[发明专利]过渡金属复合氢氧化物及锂复合金属氧化物

说明书

 

技术领域

发明涉及过渡金属复合氢氧化物及锂复合金属氧化物，具体涉及用作非水电解质二次电池中的正极活性物质的锂复合金属氧化物以及用作所述氧化物的原料的过渡金属复合氢氧化物。

背景技术

过渡金属复合氢氧化物目前作为锂二次电池等非水电解质二次电池中的正极活性物质的原料被使用。锂二次电池已经被作为移动电话或笔记本电脑用途等的小型电源而实际应用，进而，在汽车用途或电力储存用途等的大型电源中，也正在尝试应用。

作为现有的过渡金属复合氢氧化物，专利文献1（日本特开2008-84871号公报）中具体记载了如下的过渡金属复合氢氧化物，其中，主成分由Ni及Mn构成，S0₄的含量为730重量ppm，碱金属的含量为1700 重量ppm。

发明内容

发明目的：但是，就使用以上述过渡金属复合氢氧化物作为原料而制得的锂复合金属氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池而言，其容量及输出特性可以说并不充分。本发明的目的在于提供一种用于正极活性物质中的锂复合金属氧化物，所述正极活性物质用于在容量及输出特性方面更加优良的非水电解质二次电池中。

技术方案：本发明所述的一种过渡金属复合氢氧化物，其含有Li以外的碱金属和S0₄及过渡金属元素，所述碱金属的摩尔含量相对于所述S0₄的摩尔含量的摩尔比0.06以上且小于2.2。

作为优化，所述摩尔比为1以上且小于2。

作为优化，所述过渡金属元素表示Ni、Mn及Zn。

作为优化，Ni ：Mn ：Zn的摩尔比为1-x-y ：x：y，其中，x为0. 3以上且0. 7以下，y为大于0 且小于0. 2。

作为优化，所述碱金属的摩尔含量相对于过渡金属复合氢氧化物的摩尔含量的摩尔比为 0.001?0.03。

作为优化，所述碱金属为Mg。

本发明还公开了一种锂复合金属氧化物的制造方法：将上述过渡金属复合氢氧化物与锂化合物的混合物保持在 650?1000℃的温度下进行烧成。

作为优化，所述过渡金属复合氢氧化物通过包括以下（1)及（2)的工序的方法而得到：

（1）使含有过渡金属元素和碱土金属元素及S0₄的水溶液与碱金属的碱接触，得到共沉淀物浆料的工序；

（2）由所述共沉淀物浆料得到过渡金属复合氢氧化物的工序。

作为优选，所述水溶液为将Ni的硫酸盐、Mn的硫酸盐、Mg的硫酸盐及Zn的硫酸盐溶解于水中而得到的水溶液，所述Zn的硫酸盐为2价Zn的硫酸盐。

一种锂复合金属氧化物，其是将上述的过渡金属复合氢氧化物与锂化合物的混合物保持在650?1000℃的温度下进行烧成而得到的。

    有益效果：将本发明的锂复合金属氧化物用于正极活性物质的非水电解质二次电池与以往的锂二次电池相比，容量和输出特性更优异，尤其是在 需要高容量和高电流速率下的高输出的用途中，即，汽车用、或电动工具等动力工具用的非水电解质二次电池中极其有用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

一种过渡金属复合氢氧化物，其含有Li以外的碱金属和S0₄及过渡金属元素，碱金属的摩尔含量相对于所述S0₄的摩尔含量的摩尔比0.06以上且小于2.2，其中进一步以、优化摩尔比为1以上且小于2，过渡金属元素表示Ni、Mn及Zn，Ni ：Mn ：Zn的摩尔比为1-x-y ：x：y，其中，x为0. 3以上且0. 7以下，y为大于0 且小于0. 2，碱金属的摩尔含量相对于过渡金属复合氢氧化物的摩尔含量的摩尔比为 0.001?0.03，碱金属为Mg。

本发明的过渡金属复合氢氧化物可以为锂复合金属氧化物的原料，锂复合金属氧化物可以为非水电解质二次电池的正极活性物质，为了进一步提高所得到的非水电解质二次电池的输出特性，前述碱土金属优选为Mg。

为了进一步提高所得到的非水电解质二次电池的容量及输出特性，构成过金属复合氢氧化物的过渡金属元素优选为Ni、Mn及Zn。将过渡金属复合氢氧化物中的Ni ： Mn ：Zn的摩尔比设定为1-x-y ：x ：y时，优选x为0. 3以上且0. 7以下、且y大于 0且小于0.2，更优选x为0.4以上且0.5以下，且y大于0且小于0.1。