[发明专利]非水电解液二次电池用正极活性物质、其制造方法、使用该正极活性物质的非水电解液二次电池用正极以及使用该正极的非水电解液二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极活性物质。

背景技术

近年来，移动电话、笔记本电脑、个人数字助理（PDA，Personal Digital Assistant）等移动信息终端的小型和轻量化正急速发展，作为其驱动电源的电池要求更高容量化。伴随充放电锂离子在正、负极之间移动来进行充放电的锂离子电池，由于具有高的能量密度，并且容量高，因此被广泛用作上述那样的移动信息终端的驱动电源。

这里，上述移动信息终端随着动画再生功能、游戏功能等功能的充实，存在消耗电力更高的趋势，强烈期望进一步高容量化。作为将上述非水电解质二次电池高容量化的方法，除了提高活性物质的容量的方法、增加每单位体积的活性物质的填充量等方法以外，还有提高电池的充电电压的方法。然而，提高电池充电电压的情况下，正极活性物质与电解液的反应性变高，与电池充放电相关的材料劣化并且对电池性能带来了不少恶劣影响。

为了解决这样的问题，公开了以下所示的方案。

（1）公开有如下主旨：将氟化铝、氟化锌、氟化锂等氟化物的金属原子按照相对于正极活性物质的重量为0.1～10重量%进行覆盖（参照下述专利文献1）。

（2）公开有如下主旨：相对于正极活性物质的重量以0.3～10重量%的比例混合氟化物，作为这样的正极的制造方法，将包含锂、过渡金属以及氧的复合氧化物的原材料、和平均粒径20μm以下的稀土类元素的氟化物等混合；将该混合物进一步粉碎混合（参照下述专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-536285号公报

专利文献2：日本特开2000-353524号公报

发明内容

发明要解决的问题

此处，上述（1）的提案中使用如下方法：向将Al（NO₃）₃·9H₂O溶解于蒸馏水的水溶液中加入作为正极活性物质的LiCoO₂，之后加入NH₄F水溶液。然而，该方法中，向溶解有Al（NO₃）₃·9H₂O的水溶液中添加LiCoO₂时pH上升，因而Al（NO₃）₃·9H₂O作为氟化物以外的化合物（氢氧化铝等）而先析出。因此，存在如下问题：之后即便添加氟化铵，因为Al（NO₃）₃·9H₂O的残留量少，不能充分地生成氟化铝。此外，（1）的提案中，对于除了铒以外的稀土类化合物的氟化物也同样地例示，但实施例中没有记载；并且对于应用稀土类化合物的氟化物时的效果，也没有特别地记载。

另外，如上述（2）的提案，将氟化物和正极活性物质混合的方法中，与其说覆盖正极活性物质的表面，不如说大多不均匀地分布于晶界，不能使氟化物选择性地存在于正极活性物质的表面。因此，用于抑制电解液与正极活性物质的副反应的氟化物的效果降低。进一步，由于将氟化物和正极活性物质进行混合粉碎，因此正极活性物质也不能保持其形状状态而微粉化。其结果，存在如下问题：抑制由负极移动而来的电解液分解物与正极的反应、正极与电解液的反应变得尤其困难。

用于解决问题的方案

本发明的特征在于，在锂过渡金属复合氧化物的表面粘着有包含稀土类元素和氟元素的化合物，并且该化合物的平均粒径为1nm以上且100nm以下。

发明的效果

根据本发明，起到能够使充电储存特性、循环特性等电池特性飞跃地提高这样优异的效果。

附图说明

图1为本发明实施方式的非水电解液二次电池的主视图。

图2是沿图1的A-A线箭头方向的截面图。

图3是通过扫描型电子显微镜（SEM）观察电池A1的正极活性物质时的照片。

具体实施方式

本发明的特征在于，在锂过渡金属复合氧化物的表面粘着有包含稀土类元素和氟元素的化合物，并且该化合物的平均粒径为1nm以上且100nm以下。