[發(fā)明專利]非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和非水電解質(zhì)二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880047723.3
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN110892569B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊藤元治;小笠原毅
• 申請（專利權(quán)）人: 松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;C01G53/00;H01M4/505
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明的目的在于，提供：能實(shí)現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的高容量化、且抑制充放電循環(huán)特性的降低的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和具備該正極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池。本發(fā)明的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的特征在于，具有包含Li、Ni、Co、Al、W和添加元素M的復(fù)合氧化物，前述復(fù)合氧化物中的Ni的比率相對于除Li之外的金屬元素的總摩爾數(shù)為80摩爾％以上，前述添加元素M由選自堿土金屬元素和除Li之外的堿金屬元素中的至少任一種元素、以及4價以上的元素構(gòu)成，前述添加元素M的平均價數(shù)為3.6價以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和非水電解質(zhì)二次電池的技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，作為高功率、高能量密度的二次電池，廣泛利用具備正極、負(fù)極和非水電解質(zhì)、且使鋰離子在正極與負(fù)極之間移動而進(jìn)行充放電的非水電解質(zhì)二次電池。

作為非水電解質(zhì)二次電池的正極中使用的正極活性物質(zhì)，例如已知有以下的物質(zhì)。

例如，專利文獻(xiàn)1中公開了一種非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其為由包含Li、Ni、Co和添加元素M的復(fù)合氧化物形成的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，添加元素M由與氧的親和性比鎳還優(yōu)異的2種以上的元素形成，且添加元素M的平均價數(shù)超過3價。

另外，例如，專利文獻(xiàn)2中公開了一種非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，其由包含Li、Ni、Co、Al、元素M¹和元素M²的復(fù)合氧化物形成，元素M¹為選自由Mn、Ti、Y、Nb、Mo和W組成的組中的至少1種，元素M²為選自由Mg、Ca、Sr和Ba組成的組中的至少2種，且元素M²至少包含Mg和Ca。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2008-181839號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-310181號公報

發(fā)明內(nèi)容

如上述，作為非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)，使用有由各種添加元素構(gòu)成的復(fù)合氧化物，但在非水電解質(zhì)二次電池的高容量化、抑制充放電循環(huán)特性的降低的方面，仍然存在改善的余地。

因此，本公開的目的在于，提供：能實(shí)現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的高容量化、且抑制充放電循環(huán)特性的降低的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和具備該正極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池。

作為本公開的一方式的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)具有包含Li、Ni、Co、Al、W和添加元素M的復(fù)合氧化物，前述復(fù)合氧化物中的Ni的比率相對于除Li之外的金屬元素的總摩爾數(shù)為80摩爾％以上，前述添加元素M由選自堿土金屬元素和除Li之外的堿金屬元素中的至少任一種元素、以及4價以上的元素構(gòu)成，前述添加元素M的平均價數(shù)為3.6價以上。

作為本公開的一方式的非水電解質(zhì)二次電池具備正極，所述正極具有上述非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)。

根據(jù)本公開的一方式，可以提供：能實(shí)現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的高容量化、且抑制充放電循環(huán)特性的降低的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和具備該正極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池。

具體實(shí)施方式

包含Li、Ni、Co、Al和W的復(fù)合氧化物、且前述復(fù)合氧化物中的Ni的比率相對于除Li之外的金屬元素的總摩爾數(shù)為80摩爾％以上的復(fù)合氧化物作為非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)是優(yōu)異的材料，但在非水電解質(zhì)二次電池的高容量化和抑制充放電循環(huán)特性的降低的方面，期望進(jìn)一步的改善。因此，本發(fā)明人等對上述復(fù)合氧化物進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：使上述復(fù)合氧化物包含特定的添加元素使其成為特定的平均價數(shù)以上，從而能實(shí)現(xiàn)非水電解質(zhì)二次電池的高容量化、且抑制充放電循環(huán)特性的降低。具體而言，至此想到了以下中說明的方式的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)。