[发明专利]锂-过渡金属氧化物粉体的制造方法

说明书

本发明涉及锂‑过渡金属氧化物粉体的制造方法。提供一种锂‑过渡金属氧化物粉体的制造方法，其特征在于，所述锂‑过渡金属氧化物粉体由表面的一部分或全部被含有铌酸锂的被覆层被覆的锂‑过渡金属氧化物颗粒形成，所述制造方法包括下述工序：得到混合物的工序，将含有铌酸络合物和锂化合物的水溶液、与锂‑过渡金属氧化物粉体混合而得到混合物；和得到粉体的工序，去除该混合物的水分，得到在锂‑过渡金属氧化物粉体表面覆盖有铌酸络合物和锂化合物的粉体；和热处理工序，将该粉体在300℃以上且700℃以下进行热处理。

本申请是申请日为2011年9月21日、申请号为201180046571.3、发明名称为“锂-过渡金属氧化物粉体及其制造方法、锂离子电池用正极活性物质、以及锂离子二次电池”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂-过渡金属氧化物粉体及其制造方法、锂离子电池用正极活性物质、以及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池具有能量密度高、可在高电压下工作的特征。因此，作为易于实现小型化减轻重量的二次电池被用于手机等信息设备。另外，近年来，作为混合动力汽车等中使用的大功率用的二次电池的需求也逐渐增高。

在锂离子二次电池中，作为电解质一般使用使盐溶解在有机溶剂中而得到的非水溶剂电解质。并且，由于该非水溶剂电解质是可燃性的物质，因此锂离子二次电池需要解决安全性上的问题。为了确保其安全性，实施了在锂离子二次电池中组装安全装置等对策，然而作为更彻底的解决方法，提出了将上述电解质制成不燃性的电解质、即制成锂离子传导性的固体电解质的方法。

一般而言电池的电极反应在电极活性物质与电解质的界面发生。因此，在该电解质中使用液态电解质时，通过将含有电极活性物质的电极浸渍在电解质中，电解质浸透至活性物质颗粒间形成反应界面。另一方面，在该电解质中使用固体电解质时，在固体电解质中没有这样的浸透机理，需要预先将电极活性物质的粉体和固体电解质的粉体进行混合。因此，全固体锂电池的正极通常为正极活性物质的粉体与固体电解质的混合物。

然而，在全固体锂电池中，锂离子在正极活性物质与固体电解质的界面移动时产生的电阻(以下有时记载为“界面电阻”)易增大。该界面电阻增大时，在全固体锂电池中电池容量等性能会降低。

因此，有报告(非专利文献1)称：该界面电阻的增大的原因是正极活性物质与固体电解质反应而在正极活性物质的表面形成高电阻部位。

而且，在非专利文献1中公开了如下提案：用铌酸锂将作为正极活性物质的钴酸锂的表面被覆，从而降低界面电阻，谋求提高全固体锂电池的性能。

具体而言，该提案为：使将乙醇铌、乙醇锂等金属醇盐混合而成的醇溶液与钴酸锂等锂-金属氧化物表面接触，然后，将该锂-金属氧化物在大气中焙烧，在表面被覆铌酸锂。

另一方面，在专利文献1中，也有被覆有铌酸锂的钴酸锂的制造方法的提案。

具体而言，该提案为：使将乙醇铌、乙醇锂等金属醇盐混合而成的醇溶液与钴酸锂的表面接触，然后，将该钴酸锂在260℃～300℃的较低的温度下焙烧。试图通过该低温焙烧来抑制被覆有铌酸锂的钴酸锂的结晶化，以降低被覆层的界面电阻。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-129190号公报

非专利文献

非专利文献1：Electrochemistry Communications，9(2007)，p.1486-1490

发明内容

发明要解决的问题