[发明专利]钠离子二次电池用正极活性物质

说明书

本发明的目的在于提供一种钠离子二次电池用正极活性物质，其能够降低生产成本且生产方法简易，并且具有优异的充放电容量。所述钠离子二次电池用正极活性物质的特征在于，含有羟基氧化物，该羟基氧化物含有Ni或者Ni和选自Mg、Mn、Zn、Co和Al中的至少1种过渡金属元素、Na以及S。

技术领域

本发明涉及具有优异的充放电容量的钠离子二次电池用正极活性物质、使用所述钠离子二次电池用正极活性物质的钠离子二次电池用正极以及使用所述钠离子二次电池用正极的钠离子二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池在广泛的领域中被实用化，长期以来，逐渐对作为稀有金属元素的锂的稳定确保产生担忧。因此，使用作为资源而丰富存在的钠的钠离子二次电池的实用化受到关注。

关于钠离子二次电池，也与其他二次电池相同，对于优异的充放电容量的要求较高。另一方面，从降低生产成本、简化生产方法的观点考虑，要求用于钠离子二次电池的新的正极活性物质。

因此，作为钠离子二次电池用正极活性物质，提出了含有Na、Mn以及M¹(此处，M¹为Fe或者Ni。)、且Na：Mn：M¹的摩尔比为a：(1-b)：b(此处，a为大于0.5且小于1的范围内的值，b为0.001以上且0.5以下的范围内的值。)的复合金属氧化物(专利文献1)。对于专利文献1的复合金属氧化物而言，需要在对含有相应金属元素的含金属化合物进行称量、混合而使之成为规定的组分之后，利用600℃～1600℃以及0.5小时～100小时的烧成条件对所获得的混合物进行烧成，由此提高结晶性。

上述烧成工序存在如下问题：需要设置烧成炉，另外，从烧成条件的管理、烧成需要长时间的方面考虑，耗费生产成本，生产工序变得繁琐。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/099061号

发明内容

发明要解决的课题

鉴于上述情形，本发明的目的在于提供能够降低生产成本且生产方法简易的、具有优异的充放电容量的钠离子二次电池用正极活性物质。

用于解决课题的手段

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极活性物质，其特征在于，含有羟基氧化物，该羟基氧化物含有Ni或者Ni和选自Mg、Mn、Zn、Co和Al中的至少1种过渡金属元素、Na、以及S。

在上述方案中，钠离子二次电池用正极活性物质使用含有上述过渡金属元素以及钠元素的羟基氧化物作为主成分。另外，在上述方案中，作为羟基氧化物，可以举出含有Ni、Na以及S的羟基氧化物、以及含有选自Mg、Mn、Zn、Co和Al中的至少1种过渡金属元素、Ni、Na以及S的羟基氧化物。

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极活性物质，其特征在于，所述S的含量为0.05质量％～0.4质量％。

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极活性物质，其特征在于，含有80质量％以上的所述羟基氧化物。

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极活性物质，其特征在于，所述羟基氧化物是含有Ni或者Ni和选自Mg、Mn、Zn、Co和Al中的至少1种过渡金属元素、以及S的氢氧化物的氧化物，氧化率为80％以上。

在上述方案中，当通过对所述氢氧化物进行氧化而获得所述羟基氧化物时，氧化工序的氧化率为80％以上。

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极活性物质，其中，所述羟基氧化物的表面的至少一部分被钴化合物被覆。

本发明的方案是一种钠离子二次电池用正极，该钠离子二次电池用正极使用了上述钠离子二次电池用正极活性物质。