[发明专利]尖晶石型含锂锰复合氧化物有效

专利信息
申请号: 201780003954.X 申请日: 2017-02-28
公开(公告)号: CN108352523B 公开(公告)日: 2019-11-05
发明(设计)人: 山口恭平;光本徹也;松嶋英明;荫井慎也 申请(专利权)人: 三井金属矿业株式会社
主分类号: H01M4/505 分类号: H01M4/505;C01G53/00;H01M4/36;H01M4/525
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇;李茂家
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 尖晶石型含锂 锰复合氧化物 众数粒径 平均一次粒径 标准电位 工作电位 功率特性 气体产生 寿命特性 一次颗粒 尖晶石 多晶 金属
【权利要求书】:

1.一种尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,其为至少包含Li、Mn和O、以及除它们之外的2种以上的元素、且在以金属Li为标准电位时具有4.5V以上的工作电位的尖晶石型含锂锰复合氧化物,

关于利用激光衍射散射式粒度分布测定法测定而得到的基于体积粒度分布测定的D50、Dmin、众数粒径和D10,D50为0.5μm~9μm、(|众数粒径-D50|/众数粒径)×100的值为0~25%、(|众数粒径-D10|/众数粒径)×100的值为20~58%,

根据由用扫描型电子显微镜SEM得到的SEM图像算出的平均一次粒径和所述D50算出的、平均一次粒径/D50为0.20~0.99,

微晶尺寸为80nm~490nm,由该微晶尺寸和所述一次粒径算出的微晶尺寸/平均一次粒径为0.01~0.32,所述D10为0.2μm~4.0μm,Dmin为0.1μm~2.0μm,平均一次粒径为0.3~6.0μm。

2.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其用通式[Lix(M1yM2zMn2-x-y-z)O4-δ]表示,式中,1.00≤x≤1.20、0.20≤y≤1.20、0<z≤0.5、0≤δ≤0.2,式中M1为选自由Ni、Co和Fe组成的组中的1种或2种以上的元素,M2为选自由Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、In、Ta、W、Re和Ce组成的组中的1种或2种以上的元素的组合。

3.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其用通式[Lix(NiyMzMn2-x-y-z)O4-δ]表示,式中,1.00≤x≤1.20、0.20≤y≤0.70、0<z≤0.5、0≤δ≤0.2,式中M为选自由Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Cu、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、In、Ta、W、Re和Ce组成的组中的1种或2种以上的元素的组合。

4.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,众数粒径为0.4μm~11μm。

5.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,由用扫描型电子显微镜SEM得到的SEM图像算出的平均一次粒径为0.3μm~5.0μm。

6.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,利用粉末X射线衍射装置XRD测定的线衍射图案中,通过特沃尔德解析得到的畸变的数值为0.00~0.35。

7.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其中,在以金属Li为标准电位时,在超过4.5V的区域的充电电压下工作的作为芯颗粒的锂锰复合氧化物颗粒的表面的一部分具备至少含有钛、或铝、或锆或它们中的2种以上的A层。

8.根据权利要求7所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,A层还含有磷。

9.根据权利要求7所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,A层的厚度为0.01nm~200nm。

10.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,利用粉末X射线衍射装置XRD测定的X射线衍射图案中,在2θ为14.0~16.5°之间存在峰。

11.根据权利要求1所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物,其特征在于,利用粉末X射线衍射装置XRD测定的X射线衍射图案中,在2θ为14.0~16.5°之间存在的峰中最高峰的峰强度相对于在2θ为18~19°之间存在的峰中最高峰的峰强度的比率大于0.05%。

12.一种锂二次电池,其具备权利要求1~11中任一项所述的尖晶石型含锂锰复合氧化物作为正极活性物质。

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