被覆正极活性物质制造技术

被覆正极活性物质

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被覆正极活性物质、正极材料、电池、以及被覆正极活性物质的制造方法


[0001]本公开涉及被覆正极活性物质
、
正极材料
、
电池
、
以及被覆正极活性物质的制造方法
。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种包含正极活性物质和卤化物固体电解质的正极材料
。
在专利文献1中，作为卤化物固体电解质，公开了包含锂
、
钇以及选自氯
、
溴和碘中的至少一种的固体电解质
。
[0003]专利文献2公开了一种包含由被覆材料被覆了表面的正极活性物质以及固体电解质的正极材料
。
在专利文献2中，作为被覆材料，公开了包含锂
、
钇
、
氯和
/
或溴的卤素固体电解质
。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献1：国际公开第
2019/135322
号
[0006]专利文献2：国际公开第
2019/146236
号

技术实现思路

[0007]本公开提供一种能够降低电池的输出电阻的被覆正极活性物质
。
[0008]本公开的一个技术方案中的被覆正极活性物质，具备正极活性物质
、
第1被覆层和第2被覆层，
[0009]所述第1被覆层被覆所述正极活性物质的至少一部分表面，
[0010]所述第2被覆层被覆基础活性物质的至少一部分表面，所述基础活性物质包含所述第1被覆层和所述正极活性物质，
[0011]所述第1被覆层包含氧化物固体电解质，
[0012]所述第2被覆层包含
Li、Ti、M
和
F
，
[0013]M
是选自
Ca、Mg、Al、Y
和
Zr
中的至少一种元素
。
[0014]根据本公开，能够降低电池的输出电阻
。
附图说明
[0015]图1是表示实施方式1中的正极材料的大致结构的剖视图
。
[0016]图2是表示实施方式2中的电池的大致结构的剖视图
。
具体实施方式
[0017]以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明
。
[0018]以下的说明都是概括性的或具体的例子
。
以下所示的数值
、
组成
、
形状
、
厚度
、
电特性
、
二次电池的结构
、
电极材料等只是一个例子，并不限定本专利技术
。
此外，未记载于表示最上
位概念的独立权利要求中的构成要素为任意的构成要素
。
[0019](
成为本公开的基础的见解
)
[0020]专利文献1中记载了一种包含正极活性物质和卤化物固体电解质的正极材料，该卤化物固体电解质含有锂
、
钇以及选自氯
、
溴和碘中的至少一种
。
[0021]另一方面，本专利技术人进行了深入研究，结果发现在将卤化物固体电解质用于正极材料的电池中，在充电中卤化物固体电解质会发生氧化分解
。
氧化分解的生成物作为电阻层起作用，使充电时的电池的内部电阻上升
。
推测充电时电池的内部电阻的上升是由于卤化物固体电解质中所含的选自氯
、
溴和碘中的至少一种元素的氧化反应
。
[0022]专利文献2记载了一种使用正极活性物质的至少一部分表面由包含锂
、
钇
、
氯和
/
或溴的卤素固体电解质被覆的正极材料的电池
。
与专利文献1同样，专利文献2记载的电池也在包含氯和
/
或溴的卤化物固体电解质的抗氧化性方面存在课题
。
[0023]在此，本专利技术人发现，使用将正极活性物质的至少一部分表面由包含氟的卤化物固体电解质被覆的正极材料的电池，显示出优异的抗氧化性
。
由卤化物固体电解质被覆的正极材料能够抑制充电时电池的内部电阻的上升
。
其机理的详细情况尚不明确，但推测如下
。
氟在卤族元素中具有最大的电负性
。
因此，氟与阳离子牢固地结合
。
因此，如果卤化物固体电解质中包含氟，则氟的氧化反应
、
即从氟中抽出电子的副反应不易进行
