[发明专利]正极材料及其制造方法、使用上述正极材料的电池及其制造方法以及使用上述电池的电子设备

说明书

本发明提供一种正极材料，在使用波长的辐射光的X射线衍射(2θ＝5°～90°)中，在2θ＝13.1°±0.2°、14.0°±0.2°和18.4°±0.2°处具有衍射峰，具有属于空间群P2subgt;1/subgt;/c的单斜晶的晶体结构，由组成式Lisubgt;2－2x/subgt;Cosubgt;1+x/subgt;Psubgt;2/subgt;Osubgt;7/subgt;(－0.2≤x≤0.2)表示。

技术领域

本发明涉及正极材料及其制造方法、使用上述正极材料的电池及其制造方法以及使用上述电池的电子设备。

背景技术

以往，作为在手机、便携式个人电脑、传感设备、电动汽车等中使用的蓄电池，广泛使用二次电池。作为二次电池，例如可举出镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等。这些之中，从能量密度高的方面出发，锂离子电池备受瞩目。

一般而言，电池在正极具有进行氧化还原反应的正极活性物质，在负极具有进行氧化还原反应的负极活性物质。在锂离子电池的情况下，在嵌入或脱嵌锂离子时进行氧化还原反应。在锂离子电池的情况下，在正极具有能够嵌入或脱嵌锂离子的正极活性物质(例如，专利文献1)。在锂离子电池中，在正极与负极之间进行作为氧化还原反应的锂离子的往来，随之电子移动，电流动。通过将该流动的电从锂离子电池取出，锂离子电池呈现其功能。

作为现在被实用化的正极材料和其能量密度，有LiCoO₂(570Wh/kg)、LiFePO₄(530Wh/kg)、LiMn₂O₄(590Wh/kg)等。即，现在被实用化的正极材料的能量密度在500Wh/kg～600Wh/kg的范围内。但是，为了使电池进一步小型化，这些能量密度并不充分，因此希望开发出具有比这些材料更高的能量密度的新型正极材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2015/056412号小册子

发明内容

本发明的目的在于提供具有高能量密度的正极材料及其制造方法以及使用上述正极材料的电池及其制造方法。

在一个方式中，正极材料在使用波长的辐射光的X射线衍射(2θ＝5°～90°)中，在2θ＝13.1°±0.2°、14.0°±0.2°和18.4°±0.2°处具有衍射峰，具有属于空间群P2₁/c的单斜晶的晶体结构，由组成式Li_2－2xCo_1+xP₂O₇(－0.2≤x≤0.2)表示。

另外，在一个方式中，正极材料的制造方法制造如下正极材料：

在使用波长的辐射光的X射线衍射(2θ＝5°～90°)中，在2θ＝13.1°±0.2°，14.0°±0.2°和18.4°±0.2°处具有衍射峰，

具有属于空间群P2₁/c的单斜晶的晶体结构，由组成式Li_2－2xCo₁+_xP₂O₇(－0.2≤x≤0.2)表示；

所述正极材料的制造方法包括对锂源、钴源和磷酸源的混合物进行热处理的工序。

另外，在一个方式中，电池具有：含有正极材料的正极，负极，以及设置于正极与负极之间的电解质，

上述正极材料是如下正极材料：

在使用波长的辐射光的X射线衍射(2θ＝5°～90°)中，在2θ＝13.1°±0.2°、14.0°±0.2°和18.4°±0.2°处具有衍射峰，

具有属于空间群P2₁/c的单斜晶的晶体结构，