非水类电解质二次电池用正极活性物质、非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法技术

技术编号:24865855 阅读:69 留言:0更新日期:2020-07-10 19:16
一种非水类电解质二次电池用正极活性物质,包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒,含包覆物锂镍复合氧化物颗粒具有由通式:Li

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水类电解质二次电池用正极活性物质、非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法
本专利技术涉及非水类电解质二次电池用正极活性物质和非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法。
技术介绍
近年,随着手提电话、笔记本电脑等便携式电子设备的普及,对具有高能量密度的小型且轻量的二次电池的需求日益增加。此外,作为以混合动力汽车为首的电动汽车用的电池,对高输出的二次电池的开发的需求也日益增加。作为可满足这样的需求的二次电池,存在一种作为非水类电解质二次电池的锂离子二次电池。锂离子二次电池例如由负极、正极、电解液等构成,作为其负极和正极的材料而使用的活性物质,可使用能使锂脱离和插入的材料。目前,正在对这样的锂离子二次电池进行潜心研究和开发。其中,就正极材料使用了层状或尖晶石型锂金属复合氧化物的锂离子二次电池而言,由于可获得4V等级的电压,所以正在作为一种具有高能量密度的电池而被进行实用化。作为至目前为止所提出的主要的正极活性物质,可列举出由作为层状类材料的钴酸锂(LiCoO2)所代表的锂钴复合氧化物、由镍酸锂(LiNiO2)所代表的锂镍复合氧化物、由作为尖晶石类材料的锰酸锂(LiMn2O4)所代表的锂锰复合氧化物等。其中,就锂镍复合氧化物而言,循环特性较佳,作为一种低电阻且可获得高输出的材料受到了广泛的关注。此外,近年来为了实现高容量化和高输出化,正在研究在锂镍复合氧化物颗粒表面上配置包含钨和锂的化合物。例如,专利文献1中公开了一种非水类电解质二次电池用正极活性物质,其由锂镍复合氧化物颗粒构成,该锂镍复合氧化物颗粒由一次颗粒和该一次颗粒进行凝聚而得的二次颗粒构成,该一次颗粒由通式:LizNi1-x-yCoxMyO2(这里,0.03≤x≤0.35,0.01≤y≤0.35,0.95≤z≤1.20,M为从Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、及Al中选出的至少一种元素)表示,其特征在于:所述锂镍复合氧化物颗粒的二次颗粒的表面和内部的一次颗粒的表面上具有包含钨和锂的化合物,就所述锂镍复合氧化物颗粒的表面上存在的包含钨和锂的化合物之外的锂化合物中所含的锂量而言,相对于正极活性物质的总量为0.05质量%以下,就所述锂化合物中的碳酸锂中所含的锂量而言,相对于正极活性物质为0.02质量%以下。[现有技术文献][专利文献]〔专利文献1〕日本国特开2017-63003号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]然而,在为锂镍复合氧化物颗粒的表面上配置有包含钨和锂的化合物的非水类电解质二次电池用正极活性物质的情况下,使用该非水类电解质二次电池用正极活性物质的二次电池中存在电池特性出现变化(偏差)进而导致电池特性变低的问题。本专利技术的专利技术人对其原因进行了研究,并藉此发现了,就锂镍复合氧化物颗粒的表面上所配置的包含钨和锂的化合物的组成而言,颗粒间存在参差不齐的情况。因此,于本专利技术的一方面,以提供一种具有多个(plural)表面上具有包含钨和锂的化合物的含包覆物锂镍复合氧化物颗粒、且颗粒间的钨含量的变化(偏差)可被控制(抑制)的非水类电解质二次电池用正极活性物质为目的。[用于解决课题的手段]为了解决上述课题,根据本专利技术的一方面,提供一种非水类电解质二次电池用正极活性物质,其包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒,该含包覆物锂镍复合氧化物颗粒具有锂镍复合氧化物的一次颗粒和由所述一次颗粒凝聚而成的二次颗粒,所述锂镍复合氧化物由通式:LizNi1-x-yCoxMyO2+α(这里,0<x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.20,-0.2≤α≤0.2,M为从Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、及Al中选出的一种以上的元素)表示,所述二次颗粒的表面和内部的所述一次颗粒的表面上配置有包含钨和锂的化合物,所述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒中所含的钨的原子数相对于锂之外的金属成分的原子数的比例的相对标准偏差为0.4以下。[专利技术效果]根据本专利技术的一方面,能够提供一种具有多个(plural)表面上具有包含钨和锂的化合物的含包覆物锂镍复合氧化物颗粒、且颗粒间的钨含量的变化(偏差)被进行了控制(抑制)的非水类电解质二次电池用正极活性物质。附图说明[图1]实施例和比较例中所制作的硬币型电池的剖面结构的说明图。[图2A]阻抗评价的测定例。[图2B]解析时使用的等效电路的概略说明图。