[发明专利]全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质、全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质的前体的制造方法、全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质的制造方法以及全固态锂离子电池

说明书

本发明提供一种用于全固态锂离子电池时会得到优异的电池特性的全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质。一种全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质，其组成式由Li_aNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂(式中，0.98≤a≤1.05，0.8≤x≤1.0，0≤y≤0.20。)表示，平均粒径D50为1.0～5.0μm，振实密度为1.6～2.5g/cc，圆度为0.85～0.95。

技术领域

本发明涉及一种全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质、全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质的前体的制造方法、全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质的制造方法以及全固态锂离子电池。

背景技术

近年来，随着个人电脑、摄像机以及便携式电话等信息相关设备、通信设备等的急速普及，被用作其电源的电池的开发受到重视。在该电池之中，从能量密度高的观点考虑，锂电池也受到注目。此外，对于车载用等的动力源、负荷调整(load leveling)用之类的大型用途中的锂二次电池，也要求高能量密度、提高电池特性。

但是，在锂离子电池的情况下，电解液大多为有机化合物，即使使用了阻燃性的化合物，也不能绝对说完全没有造成火灾的危险性。作为这样的液系锂离子电池的代替候选，电解质为固体的全固态锂离子电池近年来备受注目。

此外，作为非水系电解质二次电池的正极活性物质，广泛使用以钴酸锂(LiCoO₂)为代表的锂钴复合氧化物、以镍酸锂(LiNiO₂)为代表的锂镍复合氧化物、以锰酸锂(LiMnO₂)为代表的锂锰复合氧化物等。

不过，钴酸锂存在含有钴作为主要成分的问题，这是因为，钴的储量少而昂贵，并且钴的供给不稳定且价格的波动也大。因此，出于成本的观点，含有较廉价的镍或锰作为主要成分的锂镍复合氧化物或锂锰复合氧化物被注目(专利文献1～3)。然而，锰酸锂的热稳定性比钴酸锂优异，但充放电容量与其他材料相比非常小，并且体现出寿命的充放电循环特性也非常短，因此，作为电池的实用上的问题多。另一方面，镍酸锂显示出比钴酸锂大的充放电容量，因此可期待作为能廉价地制造高能量密度的电池的正极活性物质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/115544号

专利文献2：日本特开2011－124086号公报

专利文献3：国际公开第2015/008582号

发明内容

发明所要解决的问题

未使用可能会起火、泄露、爆炸的非水系电解液的全固态电池的安全性得以提高，但有时会不能良好地获得正极层上的固体电解质与正极活性物质的接触，电池性能会降低。例如，在固体电解质与正极活性物质的界面上，在电接触状态不充分的情况下，有时会导致电池的内部电阻的增大、无法确保用于作为电池发挥功能的充分的容量等电池性能的降低。因此，为了使固体电解质与正极活性物质的接触水平提高，可以考虑通过使各自的粒子小粒径化而增加接触点。然而，通过使正极活性物质小粒径化会存在如下问题：振实密度会降低，单位体积的能量密度会降低。

因此，本发明的实施方式的问题在于提供一种用于全固态锂离子电池时会得到优异的电池特性的全固态锂离子电池用氧化物系正极活性物质。

用于解决问题的方案