System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极活性物质粉末、正极、锂离子电池和正极活性物质粉末的制造方法技术_技高网

正极活性物质粉末、正极、锂离子电池和正极活性物质粉末的制造方法技术

技术编号:40124098 阅读:3 留言:0更新日期:2024-01-23 21:06
本公开涉及能够提高容量维持率的正极活性物质粉末、正极、锂离子电池和正极活性物质粉末的制造方法。一种正极活性物质粉末,包含锂镍复合氧化物和锂钨复合氧化物。在锂镍复合氧化物中,Ni的物质量相对于Li和氧以外的原子的合计物质量之比为0.5以上。锂钨复合氧化物附着在锂镍复合氧化物的至少部分表面上。锂钨复合氧化物的30%以上由Li4WO5相构成。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及正极活性物质粉末、正极、锂离子电池和正极活性物质粉末的制造方法


技术介绍

1、日本特开2021-018895公开了一种含有氧化钨和钨酸锂的被覆层。


技术实现思路

1、锂离子电池(以下可简称为"电池")要求高输出化。例如,通过破碎正极活性物质粉末,能够增大正极活性物质粉末的比表面积。由于比表面积的增大,反应面积增大,可期待输出功率改善。

2、但是,由于正极活性物质粉末的破碎,会产生新生面。新生面有活性。在高温保存时,新生面与电解质反应,由此可能促进容量劣化。即,容量维持率会降低。

3、因此,本公开的目的是提高容量维持率。

4、以下,说明本公开的技术方案和作用效果。不过,本说明书的作用机理包括推定。作用机制不限定本公开的技术范围。

5、1.一种正极活性物质粉末,包含锂镍复合氧化物和锂钨复合氧化物。在锂镍复合氧化物中,ni的物质量相对于li和氧以外的原子的合计物质量之比为0.5以上。锂钨复合氧化物附着在锂镍复合氧化物的至少部分表面上。锂钨复合氧化物的30%以上由li4wo5相构成。

6、以下,锂镍复合氧化物可简称为"lno"。锂钨复合氧化物可简称为"lwo"。lno中的ni的物质量相对于li和氧以外的原子的合计物质量之比可简称为"ni比"。

7、以往,曾提出通过对lno与wo3的混合物实施热处理,来用lwo被覆lno的表面。lwo可具有新生面的保护作用。即,lwo能够阻碍新生体与电解质的反应。lwo的主相通常为li2wo4相。

8、ni比为0.5以上的lno也可被称为"高镍材料"。通过将高镍材料破碎,在新生面中会大量产生活性li。根据本公开的新见解,在富li反应系中,与li2wo4相的生成相比,li4wo5相的生成被促进。li4wo5相与li2wo4相相比,高温保存时的保护作用更优异。在lwo中,通过使li4wo5相的构成比率达到30%以上,可期待高温保存时的容量维持率提高。

9、2.上述"1"记载的正极活性物质粉末中,锂钨复合氧化物例如也可以包含54%以上的li4wo5相和余量的li2wo4相。

10、li4wo5相的构成比率为54%以上时,可期待容量维持率提高。

11、3.上述"1"或"2"记载的正极活性物质粉末中,锂镍复合氧化物例如也可以由下述式(1)表示。

12、li(1+x)niycozmn(1-y-z)mao(2-b)cb(1)

13、上述式(1)中,x、y、z、a和b满足0≤x≤0.7、0.5≤y≤0.8、0.1≤z≤0.2、0≤a≤0.1和0≤b≤0.5的关系。m是选自zr、mo、w、mg、ca、na、fe、cr、zn、si、sn、al和ag中的至少一种。c是选自f、cl和br中的至少一种。

14、4.锂钨复合氧化物对锂镍复合氧化物的表面的覆盖率例如也可以为11~25%。

15、覆盖率由下述式(2)求出。

16、θ=rw/(rw+rni+rco+rmn)   (2)

17、上述式(2)中,θ表示覆盖率。rw、rni、rco和rmn采用x射线光电子能谱法测定。rw表示w的原子比。rni表示ni的原子比。rco表示co的原子比。rmn表示mn的原子比。

18、以下,"lwo对lno的表面的覆盖率"可简称为"覆盖率"。在覆盖率为11~25%的范围内,存在容易生成li4wo5相的倾向。

19、5.上述"1"~"4"中任一项记载的正极活性物质粉末,例如也可以具有1.2~2.7μm的d50。

20、d50为1.2~2.7μm时,存在容易生成li4wo5相的倾向。

21、6.一种正极,包含上述"1"~"5"中任一项记载的正极活性物质粉末。

22、7.一种锂离子电池,包含上述"6"记载的正极。

23、8.一种正极活性物质粉末的制造方法,包含下述工序(a)~(c)。

24、工序(a):通过破碎锂镍复合氧化物而准备破碎粉末。

25、工序(b):通过混合破碎粉末和wo3而准备混合物。

26、工序(c):通过对混合物实施热处理而制造正极活性物质粉末。

27、正极活性物质粉末包含锂镍复合氧化物和锂钨复合氧化物。在锂镍复合氧化物中,ni的物质量相对于li和氧以外的原子的合计物质量之比为0.5以上。锂钨复合氧化物附着在锂镍复合氧化物的至少部分表面上。锂钨复合氧化物的30%以上由li4wo5相构成。

28、以下,说明本公开的实施方式(以下可简称为"本实施方式")、以及本公开的实施例(以下可简称为"本实施例")。不过,本实施方式和本实施例不限定本公开的技术范围。本实施方式和本实施例在所有方面都是例示。本实施方式和本实施例是非限制性的。本公开的技术范围包括与专利请求保护的范围的记载同等含义及范围内的所有变更。例如,从一开始就预定包括从本实施方式和本实施例中提取任意构成,将它们任意组合后的方案。

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【技术保护点】

1.一种正极活性物质粉末,包含锂镍复合氧化物和锂钨复合氧化物,

2.根据权利要求1所述的正极活性物质粉末,

3.根据权利要求1所述的正极活性物质粉末,

4.根据权利要求3所述的正极活性物质粉末,

5.根据权利要求1所述的正极活性物质粉末,

6.一种正极,包含权利要求1~5中任一项所述的正极活性物质粉末。

7.一种锂离子电池,包含权利要求6所述的正极。

8.一种正极活性物质粉末的制造方法,包含:

【技术特征摘要】

1.一种正极活性物质粉末,包含锂镍复合氧化物和锂钨复合氧化物,

2.根据权利要求1所述的正极活性物质粉末,

3.根据权利要求1所述的正极活性物质粉末,

4.根据权利要求3所述的正极活性物质粉末,

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

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