本发明专利技术提供了充放电容量较大、充电时的热稳定性优良的非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末。上述课题通过在作为核的二次粒子的构成为Lix1Ni1-y1-z1-w1Coy1Mnz1Mw1O2(0.9≤x1≤1.3，0.1≤y1≤0.3，0.0≤z1≤0.3，0≤w1≤0.1，M为Al、Fe中选择的至少一种金属)的Li-Ni复合氧化物中，在粒子表面覆盖或者存在构成为Lix2Ni1-y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw2O2(0.9≤x2≤1+z2，0≤y2≤0.33，0≤z2≤0.5，0≤w2≤0.1，M为Al、Fe、Mg、Zr、Ti中选择的至少一种金属)的Li-Ni复合氧化物的非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末而解决。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】非水电解质二次电池、Li-Ni复合氧化物粒子粉末及制造 方法[OOOU 本案是申请日为2008年3月5日、申请号为200880006336. 1(国际申请号为PCT/ JP2008/000454)的名为"非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末及其制造方 法、W及非水电解质二次电池"的申请的分案申请
本专利技术设及充放电容量大、充电时的热稳定性优良的非水电解质二次电池用 Li-Ni复合氧化物粒子粉末。
技术介绍
近年来，AV设备和个人计算机等电子设备的便携化、无线化突飞猛进，作为上述的 驱动用电源，对小型、轻量并且具有高能量密度的二次电池的要求提高。此外，由于近年来 对地球环境的考虑，进行了电动汽车、混合动力汽车的开发和应用化，作为大型用途对保存 特性优良的裡离子二次电池的要求提高。在该样的状况下，具有充放电容量大、保存特性良 好的优点的裡离子二次电池被关注。 现在，作为对具有4V级的电压的高能量型的裡离子二次电池有效的正极活性物 质，尖晶石结构的LiMri2〇4、银齿层状结构的LiMn〇2、层状岩盐结构的LiCo〇2、LiNi〇2等一般 为人们所公知，其中使用LiNi化的裡离子二次电池作为具有高放电容量的电池被关注。但 是，由于该材料充电时的热稳定性和充放电循环耐久性较差，需要进一步的特性改善。目P，LiNi〇2除去裡时，Ni变为Ni4+，发生姜-泰勒崎变，W在除去裡0.45的区域由 六方晶变换为单斜晶，进一步除去时由单斜晶变为六方晶的方式变化结晶结构。因此，由于 反复进行充放电反应，存在结晶结构变得不稳定，周期特性变差，此外因氧放出导致发生与 电解液的反应，电池的热稳定性和保存特性变差的特征。为了解决该课题，进行了对LiNi〇2 的Ni的一部分添加Co和A1的材料的研究，但至今为止仍然没有获得解决上述课题的材 料，需要结晶性更高的Li-Ni复合氧化物。 此外，在Li-Ni复合氧化物的制造方法中，为了获得填充性高结晶结构稳定的 Li-Ni复合氧化物，需要使用控制物性、结晶性、杂质量的Ni复合氨氧化物粒子，在不对Li 位置混入Ni"的条件下进行烧成。目P，作为非水电解质二次电池用的正极活性物质，需要填充性高、结晶结构稳定、 充电状态的热稳定性优良的Li-Ni复合氧化物。[000引至今，为了结晶结构的稳定化、充放电循环特性等各特性改善，对于LiNi化粉末 进行了各种改良。例如，在LiNiAl化的表面覆盖Li-Ni-Co-Mn复合氧化物，改善周期特性 和热稳定性的技术（专利文献1)，材料的种类不同，将Li-Co复合氧化物和Li-Ni-Co-Mn 复合氧化物混合，改善Li-Co复合氧化物的充放电循环特性和热稳定性的技术（专利文献 2)，通过对Li-Co复合氧化物悬浊碳酸裡、Ni(0H)2、Co(0H)2、碳酸铺或者通过机械处理覆盖 Li-Ni-Co-Mn复合氧化物，改善Li-Co复合氧化物的充放电循环特性和高温特性的技术（专 利文献3和专利文献4)等为人们所公知。 专利文献1 ;日本特开2004-127694号公报 专利文献2 ;日本特开2005-317499号公报 专利文献3 ;日本特开2006-331943号公报 专利文献4 ;日本特开2007-48711号公报
技术实现思路
