, and heated to 60°C with a heater. 60 minutes after heating, the germanium dioxide dissolved to form a clear solution.
To this clear solution maintained at 60° C. was then added sequentially 32.1 g of the alumina slurry prepared above, 39.85 g of phosphorous acid and 8.84 g of lithium hydroxide monohydrate.
<Second step>
After the raw materials were added, heating was continued by increasing the output of the heater, and the mixture was concentrated until the liquid temperature reached 120° C. to obtain 175 g of a paste-like reaction precursor. It took 3 hours for the liquid temperature to reach 120°C. The content of the solvent in the paste-like reaction precursor was measured by the loss-on-drying method and found to be 13% by mass.
<Third step>
A heat-resistant container was charged with 10 g of the obtained paste-like reaction precursor, and calcined in an electric furnace in an air atmosphere at 210° C. for 4 hours.
After the calcination, the product was naturally cooled to room temperature and the calcined product was collected. No volumetric expansion was observed in the calcined product (see FIG. 1). In addition, the calcined product could be easily recovered by inverting the heat-resistant container and scraping it out with a scoop.
Next, the collected calcined product was pulverized in a mortar to obtain a pulverized product. FIG. 2 shows an X-ray diffraction diagram of the obtained pulverized product. It was confirmed that the calcined product contained crystalline substances.
Next, 5 g of the pulverized product thus obtained was placed in an alumina crucible and fired in an air atmosphere at 800° C. for 4 hours to obtain a fired product. After the main firing, since the whole adhesion to the alumina crucible was observed, the main fired product was scraped off with a spatula to collect the entire amount of the main fired product, and then pulverized with a mortar to obtain the main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained sintered product, the presence of a different phase such as GeP 2 O 7 was not confirmed, and it was confirmed to be a single-phase LAGP (see FIG. 3).

(実施例2)
第三工程の仮焼成の温度を250℃とした以外は、実施例1と同様にして本焼成品を得た。
なお、仮焼成品に体積膨張は見られなかった。仮焼成後の回収は耐熱性容器を反転し、薬さじで掻き出すことで容易に仮焼成品を回収することができた。
また、本焼成後、アルミナ坩堝への全体的な固着が観察されたので、スパチュラで削り落とすことで本焼成品の全量を回収し、乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、GeP等の異相の存在は確認されず、単相のLAGPであることが確認された。
(Example 2)
A main fired product was obtained in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the temporary firing in the third step was set to 250°C.
No volume expansion was observed in the calcined product. After calcination, the calcined product was easily collected by inverting the heat-resistant container and scraping it out with a scoop.
In addition, after the main firing, since the entire sticking to the alumina crucible was observed, the whole amount of the main fired product was recovered by scraping off with a spatula, and the main fired product was obtained by pulverizing with a mortar.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main fired product, the presence of a different phase such as GeP 2 O 7 was not confirmed, and it was confirmed to be a single-phase LAGP.

(実施例3)
第三工程の仮焼成の温度を400℃とした以外は、実施例1と同様にして本焼成品を得た。
なお、仮焼成品に体積膨張は見られなかった。仮焼成後の回収は耐熱性容器を反転し、薬さじで掻き出すことで容易に仮焼成品を回収することができた。
また、本焼成後、アルミナ坩堝へ部分的な固着が観察されたので、固着した部分をスパチュラで削り落とすことで本焼成品を全量回収し、乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、GeP等の異相の存在は確認されず、単相のLAGPであることが確認された。
(Example 3)
A main fired product was obtained in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the temporary firing in the third step was set to 400°C.
No volume expansion was observed in the calcined product. After calcination, the calcined product was easily collected by inverting the heat-resistant container and scraping it out with a scoop.
In addition, after the main firing, partial adhesion to the alumina crucible was observed, so the entire amount of the main fired product was recovered by scraping off the adhered portion with a spatula, and the main fired product was pulverized with a mortar to obtain the main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main fired product, the presence of a different phase such as GeP 2 O 7 was not confirmed, and it was confirmed to be a single-phase LAGP.

