[发明专利]镍复合氢氧化物和其制造方法

说明书

得到杂质的硫酸根、氯的含量降低了的镍复合氢氧化物。具备在反应溶液中进行析晶的析晶工序，所述反应溶液是向包含含有镍和钴的混合水溶液、铵根离子供给体和铝源的水溶液中添加碱溶液而得到的，碱溶液为碱金属氢氧化物与碳酸盐的混合水溶液，使混合水溶液中的该碳酸盐相对于碱金属氢氧化物之比[CO₃^2‑]/[OH^‑]为0.002以上且0.050以下，从而得到如下镍复合氢氧化物：如Ni_1‑x‑yCo_xAl_y(OH)_2+α(0.05≤x≤0.35，0.01≤y≤0.2，x+y<0.4，0≤α≤0.5)所示，其为由多个板状一次颗粒聚集而形成的球状二次颗粒，二次颗粒的平均粒径为3～20μm，所述镍复合氢氧化物的硫酸根含量为1.0质量％以下，且氯含量为0.5质量％以下，碳酸根含量为1.0质量％～2.5质量％。

技术领域

本发明涉及：成为正极活性物质前体的镍复合氢氧化物和其制造方法，所述正极活性物质在锂离子二次电池等非水系电解质二次电池中被用作正极材料。本申请以日本国2014年10月30日申请的日本专利申请号特愿2014-221859和日本国2015年6月23日申请的日本专利申请号特愿2015-125811为基础要求优先权，该申请通过参照引入至本申请中。

背景技术

近年来，随着移动电话、笔记本型个人电脑等移动电子设备的普及，强烈期望开发出具有高能量密度的小型且轻量的非水系电解质二次电池。另外，作为以混合动力汽车为代表的电动汽车用的电池，强烈期望开发出高输出功率的二次电池。作为满足这样的要求的二次电池，有锂离子二次电池。锂离子二次电池由负极、正极和电解液等构成，作为负极和正极的活性物质，使用了能够脱嵌和嵌入锂的材料。

对于锂离子二次电池，目前研究开发正盛行，其中，将层状或尖晶石型的锂金属复合氧化物用于正极材料的锂离子二次电池可以得到4V级的高电压，因此作为具有高能量密度的电池，实用化正推进。

对于作为锂离子二次电池的正极材料而使用了较容易合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)的电池而言，迄今为止已经进行了大量的用于得到优异的初始容量特性、循环特性的开发，已经取得了各种成果。然而，对于锂钴复合氧化物，原料使用稀有且昂贵的钴化合物，因此，活性物质进一步成为电池成本升高的原因，期望活性物质的替代品。

因此，使用比钴廉价的镍、可以期待更高容量的锂镍复合氧化物(LiNiO₂)受到关注。锂镍复合氧化物不仅在成本方面优异，而且示出比锂钴复合氧化物低的电化学势，因此，电解液的氧化所导致的分解不易成为问题，可以期待更高的容量，进而与钴系同样地示出高的电池电压，因此开发正盛行。

然而，锂镍复合氧化物有如下缺点：纯粹使用仅由镍合成的材料作为正极活性物质而制作锂离子二次电池的情况下，与钴系相比循环特性差，另外，在高温环境下使用或保存的情况下，较容易破坏电池性能。

为了解决这样的缺点，例如专利文献1中，为了提高锂离子二次电池的自放电特性、循环特性，提出了Li_xNi_aCo_bM_cO₂(0.8≤x≤1.2，0.01≤a≤0.99，0.01≤b≤0.99，0.01≤c≤0.3，0.8≤a+b+c≤1.2，M为选自Al、V、Mn、Fe、Cu、和Zn中的至少1种元素)所示的含锂复合氧化物。

专利文献2中，作为用于提供高容量且循环特性优异的非水电解液二次电池的正极活性物质，提出了LiNi_xM_1-xO₂(M为选自Co、Mn、Cr、Fe、V、Al中的1种以上，x：1>x≥0.5)所示的含锂复合氧化物等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08-213015号公报