[发明专利]锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极以及锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极以及锂离子二次电池。 

背景技术

近些年来，作为在高温下的结晶稳定性以及热稳定性也优异的正极活性物质，探讨了以磷酸铁锂（LiFePO₄）为代表的聚阴离子类正极活性物质。使用LiFePO₄作为正极活性物质的非水电解质电池，在电动工具用途中已被实用化，放电容量高达160mAh/g，通过在正极活性物质表面上担载电子电导性含碳材料技术而成为高速率性能也优异的电池。 

然而，LiFePO₄的工作电位为相对于Li/Li⁺标准为3.42V，相比于通用电池中使用的正极活性物质的工作电位低，因此在能量密度或者输出特性等方面不充分。 

因此，作为比LiFePO₄工作电位高的聚阴离子正极活性物质提出有Li₃V₂(PO₄)₃。 

已知将Li₃V₂(PO₄)₃作为正极活性物质使用的非水电解质电池在低速率放电中显示130mAh/g的大容量。（例如，专利文献1和2。） 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特表2001-500665号公报 

专利文献2：日本特表2002-530835号公报 

非专利文献 

非专利文献1：Y.Q.Qiao.et.al.,Electrochem.Acta 56(2010)510-516 

发明内容

发明要解决的问题 

然而使用Li₃V₂(PO₄)₃作为正极活性物质的非水电解质电池在高速率放电下的特性上存在问题（例如非专利文献1）。 

在此，本发明的目的在于，提供在高速率放电中的特性，特别是高速率放电中的容量维持率优异的锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极以及锂离子二次电池。 

解决问题的手段 

本发明的锂离子二次电池用正极材料的特征在于含有Li₃V₂(PO₄)₃所表示的第一化合物、以及选自氧化钒和磷酸钒锂中的一种以上的第二化合物。 

通过使用含有上述第一化合物和第二化合物的正极材料可以提高锂离子二次电池的高速率放电特性。 

其原因被认为是因为通过作为第二化合物的氧化钒或磷酸钒锂可以在第一化合物（Li₃V₂(PO₄)₃）的粒子之间形成电传导网络路径。 

本发明的锂离子二次电池用正极材料优选第二化合物为V₂O₅、LiV₂O₄、LiV₃O₈、LiVOPO₄。 

通过含有上述第二化合物种的任一种可以进一步提高第一化合物Li₃V₂(PO₄)₃的高速率充放电特性。 

本发明的锂离子二次电池用正极材料进一步优选第二化合物的含量相对于第一化合物为0.1wt.%以上且5wt.%以下。 

这样，可以进一步提高第一化合物Li₃V₂(PO₄)₃的高速率充放电特性。 

发明效果 

通过本发明，可以提供高速率放电中的特性、特别是高速率放电中的容量维持率优异的锂离子二次电池用正极材料、锂离子二次电池用正极、锂离子二次电池。 

附图说明

图1为实施例1的锂离子二次电池用正极材料的X射线衍射图。 

图2为锂离子二次电池的模式截面图。 

具体实施方式

以下参照附图并针对本发明的优选实施方式进行说明。另外，本发明不限定于以下的实施方式。并且在以下记载的构成元件中，包括本领域人员容易想到的，实际上相同的元件。进一步以下记载的构成元件可以适当组合。