(実施例4)
第三工程の仮焼成の温度を500℃とした以外は、実施例1と同様にして本焼成品を得た。
仮焼成後の回収は耐熱性容器を反転することで容易に仮焼成品を回収することができた。
なお、仮焼成品に体積膨張は見られなかった。また、回収した仮焼成品を乳鉢で粉砕処理を行って、粉砕処理品を得た。得られた粉砕処理品のX線回析図を図4に示す。仮焼成品には、結晶質のものとしてLATP以外に、GeP、LiAlPの回折ピークが確認された。
また、本焼成後の回収はアルミナ坩堝を反転し、薬さじで掻き出すことで容易に内容物を全量回収することができた。次いで乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、GeP等の異相の存在は確認されず、単相のLAGPであることが確認された。
(Example 4)
A main fired product was obtained in the same manner as in Example 1, except that the temperature of the temporary firing in the third step was set to 500°C.
After calcination, the calcined product could be easily collected by turning over the heat-resistant container.
No volume expansion was observed in the calcined product. Further, the collected calcined product was pulverized in a mortar to obtain a pulverized product. FIG. 4 shows an X-ray diffraction diagram of the obtained pulverized product. In the calcined product, diffraction peaks of GeP 2 O 7 and LiAlP 2 O 7 were confirmed in addition to LATP as crystalline products.
In addition, the recovery after the main calcination could easily recover the entire content by inverting the alumina crucible and scraping it out with a scoop. Then, the product was pulverized in a mortar to obtain a main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main fired product, the presence of a different phase such as GeP 2 O 7 was not confirmed, and it was confirmed to be a single-phase LAGP.

(実施例5)
第三工程の仮焼成の温度を500℃とし、本焼成の温度を700℃とした以外は、実施例1と同様にして本焼成品を得た。
なお、仮焼成品に体積膨張は見られなかった。仮焼成後の回収は耐熱性容器を反転し、薬さじで掻き出すことで容易に仮焼成品を回収することができた。
また、本焼成後の回収はアルミナ坩堝を反転することで容易に内容物を回収することができた。次いで乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、GeP等の異相の存在は確認されず、単相のLAGPであることが確認された。
(Example 5)
A main fired product was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the temporary firing in the third step was set to 500°C and the temperature of the main firing was set to 700°C.
No volume expansion was observed in the calcined product. After calcination, the calcined product was easily collected by inverting the heat-resistant container and scraping it out with a scoop.
In addition, the content after main firing could be easily recovered by inverting the alumina crucible. Then, the product was pulverized in a mortar to obtain a main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main fired product, the presence of a different phase such as GeP 2 O 7 was not confirmed, and it was confirmed to be a single-phase LAGP.

