[发明专利]锂二次电池用正极活性物质及其制造方法、和锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池用正极活性物质及其制造方法、和锂二次电池。

背景技术

近年来，随着家用电器中便携化、无绳化的急速发展，锂离子二次电池作为膝上型电脑、便携电话、数码相机等的小型电子仪器的电源得到了实用化。对于该锂离子二次电池，自从1980年水岛等发表了钴酸锂可用作锂离子二次电池的正极活性物质这样的报道以来，关于锂钴复合氧化物的研究开发就在活跃地开展中。

随着电子仪器的高性能化，进一步要求电池的高容量化。为了使规定容积的电池高容量化，提出了使用填充密度高的正极活性物质作为正极的方案。

作为填充密度高的正极活性物质，例如，在下述专利文献1中，提出了将在锂过渡金属复合氧化物中含有锶、钨、锑中的至少一种并含有钼的锂钴类复合氧化物作为正极活性物质使用的方案。另外，在下述专利文献2中，提出了将混合钼、钒、钨、硼、氟中的至少一种的化合物、锂原料和过渡金属原料并进行烧制而得到锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质使用的方案。

另外，在下述专利文献3中提出了用钛酸锶包覆锂复合氧化物得到的锂二次电池用正极活性物质的方案，但是，专利文献3中得到的正极活性物质难以得到高的填充密度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-299668号公报

专利文献2：日本特开2005-251716号公报

专利文献3：日本特开2003-17053号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，期望开发出在锂二次电池的高容量化的基础上还考虑了安全性的正极活性物质。

因此，本发明的目的在于提供一种填充密度高、能够提高锂二次电池的安全性和循环特性、工作电压的锂二次电池用正极活性物质、其工业上有利的制造方法以及使用其得到的单位体积的容量高、安全性、循环特性和工作电压也优异的锂二次电池。

用于解决课题的方法

本发明的发明人等鉴于上述实际情况，进行了深入的研究，其结果发现，将含有锂化合物、钴化合物和钛酸锶的混合物进行烧制而得到的含有Sr原子和Ti原子的锂钴复合氧化物，填充密度高，并且将该锂钴复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池，单位体积的容量高，安全性、循环特性和工作电压也优异，从而完成了本发明。

即，本发明所要提供的第一技术方案为锂二次电池用正极活性物质，其特征在于：包含对含有锂化合物、钴化合物和钛酸锶的混合物进行烧制而得到的含有Sr原子和Ti原子的锂钴复合氧化物。

另外，本发明所要提供的第二技术方案为锂二次电池用正极活性物质的制造方法，其特征在于，包括：得到含有锂化合物、钴化合物和钛酸锶的混合物的原料混合工序；接着对该混合物进行烧制而生成锂钴复合氧化物的烧制工序。

另外，本发明所要提供的第三技术方案为锂二次电池，其特征在于：其是使用上述第一技术方案的锂二次电池用正极活性物质得到的。

发明的效果

本发明的锂二次电池用正极活性物质，填充密度高，能够提高锂二次电池的安全性、循环特性、工作电压以及单位体积的容量。

另外，根据本发明的制造方法，能够以工业上有利的方法提供该锂二次电池用正极活性物质。

附图说明

图1是表示实施例3和实施例4中得到的正极活性物质的深度方向中锶原子的量的图。

图2是表示实施例3和实施例4中得到的正极活性物质的深度方向中钛原子的量的图。

图3是表示从实施例7、实施例9和比较例1所得到的正极活性物质中将锂脱嵌后的正极活性物质的差示热量变化的图。

图4是表示从实施例10、实施例11、实施例13和比较例1所得到的正极活性物质中将锂脱嵌后的正极活性物质的差示热量变化的图。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式说明本发明。

本发明所涉及的锂二次电池用正极活性物质（以下，有时也简单称为“正极活性物质”）包含通过对基本上含有锂化合物、钴化合物和钛酸锶的混合物进行烧制而得到的含有Sr原子和Ti原子的锂钴复合氧化物（以下，有时也简单称为“锂钴复合氧化物”）。