[发明专利]焦磷酸盐化合物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦磷酸盐化合物及其制造方法，还涉及使用该焦磷酸盐化合物的正极活性物质。

背景技术

目前，作为可长时间、经济地使用的电池，持续进行了可再充电的二次电池的研究，尤其是锂离子电池具有高输出功率、高能量密度等优点，通常，其由具有能够可逆地脱离、插入锂离子的活性物质的正极、负极、和非水电解质构成。

作为该锂离子电池的正极活性物质，使用金属氧化物、金属硫化物或聚合物等，公知的有，例如：TiS₂、MoS₂、NbSe₂、V₂O₅等不含锂的化合物、LiMO₂(M＝Co、Ni、Mn、Fe等)、LiMn₂O₄等这样的锂复合氧化物等。其中，使用LiMn₂O₄构成的电池具有高的电池容量，但是，从高温保存时的容量劣化、Mn向电解液中的溶解等方面考虑，遗留有稳定性及循环特性不充分的课题。

另外，也提出了LiFePO₄，但存在不能说具有充分的容量、放电电压不高的课题。

于是，提出了将以氧化还原电位比Fe高的元素，即Mn为主体的LiMnPO₄用于锂离子电池的正极。但是，以LiMnPO₄为基本组成的磷酸化合物，难以产生Mn的氧化还原。根据Journal of the Electrochemical Society，144，1188(1997)，在以Mn为主体的磷酸化合物中，可以产生Mn的氧化还原的例子，仅为具有用Fe置换了Mn的一部分的结构的LiMn_xFe_1-xPO₄。

而且，另外也提出了将用下述通式表示的以低聚磷酸盐为基础的电极活性物质(特表2006-523930号公报)。

A_aM_bX_cO_(3c+1)

(在此，(a)A为至少一种碱金属，0＜a≤6；(b)M为至少一种氧化还原活性元素，1≤b≤4；(c)X选自P、As、Sb、Si、Ge、V、S及它们组合；(d)2≤c≤5，在此，A、M、X、a、b及c以保持所述化合物的电中性的方式进行选择。

而且，具体地公开了Li₂FeP₂O₇、Na₂CoP₂O₇、Na₂NiP₂O₇、Na₂MnP₂O₇、Li₂Co_0.5Ni_0.5P₂O₇、Li₂MnP₂O₇、Li₂CoP₂O₇、Li₂NiP₂O₇、Na₂CuP₂O₇、Li₂VP₂O₇、Li_0.5Na_0.5FeP₂O₇等。

但是，根据本发明人的发现，如Li₂FeP₂O₇那样使Fe量增加时，虽可获得高的电池容量，但难以以无杂质混入的方式进行合成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特表2006-523930号公报

非专利文献

非专利文献1：Journal of the Electrochemical Society，144，1188(1997)

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，解决这样的课题，提供一种能够容易地抑制杂质的混入，因此合成容易，且含有可获得高的电池容量的焦磷酸盐化合物的正极活性物质，以及使用该正极活性物质的锂离子电池。

用于解决课题的手段