[發(fā)明專利]鋰二次電池用正極活性物質(zhì)、鋰二次電池用正極及鋰二次電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180051065.7
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN115885398A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 橘信吾;黑田友也
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張楠

本發(fā)明提供一種鋰二次電池用正極活性物質(zhì)，其至少含有Li、Ni、元素X和碳原子，上述元素X為選自由Al、Ti、Nb、B、W、Zr、Mg、Sn及P構成的組中的1種以上的元素，且滿足下述的(1)及(2)。(1)Cx/Cy≤10(2)0＜(Cy/Cz)≤100(上述(1)或(2)中，Cx為通過使用X射線光電子能譜法的測定而得到的上述元素X的存在量(質(zhì)量％)。Cy為由通過使用X射線光電子能譜法的測定而得到的C1s光譜求出的上述碳原子的存在量(質(zhì)量％)。Cz為通過使用燃燒?紅外線吸收法的測定而得到的上述碳原子的存在量(質(zhì)量％)。

技術領域

本發(fā)明涉及鋰二次電池用正極活性物質(zhì)、鋰二次電池用正極及鋰二次電池。

本申請基于2020年8月24日在日本申請的特愿2020-141233號而主張優(yōu)先權，并將其內(nèi)容援引于此。

背景技術

鋰金屬復合氧化物作為鋰二次電池用正極活性物質(zhì)被使用。鋰二次電池不僅在手機用途或筆記本電腦用途等的小型電源中正在實用化，而且在汽車用途或電力貯藏用途等的中型或大型電源中也正在實用化。

在制造鋰二次電池用正極活性物質(zhì)時，有時在所得到的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中殘存碳原子。這是由于：在鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中，殘存有來源于在制造時使用的原料的具有碳原子的化合物。作為具有碳原子的化合物，例如可列舉出碳酸鋰。

若具有碳原子的化合物大量殘存于鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中所含的粒子的外側(特別是粒子的表面)，則有時具有碳原子的化合物在放電反應時被分解，產(chǎn)生氣體。此外，若具有碳原子的化合物與電解液接觸，則有時電解液分解而產(chǎn)生氣體。所產(chǎn)生的氣體成為使電池特性劣化的原因。

為了抑制這樣的電池特性的劣化，一直在研究將鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中所含的鋰金屬復合氧化物用金屬或金屬氧化物覆蓋的方法。

例如在專利文獻1中記載了在鋰鎳復合氧化物粒子的表面設置含有鎢和鋰的化合物。進而在專利文獻1中記載了限制鋰鎳復合氧化物粒子的表面所存在的碳酸鋰的量。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP-A-2017-134996

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

另一方面，要求即使在鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中殘存碳原子、首次放電容量也高、并且能夠提高循環(huán)特性的鋰二次電池的正極活性物質(zhì)。

本發(fā)明的目的是提供即使在鋰二次電池用正極活性物質(zhì)中包含碳原子、首次放電容量也高、并且循環(huán)特性優(yōu)異的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)、包含該鋰二次電池用正極活性物質(zhì)的鋰二次電池用正極及鋰二次電池。

本說明書中“首次放電容量高”是指通過后述的方法進行測定的首次放電容量的值為160mAh/g以上。此外，“循環(huán)特性優(yōu)異”是指通過后述的方法進行測定的循環(huán)維持率的值為72％以上。

用于解決課題的手段

本發(fā)明包含[1]～[15]。

[1]一種鋰二次電池用正極活性物質(zhì)，其至少含有Li、Ni、元素X和碳原子，上述元素X為選自由Al、Ti、Nb、B、W、Zr、Mg、Sn及P構成的組中的1種以上的元素，且滿足下述的(1)及(2)。

(1)Cx/Cy≤10

(2)0＜(Cy/Cz)≤100

(上述(1)或(2)中，Cx為通過使用X射線光電子能譜法的測定而得到的上述元素X的存在量(質(zhì)量％)。Cy為由通過使用X射線光電子能譜法的測定而得到的C1s光譜求出的上述碳原子的存在量(質(zhì)量％)。Cz為通過使用燃燒-紅外線吸收法的測定而得到的上述碳原子的存在量(質(zhì)量％)。)