具体实施方式以下,参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明,但本专利技术并不限定于下述实施方式,只要不超出本专利技术的范围,还可对下述实施方式进行各种各样的变形和置换。[非水类电解质二次电池用正极活性物质]下面对本实施方式的非水类电解质二次电池用正极活性物质的一构成例进行说明。本实施方式的非水类电解质二次电池用正极活性物质(以下有时简称“正极活性物质”)可包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒。含包覆物锂镍复合氧化物颗粒具有锂镍复合氧化物的一次颗粒和由该一次颗粒凝聚而成的二次颗粒,该锂镍复合氧化物由通式:LizNi1-x-yCoxMyO2+α(这里,0<x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.20,-0.2≤α≤0.2,M为从Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、及Al中选出的一种以上的元素)表示,二次颗粒的表面和内部的一次颗粒的表面上配置有包含钨和锂的化合物。此外,含包覆物锂镍复合氧化物颗粒中所含的钨的原子数相对于该含包覆物锂镍复合氧化物颗粒中所含的锂之外的金属成分的原子数的比例的相对标准偏差可为0.4以下。本实施方式的正极活性物质如上所述可包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒。即,可为含包覆物锂镍复合氧化物粉末。需要说明的是,本实施方式的正极活性物质除了含包覆物锂镍复合氧化物粉末之外还可包含任意成分,但也可由含包覆物锂镍复合氧化物粉末构成。含包覆物锂镍复合氧化物颗粒优选具有由通式:LizNi1-x-yCoxMyO2+α(这里,0<x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.20,-0.2≤α≤0.2,M为从Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、及Al中选出的一种以上的元素)表示的锂镍复合氧化物的一次颗粒和二次颗粒。其理由为,含包覆物锂镍复合氧化物颗粒中的锂镍复合氧化物藉由具有该组成可获得较高的充放电容量。另外,上述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒可在锂镍复合氧化物的二次颗粒的表面和内部的一次颗粒的表面上具有包含钨和锂的化合物。这样,通过为在锂镍复合氧化物的二次颗粒和/或内部的一次颗粒(以下有时也统称为“锂镍复合氧化物颗粒”)的表面上配置有包含钨和锂的化合物的含包覆物锂镍复合氧化物,不仅可维持和提高充放电容量而且还可提高输出特性,并且也可提高循环特性。一般而言,如果锂镍复合氧化物的颗粒的表面被异质化合物完全包覆,则锂离子的移动(Intercalation)会受到很大限制,所以锂镍复合氧化物所具有的高容量之特性也会下降。然而,如上所述,在包含钨本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种非水类电解质二次电池用正极活性物质,其包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒,所述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒具有由通式:Li

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171121 JP 2017-2240231.一种非水类电解质二次电池用正极活性物质,其包含多个含包覆物锂镍复合氧化物颗粒,所述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒具有由通式:LizNi1-x-yCoxMyO2+α(这里,0<x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.20,-0.2≤α≤0.2,M为从Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、及Al中选出的一种以上的元素)表示的锂镍复合氧化物的一次颗粒和由所述一次颗粒凝聚而成的二次颗粒,所述二次颗粒的表面和内部的所述一次颗粒的表面上配置有包含钨和锂的化合物,
其中,所述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒所含的钨的原子数相对于锂之外的金属成分的原子数的比例的相对标准偏差为0.4以下。


2.如权利要求1所述的非水类电解质二次电池用正极活性物质,其中,
所述含包覆物锂镍复合氧化物颗粒所含的钨的原子数相对于锂之外的金属成分的原子数的比例为0.01%以上且3.0%以下。


3.一种非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,具有:
混合步骤,对锂镍...

【专利技术属性】
技术研发人员:相原俊明户屋广将
申请(专利权)人:住友金属矿山株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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