本发明专利技术提供一种锂二次电池用正极活性物质，其使用能够向锂二次电池赋予特别优异的循环特性、负荷特性还有安全性的锂镍锰钴类复合氧化物。该锂二次电池用正极活性物质的特征在于，其为在下述通式（1）所示的锂镍锰钴类复合氧化物中，含有0.1摩尔%以上且小于5摩尔%的选自Mg、Al、Ti、Cu和Zr中的1种或2种以上的金属原子（Me）的锂复合氧化物，在颗粒表面存在的Li2CO3量为0.05～0.20重量%，LixNiyMnzCo1-y-zO1+x????（1）（式中，x表示1.02≤x≤1.25，y表示0.30≤y≤0.40，z表示0.30≤z≤0.40。）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及锂二次电池用正极活性物质，和使用该锂二次电池用正极活性物质的锂二次电池，该锂二次电池特别是循环特性、负荷特性和安全性优异。
技术介绍
目前，作为锂二次电池的正极活性物质，能够使用钴酸锂。但是，钴为稀有金属，因此，开发了钴的含有率低的锂镍锰钴类复合氧化物(例如，参照专利文献I 3)。以该锂镍锰钴类复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池，已知通过调制复合氧化物中所含的镍、锰、钴的原子比，能够低成本化，对安全性的要求也优异，但还期望进一步提高循环特性、负荷特性和安全性。此外，下述专利文献4、5中，提出了以规定了碳酸根离子浓度的、碳酸化的Li过剩层状锂镍复合氧化物作为正极活性物质使用的方案，但是，对于使用本专利技术的由特定组成构成的锂镍锰钴类复合氧化物的方面，没有任何记载，也没有启示。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开平04-106875号公报专利文献2 :国际公开第2004/092073号小册子专利文献3 日本特开2005-25975号公报专利文献4 :日本特开2004-335345号公报专利文献5 :日本特开2009-4311号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的专利技术者们对上述情况进行潜心研究的结果，发现将锂复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池，安全性优异，该锂复合氧化物在具有特定组成的锂镍锰钴类复合氧化物中以特定范围含有特定的金属原子。并且发现通过将该锂复合氧化物的颗粒表面存在的Li2CO3量调整到特定范围，特别是锂二次电池的高温时的容量维持率能够大幅度提高，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术的目的在于提供使用锂镍锰钴类复合氧化物的锂二次电池用正极活性物质、工业上有利地制造该正极活性物质的方法和使用该正极活性物质的锂二次电池，该锂镍锰钴类复合氧化物能够向锂二次电池赋予特别优异的循环特性、负荷特性、还有安全性，该锂二次电池特别是循环特性、负荷特性和安全性优异。用于解决课题的方法本专利技术提供的第一专利技术为一种锂二次电池用正极活性物质，其特征在于，其为在通式(I)所示的锂镍锰钴类复合氧化物中含有0. I摩尔％以上且小于5摩尔％的选自Mg、Al,Ti,Cu和Zr中的I种或2种以上的金属原子(Me)的锂复合氧化物，在颗粒表面存在的、Li2CO3 量为 0. 05 0. 20 重量 ％，LixNiyMnzCOl_y_z01+x (I)(式中，X表不I. 02 ^ X ^ I. 25, y 表不0. 30 ^ y ^ 0. 40, z 表不 0. 3CK z < 0. 40。)。此外，本专利技术提供的第二专利技术为一种锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，包括以Li/ (Ni+Mn+Co+Me)的原子比为I. 02 I. 25且Me/ (Ni+Mn+Co)的原子比为0.001以上小于0.05的方式，混合(a)锂化合物、(b)通式NiyMnzCo1^(OH)2 (式中，y表示0. 30< y < 0. 40，z表示0. 30< z < 0. 40)所示的复合氢氧化物、和(c)含有选自Mg、Al、Ti、Cu和Zr中的I种或2种以上的金属原子(Me)的化合物的第一工序；然后将所得到的混合物在800 1000°C进行烧制，得到锂复合氧化物的第二工序。