用于非水电解质二次电池的正极活性材料及其制备方法以及该非水电解质二次电池技术

本发明专利技术提供一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，如果该正极活性材料用作锂离子二次电池的正极，电池的内阻会减少，二次电池会有优异的输出性能和寿命性能。在分别以特定的量将原料粉末混合形成由Ｌｉ↓［ｚ］Ｎｉ↓［１－ｗ］Ｍ↓［ｗ］Ｏ↓［２］（其中Ｍ选自由Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ和Ｇａ构成的组中的至少一种或多种金属元素；且ｗ和ｚ分别满足０＜ｗ≤０．２５和１．０≤ｚ≤１．１）表示的锂－金属复合氧化物之后，进行两个阶段的烘焙。首先以０．５－１５℃／ｍｉｎ的升温速率使温度从室温升高至第一阶段烘焙温度（４５０－５５０℃），并保持１－１０小时。之后，将温度升高至第二阶段烘焙温度（６５０－８００℃），并保持０．６－３０小时。

【技术实现步骤摘要】
用于非水电解质二次电池的正极活性材料及其制备方法以及该非水电解质二次电池
本专利技术涉及一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料及其制备方法，以及一种使用该活性材料的非水电解质二次电池，特别涉及一种使用锂-镍复合氧化物的活性材料和一种使用该活性材料的非水电解质二次电池。
技术介绍
随着便携式设备如移动电话和笔记本个人电脑的流行，需要具有高能量密度的小型和轻质的二次电池。能够满足这些性能的二次电池有锂离子二次电池，对其的研究和开发正积极地进行，并且其实际应用也在不断发展。此外，在汽车领域中，对能够解决资源和环境问题的电车的需求正日益增加。因此，需要能够用于驱动电车和混合式车的发动机的电池。作为一种能够适用作驱动发动机电池的二次电池，锂离子二次电池便宜，同时具有大的电容、优异的循环性能和输出性能，因而它的出现更加令人期待。在锂离子二次电池中，作为其中锂离子能够逸出并嵌入的负极活性材料，，可使用的材料例如为锂金属、锂合金、金属氧化物和碳。作为正极电极活性材料，具有代表性的是包含锂的复合氧化物，其中Li离子能够逸出并嵌入，例如锂-钴复合氧化物(LiCoO2)和锂-镍复合氧化物(LiNiO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其包括锂－金属复合氧化物粉末的初级粒子和通过聚集多数初级粒子所形成的二级粒子，其中所述锂－金属复合氧化物粉末是由Ｌｉ↓［ｚ］Ｎｉ↓［１－ｗ］Ｍ↓［ｗ］Ｏ↓［２］表示的锂－金属复合氧化物粉末，其中Ｍ选自由Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ和Ｇａ构成的组中的至少一种或多种金属元素，ｗ和ｚ分别满足０＜ｗ≤０．２５和１．０≤ｚ≤１．１，所述的二级粒子的特征在于其形状是球形或类球形；９５％或更多的二级粒子的粒径是２０μｍ或更低；二级粒子的平均粒径是７－１３μｍ；粒子的振实密度是２．２ｇ／ｃｍ↑［３］或更高；在用氮吸附方法进行的孔分布测定中，平均直径为...

【技术特征摘要】
JP 2006-3-23 2006-0803751、一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其包括锂-金属复合氧化物粉末的初级粒子和通过聚集多数初级粒子所形成的二级粒子，其中所述锂-金属复合氧化物粉末是由LizNi1-wMwO2表示的锂-金属复合氧化物粉末，其中M选自由Co、Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga构成的组中的至少一种或多种金属元素，w和z分别满足0＜w≤0.25和1.0≤z≤1.1，所述的二级粒子的特征在于其形状是球形或类球形；95％或更多的二级粒子的粒径是20μm或更低；二级粒子的平均粒径是7-13μm；粒子的振实密度是2.2g/cm3或更高；在用氮吸附方法进行的孔分布测定中，平均直径为40nm或更小的孔的平均体积是0.001-0.008cm3/g；二级粒子的平均抗压强度是15-100MPa。2、一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其包括锂-金属复合氧化物粉末的初级粒子和通过聚集多数初级粒子所形成的二级粒子，其中所述锂-金属复合氧化物粉末是由LizNi1-x-yTxLyO2表示的锂-金属复合氧化物粉末，其中T选自由Co和Mn构成的组中的至少一种或多种金属元素，L选自由Al、Mg、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga构成的组中的至少一种或多种金属元素，x、y和z分别满足0＜x＜0.25、0＜y≤0.1、0＜x+y≤0.25和1.0≤z≤1.1，所述二级粒子的特征在于其形状是球形或类似球形；95％或更多的二级粒子的粒径是20μm或更低；二级粒子的平均粒径是7-13μm；粒子的振实密度是2.2g/cm3或更高；用氮吸附法测定孔分布时，平均直径为40nm或更小的孔的平均体积是0.001-0.008cm3/g；二级粒子的平均抗压强度是15-100MPa。3、如权利要求1或2所述的用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其中对于锂-金属复合氧化物，在其中排列Li离子的层状岩盐结构LiNiO2的3a位置上，Li离子之外的金属离子的占位度为2％或更少。4、根据权利要求1-3中任意一项所述的用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其中二级粒子中的初级粒子通常从二级粒子的中心呈放射状排列。5、一种非水电解质二次电池，其特征在于将权利要求1-4中任意一项-->所述的用于非水电解质二次电池的正极活性材料用于正极。6、一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料的制备方法，其包括：第一步，生产包含Ni和金属M的金属复合氢氧化物，其中Ni与M的原子数比是Ni∶M＝1-w∶w，其中M选自由Co、Al、Mg、Mn、Ti、Fe、Cu、Zn和Ga构成的组中的至少一种或多种金属元素，且0＜w≤0.25，振实密度是1.7g/cm3或更高；第二步，称量第一步中获得的金属复合氢氧化物和氢氧化锂的重量，使Li原子数与...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田周平，葛尾龙一，上木智善，铃木觉，山田学，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]