本发明专利技术的主要目的是提供一种为了形成提高了循环特性并且提高了输出功率的锂二次电池而使用的正极活性物质。本发明专利技术通过提供一种被覆有半导体的正极活性物质来解决所述课题，该被覆有半导体的正极活性物质的特征在于，具有正极活性物质和ｐｎ接合半导体被覆层，该ｐｎ接合半导体被覆层包含被覆于所述正极活性物质表面的ｎ型半导体被覆层和被覆于所述ｎ型半导体被覆层表面的ｐ型半导体被覆层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了形成锂二次电池、特别是提高了循环特性并且提高了输出功率的锂二次电池而使用的正极活性物质。
技术介绍
伴随着个人计算机、录像机、便携电话等的小型化，在信息相关设备、通信设备的 领域中，作为在这些设备中所使用的电源，出于高能量密度这样的理由，锂二次电池正被实 用化并广泛普及。另一方面，在汽车的领域中，从环境问题、资源问题出发迫切需要开发电 动汽车，作为该电动汽车用的电源也研讨了锂二次电池。 但是，例如，将金属锂用于负极等的高容量的锂二次电池作为显示高能量密度的 二次电池正受到注目，但没有达到实用化。即，存在如下这样的问题金属锂箔表面不平坦， 存在电场集中的部位，以此为因，通过反复充放电，锂金属以枝晶状生长，引起负极和正极 之间的内部短路，循环特性降低。 另外，在现在市售的锂二次电池中，使用以有机溶剂为溶剂的有机电解液。在这样 的锂二次电池中，由于正极活性物质和电解质液接触并发生反应，因此存在如下这样的问 题若反复充放电，则正极活性物质、电解质液逐渐劣化，充电、放电的电量减少，循环特性 降低。为了提高这样的锂二次电池的耐久性、循环特性，例如，在专利文献1中公开了一种二次电池，其特征在于，至少与负极相对的面的正极表面由从可透过参与电池反应的离子的绝缘体、半导体、绝缘体和半导体中选择的薄膜被覆一层或两层以上。这是通过用没有电子传导的可透过参与电池反应的离子的绝缘体或半导体的薄膜被覆正极表面，在负极发生了枝状晶的情况下，防止电池内部的负极和正极的短路，提高循环特性的电池。但是，在专利文献1中因为用没有电子传导的薄膜被覆，所以存在如下这样的问题电子的移动变得困难等等，锂二次电池的输出特性降低。 专利文献1 :日本特开平6-168739号公报 专利文献2 :日本特开2006-216277号公报 专利文献3 :日本特开平10-321216号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其主要目的是提供为了形成提高循环特性、并 且提高输出功率的锂二次电池而使用的正极活性物质。 为了达到上述目的，本专利技术提供一种被覆有半导体的正极活性物质，其特征在于， 具有正极活性物质和pn接合半导体被覆层，该pn接合半导体被覆层包含被覆于上述正极 活性物质表面的n型半导体被覆层和被覆于上述n型半导体被覆层表面的p型半导体被覆 层。 根据本专利技术，通过具有上述pn接合半导体被覆层，可抑制由正极活性物质和电解质液接触并发生反应所导致的劣化，从而提高循环特性。而且，在上述pn接合半导体被覆层中电子能够从正极活性物质侧向电解液侧移动，能够提高输出特性。 在上述专利技术中，优选上述pn接合半导体被覆层部分地被覆于上述正极活性物质表面。通过在上述正极活性物质表面具有没有由上述pn接合半导体被覆层被覆的部分，在没有被覆的部分中的锂离子的移动和电子的移动成为可能，能够进一步提高输出特性。即能够制成在循环特性和输出特性的平衡上优异的被覆有半导体的正极活性物质。 另外，在本专利技术中，提供一种锂二次电池，其特征在于，使用了上述被覆有半导体的正极活性物质。 根据本专利技术，通过使用如上述那样的能够提高循环特性并且提高输出特性的被覆 有半导体的正极活性物质，能够得到提高循环特性并且提高输出特性的锂二次电池。 另外，在本专利技术中，提供一种被覆有半导体的正极活性物质的制造方法，其特征在 于，具有 n型半导体被覆层形成工序，该工序采用n型半导体材料被覆正极活性物质表面， 得到n型半导体被覆层； pn接合半导体被覆层前体形成工序，该工序采用p型半导体材料被覆上述n型半 导体被覆层表面，形成P型半导体被覆层，得到pn接合半导体被覆层前体；禾口 被覆有半导体的正极活性物质形成工序，该工序通过对上述pn接合半导体被覆 层前体进行热处理，形成pn接合半导体被覆层，得到被覆有半导体的正极活性物质。 根据本专利技术，通过进行上述被覆有半导体的正极活性物质形成工序，能够在n型 半导体被覆层和P型半导体被覆层之间形成pn接合。