[发明专利]锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池和锂二次电池用正极活性物质的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有高的理论容量的锂二次电池用正极活性物质。

背景技术

近年来随着信息相关设备和通信设备例如个人电脑、摄像机和便携式电话的快速普及，作为其电源而被利用的电池的开发已受到了重视。在汽车产业中，用于电动汽车或混合动力汽车的高输出和高容量的电池的开发也受到推进。在各种类型的电池中，从高能量密度的角度考虑，锂电池正受到关注。

在这样的锂电池领域中，在关注用于电极活性物质的材料的同时也常规地进行了意图提高锂电池的性能的尝试。例如，在专利文献1中，公开了一种具有属于空间群Pnma的晶体结构的橄榄石型LiFePO₄作为锂电池的正极活性物质的用途。另外，在专利文献2中，公开了一种具有属于空间群P2₁/n的晶体结构的钠超离子导体(nasicon)型Li₃V₂(PO₄)₃作为锂电池的正极活性物质或负极活性物质的用途。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平9-171827号公报

专利文献2：特表2001-500665号公报

发明内容

技术问题

在专利文献1和2中公开的上述材料期望作为具有高安全性的材料，然而，理论容量为200mAh/g以下，因此充电和放电容量的提高受到限制。

本发明的主要目的在于提供一种具有高的理论容量的锂二次电池用正极活性物质。

解决问题的手段

为了解决上述问题，通过认真研究，作为具有高的理论容量、作为正极活性物质起作用的物质，本发明的发明人发现了一种具有属于空间群C12/c1的晶体结构的新型的锂二次电池用正极活性物质，从而完成了本发明。

也就是说，本发明提供一种锂二次电池用正极活性物质，其中，所述正极活性物质包含属于空间群C12/c1的晶体结构，并且由(Na_1-αLi_α)_xM_1-yN_y(PO₄)_z(0.5≤α≤1，2.5≤x≤3.5，0≤y≤0.5，1.5≤z≤2.5，M为V和Fe中的至少一种，并且N为Co、Ni和Mn中的至少一种)表示。

根据本发明，通过具有属于空间群C12/c1的晶体结构并且由预定组成式表示，可得到具有高的理论容量的锂二次电池用正极活性物质。

另外，本发明提供一种锂二次电池用正极活性物质，其中，所述正极活性物质在XRD测定(CuKα射线)中在2θ＝12.5±2°、23.5±2°、32.5±2°、34.0±2°、48.5±2°和58.0±2°处具有峰，并且由(Na_1-αLi_α)_xM_1-yN_y(PO₄)_z(0.5≤α≤1，2.5≤x≤3.5，0≤y≤0.5，1.5≤z≤2.5，M为V和Fe中的至少一种，并且N为Co、Ni和Mn中的至少一种)表示。

根据本发明，通过在XRD测定(CuKα射线)中在2θ＝12.5±2°、23.5±2°、32.5±2°、34.0±2°、48.5±2°和58.0±2°处具有峰并且由预定组成式表示，可得到具有高的理论容量的锂二次电池用正极活性物质。

本发明提供一种锂二次电池，其包含正极活性物质层、负极活性物质层以及形成于所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间的电解质层，其中正极活性物质层含有上述的锂二次电池用正极活性物质。

根据本发明，在正极活性物质层中包含上述的锂二次电池用正极活性物质使得锂二次电池具有高的理论容量。