[发明专利]正极活性物质、其制造方法和锂离子二次电池用正极在审
申请号: | 201780031238.2 | 申请日: | 2017-05-22 |
公开(公告)号: | CN109155410A | 公开(公告)日: | 2019-01-04 |
发明(设计)人: | 酒井智弘 | 申请(专利权)人: | 住友化学株式会社 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;H01M4/525 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 赵雁;金世煜 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极活性物质 含锂复合氧化物 锂离子二次电池 晶体结构 空间群 粒子 归属 正极 放电容量 循环特性 制造 | ||
1.一种正极活性物质,其特征在于,是含有含锂复合氧化物的粒子的正极活性物质,
所述含锂复合氧化物由LiαNiaCobMncTidMeO2+δ表示,其中,α为1~1.8,a为0.15~0.5,b为0~0.09,c为0.33~0.8,d为0.01~0.1,e为0~0.1,δ为0~0.8,a+b+c+d+e=1,M为选自Mg、Al、Ca、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Ge、Sr、Y、Nb、Mo、Sn、Ba、La和Ce中的1种以上,
所述含锂复合氧化物的X射线衍射图谱中的归属于空间群C2/m的晶体结构的(020)面的峰高度即H020相对于归属于空间群R-3m的晶体结构的(003)面的峰高度即H003的比即H020/H003为0.02以上,并且
所述正极活性物质所具有的D90/D10为4以下。
2.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,所述正极活性物质所具有的比表面积为2.05m2/g以下。
3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质,其中,所述正极活性物质所具有的D50为3~15μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的正极活性物质,其中,通过谢乐公式由所述含锂复合氧化物的X射线衍射图谱中的归属于空间群R-3m的晶体结构的(003)面的峰求出的微晶直径为30~120nm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的正极活性物质,其中,通过谢乐公式由所述含锂复合氧化物的X射线衍射图谱中的归属于空间群R-3m的晶体结构的(110)面的峰求出的微晶直径为10~80nm。
6.一种正极活性物质的制造方法,是制造含有含锂复合氧化物的粒子的正极活性物质的方法,
将含有Ni的水溶性盐、Mn的水溶性盐和Ti的水溶性盐的水溶性金属盐与碱源在水溶液的状态下混合使氢氧化物析出,将该氢氧化物和锂化合物混合,将混合而成的混合物在850~1100℃的温度进行烧制而得到所述含锂复合氧化物的粒子。
7.根据权利要求6所述的正极活性物质的制造方法,其中,所述水溶性盐为硫酸盐。
8.根据权利要求6或7所述的正极活性物质的制造方法,其中,所述碱源为氢氧化钠。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的正极活性物质的制造方法,其中,所述锂化合物为碳酸锂。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的正极活性物质的制造方法,其中,将所述水溶性金属盐与所述碱源在水溶液的状态下混合而得到的混合液的pH为10~12。
11.根据权利要求6~10中任一项所述的正极活性物质的制造方法,其中,在将所述水溶性金属盐与所述碱源在水溶液的状态下混合使所述氢氧化物析出时,以铵离子的摩尔量NH4+相对于所述水溶性金属盐所含的金属的摩尔量X的比即NH4+/X为0.01~0.2的方式添加硫酸铵。
12.根据权利要求6~11中任一项所述的正极活性物质的制造方法,其中,将所述水溶性金属盐与所述碱源在水溶液的状态下混合使所述氢氧化物析出时的温度为30~70℃。
13.一种锂离子二次电池用正极,在正极集电体上具有正极活性物质层,所述正极活性物质层含有权利要求1~5中任一项所述的正极活性物质、导电材料和粘合剂。
14.一种锂离子二次电池,具有权利要求13所述的锂离子二次电池用正极、负极、隔离件和非水电解质。
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