正极活性物质制造技术

本发明专利技术的课题在于提供一种正极活性物质，所述正极活性物质能够提高锂离子二次电池的循环特性，且可获得良好的输出。为了解决上述问题，本发明专利技术提供一种正极活性物质，其是包括含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中，在构成前述正极活性物质的初级粒子之间形成有凹部，在前述凹部中的至少一部分上形成有含有Li的固体覆膜，固体覆膜的厚度为10nm以上且70nm以下。包覆率优选为30％～70％，所述包覆率是形成并包覆有前述固体覆膜的前述凹部的表面积相对于前述凹部的总表面积的比例。的表面积相对于前述凹部的总表面积的比例。的表面积相对于前述凹部的总表面积的比例。

【技术实现步骤摘要】
正极活性物质


[0001]本专利技术涉及一种正极活性物质。

技术介绍

[0002]以往，作为具有高能量密度的二次电池，锂离子二次电池正广泛普及。使用液体作为电解质的锂离子二次电池具有如下结构：在具备正极活性物质的正极与具备负极活性物质的负极之间存在隔膜，且填充有液体电解质(电解液)。
[0003]锂离子二次电池有因反复充放电而导致循环特性降低的问题。对此，提出了如下技术：通过使用氟化合物涂布正极活性物质的表面，而抑制高电压下的正极活性物质与电解液的副反应，提高循环特性(例如，参考专利文献1)。
[0004]另外，提出了如下技术：由含锂过渡金属氧化物组成的初级粒子凝聚而形成初级粒子，使包含硼及氧的化合物附着于所述初级粒子间所形成的凹部，由此，来获得高电压高温保存时的气体产生量较少的非水电解液二次电池(例如，参考专利文献2)。
[0005][现有技术文献][0006](专利文献)
[0007]专利文献1：日本特表2008
‑
536285号公报
[0008]专利文献2：国际公开第2016/047056号

