[发明专利]用于非水电解质二次电池的正极活性物质及其制造方法、以及使用其的非水电解质二次电池

权利要求书

1.正极活性物质，其是用于非水电解质二次电池的正极活性物质，其特征在于，

所述正极活性物质包含由下列通式表示的锂过渡金属层状氧化物：

Li_a(Ni_bCo_cAl_dMe_e)O₂

其中，Me=Mn、Mg、Ti、Ru、Zr、Nb、Mo、W，1.00≤a≤1.15、0.25b1、0c≤0.30、0≤d≤0.05、0≤e≤0.40，

所述正极活性物质由一次粒子凝聚而成的二次粒子构成，该二次粒子内的组成比Li/M的变异系数为28.0%以下，其中M=Ni+Co+Al+Me，Li/M中的Li是所述二次粒子内未与A元素化合的Li；所述变异系数是指，对于剖面直径至少为3μm的所述二次粒子的、从一端到相反一端的至少3μm的直线部分连续测定出组成比，由该组成比计算出标准偏差值和平均值，根据该标准偏差值和平均值求出的标准偏差值/平均值；

所述二次粒子的晶界上存在所述A元素，所述A元素为F、Mg、Al、P、Ca、Ti、Y、Sn、Bi、Te、Ce、Zr、La、Mo、Sc、Nb和W中的至少一种，其中所述A元素与所述二次粒子的晶界处析出的未反应的Li或作为分解产物的Li的一部分反应，生成Li-A-O化合物作为Li离子导体；所述二次粒子的晶界是一次粒子彼此相互接触的界面。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，

所述正极活性物质的微晶尺寸为100nm以上且600nm以下，并且平均二次粒径为3.0μm以上且20μm以下。

3.非水电解质二次电池，其使用了权利要求1所述的正极活性物质。

4.正极活性物质的制造方法，其是权利要求1所述的正极活性物质的制造方法，其特征在于，

所述正极活性物质的制造方法包括以下步骤：

得到前驱体的步骤，使用Ni化合物、Co化合物、Al化合物、以及Me化合物，通过共沉淀法得到以Ni、Co、Al、以及Me元素为主要成分的复合化合物前驱体；

得到混合物的步骤，在所述前驱体中混合锂化合物使得Li和M的摩尔比：Li/M达到1.00以上且1.15以下的范围，得到混合物，其中M=Ni+Co+Al+Me；

煅烧步骤，将所述混合物在氧化性气氛中、600℃以上且950℃以下的温度下煅烧；以及

退火处理步骤，在所述煅烧步骤之后，继续将所述煅烧后的混合物在500℃以上且750℃以下的温度下进行退火处理。

5.根据权利要求4所述的正极活性物质的制造方法，其中，

在所述得到前驱体的步骤中，使含有F、Mg、Al、P、Ca、Ti、Y、Sn、Bi、Ce、Zr、La、Mo、Sc、Nb和W中的一种或多种元素的化合物与所述Ni化合物、Co化合物、Al化合物、以及Me化合物一起进行共沉淀反应，得到复合化合物前驱体。

6.根据权利要求4所述的正极活性物质的制造方法，其中，

所述正极活性物质的制造方法还包括以下步骤：

混合步骤，在所述混合物中混合包含F、Mg、Al、P、Ca、Ti、Y、Sn、Bi、Te、Ce、Zr、La、Mo、Sc、Nb和W中的一种或多种元素的化合物。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的正极活性物质的制造方法，其特征在于，

在所述得到前驱体的步骤之后且在所述得到混合物的步骤之前，在氧化性气氛中、400℃~800℃的温度下对所得的所述复合化合物前驱体进行3小时~5小时的热处理。