[發明專利]固溶體含鋰過渡金屬氧化物、正極以及電池

有效

• 申請號: 201810670272.0
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN108987670B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 伊藤淳史;大澤康彥;蕪木智裕;山本伸司;押原建三
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張濤

1.一種固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其含有下述化學式表示的含鋰過渡金屬氧化物，

Li_1.5[Ni_aCo_bMn_c[Li]_d]O₃

式中，Li表示鋰，Ni表示鎳，Co表示鈷，Mn表示錳，O表示氧，a、b、c及d滿足0＜a＜1.4、0≤b＜1.4、0＜c＜1.4、0.1＜d≤0.4、a+b+c+d＝1.5、1.1≤a+b+c＜1.4的關系，

所述含鋰過渡金屬氧化物具有層狀結構部位和通過在指定電位范圍內進行充電或充放電而變化為尖晶石結構的部位，

將所述變化為尖晶石結構的部位的層狀結構的Li₂MnO₃全部變化為尖晶石結構的LiMn₂O₄時的尖晶石結構變化比例設為1時，所述含鋰過渡金屬氧化物的尖晶石結構變化比例為0.25以上且小于1.0，

所述含鋰過渡金屬氧化物的BET比表面積為1m²/g以上且8.0m²/g以下，

相對壓力為0.98～0.99時，用氮測定的所述含鋰過渡金屬氧化物的孔容為0.025cm³/g以下，

所述固溶體含鋰過渡金屬氧化物通過對包含所述含鋰過渡金屬氧化物的電池實施包括以下充電和放電處理的電化學前處理而得到：

首先，進行上述電池的充電和放電，充電通過以0.1C速率充電到電池的最高電壓達到4.2V，然后保持約24小時的恒電流定電壓充電法來進行，放電通過以1.0C速率放電到電池的最低電壓達到2.5V的恒電流放電法來進行，

接著，以0.1C速率充電到最高電壓達到4.5V之后，以1.0C速率放電到最低電壓達到2.0V，將該恒電流充放電循環進行兩次，接著，以0.1C速率充電到最高電壓達到4.6V之后，以1.0C速率放電到最低電壓達到2.0V，將該恒電流充放電循環進行1次，再者，以0.1C速率充電到最高電壓達到4.7V之后，以0.1C速率放電到最低電壓達到2.0V，將該恒電流充放電循環進行一次。

2.如權利要求1所述的固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其中，所述化學式的a、b、c及d滿足0＜a＜1.35、0≤b＜1.35、0＜c＜1.35、0.15＜d≤0.35、1.15≤a+b+c＜1.35的關系，

所述尖晶石結構變化比例為0.4以上且小于0.9。

3.如權利要求1或2所述的固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其中，所述化學式的a、b、c及d滿足0＜a＜1.3、0≤b＜1.3、0＜c＜1.3、0.15＜d≤0.35、1.2≤a+b+c＜1.3的關系，

所述尖晶石結構變化比例為0.6以上且0.8以下。

4.如權利要求1所述的固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其中，所述含鋰過渡金屬氧化物的中位徑(D50)小于15μm，

所述含鋰過渡金屬氧化物含有粒徑小于1μm的粒子。

5.如權利要求1或4所述的固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其中，N-甲基-2-吡咯烷酮在所述含鋰過渡金屬氧化物中的吸收量為0.5cm³/g以下。

6.如權利要求1或4所述的固溶體含鋰過渡金屬氧化物，其中，所述含鋰過渡金屬氧化物的真密度為4.1g/cm³以上且4.6g/cm³以下。