[发明专利]锂二次电池用正极活性物质及其制造方法

说明书

 

技术领域

本发明属于电池制造技术领域，具体涉及一种锂离子二次电池用正极活性物质及其其制造方法，以制造出循环特性优异的锂离子二次电池。

背景技术

近年来，随着手机、笔记本电脑等便携式机器的普及和小型化，锂离子二次电池等非水电解液二次电池逐步被用作其电源。而且，从应对最近的环境问题来看，将其作为电动汽车等的动力用电池也逐渐引起关注。

作为锂二次电池用正极活性物质，通常广泛采用LiCoO₂ (钴酸锂）作为可以构成 4V级二次电池的物质。使用LiCoO₂作为正极活性物质时，放电容量约为160mA/g，被实用化作为LiCo0₂的原料的钴是稀缺资源，且分布不均，因此耗费成本，原料供给不稳定。

发明内容

发明目的：本发明针对不足，提出一种使用了能够赋予锂二次电池特别优异的循环特性的锂镍钴锰系复合氧化物的锂二次电池用正极活性物质及其制造方法。

技术方案：本发明所述的一种锂二次电池用正极活性物质，所述正极活性物质中含有Ti原子，所述正极活性物质是由下述通式（1）表示的锂复合氧化物，其中0.95≤x≤1.30，0≤y≤0.6,0≤z≤0.8，且y+z<1，0≤a≤0.1，

          Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zTi_aO₂                           （1）。

作为优化，所述锂复合氧化物为一次颗粒聚集而形成了二次颗粒的聚集状锂复合氧化物。

作为优化，所述正极活性物质是由锂化合物,包含镍原子、钴原子及锰原子的化合物及氧化钛混合而成。

作为优选，所述Ti原子的重量百分比含量为0.001～10％。

作为优选，残存的LiOH的重量百分比小于0.15％，残存的Li₂C0₃ 的重量百分比小于0.4％。

本发明还公开了一种锂二次电池用正极活性物质的制造方法，先将锂化合物,包含镍原子、钴原子及锰原子的化合物及氧化钛按照锂原子相对于镍原子、钴原子、锰原子及钛原子的摩尔比Li/{Ni+Co+Mn+Ti}为0.98以上的方式混合；再将煅烧所得到的混合物而得到含有由通式（1)表示的锂复合氧化物的正极活性物质。

作为优选，所述镍原子：钴原子：锰原子的摩尔比为1:0.2～1:0.2～3。

作为优选，所述煅烧温度为1000℃以下。

作为优选，所述包含镍原子、锰原子及钴原子的化合物为凝聚状复合氢氧化物。

利用所述锂二次电池用正极活性物质制造的锂离子二次电池。

    有益效果：利用本发明所述的正极活性物质制造出优异循环特性的锂二次电池，同时其制造方法简单，能够将该正极活性物质通过工业上有利的方法进行制造。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明所述的一种锂二次电池用正极活性物质，其为含有Ti原子的正极活性物质， 其含有由下述通式（1）表示的锂复合氧化物，其中0.95≤x≤1.30，0≤y≤0.6,0≤z≤0.8，且y+z<1，0≤a≤0.1。

          Li_xNi_1-y-zCo_yMn_zTi_aO₂                           （1）

其中，锂复合氧化物为一次颗粒聚集而形成了二次颗粒的聚集状锂复合氧化物，其是由锂化合物,包含镍原子、钴原子及锰原子的化合物及氧化钛混合而成，Ti原子的重量百分比含量为0.001～10％，残存的LiOH的重量百分比小于0.15％，残存的Li₂C0₃ 的重量百分比小于0.4％。

制造上述锂二次电池用正极活性物质的方法，包括如下步骤：先将锂化合物,包含镍原子、钴原子及锰原子的化合物及氧化钛按照锂原子相对于镍原子、钴原子、锰原子及钛原子的摩尔比Li/{Ni+Co+Mn+Ti}为0.98以上的方式混合；再将煅烧所得到的混合物而得到含有由通式（1)表示的锂复合氧化物的正极活性物质。