[发明专利]非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及使用了该正极活性物质的非水系电解质二次电池有效
| 申请号: | 201680023670.2 | 申请日: | 2016-04-15 |
| 公开(公告)号: | CN107534144B | 公开(公告)日: | 2021-01-01 |
| 发明(设计)人: | 古市佑树;小向哲史;户屋广将 | 申请(专利权)人: | 住友金属矿山株式会社 |
| 主分类号: | H01M4/525 | 分类号: | H01M4/525;C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505 |
| 代理公司: | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 | 代理人: | 刘强 |
| 地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 水系 电解质 二次 电池 正极 活性 物质 及其 制造 方法 以及 使用 | ||
1.非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,具有:
第1工序,其中,将锂金属复合氧化物粉末在溶解有钨化合物且钨浓度为0.1~2mol/L的碱溶液中、以锂金属复合氧化物粉末相对于所述碱溶液中的水分量的固液比为200~2500g/L的范围混合,使其浸渍于该溶液后,进行固液分离,从而得到控制所含的钨量且钨被均匀地分散于所述锂金属复合氧化物的一次粒子表面的钨混合物,所述锂金属复合氧化物粉末由通式LizNi1-x-yCoxMyO2表示,具有由一次粒子和使一次粒子凝聚而形成的二次粒子构成的层状结构的结晶结构,通式中,0≤x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.30,M为选自Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti和Al中的至少1种元素;和
第2工序,其中,通过对所述钨混合物进行热处理,从而在所述锂金属复合氧化物的一次粒子表面形成包含钨和锂的化合物。
2.权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,在实施所述第1工序之前,具有对所述锂金属复合氧化物粉末进行水洗的水洗工序。
3.权利要求1或2所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,相对于要混合的锂金属复合氧化物粉末中所含的Ni、Co和M的原子数的合计,所述钨混合物中所含的钨量设为3.0原子%以下。
4.权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,溶解有所述钨化合物的碱溶液中的钨浓度为0.1~1.5mol/L。
5.权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,所述碱溶液是使钨化合物溶解于氢氧化锂水溶液而成的。
6.权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,所述溶解有钨化合物的碱溶液与锂金属复合氧化物粉末的混合在所述溶解有钨化合物的碱溶液为液体、并且温度在50℃以下的条件下进行。
7.权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其特征在于,所述第2工序中的热处理在氧气氛或真空气氛中、在100~600℃下进行。
8.非水系电解质二次电池用正极活性物质,其特征在于,该非水系电解质二次电池用正极活性物质包含锂金属复合氧化物粉末,且由通式:LizNi1-x-yCoxMyWaO2+α表示,通式中,0≤x≤0.35,0≤y≤0.35,0.95≤z≤1.30,0<a≤0.03,0≤α≤0.15,M为选自Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti和Al中的至少1种元素,所述锂金属复合氧化物粉末具有由一次粒子和使一次粒子凝聚而形成的二次粒子构成的层状结构的结晶结构,在一次粒子表面具有包含钨和锂的化合物,
在所述锂金属复合氧化物的表面存在的剩余锂量相对于所述正极活性物质总量,为0.05质量%以下,
在对所述锂金属复合氧化物的二次粒子的截面使用扫描型电子显微镜以一定倍率进行的观察中,在对任意的至少2个以上的不同的观察视野中的任意地抽取的50个以上的所述二次粒子进行观察时,在所述二次粒子内部的一次粒子表面具有包含钨和锂的化合物的二次粒子的数为观察到的二次粒子数的90%以上。
9.权利要求8所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其特征在于,所述包含钨和锂的化合物作为粒径1~200nm的微粒存在于所述锂金属复合氧化物的一次粒子表面。
10.权利要求8所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其特征在于,所述包含钨和锂的化合物作为膜厚1~150nm的被膜存在于所述锂金属复合氧化物的一次粒子表面。
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