[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质和使用其的非水电解质二次电池

说明书

一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其包含具有层状结构、在正极活性物质中过渡金属、氧和锂的主排列由O2结构表示的含锂过渡金属氧化物。所述含锂过渡金属氧化物：具有在层状结构中的含锂过渡金属层中的Li、Mn、Co和元素M；并且由一般组成式Lix[Liα(MnaCobMc)1‑α]O2表示，其中0.5<x<1.1、0.1<α<0.33、0.17<a<0.93、0.03<b<0.50和0.04<c<0.33，元素M包含选自由Ni、Mg、Ti、Fe、Sn、Zr、Nb、Mo、W和Bi组成的组的一种以上的元素。

技术领域

本发明一般涉及非水电解质二次电池用正极活性物质和使用其的非水电解质二次电池。

背景技术

作为下一代的正极活性物质之一，已经研究了属于空间群P63mc并且具有O2结构的含锂过渡金属氧化物。在包含此类含锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的情况下，期望此类含锂过渡金属氧化物与目前投入实际使用的属于空间群R-3m并且具有O3结构的钴酸锂(LiCoO2)等相比显示更好的充放电特性。专利文献1中，公开了即使当提取此类含锂过渡金属氧化物中的约90％锂时也可以进行充放电。此外，非专利文献2中表明，通过使Li、Mn和Co包含于含锂过渡金属氧化物的过渡金属氧化物层，此类含锂过渡金属氧化物具有高容量和优异的循环稳定性。

引用列表

专利文献1：日本专利特开公开号2010-92824

非专利文献2：Journal of The Electrochemical Society,146(10),3560-3565(1999)

发明内容

发明要解决的问题

具有O2结构的含锂过渡金属氧化物为如上所述的下一代正极活性物质的有力候选；然而，需要实现进一步更高的容量以使含锂过渡金属氧化物实用化。本发明的目的是提供包含其中主排列为O2结构的含锂过渡金属氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池，和具有高容量并且即使在高电位下也具有稳定的充放电特性的非水电解质二次电池用正极活性物质。

用于解决问题的方案

根据本发明的非水电解质二次电池用正极活性物质包含具有层状结构以及由O2结构表示的过渡金属、氧和锂的主排列的含锂过渡金属氧化物，其中含锂过渡金属氧化物包含在包括于层状结构中的含锂过渡金属层中的Li、Mn、Co以及元素M，并且由一般组成式Lix[Liα(MnaCobMc)1-α]O2表示，其中0.5&lt;x&lt;1.1，0.1&lt;α&lt;0.33，0.17&lt;a&lt;0.93，0.03&lt;b&lt;0.50和0.04&lt;c&lt;0.33，并且元素M包含选自由Ni、Mg、Ti、Fe、Sn、Zr、Nb、Mo、W和Bi组成的组的一种以上的元素。