[發(fā)明專利]鋰二次電池用正極活性物質(zhì)及其利用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980162914.5
• 申請日: 2009-12-14
• 公開（公告）號: CN102656724A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 永井裕喜;平冢秀和
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

1.一種制造方法，是制造鋰二次電池用正極活性物質(zhì)的方法，所述鋰二次電池用正極活性物質(zhì)包含具有鋰、鎳、鈷和錳作為必需構(gòu)成元素的層狀結(jié)構(gòu)的鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物，該制造方法包括以下的工序：

準備包含鋰供給源、鎳供給源、鈷供給源和錳供給源的復(fù)合氧化物制造用的起始原料的工序；

在假燒溫度下加熱所述起始原料而進行假燒的工序，所述假燒溫度設(shè)定為低于800℃、且超過所述鋰供給源的熔融溫度的溫度；和

將在所述假燒工序中得到的假燒物升溫到超過所述假燒溫度的溫度區(qū)域而進行燒成的工序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述起始原料被調(diào)制為鋰（Li）與其他的所有的構(gòu)成金屬元素的合計（M_all）的摩爾比即Li/M_all成為1＜Li/M_all≤1.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造方法，所述復(fù)合氧化物是由下式表示的鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物：

Li_1+xNi_aCo_bMn_cMe_dO₂????（1）

式（1）中的x、a、b、c和d是滿足下述所有關(guān)系的數(shù)，

0.05≤x≤0.2、

0.3≤a≤0.6、

0.1≤b≤0.6、

0.1≤c≤0.5、

0≤d≤0.02、

a+b+c+d＝1，

Me不存在或者是選自Mg、Sr、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、B和Al中的一種或兩種以上的元素，

以下述摩爾比調(diào)制包含鋰供給源、鎳供給源、鈷供給源和錳供給源的所述起始原料，所述摩爾比被設(shè)定為通過所述燒成能夠制造由所述式（1）表示的復(fù)合氧化物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3的任一項所述的制造方法，作為所述鋰供給源，使用碳酸鋰或氫氧化鋰。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4的任一項所述的制造方法，所述鎳供給源、鈷供給源和錳供給源之中的任一種或兩種以上是該應(yīng)被供給的構(gòu)成元素的氫氧化物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5的任一項所述的制造方法，將所述起始原料在大氣或氧化性氣氛中、在設(shè)定于710℃以上且低于800℃的溫度范圍內(nèi)的假燒溫度下進行假燒，接著，升溫到設(shè)定于800℃~1000℃的溫度范圍內(nèi)的最高燒成溫度而進行燒成。

7.一種鋰二次電池用正極活性物質(zhì)，是由具有鋰、鎳、鈷和錳作為必需構(gòu)成元素的層狀結(jié)構(gòu)的鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物實質(zhì)地構(gòu)成的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)，

所述復(fù)合氧化物由下式表示：

Li_1+xNi_aCo_bMn_cMe_dO₂????（1）

式（1）中的x、a、b、c和d是滿足下述所有關(guān)系的數(shù)，

0.05≤x≤0.2、

0.3≤a≤0.6、

0.1≤b≤0.6、

0.1≤c≤0.5、

0≤d≤0.02、

a+b+c+d＝1，

Me不存在或者是選自Mg、Sr、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、W、B和Al中的一種或兩種以上的元素，

所述復(fù)合氧化物中，采用Rietveld分析得到的晶體中Li格點的Li位占有率大于96.5%。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)是由權(quán)利要求1~6的任一項所述的制造方法制造的。

9.一種鋰二次電池，具備含有權(quán)利要求7或8所述的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)的正極。

10.一種車輛，具備權(quán)利要求9所述的鋰二次電池。