前体、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极及锂二次电池制造技术

一种前体，其是锂二次电池用正极活性物质的前体，由下述式(1)算出的值α为2.3m/ng以下。(式(1)中，A为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)。V为通过BJH法对在液氮温度下测得的前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。)α＝A2/(4πV)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】前体、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极及锂二次电池


[0001]本专利技术涉及前体、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极及锂二次电池。
[0002]本申请基于2020年11月19日在日本申请的特愿2020
‑
192685号而主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

[0003]作为锂二次电池用的正极活性物质的制造方法，例如有将锂化合物与包含锂以外的元素的前体进行混合并烧成的方法。作为锂以外的元素，例如可列举出镍、钴、锰。
[0004]为了提高锂二次电池的电池特性，例如专利文献1公开了着眼于成为非水系电解质二次电池的正极活性物质的前体的镍钴锰复合氢氧化物的细孔的技术。具体而言，专利文献1中记载了一种镍钴锰复合氢氧化物，其通过氮吸附法而测定的平均中细孔半径为4.00～6.00nm，细孔容积为0.010～0.020ml/g。
[0005]此外在专利文献2中记载了一种锂离子二次电池，其中，正极活性物质层的细孔曲路率为50以上且120以下。专利文献2中记载的锂离子二次电池能够充分抑制低温(例如
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20℃)环境下的二次电池的电阻的上升。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：JP
‑
B
‑
6583359
[0009]专利文献2：WO2020/026914

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]对于预计今后快速普及的锂二次电池，要求放电容量高、并且在高温下保存时不易劣化。
[0012]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，课题在于提供能够提供放电容量高、并且在高温保存时不易劣化的锂二次电池、成为正极活性物质的原料的前体。进而，课题还在于提供使用了其的锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极及锂二次电池。
[0013]用于解决课题的手段
[0014]本专利技术包含下述的[1]～[11]。
[0015][1]一种前体，其是锂二次电池用正极活性物质的前体，至少包含Ni，且由下述式(1)算出的值α为2.3m/ng以下。
[0016]α＝A2/(4πV)
÷
1000
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(1)
[0017](式(1)中，A为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)。
[0018]V为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。)
[0019][2]根据[1]所述的前体，由下述式(2)算出的值β为2.8m/ng以下。
[0020]β＝B2/(4πX)
÷
1000
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(2)
[0021](式(2)中，B为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)。
[0022]X为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。)
[0023][3]根据[1]或[2]所述的前体，BET比表面积为1.0m2/g以上且25m2/g以下。
[0024][4]根据[1]～[3]中任一项所述的前体，振实密度为0.8g/cm3以上且2.7g/cm3以下。
[0025][5]一种锂二次电池用正极活性物质，其至少包含Ni，且由下述式(3)算出的值γ为4.0m/μg以上且40.0m/μg以下。
[0026]γ＝C2/(4πY)
ꢀꢀꢀ
(3)
[0027](式(3)中，C为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述锂二次电池用正极活性物质的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)。
[0028]Y为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述锂二次电池用正极活性物质的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。)
[0029][6]根据[5]所述的锂二次电池用正极活性物质，由下述式(4)算出的值δ为10m/μg以上且50m/μg以下。
[0030]δ＝E2/(4πZ)
ꢀꢀꢀ
(4)
[0031](式(4)中，E为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述锂二次电池用正极活性物质的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)。
[0032]Z为通过BJH法对在液氮温度下测得的上述锂二次电池用正极活性物质的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。)
[0033][7]根据[5]或[6]所述的锂二次电池用正极活性物质，其以下述组成式(I)表示。
[0034]Li[Li
a
(Ni1‑
x
‑
y
Co
x
M
y
)1‑
a
]O2ꢀꢀꢀꢀ
(I)
[0035](其中，式(I)中，M为选自由Fe、Cu、Mg、Mn、Al、W、B、Mo、Zn、Sn、Zr、Ga、La、Ti、Nb及V构成的组中的至少1种元素，满足
‑
0.10≤a≤0.30、0≤x≤0.45及0≤y≤0.45。)
[0036][8]根据[5]～[7]中任一项所述的锂二次电池用正极活性物质，BET比表面积为0.3m2/g以上且4.0m2/g以下。
[0037][9]根据[5]～[8]中任一项所述的锂二次电池用正极活性物质，振实密度为1.0g/cm3以上且2.8g/cm3以下。
[0038][10]一种锂二次电池用正极，其包含[5]～[9]中任一项所述的锂二次电池用正极
活性物质。
[0039][11]一种锂二次电池，其具有[10]所述的锂二次电池用正极。
[0040]专利技术效果
[0041]根据本专利技术，能够提供可提供放电容量高、并且在高温保存时不易劣化的锂二次电池、成为正极活性物质的原料的前体。进而，能够提供使用了其的锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极及锂二次电池。
附图说明
[0042]图1A是表示锂二次电池的一个例子的概略构成图。
[0043]图1B是表示锂二次电池的一个例子的概略构成图。
[0044]图2是表示全固体锂二次电池所具备的层叠体的示意图。
[0045]图3是表示全固体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种前体，其是锂二次电池用正极活性物质的前体，其中，至少包含Ni，且由下述式(1)算出的值α为2.3m/ng以下，α＝A2/(4πV)
÷
1000
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(1)式(1)中，A为通过BJH法对在液氮温度下测得的所述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)；V为通过BJH法对在液氮温度下测得的所述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。2.根据权利要求1所述的前体，其中，由下述式(2)算出的值β为2.8m/ng以下，β＝B2/(4πX)
÷
1000
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(2)式(2)中，B为通过BJH法对在液氮温度下测得的所述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)；X为通过BJH法对在液氮温度下测得的所述前体的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔容积中细孔直径为2.6nm以上且50nm以下的累积细孔容积(cm3/g)。3.根据权利要求1或2所述的前体，其中，BET比表面积为1.0m2/g以上且25m2/g以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的前体，其中，振实密度为0.8g/cm3以上且2.7g/cm3以下。5.一种锂二次电池用正极活性物质，其至少包含Ni，且由下述式(3)算出的值γ为4.0m/μg以上且40.0m/μg以下，γ＝C2/(4πY)
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(3)式(3)中，C为通过BJH法对在液氮温度下测得的所述锂二次电池用正极活性物质的氮脱附等温线进行解析而得到的细孔比表面积中细孔直径为2.6nm以上且200nm以下的累积细孔比表面积(m2/g)；Y为通过BJH法对在液氮温度下测得...

【专利技术属性】
技术研发人员：山林奖，高森健二，
申请(专利权)人：株式会社田中化学研究所，
类型：发明
国别省市：