[发明专利]非水系电解质二次电池用正极活性物质和其制造方法、和非水系电解质二次电池有效
| 申请号: | 201780066033.8 | 申请日: | 2017-08-31 |
| 公开(公告)号: | CN109891642B | 公开(公告)日: | 2022-08-26 |
| 发明(设计)人: | 金田治辉;小鹿裕希 | 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;H01M10/052 |
| 代理公司: | 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 | 代理人: | 刘新宇;李茂家 |
| 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 制造 方法 | ||
1.一种非水系电解质二次电池用正极活性物质,其包含锂镍锰复合氧化物,所述锂镍锰复合氧化物是由多个一次颗粒聚集而成的二次颗粒构成的,
所述锂镍锰复合氧化物用通式(1):LidNi1-a-b-cMnaMbNbcO2+γ表示,所述通式(1)中,M为选自Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr和Ta中的至少1种元素,0.05≤a≤0.60、0≤b≤0.60、0.0003≤c≤0.03、0.95≤d≤1.20、0≤γ≤0.5,所述锂镍锰复合氧化物中的铌的至少一部分固溶于所述一次颗粒,且所述一次颗粒内的最大铌浓度为所述一次颗粒内的平均铌浓度的1倍以上且3倍以下。
2.根据权利要求1所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其中,所述一次颗粒内的最小铌浓度为所述一次颗粒内的平均铌浓度的50%以上。
3.根据权利要求1或2所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其中,在所述一次颗粒表面的至少一部分存在有包含锂和铌的化合物。
4.根据权利要求1或2所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其中,所述二次颗粒的体积平均粒径MV为5μm以上且20μm以下。
5.根据权利要求1或2所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其中,用下述式求出的所述二次颗粒的平均圆形度E为0.60以上且0.98以下,
E=4πS/L2…(式)
所述式中,S为二次颗粒的投影面积,L为二次颗粒的周长,π为圆周率。
6.根据权利要求1或2所述的非水系电解质二次电池用正极活性物质,其中,通过压粉电阻测定求出的电导率为1.0×10-5S/cm以上且1.0×10-2S/cm以下的范围。
7.一种非水系电解质二次电池用正极活性物质的制造方法,其中,所述非水系电解质二次电池用正极活性物质包含锂镍锰复合氧化物,所述锂镍锰复合氧化物用通式(1):LidNi1-a-b-cMnaMbNbcO2+γ表示,所述式(1)中,M为选自Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr和Ta中的至少1种元素,0.05≤a≤0.60、0≤b≤0.60、0.0003≤c≤0.03、0.95≤d≤1.20、0≤γ≤0.5,且由多个一次颗粒聚集而成的二次颗粒构成,铌的至少一部分固溶于所述一次颗粒,且所述一次颗粒内的最大铌浓度为所述一次颗粒内的平均铌浓度的1倍以上且3倍以下,
所述制造方法包括如下工序:
铌混合工序,制备锂铌混合物,所述锂铌混合物包含用通式(2):Ni1-a-bMnaMb(OH)2+α表示的镍锰复合氢氧化物颗粒、铌化合物和锂化合物,所述式(2)中,M为选自Co、W、Mo、V、Mg、Ca、Al、Ti、Cr、Zr和Ta中的至少1种元素,0.05≤a≤0.60、0≤b≤0.60、0≤α≤0.4;和,
焙烧工序,将该锂铌混合物在氧化气氛中、以750℃以上且1000℃以下进行焙烧,得到所述锂镍锰复合氧化物。
8.根据权利要求7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,其中,所述铌混合工序包括如下工序:
析晶工序,通过析晶得到所述镍锰复合氢氧化物颗粒;和,
第1混合工序,在所述镍锰复合氢氧化物颗粒中,混合所述锂化合物和平均粒径为0.01μm以上且10μm以下的所述铌化合物,制备所述锂铌混合物。
9.根据权利要求7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,其中,所述铌化合物为铌酸和氧化铌中的至少一者。
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