[发明专利]二次电池用正极活性物质、二次电池用正极以及二次电池

说明书

二次电池具备包含正极活性物质的正极、负极以及电解液。该正极活性物质包含层状岩盐型的锂复合氧化物，该锂复合氧化物包含锂、钴、铝、镁、追加元素、以及氧作为构成元素，所述追加元素包含氟、磷及硫中的至少一种。在使用电感耦合等离子体发射光谱分析法分析正极活性物质时，铝的含量大于镁的含量，同时在使用X射线光电子能谱法分析正极活性物质的表面时，镁与氧的化学键状态的存在量和镁与追加元素的化学键状态的存在量之和，大于铝与氧的化学键状态的存在量和铝与追加元素的化学键状态的存在量之和。

技术领域

本技术涉及二次电池用正极活性物质、二次电池用正极以及二次电池。

背景技术

由于移动电话等多种电子设备正在普及，因此作为小型且轻量且同时能够得到高能量密度的电源，正在进行二次电池的开发。该二次电池具备正极(二次电池用正极)、负极以及电解液，该正极包含参与充放电反应的正极活性物质(二次电池用正极活性物质)。

关于二次电池的结构进行了各种研究。具体而言，为了抑制钴从正极活性物质溶出，在该包含钴的锂过渡金属氧化物的表面附着有锆等元素和氟(例如，参照专利文献1。)。为了抑制在充放电时容量降低，使用了在第一区域(内部)具有锂、过渡金属以及氧，同时在第二区域(表层部以及内部的一部分)具有镁、氟以及氧的正极活性物质(例如，参照专利文献2。)。为了得到优异的充放电循环耐久性等，通过将锂原料化合物、钴等N元素原料化合物、铝等M元素原料化合物、磷等L元素原料化合物、以及氟原料化合物的混合物在含氧气氛中烧成，制造了含锂复合氧化物(例如，参照专利文献3。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-507343号公报

专利文献2：日本特开2018-190700号公报

专利文献3：日本特开2005-347211号公报

发明内容

为了改善二次电池的性能，进行了各种研究，但该二次电池的初次容量特性、循环特性以及保存特性中的每一个都还不充分，因此存在改善的余地。

本技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够得到优异的初次容量特性、循环特性以及保存特性的二次电池用正极活性物质、二次电池用正极以及二次电池。

本技术的一个实施方式的二次电池用正极活性物质包含层状岩盐型的锂复合氧化物，该锂复合氧化物包含锂、钴、铝、镁、追加元素以及氧作为构成元素，所述追加元素包含氟、磷以及硫中的至少一种。在使用电感耦合等离子体发射光谱分析法分析时，铝的含量大于镁的含量，同时在使用X射线光电子能谱法分析表面时，镁与氧的化学键状态的存在量和镁与追加元素的化学键状态的存在量之和，大于铝与氧的化学键状态的存在量和铝与追加元素的化学键状态的存在量之和。

本技术的一个实施方式的二次电池用正极包含正极活性物质，该正极活性物质具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池用正极活性物质的结构同样的结构。

本技术的一个实施方式的二次电池具备正极、负极以及电解液，该正极具有与上述的本技术的一个实施方式的二次电池用正极的结构同样的结构。

如上所述，铝的含量以及镁的含量通过使用了电感耦合等离子体发射光谱分析法的正极活性物质的分析来测定。另外，如上所述，镁与氧的化学键状态的存在量、镁与追加元素的化学键状态的存在量、铝与氧的化学键状态的存在量、铝与追加元素的化学键状态的存在量通过使用了X射线光电子能谱法的正极活性物质的表面分析来测定。需要说明的是，关于分别使用了电感耦合等离子体发射光谱分析法以及X射线光电子能谱法的分析步骤的详细情况，将在后面叙述。