此外，本专利技术提供的第三专利技术为一种锂二次电池，其特征在于，使用上述第一专利技术的锂二次电池用正极活性物质。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种锂二次电池，其使用包含锂镍锰钴类复合氧化物的正极活性物质，且具有优异的循环特性、负荷特性和安全性。特别是在本专利技术中，能够提供在高温下循环特性也优异的锂二次电池。此外，根据该锂二次电池用正极活性物质的制造方法，能够以工业上有利的方法制造该正极活性物质。附图说明图I为复合氢氧化物试样A的X射线衍射图。图2为复合氢氧化物试样B的X射线衍射图。图3为实施例3所得到的锂复合氧化物的X射线衍射图。图4为使用实施例3的锂复合氧化物试样作为正极活性物质，评价安全性时的该锂复合氧化物试样的DSC图谱。图5为使用比较例I的锂复合氧化物试样作为正极活性物质，评价安全性时的该锂复合氧化物试样的DSC图谱。图6为使用比较例3的锂复合氧化物试样作为正极活性物质，评价安全性时的该锂复合氧化物试样的DSC图谱。具体实施例方式下面，基于优选的实施方式，说明本专利技术。本专利技术的锂二次电池用正极活性物质(下面，只要没有特别预先说明，就简称为“正极活性物质”)，为在通式(I)所示的锂镍锰钴类复合氧化物中含有0. I摩尔％以上且小于5摩尔％的特定的金属原子(Me)的锂复合氧化物(下面，有时简称为“锂复合氧化物”)，LixNiyMnzCOl_y_z01+x (I)(式中，X表不 I. 02 ^ X ^ I. 25, y 表不 0. 30 ^ y ^ 0. 40, z 表不 0. 30 ^ z ^ 0. 40)o上述通式(I)所示的锂复合氧化物的式中的X为I. 02以上I. 25以下，特别当式中的X为I. 05以上I. 20以下的范围时，锂二次电池的容量维持率提高因此优选。当式中的y和z为0. 30以上0. 40以下，特别是当式中的y和z在0. 33以上0. 34以下的范围时，能够廉价地制造目的物，并且能够提高锂二次电池的安全性，因此优选。上述通式(I)所示的锂镍锰钴类复合氧化物中所含有的金属原子(Me)为选自Mg、Al>Ti>Cu和Zr中的I种或2种以上的金属原子(Me)(下面,有时简称为“金属原子(Me)”)，其中，特别是Mg、Ti和Cu能够进一步提高锂二次电池的安全性，因此优选。此外，该锂镍锰钴类复合氧化物中所含有的金属原子(Me)的量为0. I摩尔％以上且小于5摩尔％。特别是当金属原子(Me)的含量为0. 2摩尔％以上I摩尔％以下时，能够得到放电容量高并且安全性进一步提高的锂二次电池，因此优选。其中，本专利技术中，金属原子(Me)的含量设在上述范围的理由是因为当金属原子(Me)的含量小于0. I摩尔％时，无法发现锂二次电池的安全性的提高效果，另一方面，当金属原子(Me)的含量在5摩尔％以上时，锂二次电池的放电容量降低。本专利技术中，金属原子(Me)可以固溶在锂镍锰钴类复合氧化物中而被含有 ，也可以源自制造方法，其一部分作为金属氧化物，存在于锂镍锰钴类复合氧化物的颗粒表面。此外，本专利技术的正极活性物质涉及的锂复合氧化物，在该锂复合氧化物的颗粒表面存在的Li2CO3量为0. 05 0. 20重量％，优选为0. 07 0. 20重量％。其理由为当该锂复合氧化物的颗粒表面存在的Li2CO3量小于0. 05重量％时，会促进在电极表面由电解液的分解造成的覆盖膜的产生，容量维持率降低，另一方面，当大于0. 20重量％时，在高温保存时产生的CO2气体的产生量过多，锂二次电池的安全性降低。此外，在锂复合氧化物的颗粒表面存在的Li2CO3量，当由BET比表面积求出的每单位面积的颗粒表面存在的Li2CO3量为I. 5 10mg/m2、优选为2. 5 7. Omg/m2时，使用该正极活性物质的锂二次电池的高温时的容量维持率能够进一步提高，因此优选。此外，当本专利技术的正极活性物质涉及的锂复合氧化物，残留的LiOH在0. 15重量％以下、优选0. 11重本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：菊池政博，
申请(专利权)人：日本化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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