[发明专利]二次电池用正极活性物质和其制造方法

说明书

为了得到高性能的锂离子二次电池或钠离子二次电池，本发明提供一种能够有效地抑制水分的吸附的二次电池用正极活性物质和其制造方法。即，本发明涉及一种二次电池用正极活性物质，是对化合物担载水不溶性导电性碳材料和使水溶性碳材料碳化而成的碳而得到的，所述化合物至少含有铁或锰并由式(A)：LiFe_aMn_bM_cPO₄、式(B)：Li₂Fe_dMn_eN_fSiO₄或式(C)：NaFe_gMn_hQ_iPO₄表示。

技术领域

本发明涉及对化合物同时担载水不溶性导电性碳材料和使水溶性碳材料碳化而成的碳而得到的二次电池用正极活性物质和其制造方法。

背景技术

正在开发便携电子设备、混合动力汽车、电动汽车等所使用的二次电池，特别是锂离子二次电池作为在室温附近动作的最优异的二次电池而广为人知。其中，Li(Fe,Mn)PO₄、Li₂(Fe,Mn)SiO₄等含锂橄榄石型磷酸金属盐与LiCoO₂等锂过渡金属氧化物相比，不会大幅受资源限制的影响，而且能够发挥高安全性，因此，成为最适于得到高输出且大容量的锂离子二次电池的正极材料。然而，这些化合物具有由于结晶结构而难以充分提高导电性的性质，另外，锂离子的扩散性也存在改善的余地，因此，一直以来进行了各种开发。

进而，对于不断普及的锂离子二次电池，已知有如下现象：若充电后长时间放置，则内部电阻缓慢上升，产生电池性能的劣化。这是因为制造时电池材料所含有的水分在反复进行电池的充放电的过程中从材料脱离，由于该水分与充满电池的非水电解液LiPF₆的化学反应而产生氟化氢。为了有效地抑制这样的电池性能的劣化，也已知减少二次电池中使用的正极活性物质的水分含量是有效的(参照专利文献1)。

其中，例如在专利文献2中公开了如下技术：在包含碳质物质前体的原料混合物的烧制处理后，在干燥气氛下进行粉碎处理、分级处理，由此将该水分含量减少至一定值以下。另外，在专利文献3中公开了如下技术：利用湿式球磨机将规定的磷酸锂化合物、硅酸锂化合物等和导电性碳材料混合之后，进行机械化学处理，由此得到在表面均匀地沉积导电性碳材料而成的复合氧化物。

另一方面，由于锂为稀少有价物质，因此，也开始对使用钠的钠离子二次电池等来代替锂离子二次电池进行了各种研究。

例如，在专利文献4中公开了使用铁盐(malysite)型NaMnPO4的钠离子二次电池用活性物质，另外，在专利文献5中公开了包含具有橄榄石型结构的磷酸过渡金属钠的正极活性物质，在任一文献中均示出可得到高性能的钠离子二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－152911号公报

专利文献2：日本特开2003－292309号公报

专利文献3：日本特开2010－218884号公报

专利文献4：日本特开2008－260666号公报

专利文献5：日本特开2011－34963号公报

发明内容

然而，在上述任一文献所记载的技术中，也判明了如下情况：二次电池用正极活性物质的表面未被碳源充分地被覆而一部分表面露出，因此，无法抑制水分的吸附而水分含量提高，难以得到循环特性等电池物性充分高的二次电池用正极活性物质。

因此，为了得到高性能的锂离子二次电池或钠离子二次电池，本发明的课题在于提供能够有效地抑制水分的吸附的二次电池用正极活性物质和其制造方法。