本发明专利技术提供了充放电容量较大、充电时的热稳定性优良的非水电解质二次电池用Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物粒子粉末。上述课题通过在作为核的二次粒子的构成为Ｌｉ↓［ｘ１］Ｎｉ↓［１－ｙ１－ｚ１－ｗ１］Ｃｏ↓［ｙ１］Ｍｎ↓［ｚ１］Ｍ↓［ｗ１］Ｏ↓［２］（０．９≤ｘ１≤１．３，０．１≤ｙ１≤０．３，０．０≤ｚ１≤０．３，０≤ｗ１≤０．１，Ｍ为Ａｌ、Ｆｅ中选择的至少一种金属）的Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物中，在粒子表面覆盖或者存在构成为Ｌｉ↓［ｘ２］Ｎｉ↓［１－ｙ２－ｚ２－ｗ２］Ｃｏ↓［ｙ２］Ｍｎ↓［ｚ２］Ｍ↓［ｗ２］Ｏ↓［２］（０．９≤ｘ２≤１＋ｚ２，０≤ｙ２≤０．３３，０≤ｚ２≤０．５，０≤ｗ２≤０．１，Ｍ为Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ中选择的至少一种金属）的Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物的非水电解质二次电池用Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物粒子粉末而解决。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及充放电容量大、充电时的热稳定性优良的非水电解质 二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉末。
技术介绍
近年来，AV设备和个人计算机等电子设备的便携化、无线化突飞 猛进，作为上述的驱动用电源，对小型、轻量并且具有高能量密度的 二次电池的要求提高。此外，由于近年来对地球环境的考虑，进行了 电动汽车、混合动力汽车的开发和应用化，作为大型用途对保存特性 优良的锂离子二次电池的要求提高。在这样的状况下，具有充放电容 量大、保存特性良好的优点的锂离子二次电池被关注。现在，作为对具有4V级的电压的高能量型的锂离子二次电池有效 的正极活性物质，尖晶石结构的LiMri204、锯齿层状结构的LiMn02、 层状岩盐结构的LiCo02、LiNi02等一般为人们所公知，其中使用LiNi02 的锂离子二次电池作为具有高放电容量的电池被关注。但是，由于该 材料充电时的热稳定性和充放电循环耐久性较差，需要进一步的特性 改善。艮卩，LiNi02除去锂时，N产变为Ni4+，发生姜-泰勒畸变，以在除 去锂0.45的区域由六方晶变换为单斜晶，进一步除去时由单斜晶变为 六方晶的方式变化结晶结构。因此，由于反复进行充放电反应，存在 结晶结构变得不稳定，周期特性变差，此外因氧放出导致发生与电解 液的反应，电池的热稳定性和保存特性变差的特征。为了解决该课题， 进行了对LiNi02的Ni的一部分添加Co和Al的材料的研究，但至今 为止仍然没有获得解决上述课题的材料，需要结晶性更高的Li-Ni复合 氧化物。此外，在Li-Ni复合氧化物的制造方法中，为了获得填充性高结晶5结构稳定的Li-Ni复合氧化物，需要使用控制物性、结晶性、杂质量的 Ni复合氢氧化物粒子，在不对Li位置混入N产的条件下进行烧成。艮P，作为非水电解质二次电池用的正极活性物质，需要填充性高、 结晶结构稳定、充电状态的热稳定性优良的Li-Ni复合氧化物。至今，为了结晶结构的稳定化、充放电循环特性等各特性改善， 对于LiNi02粉末进行了各种改良。例如，在LiNiA102的表面覆盖 Li-Ni-Co-Mn复合氧化物，改善周期特性和热稳定性的技术(专利文献 1)，材料的种类不同，将Li-Co复合氧化物和Li-Ni-Co-Mn复合氧化物 混合，改善Li-Co复合氧化物的充放电循环特性和热稳定性的技术(专 利文献2)，通过对Li-Co复合氧化物悬浊碳酸锂、Ni(OH)2、 Co(OH)2、 碳酸锰或者通过机械处理覆盖Li-Ni-Co-Mn复合氧化物，改善Li-Co 复合氧化物的充放电循环特性和高温特性的技术(专利文献3和专利 文献4)等为人们所公知。专利文献1:日本特开2004-127694号公报专利文献2:日本特开2005-317499号公报专利文献3:日本特开2006-331943号公报专利文献4:日本特开2007-48711号公报
技术实现思路
作为非水电解质二次电池用的正极活性物质，对于改善充电时的 热稳定性的Li-Ni复合氧化物，目前最需要，但还没有获得充分满足要 求的材料。从而，本专利技术的目的为提供作为非水电解质二次电池用的正极 活性物质的改善充电时的热稳定性的Li-Ni复合氧化物粒子粉末、其制 造方法以及由含有该Li-Ni复合氧化物粒子粉末的正极构成的非水电 解质二次电池。