[发明专利]锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种锂的扩散阻力低的锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池。本发明的锂离子二次电池用正极材料包含碳质包覆正极活性物质，该碳质包覆正极活性物质具有包含通过X射线衍射测定计算出的应变为0.01％以上且0.1％以下的正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子、以及包覆所述正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子的碳质覆膜，所述正极活性物质的微晶直径B(nm)与根据通过BET法求出的所述碳质包覆正极活性物质的比表面积估算出的平均一次粒径A(nm)之比(B/A)为0.9以上且1.5以下。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池。

背景技术

作为非水电解液系二次电池的锂离子二次电池能够实现小型化、轻量化、高容量化，并且，具有高输出、高能量密度的优异的特性，因此还商品化为以电动车为代表的电动工具等的高输出电源。作为锂离子二次电池用正极材料，例如，已知一种含有造粒体的正极材料，该造粒体用包含电极活性物质及包覆电极活性物质的表面的碳覆膜的一次粒子造粒而得。

关于构成电极活性物质的一次粒子的晶格缺陷，充放电时晶体构成元素容易溶出，引起循环试验等的可靠性下降。为了减少晶格缺陷，通过固相法制作的磷酸铁锂(LFP)需要高温下的煅烧。若在高温下进行煅烧，则微晶直径增加，一次粒子的比表面积下降。并且，若一次粒子变得过大，则在充放电时变得容易形成中间层，循环特性等的可靠性下降。

另一方面，在专利文献1中公开了一种晶体应变小的电极活性物质，但是具有如下问题：若晶体应变过小，则不容易发生锂的平面方向上的扩散，锂的扩散阻力增加。

并且，在专利文献2中公开了一种微晶直径大于BET直径，且应变小的锂二次电池用正极材料的制造方法，但是实施例中的微晶的应变大于0.1，实际上无法制作微晶的应变为0.1以下的锂二次电池用正极材料。

专利文献1：日本特开2010-219065号公报

专利文献2：日本专利第5997087号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种锂的扩散阻力低的锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明人等进行了深入研究的结果，发现通过如下能够获得锂的扩散阻力低的锂离子二次电池用正极材料，以完成本发明，即，包含碳质包覆正极活性物质，该碳质包覆正极活性物质具有包含通过X射线衍射测定计算出的应变为0.01％以上且0.1％以下的正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子、以及包覆所述正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子的碳质覆膜，所述正极活性物质的微晶直径B(nm)与根据通过BET法求出的所述碳质包覆正极活性物质的比表面积估算出的平均一次粒径A(nm)之比(B/A)为0.9以上且1.5以下。

本发明的锂离子二次电池用正极材料包含碳质包覆正极活性物质，该碳质包覆正极活性物质具有包含通过X射线衍射测定计算出的应变为0.01％以上且0.1％以下的正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子、以及包覆所述正极活性物质的一次粒子及作为该一次粒子的聚集体的二次粒子的碳质覆膜，所述正极活性物质的微晶直径B(nm)与根据通过BET法求出的所述碳质包覆正极活性物质的比表面积估算出的平均一次粒径A(nm)之比(B/A)为0.9以上且1.5以下。

本发明的锂离子二次电池用正极具备电极集流体和形成于该电极集流体上的正极合剂层，该锂离子二次电池用正极中，所述正极合剂层含有本发明的锂离子二次电池用正极材料。