[发明专利]二次电池的正极材料和使用该正极材料的二次电池

说明书

本发明提供一种正极材料，能够赋予二次电池优异的低温输出特性、优异的高温循环特性和优异的高电压耐性。在此公开的二次电池的正极材料具备正极活性物质粒子以及位于所述正极活性物质粒子的表面且含有含钛化合物的被覆部。在所述正极活性物质粒子的表层部，形成有与距表面500nm深度处的Ti浓度相比Ti浓度高的层。所述被覆部的含钛化合物是选自TiO₂、Ti_nO_2n‑1(其中n为3以上的整数)以及含有Li和Ti的氧化物中的至少一种化合物。

技术领域

本发明涉及二次电池的正极材料。本发明还涉及使用该正极材料的二次电池。

背景技术

近年来，锂二次电池等二次电池被很好地用于个人计算机、便携终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源等。

随着锂二次电池等二次电池的普及，期望其进一步的高性能化。一般而言，锂二次电池的正极使用能够嵌入和释放锂离子的正极活性物质。为了提高锂二次电池的性能，已知使用由含钛化合物被覆正极活性物质粒子表面的正极材料的技术(参照例如专利文献1和2)。

现有技术文献

专利文献1：日本专利申请公开第2015-099646号公报

专利文献2：日本专利申请公开第2004-103566号公报

发明内容

本发明人进行了深入研究，结果发现，在使用现有技术的正极材料的二次电池中，低温下的电阻大，低温输出特性不足。并且，发现该二次电池在高温下反复充放电时的容量劣化大，高温循环特性不足。进而，发现该二次电池在高电压下工作时的电阻增加大，高电压耐性不足。

因此，本发明的目的在于提供一种正极材料，其能够赋予二次电池优异的低温输出特性、优异的高温循环特性和优异的高电压耐性。

在此公开的二次电池的正极材料，具备正极活性物质粒子以及位于所述正极活性物质粒子的表面且含有含钛化合物的被覆部。在所述正极活性物质粒子的表层部，形成有与距表面500nm深度处的Ti浓度相比Ti浓度高的层。所述被覆部的含钛化合物是选自TiO₂、Ti_nO_2n-1(其中n为3以上的整数)以及含有Li和Ti的氧化物中的至少一种化合物。

根据这样的结构，可提供一种能够赋予二次电池优异的低温输出特性、优异的高温循环特性和优异的高电压耐性的正极材料。

在此公开的二次电池的正极材料的一优选方式中，所述Ti浓度高的层的厚度为0.5nm以上且100nm以下。

根据这样的结构，低温输出特性提高效果、高温循环特性提高效果和高电压耐性提高效果变得特别高。

在此公开的二次电池的正极材料的一优选方式中，所述被覆部的含钛化合物所含的Ti与所述Ti浓度高的层所含的Ti的合计量，相对于所述正极活性物质粒子为0.01质量％以上且15质量％以下。

根据这样的结构，低温输出特性提高效果、高温循环特性提高效果和高电压耐性提高效果变得特别高。

在此公开的二次电池，具备正极、负极和电解质，所述正极包含所述正极材料。

根据这样的结构，二次电池具有优异的低温输出特性、优异的高温循环特性和优异的高电压耐性。

附图说明

图1是本发明一实施方式的正极材料一例的示意截面图。

图2是示意地表示使用本发明一实施方式的正极材料构建的锂二次电池的结构的截面图。

图3是表示使用本发明一实施方式的正极材料构建的锂二次电池的卷绕电极体的结构的示意图。