【技术实现步骤摘要】
本申请公开正极活性物质粒子、正极活性物质粒子的制造方法和锂离子二次电池。
技术介绍
1、作为正极活性物质，已知具有o2型结构的正极活性物质。如专利文献1中公开那样，具有o2型结构的正极活性物质通过将具有p2型结构的含na过渡金属氧化物的na的至少一部分离子交换为li而得到。
2、现有技术文献
3、专利文献
4、专利文献1：日本特开2014-186937号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的课题
2、就具有o2型结构的以往的正极活性物质而言，关于兼具高容量和优异的循环特性，有改善的余地。
3、用于解决课题的手段
4、本申请作为用于解决上述课题的手段，公开了以下的多个方案。
5、＜方案1＞
6、正极活性物质粒子，其具有o2型结构，包含选自mn、ni和co中的至少一种的元素、li、元素m、和o，所述元素m为选自b、mg、al、k、ca、ti、v、cr、fe、cu、zn、ga、ge、sr、y、zr、nb、mo和w中的至少一种，所述粒子的表层部中所述元素m的摩尔浓度比所述粒子的中心部中所述元素m的摩尔浓度高。
7、＜方案2＞
8、根据方案1所述的正极活性物质粒子，其中，粒子整体上的化学组成由lianabmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2(其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0＜p+q+r≤0.07)表示。
9、＜方案3＞
10、根据方案1或2所述的正极活性物质粒子，其中，所述表层部中的化学组成由lianabmnx-sniy-tcoz-ums+t+uo2(其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0.08＜s+t+u)表示。
11、＜方案4＞
12、根据方案1～3中任一项所述的正极活性物质粒子，其中，所述中心部中的化学组成由lianabmnx-hniy-icoz-jmh+i+jo2(其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0≤h+i+j＜0.07)表示。
13、＜方案5＞
14、制造方法，其是正极活性物质粒子的制造方法，包括：得到具有p2型结构的含na过渡金属氧化物粒子；和将所述含na过渡金属氧化物粒子的na的至少一部分离子交换为li，并且在粒子表层掺杂选自b、mg、al、k、ca、ti、v、cr、fe、cu、zn、ga、ge、sr、y、zr、nb、mo和w中的至少一种的元素m，得到具有o2型结构的含li过渡金属氧化物粒子。
15、＜方案6＞
16、根据方案5所述的制造方法，其中，通过使包含li和所述元素m的盐与所述含na过渡金属氧化物粒子接触，从而将所述含na过渡金属氧化物粒子的na的至少一部分离子交换为li，并且在粒子表层掺杂所述元素m。
17、＜方案7＞
18、根据方案6所述的制造方法，其中，所述盐为包含li和所述元素m和卤素的盐。
19、＜方案8＞
20、根据方案5～7中任一项所述的制造方法，其中，所述含na过渡金属氧化物粒子具有由nacmnxniycozo2(其中，0＜c≤1.00，x+y+z＝1)表示的化学组成。
21、＜方案9＞
22、锂离子二次电池，其具有正极、电解质层和负极，所述正极包含根据方案1～4中任一项所述的正极活性物质粒子。
23、专利技术效果
24、本公开的正极活性物质粒子容易兼顾高容量和优异的循环特性。
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1.正极活性物质粒子，其具有O2型结构，包含选自Mn、Ni和Co中的至少一种的元素、Li、元素M、和O，所述元素M为选自B、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Sr、Y、Zr、Nb、Mo和W中的至少一种，所述粒子的表层部中所述元素M的摩尔浓度比所述粒子的中心部中所述元素M的摩尔浓度高。
2.根据权利要求1所述的正极活性物质粒子，其中，粒子整体上的化学组成由LiaNabMnx-pNiy-qCoz-rMp+q+rO2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0＜p+q+r≤0.07。
3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质粒子，其中，所述表层部中的化学组成由LiaNabMnx-sNiy-tCoz-uMs+t+uO2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0.08＜s+t+u。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的正极活性物质粒子，其中，所述中心部中的化学组成由LiaNabMnx-hNiy-iCoz-jMh+i+jO2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20
5.正极活性物质粒子的制造方法，包括：得到具有P2型结构的含Na过渡金属氧化物粒子；和将所述含Na过渡金属氧化物粒子的Na的至少一部分离子交换为Li，并且在粒子表层掺杂选自B、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Sr、Y、Zr、Nb、Mo和W中的至少一种的元素M，得到具有O2型结构的含Li过渡金属氧化物粒子。
6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，通过使包含Li和所述元素M的盐与所述含Na过渡金属氧化物粒子接触，从而将所述含Na过渡金属氧化物粒子的Na的至少一部分离子交换为Li，并且在粒子表层掺杂所述元素M。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，所述盐为包含Li、所述元素M和卤素的盐。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的制造方法，其中，所述含Na过渡金属氧化物粒子具有由NacMnxNiyCozO2表示的化学组成，其中，0＜c≤1.00，x+y+z＝1。
9.锂离子二次电池，其具有正极、电解质层和负极，所述正极包含根据权利要求1～4中任一项所述的正极活性物质粒子。
...【技术特征摘要】
1.正极活性物质粒子，其具有o2型结构，包含选自mn、ni和co中的至少一种的元素、li、元素m、和o，所述元素m为选自b、mg、al、k、ca、ti、v、cr、fe、cu、zn、ga、ge、sr、y、zr、nb、mo和w中的至少一种，所述粒子的表层部中所述元素m的摩尔浓度比所述粒子的中心部中所述元素m的摩尔浓度高。
2.根据权利要求1所述的正极活性物质粒子，其中，粒子整体上的化学组成由lianabmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0＜p+q+r≤0.07。
3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质粒子，其中，所述表层部中的化学组成由lianabmnx-sniy-tcoz-ums+t+uo2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1，并且0.08＜s+t+u。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的正极活性物质粒子，其中，所述中心部中的化学组成由lianabmnx-hniy-icoz-jmh+i+jo2表示，其中，0＜a≤1.00，0≤b≤0.20，x+y+z＝1...
【专利技术属性】
技术研发人员：徳田洋介，杉山一生，泽井健，
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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