[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质以及使用其的非水电解质二次电池

权利要求书

1.一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其包含具有氧的立方紧 密堆积结构的含锂过渡金属氧化物，所述含锂过渡金属氧化物的组成由式 （1）表示：

Li[Li_p(Ni_xMn_yCo_z)_1-p]O₂

x、y和z分别表示镍、锰和钴的元素比率，0.2+y≤x≤0.7，0.25≤y， 0.05≤z，x+y+z=1，以及0＜p≤0.1，

所述式（1）表示的组成包含于将镍与锰与钴的元素比率以摩尔比计所 示的三角相图中的下述区域中，所述区域是以满足（x：y：z）=（6：2：2）、 （5：2.5：2.5）、（5：3.3：1.7）、（6.36：2.73：0.91）和（6.25：2.5： 1.25）的5个点为顶点的五边形区域，

所述含锂过渡金属氧化物中，镍、锰和钴以原子水平均匀地分散。

2.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 所述含锂过渡金属氧化物包含镍与锰以摩尔比计为1：1或2：1的晶畴， 且包含镍与钴以摩尔比计为1：1的晶畴。

3.根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用正极活性物质， 其中，将所述正极活性物质成形为片状，在以相对于每单位面积的所述片 为0.33mA/cm²以下、且相对于每单位重量的所述正极活性物质为8mA/g 以下的电流密度在相对于锂金属电位为4.3V～3.0V的电位范围内进行充放 电时，第1次循环的充电容量与第3次循环的放电容量之差即不可逆容量 为20mAh/g以下，第3次循环的可逆容量为165mAh/g以上。

4.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 所述含锂过渡金属氧化物包含平均粒径D50为11μm以下的二次粒子，所 述二次粒子是平均粒径D50为2μm以下的一次粒子的烧结体。

5.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 所述含锂过渡金属氧化物的振实密度为2.0g/cm³以上。

6.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 所述含锂过渡金属氧化物的振实密度为2.2g/cm³以上。

7.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 在放电末期中的电位V急剧下降的电位、即将容量设为Q时三次微分 d³Q/dV³成为最大时的电位相对于锂金属高于3.45V。

8.根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 在充电至相对于锂金属的电位为4.4V后以10℃/分钟的升温速度进行示差 扫描热量测定（Differential Scanning Calorimetry:DSC）时，在200℃以下 不出现实质性的发热峰。

9.根据权利要求4所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中， 在所述一次粒子的内部或表面掺杂有选自铝、镁、锆和锡中的至少1种元 素。

10.一种非水电解质二次电池，其具备包含权利要求1～9中任一项所 述的正极活性物质的正极、负极和非水电解质。

11.根据权利要求10所述的非水电解质二次电池，其中，所述负极包 含可以嵌入及脱嵌锂的碳质材料。

12.权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方 法，其包含下述工序：

通过将碱性水溶液滴加到含有镍离子、锰离子和钴离子的酸性水溶液 中的共沉淀法来调制前体的工序；

将所述前体与碳酸锂混合，通过对得到的混合物进行烧成，得到以原 子水平均匀地分散有镍、锰和钴的含锂过渡金属氧化物的粒子的工序，

在所述酸性水溶液中，鼓泡吹入不活泼性气体以赶出溶解氧，或者预 先添加还原剂。