[发明专利]固体电解质被覆正极活性物粉末及固体电解质被覆正极活性物粉末的制造方法

说明书

提供能够适合用于高负荷时的充放电性能优异的锂离子二次电池的制造的固体电解质被覆正极活性物粉末，另外，提供能够高效地制造所述固体电解质被覆正极活性物粉末的固体电解质被覆正极活性物粉末的制造方法。本发明的固体电解质被覆正极活性物粉末的特征在于，具备多个粒子，该粒子具有：母粒子，由含有Li和过渡金属T的复合氧化物的锂离子二次电池用正极活性物质构成；以及被覆层，由以下述式(1)表示的石榴石型的固体电解质构成，并被覆所述母粒子的表面的至少一部分。Li_7－xLa₃(Zr_2－xM_x)O₁₂……(1)(其中，式(1)中，M是选自Ta、Sb、Nb中的1种以上的金属元素，并且满足0.1≤x＜0.7)。

技术领域

本发明涉及固体电解质被覆正极活性物粉末以及固体电解质被覆正极活性物粉末的制造方法。

背景技术

作为锂离子二次电池所要求的特性，近年来逐渐变得要求有快速充放电特性，而快速充放电时所产生的充放电电容的急剧降低成为问题。因此，进行了降低作为电池的构成部件的活性物质层的电阻、隔膜层的离子导电电阻等所谓的内部电阻的尝试，特别是，降低电池的内部电阻中占据较大比例的正极活性物质层的内部电阻的技术备受关注。为了降低正极活性物质层的内部电阻，较薄地成型活性物质合材从而降低电阻值的例子、以及在导电助剂中采用碳纳米管的例子、用氮取代构成正极活性物质的氧的一部分，从而提高正极活性物质自身的电子导电性的例子等已经得到实际应用。

然而，锂离子从正极活性物向有机电解液出入时所产生的电荷移动电阻是由正极活性物和有机电解液各自的材料所固有的电特性而产生的，因此，实质上并未发现通过设计的手段来降低的方法。另外，在高效充放电时，在界面附近缺乏锂离子，电荷移动反应不再进行，因此快速充放电速度存在极限。

因而，近年来，通过配置对产生正极活性物质与有机电解液的电荷转移的界面的电学状态起作用的材料来降低电荷转移电阻，并防止高速率充放电时的离子缺乏的尝试受到关注。

例如，专利文献1中公开了在正极活性物质的表面配置有铁电体的结构的正极材料，由此，通过形成局部的锂离子浓度较高的所谓热点提高电荷转移频率来谋求降低高速率充放电时的电荷转移电阻。

另外，专利文献2中公开了特定的活性物质粒子被特定的被覆层被覆的结构的正极活性物质，由此，谋求与上述相同的效果。

专利文献1：日本特开2018-147726号公报

专利文献2：日本特开2019-3786号公报。

然而，在专利文献1所记载的构成中，由于铁电体自身缺少离子导电性，因此存在常用的低负荷充放电时内部电阻反而升高，进而容量降低的问题。

另外，在专利文献2记载的构成中，离子导电体容易形成多孔状，虽然可见改善低负荷下的充放电容量保持率的效果，但不能作为彻底改善高负荷下的充放电性能的技术。

发明内容

本发明为解决上述课题而提出，能够作为下面的适用例来实现。

本发明的适用例所涉及的固体电解质被覆正极活性物粉末的特征在于，具备多个粒子，该粒子具有：母粒子，所述母粒子由包含Li和过渡金属T的复合氧化物的锂离子二次电池用正极活性物质构成；以及被覆层，所述被覆层由以下述式(1)表示的石榴石型的固体电解质构成，并被覆所述母粒子的至少一部分表面。

Li_7－xLa₃(Zr_2－xM_x)O₁₂……(1)

(其中，式(1)中，M是选自Ta、Sb、Nb中的1种以上的金属元素，并且满足0.1≤x＜0.7。)