[發明專利]二次電池用正極活性物質、二次電池用正極、二次電池、電池組、電動車輛、電力儲存系統、電動工具和電子設備

有效

• 申請號: 201780007400.7
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN108475784B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 庭田祐樹;中里槙吾;柳原明日輝;細谷洋介
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/36;H01M4/505;H01M10/052;H01M10/0566
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 玉昌峰;李罡

1.一種二次電池，包括：包含正極活性物質的正極；負極；以及電解液，

所述正極活性物質包括中心部和被覆部，所述中心部包含鈷(Co)和元素M作為構成元素，并且包含由下述式(1)表示的鋰復合氧化物，所述被覆部設置在該中心部的至少一部分表面上并且包含鋰(Li)、鎳(Ni)和錳(Mn)作為構成元素，

所述鈷、所述元素M、所述鎳和所述錳分別以從所述正極活性物質的表面到中心的方向上的濃度具有梯度的方式分布，

通過由下述式(2)表示的比率D(％)規定距所述正極活性物質的表面的深度，并通過由下述式(3)表示的摩爾分數R規定所述正極活性物質中的所述元素M的存在量，

在所述比率D滿足D＝0.05的所述被覆部內的位置，所述摩爾分數R滿足0.03＜R＜0.13，

在所述比率D滿足D＝0.3的所述中心部內的位置，所述摩爾分數R滿足0.01＜R＜0.13，

D＝0.3的所述摩爾分數R與D＝0.05的所述摩爾分數R的比值F滿足0.7≤F≤1，

Li_xCo_1-yM_yO_2-z…(1)，

其中，M為鎂(Mg)、鋁(Al)、硼(B)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉬(Mo)、錫(Sn)、鎢(W)、鋯(Zr)、釔(Y)、鈮(Nb)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鉍(Bi)、鈉(Na)、鉀(K)、硅(Si)和磷(P)中至少一種，x、y和z滿足0＜x≤1、0＜y＜0.5和-0.1≤z≤0.2，

D(％)＝[(鈷的質量+元素M的質量+鎳的質量+錳的質量)/正極活性物質的質量]×100…(2)，

R＝元素M的物質量/(鈷的物質量+元素M的物質量+鎳的物質量+錳的物質量)…(3)。

2.根據權利要求1所述的二次電池，其中，

所述元素M是鎂。

3.根據權利要求1所述的二次電池，其中，

所述鋰復合氧化物具有層狀巖鹽型晶體結構。

4.根據權利要求1所述的二次電池，其中，

所述二次電池是鋰離子二次電池。

5.一種二次電池用正極，含有正極活性物質，

所述正極活性物質包括中心部和被覆部，所述中心部包含鈷和元素M作為構成元素，并且包含由下述式(1)表示的鋰復合氧化物，所述被覆部設置在該中心部的至少一部分表面上并且包含鋰、鎳和錳作為構成元素，

所述鈷、所述元素M、所述鎳和所述錳分別以從所述正極活性物質的表面到中心的方向上的濃度具有梯度的方式分布，

通過由下述式(2)表示的比率D(％)規定距所述正極活性物質的表面的深度，并通過由下述式(3)表示的摩爾分數R規定所述正極活性物質中的所述元素M的存在量，

在所述比率D滿足D＝0.05的所述被覆部內的位置，所述摩爾分數R滿足0.03＜R＜0.13，

在所述比率D滿足D＝0.3的所述中心部內的位置，所述摩爾分數R滿足0.01＜R＜0.13，

D＝0.3的所述摩爾分數R與D＝0.05的所述摩爾分數R的比值F滿足0.7≤F≤1，

Li_xCo_1-yM_yO_2-z…(1)，

其中，M為鎂、鋁、硼、鈦、釩、鉻、鐵、銅、鋅、鉬、錫、鎢、鋯、釔、鈮、鈣、鍶、鉍、鈉、鉀、硅和磷中至少一種，x、y和z滿足0＜x≤1、0＜y＜0.5和-0.1≤z≤0.2，

D(％)＝[(鈷的質量+元素M的質量+鎳的質量+錳的質量)/正極活性物質的質量]×100…(2)，

R＝元素M的物質量/(鈷的物質量+元素M的物質量+鎳的物質量+錳的物質量)…(3)。