[发明专利]锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用正极活性物质、锂离子电池用正极和锂离子电池。

背景技术

锂离子电池的正极活性物质通常使用含锂的过渡金属氧化物。具体而言，为钴酸锂（LiCoO₂）、镍酸锂（LiNiO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）等，为了改善特性（高容量化、循环特性、保存特性、降低内部电阻、倍率特性）及提高安全性，正在对所述物质进行复合。对于车载用或负载均衡（load leveling）用等大型用途中的锂离子电池，要求与至今为止的移动电话用或个人计算机用的锂离子电池不同的特性。

为改善电池特性，目前使用了各种方法，如专利文献1公开了下述锂二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于：将Li_xNi_1－yM_yO_2－δ（0.8≦x≦1.3，0＜y≦0.5，M表示选自于由Co、Mn、Fe、Cr、V、Ti、Cu、Al、Ga、Bi、Sn、Zn、Mg、Ge、Nb、Ta、Be、B、Ca、Sc和Zr所组成的组中的至少一种元素，δ相当于氧缺乏量或氧过剩量，表示-0.1＜δ＜0.1）组成所示的锂镍复合氧化物通过分级器，以平衡分离粒径Dh＝1～10μm分离成粒径大的组分和粒径小的组分，以重量比为0∶100～100∶0，将粒径大的组分和粒径小的组分进行配合。并且，记载有根据该方法，可容易地制造倍率特性和容量各项平衡的锂二次电池用正极材料。

专利文献

专利文献1：日本特许第4175026号公报

发明内容

专利文献1记载的锂镍复合氧化物的组成式中的氧过量，但即便如此，对于作为高质量的锂离子电池用正极活性物质而言，仍然具有改善的空间。

因此，本发明的课题在于，提供一种具有良好电池特性的锂离子电池用正极活性物质。

本发明人经努力研究，结果发现，正极活性物质的氧含量与电池特性之间存在紧密的相关关系。即，发现当正极活性物质的氧含量为一定数值以上时，可获得特别良好的电池特性。

以上述发现为基础而完成的本发明的一个方面是一种锂离子电池用正极活性物质，如下述组成式所示：

Li(Li_xNi_1－x－yM_y)O_2+α

（前述式中，M为选自Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ga、Ge、Al、Bi、Sn、Mg、Ca、B和Zr中的1种以上，0≦x≦0.1，0＜y≦0.7，α＞0）。

对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在一个实施方式中，M为选自Mn和Co中的1种以上。

对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，组成式中，α＞0.05。

进一步地，对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，组成式中，α＞0.1。

进一步地，对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，在粉末X射线衍射中，（003）面的峰强度（Ps003）与（104）面的峰强度（Ps104）的比（Ps104/Ps003）为0.9以下，且（110）面的2θ为64.6°以上。

进一步地，对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，峰强度比（Ps104/Ps003）为0.85以下。

进一步地，对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，（110）面的2θ为64.7°以上。

进一步地，对于本发明所述的锂离子电池用正极活性物质，在其它实施方式中，（018）面的2θ为64.45°以下，（018）面与（110）面的2θ的差超过0.1°。

本发明的另一方面为一种锂离子电池用正极，其中，使用本发明所述的锂离子电池用正极活性物质。

进一步地，本发明的再一方面为一种锂离子电池，其中，使用本发明所述的锂离子电池用正极。

根据本发明，可提供一种具有良好电池特性的锂离子电池用正极活性物质。

具体实施方式

（锂离子电池用正极活性物质的构成）