技术实现思路

[0009][专利技术所要解决的问题][0010]专利文献1中公开的技术存在如下问题：由于使用氟化合物涂布正极活性物质的表面，导致锂离子的电导率不足，反应电阻增大，输出降低。专利文献2中公开的技术也存在同样的问题：由于在凹部配置有不具有锂离子传导性的物质，导致反应电阻增大，输出降低。
[0011]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种正极活性物质，所述正极活性物质能够提高锂离子二次电池的循环特性，且可获得良好的输出。
[0012][解决问题的技术手段][0013](1)本专利技术涉及一种正极活性物质，其是包括含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中，在构成前述正极活性物质的初级粒子之间形成有凹部，在前述凹部中的至少一部分上形成有含有Li的固体覆膜，前述固体覆膜的厚度为10nm以上且70nm以下。
[0014]根据(1)的专利技术，可提供一种正极活性物质，所述正极活性物质能够提高锂离子二次电池的循环特性，且可获得良好的放电容量。
[0015](2)根据(1)所述的正极活性物质，其中，包覆率为30％～70％，所述包覆率是形成并包覆有前述固体覆膜的前述凹部的表面积相对于前述凹部的总表面积的比例。
[0016]根据(2)的专利技术，能够良好地抑制正极活性物质与电解液的接触。
[0017](3)根据(1)或(2)所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含氟化合物。
[0018]根据(3)的专利技术，能够提高固体覆膜的稳定性。
[0019](4)根据(1)至(3)中任一项所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含磷化合物。
[0020]根据(4)的专利技术，获得固体覆膜的良好的锂离子传导率。
[0021](5)根据(1)至(4)中任一项所述的正极活性物质，其中，在前述含锂过渡金属氧化物中，过渡金属中的Ni原子的比例为60摩尔％以上。
[0022]根据(5)的专利技术，可提供一种正极活性物质，所述正极活性物质能够使正极活性物质高容量化，且可获得锂离子二次电池的良好的放电容量。
附图说明
[0023]图1是示出本实施方式的正极活性物质的示意图。
具体实施方式
[0024]以下，参考附图对本专利技术的一实施方式进行说明。本专利技术的内容并不限于以下实施方式的记载。
[0025]＜锂离子二次电池＞
[0026]本实施方式的正极活性物质用作锂离子二次电池用的正极活性物质。本实施方式的锂离子二次电池具有正极，所述正极是在正极集电体上形成包含正极活性物质的正极活性物质层而成。除上述以外，锂离子二次电池例如还具有在负极集电体上形成负极活性物质层而成的负极、使正极与负极电绝缘的隔膜、电解液、及容纳上述部件的容器。在容器内正极活性物质层与负极活性物质层以夹着隔膜的方式相向，隔膜的一部分浸渍于储存在容器内的电解液中。
[0027](集电体)
[0028]作为正极集电体的材料，例如可以使用铜、铝、镍、铬、金、铂、铁、锌、钛、不锈钢的箔、板或网状构件。作为负极集电体的材料，例如可以使用铜、铝、镍、钛、不锈钢、煅烧碳、导电性高分子、导电性玻璃、Al
‑
Cd合金的箔、板或网状构件。
[0029](电极活性物质层)
[0030]正极活性物质层包含正极活性物质作为必要成分，也可以包含导电助剂、粘合剂(binder)等。同样地，负极活性物质层包括负极活性物质作为必要成分，也可以包括导电助剂、粘合剂(binder)等。正极活性物质层及负极活性物质层形成在集电体的至少一面上即可，也可以形成在两面上。
[0031][正极活性物质][0032]正极活性物质是包括含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体。含锂过渡金属氧化物是含有锂元素及过渡金属元素的复合氧化物。作为含锂过渡金属氧化物，可以列举例如LiCoO2、LiCoO4等锂钴系复合氧化物、LiMn2O4等锂锰系复合氧化物、LiNiO2等锂镍复合氧化物、锂镍锰钴系复合氧化物、LiNi
x
Co
y
Mn
z
O2(x+y+z＝1)、LiNi
x
Co
y
Al
z
O2(x+y+z＝1)等含锂过渡金属氧化物等。作为锂化合物，也可以包括LiFePO4等用作正极活性物质的除上述以外的公知的锂化合物。
[0033]上述含锂过渡金属氧化物优选过渡金属中的Ni原子的比例在60摩尔％以上。由
此，能够提高正极活性物质的容量。若正极活性物质中的Ni原子的比例较大，则伴随充放电产生的体积变化变大，导致正极活性物质容易劣化，而本实施方式的正极活性物质通过具备下述的固体覆膜来抑制正极活性物质的劣化，故较为优选。作为Ni原子的比例为60摩尔％以上的正极活性物质，可以列举例如NMC622(Li(Ni
0.6
Co
0.2
Mn
0.2
)O2，Ni：60摩尔％)或NMC811(Li(Ni
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
)O2，Ni：80摩尔％)。
[0034]使用作为示意图的图1对正极活性物质的构成进行说明。如图1所示，本实施方式的正极活性物质1是作为初级粒子的锂化合物2的凝聚体。在正极活性物质1的粒子表面，形成有包含多种锂盐的固体覆膜3。在作为初级粒子的锂化合物2之间形成有凹部G。固体覆膜3既可以填充在凹部G，也可以包覆正极活性物质1的整个粒子表面。
[0035]《固体覆膜》
[0036]固体覆膜3通过防止电解液与正极活性物质的接触，来抑制电解液的分解或正极活性物质的劣化。并且，固体覆膜3具有良好的锂离子传导率。
[0037]固体覆膜3优选包含多种锂盐。作为锂盐，可以列举例如氟化锂(LiF)等氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极活性物质，其是包括含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中，在构成前述正极活性物质的初级粒子之间形成有凹部，在前述凹部中的至少一部分上形成有含有Li的固体覆膜，前述固体覆膜的厚度为10nm以上且70nm以下。2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，包覆率为30％～70％，所述包覆率是形成并包覆有前述固体...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤和之，藤野健，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：