[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

说明书

本发明提供：能得到兼顾了高的能量密度、功率特性、与低的电导率所产生的短路时的热稳定性的非水系电解质二次电池的正极活性物质。非水系电解质二次电池用正极活性物质等，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是由多个一次颗粒聚集而成的二次颗粒构成的，锂镍锰复合氧化物用通式(1)：Li_dNi_{1‑a‑b‑c}Mn_aM_bNb_cO_2+γ表示，铌的至少一部分固溶于前述一次颗粒，且相对于前述一次颗粒内的平均铌浓度，前述一次颗粒内的最大铌浓度为1倍以上且3倍以下。

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、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，强烈期望开发出具有高的能量密度、耐久性的小型且轻量的非水系电解质二次电池。另外，作为以电动工具、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，有锂离子二次电池等非水系电解质二次电池。非水系电解质二次电池由负极、正极和电解液等构成，作为负极和正极的活性物质，使用有能脱嵌和嵌入锂的材料。

对于非水系电解质二次电池，目前研究开发盛行，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非水系电解质二次电池可以得到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。

作为非水系电解质二次电池的正极活性物质，目前，提出了：合成较容易的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用比钴还廉价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)等锂金属复合氧化物。

上述正极活性物质中，近年来，热稳定性优异、且为高容量的锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)受到关注。锂镍钴锰复合氧化物与锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物等同样地为层状化合物，在过渡金属位点，基本上以组成比1：1：1的比例包含镍与钴与锰。

因而，为了得到具有作为非水系电解质二次电池的高的性能(高循环特性、高容量、高功率)的正极，提出了添加钨、铌等金属的技术。

例如，专利文献1中提出了一种非水系二次电池用正极活性物质，其包含组合物，所述组合物物由通式：Li_aNi_1-x-y-zCo_xM_yNb_zO_b(其中，M为选自由Mn、Fe和Al组成的组中的一种以上的元素，1≤a≤1.1、0.1≤x≤0.3、0≤y≤0.1、0.01≤z≤0.05、2≤b≤2.2)所示的包含锂、镍、钴、元素M、铌和氧的至少一种以上的化合物构成。该提案中，存在于颗粒的表面附近或内部的Li-Nb-O系化合物具有高的热稳定性，因此，可以得到具有高的热稳定性和大的放电容量的正极活性物质。