[发明专利]用于非水性电解质二次电池的正极活性物质及其前体、以及它们的制造方法

说明书

提供用一种非水性电解质二次电池用正极活性物质前体，其包含由通式Ni_xCo_yMn_zM_tCO₃所示的镍钴锰碳酸盐复合物，并包含平均粒径为4μm以上9μm以下的二次粒子，上述通式中满足x+y+z+t＝1、0.05≦x≦0.3、0.1≦y≦0.4、0.55≦z≦0.8、0≦t≦0.1，且M是从Mg、Ca、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、W中选择的1种以上的添加元素，二次粒子具有由一次粒子构成的粗糙的中心部，以及中心部外侧的致密的外壳部。

技术领域

本发明涉及一种用于非水性电解质二次电池的正极活性物质前体、用于非水性电解质二次电池的正极活性物质、用于非水性电解质二次电池的正极活性物质前体的制造方法、及用于非水性电解质二次电池的正极活性物质的制造方法。

背景技术

近年来，随着便携式电话及笔记本型计算机等便携式电子设备的普及，对具有高能量密度的小型轻量非水性电解质二次电池的开发需求在高涨。

另外，作为电动机驱动电源等的大型电池，对高输出功率的二次电池的开发需求也较强烈。

作为能够满足这些需求的二次电池，有锂离子二次电池。锂离子二次电池由负极、正极及电解液等构成，作为负极及正极的活性物质，使用锂能够脱嵌及嵌入的材料。

关于锂离子二次电池，目前其研究开发较为活跃。其中，正极材料采用层状或尖晶石型的锂金属复合氧化物的锂离子二次电池，可获得4V级的高电压，因此，作为高能量密度的电池在发展其实用化。

作为这种锂离子二次电池的正极材料，现已开发出较容易进行合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用价格低于钴的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、使用锰的锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄)、锂镍锰复合氧化物(LiNi_0.5Mn_0.5O₂)、富锂镍钴锰复合氧化物(Li₂MnO₃-LiNi_XMn_yCo_zO₂)等锂复合氧化物。

在这些正极活性物质中，具有高容量及热稳定性优点的富锂镍钴锰复合氧化物(Li₂MnO₃-LiNi_xMn_yCo_zO₂)，近年来受到注目。该富锂镍钴锰复合氧化物，与锂钴复合氧化物及锂镍复合氧化物等同样是层状化合物(参照非专利文献1)。

此外，例如专利文献1及专利文献2中公开了获得这种富锂镍钴锰复合氧化物的前体的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－028999号公报

专利文献2：日本特开2011－146392号公报

非专利文献

非专利文献1：FB技术新闻，No.66，2011.1

发明内容

本发明要解决的课题

在此，为了实现锂离子二次电池的良好性能(高循环特性、低电阻、高输出)，要求用为正极材料的正极活性物质具有较大的反应表面积。因此，例如正极活性物质包含的粒子，可以是具有中空结构的粒子等。