本发明专利技术涉及正极，锂离子二次电池,非水系蓄电元件，以及正极复合材料用涂布液。本发明专利技术课题在于，提供既能提高锂离子二次电池的能量密度又能提高输出密度的正极。正极(40)包括含有磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒的正极复合材料(42)。磷酸钒锂颗粒的一次颗粒的中位直径D50为0.8μm以下，碳的含量为2.5质量％以上。正极复合材料(42)的磷酸钒锂颗粒相对锂镍复合氧化物颗粒的质量比为9％以下。
Coating solution for cathode, lithium ion secondary battery and cathode composite materials
【技术实现步骤摘要】
正极，锂离子二次电池，以及正极复合材料用涂布液
本专利技术涉及正极，锂离子二次电池,非水系蓄电元件，以及正极复合材料用涂布液。
技术介绍
锂离子二次电池作为人们生活用、车载用、基础设施用，市场正在扩大，但由于在各种各样环境下用于各种各样装置，因此，希望提高能量密度及输出密度。在专利文献1中，公开了设有包含正极活性物质的正极复合材料层的正极。在此，正极活性物质以质量比为的范围包含磷酸钒锂和锂镍复合氧化物。又，磷酸钒锂颗粒的碳含量为但是，形成正极复合材料层时，存在发生涂布不匀、锂离子二次电池的输出密度降低的问题。【专利文献1】日本特开2012-256591号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出来的，本专利技术的一形态的目的在于，提供既能提高锂离子二次电池的能量密度又能提高输出密度的正极。本专利技术的一形态在正极中，包括含有磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒的正极复合材料，上述磷酸钒锂颗粒的一次颗粒的中位直径D50为0.8μm以下，碳的含量为2.5质量％以上，上述正极复合材料的上述磷酸钒锂颗粒相对上述锂镍复合氧化物颗粒的质量比为9％以下。下面说明本专利技术的效果：根据本专利技术的一形态,可以提供既能提高锂离子二次电池的能量密度又能提高输出密度的正极。附图说明图1是表示磷酸钒锂颗粒的构造的模式图。图2是表示本实施形态的非水系蓄电元件的一例的概略图。图3是表示实施例的负极的平面图。图4是表示实施例的正极的平面图。图5(a)和(b)是表示实施例的电极元件的图。图6是表示锂离子二次电池的输出密度相对能量密度的关系的图线。具体实施形态以下,说明用于实施本专利技术的形态。<正极>本实施形态的正极只要包括含有作为正极活性物质的、磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒的正极复合材料，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择，例如,可以列举在正极基体上设有正极复合材料的正极等。作为正极的形状,没有特别的限制,可以根据目的适当选择，例如，可以列举平板状等。《正极复合材料》正极复合材料含有磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒，可以根据需要进一步包含导电剂、粘结剂、增粘剂等。正极复合材料中的磷酸钒锂颗粒相对锂镍复合氧化物颗粒的质量比为9％以下，优选7％以下。若正极复合材料中的磷酸钒锂颗粒相对锂镍复合氧化物颗粒的质量比超过9％，形成正极复合材料时，发生涂布不匀，锂离子二次电池的输出密度降低。正极复合材料中的磷酸钒锂颗粒相对锂镍复合氧化物颗粒的质量比通常为1％以上。-磷酸钒锂颗粒-图1表示磷酸钒锂颗粒的构造。磷酸钒锂颗粒10是一次颗粒11的集合体，即，二次颗粒12。在此，一次颗粒11是微晶13的集合体，表面存在导电性的碳包覆层14。一次颗粒11的中位直径D50为0.8μm以下，优选0.5μm以下。若一次颗粒11的中位直径D50超过0.5μm，则锂离子二次电池的输出密度降低。一次颗粒11的中位直径D50通常为0.05μm以上。磷酸钒锂颗粒10中的碳的含量为2.5质量％以上，优选3质量％以上。若磷酸钒锂颗粒10中的碳的含量不足2.5质量％，则锂离子二次电池的输出密度降低。磷酸钒锂颗粒10中的碳的含量通常为10质量％以下。二次颗粒12的中位直径D50优选5μm以下，更优选3.5μm以下。若二次颗粒12的中位直径D50为5μm以下，则锂离子二次电池的输出密度提高。二次颗粒12的中位直径D50通常为0.5μm以上。在本实施形态中，磷酸钒锂是NASICON型的磷酸钒锂，例如，将用以下通式表示的化合物作为基本骨架：LixV2-yMy(PO4)z(式中，M是从由Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr、Zr组成的群中选择的至少一种，满足下式：x-y+6＝3z)从锂离子二次电池的输出密度角度考虑，磷酸钒锂优选将用化学式Li3V2(PO4)3或用通式Li3V2-xMx(PO4)3表示的化合物作为基本骨架(上述通式中，M是从由Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Ti、Mg、Ca、Sr组成的群中选择的至少一种)。作为磷酸钒锂，可以使用在基本骨架掺杂异种元素的类似化合物。作为磷酸钒锂的合成方法，可以使用公知的合成方法(例如，参照专利文献1)。