[发明专利]锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法

说明书

本发明提供一种能在不降低二次电池的放电容量的情况下提高电子传导性，并降低二次电池的正极电阻的正极活性物质。本发明是一种正极活性物质的制造方法，其中，将含有镧的含过渡金属的复合化合物粒子与锂化合物混合，得到锂混合物，并将该锂混合物在锂化合物的熔点以下的温度条件下进行预烧，此后，将该锂混合物在725℃～1000℃的范围的烧成温度条件下进行主烧。作为锂化合物，优选使用碳酸锂，在这种情况下，预烧温度设为600℃～723℃的范围。优选通过共沉淀法获得含有镧的含过渡金属的复合化合物粒子，且使镧元素均匀地分散在粒子内。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池用正极活性物质的制造方法。

背景技术

近年来，伴随着便携式电话、笔记本型计算机等便携式电子设备的普及，强烈期望开发具有高能量密度的小型且轻量的二次电池。另外，还强烈期望开发作为混合动力车等电动汽车用电池的输出特性和充放电循环特性优异的二次电池。

作为满足上述要求的二次电池，有锂离子二次电池。该锂离子二次电池由负极、正极、电解质等构成，作为负极和正极的活性物质，使用能够脱出和插入锂的材料。需要说明的是，作为电解质，使用在有机溶剂中溶解作为支持盐的锂盐而制成的非水电解液、或具有不燃性和离子传导性的固体电解质等非水电解质。

对于这样的锂离子二次电池，现在正积极地进行研究和开发，尤其是，将具有层状岩盐型或尖晶石型晶体结构的含有锂和过渡金属的复合氧化物用作正极活性物质的锂离子二次电池，由于能获得高达4V级的电压，因此作为具有高能量密度的电池正在被实用化。

作为到目前为止主要提出的含有锂和过渡金属的复合氧化物，可举出相对容易合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用了比钴更廉价的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、使用了锰的锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄)等。

为了提高使用了由这种含有锂和过渡金属的复合氧化物构成的正极活性物质的电池的特性，提出了将示出高电子传导性的导电性氧化物，包覆在构成含有锂和过渡金属的复合氧化物的粒子上的方案。

例如，在日本特开2001-266879号公报中公开了一种非水电解液二次电池，其特征在于，构成正极活性物质的粒子的表面被具有自由电子的导电性氧化物包覆，该导电性氧化物是从(一)具有由ABO₃表示的钙钛矿结构的氧化物、(二)具有由A₂BO₄表示的K₂NiF₄型结构的氧化物或(三)它们的混合物所组成的组中选择的氧化物(但是，A是从二价典型元素、镧系元素或这些的组合所组成的组中选择的至少一种，B是从IVa族、Va族、VIa族、VIIa族、VIII族和Ib族的过渡元素中选择的至少一种)。通过这样的构成，在非水电解质二次电池中，能够兼顾高能量密度和优异的安全性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-266879号公报。

发明内容

发明要解决的课题

但是，在日本特开2001-266879号公报中公开的锂离子二次电池中，仅使用导电性氧化物包覆构成正极活性物质的粒子的表面，构成正极活性物质的粒子内部的空隙或晶界不存在导电性氧化物。另外，在日本特开2001-266879号公报中具体提出的导电性氧化物均是不显示锂离子传导性的物质，当使用这样不显示锂离子传导性的物质包覆正极活性物质的整个表面时，锂离子变得难以透过，其结果是，会引起非水电解液二次电池的电池容量降低的问题。

解决课题的技术方案