[发明专利]非水系电解质二次电池用正极活性物质、非水系电解质二次电池

说明书

本发明的目的在于，提供：能抑制制造非水系电解质二次电池时的正极复合材料糊剂的凝胶化、提高稳定性的非水系电解质二次电池用正极活性物质。正极活性物质等，所述正极活性物质包含：用通式Li_sNi_{1‑x‑y‑z}Co_xMn_yM_zO_2+α(其中，0≤x≤0.35、0≤y≤0.35、0≤z≤0.10、0.95s1.30、0≤α≤0.2，M为选自V、Mg、Mo、Nb、Ti、W和Al中的至少1种元素)表示、且一次颗粒聚集而形成的二次颗粒，一次颗粒表面的至少一部分用锂硼化合物覆盖，通过中和滴定法测定的正极活性物质的剩余氢氧化锂量相对于正极活性物质整体为0.003质量％以上且0.5质量％以下。

技术领域

本发明涉及非水系电解质二次电池用正极活性物质和其制造方法、非水系电解质二次电池用正极复合材料糊剂和非水系电解质二次电池。

背景技术

近年来，伴随着移动电话、笔记本型个人电脑等移动电子设备的普及，强烈期望具有高的能量密度的小型且轻量的非水系电解质二次电池的开发。另外，作为以混合动力汽车为代表的电动汽车用的电池，强烈期望开发出功率特性和充放电循环特性优异的二次电池。

作为满足这样的要求的二次电池，有非水系电解质二次电池用正极活性物质，作为代表性的二次电池，有锂离子二次电池。该锂离子二次电池由负极、正极和电解液等构成，负极和正极的活性物质使用能脱嵌和嵌入锂的材料。

目前，这样的锂离子二次电池的研究、开发盛行，但其中，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级的高的电压，因此，作为具有高的能量密度的电池的实用化推进。

作为至此主要提出的材料，可以举出较容易合成的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用比钴还廉价的镍的锂金属复合氧化物(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)等。

为了实现充放电循环特性的进一步的改善，例如有效的是，相对于镍、钴、锰等金属元素比化学计量组成还过剩地含有锂。另外，提出了几个通过在锂镍钴复合氧化物中添加包含硼等的化合物，从而改善电池特性的方案。

例如，专利文献1中提出了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其为至少具有层状结构的锂过渡金属复合氧化物的非水电解质二次电池用正极活性物质，前述锂过渡金属复合氧化物以由一次颗粒和作为其聚集体的二次颗粒中的一者或两者形成的颗粒的形态存在，前述一次颗粒的长径比为1～1.8，在前述颗粒的至少表面具备具有选自由钼、钒、钨、硼和氟组成的组中的至少1种的化合物。通过在颗粒的表面具备具有选自由钼、钒、钨、硼和氟组成的组中的至少1种的化合物，从而导电性得到提高。

专利文献2中提出了一种锂二次电池正极材料用锂过渡金属系化合物粉体，其以具有能嵌入·脱嵌锂离子的功能的锂过渡金属系化合物为主成分，其是在该主成分原料中，将含有选自B和Bi中的至少1种元素的化合物、和含有选自Mo、W、Nb、Ta和Re中的至少1种元素的化合物分别组合使用1种并添加后焙烧而成的。通过组合使用添加元素并添加后焙烧，可以得到颗粒生长和烧结被抑制的由微细的颗粒形成的锂过渡金属系化合物粉体，可以得到速率、功率特性得到改善、且容易操作、容易进行电极调制的含锂的过渡金属系化合物粉体。