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，其可以提高锂离子二次电池的循环特性，同时可以获得优选的放电容量。其解决手段是，一种正极活性物质，其是包含含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中，在正极活性物质的粒子表面形成有包含多种锂盐的固体覆膜。固体覆膜优选包含氟化合物及磷化合物。在固体覆膜中，相对于氟原子与磷原子的合计摩尔数，优选含有70摩尔％以上的氟原子。含有70摩尔％以上的氟原子。含有70摩尔％以上的氟原子。

【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，锂离子二次电池广泛普及。将液体用作电解质的锂离子二次电池具有如下结构：在具有正极活性物质的正极、与具有负极活性物质的负极之间存在隔膜，并填充有液体电解质(电解液)。
[0003]锂离子二次电池存在因重复充放电而循环特性下降的问题。对此，提出了如下技术：用氟化合物涂敷正极活性物质的表面，由此来抑制高电压下正极活性物质与电解液的副反应，提高循环特性(例如，参照专利文献1)。
[0004][现有技术文献][0005](专利文献)
[0006]专利文献1：日本特表2008
‑
536285号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]专利文献1中所公开的技术存在如下问题：由于正极活性物质的表面被氟化合物涂敷，由此，锂离子的电导率变得不充分，反应电阻增大而输出下降。
[0009]本专利技术是鉴于上述问题而成，目的在于提供一种正极活性物质，其可以提高锂离子二次电池的循环特性，同时可以获得优选的输出。
[0010][解决问题的技术手段][0011](1)本专利技术涉及一种正极活性物质，其是包含含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中，在前述正极活性物质的粒子表面形成有包含多种锂盐的固体覆膜。
[0012]根据(1)的专利技术，可以提供一种正极活性物质，其可以提高锂离子二次电池的循环特性，同时可以获得优选的放电容量。
[0013](2)根据(1)所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含氟化合物。
[0014]根据(2)的专利技术，可以提高固体覆膜的稳定性。
[0015](3)根据(1)或(2)所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含磷化合物。
[0016]根据(3)的专利技术，可以获得固体覆膜的优选的锂离子传导率。
[0017](4)根据(1)～(3)中任一项所述的正极活性物质，其中，在前述固体覆膜中包含氟化合物及磷化合物，在前述固体覆膜中，相对于氟原子与磷原子的合计摩尔数，含有70摩尔％以上的氟原子。
[0018]根据(4)的专利技术，可以提供一种正极活性物质，其可以获得锂离子二次电池的优选的循环特性及放电容量。
[0019](5)根据(1)～(4)中任一项所述的正极活性物质，其中，在前述固体覆膜中包含氟化合物及磷化合物，在形成于前述正极活性物质的粒子表面的凹部上的前述固体覆膜中，
氟原子相对于磷原子的摩尔比大于磷原子相对于氟原子的摩尔比。
[0020]根据(5)的专利技术，可以抑制电解液向正极活性物质内部的渗透。
[0021](6)根据(1)～(5)中任一项所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜的厚度为10nm以上且70nm以下。
[0022]根据(6)的专利技术，可以提供一种正极活性物质，其可以获得锂离子二次电池的优选的循环特性。
[0023](7)根据(1)～(6)中任一项所述的正极活性物质，其中，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。
[0024]根据(7)的专利技术，可以使正极活性物质容量提高，可以提供获得锂离子二次电池的优选的放电容量的正极活性物质。
附图说明
[0025]图1是绘示本实施方式的正极活性物质的示意图。
[0026]图2是实施例的正极活性物质的扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)图像。
[0027]图3是绘示实施例的正极活性物质的F分布的SEM
‑
EDS图像。
[0028]图4是绘示实施例的正极活性物质的P分布的SEM
‑
EDS图像。
[0029]图5是绘示实施例的固体覆膜的厚度与电阻上升率的关系的图表。
具体实施方式
[0030]以下，针对本专利技术的一实施方式，参照附图来进行说明。本专利技术的内容不限定于以下实施方式的记载。
[0031]＜锂离子二次电池＞
[0032]本实施方式的正极活性物质是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的正极。锂离子二次电池除了上述以外，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、将正极与负极电绝缘的隔膜、电解液、及收容上述部件的容器。在容器内，正极活性物质层与负极活性物质层夹着隔膜相向，隔膜的一部分浸渍于容器内所贮藏的电解液中。
[0033](集电体)
[0034]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、或网状部件。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、或网状部件。
[0035](电极活性物质层)
[0036]正极活性物质层包含正极活性物质作为必须成分，也可以包含导电助剂、粘结剂(粘合剂(binder))等。同样，负极活性物质层包含负极活性物质作为必须成分，也可以包含导电助剂、粘结剂(粘合剂(binder))等。正极活性物质层及负极活性物质层只要形成于集电体的至少单面即可，也可以形成于两面。
[0037][正极活性物质][0038]正极活性物质是包含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与过渡金属元素的复合氧化物。作为含锂过渡金属氧化物，例如可以列举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，也可以包含LiFePO4等用作正极活性物质的上述以外的公知的锂化合物。
[0039]上述含锂过渡金属氧化物优选：过渡金属中的Ni原子的比例为60摩尔％以上。由此，可以使正极活性物质容量提高。如果正极活性物质中的Ni原子的比例大，则伴随充放电而来的体积变化变大，因此正极活性物质容易劣化，但本实施方式的正极活性物质由于具有后述的固体覆膜，由此正极活性物质的劣化得到抑制，因此优选。作为Ni原子的比例为60摩尔％以上的正极活性物质，例如可以列举NMC 622(Li(Ni
0.6
Co
0.2
Mn
0.2
)O2、Ni：60摩尔％)或NMC 811(Li(Ni
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
)O2、Ni：80摩尔％)。
[0040]针对正极活性物质的结构，使用示意图也就是图1进行说明。如图1所示，本实施方式的正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极活性物质，其是包含含锂过渡金属氧化物的锂化合物的凝聚体，其中在前述正极活性物质的粒子表面形成有包含多种锂盐的固体覆膜。2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含氟化合物。3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，前述固体覆膜包含磷化合物。4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，在前述固体覆膜中包含氟化合物及磷化合物，在前述固体覆膜中，相对于氟原子与磷原子的合计摩尔数，含有70摩尔％以上的氟...

【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：