[發明專利]鋰二次電池用正極活性物質、其制造方法及鋰二次電池

無效

• 申請號: 201080040727.2
• 申請日: 2010-07-12
• 公開（公告）號: CN102498598A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 福知稔;荒瀨龍也
• 申請（專利權）人: 日本化學工業株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及鋰二次電池用正極活性物質、其制造方法及特別是循環特性優異的鋰二次電池。

背景技術

以往，作為鋰二次電池的正極活性物質，使用了鈷酸鋰。但是，鈷是稀有金屬，因此正在開發鈷的含有率低的鋰鎳鈷錳系復合氧化物(例如，參照專利文獻1～3)。

已知以該鋰鎳鈷錳系復合氧化物作為正極活性物質的鋰二次電池通過調節復合氧化物中所含的鎳、錳、鈷的原子比，可以低成本化，且對于安全性的要求也優異，但進一步期望循環特性也優異。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平04-106875號公報

專利文獻2：國際公開第2004/092073號小冊子

專利文獻3：日本特開2005-25975號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明人等鑒于上述事實反復進行了深入的研究，結果發現，使用了含有具有特定組成的鋰鎳鈷錳系復合氧化物、和LiBiO₂的正極活性物質的鋰二次電池為特別是循環特性優異的電池，從而完成了本發明。

即，本發明的目的在于，提供使用了能夠賦予鋰二次電池特別優異的循環特性的鋰鎳鈷錳系復合氧化物的鋰二次電池用正極活性物質、將該正極活性物質通過工業上有利的方法進行制造的方法及使用了該正極活性物質的特別是循環特性優異的鋰二次電池。

用于解決問題的方案

本發明所要提供的第1技術方案為鋰二次電池用正極活性物質，其特征在于，其含有：由下述通式(1)表示的鋰復合氧化物、和LiBiO₂。

Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zO₂????????(1)

(式中，x表示0.98≤x≤1.20，y表示0＜y≤0.5，z表示0＜z≤0.5，其中，y+z＜1。)

另外，本發明所要提供的第2技術方案為鋰二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，其具有如下工序：將(a)鋰化合物、(b)包含鎳原子、鈷原子及錳原子的化合物，其中，以原子比計，相對于1摩爾鎳原子，鈷原子為0.1～1.0摩爾、錳原子為0.1～1.0摩爾、及(c)鉍化合物，以使鋰原子相對于鎳原子、鈷原子、錳原子及鉍原子的原子比(Li/{Ni+Co+Mn+Bi})為0.95以上的方式混合的第1工序；接著，煅燒所得到的混合物而得到含有由下述通式(1)表示的鋰復合氧化物、和LiBiO₂的正極活性物質的第2工序。

Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zO₂?????????(1)

(式中，x表示0.98≤x≤1.20，y表示0＜y≤0.5，z表示0＜z≤0.5，其中，y+z＜1)

另外，本發明所要提供的第3技術方案為鋰二次電池，其特征在于，使用了前述第1技術方案的鋰二次電池用正極活性物質。

發明的效果

根據本發明的鋰二次電池用正極活性物質，可以使用由鋰鎳鈷錳系復合氧化物形成的正極活性物質，提供具有特別優異的循環特性的鋰二次電池。

另外，根據該鋰二次電池用正極活性物質的制造方法，能夠將該正極活性物質通過工業上有利的方法進行制造。

附圖說明

圖1是本發明的LiBiO₂嵌入到聚集狀鋰復合氧化物的顆粒內部而成的正極活性物質的顆粒內部的剖面示意圖。

圖2是在參考實驗中得到的正極活性物質的SEM照片。

圖3是在參考實驗中得到的正極活性物質的X線衍射圖。

圖4是表示在參考實驗中得到的正極活性物質的聚集顆粒內部的EPMA分析結果的圖。(a)在參考實驗中得到的正極活性物質的聚集顆粒剖面的SEM照片。(b)在參考實驗中得到的正極活性物質的聚集顆粒剖面的Bi測繪(mapping)像。

圖5是在實施例2中得到的正極活性物質的SEM照片。

具體實施方式

以下，基于該優選的實施方式對本發明進行說明。