本发明专利技术的目的是提供锂复合化合物颗粒粉末和使用该锂复合化合物颗粒粉末的二次电池，该锂复合化合物颗粒粉末，作为二次电池的正极活性物质，循环特性良好、且高温保存特性优异。本发明专利技术的锂复合化合物颗粒粉末的特征在于：在由Li1+xNi1-y-z-aCoyMnzMaO2表示的锂复合化合物颗粒粉末中，用飞行时间型二次离子质量分析装置分析该锂复合化合物颗粒粉末的颗粒表面时的离子强度比A（LiO-/NiO2-）为0.5以下、并且离子强度比B（Li3CO3+/Ni+）为20以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供锂复合化合物颗粒粉末和使用该锂复合化合物颗粒粉末的二次电池，该锂复合化合物颗粒粉末，作为二次电池的正极活性物质，循环特性和热稳定性良好、且高温保存特性优异。
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、无电线化迅速发展，作为这些设备的驱动用电源，对小型、轻量、具有高能密度的二次电池的要求变高。另外，近年来，从对地球环境的考虑出发，进行了电动汽车、混合动力汽车的开发和实用化，作为大型用途，对保存特性优异的锂离子二次电池的要求变高。在这样的状况下，具有充放电容量大、保存特性好的优点的锂离子二次电池受到关注。以往，作为在具有4V级电压的高能型锂离子二次电池中有用的正极活性物质，一般已知有尖晶石型结构的LiMn2O4、交错层状结构的LiMnO2、层状岩盐型结构的LiCo02、1^附02等，其中，使用LiNiOdA锂离子二次电池作为具有高充放电容量的电池受到关注。但是，该材料充电时的热稳定性和充放电循环耐久性差，因此，希望进一步改善特性。作为特性劣化的主要原因之一，有存在于颗粒表面的杂质成为原因的情况。当合成时剩余的锂存在于颗粒表面时，在制成电极时会诱发凝胶化。另外，当剩余的锂形成碳酸盐时，通过电池内部的反应会产生二氧化碳气体，电池单元膨胀，电池特性恶化。另外，当存在硫酸盐等时，在保存时会引起电阻上升。因此，强烈要求减少颗粒表面存在的杂质量，控制表面状态，以抑制伴随充放电的电池内的副反应，并且抑制作为颗粒、电极的劣化，改善循环特性和高温保存特性。以往，为了改善二次电池的特性，分别已知有改善容量的技术(专利文献I 7)、改善循环特性的技术(专利文献8 10)、改善保存性的技术(专利文献3、11)、改善热稳定性的技术(专利文献5 7、12)等。现有技术文献专利文献专利文献I :特开平3 - 64860号公报专利文献2 :特开平9 - 259879号公报专利文献3 :特开2003 — 17054号公报专利文献4 :特开2004 — 171961号公报专利文献5 :特开2007 — 273106号公报专利文献6 :特开2008 - 117729号公报专利文献7 :特开2008 - 198363号公报专利文献8 :特开平4 — 328277号公报专利文献9 :特开平8 - 138669号公报专利文献10 :特开平9 — 17430号公报专利文献11 :特开平9 - 231963号公报专利文献12 :特开2007 — 273108号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题满足上述各项特性的正极活性物质是现在最需要的，但是还没有得到。S卩，尝试了通过水洗来减少表面的杂质量，由此改善容量、循环、保存性和热稳定性。确实，通过洗脱剩余的锂成分，涂料性提高，电池内部的副反应被抑制，由此能够期待这些效果。但是，当水洗的条件不适当时，表面的一部分会金属化，有它们通过充放电而溶解并在负极析出使循环恶化的情况。另外，锂会从正极活性物质内部被拔出，本来的结晶结构会被破坏，因此，很有可能使循环特性恶化。因此，本专利技术的技术问题是，通过控制作为正极活性物质的锂复合化合物颗粒粉末的结晶结构和表面的杂质量，提供改善了循环特性和保存特性的锂复合化合物颗粒粉末。用于解决技术问题的手段上述技术问题可以通过如下的本专利技术来完成。S卩，本专利技术是一种锂复合化合物颗粒粉末，其特征在于在由组成式I表示的锂复合化合物颗粒粉末中，用飞行时间型二次离子质量分析装置分析该锂复合化合物颗粒粉末的颗粒表面时的离子强度比A (LiOVNiO2O为O. 5以下、并且离子强度比B (Li3CO3VNi+)为20以下(本专利技术第一方面)，组成式I : Li1+xNi HpaCoyMnzMaO2，M = Ti,Bi, Sb, Al 和 Zr 中的至少 I 种以上，-O. 02 彡 x 彡 O. 05,0 < y ^ O. 40,0<z ^ O. 40,0 ^ a ^ O. 01。