[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

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011164758.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112751020A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 后藤夏美;神貴志;鈴木慎也;新名史治;鶴田翔;花﨑亮
• 申請（專利權）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社;豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

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。作為實施方式一例的非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)包含鋰過渡金屬復合氧化物，所述鋰過渡金屬復合氧化物含有80摩爾％以上的鎳(Ni)，并且至少在該鋰過渡金屬復合氧化物的顆粒表面存在有硼(B)。對于該鋰過渡金屬復合氧化物，在將粒徑大于體積基準的70％粒徑(D70)的顆粒設為第1顆粒、粒徑小于體積基準的30％粒徑(D30)的顆粒設為第2顆粒時，第2顆粒的表面的B的覆蓋率比第1顆粒的表面的B的覆蓋率大5％以上。

技術領域

本公開涉及非水電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)和非水電解質(zhì)二次電池，特別是涉及包含Ni含量多的鋰過渡金屬復合氧化物的正極活性物質(zhì)、和使用該活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池。

背景技術

近年來，Ni含量多的鋰過渡金屬復合氧化物作為高能量密度的正極活性物質(zhì)備受關注。例如，專利文獻1中公開了一種正極活性物質(zhì)，其在鋰鎳復合氧化物的顆粒表面的至少一部分設有氧化硼等的無機氧化物層。專利文獻1中記載了通過使用該正極活性物質(zhì)，可以抑制源自電阻上升的初始電池容量的降低。

另外，專利文獻2中公開了一種正極活性物質(zhì)，其構成鋰鎳復合氧化物的一部分的一次顆粒的表面由偏硼酸鋰等鋰金屬氧化物的層所覆蓋，剩余的一次顆粒的表面由氧化鎳等立方晶的金屬氧化物的層所覆蓋。專利文獻2中記載了通過使用該正極活性物質(zhì)，可以抑制與非水電解液的副反應，循環(huán)特性和倍率特性改善。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-116111號公報

專利文獻2：日本特開2013-137947號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

然而，Ni含量多的鋰過渡金屬復合氧化物在充電時Ni的平均價數(shù)變高，由于與電解質(zhì)的副反應而容易引起氧的釋放，在發(fā)生電池的異常時的耐熱性上存在課題。特別是，小粒徑的復合氧化物的每單位質(zhì)量的比表面積大、容易與電解質(zhì)反應，因此，耐熱性低。

另外，通過在正極活性物質(zhì)的顆粒表面存在有硼化合物，從而活性物質(zhì)與電解質(zhì)的副反應被抑制，可以期待耐熱性的改善，但上述情況下，硼化合物成為電阻層，并且預想到倍率特性的惡化。需要說明的是，專利文獻1、2中公開的技術對于電池的耐熱性和倍率特性尚存在改良的余地。

本公開的目的在于，提供：包含Ni含量多的鋰過渡金屬復合氧化物的高能量密度的正極活性物質(zhì)、并且維持非水電解質(zhì)二次電池的良好的倍率特性的同時有利于耐熱性的改善的正極活性物質(zhì)。

用于解決問題的方案

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)包含鋰過渡金屬復合氧化物，所述鋰過渡金屬復合氧化物含有相對于除鋰(Li)之外的金屬元素的總摩爾數(shù)為80摩爾％以上的鎳(Ni)，并且至少在該鋰過渡金屬復合氧化物的顆粒表面存在有硼(B)，在將粒徑大于體積基準的70％粒徑(D70)的顆粒設為第1顆粒、粒徑小于體積基準的30％粒徑(D30)的顆粒設為第2顆粒時，前述第2顆粒的表面的B的覆蓋率比前述第1顆粒的表面的B的覆蓋率大5％以上。

作為本公開的一方式的非水電解質(zhì)二次電池具備：包含上述正極活性物質(zhì)的正極、負極、和非水電解質(zhì)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本公開的一方式，可以提供：包含Ni含量多的鋰過渡金屬復合氧化物的高能量密度的正極活性物質(zhì)、并且維持非水電解質(zhì)二次電池的良好的倍率特性的同時有利于耐熱性的改善的正極活性物質(zhì)。作為本公開的一方式的非水電解質(zhì)二次電池的倍率特性和耐熱性優(yōu)異。

附圖說明