非水电解质二次电池用正极以及使用其的非水电解质二次电池制造技术

提供能够抑制非水电解质二次电池的循环后的直流电阻上升的非水电解质二次电池用正极。本发明专利技术的一个方案的非水电解质二次电池用正极包含：含有归属于元素周期表的第6族的元素的锂过渡金属氧化物、以及作为导电剂的含硼的碳材料。作为上述归属于元素周期表的第6族的元素，可以举出铬、钼、钨等，其中优选为钨。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解质二次电池用正极以及使用其的非水电解质二次电池。
技术介绍
近年来，包括智能手机在内的携带式电话、笔记本电脑等移动设备的小型化、轻量化迅速推进，对作为其驱动电源的二次电池要求进一步的高容量化。锂离子在正负极间移动而进行充放电的非水电解质二次电池具有高能量密度且为高容量，因此被广泛用作如上述那样的移动信息终端的驱动电源。进而最近，非水电解质二次电池还作为电动工具、电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的动力用电源而受到瞩目，期待进一步扩大用途。对这样的动力用电源要求可长时间使用那样的高容量化、在较短时间反复进行大电流充放电时提高输出特性。尤其在电动工具、EV、HEV、PHEV等的用途中需要能够实现高容量化、高输出化、高耐久化、高安全化等的电源。例如，下述专利文献1中公开了镍钴锰的锂复合氧化物中包含W和Mo中的1种或2种的正极活性物质。由此启示了能够提供热稳定性和初始容量均良好的非水电解质二次电池。另外，下述专利文献2中启示了，使正极合剂中含有作为导电剂的含硼的炭黑，从而能够提供改善了高温保存特性的非水电解质二次电池。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2002/041419号专利文献2：日本特开2002-203551号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，即使使用上述专利文献1和2中公开的技术也存在不能够抑制循环后的直流电阻上升的问题。用于解决问题的方案为了解决上述课题，根据本专利技术的一个方案，非水电解质二次电池用正极的特征在于，其包含：含有归属于元素周期表的第6族的元素的锂过渡金属氧化物、以及作为导电剂的含硼的碳材料。专利技术的效果根据本专利技术的一个方案能够提供可抑制循环后的直流电阻上升的非水电解质二次电池。附图说明图1是示出实验例1的三电极式试验单元的示意图。具体实施方式下面，对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式是实施本专利技术的一个例子，本专利技术不限于本实施方式，在不改变其主旨的范围内可适宜地变更而实施。实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载，附图中描绘的构成要素的尺寸等有时与实物不同。＜非水电解质二次电池＞作为本专利技术的实施方式的非水电解质二次电池的一个例子，具备正极、能够吸藏-释放锂的负极、以及非水电解质。作为本实施方式的一个例子的非水电解质二次电池例如具有：将正极和负极隔着分隔件卷绕或层叠而成的电极体、以及作为液态的非水电解质的非水电解液在电池外装罐中容纳得到的构成，但不限于此。下面，对非水电解质二次电池的各构成构件详细说明。[正极]作为本专利技术的实施方式的非水电解质二次电池用正极的一个例子，其包含：含有归属于元素周期表的第6族的元素(下文有时简称为“第6族元素”)的锂过渡金属氧化物、以及作为导电剂的含硼的碳材料。通过使锂过渡金属氧化物含有第6族元素，从而提高离子传导性并且锂过渡金属氧化物中包含的过渡金属的催化性能降低。而且，此时，通过使锂过渡金属氧化物的表面附近(第6族元素的附近)存在含硼的碳材料，从而在循环时的充放电时，能够抑制从锂过渡金属氧化物颗粒的表面以及表面层溶出第6族元素，能够抑制锂过渡金属氧化物的催化性能变高。由此，能够抑制锂过渡金属氧化物和电解液的分解反应，从而能够抑制由分解产物形成的覆膜过量形成于锂过渡金属氧化物的表面而成为电阻。另外，如上述，锂过渡金属氧化物中含有第6族元素时，具有降低锂过渡金属氧化物的催化性能的效果，因此，与此相伴，还能够降低以接触锂过渡金属氧化物的颗粒表面的方式存在的、含硼的碳材料的活性。由此，能够抑制含硼的碳材料与电解液的分解反应，从而能够抑制由分解产物形成的覆膜过量形成于碳材料的表面而成为电阻。