[发明专利]锂金属复合氧化物粉末、锂二次电池用正极活性物质、正极以及锂二次电池

说明书

本发明的锂金属复合氧化物粉末是由作为一次颗粒的凝聚体的二次颗粒和与上述二次颗粒独立存在的单颗粒构成的锂金属复合氧化物粉末，其中，上述锂金属复合氧化物由下述组成式(I)表示，并且当以独立存在的单颗粒数为a、以二次颗粒数为b时，[a/(a+b)]满足0.5＜[a/(a+b)]＜1.0。(式中，M为选自Fe、Cu、Ti、Mg、Al、W、B、Mo、Nb、Zn、Sn、Zr、Ga、La和V中的一种以上的金属元素，满足‑0.1≤x≤0.2、0≤y≤0.4、0≤z≤0.4和0≤w≤0.1。)Li[Li_x(Ni_{(1‑y‑z‑w)}Co_yMn_zM_w)_1‑x]O₂(I)。

技术领域

本发明涉及锂金属复合氧化物粉末、锂二次电池用正极活性物质、正极以及锂二次电池。

本申请基于2018年3月13日在日本申请的特愿2018-045953号主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

锂金属复合氧化物粉末被用作锂二次电池用正极活性物质。锂二次电池不仅已经在手机用途、笔记本电脑用途等的小型电源中进行实用化，而且在汽车用途、电力储存用途等的中型或大型电源中也正在推进实用化。

锂金属复合氧化物粉末有时由一次颗粒和一次颗粒凝聚而形成的二次颗粒构成。在使用了锂金属复合氧化物粉末作为锂二次电池用正极活性物质的情况下，锂金属复合氧化物粉末在一次颗粒的表面以及二次颗粒的表面和内部与电解液接触，发生向颗粒内嵌入锂离子和由颗粒内脱嵌锂离子。因此，在提高循环特性、提高电池能量密度等使电池特性提高方面，对锂金属复合氧化物粉末的一次颗粒或二次颗粒的表面状态进行控制是重要的。

例如，专利文献1记载了以选自钴、镍、锰中的一种元素和锂为主成分的单分散的一次颗粒(相当于本发明的单颗粒)的粉体状锂复合氧化物。专利文献1所述的锂复合氧化物是具有特定平均粒径、比表面积、堆密度的不存在凝聚粒的锂复合氧化物。专利文献1记载了下述内容：通过制成由单分散的一次颗粒形成的锂复合氧化物而没有晶界，变得不易在成型正极材料时等产生裂纹、发生断裂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-355824号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如专利文献1所述，虽然由单分散的一次颗粒形成的锂复合氧化物不易产生裂纹、发生断裂，但是在单分散的一次颗粒小的情况下等存在填充时的流动性恶化这样的问题。另外，从电解液良好地浸透的观点考虑，为了使循环特性提高而优选在正极活性物质中存在具有空隙的二次颗粒。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其所要解决的问题在于：提供抑制了由于制作电极时的压制压力而产生颗粒裂纹的锂金属复合氧化物粉末、含有上述锂金属复合氧化物粉末的锂二次电池用正极活性物质、含有上述锂二次电池用正极活性物质的正极以及具有上述正极的锂二次电池。

用于解决问题的手段

即，本发明包括下述[1]～[8]的发明。

[1]一种锂金属复合氧化物粉末，其是由作为一次颗粒的凝聚体的二次颗粒和与上述二次颗粒独立存在的单颗粒构成的锂金属复合氧化物粉末，其中，上述锂金属复合氧化物由下述组成式(I)表示，并且当以单颗粒数为a、以二次颗粒数为b时，[a/(a+b)]满足0.5＜[a/(a+b)]＜1.0。

Li[Li_x(Ni_(1-y-z-w)Co_yMn_zM_w)_1-x]O₂ (I)