[发明专利]正极活性物质、其制备方法及二次电池

权利要求书

1.锂离子二次电池用正极活性物质，所述正极活性物质以具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物粒子为主，其特征在于，用下式：

                空隙率(％)＝(A/B)×100       (1)表示的前述粒子的空隙率平均值在15％以下，式中，A表示包含在1个二次粒子截面中的孔的总截面积，B表示1个二次粒子的截面积。

2.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，前述平均空隙率在10％以下，且一次粒子的平均粒径为0.2～3μm。

3.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，正极活性物质的振实密度在1.9g/ml以上。

4.如权利要求3所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，正极活性物质的振实密度在2.2g/ml以上。

5.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，正极活性物质的微晶尺寸为400～960埃。

6.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，正极活性物质的晶格常数在8.240埃以下。

7.如权利要求1所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，正极活性物质以具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物为主体，所述氧化物是由在550℃～900℃的温度下熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物、或与锂或锰固溶或发生反应而熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物组成，通过造粒及烧结而获得的活性物质。

8.如权利要求7所述的锂离子二次电池用正极活性物质，其中，在550℃～900℃的温度下熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物、或与锂或锰固溶或发生反应而熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物为至少1种选自Bi、B、W、Mo、Pb的元素或含有该元素的化合物、或由B₂O₃和LiF组成的化合物或由MnF₂和LiF组成的化合物。

9.以具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物为主体的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征在于，具备在具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物的粉碎物中添加混合入在550℃～900℃的温度下熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物、或与锂或锰固溶或发生反应而熔融的氧化物或可成为氧化物的元素或含有该元素的化合物，然后进行造粒的步骤。

10.如权利要求9所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，除了造粒步骤之外，还具备对前述造粒物进行烧结的步骤。

11.如权利要求9所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，除了造粒步骤之外，还具备将前述造粒物从烧结收缩起始温度到高于该温度至少100℃以上的高温为止以至少100℃/分钟的速度升温，保持该温度1分钟～10分钟后，再以至少100℃/分钟的速度使温度降至烧结起始温度而进行烧结的步骤。

12.如权利要求11所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，用回转窑进行烧结。

13.如权利要求10所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，进行前述烧结步骤时，在Li-Mn系复合氧化物粒子表面使至少1种选自Bi、B、W、Mo、Pb的元素或含有该元素的化合物、或由B₂O₃和LiF组成的化合物或由MnF₂和LiF组成的化合物进行熔融并烧结。

14.如权利要求9所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物的粉碎物的平均粒径在5μm以下。

15.如权利要求9所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，具有尖晶石结构的Li-Mn系复合氧化物的粉碎物的平均粒径在3μm以下。

16.如权利要求9所述的锂离子二次电池用正极活性物质的制备方法，其特征还在于，前述造粒步骤采用喷雾造粒法、搅拌造粒法、压缩造粒法或流动造粒法进行。