[發明專利]鋰離子二次電池用正極活性物質及其制造方法

在審

• 申請號: 201280046657.0
• 申請日: 2012-10-01
• 公開（公告）號: CN103828096A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 河里健;角崎健太郎;曾海生;瀧本康幸;鈴木俊夫;李大貴
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/131
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡燁

1.鋰離子二次電池用正極活性物質，其由在包含鋰和過渡金屬元素的含鋰復合氧化物的表面具有被覆層的粒子(III)構成，該被覆層含有金屬氧化物(I)和化合物(II)，所述金屬氧化物(I)包含選自周期表3族、13族和鑭系元素的至少一種金屬元素，所述化合物(II)包含Li和P；其中，

所述粒子(III)的表面層的5nm以內的部位所含的所述P和所述金屬元素的原子比例、即P/金屬元素為0.03～0.45。

2.如權利要求1所述的鋰離子二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述金屬元素是選自Al、Y、Ga、In、La、Pr、Nd、Gd、Dy、Er和Yb的至少一種。

3.如權利要求1或2所述的鋰離子二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述化合物(II)是Li₃PO₄。

4.如權利要求1～3中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述粒子(III)的表面層的5nm以內的部位所含的所述P和所述金屬元素的原子比例、即P/金屬元素為0.10～0.40。

5.如權利要求1～4中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述金屬元素相對于所述含鋰復合氧化物的摩爾比的值為0.001～0.03。

6.鋰離子二次電池用正極，其特征在于，包含權利要求1～5中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質和粘合劑。

7.鋰離子二次電池，其特征在于，包括權利要求7所述的正極、負極和非水電解質。

8.鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其包括：

第一接觸工序，該工序中，使包含鋰和過渡金屬元素的含鋰復合氧化物的粉末與第一水溶液接觸，該第一水溶液包含具有選自周期表3族、13族和鑭系元素的至少一種金屬元素的陽離子；

第二接觸工序，該工序中，使所述含鋰復合氧化物的粉末與第二水溶液接觸，該第二水溶液包含具有P的陰離子且不含所述具有金屬元素的陽離子；

加熱工序，該工序中，在所述第一接觸工序和第二接觸工序后，將所得的所述含鋰復合氧化物的處理粉末加熱至250～700℃；

其中，將所述第一水溶液和所述第二水溶液合并而成的水溶液整體中，|(所述第二水溶液中所含的所述陰離子的摩爾數×所述陰離子的價數)|/(所述第一水溶液中所含的所述陽離子的摩爾數×所述陽離子的價數)的值小于1。

9.如權利要求8所述的鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，所述第一接觸工序和所述第二接觸工序是不同工序，在所述第二接觸工序之后進行所述第一接觸工序。

10.如權利要求8或9所述的鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，所述第一水溶液包含選自Al³⁺、Y³⁺、Ga³⁺、In³⁺、La³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Gd³⁺、Dy³⁺、Er³⁺和Yb³⁺的至少一種，所述第二水溶液包含PO₄^3-。

11.如權利要求8～10中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，所述第一水溶液和所述第二水溶液的溶劑僅為水。

12.如權利要求8～11中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，所述第一接觸工序和所述第二接觸工序的至少一方通過在所述含鋰復合氧化物的粉末中添加所述第一水溶液或所述第二水溶液并混合來實施。

13.如權利要求8～11中任一項所述的鋰離子二次電池用正極活性物質的制造方法，其特征在于，所述第一接觸工序和所述第二接觸工序的至少一方通過在所述含鋰復合氧化物的粉末上噴涂所述第一水溶液或所述第二水溶液來實施。