[发明专利]用于非水电解质二次电池的正极活性材料

说明书

技术领域

本发明涉及用于非水电解质二次电池的正极活性材料。

背景技术

非水电解质锂二次电池已经被推向实际使用以作为用于便携电子设备的二次电池并得到广泛使用。但是，作为正极活性材料使用的LiCoO₂是Li和Co的化合物，其作为资源来讲蕴藏量较少并且昂贵，而且需要用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其包括主要含有资源丰富的那些元素的化合物。

在一定条件下，资源丰富的作为钠和镍的复合氧化物的NaNiO₂已经被建议作为用于非水电解质二次电池的正极活性材料(参见非专利文献1)。

但是，使用NaNiO₂作为正极活性材料的非水电解质二次电池遭遇操作电压低的问题，即，大约2.0V(参见专利文献1)。

非专利文献1：Solid State Ionics，Elsevier Science，2000，Vol.132，131-141页。

专利文献1：JP-A-2003-151549

发明内容

本发明的目的是提供一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其使得非水电解质二次电池具有高的操作电压并主要包含钠和镍。

作为本发明人对用于非水电解质二次电池的主要包含钠和镍的正极活性材料所进行的本发明研究的结果，已经发现具有高操作电压的非水电解质二次电池可以通过使用具有六方晶结构并包含钠、镍和四价金属的复合氧化物作为用于非水电解质二次电池的正极活性材料而获得。进一步发现，所述正极活性材料可以通过在惰性气氛中烧成包含钠化合物、镍化合物和四价金属化合物的金属化合物混合物而获得。由此完成本发明。

也就是说，本发明提供了一种用于非水电解质二次电池的正极活性材料，其特征在于包括主要包含钠、镍和四价金属并具有六方晶结构的复合氧化物。进一步地，本发明提供了一种制造用于非水电解质二次电池的正极活性材料的方法，其特征在于通过在惰性气氛中烧成包含钠化合物、镍化合物和四价金属化合物的金属化合物混合物。

本发明的用于非水电解质二次电池的正极活性材料使得非水电解质二次电池操作电压高，并且作为二次电池的性能优异，以及根据本发明的方法，用于非水电解质二次电池的本发明正极活性材料得以制造。因此，本发明在工业上非常有用。

附图说明

图1显示了实施例1中粉末X射线衍射的测量结果。

图2显示了实施例1中的充电和放电曲线。

图3显示了实施例2中的充电和放电曲线。

图4显示了实施例3中的充电和放电曲线。

图5显示了实施例4中的充电和放电曲线。

图6显示了实施例4中初始充电容量和初始放电容量之间的关系。

图7显示了实施例5中粉末X射线衍射的测量结果。

图8显示了实施例6中粉末X射线衍射的测量结果。

图9显示了实施例7中粉末X射线衍射的测量结果。

具体实施方式

本发明的用于非水电解质二次电池的正极活性材料包括主要包含钠、镍和四价金属的复合氧化物。

作为复合氧化物，可以提及由式(1)所表示的化合物：

Na[Na_(1/3-2x/3)Ni_(x-y)M_(2/3-x/3-y)A_2y]O₂    (1)

(在上式中，M表示一种或多种四价金属，A代表一种或多种三价金属，且x＞y)。Na、Ni、M和A在式(1)中的组成比例意味着它们在原料中的混合比例。