复合正极活性物质制造技术

本公开的主要目的是提供一种能够降低电池电阻的复合正极活性物质。一种复合正极活性物质，具备：作为正极活性物质的锂金属氧化物、和覆盖该正极活性物质的至少部分表面的被覆层，所述被覆层含有Li元素、B元素和O元素，所述被覆层中的Li元素相对于B元素的摩尔比Li/B为1.5～3.0，覆盖所述正极活性物质的所述被覆层的被覆率为80％以上。的被覆率为80％以上。

【技术实现步骤摘要】
复合正极活性物质


[0001]本公开涉及复合正极活性物质。

技术介绍

[0002]近年来，随着个人计算机、摄像机和移动电话等信息关联设备和通信设备等的迅速普及，作为其电源利用的电池的开发受到重视。另外，在汽车产业界等中，也正在推进电动汽车用或混合动力汽车用的高输出且高容量的电池的开发。
[0003]国际公开第2020/022305号公开了使用锂金属复合氧化物作为硫化物固体电池用正极活性物质，该锂金属复合氧化物具备含有Li、B、O的被覆层。
[0004]日本特开2018
‑
045802公开了作为非水二次电池用正极活性物质的、在表面含有硼的锂镍钴锰复合氧化物。

技术实现思路

[0005]要求进一步降低电池的电阻。
[0006]本公开是鉴于上述实际情况而完成的，其主要目的是提供一种能够降低电池电阻的复合正极活性物质。
[0007]本公开的复合正极活性物质具备：作为正极活性物质的锂金属氧化物、和覆盖该正极活性物质的至少部分表面的被覆层，
[0008]所述被覆层含有Li元素、B元素和O元素，
[0009]所述被覆层中的Li元素相对于B元素的摩尔比Li/B为1.5～3.0，
[0010]覆盖所述正极活性物质的所述被覆层的被覆率为80％以上。
[0011]在本公开的复合正极活性物质中，所述正极活性物质也可以是正极活性物质粒子，所述复合正极活性物质也可以是复合正极活性物质粒子。
[0012]在本公开的复合正极活性物质中，所述复合正极活性物质也可以被用于硫化物全固体电池。
[0013]本公开的复合正极活性物质的制造方法，是制造前述复合正极活性物质的方法，包含：
[0014]向喷雾干燥器供给含有所述正极活性物质和涂布液的浆料，进行该浆料的液滴化和经液滴化的浆料的气流干燥，得到复合正极活性物质的前体的工序；以及
[0015]对所述前体进行烧成的工序，
[0016]所述涂布液含有锂源、硼源和氧源。
[0017]本公开可以提供能够降低电池电阻的复合正极活性物质。
具体实施方式
[0018]以下，说明本公开的实施方式。再者，本说明书中特别提及的事项以外的、实施本公开所必需的事项(例如不是本公开特征的复合正极活性物质的一般结构和制造工艺)，可
以基于本领域的现有技术作为本领域技术人员的设计事项来掌握。本公开可以基于本说明书所公开的内容和本领域的技术常识来实施。
[0019]在本说明书中，表示数值范围的"～"是以包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值的意思而使用的。
[0020]另外，数值范围中的上限值和下限值可以采用任意的组合。
[0021]1.复合正极活性物质
[0022]本公开的复合正极活性物质具备：作为正极活性物质的锂金属氧化物、和覆盖该正极活性物质的至少部分表面的被覆层，
[0023]所述被覆层含有Li元素、B元素和O元素，
[0024]所述被覆层中的Li元素相对于B元素的摩尔比Li/B为1.5～3.0，
[0025]覆盖所述正极活性物质的所述被覆层的被覆率为80％以上。
[0026]复合正极活性物质的形状没有特别限定，可以是板状和粒状等。复合正极活性物质可以是复合正极活性物质粒子。
[0027]复合正极活性物质粒子的平均粒径D50可以为1～20μm，也可以为5～10μm。
[0028]在本公开中，只要没有特别说明，粒子的平均粒径就是通过激光衍射
‑
散射粒径分布测定方法测定的体积基准的中位径(D50)的值。另外，在本公开中，中位径(D50)是从粒径小的粒子开始按顺序排列时，粒子的累计体积成为总体体积一半(50％)的直径(体积平均直径)。
[0029]正极活性物质是锂金属氧化物即可。
[0030]锂金属氧化物例如可以举出LiCoO2、由LiNi
x
M1‑
x
O2(x满足0.3≤x<1、M是选自Co、Mn和Al中的至少一种元素)表示的锂过渡金属复合氧化物、LiMnO2、异种元素取代Li
‑
Mn尖晶石、钛酸锂、磷酸金属锂、Li2SiO3和Li4SiO4等。
[0031]作为锂过渡金属复合氧化物，可举出锂镍钴铝氧化物(LiNi1‑
x
‑
y
Co
x
Al
y
O2、x＝0.05～0.2、y＝0.05～0.2、NCA)、锂镍钴锰氧化物(LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2、x＝0.3～0.8、y＝0.1～0.6、NCM)等，作为NCM，可举出LiNi
1/3
Mn
1/3
Co
1/3
O2、NCM
‑
523、NCM
‑
622、NCM
‑
811等。
[0032]异种元素取代Li
‑
Mn尖晶石例如是LiMn
1.5
Ni
0.5
O4、LiMn
1.5
Al
0.5
O4、LiMn
1.5
Mg
0.5
O4、LiMn
1.5
Co
0.5
O4、LiMn
1.5
Fe
0.5
O4和LiMn
1.5
Zn
0.5
O4等。
[0033]钛酸锂例如是Li4Ti5O
12
等。
[0034]磷酸金属锂例如是LiFePO4、LiMnPO4、LiCoPO4和LiNiPO4等。
[0035]正极活性物质的形状没有特别限定，可以是板状和粒状等。正极活性物质可以是正极活性物质粒子。正极活性物质粒子可以是一次粒子，也可以是二次粒子。
[0036]被覆层覆盖正极活性物质的至少部分表面。
[0037]被覆层含有Li元素、B元素和O元素，也可以是硼酸锂。
[0038]关于硼酸锂的组成，可举出Li3BO3、Li4B2O5、LiBO2、Li2B4O7、LiB3O5等。在本公开中，被覆层的组成可以是它们之中的任一种，并且不是唯一确定的，也可以是多种组成混合存在。
[0039]关于硼酸锂的晶体结构，可以是具有上述组成的晶相中的任一种，可以是玻璃，也可以是非晶质。
[0040]被覆层中的Li元素相对于B元素的摩尔比Li/B为1.5～3.0。
[0041]覆盖正极活性物质的被覆层的被覆率为80％以上。
[0042]再者，被覆层的被覆率可以通过观测粒子截面的扫描型电子显微镜(SEM)图像等来算出，也可以通过利用X射线光电能谱法(XPS)计算表面的元素比率来算出，还可以通过飞行时间型二次离子质谱分析法(TOF<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合正极活性物质，具备：作为正极活性物质的锂金属氧化物、和覆盖该正极活性物质的至少部分表面的被覆层，所述被覆层含有Li元素、B元素和O元素，所述被覆层中的Li元素相对于B元素的摩尔比Li/B为1.5～3.0，覆盖所述正极活性物质的所述被覆层的被覆率为80％以上。2.根据权利要求1所述的复合正极活性物质，所述正极活性物质是正极活性物质粒子，所述复合正极活性物质是复合正极活性物质粒子。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边秀明，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：