[发明专利]含锂镍的复合氧化物及其制造方法、非水系电解质二次电池

说明书

本发明的课题是提供一种无损充放电容量并且能改善保存特性的正极活性物质。本发明的解决手段是，将具有层状岩盐型的晶体结构的含锂镍的复合氧化物粒子、锂化合物、碱金属化合物混合，在800℃～1000℃的范围的温度条件下进行烧成，洗涤去除前述锂以外的碱金属，再次与锂化合物混合，在氧化性环境下，在600℃～800℃的范围的温度条件下进行烧成，由此，得到具有层状岩盐型晶体结构并且根据作为X射线源采用了Cu‑Kα线的X射线粉末衍射所得到的归属于(003)面和(104)面的峰强度之比为1.2以上的含锂镍的复合氧化物。

技术领域

本发明涉及作为非水系电解质二次电池用正极活性物质使用的含锂镍的 复合氧化物及其制造方法、以及作为正极材料采用了该含锂镍的复合氧化物 的非水系电解质二次电池。

背景技术

近年来，伴随便携式电话、笔记本型计算机等便携式电子设备的普及， 强烈期望开发具有高能量密度的小型又轻量化的二次电池。另外，强烈期望 开发作为马达驱动用电源、特别是传输设备用电源的电池的高输出的二次电 池。

作为非水系电解质二次电池的锂离子二次电池是一种符合上述要求的二 次电池。非水系电解质二次电池由负极、正极、电解液等构成，作为负极和 正极的材料，使用了能允许锂离子脱出及插入的活性物质。

作为上述非水系电解质二次电池的正极活性物质，目前提出的有：较易 合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、采用了比钴更廉价的镍而成的锂镍复合 氧化物(LiNiO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、采用了锰 而成的锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄)、锂镍锰复合氧化物(LiNi_0.5Mn_0.5O₂) 等含锂过渡金属的复合氧化物。

对非水系电解质二次电池有各种特性的要求，如高容量、输出特性、保 持特性、循环特性等。上述非水系电解质二次电池的特性受到其正极材料所 用的正极活性物质的特性的影响。至今，为了提供具有上述优异特性的非水 系电解质二次电池已经提出了各种各样的正极活性物质。

例如，在日本特开2001-266876号公报中提出了一种由含锂镍的复合氧化 物构成的正极活性物质，其由通式Li_xNi_yCo_zAl_(1－y－z)O₂(其中，0.05≤x≤1.10， 0.7≤y≤0.9，0.05≤z≤0.18，0.85≤y+z≤0.98)表示、比表面积为0.7m²/g以 下、振实密度为2.3g/ml以上。据称该正极活性物质因为晶体结构处于稳定化 状态，所以通过将其作为正极材料使用能够实现非水系电解质二次电池的高 容量，并同时改善高温环境下的保存特性(在保存状态下的性能保持特性)。

另外，在日本特开2005-251716号公报中，在由锂过渡金属复合氢氧化物 构成的正极活性物质中，以提高非水系电解质二次电池的热稳定性、负荷特 性、输出特性为目的，着眼于一次粒子的结构，提出了一种即便提高按压压 力也可防止因一次粒子粉碎而产生微粒子且填充性优异的由锂过渡金属复合 氧化物构成的正极活性物质。该锂过渡金属复合氧化物由一次粒子和作为其 凝集体的二次粒子的一者或两者构成的粒子而构成，一次粒子的纵横比设为 1～1.8，至少在其表面存在由钼、钒、钨、硼和氟构成的群中选出的至少一 种。据称在这些添加元素当中，特别是硼作为焊剂发挥作用，能够促进粒子 的结晶成长并提高将该正极活性物质用于正极材料而成的非水系电解质二次 电池的保存特性。

但是，在作为焊剂使用了硼的情况下，一般认为为了进一步促进结晶成 长而逐渐增加硼添加量时，存在硼残留为杂质而使电化学特性劣化的问题。

现有技术文献

专利文献