[发明专利]非水电解质二次电池及非水电解质二次电池用正极活性物质

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池以及非水电解质二次电池用正极活性物质。

背景技术

近年，为了解决由于源自车辆的废气所导致的环境问题，组合使用了汽车的汽油引擎和电动机的混和动力型电动汽车等的开发得到进展。

作为这种电动汽车的电源，通常广泛使用镍-氢蓄电池。但是，对利用非水电解质二次电池作为更高容量且更高输出功率的电源进行了研究。

以往的非水电解质二次电池中，正极活性物质中使用的过渡金属中的主要成分为镍的含锂过渡金属氧化物，在输出功率特性、热稳定性方面存在问题。

专利文献1中提出了在正极活性物质的表面烧结铌化合物来提高输出功率特性。

专利文献2中提出了在正极活性物质层的表层配置含有选自由Al、Mn、Mg、B、Zr、W、Nb、Ta、In、Mo和Sn组成的组中的至少一种元素的镍氧化物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-187435号公报

专利文献2：日本特开2006-302880号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，利用专利文献1和专利文献2中公开的技术时，不能充分提高低温下的输出功率特性。

本发明的目的在于，提供可以提高低温条件下的输出功率特性的非水电解质二次电池以及非水电解质二次电池用正极活性物质。

用于解决问题的方案

本发明的非水电解质二次电池的特征在于，其具备正极、负极和非水电解质，正极含有过渡金属中的主要成分为镍的含锂过渡金属氧化物颗粒作为正极活性物质，在含锂过渡金属氧化物颗粒表面的一部分烧结有组成与含锂过渡金属氧化物颗粒不同、含有选自由归属于4族和5族的元素组成的组中的至少一种元素Ma的第一化合物，进而，正极含有组成与含锂过渡金属氧化物颗粒不同、含有选自由归属于6族的元素组成的组中的至少一种元素Mb的第二化合物。

本发明的非水电解质二次电池用正极活性物质的特征在于，其具备：过渡金属中的主要成分为镍的含锂过渡金属氧化物颗粒；组成与含锂过渡金属氧化物颗粒不同、烧结于含锂过渡金属氧化物颗粒表面的一部分的第一化合物；和组成与含锂过渡金属氧化物颗粒不同、附着于含锂过渡金属氧化物颗粒表面的一部分的第二化合物，第一化合物为含有选自由归属于4族和5族的元素组成的组中的至少一种元素Ma的化合物，第二化合物为含有选自由归属于6族的元素组成的组中的至少一种元素Mb的化合物。

发明的效果

根据本发明，可以提高低温条件下的输出功率特性。

附图说明

图1为表示本发明的实施例中，第一化合物烧结于含锂过渡金属氧化物颗粒表面、第二化合物附着于正极活性物质表面的状态的示意图。

图2为表示本发明的实施例中使用的三电极式试验电池单元的示意图。

图3为表示在含锂过渡金属氧化物颗粒附着有Nb化合物的状态和烧结有Nb化合物的状态下的X射线衍射谱的图。

图4为表示在含锂过渡金属氧化物颗粒附着有Nb化合物的状态和烧结有Nb化合物的状态下的X射线衍射谱的图。

图5为表示在含锂过渡金属氧化物颗粒表面附着有Nb化合物的状态的扫描电子显微镜(SEM)照片的图。

图6为表示在含锂过渡金属氧化物颗粒表面烧结有Nb化合物的状态的扫描电子显微镜(SEM)照片的图。

具体实施方式

本发明中，在含锂过渡金属氧化物颗粒表面的一部分烧结有第一化合物。第一化合物具有与含锂过渡金属氧化物颗粒不同的组成，为含有选自由归属于4族和5族的元素组成的组中的至少一种元素Ma的化合物。第一化合物，由于烧结于含锂过渡金属氧化物颗粒表面，因此以与含锂过渡金属氧化物颗粒表面固溶了的状态结合。由此，含锂过渡金属氧化物颗粒与非水电解质的界面得到合适地改质。

第二化合物附着于含锂过渡金属氧化物颗粒表面的一部分。第二化合物为与含锂过渡金属氧化物颗粒不同的组成，为含有选自由归属于6族的元素组成的组中的至少一种元素Mb的化合物。

第二化合物由于与处于含锂过渡金属氧化物颗粒表面的锂化合物(电阻成分)反应，因此可以飞跃性地降低含锂过渡金属氧化物颗粒表面中的反应电阻。