-锂镍复合氧化物颗粒-在本实施形态中，锂镍复合氧化物例如，将用以下通式表示的化合物作为基本骨架：LiNixMyO2(式中，M是从由Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr组成的群中选择的至少一种，满足下式：x+y＝1)锂镍复合氧化物从锂离子二次电池的能量密度角度考虑，优选将用通式LiNixCoyMzO2表示的化合物作为基本骨架(上述通式中，M是从由Fe、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、V、Ti、Mg、Ca、Sr组成的群中选择的至少一种，满足式：x+y+z＝1)。作为锂镍复合氧化物，可以使用在基本骨架掺杂异种元素的类似化合物。作为锂镍复合氧化物的合成方法，可以使用公知的合成方法(例如，参照专利文献1)。锂镍复合氧化物颗粒的中位直径D50优选30μm以下，更优选22μm以下。若锂镍复合氧化物颗粒的中位直径D50为30以下，则锂离子二次电池的输出密度提高。又，形成正极复合材料时难以产生涂布不匀，提高长期寿命特性。锂镍复合氧化物颗粒的中位直径D50通常为0.5μm以上。-粘结剂-作为粘结剂，只要是对于制造正极时使用的涂布液中包含的溶剂或分散介质、非水电解液、所施加的电位稳定的材料，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择，例如,可以列举聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等的氟类粘结剂，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，异戊二烯橡胶，聚丙烯酸酯等。粘结剂可以单独使用,也可以并用二种或二种以上。-增粘剂-作为增粘剂，可以列举例如羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、羟甲基纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇、氧化淀粉、磷氧化淀粉、酪蛋白等。增粘剂可以单独使用,也可以并用二种或二种以上。-导电剂-作为导电剂，可以列举例如碳黑、乙炔黑等的碳质材料等。导电剂可以单独使用,也可以并用二种或二种以上。-正极复合材料的形成方法-正极复合材料可以在磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒中根据需要添加粘结剂、增粘剂、导电剂、分散介质等，形成浆液状的涂布液，涂布在正极基体上后，使其干燥形成。作为分散介质，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择，例如,可以列举水类溶剂，有机类溶剂等。作为水类溶剂，可以列举例如水，酒精等。作为有机类溶剂，可以列举例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，甲苯等。《正极基体(集电体)》作为构成正极基体的材料，只要用导电性材料形成，相对所施加的电位稳定，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择，例如,可以列举铝、钛、钽等。其中，由于轻量，廉价，耐氧化性高，铝特别合适。作为正极基体的形状，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择。作为正极基体的大小，只要是能用于非水系蓄电元件的大小，没有特别限制,可以根据目的进行适当选择。《正极的用途》本实施形态的正极可以适用于例如非水系二次电池、非水系电容等的非水系蓄电元件。<非水系蓄电元件>本实施形态的非水系蓄电元件可以使用本实施形态的正极、负极、以及非水电解质，根据需要再使用隔本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极，其特征在于：上述正极包括含有磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒的正极复合材料；上述磷酸钒锂颗粒的一次颗粒的中位直径D50为0.8μm以下，碳的含量为2.5质量％以上；上述正极复合材料的上述磷酸钒锂颗粒相对上述锂镍复合氧化物颗粒的质量比为9％以下。
【技术特征摘要】
2018.03.15 JP 2018-048323;2018.12.04 JP 2018-227391.一种正极，其特征在于：上述正极包括含有磷酸钒锂颗粒和锂镍复合氧化物颗粒的正极复合材料；上述磷酸钒锂颗粒的一次颗粒的中位直径D50为0.8μm以下，碳的含量为2.5质量％以上；上述正极复合材料的上述磷酸钒锂颗粒相对上述锂镍复合氧化物颗粒的质量比为9％以下。2.根据权利要求1中记载的正极，其特征在于，上述磷酸钒锂将用化学式Li3V2(PO4)3表示的化合物或用通式Li3V2-xMx(PO4)3表示的化合物作为基本骨架，其中，在上述通式中，M是从由Fe、Co、Mn、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Ti、Mg、Ca、Sr组成的群中选择的至少一种。3...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳田英雄，铃木荣子，中岛聪，菅野佑介，座间优，广渡杏奈，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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