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非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)與其制造方法、以及使用該正極活性物質(zhì)的非水系電解質(zhì)二次電池與流程

文檔序號(hào):12481669閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),由下述通式(1)所示的鋰鎳復(fù)合氧化物的一次粒子以及由所述一次粒子凝集而成的二次粒子構(gòu)成,其特征在于,

在所述一次粒子的表面具有含有W以及Li的微粒,

通過(guò)對(duì)X射線衍射進(jìn)行特沃爾德分析而獲得的所述鋰鎳復(fù)合氧化物的晶體的c軸的長(zhǎng)度為14.183埃以上,

化學(xué)式1

通式:LibNi1-x-yCoxMyO2 (1)

式中,M是選自Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Nb、Zr以及Mo中的至少一種的元素,b是滿足0.95≤b≤1.03的數(shù)值,x是滿足0<x≤0.15的數(shù)值,y是滿足0<y≤0.07的數(shù)值,x+y是滿足≤0.16的數(shù)值。

2.如權(quán)利要求1所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),其特征在于,通過(guò)對(duì)所述二次粒子的截面進(jìn)行觀察而測(cè)得的將含有鎢以及鋰的微粒也計(jì)入空隙部時(shí)的空隙率為0.5%~4%。

3.如權(quán)利要求1或2所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),其特征在于,相對(duì)于所述一次粒子的鋰鎳復(fù)合氧化物中含有的Ni、Co以及M的原子數(shù)總和,所述含有W以及Li的微粒中含有的鎢的量為0.1~3.0原子%。

4.如權(quán)利要求2所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),其特征在于,所述非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)由下述通式(2)表示,

化學(xué)式2

通式:LibNi1-x-yCoxMyWZO2+α (2)

式中,M是選自Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Nb、Zr以及Mo中的至少一種的元素,b是滿足0.95<b≤1.10的數(shù)值,x是滿足0<x≤0.15的數(shù)值,y是滿足0<y≤0.07的數(shù)值,x+y是滿足≤0.16的數(shù)值,z是滿足0.001≤z≤0.03的數(shù)值,α是滿足0≤α≤0.2的數(shù)值。

5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),其特征在于,所述微粒中含有的W以及Li以鎢酸鋰的形式存在。

6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì),其特征在于,所述鋰鎳復(fù)合氧化物的平均粒徑為8~20μm。

7.一種非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,該非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)包含鋰鎳復(fù)合氧化物,其特征在于,

按照(A)~(D)的工序順序包括下述(A)~(D)工序,

(A)將含有鎳、鈷及選自Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Nb、Zr以及Mo中的至少一種的鎳化合物與鋰化物混合后,在氧化性環(huán)境下、在700~780℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行燒成,制備由下述通式(3)所示的鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末的工序,通過(guò)對(duì)X射線衍射進(jìn)行特沃爾德分析而獲得的該鋰鎳復(fù)合氧化物的c軸的長(zhǎng)度為14.183埃以上且鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末由一次粒子以及由所述一次粒子凝集而成的二次粒子構(gòu)成,

化學(xué)式3

通式:LiaNi1-x-yCoxMyO2 (3)

式中,M是選自Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Nb、Zr以及Mo中的至少一種的元素,a是滿足0.98≤a≤1.11的數(shù)值,x是滿足0<x≤0.15的數(shù)值,y是滿足0<y≤0.07的數(shù)值,x+y是滿足≤0.16的數(shù)值,

(B)以使所述鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末的量相對(duì)于1L的水為700g~2000g的方式形成漿料,并對(duì)在所述(A)工序制備的鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末進(jìn)行水洗處理的工序,

(C)向所述(B)工序的水洗處理過(guò)程中或者水洗處理后的鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末添加鎢化合物,來(lái)使W分散于所述鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末的一次粒子的表面的工序,

(D)對(duì)在所述(C)工序制備的在一次粒子的表面上分散有W的燒成粉末進(jìn)行熱處理,來(lái)在所述鋰鎳復(fù)合氧化物的燒成粉末的一次粒子的表面形成含有W以及Li的微粒的工序。

8.如權(quán)利要求7所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,相對(duì)于所述鋰鎳復(fù)合氧化物中含有的Ni、Co以及M的原子數(shù)總和,分散于所述鋰鎳復(fù)合氧化物的一次粒子的表面的鎢的量為0.1~3.0原子%。

9.如權(quán)利要求7或8所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,所述(D)工序中的熱處理是在氧氣環(huán)境或者真空環(huán)境中、在100~600℃的溫度條件下進(jìn)行的。

10.如權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

所述鎳化合物是以下化合物中的任一種:

鎳復(fù)合氫氧化物、

使用氧化劑對(duì)所述鎳復(fù)合氫氧化物進(jìn)行氧化而得的鎳羥基復(fù)合氫氧化物、

在500~750℃的溫度條件下對(duì)所述鎳羥基復(fù)合氫氧化物進(jìn)行氧化焙燒而得的鎳復(fù)合氧化物、

在500~750℃的溫度條件下對(duì)所述鎳復(fù)合氫氧化物進(jìn)行氧化焙燒而得的鎳復(fù)合氧化物、

在500~750℃的溫度條件下對(duì)所述鎳復(fù)合氫氧化物和所述鎳羥基復(fù)合氫氧化物的混合物進(jìn)行氧化焙燒而得的鎳復(fù)合氧化物。

11.如權(quán)利要求10所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,所述鎳復(fù)合氫氧化物的硫酸根含量為0.1~0.4質(zhì)量%。

12.如權(quán)利要求7~11中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,所述鋰化合物是選自于由鋰的氫氧化物、羥基氧化物、氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽以及鹵化物所組成的組中的至少一種。

13.如權(quán)利要求7~12中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,在所述(A)工序中,調(diào)整所述鎳化合物與所述鋰化合物的混合比,使得相對(duì)于所述鎳復(fù)合氧化物中的全部金屬元素的總量,所述鋰化合物中的鋰的量以摩爾比計(jì)為0.98~1.11。

14.如權(quán)利要求7~13中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,在所述(B)工序中,將水洗處理時(shí)的水洗溫度調(diào)整至10~40℃。

15.一種非水系電解質(zhì)二次電池,其特征在于,具有含有如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的非水系電解質(zhì)二次電池用正極活性物質(zhì)的正極。

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