[发明专利]锂二次电池用正极活性物质、其制造方法及锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池用正极活性物质、其制造方法及特别是循环特性优异的锂二次电池。

背景技术

以往，作为锂二次电池的正极活性物质，使用了钴酸锂。但是，钴是稀有金属，因此正在开发钴的含有率低的锂镍钴锰系复合氧化物(例如，参照专利文献1～3)。

已知以该锂镍钴锰系复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池通过调节复合氧化物中所含的镍、锰、钴的原子比，可以低成本化，且对于安全性的要求也优异，但进一步期望循环特性也优异。

另外，在下述专利文献4中，提出了使用如下正极活性物质的方案：主要由Li_1.04Ni_0.86Co_0.15O₂等复合氧化物、和在该复合氧化物的表面以颗粒的形式、或者以层状的形式承载的LiAlO₂等含Al化合物形成，具有具备特定的各种物性的NaFeO₂型晶体结构。但是，根据专利文献4，LiAlO₂只不过是含Al化合物的例示，另外，关于本发明所涉及的正极活性物质，没有具体的记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平04-106875号公报

专利文献2：国际公开第2004/092073号小册子

专利文献3：日本特开2005-25975号公报

专利文献4：日本特开2007-103141号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明人等鉴于上述事实反复进行了深入的研究，结果发现，使用了含有具有特定组成的锂镍钴锰系复合氧化物、和α-LiAlO₂的正极活性物质的锂二次电池为特别是循环特性优异的电池，从而完成了本发明。

即，本发明的目的在于，提供使用了能够赋予锂二次电池特别优异的循环特性的锂镍钴锰系复合氧化物的锂二次电池用正极活性物质、将该正极活性物质通过工业上有利的方法进行制造的方法及使用了该正极活性物质的特别是循环特性优异的锂二次电池。

用于解决问题的方案

本发明所要提供的第1技术方案为锂二次电池用正极活性物质，其特征在于，其为含有Al原子的正极活性物质，其含有：由下述通式(1)表示的锂复合氧化物、和α-LiAlO₂。

Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zO₂    (1)

(式中，x表示0.98≤x≤1.20，y表示0＜y≤0.5，z表示0＜z≤0.5，其中，y+z＜1。)

另外，本发明所要提供的第2技术方案为锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，其具有如下工序：将(a)锂化合物、(b)包含镍原子、钴原子及锰原子的化合物，其中，以原子比计，相对于1摩尔镍原子，钴原子为0.1～1.0摩尔、锰为原子0.1～1.0摩尔、及(c)磷酸铝，以使锂原子相对于镍原子、钴原子、锰原子及铝原子的原子比(Li/{Ni+Co+Mn+Al})为0.95以上的方式混合的第1工序；接着，煅烧所得到的混合物而得到含有由下述通式(1)表示的锂复合氧化物、和α-LiAlO₂的正极活性物质的第2工序。

Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zO₂    (1)

(式中，x表示0.98≤x≤1.20，y表示0＜y≤0.5，z表示0＜z≤0.5，其中，y+z＜1。)

另外，本发明所要提供的第3技术方案为锂二次电池，其特征在于，使用了前述第1技术方案的锂二次电池用正极活性物质。

发明的效果

根据本发明的锂二次电池用正极活性物质，可以使用由锂镍钴锰系复合氧化物形成的正极活性物质，提供具有特别优异的循环特性的锂二次电池。

另外，根据该锂二次电池用正极活性物质的制造方法，能够将该正极活性物质通过工业上有利的方法进行制造。

附图说明

图1是在参考实验1中得到的正极活性物质试样的X射线衍射图。

图2是在参考实验1中得到的正极活性物质试样的SEM照片。