[发明专利]锂离子二次电池、正极活性物质、正极、以及电动工具

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，包括：

正极；

负极；以及

电解液，

其中，所述正极包含第一锂复合氧化物和第二锂复合氧化物作为正极活性物质，所述第二锂复合氧化物由下式(1)表示，并且

所述第二锂复合氧化物的每单位体积的相对于锂金属的充电容量大于所述第一锂复合氧化物，

Li_1+a(Ni_bM1_cM2_1-b-c)_1.5-0.5aO₂…  (1)

其中，M1表示选自长周期型元素周期表中除了硼B、或碳C或氮N之外的第13族至第15族的元素中的至少一种，M2表示选自第3族至第12族的元素中的至少一种，且a、b和c满足0.95≤a≤1.05、0＜b≤0.99和0＜c≤0.15的关系。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

在式(1)中，M1表示选自铝Al、硅Si、铟In和锡Sn中的至少一种，并且M2表示选自铜Cu、钴Co、锰Mn、铁Fe、锌Zn、钇Y、钛Ti和钼Mo中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述第一锂复合氧化物包含由下式(2)至(4)表示的化合物中的至少一种，

Li_dNi_1-e-fMn_eM3_fO_2-gX_h…  (2)

其中，M3表示选自长周期型元素周期表中除了镍和锰之外的第2族至第15族的元素中的至少一种，X表示选自除了氧O之外的第16族和第17族的元素中的至少一种，并且d、e、f、g和h满足0≤d≤1.5、0≤e≤1、0≤f≤1、-0.1≤g≤0.2和0≤h≤0.2的关系，

Li_jMn_2-kM4_kO_mF_n…  (3)

其中，M4表示选自钴、镍、镁Mg、铝Al、硼、钛、钒V、铬Cr、铁、铜、锌、钼、锡、钙Ca、锶Sr和钨W中的至少一种，并且j、k、m和n满足j≥0.9、0≤k≤0.6、3.7≤m≤4.1和0≤n≤0.1的关系，

Li_pM5_qPO₄…  (4)

其中，M5表示选自长周期型元素周期表中第2族至第15族的元素中的至少一种，并且p和q满足0≤p≤2和0.5≤q≤2的关系。

4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其中，

在式(2)中，M3表示选自钴、镁、铝、硼、钛、钒、铬、铁、铜、锌、锆Zr、钼、锡、钙、锶和钨中的至少一种，并且

在式(4)中，M5表示选自钴、锰、铁、镍、镁、铝、硼、钛、钒、铌Nb、铜、锌、钼、钙、锶、钨和锆中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

当在初始充放电期间在所述负极中产生的不可逆容量为所述负极的相对于正极的总充电容量的Z％时，所述第二锂复合氧化物相对于所述第一锂复合氧化物和所述第二锂复合氧化物的比率被设定为使得所述第二锂复合氧化物的相对于负极的充电容量为所述正极的总充电容量的Z％以下。

6.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

所述负极包含含有硅和锡中的至少一种作为构成元素的材料作为负极活性物质。

7.根据权利要求6所述的锂离子二次电池，其中，

所述负极活性物质包含硅氧化物SiO_x，其中0.2＜x＜1.4。

8.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，

在所述第二锂复合氧化物中，以摩尔比计，M1相对于除了锂和氧之外的成分Ni_bM1_cM2_1-b-c的比率c为15％以下。