[发明专利]使用含锂的过渡金属氧化物的固溶体作为正极的非水电解质二次电池

权利要求书

1.一种非水电解质二次电池，其正极使用了含锂的过渡金属氧化物的固溶体，所述非水电解质二次电池通过电化学前处理和充放电处理，得到了指定的含锂的过渡金属氧化物的固溶体的尖晶石结构变化比例k，所述电化学前处理中，进行指定电位范围下电池的最高电位以锂金属对电极计为4.3V以上且低于4.8V的充放电，所述充放电处理中，进行指定电位范围下电池的最高电位以锂金属对电极计为4.8V的充放电，所述电化学前处理中在充电和放电之间暂停10分钟～1小时，

所述含锂的过渡金属氧化物的固溶体用下述组成式(1)表示：

Li_1.5[Ni_aM_bMn_c[Li]_d]O₃…(1)

式(1)中，Li表示锂，Ni表示镍，M表示选自Mg、Zn、Pb、Al、Co、Cr、Ga、Fe、Sm、Ge、Ir、Tc、Sn、Zr、P、Ta以及Bi中的至少一种元素，Mn表示锰，O表示氧，a、b、c及d满足0＜a＜1.4、0＜b≤0.2、0＜c＜1.4、0.1＜d≤0.4、a+b+c+d＝1.5、1.1≤[a+b+c]＜1.4的关系，M的价数n为3.5≤n≤6的范围，在M由两种以上的元素构成的情况下，各元素的价数的平均值为n，其中，

所述含锂的过渡金属氧化物的固溶体具有层状结构部位和通过进行指定电位范围的充放电而变化为尖晶石结构的部位，

将该含锂的过渡金属氧化物的固溶体的层状结构中Li₂MnO₃完全变化为尖晶石结构的LiMn₂O₄时的尖晶石结构变化比例设为1时，该含锂的过渡金属氧化物的固溶体的尖晶石结构变化比例k为0.5≤k≤0.9的范围。

2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，

所述尖晶石结构变化比例k为0.79≤k≤0.86的范围。

3.如权利要求1所述的非水电解质二次电池，其中，

所述M的价数n为4≤n≤6的范围。

4.如权利要求3所述的非水电解质二次电池，其中，

所述M的价数n为4≤n≤5的范围，所述尖晶石结构变化比例k为0.6≤k≤0.9的范围。

5.如权利要求1～4中任一项所述的非水电解质二次电池，其中，仅使用上述含锂的过渡金属氧化物的固溶体作为正极活性物质。