(比較例1)
<第一工程>
テフロン(登録商標)ライニングの500mlビーカーに純水100gを入れ、二酸化ゲルマニウム(GeO)30gを入れ攪拌した。
次いで、攪拌しながらシュウ酸2水和物104.15gを入れ、ヒーターで60℃まで加熱した。加熱後、60分後に二酸化ゲルマニウムが溶解して透明な溶液となった。
次いで、この透明な溶液に、前記で調製したアルミナスラリー32.1g、85%リン酸65.45g及び水酸化リチウム1水和物8.84gの順に添加した。
<第二工程>
原料添加後、そのままヒーター出力を上げて加熱を続け、液温が120℃になるまで濃縮し、ペースト状の反応前駆体200gを得た。なお、液温が120℃になるまで3時間を要した。ペースト状の反応前駆体の溶媒の含有量を乾燥減量法により測定したところ17質量%であった。
<第三工程>
耐熱性容器に、得られたペースト状の反応前駆体10gを仕込み、電気炉中で、大気雰囲気、210℃、4時間、仮焼成を行った。
仮焼成後、室温まで自然冷却して仮焼成品を回収した。なお、仮焼成品に体積膨張が見られた(図1参照)。回収は耐熱性容器を反転することで容易に仮焼成品を回収することができた。
次いで、回収した仮焼成品を乳鉢で粉砕処理を行って、粉砕処理品を得た。得られた粉砕処理品のX線回折図を図2に示す。仮焼成品は、非晶質のものであった。
次いで、得られた粉砕処理品5gをアルミナ坩堝に入れ、電気炉中で、大気雰囲気、800℃、4時間、本焼成を行って本焼成品を得た。
また、本焼成後の回収はアルミナ坩堝を反転することで容易に内容物を全量回収することができた。次いで乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、LAGP以外にGePの回析ピークが確認された(図3参照)。
(Comparative example 1)
<First step>
100 g of pure water was put into a 500 ml beaker lined with Teflon (registered trademark), and 30 g of germanium dioxide (GeO 2 ) was added and stirred.
Then, 104.15 g of oxalic acid dihydrate was added while stirring, and heated to 60°C with a heater. 60 minutes after heating, the germanium dioxide dissolved to form a clear solution.
To this clear solution was then added sequentially 32.1 g of the alumina slurry prepared above, 65.45 g of 85% phosphoric acid and 8.84 g of lithium hydroxide monohydrate.
<Second step>
After the raw materials were added, the heater output was increased to continue heating, and the mixture was concentrated until the liquid temperature reached 120° C. to obtain 200 g of a paste-like reaction precursor. It took 3 hours for the liquid temperature to reach 120°C. The content of the solvent in the paste-like reaction precursor was measured by the loss-on-drying method and found to be 17% by mass.
<Third step>
A heat-resistant container was charged with 10 g of the obtained paste-like reaction precursor, and calcined in an electric furnace in an air atmosphere at 210° C. for 4 hours.
After the calcination, the product was naturally cooled to room temperature and the calcined product was collected. In addition, volumetric expansion was observed in the calcined product (see FIG. 1). The calcined products could be easily recovered by inverting the heat-resistant container.
Next, the recovered calcined product was pulverized in a mortar to obtain a pulverized product. FIG. 2 shows the X-ray diffraction diagram of the obtained pulverized product. The calcined product was amorphous.
Next, 5 g of the pulverized product thus obtained was placed in an alumina crucible and fired in an air atmosphere at 800° C. for 4 hours to obtain a fired product.
In addition, the entire amount of the content could be easily recovered after the main firing by turning over the alumina crucible. Then, the product was pulverized in a mortar to obtain a main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main fired product, diffraction peaks of GeP 2 O 7 were confirmed in addition to LAGP (see FIG. 3).

(比較例2)
比較例1において、仮焼成の温度を500℃とした以外は、比較例1と同様にして本焼成品を得た。
仮焼成後、室温まで自然冷却して仮焼成品を回収した。なお、仮焼成品に体積膨張が見られた。回収は耐熱性容器を反転することで容易に仮焼成品を回収することができた。
次いで、回収した仮焼成品を乳鉢で粉砕処理を行って、粉砕処理品を得た。得られた粉砕処理品のX線回折図を図4に示す。仮焼成品は、ほぼ非晶質のものであった。
次いで、得られた粉砕処理品5gをアルミナ坩堝に入れ、電気炉中で、大気雰囲気、800℃、4時間、本焼成を行って本焼成品を得た。
また、本焼成後の回収はアルミナ坩堝を反転することで容易に内容物を全量回収することができた。次いで乳鉢で粉砕することで本焼成品を得た。
得られた本焼成品をX線回折分析した結果、LAGP以外にGePの回析ピークが確認された。
(Comparative example 2)
A main fired product was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the temporary firing temperature was changed to 500°C.
After the calcination, the product was naturally cooled to room temperature and the calcined product was recovered. In addition, volume expansion was seen in the calcined product. The calcined products could be easily recovered by inverting the heat-resistant container.
Next, the recovered calcined product was pulverized in a mortar to obtain a pulverized product. FIG. 4 shows the X-ray diffraction diagram of the obtained pulverized product. The calcined product was almost amorphous.
Next, 5 g of the pulverized product thus obtained was placed in an alumina crucible and fired in an air atmosphere at 800° C. for 4 hours to obtain a fired product.
In addition, the entire amount of the content could be easily recovered after the main firing by turning over the alumina crucible. Then, the product was pulverized in a mortar to obtain a main fired product.
As a result of X-ray diffraction analysis of the obtained main sintered product, diffraction peaks of GeP 2 O 7 were confirmed in addition to LAGP.

Figure 0007144907000001
Figure 0007144907000001

<物性評価>
実施例4及び実施例5で得られたLAGPについて、ジェットミル粉砕後の平均粒子径とBET比表面積を測定した。
なお、平均粒子径は下記のようにして求めた。
また、実施例5で得られたLAGPのSEM写真を図5に示す。
(平均粒子径の測定)
粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル製 MT3300)にて水を分散媒として測定した粒度分布におけるD50値を平均粒子径とした。
<Physical property evaluation>
For the LAGP obtained in Examples 4 and 5, the average particle size and BET specific surface area after jet mill pulverization were measured.
Incidentally, the average particle size was determined as follows.
Moreover, the SEM photograph of LAGP obtained in Example 5 is shown in FIG.
(Measurement of average particle size)
The D50 value in the particle size distribution measured by a particle size distribution analyzer (Microtrack Bell MT3300) using water as a dispersion medium was defined as the average particle size.

