[發明專利]鋰錳復合氧化物、二次電池、電子設備以及制造層的方法

有效

• 申請號: 201480054266.2
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105594028B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 池沼達也;吉富修平;川上貴洋;米田祐美子;門馬洋平
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/36;H01M4/525
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 金紅蓮

通過增大能夠嵌入正極活性物質并從正極活性物質脫嵌的鋰離子的體積密度或重量密度，來實現二次電池的大容量化及高能量密度化。將一種以Li_xMn_yM_zO_w表示的包括屬于空間群C2/c的區域且被包含碳的層覆蓋的鋰錳復合氧化物用作正極活性物質。元素M是鋰及錳以外的元素。該鋰錳復合氧化物具有高結構穩定性及大容量。

技術領域

本發明涉及一種物體、方法或制造方法。本發明涉及一種工序(process)、機器(machine)、產品(manufacture)或組合物(composition of matter)。尤其是，本發明的一個方式涉及一種半導體裝置、顯示裝置、發光裝置、蓄電裝置、存儲裝置、它們的驅動方法或它們的制造方法。尤其是，本發明的一個方式涉及一種二次電池的結構及該二次電池的制造方法。尤其是，本發明的一個方式涉及一種鋰離子二次電池的正極活性物質。

背景技術

上述二次電池的例子包括鎳金屬氫電池、鉛酸電池及鋰離子二次電池。

這些二次電池被用作以手機為代表的便攜式信息終端中的電源。尤其是，鋰離子二次電池可以提高其容量且可以縮小其尺寸，所以被積極地進行研究開發。

作為鋰離子二次電池中的正極活性物質的例子，已知專利文獻1所示的磷酸鐵鋰(LiFePO₄)、磷酸錳鋰(LiMnPO₄)、磷酸鈷鋰(LiCoPO₄)及磷酸鎳鋰(LiNiPO₄)等具有橄欖石結構且包含鋰(Li)以及鐵(Fe)、錳(Mn)、鈷(Co)或鎳(Ni)的磷酸化合物。

另外，如非專利文獻1所示，已知利用電子能量損失譜法(EELS:electron energyloss spectroscopy)對金屬氧化物中的金屬的化合價等進行評價的方法。

[參考文獻]

[專利文獻1]日本專利申請公開H11-25983號公報

[非專利文獻1]Z.L.Wang et.al,“EELS analysis of cation valence statesand oxygen vacancies in magnetic oxides”,Micron,2000,vol.31,pp.571-580

[非專利文獻2]H.Tan et.al,”Oxidation state and chemical shiftinvestigation in transition metal oxides by EELS”,Ultramicroscopy,2012,vol.116,pp.24-33

發明內容

本發明的一個目的是增大能夠嵌入正極活性物質并從正極活性物質脫嵌的鋰離子的體積密度或重量密度，來實現二次電池的大容量化及高能量密度化。

另一個目的是提供一種能夠以低成本制造的正極活性物質。

另外，作為鋰離子二次電池的正極活性物質的特性被要求高離子傳導性及高導電率。因此，另一個目的是提供一種具有高離子傳導性及高導電率的正極活性物質。

另一個目的是提供一種導電率高的電極。另一個目的是提供一種電阻低的電極。

另一個目的是提供一種導電率高的電極的制造方法。另一個目的是提供一種鋰離子二次電池的導電率高的正極活性物質的制造方法。

另一個目的是提供一種新穎物質。另一個目的是提供一種新穎正極活性物質。另一個目的是提供一種新穎電池。另一個目的是提供一種新穎鋰離子二次電池。注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。

在本發明的一個方式中，并不需要實現所有上述目的。其他目的自可從說明書、附圖、權利要求書等的記載顯而易見且可被抽取。