本發(fā)明的一個方式涉及一種物品、方法或者制造方法。此外，本發(fā)明涉及一種工序(process)、機器(machine)、產(chǎn)品(manufacture)或者組合物(composition?of?matter)。本發(fā)明的一個方式涉及一種包括二次電池的蓄電裝置、半導體裝置、顯示裝置、發(fā)光裝置、照明裝置、電子設(shè)備或其制造方法。注意，在本說明書中，電子設(shè)備是指具有蓄電裝置的所有裝置，具有蓄電裝置的電光裝置、具有蓄電裝置的信息終端裝置等都是電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、近年來，對鋰離子二次電池、鋰離子電容器、空氣電池及全固體電池等各種蓄電裝置的研究開發(fā)日益火熱。尤其是，隨著半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高輸出、高容量的鋰離子二次電池的需求量劇增，作為能夠充電的能量供應(yīng)源，成為現(xiàn)代信息化社會的必需品。

2、尤其是，便攜式電子設(shè)備用二次電池等被要求單位重量的放電容量較大且循環(huán)特性較高。為了滿足這些需求，正在積極地進行二次電池的正極所包含的正極活性物質(zhì)的改良(例如，專利文獻1及非專利文獻1)。

3、[先行技術(shù)文獻]

4、[專利文獻]

5、[專利文獻1]日本專利申請公開第2020-068210號公報

6、[非專利文獻1]s.-w.woo?et?al.,”improvement?of?electrochemical?andthermal?properties?ofli[ni0.8co0.1mn0.1]o2?positive?electrode?materials?bymultiple?metal(al,mg)substitution”,electrochimica?acta?54(2009)3851-3856

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

2、鋰離子二次電池在充放電倍率特性、放電容量、循環(huán)特性、可靠性、安全性或成本等各種方面還有改善的余地。

3、因此，用于上述鋰離子二次電池的正極活性物質(zhì)也被要求在被用于二次電池時可以改善充放電倍率特性、放電容量、循環(huán)特性、可靠性、安全性或成本等問題。

4、本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種正極活性物質(zhì)或復(fù)合氧化物，該正極活性物質(zhì)或復(fù)合氧化物可以被用于鋰離子二次電池并具有優(yōu)異的充放電倍率特性。此外，本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種安全性或可靠性高的二次電池。

5、此外，本發(fā)明的一個方式的目的之一是提供一種正極活性物質(zhì)、復(fù)合氧化物、蓄電裝置或它們的制造方法。

6、注意，這些目的的記載不妨礙其他目的的存在。本發(fā)明的一個方式不需要實現(xiàn)所有上述目的。此外，可以從說明書、附圖、權(quán)利要求書的記載中抽取上述目的以外的目的。

7、解決技術(shù)問題的手段

8、本發(fā)明的一個方式是一種正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)包括過渡金屬m、氧及添加元素，過渡金屬m為鎳、錳及鈷，添加元素為選自鎂、鋁、鈣、鈦及鋯中的一個或兩個以上，正極活性物質(zhì)包括第一表層部、第二表層部及內(nèi)部，第二表層部比第一表層部靠近內(nèi)部，內(nèi)部中的鎳在過渡金屬m的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于第一表層部及第二表層部中的該比例，第二表層部中的選自鈷及錳中的至少一個元素的原子個數(shù)在過渡金屬m的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于內(nèi)部中的該比例，第一表層部中添加元素中的至少一個元素的濃度高于內(nèi)部及第二表層部中的該濃度。

9、另外，本發(fā)明的另一個方式是一種二次電池，該二次電池包括包含正極活性物質(zhì)的正極及負極，正極活性物質(zhì)包括過渡金屬m、氧及添加元素，過渡金屬m為鎳、錳及鈷，添加元素為選自鎂、鋁、鈣、鈦及鋯中的一個或兩個以上，正極活性物質(zhì)包括第一表層部、第二表層部及內(nèi)部，第二表層部比第一表層部靠近內(nèi)部，內(nèi)部中的鎳在過渡金屬m的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于第一表層部及第二表層部中的該比例，第二表層部中的選自鈷及錳中的至少一個元素的原子個數(shù)在過渡金屬m的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于內(nèi)部中的該比例，第一表層部中添加元素中的至少一個元素的濃度高于內(nèi)部及第二表層部中的該濃度。

10、在上述方式中，由xrd圖案算出的正極活性物質(zhì)的晶粒尺寸優(yōu)選為150nm以上。

11、另外，本發(fā)明的另一個方式是一種正極活性物質(zhì)，該正極活性物質(zhì)包括過渡金屬m及氧，過渡金屬m為鎳、錳及鈷，由xrd圖案算出的正極活性物質(zhì)的晶粒尺寸為150nm以上，使用正極活性物質(zhì)的二次電池在25℃下進行cc/cv(4.5v、100ma/g、10ma/g?cut)充電之后以2000ma/g進行cc(恒流)而得的放電容量為70mah/g以上。

12、另外，本發(fā)明的另一個方式是一種二次電池，該二次電池包括包含正極活性物質(zhì)的正極及負極，該正極活性物質(zhì)包括過渡金屬m及氧，過渡金屬m為鎳、錳及鈷，由xrd圖案算出的正極活性物質(zhì)的晶粒尺寸為150nm以上，二次電池在25℃下進行cc/cv(4.5v、100ma/g、10ma/gcut)充電之后以2000ma/g進行cc(恒流)而得的放電容量為70mah/g以上。

13、發(fā)明效果

14、根據(jù)本發(fā)明的一個方式，可以提供一種正極活性物質(zhì)或復(fù)合氧化物，該正極活性物質(zhì)或復(fù)合氧化物可以被用于鋰離子二次電池并具有優(yōu)異的充放電倍率特性。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，可以提供一種安全性或可靠性高的二次電池。

15、此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式，可以提供一種正極活性物質(zhì)、復(fù)合氧化物、蓄電裝置或它們的制造方法。

16、注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發(fā)明的一個方式不需要具有所有上述效果。另外，說明書、附圖以及權(quán)利要求書等的記載中顯然存在上述效果以外的效果，可以從說明書、附圖以及權(quán)利要求書等的記載中獲得上述效果以外的效果。

技術(shù)特征：

1.一種正極活性物質(zhì)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性物質(zhì)，

3.一種二次電池，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二次電池，

5.一種正極活性物質(zhì)，包括：

6.一種二次電池，包括：

技術(shù)總結(jié)
提供一種具有優(yōu)異的充放電倍率特性的正極活性物質(zhì)及使用該正極活性物質(zhì)的二次電池。提供一種正極活性物質(zhì)，在該正極活性物質(zhì)中由XRD圖案算出的晶粒尺寸為150nm以上，內(nèi)部中的鎳在過渡金屬的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于第一表層部及第二表層部中的該比例，第二表層部中的選自鈷及錳中的至少一個元素所占的原子個數(shù)在過渡金屬的原子個數(shù)的總和中所占的比例高于內(nèi)部中的該比例，第一表層部中添加元素中的至少一個元素的濃度高于內(nèi)部及第二表層部中的該濃度。

技術(shù)研發(fā)人員：吉谷友輔,平原譽士,石谷哲二,神保安弘,掛端哲彌,池田隆之,山崎舜平
受保護的技術(shù)使用者：株式會社半導體能源研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19