。
其结果，不易由于氧化分解生成电阻层
。
[0024]另一方面，本专利技术人对使用将正极活性物质的至少一部分表面由包含氟的卤化物固体电解质被覆的正极材料的电池的输出电阻进行了研究
。
其结果，发现了放电时的输出电阻高的课题
。
其机理的详细情况尚不明确，但推测如下
。
在正极活性物质与包含氟的卤素固体电解质的接触界面上，正极活性物质的一部分氧离子与卤化物固体电解质的一部分氟离子进行阴离子置换
。
由此，在正极活性物质与卤化物固体电解质的界面生成电阻层
。
该电阻层使电池的输出电阻增加
。
[0025]本专利技术人为了降低电池的输出电阻进行了深入研究，结果发现了能够抑制在正极活性物质与包含氟的卤化物固体电解质的界面上生成电阻层的正极材料
。
如果使用这样的正极材料，则能够降低电池的输出电阻
。
[0026](
本公开涉及的一个技术方案的概要
)
[0027]本公开的第1技术方案涉及的被覆正极活性物质，具备正极活性物质
、
第1被覆层和第2被覆层，
[0028]所述第1被覆层被覆所述正极活性物质的至少一部分表面，
[0029]所述第2被覆层被覆基础活性物质的至少一部分表面，所述基础活性物质包含所述第1被覆层和所述正极活性物质，
[0030]所述第1被覆层包含氧化物固体电解质，
[0031]所述第2被覆层包含
Li、Ti、M
和
F
，
[0032]M
是选自
Ca、Mg、Al、Y
和
Zr
中的至少一种元素
。
[0033]第1技术方案涉及的被覆正极活性物质能够降低电池的输出电阻
。
[0034]本公开的第2技术方案，例如在第1技术方案涉及的被覆正极活性物质的基础上可以设为：所述第2被覆层相对于所述正极活性物质的体积比率为
0.1
％以上且5％以下
。
[0035]第2技术方案涉及的被覆正极活性物质能够进一步降低电池的输出电阻
。
[0036]本公开的第3技术方案，例如在第1或第2技术方案涉及的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种被覆正极活性物质，具备正极活性物质
、
第1被覆层和第2被覆层，所述第1被覆层被覆所述正极活性物质的至少一部分表面，所述第2被覆层被覆基础活性物质的至少一部分表面，所述基础活性物质包含所述第1被覆层和所述正极活性物质，所述第1被覆层包含氧化物固体电解质，所述第2被覆层包含
Li、Ti、M
和
F
，
M
是选自
Ca、Mg、Al、Y
和
Zr
中的至少一种元素
。2.
根据权利要求1所述的被覆正极活性物质，所述第2被覆层相对于所述正极活性物质的体积比率为
0.1
％以上且5％以下
。3.
根据权利要求1或2所述的被覆正极活性物质，
M
是
Al。4.
根据权利要求3所述的被覆正极活性物质，构成所述第2被覆层的材料由以下的组成式
(1)
表示，
Li
α
Ti
β
Al
γ
F6式
(1)
其中，所述
α
、
β
和
γ
满足
α
+4
β
+3
γ
＝6和
γ
＞
0。5.
根据权利要求4所述的被覆正极活性物质，所述
γ
满足
0.5≤
γ
＜
1。6.
根据权利要求4所述的被覆正极活性物质，所述
α
、
β
和
γ
满足
2.5≤
α
≤2.9、0.1≤
β
≤0.5
和
0.5≤
γ
≤0.9。7.
根据权利要求1～6中任一项所述的被覆正极活性物质，所述氧化物固体电解质包含选自铌酸锂
、
钛酸锂
、
铝酸锂
、
硅酸锂
、
硼酸锂
、
锆酸锂和钨酸锂中的至少一种
。8.
根据权利要求1～7中任一项所述的被覆正极活性物质，所述氧化物固体电解质包含铌酸锂
。9.
根据权利要求1～8中任一项所述的被覆正极活性物质，所述第1被覆层...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤之木纪仁，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：