即认为，通过使锂过渡金属氧化物中含有第6族元素以及使用作为导电剂的含硼的碳材料的协同效应，能够抑制在锂过渡金属氧化物和碳材料这两者的表面过量形成覆膜，成为锂离子透过性优异的优质的覆膜。其结果认为，能够抑制循环后的直流电阻上升。上述中，归属于元素周期表的第6族的元素只要存在于锂过渡金属氧化物颗粒的表面以及表面层中的至少一者即可。认为此时能够得到上述循环后的直流电阻上升的抑制效果。归属于第6族的元素也可以以包含第6族元素的化合物的颗粒的形式存在于锂过渡金属氧化物的表面。包含第6族元素的化合物可以一部分固溶于锂过渡金属氧化物的内部(晶体中)，也可以仅物理地附着于锂过渡金属氧化物的表面而不固溶。第6族元素固溶于锂过渡金属氧化物的晶体内部也与以化合物的形式物理地附着于锂过渡金属氧化物的表面时同样地具有降低锂过渡金属氧化物的催化性能的效果。进而，固溶于锂过渡金属氧化物的晶体中的第6族元素还具有提高循环时的晶体的稳定性的效果，因此还能够得到进一步抑制循环后的电阻增加的效果。作为归属于元素周期表的第6族的元素，可以举出铬、钼、钨等。锂过渡金属氧化物中含有这些元素时，能够降低锂过渡金属氧化物的催化性能。作为第6族元素，其中，优选钨。这是因为，钨能够进一步降低锂过渡金属氧化物中包含的过渡金属的催化性能。对包含归属于元素周期表的第6族的元素的化合物没有特别限制，例如可以举出第6族元素的氧化物、硼化物、碳化物、硅化物、硫化物、氯化物等。具体而言，可以举出氧化钨、钨酸锂、钨酸钠、钨酸镁、钨酸钾、钨酸银、硼化钨、碳化钨、硅化钨、硫化钨、氯化钨、氧化钼、钼酸锂、钼酸钠、碳化钼、氯化钼等。其中，从防止锂过渡金属氧化物包含除锂、第6族元素以外的杂质的观点出发，更优选氧化钨、钨酸锂、氧化钼、钼酸锂。锂过渡金属氧化物中的归属于元素周期表的第6族的元素的含量相对于锂过渡金属氧化物中除锂以外的金属元素的总摩尔量优选为0.05摩尔％以上且10.0摩尔％以下，更优选为0.20摩尔％以上且1.5摩尔％以下。这是因为：若第6族元素的含量小于0.05摩尔％，则有时不能够充分地发挥循环后的直流电阻上升的抑制效果。另一方面，若第6族元素的含量大于10.0摩尔％，则单位质量的初始容量的降低变大。关于作为正极活性物质的锂过渡金属氧化物，作为过渡金属，例如可以举出含有选自由镍(Ni)、锰(Mn)、钴(Co)组成的组中的至少1种的过渡金属。另外，锂过渡金属氧化物也可以含有铝(Al)、镁(Mg)等非过渡金属。作为具体例子，可以举出钴酸锂、Ni-Co-Mn系、Ni-Co-Al系、Ni-Mn-Al系等的锂过渡金属氧化物等。另外，作为锂过渡金属氧化物，也可以使用包含铁(Fe)、锰(Mn)等的橄榄石型的锂过渡金属复合氧化物(以LiMPO4表示，M选自Fe、Mn、Co、Ni)。另外，它们可以单独使用，也可以混合使用。上述中，从高容量且输出特性也优异出发，优选使用Ni-Co-Al系的锂过渡金属氧化物，从不仅输出特性优异而且再生特性也优异等出发，特别优选使用Ni-Co-Mn系的锂过渡金属氧化物。作为上述Ni-Co-Mn系的锂过渡金属氧化物的例子，可以使用Ni与Co与Mn的摩尔比为1：1：1或者为5：2：3、4：4：2、5：3：2、6：2：2、55：25：20、7：2：1、7：1：2、8：1：1等公知组成的Ni-Co-Mn系的锂过渡金属氧化物。尤其，为了能够使正极容量增大，优选使用Ni、Co的比率大于Mn的Ni-Co-Mn系的锂过渡金属氧化物，特别优选Ni和Mn的摩尔率相对于Ni、Co和Mn的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用正极，其包含：含有归属于元素周期表的第6族的元素的锂过渡金属氧化物、以及作为导电剂的含硼的碳材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-0378681.一种非水电解质二次电池用正极，其包含：含有归属于元素周期表的第6族的元素的锂过渡金属氧化物、以及作为导电剂的含硼的碳材料。2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极，其中，所述归属于元素周期表的第6族的元素为钨。3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用正极，其中，所述归属于...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口贵俊，小笠原毅，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP