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

提供一种非水类电解质二次电池用正极活物质前体，包含镍复合氢氧化物颗粒，所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面含有空隙，所述空隙的面积在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面中所占的比例为5.0％以下，当在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面上将半径为1.78μm的圆形的区域设定在所述空隙的面积在该区域内所占的比例为最大的位置的情况下，所述空隙的面积在所述区域中所占的比例为20％以下。

【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前体、非水类电解质二次电池用正极活性物质前体的制造方法
本专利技术涉及非水类电解质二次电池用正极活性物质前体(precursor)和非水类电解质二次电池用正极活性物质前体的制造方法。
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开发的需求日益增加。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非水类电解质二次电池，存在一种锂离子二次电池。锂离子二次电池例如由负极、正极、电解液等构成，负极和正极的活性物质可使用能使锂脱离和插入的材料。锂复合氧化物、特别是将比较容易合成的锂钴复合氧化物作为正极材料而使用的锂离子二次电池可获得4V等级的较高的电压，故有望成为具有高能量密度的电池，其实用化也在进行中。就使用锂钴复合氧化物的电池而言，至今为止已进行了很多为了获得较优的初始容量特性和/或循环特性(Cyclecharacteristics)的开发，并已取得了各种各样的成果。但是，由于锂钴复合氧化物使用了原料价格很高的钴化合物，所以使用该锂钴复合氧化物的电池的单位容量的单价远高于镍氢电池，能够应用的用途受到了很大的限制。为此，就便携式设备用的小型二次电池、电力贮藏用或电动汽车用等的大型二次电池而言，非常期待可通过降低正极材料的成本来进行价格更便宜的锂离子二次电池的制造，如果其能够实现，则在工业生产中意义重大。作为锂离子二次电池用活性物质的新材料，可列举出使用了价格比钴还便宜的镍的锂镍复合氧化物。就该锂镍复合氧化物而言，由于具有低于锂钴复合氧化物的电化学势能，所以电解液的氧化所引起的分解基本上不会成为问题，可期待更高的容量，此外还具有与钴类同样的高电池电压，因此其开发也在积极进行中。但是，在将纯粹仅由镍合成的锂镍复合氧化物作为正极材料而制作锂离子二次电池的情况下，与钴类相比，存在循环特性较差，并且高温环境下的使用和/或保存也比较容易使电池性能受损的缺点。为此，镍的一部分被钴和/或铝进行了置换的锂镍复合氧化物是众所周知的。就锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物等的非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法而言，先前已经提出了很多方法。例如，已经提出了一种对镍复合氢氧化物等的非水类电解质二次电池用正极活性物质前体和锂化合物进行混合，然后再对所获得的混合物进行烧成的非水类电解质二次电池用正极活性物质的制造方法。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的制造方法，其特征在于，具有：晶析步骤，向Ni盐和M盐的混合水溶液中添加碱性溶液，使Ni和M的氢氧化物共沉淀，再对所获得的沉淀物进行过滤、洗涤、及干燥，由此获得镍复合氢氧化物：NixM1-x(OH)2；烧成步骤，对所获得的镍复合氢氧化物：NixM1-x(OH)2和锂化合物以Li相对于Ni和M的合计的摩尔比：Li/(Ni+M)变为1.00～1.15的方式进行混合，再对该混合物在700℃以上且1000℃以下的温度下进行烧成，藉此获得上述锂镍复合氧化物；及洗涤步骤，对所获得的锂镍复合氧化物进行洗涤处理。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2012－119093号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的课题]然而，近年需要进一步提高锂离子电池的性能。为此，即使就非水类电解质二次电池用正极活性物质即锂镍复合氧化物而言，例如也需要提高作为非水类电解质二次电池时的循环特性。因此，鉴于上述现有技术所具有的问题，于本专利技术的一方面，以提供一种作为非水类电解质二次电池时可提高循环特性的非水类电解质二次电池用正极活性物质的前体为目的。[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前体，其中，包含镍复合氢氧化物颗粒，所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面含有空隙，所述空隙的面积在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面中所占的比例为5.0％以下，当在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面上将半径为1.78μm的圆形区域设定在所述空隙的面积在该区域内所占的比例为最大的位置的情况下，所述空隙的面积在所述区域内所占的比例为20％以下。[专利技术效果]根据本专利技术的一方面，能够提供一种作为非水类电解质二次电池时可提高循环特性的非水类电解质二次电池用正极活性物质的前体。附图说明[图1]本专利技术的实施方式的镍复合氢氧化物颗粒的剖面上的圆形区域的说明图。[图2]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。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前体]首先，对本实施方式的非水类电解质二次电池用正极活性物质前体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前体可包含镍复合氢氧化物颗粒。此外，该镍复合氢氧化物颗粒的颗粒剖面上可含有空隙。此外，所述空隙在镍复合氢氧化物颗粒的剖面中所占的面积的比例优选为5.0％以下。另外，在将半径为1.78μm的圆形区域设定在镍复合氢氧化物颗粒的剖面上的、空隙在该区域内所占的面积的比例为最大的位置的情况下，空隙在该区域内所占的面积的比例优选为20％以下。本专利技术的专利技术人对可提高非水类电解质二次电池的循环特性的非水类电解质二次电池用正极活性物质的前体(以下有时也简称“正极活性物质前体”)进行了潜心研究。其结果发现了，通过为一种包含“颗粒的内部包含空隙且该空隙的分布满足预定的要求的镍复合氢氧化物颗粒”的正极活性物质前体，在使用基于该正极活性物质前体而调制的正极活性物质的非水类电解质二次电池中可提高循环特性，由此完成了本专利技术。以下，具体地对本实施方式的正极活性物质前体进行说明。本实施方式的正极活性物质前体可包含镍复合氢氧化物颗粒。需要说明的是，本实施方式的正极活性物质前体也可由镍复合氢氧化物颗粒构成。本实施方式的正极活性物质前体所含的镍复合氢氧化物颗粒的颗粒剖面上可包含空隙。参考图1对该空隙进行说明。如图1所示，本实施方式的正极活性物质前体所含的镍复合氢氧化物颗粒11的颗粒剖面上具有由黑点表示的空隙12。另外，根据本专利技术的专利技术人的研究还可知，空隙在镍复合氢氧化物颗粒11的剖面中所占的面积的比例优选为5.0％以下。其理由为，通过使空隙12在镍复合氢氧化物颗粒11的剖面内所占的面积的比例为5.0％以下，在使该镍复合氢氧化物颗粒11与锂化合物进行反应的情况下，可使锂成分均匀地扩散至空隙12。这样，由于容纳锂化合物的空隙12的比例被进行了抑制，所以，在与锂化合物进行了反应后的镍复合氢氧化物颗粒的剖面上，可对锂成本文档来自技高网...

【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前体，其中，/n包含镍复合氢氧化物颗粒，/n所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面含有空隙，/n所述空隙的面积在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面中所占的比例为5.0％以下，/n当在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面上将半径为1.78μm的圆形的区域设定在所述空隙的面积在该区域内所占的比例为最大的位置的情况下，/n所述空隙的面积在所述区域中所占的比例为20％以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 JP 2017-2282501.一种非水类电解质二次电池用正极活性物质前体，其中，
包含镍复合氢氧化物颗粒，
所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面含有空隙，
所述空隙的面积在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面中所占的比例为5.0％以下，
当在所述镍复合氢氧化物颗粒的剖面上将半径为1.78μm的圆形的区域设定在所述空隙的面积在该区域内所占的比例为最大的位置的情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾我部健太郎，田代贤次，
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