作为非水电解质二次电池用的正极活性物质，对于改善充电时的热稳定性的 Li-Ni复合氧化物，目前最需要，但还没有获得充分满足要求的材料。 从而，本专利技术的目的为；提供作为非水电解质二次电池用的正极活性物质的改善 充电时的热稳定性的Li-Ni复合氧化物粒子粉末、其制造方法W及由含有该Li-Ni复合氧 化物粒子粉末的正极构成的非水电解质二次电池。 目P，本专利技术为，为了达成上述目的，在具有正极和由能够吸收放出裡金属或者裡 离子的材料构成的负极的非水电解质二次电池中，上述正极的活性物质为非水电解质二 次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末，其特征在于：在作为核的二次粒子的构成为Lid Nii_yi_zi_wiC〇yiMnziMwi〇2〇). 9《xl《1. 3,0. 1《yl《0. 3,0. 0《zl《0. 3,0《wl《0. 1， M为由Al、化中选择的至少一种金属）的Li-Ni复合氧化物中，在所述二次粒子的粒子 表面覆盖或者存在构成为Lix2Nii_y2_z2_w2C〇y2Mriz2M,2〇2(〇. 9《x2《l+z2,0《y2《0. 33， 0《z2《0. 5,0《w2《0. 1，并且，0. 5《（l-y2-z2-w2)/(y化z2+w2)，0. 3《（zl+z2)并且 0 < (z2-zl)《0. 5，M为41、尸6、1肖、21'、1'1中选择的至少一种金属）的^-化复合氧化物 (本专利技术1)。 此外，本专利技术为，权利要求1所述的非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子 粉末，其特征在于；对于作为核的Li-Ni复合氧化物二次粒子在表面覆盖或者存在的Li-NI 复合氧化物的重量百分比为3%W上20%W下（本专利技术2)。 此外，本专利技术为非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末，其特征 在于：在作为核的二次粒子的构成为LixiNii_yi_zi_wiC〇yiMnziMwA_viKvi(0. 9《xl《1. 3， 0. 3,0. 0《zl《0. 3,0《wl<0.l，0《vl《0. 05，M为AKI^e中选择的至 少一种金属，K为F、PO/^中选择的至少一种阴离子）的Li-Ni复合氧化物中，在上述二 次粒子的粒子表面覆盖或者存在构成为Lix2Nii_y2_z2_，2C〇y2Mnz2M,2〇2_v2Kv2(〇. 9《x2《1+Z2， 0《y2《0. 33,0《z2《0. 5,0《w2《0. 1，0《v2《0. 05,并且 0. 5《（l-y2-z2-w2)/ (y化z2+w2)，0. 3《（zl+z2)并且 0 < (z2-zl)《0. 5,M为Al、化、Mg、Zr、Ti中选择的至 少一种金属，K为F、P043-中选择的至少一种阴离子）的Li-Ni复合氧化物（本专利技术3)。 [001引此外，本专利技术为非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末，其特征 在于：在作为核的二次粒子的构成为LixiNii_yi_zi_wiC0yiMnziMwA_viKvi(0. 9《xl《1. 3， 0. 3,0. 0《zl《0. 3,0《wl<0.l，0<vl《0. 05，M为AKI^e中选择的至 少一种金属，K为F、PO/^中选择的至少一种阴离子）的Li-Ni复合氧化物中，在上述二次 粒子的粒子表面，覆盖或者存在金属摩尔数为（xl-1)、并且构成为Nii_y2_,2_，2C0y2Mn,2M,202_v2K V2(0《y2《0. 33,0《z2《0. 5,0《w2《0. 1，0《v2《0. 05,并且 0. 5《（l-y2-z2-w2) / (y化z2+w2)，0. 3《（zl+z2)并且 0 < (z2-zl)《0. 5,M为Al、化、Mg、Zr、Ti中选择的至 少一种金属，K为F、P043-中选择的至少一种阴离子）的Li-Ni复合氧化物（本专利技术4)。 此外，本专利技术为上述任意一项所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用Li‑Ni复合氧化物粒子粉末，其特征在于：其作为核的二次粒子的构成为Lix1Ni1‑y1‑z1‑w1Coy1Mnz1Mw1O2(0.9≤x1≤1.3，0.1≤y1≤0.3，0.0≤z1≤0.3，0≤w1≤0.1，M为Al、Fe中选择的至少一种金属)，在所述二次粒子的粒子表面，覆盖或者存在构成为Lix2Ni1‑y2‑z2‑w2Coy2Mnz2Mw2O2(0.9≤x2≤1+z2，0≤y2≤0.33，0≤z2≤0.5，0≤w2≤0.1，M为Al、Fe、Mg、Zr、Ti中选择的至少一种金属，并且0.5≤(1‑y2‑z2‑w2)/(y2+z2+w2)，0.3≤(z1+z2)并且0＜(z2‑z1)≤0.5)的Li‑Ni复合氧化物。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菊谷和彦，佐佐木修，山时照章，山本博司，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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