[發明專利]鋰二次電池用正極活性物質、其制造方法、鋰二次電池用電極、鋰二次電池

在審

• 申請號: 201310250421.5
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103515586A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 遠藤大輔;村松弘將
• 申請（專利權）人: 株式會社杰士湯淺國際
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

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、含有該正極活性物質的鋰二次電池用電極、具備該電極的鋰二次電池。?

背景技術

現在，以鋰離子二次電池為代表的非水電解質二次電池、特別是鋰二次電池被廣泛搭載于移動用終端等。這些非水電解質二次電池主要使用LiCoO₂作為正極活性物質。但是，LiCoO₂的放電容量為120～130mAh/g左右。?

此外，作為鋰二次電池用正極活性物質材料，已知LiCoO₂和其他化合物的固溶體。具有α-NaFeO₂型晶體結構且作為LiCoO₂、LiNiO₂和LiMnO₂這三種成分的固溶體的Li[Co_1-2xNi_xMn_x]O₂(0＜x≤1/2)在2001年已發表。作為上述固溶體的一例，LiNi_1/2Mn_1/2O₂、LiCo_1/3Ni_1/3Mn_1/3O₂具有150～180mAh/g的放電容量，在充放電循環性能方面也優異。?

相對于上述的所謂“LiMeO₂型”活性物質，已知鋰(Li)相對于過渡金屬(Me)的組成比率(Li/Me)大于1、例如Li/Me為1.25～1.6的所謂“鋰過量型”活性物質(例如，參照專利文獻1～4)。這樣的材料可表示為Li_1+αMe_1-αO₂(α＞0)。在此，如果將鋰(Li)相對于過渡金屬(Me)的比率的組成比率(Li/Me)設為β，則β＝(1+α)/(1-α)，因此，例如在Li/Me為1.5時，α＝0.2。?

專利文獻1及2中記載了通式xLiMO₂·(1-x)Li₂M′O₃(0＜x＜1)的鋰二次電池用活性物質，還記載了使M為選自Mn、Co及Ni中的一種以上、并使M′為Mn的方案，并示出了如下內容：該富集了Li的活性物質的晶體結構穩定，通過使用該活性物質從而可以得到放電容量大的鋰二次電池。?

專利文獻3中記載有“一種鋰電池，其特征在于，具有含有如下的復合氧化物的正極活性物質，所述復合氧化物在將選自周期律表的7A族及8A族中的至少一種過渡金屬作為Me、將與Me不同的過渡金屬設為Mt、將選自Mt、Na、K、Rb、Cs、Al、Ga、In、Tl、B、Mg、Ca、Sr、Ba及Pb中的至少一種元素設為A時，具有Li_XMe_YA_(1-Y)O_(1+X)(其中，1.3≤X≤2.5、0.5≤Y≤0.999)所表示的組成，且具有六方晶的晶體結構。”，并示出了如下內容：該富集了Li的正極活性物質的晶體結構穩定化，通過該正極活性物質從而可以得到能量密度大的鋰電池，此外，作為實施例而示出了x為1.3、Me為Mn、A為Co的正極活性物質。?