Figure 0007144907000002
Figure 0007144907000002

Claims (8)

下記一般式(1):
Li1+xGe2-x(PO (1)
(式中、0.0<x≦1.0であり、MはAl、Ga、Sc、Y、La、Fe、Cr、Ni、Mn、In及びCoから選ばれる1種又は2種以上の2価又は3価の金属元素を示す。)
で表されるナシコン(NASICON)構造を有するリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法であり、
Li源、M源、Ge源及びP源が、溶媒に溶解又は分散している原料混合液を調製する第一工程と、該原料混合液を加熱処理して、該原料混合液中の該溶媒の少なくとも一部を除去し、反応前駆体を調製する第二工程と、該反応前駆体を焼成する第三工程と、を有し、
該P源が亜リン酸であり、且つ、該第一工程の原料混合液は、少なくともGe源を、有機酸を用いて水溶媒、あるいは、水と親水性有機溶媒の混合溶媒に溶解させた液であること、
を特徴とするリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。
The following general formula (1):
Li1 + xMxGe2 -x ( PO4) 3 (1)
(In the formula, 0.0 < x ≤ 1.0, and M is one or more selected from Al, Ga, Sc, Y, La, Fe, Cr, Ni, Mn, In and Co. Indicates a valent or trivalent metal element.)
A method for producing lithium germanium phosphate having a NASICON structure represented by
A first step of preparing a raw material mixture in which a Li source, an M source, a Ge source, and a P source are dissolved or dispersed in a solvent; A second step of removing at least part of the reaction precursor to prepare a reaction precursor, and a third step of firing the reaction precursor,
The P source is phosphorous acid, and the raw material mixture in the first step is prepared by dissolving at least the Ge source in a water solvent or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent using an organic acid . be liquid,
A method for producing lithium germanium phosphate, characterized by:
前記Ge源が、二酸化ゲルマニウムであることを特徴とする請求項1記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 2. The method for producing lithium germanium phosphate according to claim 1, wherein said Ge source is germanium dioxide. 二酸化ゲルマニウムと、有機酸と、溶媒と、を含有するスラリーを加熱して、二酸化ゲルマニウムの溶解液を得る溶解工程を行い、次いで、該二酸化ゲルマニウムの溶解液に、前記Li源、前記M源及び前記P源を混合して、前記原料混合液を調製することにより、前記第一工程を行うことを特徴とする請求項2記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 A slurry containing germanium dioxide, an organic acid, and a solvent is heated to perform a dissolving step of obtaining a germanium dioxide solution, and then the germanium dioxide solution is added with the Li source, the M source and 3. The method for producing lithium germanium phosphate according to claim 2, wherein the first step is performed by mixing the P source to prepare the raw material mixture. 前記有機酸が、カルボン酸であることを特徴とする請求項3記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 4. The method for producing lithium germanium phosphate according to claim 3, wherein the organic acid is a carboxylic acid. 前記第三工程において、少なくとも、前記反応前駆体を600~1000℃で焼成することを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 The method for producing lithium germanium phosphate according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the reaction precursor is fired at 600 to 1000°C in the third step. 前記第三工程において、前記反応前駆体を、350~550℃で焼成する仮焼成を行った後、次いで、600~1000℃で焼成する本焼成を行うことを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 5. Any one of claims 1 to 4, wherein in the third step, the reaction precursor is pre-fired at 350 to 550° C., and then main-fired at 600 to 1000° C. 1. The method for producing lithium germanium phosphate according to claim 1. 前記一般式(1)の式中のMがAlであり、前記M源がAl源であることを特徴とする請求項1~6いずれか1項記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 The method for producing lithium germanium phosphate according to any one of claims 1 to 6, wherein M in the general formula (1) is Al, and the M source is an Al source. 前記Al源がアルミナであることを特徴とする請求項7記載のリン酸ゲルマニウムリチウムの製造方法。 8. The method for producing lithium germanium phosphate according to claim 7, wherein said Al source is alumina.
JP2020093649A 2020-05-28 2020-05-28 Method for producing lithium germanium phosphate Active JP7144907B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020093649A JP7144907B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Method for producing lithium germanium phosphate
PCT/JP2021/019533 WO2021241479A1 (en) 2020-05-28 2021-05-24 Method for producing lithium germanium phosphate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020093649A JP7144907B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Method for producing lithium germanium phosphate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021187704A JP2021187704A (en) 2021-12-13
JP2021187704A5 JP2021187704A5 (en) 2022-03-28
JP7144907B2 true JP7144907B2 (en) 2022-09-30

