[发明专利]锂金属复合氧化物、锂二次电池用正极以及锂二次电池

说明书

本发明的锂金属复合氧化物是含有Li、Ni以及元素X且具有层状结构的锂金属复合氧化物，所述元素X为选自Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S以及P中的至少1种的元素，Ni的摩尔数与Ni及上述元素X的总摩尔数之比Ni/(Ni+X)为0.7以上，在使用了CuKα射线的所述锂金属复合氧化物的粉末X射线衍射测定中，在衍射角2θ＝18.7±1°范围内存在衍射峰，由2θ＝18.7±1°范围内的衍射峰算出的体积基准的微晶直径分布的相对标准偏差为0.20以上且0.55以下。

技术领域

本发明涉及锂金属复合氧化物、锂二次电池用正极以及锂二次电池。

本申请基于在2020年9月4日申请的日本专利特愿2020-149181号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

锂金属复合氧化物作为锂二次电池用正极活性物质被使用。锂二次电池不仅已经在手机用途或笔记本电脑用途等小型电源中，而且在汽车用途或电力储存用途等中型或大型电源中，实用化也有所进展。

使用锂金属复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池的充放电效率以及循环保持率等各种性能依赖于锂金属复合氧化物的组成以及结晶状态而改变。因此，对能够达成更良好性能的锂二次电池的锂金属复合氧化物的物性进行了研究。

专利文献1公开了Li以及Mn的含有率高的含锂复合氧化物。专利文献1公开了为了在反复充放电循环时抑制充放电容量的降低，使含锂复合氧化物的微晶直径分布的对数标准偏差为0.198以下。微晶直径分布由含锂复合氧化物的X射线衍射图案中的(003)面的峰求算。(003)面的峰是归属于空间群R-3m的晶体结构的峰。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2016-199414

发明内容

发明要解决的技术问题

为了提高正极活性物质的能量密度，期待使用高Ni浓度的锂金属复合氧化物作为锂二次电池的正极活性物质。但是，关于如何控制高Ni浓度的锂金属复合氧化物的微晶直径分布才能达成更良好性能的锂二次电池，仍有研究的余地。

本发明鉴于上述事实而完成，其目的在于提供作为锂二次电池用正极活性物质时使用时，可以达成首次充放电效率高、低充电状态下的直流电阻低的锂二次电池的锂金属复合氧化物，包含该锂金属复合氧化物的锂二次电池用正极，以及锂二次电池。

用于解决技术问题的手段

本发明具有以下方式。

[1]一种锂金属复合氧化物，其为含有Li、Ni以及元素X且具有层状结构的锂金属复合氧化物，上述元素X为选自Co、Mn、Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、B、Si、S以及P中的至少1种的元素，Ni的摩尔数与Ni及上述元素X的总摩尔数之比Ni/(Ni+X)为0.7以上，在使用了CuKα射线的上述锂金属复合氧化物的粉末X射线衍射测定中，在衍射角2θ＝18.7±1°范围内存在衍射峰，由2θ＝18.7±1°范围内的衍射峰算出的体积基准的微晶直径分布的相对标准偏差为0.20以上且0.55以下。

[2]上述[1]所述的锂金属复合氧化物，其中，在由上述衍射峰获得的、以体积基准的微晶直径为横轴、以相对于上述微晶直径的微晶的概率密度函数为纵轴的微晶直径分布函数曲线中，相对于被上述微晶直径分布函数曲线和横轴包围的区域的总面积、上述区域中上述微晶直径为以下的部分的面积的比例为0.5％以上且50％以下。

[3]上述[1]或[2]所述的锂金属复合氧化物，其中，上述锂金属复合氧化物用组成式(I)表示，