[发明专利]全固态型锂二次电池用正极活性物质

权利要求书

1.一种全固态型锂二次电池用正极活性物质，其特征在于，其是由称为“本芯颗粒”的尖晶石型含锂锰复合氧化物形成的颗粒的表面被包含Li、A和O的非晶化合物覆盖并且本芯颗粒的一次颗粒由多晶体形成的、具有以金属Li基准电位计为4.5V以上的工作电位的正极活性物质，所述尖晶石型含锂锰复合氧化物至少包含Li、Mn和O、以及除它们以外的两种以上的元素，所述A为选自由Ti、Zr、Ta、Nb、Zn、W和Al组成的组中的一种或两种以上的元素的组合，

关于通过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正极活性物质的D50、众数粒径以及D10，D50为0.5μm～9μm，众数粒径与D50的差的绝对值相对于众数粒径的百分率即(|众数粒径-D50|/众数粒径)×100的值为0～25％，众数粒径与D10的差的绝对值相对于众数粒径的百分率即(|众数粒径-D10|/众数粒径)×100的值为20～58％，并且，

根据利用扫描型电子显微镜SEM得到的SEM图像算出的正极活性物质的平均一次粒径相对于所述D50的比率即平均一次粒径/D50为0.20～0.99，

所述除它们以外的两种以上的元素中的至少一种元素为选自由Ni、Co和Fe组成的组中的元素M1，另一种元素为包含选自由Na、Mg、Al、P、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Cu、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、In、Ta、W、Re和Ce组成的组中的一种或两种以上的组合的元素M2，

所述元素M2为与所述元素M1不同的元素种类。

2.一种全固态型锂二次电池用正极活性物质，其特征在于，其是由称为“本芯颗粒”的尖晶石型含锂锰复合氧化物形成的颗粒的表面被包含Li、A和O的非晶化合物覆盖的正极活性物质，所述尖晶石型含锂锰复合氧化物至少包含Li、Mn和O、以及除它们以外的两种以上的元素，所述A为选自由Ti、Zr、Ta、Nb、Zn、W和Al组成的组中的一种或两种以上的元素的组合，正极活性物质的微晶尺寸为80nm～490nm，该微晶尺寸相对于根据利用扫描型电子显微镜SEM得到的SEM图像算出的正极活性物质的平均一次粒径的比率即微晶尺寸/平均一次粒径为0.01～0.32，所述全固态型锂二次电池用正极活性物质具有以金属Li基准电位计为4.5V以上的工作电位，

关于正极活性物质的D50、众数粒径以及D10，D50为0.5μm～9μm，众数粒径与D50的差的绝对值相对于众数粒径的百分率即(|众数粒径-D50|/众数粒径)×100的值为0～25％，众数粒径与D10的差的绝对值相对于众数粒径的百分率即(|众数粒径-D10|/众数粒径)×100的值为20～58％，

所述正极活性物质的平均一次粒径相对于所述D50的比率即平均一次粒径/D50为0.20～0.99，

所述除它们以外的两种以上的元素中的至少一种元素为选自由Ni、Co和Fe组成的组中的元素M1，另一种元素为包含选自由Na、Mg、Al、P、K、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Cu、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、In、Ta、W、Re和Ce组成的组中的一种或两种以上的组合的元素M2，

所述元素M2为与所述元素M1不同的元素种类，

所述D50、众数粒径以及D10是通过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。

3.根据权利要求1或2所述的全固态型锂二次电池用正极活性物质，其中，通过X射线光电子能谱分析XPS得到的正极活性物质表面的Li相对于A元素的摩尔比率即Li/A为0.5～3.5。

4.根据权利要求1或2所述的全固态型锂二次电池用正极活性物质，其特征在于，所述尖晶石型含锂锰复合氧化物为通式Li_x(M1_yM2_zMn_2-x-y-z)O_4-δ所示的尖晶石型含锂锰复合氧化物，式中1.00≤x≤1.20、0.20≤y≤1.20、0z≤0.5、0≤δ≤0.2，式中M1为选自由Ni、Co和Fe组成的组中的一种或两种以上的元素的组合，M2为选自由Na、Mg、Al、P、K、Ca、Ti、V、Cr、Cu、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、In、Ta、W、Re和Ce组成的组中的一种或两种以上的元素的组合。