[發明專利]非水電解質二次電池用正極活性物質及其前體

在審

• 申請號: 202110473060.5
• 申請日: 2015-03-12
• 公開（公告）號: CN113277570A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 相田平;戶屋廣將
• 申請（專利權）人: 住友金屬礦山株式會社
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 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

1.一種非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，其具有中空結構或多孔結構，包含由下述通式(1)表示且顆粒內部具有空隙結構的鎳錳復合氫氧化物顆粒，硫酸根含量為0.4質量％以下、鈉含量為0.035質量％以下，

通式：Ni_xCo_yMn_zM_t(OH)₂···(1)

其中，0.2≤x≤0.8、0≤y0.3、0.07z≤0.8、0≤t≤0.1、x+y+z+t＝1、M為選自Mg、Ca、Ba、Sr、Al、Ti、V、Cr、Zr、Mo、Hf、Ta以及W中的至少1種元素。

2.根據權利要求1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，氯含量為0.1質量％以下。

3.根據權利要求1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，所述鎳錳復合氫氧化物顆粒在截面觀察中計測的空隙率為15％以上。

4.根據權利要求1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，所述鎳錳復合氫氧化物顆粒包含多個一次顆粒聚集而成的二次顆粒，且通過用碳酸鹽濃度為0.1mol/L以上的碳酸鹽水溶液，對該二次顆粒內部具有空隙結構的鎳錳復合氫氧化物顆粒進行清洗得到。

5.根據權利要求4所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，所述碳酸鹽水溶液為選自碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀以及碳酸氫鈉中的至少1種的水溶液，所述碳酸鹽水溶液的pH為11.2以上。

6.根據權利要求4所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，所述清洗在液溫15～50℃的范圍下進行。

7.根據權利要求4所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體，其特征在于，所述清洗中使用的鎳錳復合氫氧化物顆粒如下得到：向加熱的反應槽中供給包含鎳和錳、以及根據需要的鈷及所述元素M的金屬化合物的混合水溶液、和包含銨離子供給體的水溶液，此時，向反應溶液適當供給足以將該反應溶液保持在堿性的量的堿金屬氫氧化物的水溶液，進行中和析晶而得到所述鎳錳復合氫氧化物顆粒。

8.一種非水電解質二次電池用正極活性物質，其特征在于，其包含由下述的通式(2)表示且具有中空結構或多孔結構的鋰鎳錳復合氧化物顆粒，硫酸根含量為0.4質量％以下、鈉含量為0.035質量％以下，

通式：Li_aNi_xCo_yMn_zM_tO₂···(2)

其中，0.95≤a≤1.20、0.2≤x≤0.8、0≤y0.3、0.07z≤0.8、0≤t≤0.1、x+y+z+t＝1、M為選自Mg、Ca、Ba、Sr、Al、Ti、V、Cr、Zr、Mo、Hf、Ta以及W中的至少1種元素。

9.根據權利要求8所述的非水電解質二次電池用正極活性物質，其特征在于，氯含量為0.05質量％以下。

10.根據權利要求8所述的非水電解質二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述鋰鎳錳復合氧化物通過包括下述工序的方法得到：

混合工序，將權利要求1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的前體與鋰化合物混合，得到鋰混合物；和

燒成工序，將所述鋰混合物在氧化性氣氛中以800～1100℃的范圍進行燒成，得到鋰鎳錳復合氧化物。

11.根據權利要求10所述的非水電解質二次電池用正極活性物質，其特征在于，所述鋰化合物為選自由鋰的氫氧化物、羥基氧化物、氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽及鹵化物組成的組中的至少1種。

12.一種非水系電解質二次電池，其特征在于，其使用權利要求8所述的非水系電解質二次電池用正極活性物質而成。