[發明專利]溶液及其制造方法、以及二次電池用活性物質的制造方法

有效

• 申請號: 201780016056.8
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN108778999B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 相木良明;上山俊彥;田上幸治
• 申請（專利權）人: 同和電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

提供一種溶液及其相關技術，其是含有鋰、和鈮絡合物以及鈦絡合物中的至少任一者的溶液，溶液本身能夠抑制腐蝕性，保存穩定性優異，同時適合用于形成能夠改善活性物質的電池特性的涂覆層。提供一種溶液及其相關技術，其是含有鋰、和鈮絡合物以及鈦絡合物中的至少任一者的金屬絡合物、和氨的溶液，該溶液中的該氨的量為1質量％以下。

技術領域

本發明涉及一種顯示適合用于形成二次電池的正極活性物質的保存穩定性和電池特性的溶液、及其制造方法、以及使用該溶液形成的二次電池形成用正極活性物質的制造方法。

背景技術

鋰離子電池具有能量密度高，能在高電壓下工作的特點。因此，它作為容易實現小型輕量化的二次電池而被用于移動電話等的信息裝置中。另外，近年來，作為混合動力汽車等大型動力用二次電池的需求也在不斷增加。

在鋰離子電池中，有機溶劑中溶解有鹽的非水溶劑電解質通常被用作電解質。但是，由于該非水溶劑電解質是可燃的，因此鋰離子電池需要解決安全性問題。為了確保該安全性，實施了例如將安全裝置組裝到鋰離子電池中等的對策。此外，作為更根本的解決方法，提出了使上述電解質為不可燃電解質、即為鋰離子導電性的固體電解質的方法。

通常，電池的電極反應發生在電極活性物質和電解質之間的界面處。在此，使用液體電解質作為該電解質的情況下，通過將含有電極活性物質的電極浸漬于該液體電解質中，該液體電解質會滲透到活性物質顆粒間而形成反應界面。而在使用固體電解質作為該電解質的情況下，由于固體電解質中不存在這樣的向活性物質顆粒間滲透的機制，因此需要預先混合含有電極活性物質顆粒的粉體和固體電解質的粉體。因此，全固體鋰離子電池的正極通常是正極活性物質的粉體與固體電解質的混合物。

但是，在全固體鋰離子電池中，鋰離子在正極活性物質與固體電解質的界面上移動時產生的電阻(以下有時稱為“界面電阻”)容易增加。該界面電阻增大時，全固體鋰離子電池中電池容量等性能會下降。

據報道，此處，該界面電阻的增加是由于正極活性物質與固體電解質反應，在正極活性物質的表面上形成了高電阻部分(非專利文獻1)。并且，非專利文獻1中公開了用鈮酸鋰涂覆作為正極活性物質的鈷酸鋰的表面以降低界面電阻，提高全固體鋰離子電池的性能的建議。

此外，非專利文獻2中公開了用鈦酸鋰涂覆鈷酸鋰的表面以降低界面電阻，提高全固體鋰離子電池的性能的建議。

具體而言，提出了使混合有Nb醇鹽、Ti醇鹽、Li醇鹽等金屬醇鹽的醇溶液與鈷酸鋰等的鋰-金屬氧化物的表面接觸后，使該鋰金屬氧化物在大氣中焙燒，在表面上涂覆鈮酸鋰、鈦酸鋰。

另一方面，專利文獻1也提出了一種涂覆有鈮酸鋰的鈷酸鋰的制造方法。具體而言，是使混合有Nb乙醇鹽、Li乙醇鹽等的金屬醇鹽的醇溶液與鈷酸鋰的表面接觸后，將該鈷酸鋰在260℃～300℃這樣較低的溫度下進行焙燒得到的。提出的是一種通過該低溫焙燒，抑制涂覆有鈮酸鋰的鈷酸鋰的結晶化，從而降低涂覆層的界面電阻的方案。

另外，專利文獻2提出了一種使用含有鋰和鈮絡合物的溶液來制造涂覆有鈮酸鋰的鈷酸鋰的方法。并且，本發明人等在專利文獻3和4中公開了不容易生成沉淀物，且具有優異的保存穩定性的含有鋰和鈮絡合物的溶液及其制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2010-129190號公報

專利文獻2：特開2012-074240號公報

專利文獻3：特開2014-210701號公報

專利文獻4：特開2015-103321號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Electrochemistry Communications，9(2007)p.1486～1490