Family

ID=78744374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020093649A Active JP7144907B2 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Method for producing lithium germanium phosphate

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7144907B2 (en)
WO (1) WO2021241479A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013077563A (en) 2011-09-16 2013-04-25 Toyota Central R&D Labs Inc Electrode material for lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery including the same
JP2013125750A (en) 2011-12-13 2013-06-24 Samsung Electronics Co Ltd Protected negative electrode, lithium air battery including the same, and all-solid-state battery including the protected negative electrode
JP2019085275A (en) 2017-11-01 2019-06-06 スズキ株式会社 Solid electrolyte, and method of producing solid electrolyte

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013077563A (en) 2011-09-16 2013-04-25 Toyota Central R&D Labs Inc Electrode material for lithium secondary battery, method for producing the same, and lithium secondary battery including the same
JP2013125750A (en) 2011-12-13 2013-06-24 Samsung Electronics Co Ltd Protected negative electrode, lithium air battery including the same, and all-solid-state battery including the protected negative electrode
JP2019085275A (en) 2017-11-01 2019-06-06 スズキ株式会社 Solid electrolyte, and method of producing solid electrolyte

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021187704A (en) 2021-12-13
WO2021241479A1 (en) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5730967B2 (en) Method for producing composite oxide, and method for producing and using lithium titanate spinel
KR102611412B1 (en) Method for producing zirconium tungstate phosphate
JP5450159B2 (en) Titanium oxide compound for electrode and lithium secondary battery using the same
CN103443968B (en) Lithium titanium mixed oxide
CN113348148B (en) Method for producing lithium titanium phosphate
JP5520210B2 (en) Air electrode material powder for solid oxide fuel cell and method for producing the same
TWI758019B (en) Amorphous lithium ion conducting oxide powder and method for production thereof, and method for production of lithium ion conducting oxide powder having nasicon-type crystal structure
US9412486B2 (en) Composite oxide powder for solid oxide fuel cell and its production method
TWI804647B (en) Method of manufacturing lithium cobalt phosphate and method of manufacturing carbon composite of lithium cobalt phosphate
JP7648908B2 (en) Positive electrode active material for non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing same
TWI750137B (en) Method for manufacturing zirconium tungstate phosphate
KR20010056565A (en) Method for preparing lithium manganese spinel oxide having improved electrochemical performance
JP7608154B2 (en) Method for producing lithium vanadium phosphate
JP2016533629A (en) LMFP cathode material with improved electrochemical performance
JP7165048B2 (en) METHOD FOR MANUFACTURING LISICON-TYPE CRYSTAL PARTICLES FOR SOLID ELECTROLYTE FOR LITHIUM-ION SECONDARY BATTERY
JP2001220145A (en) Method for producing lithium manganese oxide powder for lithium secondary battery
JP7383446B2 (en) Manufacturing method of vanadium compound
JP7144907B2 (en) Method for producing lithium germanium phosphate
JP7427058B2 (en) Negative thermal expansion material, its manufacturing method and composite material
WO2023236595A1 (en) Method for preparing positive electrode material from waste livopo4 battery
WO2020158666A1 (en) Method for producing lithium titanium phosphate
JP3818753B2 (en) Method for producing lithium manganese composite oxide for non-aqueous lithium secondary battery
JP2025018308A (en) Sodium compounds having the NASICON structure
JP3631875B2 (en) Method for producing lithium manganese composite oxide for non-aqueous lithium secondary battery and use thereof
JP3575057B2 (en) Method for producing Ba2Ti9O20 powder

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220317

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220317

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220914

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7144907

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250