[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及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种能够获得放电容量高且循环特性优异的锂离子二次电池的锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极及锂离子二次电池。一种锂离子二次电池用正极材料，其包含中心粒子及包覆中心粒子的表面的碳质覆膜，在碳质覆膜的拉曼光谱分析中，在将1200～1400cm^‑1波数范围中的光谱的峰强度设为D，将1400～1550cm^‑1的光谱的最低强度设为V，将1550～1700cm^‑1的光谱的峰强度设为G时，平均D/G为0.77～0.98且平均V/G为0.50～0.66，D/G及V/G的变异系数分别为2％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及锂离子二次电池。

背景技术

近年来，作为小型、轻量且高容量的电池，提出有锂离子电池等非水电解液类的二次电池，并已投入实际使用。锂离子电池由具有能够可逆地脱嵌锂离子的性质的正极及负极和非水类的电解质构成。

与现有的铅电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池相比，锂离子电池轻量且小型并具有高能量，可以用作移动电话、笔记本个人电脑等的便携式电子设备的电源，但是近年来，也作为电动汽车、混合动力汽车及电动工具等的高输出电源进行了研究。对用作这些高输出电源的电池的电极活性物质要求高速的充放电特性。并且，对发电负荷的平滑化、固定用电源及备用电源等大型电池中的应用也正在进行研究，从而与长期的稳定性及可靠性一同不存在资源量问题的情况也受到重视。

此状况下，以提高电子导电性为目的，正在研究正极活性物质的表面被碳质材料包覆的正极材料的拉曼光谱特性(例如，参考专利文献1～4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利6077206

专利文献2：日本专利6210143

专利文献3：日本专利4888411

专利文献4：日本专利6288339

发明内容

发明要解决的问题

在橄榄石类正极材料中，直至完全进行碳化为止热处理温度越高电阻越下降，从而提高速率特性。但是，若热处理温度过高，则橄榄石类正极材料分解而导致生成杂质。在热处理中所生成的杂质在充放电时融化并再析出，导致消耗锂。并且，若在烘烤处理时存在烘烤不均，则导致发生电阻不均，从而发生充放电时的电压的不均。因此，发生速率特性的变差且循环测试时的劣化速度的增加等。

碳的碳化程度能够利用拉曼光谱进行调查。经热处理的碳的拉曼光谱主要由存在于1350cm^-1附近的被称为D带的峰及存在于1600cm^-1附近的被称为G带的峰构成。D带表示稠环结构的呼吸振动，G带表示碳的双键的伸缩振动。若热处理温度上升至1500℃左右，则G带的振动可获得碳的六元环结构中的源自双键的尖锐的峰，但是在500～1000℃左右下稠环是不规则的，由于源自芳香族的环状结构和源自脂肪族的环状结构混合存在或者环状结构无法存在于平面上而对双键增加负荷，因此会产生大量的峰或者导致引起峰的宽化。

因此，如专利文献1～3，即使单纯比较D带中的峰强度与G带中的峰强度，也不会显示出由碳的杂质引起的碳化状态的变化，不足以表示碳的状态。专利文献4中，虽然也着眼于拉曼光谱的G带与D带的谷间的强度，但是专利文献4中记载的方法不足以表示碳的状态。

并且，在作为强度比较峰面积的情况下，也由于存在大量宽峰而在峰分离时难以进行最适当的分离，从而难以调查准确的碳的状态。