[发明专利]锂二次电池用正极活性物质及其利用

权利要求书

1.一种锂二次电池用正极活性物质，是由具有锂、镍、钴和锰作为必需构成元素的层状结构的锂镍钴锰复合氧化物实质地构成的锂二次电池用正极活性物质，其中，

构成所述复合氧化物的镍原子之中，2价的镍原子(Ni^Ⅱ)和3价的镍原子(Ni^Ⅲ)的摩尔组成比(Ni^Ⅲ/Ni^Ⅱ)为0.15≤(Ni^Ⅲ/Ni^Ⅱ)≤0.95。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述复合氧化物是由以下的式子：

Li_x(Ni^Ⅱ_yNi^Ⅲ_z)_aCo_bMn_cMe_dO₂        (1)

表示的锂镍钴锰复合氧化物，

式(1)中的a、b、c和d是全部满足

0.9≤a+b+c+d≤1.1、

0.9≤b/a≤1.1、

0.9≤c/b≤1.1、

0.9≤a/c≤1.1、

0≤d≤0.1的数，

x是满足1.07≤x/(a+b+c+d)≤1.2的数，

y和z是满足0.15≤z/y≤0.95的数，

Me是不存在或者选自Mg、Sr、Ti、Zr、V、Nb、Mo、W、B和Al中的1种或2种以上的元素。

3.根据权利要求2所述的正极活性物质，其中，在所述式(1)中，x是满足1.1≤x/(a+b+c+d)≤1.2的数。

4.根据权利要求2或3所述的正极活性物质，其中，在所述式(1)中，y和z是满足0.25≤z/y≤0.95的数。

5.一种制造方法，是制造锂二次电池用正极活性物质的方法，所述锂二次电池用正极活性物质由具有锂、镍、钴和锰作为必需构成元素的层状结构的锂镍钴锰复合氧化物实质地构成，该制造方法包括以下的工序：

准备包含锂供给源、镍供给源、钴供给源和锰供给源的复合氧化物制造用起始原料的工序，其中，该起始原料被调制为锂(Li)和其他的全部的构成金属元素的合计(M_all)的摩尔比(Li/M_all)成为1.07≤Li/M_all≤1.2；和

通过将所述起始原料以最高烧成温度被设定在700℃～1000℃的范围内的条件进行烧成，来生成特征为镍原子的至少一部分为3价的镍原子(Ni^Ⅲ)的所述复合氧化物的工序。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，

所述复合氧化物是由以下的式子：

Li_x(Ni^Ⅱ_yNi^Ⅲ_z)_aCo_bMn_cMe_dO₂        (1)

表示的锂镍钴锰复合氧化物，

式(1)中的a、b、c和d是全部满足

0.9≤a+b+c+d≤1.1、

0.9≤b/a≤1.1、

0.9≤c/b≤1.1、

0.9≤a/c≤1.1、

0≤d≤0.1的数，

x是满足1.07≤x/(a+b+c+d)≤1.2的数，

y和z是满足0.15≤z/y≤0.95的数，

Me是不存在或者选自Mg、Sr、Ti、Zr、V、Nb、Mo、W、B和Al中的1种或2种以上的元素，

以被设定使得通过所述烧成而生成由该式(1)所示的复合氧化物的摩尔比，调制包含锂供给源、镍供给源、钴供给源和锰供给源的所述起始原料。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其中，在所述式(1)中，x是满足1.1≤x/(a+b+c+d)≤1.2的数。

8.根据权利要求5～7的任一项所述的制造方法，其中，将所述起始原料在被设定于700℃以上且低于800℃的温度范围内的中间烧成温度进行烧成，接着，升温到被设定于800℃～1000℃的温度范围内的最高烧成温度进行烧成。