另外，如本专利技术第一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，平均二次粒径为I. O 30 μ m (本专利技术第二方面)。另外，如本专利技术第一方面或第二方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，使锂复合化合物颗粒粉末分散在水中而得到的2重量％的悬浊液中的粉体pH为11. O以下(本专利技术第三方面)。另外，如本专利技术第一方面 第三方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，含碳量为200ppm以下(本专利技术第四方面)。另外，如本专利技术第一方面 第四方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，含硫量为IOOppm以下，离子强度比C (LiSO3VNiO2O为O. 4以下，并且含钠量为IOOppm以下(本专利技术第五方面)。另外，如本专利技术第一方面 第五方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，碳酸锂含量为O. 10重量％以下，并且氢氧化锂含量为O. 15重量％ (本专利技术第六方面)。另外，如本专利技术第一方面 第六方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末，比表面积为O. 05 O. 70m2/g (本专利技术第七方面)。另外，本专利技术是一种锂复合化合物颗粒粉末的制造方法，其是本专利技术第一方面 第七方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末的制造方法，该制造方法包括将锂复合化合物颗粒粉末用水溶剂洗净以除去杂质的工序(I);和对经过该工序(I)的锂复合化合物颗粒粉末进行热处理的工序(2)，在上述工序(I)中使用的锂复合化合物颗粒粉末的锂的总摩尔数相对于过渡金属和元素M的总摩尔数之比为1.00以上I. 10以下(本专利技术第八方面)。另外，如本专利技术第八方面所述的锂复合化合物颗粒粉末的制造方法，在上述工序(I)中具有在使该粉末悬浮在水溶剂中时，加入含有元素M的离子性溶液，使元素M沉积在颗粒表面的工序(本专利技术第九方面)。另外，如本专利技术第八方面或第九方面所述的锂复合化合物颗粒粉末的制造方法，在上述工序(2)中，在温度为500°C 850°C、且碳酸浓度为IOOppm以下的空气中或氧气中的气氛下进行热处理(本专利技术第十方面)。另外，本专利技术是使用本专利技术第一方面 第七方面中任一方面所述的锂复合化合物颗粒粉末的非水电解质二次电池(本专利技术第i^一方面)。专利技术效果本专利技术的锂复合化合物颗粒粉末，作为二次电池的正极活性物质，循环特性良好且高温保存特性优异，因此，作为二次电池的正极活性物质是适合的。附图说明图I是表示锂复合化合物颗粒的颗粒截面的观察位置的电子显微镜照片。图中的A是颗粒中心部分，图中的B是表面部分。图2是在比较例6中得到的锂复合化合物颗粒粉末的颗粒中心部分的电子射线衍射的照片。图3是在实施例5中得到的锂复合化合物颗粒粉末的颗粒表面部分的电子射线衍射的照片。图4是在比较例6中得到的锂复合化合物颗粒粉末的颗粒表面部分的电子射线衍射的照片。具体实施例方式对本专利技术的构成更详细地进行说明如下。首先，对本专利技术的锂复合化合物颗粒粉末进行说明。本专利技术的锂复合化合物颗粒粉末包括下述组成式I表示的锂复合化合物，组成式I :LiltxNi1^aCoyMnzMaO2,M = Ti,Bi, Sb, Al 和 Zr 中的至少 I 种以上，-O. 02 彡 x 彡 O. 05,0 < y ^ O. 40,0<z ^ O. 40,0 ^ a ^ O. 01。优选-O.015 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：渡边浩康，石﨑和俊，今桥大树，中村聪志，佐佐木修，
申请(专利权)人：户田工业株式会社，
类型：
国别省市：
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