艮P，本专利技术为，为了达成上述目的，在具有正极和由能够吸收放 出锂金属或者锂离子的材料构成的负极的非水电解质二次电池中，上 述正极的活性物质为非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉 末，其特征在于在作为核的二次粒子的构成为 LixlNh—yl-zl.wlCoylMnzlMwl02 (0.9《xl《1.3， 0.1《yl《0.3， 0.0《zl《0.3， 0《wl《(U， M为由A1、 Fe中选择的至少一种金属)的Li-Ni复 合氧化物中，在所述二次粒子的粒子表面覆盖或者存在构成为 "2艮y2-z2-w2Coy2Mnz2Mw202 (0.9《x2《l+z2， 0《y2《0.33， 0《z2《 0.5， 0《w2《0.1，并且，0.5《(l-y2-z2-w2)/(y2+z2+w2)， 0.3《(zl+z2) 并且(X(z2-zl)《0.5， M为A1、 Fe、 Mg、 Zr、 Ti中选择的至少一种 金属)的Li-Ni复合氧化物(本专利技术l)。此外，本专利技术为，权利要求l所述的非水电解质二次电池用Li-Ni 复合氧化物粒子粉末，其特征在于对于作为核的Li-Ni复合氧化物二 次粒子在表面覆盖或者存在的Li-NI复合氧化物的重量百分比为3%以 上20%以下(本专利技术2)。此外，本专利技术为非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉 末，其特征在于在作为核的二次粒子的构成为 Lix艮yl-zl-wlCoylMnzlMwl02-vlKvl (0.9《xl《1.3， 0.1《yK0.3， 0.0《 zl《0.3， 0《wl<0.1， 0《vl《0.05， M为Al、 Fe中选择的至少一种 金属，K为F、 PO 冲选择的至少一种阴离子)的Li-Ni复合氧化物中， 在上述二次粒子的粒子表面覆盖或者存在构成为 Lix2Nh-y2-z2,2Coy2Mriz2Mw202—v2Kv2 (0.9《x2《l+z2， 0《y2《0.33， 0《 Z2《0.5，0《w2《0.1，0《v2《0.05，并且0.5《(l-y2画z2画w2)/(y2+z2+w2)， 0.3《(zl+z2)并且(X(z2-zl)《0.5， M为Al、 Fe、 Mg、 Zr、 Ti中选择 的至少一种金属，K为r、 PO^中选择的至少一种阴离子)的Li-Ni 复合氧化物(本专利技术3)。此外，本专利技术为非水电解质二次电池用Li-Ni复合氧化物粒子粉 末，其特征在于在作为核的二次粒子的构成为 LixlNiH1.zl.wlCoylMnzlMwl02.vlKvi (0.9《xl《1.3， 0.1《yl《0.3， 0.0《 zl《0.3， 0《wl<0.1， 0<vl《0.05， M为Al、 Fe中选择的至少一种 金属，K为F、 PO,中选择的至少一种阴离子)的Li-Ni复合氧化物中， 在上述二次粒子的粒子表面，覆盖或者存在金属摩尔数为(xl-l)、并 且构成为NiLy2.z2.w2Coy2Mnz2Mw202.v2Kv2 (0《y2《0.33， 0《z2《0.5， 0 《w2H， 0《v2《0.05，并且0.5邻-y2-z2-w2)/(y2+z2+w2)， 0.3《 (zl+z2)并且0<(z2-zl)《0.5， M为A1、 Fe、 Mg、 Zr、 Ti中选择的至 少一种金属，K为F—、 PO/.中选择的至少一种阴离子)的Li-Ni复合氧化物(本专利技术4)。此外，本专利技术为上述任意一项所述的非水电解质二次电池用Li-Ni 复合氧化物粒子粉末，其特征在于对于作为核的Li-Ni复合氧化物使 用由能够吸收放出锂金属或者锂离子的材料构成的负极时，在4.5V充 电状态的差热分析下200'C 29(TC的范围表示的发热最大峰值向高温 侧偏移15。C以上(本专利技术5)。此外，本专利技术为上述任意一项所述的非水电解质二次电池用Li-Ni 复合氧化物粒子粉末，其特征在于对于由能本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解质二次电池用Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物粒子粉末，其特征在于：其作为核的二次粒子的构成为Ｌｉ↓［ｘ１］Ｎｉ↓［１－ｙ１－ｚ１－ｗ１］Ｃｏ↓［ｙ１］Ｍｎ↓［ｚ１］Ｍ↓［ｗ１］Ｏ↓［２］（０．９≤ｘ１≤１．３，０．１≤ｙ１≤０．３，０．０≤ｚ１≤０．３，０≤ｗ１≤０．１，Ｍ为Ａｌ、Ｆｅ中选择的至少一种金属）， 在所述二次粒子的粒子表面，覆盖或者存在构成为Ｌｉ↓［ｘ２］Ｎｉ↓［１－ｙ２－ｚ２－ｗ２］Ｃｏ↓［ｙ２］Ｍｎ↓［ｚ２］Ｍ↓［ｗ２］Ｏ↓［２＝（０．９≤ｘ２≤１＋ｚ２ ，０≤ｙ２≤０．３３，０≤ｚ２≤０．５，０≤ｗ２≤０．１，Ｍ为Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ中选择的至少一种金属，并且０．５≤（１－ｙ２－ｚ２－ｗ２）／（ｙ２＋ｚ２＋ｗ２），０．３≤（ｚ１＋ｚ２）并且０＜（ｚ２－ｚ１）≤０．５）的Ｌｉ－Ｎｉ复合氧化物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：菊谷和彦，佐佐木修，山时照章，山本博司，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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