[發明專利]非水電解質二次電池用正極活性物質及非水電解質二次電池

在審

• 申請號: 202080011290.3
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN113366670A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 杤尾孝哉;青木良憲;河北晃宏;五島佑治;小笠原毅
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525
• 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

正極活性物質具有：具有層狀結構、且包含Ni、Nb、除Nb以外的4價以上的金屬元素及任選元素Co的鋰過渡金屬氧化物；和包含W、B及Al之中的至少1種元素、附著在前述鋰過渡金屬氧化物的顆粒表面的外部添加顆粒，相對于鋰過渡金屬氧化物中的除Li以外的金屬元素的總量，Ni、Nb及Co的比例為90摩爾％≤Ni＜100摩爾％的范圍、0摩爾％＜Nb≤3摩爾％的范圍、Co≤2摩爾％的范圍，相對于前述鋰過渡金屬氧化物的總量，前述外部添加顆粒中的W、B及Al的比例為0.01摩爾％以上且0.3摩爾％以下。

技術領域

本發明涉及非水電解質二次電池用正極活性物質及非水電解質二次電池的技術。

背景技術

近年來，作為高輸出、高能量密度的二次電池，具備正極、負極及非水電解質，并使鋰離子等在正極與負極之間移動而進行充放電的非水電解質二次電池被廣泛利用。

作為非水電解質二次電池的正極中使用的正極活性物質，例如已知以下物質。

例如，專利文獻1公開了一種非水電解液二次電池用正極活性物質，其用式1：Li_xNi_1-y-z-v-wCo_yAl_zM¹_vM²_wO₂表示，前述式1中的元素M¹為選自由Mn、Ti、Y、Nb、Mo及W組成的組中的至少一種，前述式1中的元素M²為選自由Mg、Ca、Sr及Ba組成的組中的至少2種，且元素M²至少包含Mg和Ca，前述式1滿足0.97≤x≤1.1、0.05≤y≤0.35、0.005≤z≤0.1、0.0001≤v≤0.05、及0.0001≤w≤0.05。

另外，例如專利文獻2公開了一種非水電解液二次電池用正極活性物質，其特征在于，組成用下述式(I)表示，且相對于式(I)中的Mn、Ni及Co的總計摩爾量，以0.1摩爾％以上且5摩爾％以下的比例含有選自Mo、W、Nb、Ta及Re中的至少一種以上的元素。

[L]_3a[M]_3b[O₂]_6c···(I)

(其中，上述式(I)中，L為至少包含Li的元素，M為至少包含Ni、Mn及Co，或至少包含Li、Ni、Mn及Co的元素，

0.4≤Ni/(Mn+Ni+Co)摩爾比＜0.7

0.1＜Mn/(Mn+Ni+Co)摩爾比≤0.4

0.1≤Co/(Mn+Ni+Co)摩爾比≤0.3

M中的Li摩爾比為0以上且0.05以下)

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-310181號公報

專利文獻2：日本特開2009-289726號公報

發明內容

但是，Ni的比例相對于除Li以外的金屬元素的總量為90摩爾％以上且小于100摩爾％的鋰過渡金屬氧化物作為顯示高電池性能的正極活性物質備受期待，但有低溫時的電池電阻上升的問題。為了改善低溫時的電池電阻的上升，例如專利文獻1，優選添加5摩爾％以上的Co，但鈷很昂貴，因此從制造成本的觀點來看，期望抑制Co的含量。

因此，本公開的目的在于提供：在Ni的比例相對于除Li以外的金屬元素的總量為90摩爾％以上且小于100摩爾％的范圍的鋰過渡金屬氧化物中，即使抑制Co的含量，也能夠抑制低溫時的電池電阻的上升的正極活性物質及非水電解質二次電池。