复合氧化物的制造方法、正极、锂离子二次电池、电子设备、蓄电系统以及移动体技术方案

提供一种新颖的正极活性物质、正极及锂离子二次电池。锂离子二次电池包括正极、负极及电解质，正极包括正极活性物质，正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝。当分析表层部时，表层部优选具有钡的浓度最大的第一点及镁的浓度最大的第二点存在于比铝的浓度最大的第三点更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合氧化物的制造方法、正极、锂离子二次电池、电子设备、蓄电系统以及移动体


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种正极活性物质的制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种正极的制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种二次电池的制造方法。另外，本专利技术的一个方式涉及一种包括二次电池的便携式信息终端、蓄电系统、车辆等。
[0002]本专利技术的一个方式涉及一种物品、方法或者制造方法。另外，本专利技术涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition ofmatter)。本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置、电子设备或它们的制造方法。另外，本专利技术的一个方式特别涉及一种正极活性物质的制造方法或正极活性物质。另外，本专利技术的一个方式特别涉及一种正极的制造方法或正极。另外，本专利技术的一个方式特别涉及一种二次电池的制造方法或二次电池。
[0003]注意，在本说明书中，半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置，因此电光装置、半导体电路以及电子设备都是半导体装置。
[0004]注意，在本说明书中，电子设备是指包含正极活性物质、二次电池或蓄电装置的所有装置，包含正极活性物质、正极、二次电池或蓄电装置的电光装置、包括蓄电装置的信息终端装置等都是电子设备。
[0005]注意，在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件以及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电装置(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。

技术介绍

[0006]近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是，高输出、高能量密度的锂离子二次电池用于移动电话、智能手机、笔记本型个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机、医疗设备、家庭用蓄电系统、工业用蓄电系统、混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHV)等新一代清洁能源汽车等，伴随半导体产业的发展而其需求量剧增，作为能够反复充电的能量供应源，成为现代信息化社会的必需品。
[0007]其中，钴酸锂、镍
‑
钴
‑
锰酸锂等具有层状岩盐结构的复合氧化物被广泛地使用。这些材料具有高容量、高放电电压等作为蓄电装置用的活性物质材料很有用的特性，为了实现高容量，在充电时正极被施加相对于锂高的电位。在这种高电位状态下，有时因多量锂的脱离而结晶结构的稳定性降低导致充放电循环的劣化变大。在这种背景下，为了实现高容量且稳定性高的二次电池，二次电池的正极所包含的正极活性物质的改良日益火热(例如，专利文献1至专利文献3)。[先行技术文献][专利文献][0008][专利文献1]日本专利申请公开第2018
‑
088400号公报
[专利文献2]WO2018/203168号小册子[专利文献3]日本专利申请公开第2020
‑
140954号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0009]如上述专利文献1至专利文献3所示，正极活性物质的改良日益火热，但是锂离子二次电池及用于锂离子二次电池的正极活性物质在充放电容量、循环特性、可靠性、安全性或成本等各种方面还有改善的余地。
[0010]于是，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在高电位状态(也称为高电压充电状态)及/或高温状态下稳定的正极活性物质的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种反复进行充放电结晶结构也不容易崩塌的正极活性物质的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种充放电循环特性良好的正极活性物质的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种充放电容量较高的正极活性物质的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性或安全性高的二次电池的制造方法。
[0011]另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种在高电位状态及/或高温状态下稳定的正极的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种充放电循环特性良好的正极的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种充放电容量较高的正极的制造方法。
[0012]另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖物质、活性物质粒子、电极、二次电池、蓄电装置或它们的制造方法。另外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种具有选自高纯度化、高性能化和高可靠性中的任一个或多个特性的二次电池的制造方法或二次电池。
[0013]注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。注意，本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。注意，可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。解决技术问题的手段
[0014]本专利技术的一个方式是一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝。
[0015]另外，本专利技术的一个方式是一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，表层部具有钡及镁存在于比铝更靠近正极活性物质的表面一侧的区域。
[0016]另外，本专利技术的一个方式是一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，当利用截面STEM
‑
EDX线分析分析表层部时，表层部具有钡的特征X射线检测值最大的第一点及镁的特征X射线检测值最大的第二点存在于比铝的特征X射线检测值最大的第三点更靠近正极活性物质的表面一侧的区域。
[0017]另外，本专利技术的一个方式是一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，在充电深度0.8以上的充
电状态下，正极活性物质中的锂的分布均匀。
[0018]另外，本专利技术的一个方式是一种包括正极、负极及电解质的锂离子二次电池，其中，正极包括正极活性物质，正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，并且，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝。
[0019]另外，本专利技术的一个方式是一种包括正极、负极及电解质的锂离子二次电池，其中，正极包括正极活性物质，正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，表层部具有钡及镁存在于比铝更靠近正极活性物质的表面一侧的区域。
[0020]另外，本专利技术的一个方式是一种包括正极、负极及电解质的锂离子二次电池，其中，正极包括正极活性物质，正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，当利用截面STEM
‑
EDX线分析分析表层部时，表层部具有钡的特征X射线检测值最大的第一点及镁的特征X射线检测值最大的第二点存在于比铝的特征X射线检测值最大的第三点更靠近正极活性物质的表面一侧的区域。
[0021]另外，本专利技术的一个方式是一种包括正极、负极及电解质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝。2.一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，所述表层部具有所述钡及所述镁存在于比所述铝更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。3.一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，当利用截面STEM
‑
EDX线分析分析所述表层部时，所述表层部具有所述钡的特征X射线检测值最大的第一点及所述镁的特征X射线检测值最大的第二点存在于比所述铝的特征X射线检测值最大的第三点更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。4.一种正极，包括：包含含有锂及钴的复合氧化物的正极活性物质，其中，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，在充电深度0.8以上的充电状态下，所述正极活性物质中的所述锂的分布均匀。5.一种锂离子二次电池，包括：正极；负极；以及电解质，其中，所述正极包括正极活性物质，所述正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，并且，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝。6.一种锂离子二次电池，包括：正极；负极；以及电解质，其中，所述正极包括正极活性物质，所述正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，所述表层部具有所述钡及所述镁存在于比所述铝更靠近所述正极活性物质的表面一侧的区域。7.一种锂离子二次电池，包括：正极；负极；以及电解质，其中，所述正极包括正极活性物质，所述正极活性物质包含含有锂及钴的复合氧化物，所述正极活性物质在表层部中含有钡、镁及铝，并且，当利用截面STEM
‑
EDX线分析分析所述表层部时，所述表层部具有所述钡的特征X
射线检...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤丞，门马洋平，高桥辰义，黑泽奈绪，铃木邦彦，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：