[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法和非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池用正极活性物质的特征在于，锂过渡金属氧化物中的相对于除Li之外的金属元素的总量的Ni的比率、Nb的比率和Co的比率分别为90摩尔％≤Ni100摩尔％的范围、0摩尔％Nb≤3摩尔％的范围、Co≤2摩尔％的范围，层状结构的Li层中存在的Li以外的金属元素的比率相对于前述锂过渡金属氧化物中的除Li之外的金属元素的总量为0.9摩尔％以上且2.5摩尔％以下的范围，前述锂过渡金属氧化物的基于X射线衍射的X射线衍射谱图的(208)面的衍射峰的半值宽度n为0.30°≤n≤0.50°。

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池用正极活性物质、非水电解质二次电池用正极活性物质的制造方法和非水电解质二次电池的技术。

背景技术

近年来，作为高功率、高能量密度的二次电池，广泛利用了如下非水电解质二次电池：其具备正极、负极和非水电解质，使锂离子等在正极与负极之间移动而进行充放电。

作为非水电解质二次电池的正极中使用的正极活性物质，例如已知有以下的物质。

例如，专利文献1中公开了一种非水电解液二次电池用正极活性物质，其用式1：Li_xNi_1-y-z-v-wCo_yAlzM¹_vM²_wO₂表示，前述式1中的元素M¹为选自由Mn、Ti、Y、Nb、Mo和W组成的组中的至少1种，前述式1中的元素M²为选自由Mg、Ca、Sr和Ba组成的组中的至少2种，且元素M²至少包含Mg和Ca，前述式1满足0.97≤x≤1.1、0.05≤y≤0.35、0.005≤z≤0.1、0.0001≤v≤0.05和0.0001≤w≤0.05。

另外，例如，专利文献2中公开了一种非水电解液二次电池用正极活性物质，其特征在于，组成用下述式(I)表示，且以相对于式(I)中的Mn、Ni和Co的总计摩尔量为0.1摩尔％以上且5摩尔％以下的比率含有选自Mo、W、Nb、Ta和Re中的至少1种以上的元素。

[L]_3a[M]_3b[O₂]_6c…(I)

(其中，上述式(I)中，L为至少包含Li的元素，M为至少包含Ni、Mn和Co、或包含Li、Ni、Mn和Co的元素，

0.4≤Ni/(Mn+Ni+Co)摩尔比0.7

0.1Mn/(Mn+Ni+Co)摩尔比≤0.4

0.1≤Co/(Mn+Ni+Co)摩尔比≤0.3，

M中的Li摩尔比为0以上且0.05以下)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-310181号公报

专利文献2：日本特开2009-289726号公报

发明内容

因而，可以期待Ni的比率相对于除Li之外的金属元素的总量为90摩尔％以上且低于100摩尔％的锂过渡金属氧化物作为体现高的电池性能的正极活性物质，但存在充放电效率低的问题。为了改善充放电效率，例如，如专利文献1，优选添加5摩尔％以上的Co，但钴昂贵，因此，从制造成本的观点出发，期望抑制Co的含量。

因此，本公开的目的在于，提供：在Ni的比率相对于除Li之外的金属元素的总量为90摩尔％以上且低于100摩尔％的范围的锂过渡金属氧化物中，即使抑制Co的含量也能够改善充放电效率的正极活性物质、其制造方法和非水电解质二次电池。