[发明专利]二次电池用正极活性物质及其制造方法

权利要求书

1.一种二次电池用正极活性物质，其是单晶粒子和/或多个一次粒子的凝聚体即二次粒子，并且具有至少含有镍、钴以及锰中的1种以上的层状结构，其中，

累计体积百分率为50体积％的粒径即D50±1.0μm的粒子的平均粒子强度为200MPa以上，

在使用CuKα射线进行粉末X射线衍射测定时，当将2θ＝64.5±1°的范围出现的2个衍射峰的低角度侧的峰的半峰全宽设为α、将高角度侧的峰的半峰全宽设为β时，β/α为0.97≤β/α≤1.25。

2.一种二次电池用正极活性物质，其是单晶粒子和/或多个一次粒子的凝聚体即二次粒子，并且具有至少含有镍、钴以及锰中的1种以上的层状结构，其中，

累计体积百分率为50体积％的粒径即D50±1.0μm的粒子的平均粒子强度为200MPa以上，

在使用CuKα射线对循环试验前后的正极进行X射线衍射测定时，当将循环试验前后的晶格常数的变化率设为A、C时，

在25℃以及60℃的循环试验中，A和C中的至少一者为99.30％以上且100.90％以下，

所述A＝(循环试验前的a轴/循环试验后的a轴)×100，所述C＝(循环试验前的c轴/循环试验后的c轴)×100。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池用正极活性物质，其由下述通式(1)表示，

Li[Li_a(M1_xM2_y)_1-a]O_2+b (1)

式中，0≤a≤0.30，-0.30≤b≤0.30，0.9≤x≤1.0，0≤y≤0.1，x+y＝1，M1表示至少由Ni、Co以及Mn中的1种以上构成的金属元素，M2表示选自Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Zn、Sn、Zr、Ga、V、B、Mo、As、Ge、P、Pb、Si、Sb、Nb、Ta、Re以及Bi中的至少1种金属元素。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池用正极活性物质，其中，累计体积百分率为50体积％的粒径D50为2.0μm以上且20.0μm以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池用正极活性物质，其中，BET比表面积为0.1m²/g以上且5.0m²/g以下。

6.一种二次电池，其具有根据权利要求1～5中任一项所述的二次电池用正极活性物质。

7.一种二次电池用正极活性物质的制造方法，其包含以下工序：

获得锂化合物和复合氢氧化物粒子的混合物的工序，其中，相对于至少由Ni、Co以及Mn中的1种以上构成的金属元素M1，以1.00≤Li/M1≤1.30的原子比将锂化合物添加到至少含有镍、钴以及锰中的1种以上的复合氢氧化物粒子中；以及

主烧成工序，其中，在由下式表示的烧成温度下对所述混合物进行烧成，

p≥-600q+1603

式中，q为Li相对于至少由Ni、Co以及Mn中的1种以上构成的金属元素M1的合计的原子比即Li/M1，并且1.00≤q≤1.30，p为主烧成温度，并且940℃＜p≤1100℃，

除了所述主烧成工序以外，还包含下述(1)～(3)的工序中的至少1个工序，

(1)烧成温度为300℃以上且800℃以下且在所述主烧成工序之前进行的预烧成工序；

(2)烧成温度为600℃以上且900℃以下且在所述主烧成工序之后进行的回火工序；以及

(3)在所述主烧成工序和/或所述回火工序之前添加由M2表示的金属的工序，M2表示选自Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Zn、Sn、Zr、Ga、V、B、Mo、As、Ge、P、Pb、Si、Sb、Nb、Ta、Re以及Bi中的至少1种金属元素。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，在所述锂化合物和所述复合氢氧化物粒子的混合工序之前，包含使所述复合氢氧化物粒子的粒度分布宽度为0.40≤(D90-D10)/D50≤1.00的工序。

9.根据权利要求7或8所述的制造方法，其中，在所述主烧成工序中，包含与所述匣钵的接触面的所述混合物的表面积S相对于将所述混合物向匣钵填充时的所述混合物的体积V的比例为0.08≤S/V≤2.00。