[發明專利]活性物質復合粉體和鋰電池以及它們的制造方法

有效

• 申請號: 201480047231.6
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN105493318B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 內山貴之;三木成章;相木良明;田上幸治
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社;同和控股(集團)有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 李英

提供可降低電阻的活性物質復合粉體及其制造方法。活性物質復合粉體，其具有活性物質和附著于該活性物質表面的鈮酸鋰，且BET比表面積S[m²/g]為0.93＜S＜1.44；活性物質復合粉體的制造方法，其具有噴霧干燥工序，其中向活性物質噴霧含有鈮的過氧化絡合物和鋰的溶液并與此并行地干燥所述溶液；和熱處理工序，其中在該噴霧干燥工序之后進行熱處理；熱處理的溫度為高于123℃且低于350℃。

技術領域

本發明涉及具有活性物質和附著于其表面的至少一部分的鈮酸鋰的活性物質復合粉體、和使用其的鋰電池，以及它們的制造方法。

背景技術

具有使用了難燃性的固體電解質的固體電解質層的金屬離子二次電池(例如鋰離子二次電池等。以下，有時稱作“全固體電池”。)具有易于簡化用于確保安全性的系統等優點。

作為與這樣的全固體電池有關的技術，例如在專利文獻1中，公開了一種技術，其中經過在LiCoO₂粉末粒子表面對含有鋰和鈮的醇鹽溶液進行水解的過程，在LiCoO₂粉末的表面形成LiNbO₃被覆層。另外，在專利文獻2中，公開了一種鋰－過渡金屬氧化物粉體，其包含表面的一部分或全部被含有鈮酸鋰的被覆層被覆的鋰－過渡金屬氧化物粒子，碳含量為0.03質量％以下。另外，在非專利文獻1中，公開了一種與基于鈮酸鋰的過氧化路線(peroxoroad)的低溫合成有關的技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2007/004590號

專利文獻2：特開2012-74240號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Journal of the Ceramic Society of Japan,Vol.112,No.1307,p.368-372

發明內容

發明所要解決的課題

在專利文獻1所公開的技術中，在正極活性物質的表面形成了LiNbO₃被覆層。因此，可以使鋰離子傳導性氧化物層介于硫化物系固體電解質與正極活性物質之間的界面，其結果，可期待使全固體電池的輸出特性提高。但是，在使用醇鹽溶液制作的LiNbO₃層中，存在大量空隙，該空隙阻礙鋰離子的移動。即，在專利文獻1所公開的技術中，由于LiNbO₃被覆層的鋰離子傳導率小，因此全固體電池的電阻易于增大，其結果，難以使全固體電池的輸出特性提高。單純地組合專利文獻1所公開的技術與專利文獻2或非專利文獻1所公開的技術也難以解決該問題。

因此，本發明以提供一種可降低電池的反應電阻的活性物質復合粉體和使用其的鋰電池以及活性物質復合粉體的制造方法和鋰電池的制造方法為課題。

用于解決課題的手段

本發明人進行了專心研究，結果發現，通過使用BET比表面積在規定范圍內并且具有活性物質和附著于該活性物質表面的鈮酸鋰的活性物質復合粉體，可降低鋰電池的反應電阻。另外，本發明人進行了專心研究，結果發現，經過向活性物質的表面噴霧含有鈮的過氧化絡合物和鋰的溶液并且與此并行地進行干燥的過程來制作活性物質復合粉體，由此可得到能夠降低鋰電池的反應電阻的活性物質復合粉體。本發明是基于該認識而完成的。

為了解決上述課題，本發明采用以下手段。即，

本發明的第1實施方案為活性物質復合粉體，其具有活性物質和附著于該活性物質表面的鈮酸鋰，并且BET比表面積S[m²/g]為大于0.93且小于1.44。