[发明专利]正极活性物质、正极活性物质的制造方法及二次电池

说明书

本发明提供一种循环特性良好且容量大的锂离子二次电池用正极活性物质。在正极活性物质的表层部上设置包含铝的覆盖层、包含镁的覆盖层。包含镁的覆盖层存在于比包含铝的覆盖层更接近粒子表面的区域。包含铝的覆盖层可以通过使用铝醇盐的溶胶‑凝胶法形成。可以对起始材料混合镁及氟，在溶胶‑凝胶法之后进行加热而镁偏析，由此形成包含镁的覆盖层。

技术领域

本发明的一个方式涉及一种物品、方法或者制造方法。或者，本发明涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。本发明的一个方式涉及一种半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、照明装置或电子设备的制造方法。本发明的一个方式尤其涉及一种电子设备及其操作系统。

注意，在本说明书中，蓄电装置是指具有蓄电功能的所有元件及装置。例如，锂离子二次电池等蓄电池(也称为二次电池)、锂离子电容器及双电层电容器等都包括在蓄电装置的范畴内。

注意，在本说明书中，电子设备是指具有蓄电装置的所有装置，具有蓄电装置的电光装置、具有蓄电装置的信息终端装置等都是电子设备。

背景技术

近年来，对锂离子二次电池、锂离子电容器及空气电池等各种蓄电装置的研究开发日益火热。尤其是，伴随手机、智能手机、笔记本个人计算机等便携式信息终端、便携式音乐播放机、数码相机、医疗设备、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(EV)或插电式混合动力汽车(PHEV)等新一代清洁能源汽车等的半导体产业的发展，高输出、大容量的锂离子二次电池的需求量剧增，作为能够充电的能量供应源，成为现代信息化社会中不可缺少的物品。

作为目前锂离子二次电池被要求的特性，举出：更大容量化、循环特性的提高、各种工作环境下的安全性及长期可靠性的提高等。

因此，检讨以锂离子二次电池的循环特性提高及大容量化为目的的正极活性物质的改进(专利文献1、专利文献2及专利文献3)。

[专利文献1]日本专利申请公开第平8-236114号公报

[专利文献2]日本专利申请公开第2002-124262号公报

[专利文献3]日本专利申请公开第2002-358953号公报

发明内容

但是，锂离子二次电池及用于其的正极活性物质在循环特性、容量、充放电特性、可靠性、安全性或成本等各种方面还有改善的余地。

本发明的一个方式的目的之一是提供一种通过被用于锂离子二次电池而抑制充放电循环中的容量减少的正极活性物质。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种大容量二次电池。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种充放电特性良好的二次电池。另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种安全性或可靠性高的二次电池。

另外，本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的物质、活性物质、蓄电装置或它们的制造方法。

注意，上述目的的记载不妨碍其他目的的存在。此外，本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外，可以从说明书、附图、权利要求书等的记载得知并抽出上述以外的目的。

为了实现上述目的，在本发明的一个方式中，在正极活性物质的表层部中设置包含铝的覆盖层及包含镁的覆盖层。

本发明的一个方式是一种正极活性物质，该正极活性物质包括第一区域、第二区域及第三区域，第一区域存在于正极活性物质的内部，第二区域覆盖第一区域的至少一部分，第三区域覆盖第二区域的至少一部分，第一区域包含锂、过渡金属及氧，第二区域包含锂、铝、过渡金属及氧，第三区域包含镁及氧。

在上述结构中，第三区域可以包含氟。

在上述结构中，第三区域可以包含过渡金属。