由此，如上述那样在电位非常高的充 电反应时，使在上述pn接合半导体被覆层中通过的从电解液向正极活性物质的电子的移 动困难，能够抑制充电反应时的电解液等的劣化。 另一方面，如上述那样在电位低的放电反应时，放电反应时的上述劣化被抑制，并 且使在上述pn接合半导体被覆层中通过的从正极活性物质向电解液的电子的移动容易， 在正极活性物质表面被被覆了的部分放电反应时的电子传导性也提高，从而可提高输出功率。 因此，能够得到提高了循环特性并且提高了输出功率的被覆有半导体的正极活性 物质。 在本专利技术中，得到下述效果能够得到提高了循环特性并且提高了输出功率的被 覆有半导体的正极活性物质。附图说明 图1是表示本专利技术的被覆有半导体的正极活性物质的构成的一例的概略剖面图。 图2是对本专利技术中的pn接合半导体被覆层中的电子的移动进行说明的说明图。 图3是示意地表示本专利技术的锂二次电池的一例的概略剖面图。 附图标记说明 1 :被覆有半导体的正极活性物质；2 :正极活性物质；3 :n型半导体被覆层；4 :p型 半导体被覆层；5 :pn接合半导体被覆层；6 :正极集电体；7 :正极层；8 :正极电极体；9 :负 极集电体；10 :负极层；11 :负极电极体；12 :隔膜。具体实施例方式以下对本专利技术的被覆有半导体的正极活性物质、锂二次电池和被覆有半导体的正 极活性物质的制造方法进行详细说明。 A.被覆有半导体的正极活性物质 首先，对本专利技术的被覆有半导体的正极活性物质进行说明。本专利技术的被覆有半导 体的正极活性物质，其特征在于，具有正极活性物质和pn接合半导体被覆层，该pn接合半 导体被覆层包含被覆于上述正极活性物质表面的n型半导体被覆层和被覆于上述n型半导 体被覆层表面的P型半导体被覆层。 根据本专利技术，通过具有上述pn接合半导体被覆层，可抑制由正极活性物质和电解 质液接触并发生反应所导致的劣化。即，在具有锂的正极活性物质中，在充电反应时，通常 锂离子从正极活性物质向电解液脱离，发生电子从电解液向正极活性物质的移动。由于上 述的充电反应时的电位非常高，因此发生电解液分解等劣化。在本专利技术中，具有上述pn接 合半导体被覆层，在上述pn接合半导体被覆层中，电子不能从p型半导体被覆层向n型半 导体被覆层移动。因此，使充电反应时的在上述pn接合半导体被覆层中通过的从电解液向正极活性物质的电子的移动困难，能够抑制充电反应时的电解液等的劣化。 另外，通过具有上述pn接合半导体被覆层，在上述pn接合半导体被覆层中电子能够从正极活性物质侧向电解液侧移动，可提高输出特性。即，在具有锂的正极活性物质中， 在放电反应时，通常电子从正极活性物质向电解质液移动，并发生锂离子从电解质液向正 极活性物质的插入。在本专利技术中，具有上述pn接合半导体被覆层，在上述pn接合半导体被 覆层中，电子能够从n型半导体被覆层向p型半导体被覆层移动。因此，能够使放电反应时 的在上述pn接合半导体被覆层中通过的从正极活性物质向电解液的电子的移动容易，在 正极活性物质表面被被覆了的部分也能够提高放电反应时的电子传导性，从而提高输出功 率。 另夕卜，由于上述放电反应时的电位低，因此难以发生电解液分解等的劣化。 以下使用附图对本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种被覆有半导体的正极活性物质，其特征在于，具有正极活性物质和ｐｎ接合半导体被覆层，所述ｐｎ接合半导体被覆层包含被覆于所述正极活性物质表面的ｎ型半导体被覆层和被覆于所述ｎ型半导体被覆层表面的ｐ型半导体被覆层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-1-8 001025/2008一种被覆有半导体的正极活性物质，其特征在于，具有正极活性物质和pn接合半导体被覆层，所述pn接合半导体被覆层包含被覆于所述正极活性物质表面的n型半导体被覆层和被覆于所述n型半导体被覆层表面的p型半导体被覆层。2. 根据权利要求1所述的被覆有半导体的正极活性物质，其特征在于，所述pn接合半 导体被覆层部分地被覆于所述正极活性物质表面。3. —种锂二次电池，其特征在于，使用了权利要求1或2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：古贺英行，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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