[发明专利]二次电池用正极活性物质、二次电池用正极、二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具和电子设备

说明书

本发明提供一种能得到优异的电池特性的二次电池用正极活性物质、二次电池用正极、二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具和电子设备。本发明的二次电池包括包含正极活性物质的正极、负极和电解液。正极活性物质包括：包含钴和元素M为构成元素且包含锂复合氧化物的中心部；及设置在该中心部的至少一部分表面上并且包含锂、镍和锰为构成元素的被覆部。钴、元素M、镍和锰分别以从正极活性物质的表面到中心的方向上的浓度具有梯度的方式分布。在比率D满足D＝0.05的被覆部内的位置，摩尔分数R满足0.03＜R＜0.13。在比率D满足D＝0.3的所述中心部内的位置，摩尔分数R满足0.01＜R＜0.13。摩尔分数R(D＝0.3)与摩尔分数R(D＝0.05)的比值F满足0.7≤F≤1。

技术领域

本技术涉及用于二次电池的正极活性物质、使用该正极活性物质的正极和二次电池、以及使用该二次电池的电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具和电子设备。

背景技术

人们广泛使用移动电话和个人数字助理(PDA)等各种电子设备，并期待该电子设备小型化、轻量化和长寿命化。与此同时，在电源方面，正在推进电池的开发，特别是小型轻量且能够获得高能量密度的二次电池的开发。

二次电池的应用不限于上述电子设备，本领域也在研究将其应用于其他用途。其他用途的示例是可拆卸地搭载在电子设备等上的电池组、电动汽车等电动车辆、家用电力服务器等电力储存系统以及电钻等电动工具。

该二次电池包含电解液以及正极和负极，该正极包含正极活性物质。由于正极活性物质的构成极大地影响电池特性，因此对该正极活性物质的构成进行了各种研究。

具体而言，为了改善循环特性等，使正极活性物质中所含的主要构成元素的浓度分布(例如，参照专利文献1至4)最佳化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-203553号公报

专利文献2：日本特开2006-331940号公报

专利文献3：日本特开2011-129498号公报

专利文献4：日本特开2014-038828号公报

发明内容

上述电子设备等日益高性能化和多功能化。与此同时，电子设备等的使用频率增加，并且电子设备等的使用环境正在扩大。因此，二次电池的电池特性还有待改进。

因此，本发明期望提供一种能够得到优异的电池特性的用于二次电池的正极活性物质、用于二次电池的正极、二次电池、电池组、电动车辆、电力储存系统、电动工具以及电子设备。

本技术的一实施方式的二次电池正极活性物质包括：中心部，包含钴(Co)和元素M作为构成元素，并且包含由下述式(1)表示的锂复合氧化物；以及被覆部，设置在中心部的至少一部分表面上并且包含锂(Li)、镍(Ni)和锰(Mn)作为构成元素。钴、元素M、镍和锰分别以从被覆部的表面到中心部的中心的方向上的浓度具有梯度的方式分布。通过由下述式(2)表示的比率D(％)规定距被覆部表面的深度，并且，分别存在于中心部和被覆部中的元素M的量通过由下述式(3)表示的摩尔分数R规定。在比率D满足D＝0.05的被覆部内的位置，摩尔分数R满足0.03＜R＜0.13。在比率D满足D＝0.3的中心部内的位置，摩尔分数R满足0.01＜R＜0.13。摩尔分数R(D＝0.05)与摩尔分数R(D＝0.3)的比率F满足0.7≤F≤1。

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