[发明专利]正极活性物质和使用该正极活性物质的非水电解质二次电池

说明书

本发明涉及正极活性物质和使用该正极活性物质的非水电解质二次电池。根据本公开，提供能够对非水电解质二次电池赋予优异的低温输出特性、抑制循环充放电后的电阻增加的正极活性物质。此处公开的正极活性物质10具备含有锂过渡金属复合氧化物的芯部(12)和位于所述芯部的至少一部分的表面的包含含钛化合物的涂布部(14)。在所述涂布部中，包含作为含钛化合物的板钛矿型TiO₂和含有锂(Li)与钛(Ti)的锂钛(LiTi)复合氧化物，所述含钛化合物的至少一部分的钛(Ti)固溶于所述芯部的表面。

技术领域

本发明涉及正极活性物质。本发明还涉及使用该正极活性物质的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，锂离子二次电池等非水电解质二次电池适用于个人电脑、便携终端等便携式电源、或者电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等的车辆驱动用电源等。

就非水电解质二次电池而言，随着其普及，需要进一步提高性能。例如，专利文献1中公开了将下述导电材料用于负极活性物质，该导电材料通过将Li₄Ti₅O₁₂烧结体在包含氮的气氛中进行RF(高频)磁控溅射而改变钛的化学状态，在采用XRD的分析中确认了Li₄Ti₅O₁₂相、金红石型TiO₂相和锐钛矿型TiO₂相。记载了该导电材料可以通过不使用导电剂或减少导电剂来增大每单位量的容量。另外，专利文献2中公开了一种正极活性物质，其在一次粒子的表面和/或该一次粒子间的晶界处形成有钛浓缩层(钛富集层)。记载了如下内容：在正极活性物质中，钛浓缩层作为导电体起作用，因此锂离子的脱离和插入变得顺畅，在将这样的正极活性物质用作正极的情况下，能够形成高容量、高稳定性以及高输出特性的二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-9200号公报

专利文献2：日本特开2012-28163号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，本发明人进行了深入研究，结果发现，在使用以往技术的正极或负极活性物质的非水电解质二次电池中，低温环境下的反应电阻的降低仍有改善的余地，低温输出特性不充分。另外，发现在抑制反复充放电循环后的电阻增加的效果方面也存在改善的余地。

本发明鉴于上述实际情况而完成，其主要目的在于提供一种对非水电解质二次电池赋予优异的低温输出特性，抑制循环充放电后的电阻增加的正极活性物质。另外，作为其他目的，提供使用该正极活性物质的非水电解质二次电池。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，提供在此公开的正极活性物质。在此公开的正极活性物质具备：含有锂过渡金属复合氧化物的芯部，和位于所述芯部的至少一部分的表面的包含含钛化合物的涂布部。含钛化合物包含板钛矿型TiO₂和含有Li与Ti的LiTi复合氧化物，所述含钛化合物的至少一部分Ti固溶于所述芯部的表面。

如上所述，通过将具有使Li离子的脱离与插入加速的效果的板钛矿型TiO₂、和可成为Li的载流子的含有Li与Ti的LiTi复合氧化物涂布于芯部，即使在低温环境下也能够降低反应电阻，提高低温输出特性。另外，通过含钛化合物的Ti的一部分固溶于芯部的表面，该涂布部容易保持于芯部，能够抑制芯部的晶体结构的崩坏(破坏)，抑制二次电池的电阻增加。根据这样的构成，能够实现对非水电解质二次电池赋予优异的低温输出特性、抑制循环充放电后的电阻增加的正极活性物质。