[发明专利]电极活性物质及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电极活性物质及其制造方法。更具体地，涉及能够用于钠二次电池的电极活性物质及其制造方法。

背景技术

含有电极活性物质的电极被用于电池等电化学设备。作为电池，以锂二次电池为代表，已经作为手机、笔记本电脑等的小型电源被实用化，进而，能够用作电动汽车、混合动力车等汽车用电源或分散型蓄电用电源等大型电源，所以其需求不断增加。但是，锂二次电池中，构成该电极的材料多含有锂等稀有金属元素，担心用于应对大型电源的需求增加的上述材料的供给不足。

针对于此，作为能够解决上述供给顾虑的二次电池，钠二次电池受到研究。钠二次电池能够由资源量丰富并且低廉的材料构成，通过将其实用化，期待能够大量供给大型电源。

并且，作为这类电池的电极所含的电极活性物质，日本特开2005?317511号公报(实施例1、2)中记载了由式NaFeO₂所示金属氧化物制成的电极活性物质，记载了将Na₂O₂和Fe₃O₄固体混合，将其烧成，得到电极活性物质。

发明内容

但是，使用上述电极活性物质的钠二次电池从反复进行充放电时的放电容量维持率的观点考虑，仍有改良的余地。本发明的目的在于提供能够减少锂等稀有金属元素的量、并且、能够提供反复进行充放电时的放电容量维持率更大的钠二次电池的电极活性物质及其制造方法。

本发明人等为了解决上述课题反复进行深入研究，完成了本发明。即，本发明提供下述内容。

<1>电极活性物质的制造方法，包含工序(i)、(ii)及(iii)，

(i) 使含有M的水溶液和沉淀剂接触，得到沉淀物，

(ii) 将沉淀物和钠化合物混合，得到混合物，

(iii) 将混合物烧成。

此处，M表示选自由除碱金属元素外的金属元素组成的组中的2种以上。

<2> <1>所述的方法，其中，M是选自由Fe、Mn、Ni、Co及Ti组成的组中的2种以上。

<3> <1>或<2>所述的方法，其中，沉淀剂为水溶液状。

<4>电极活性物质，包含含有钠和M的粉末状复合金属氧化物，并且，复合金属氧化物在体积基准的累积粒度分布中，从50%累积时的微小粒子侧观察的粒径(D50)不足1.0μm，

此处，M表示选自由除碱金属元素外的金属元素组成的组中的2种以上。

<5> <4>所述的电极活性物质，其中，复合金属氧化物用式(1)表示。

Na_xMO₂    (1)

此处，M表示选自由除碱金属元素外的金属元素组成的组中的2种以上，x超过0且在1以下。

<6> <4>或<5>所述的电极活性物质，其中，M是选自由Fe、Mn、Co、Ni及Ti组成的组中的2种以上。

<7> <4>~<6>中任一项所述的电极活性物质，其中，M是Fe、Mn及Ni的组合。

<8>电极，含有上述<4>~<7>中任一项所述的电极活性物质。

<9>钠二次电池，其中，作为正极具有上述<8>所述的电极。

<10>上述<9>所述的钠二次电池，其中，还具有隔离物。

<11> <10>所述的钠二次电池，其中，隔离物具有耐热多孔层和多孔膜叠层而成的叠层膜。

附图说明

图1表示电极活性物质1的体积基准累积粒度分布。

图2表示电极活性物质1的X射线衍射图形。

图3表示二次电池1的放电容量维持率。

图4表示电极活性物质2的体积基准累积粒度分布。

图5表示电极活性物质2的X射线衍射图形。

图6表示二次电池2的放电容量维持率。

图7表示电极活性物质3的体积基准累积粒度分布。

图8表示电极活性物质3的X射线衍射图形。

图9表示二次电池3的放电容量维持率。

图10表示电极活性物质4的体积基准累积粒度分布。

图11表示电极活性物质4的X射线衍射图形。

图12表示二次电池4的放电容量维持率。

图13表示电极活性物质5的体积基准累积粒度分布。