[发明专利]锂二次电池正极活性物质的制造方法、锂二次电池用正极活性物质和锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及含有锂钴类复合氧化物的锂二次电池用正极活性物质的制造方法和使用由此得到的锂二次电池用活性物质得到的锂二次电池。

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，关于锂钴类复合氧化物的研究开发就在活跃地开展中。

但是，使用锂钴类复合氧化物得到的锂二次电池中，存在由钴原子的溶出等引起的循环特性的劣化这样的问题。

在下述专利文献1和2中，提出了将在钴酸锂中至少含有Sr、Ti还含有卤素而得到的锂钴类复合氧化物作为正极活性物质的锂二次电池，但是在该锂二次电池中，也难以得到充分的循环特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-352802号公报

专利文献2：日本特开2003-187796号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于提供一种能够对锂二次电池赋予优异的循环特性和工作电压的锂二次电池用正极活性物质的制造方法以及循环特性和工作电压优异的锂二次电池。

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、锶盐、二氧化钛和根据需要添加的含添加元素（M）的化合物的原料混合物进行烧制而生成的具有特定平均粒径的化合物，能够对锂二次电池赋予优异的循环特性和工作电压等的电池性能，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的制造方法，其特征在于，包括：得到含有锂化合物、钴化合物、锶盐、二氧化钛和根据需要添加的含添加元素（M）的化合物的混合物的原料混合工序；接着将该混合物进行烧制而生成平均粒径为15～30μm的锂钴复合氧化物的烧制工序。

另外，本发明所要提供的第二技术方案为锂二次电池，其特征在于：其是使用通过上述第一技术方案的方法制得的锂二次电池用正极活性物质得到的。

发明的效果

使用本发明中得到的锂二次电池用正极活性物质制成的锂二次电池具有优异的循环特性和工作电压，根据本制造方法，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。

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”）的制造方法，其特征在于，包括：得到含有锂化合物、钴化合物、锶盐、二氧化钛和根据需要添加的含添加元素（M）的化合物的混合物的原料混合工序；接着将该混合物进行烧制而生成平均粒径为15～30μm的锂钴类复合氧化物的烧制工序。

原料混合工序是混合锂化合物、钴化合物、锶盐、二氧化钛和根据需要添加的含添加元素（M）的化合物而得到原料混合物的工序。

原料混合工序中的锂化合物，只要是通常作为用于制造锂钴类复合氧化物的原料使用的锂化合物即可，没有特别限制，可以列举锂的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐和有机酸盐等，这些之中，优选工业上廉价的碳酸锂。

锂化合物的平均粒径为0.1～200μm，优选为2～50μm，由于此时反应性良好，故而特别优选。

原料混合工序中的钴化合物，只要是通常作为用于制造锂钴类复合氧化物的原料使用的钴化合物即可，没有特别限制，可以列举钴的氧化物、羟基氧化物（oxyhydroxide）、氢氧化物、碳酸盐、硝酸盐和有机酸盐，其中，氧化钴在工业上容易获得且廉价，故而优选。另外，钴化合物的平均粒径为0.5～30.0μm，优选为2～25.0μm，由于此时反应性良好，故而特别优选。特别是使用钴化合物的平均粒径为10～25μm、更优选为15～25μm的钴化合物时，能够减小锂化合物的过剩率，减少残存的锂化合物，从这样的观点出发，更为优选。

原料混合工序中的锶盐，只要工业上能够获得即可，没有特别限制，可以列举锶的碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、有机盐等，其中，由于碳酸锶在工业上容易获得且廉价，故而优选。另外，锶盐的平均粒径为0.01～5μm时，反应性良好，故而特别优选。

原料混合工序中的二氧化钛，既可以是用硫酸法制造得到的二氧化钛，也可以是用氯法制造得到的二氧化钛，能够没有特别限制地使用。