[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池用正极活性物质包含：具有层状结构的规定的锂过渡金属复合氧化物；和存在于锂过渡金属复合氧化物的一次颗粒的表面或晶界的、含有Ca和Sr中的至少一者的化合物A。层状结构包含Li可逆地出入的Li层，且存在于Li层的除Li以外的金属元素的比例相对于锂过渡金属复合氧化物中的除Li之外的金属元素的总摩尔量为0.7摩尔％以上且3.0摩尔％以下，基于X射线衍射的X射线衍射谱图的(003)面的衍射峰的半值宽度m相对于(104)面的衍射峰的半值宽度n之比m/n为0.75≤m/n≤1.0。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法和非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物作为高能量密度的正极活性物质备受关注。例如，专利文献1中公开了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其包含通式Li_xNi_yCo_zM_mO₂(式中，M为选自Ba、Sr、B中的元素，0.9≤x≤1.1、0.5≤y≤0.95、0.05≤z≤0.5、0.0005≤m≤0.02)所示的锂过渡金属复合氧化物，且BET比表面积值为0.8m²/g以下。

另外，专利文献2中公开了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其具有α-NaFeO₂结构，包含选自由Mn、Ni和Co组成的组中的1种或2种以上作为过渡金属元素，在锂过渡金属复合氧化物的颗粒表面存在碱土金属和W。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-100295号公报

专利文献2：日本特开2018-129221号公报

发明内容

非水电解质二次电池的正极活性物质中使用Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物的情况下，充电时的Li的夺取量多，因此存在重复充放电导致层状的晶体结构被破坏、容量降低的问题。需要说明的是，专利文献1、2中公开的技术对于充放电循环特性尚存在改良的余地。

作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池用正极活性物质，其特征在于，包含：具有层状结构的、通式Li_aNi_xMn_yM_zO_2-b(式中，0.95＜a＜1.05、0.7≤x≤0.95、0＜y≤0.3、0≤z≤0.3、0≤b＜0.05、x+y+z＝1，M为选自Al、Co、Fe、Ti、Si、Nb、Mo、W和Zn中的至少1种元素)所示的锂过渡金属复合氧化物；和存在于锂过渡金属复合氧化物的一次颗粒的表面或晶界的、含有Ca和Sr中的至少一者的化合物A。层状结构包含Li可逆地出入的Li层，且存在于Li层的除Li以外的金属元素的比例相对于锂过渡金属复合氧化物中的除Li之外的金属元素的总摩尔量为0.7摩尔％以上且3.0摩尔％以下，基于X射线衍射的X射线衍射谱图的(003)面的衍射峰的半值宽度m相对于(104)面的衍射峰的半值宽度n之比m/n为0.75≤m/n≤1.0。

作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法的特征在于，包括如下工序：将干式混合有Ca化合物和Sr化合物中的至少任一者、与过渡金属氧化物、与Li化合物的混合物在850℃以下进行焙烧。

作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池的特征在于，具备：包含上述非水电解质二次电池用正极活性物质的正极；负极；和非水电解质。

通过作为本公开的一个方式的非水电解质二次电池用正极活性物质，可以提供：抑制伴随充放电的电池容量的降低的高容量的非水电解质二次电池。非水电解质二次电池用正极活性物质包含Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物，有利于改善电池的充放电循环特性。

附图说明