[发明专利]锂复合氧化物及其制造方法

说明书

本发明涉及锂复合氧化物及其制造方法，尤其涉及将锂复合氧化物与锂反应用金属化合物混合、搅拌、热处理，以在表面包含残留锂和锂降低用金属化合物反应形成的生成物，Ni³⁺的含量高于Ni²⁺含量，Ni³⁺/Ni²⁺之比大于1.5，从而在减少残留锂的同时，寿命特性及容量特性得到改善的锂复合氧化物及其制造方法。

技术领域

本发明涉及锂复合氧化物及其制造方法，尤其涉及将锂复合氧化物与锂反应用金属化合物混合、搅拌、热处理，以在表面包含残留锂和锂降低用金属化合物反应形成的生成物，Ni³⁺的含量高于Ni²⁺含量，Ni³⁺/Ni²⁺之比大于1.5，从而在减少残留锂的同时，寿命特性及容量特性得到改善的锂复合氧化物及其制造方法。

背景技术

电池是使用可在阳极和阴极发生电化学反应的物质而产生电力的产品。上述电池中代表性的例如有通过在阳极及阴极锂离子插入/脱插使得化学势(chemical potential)变化生产电能的锂二次电池。

上述锂二次电池将可实现锂离子的可逆的插入/脱插的物质用作阳极和阴极活性物质，且在上述阳极和阴极之间填充有机电解液或聚合物电解液制造而成。

作为锂二次电池的阳极活性物质使用锂复合金属化合物，例如开展对LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiMnO₂等复合金属氧化物的研究。

在上述阳极活性物质中，虽然LiCoO₂因寿命特性及充放电效率好而广泛被使用，但因结构稳定性弱，用作原料的钴的资源有限而非常昂贵，因此存在价格竞争力不好的缺点。

LiMnO₂、LiMn₂O₄等锂锰氧化物虽然具有热稳定性好，价格低廉的优点，但存在容量小，高温特性不好等问题。另外，LiNiO₂系阳极活性物质虽然表现出高放电容量的电池特性，但因Li和过渡金属之间的阳离子混排(cation mixing)问题，合成非常难，随之在输出(rate)特性方面存在很大的问题。

另外，根据上述阳离子混合的深化程度，产生大量的Li副产物，而因大部分Li副产物由LiOH及Li₂CO₃的化合物构成，从而存在在制造阳极浆料时发生凝胶(gel)化的问题和制造电极之后，随着充放电的进行产生气体的问题。残留Li₂CO₃通过增加电池的膨胀现象，不仅减少循环，而且会导致电池的膨胀。因此，需要能够解决上述问题的技术。

为解决上述问题，实施了对阳极活性物质用蒸馏水等水洗的水洗工艺，但实施水洗工艺时，虽然能够降低残留锂，但水洗会导致电化学性能的裂化。

发明内容

所要解决的课题

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种表面的Ni²⁺和Ni³⁺离子含量得到调节的锂复合氧化物。

本发明的的另一目的在于，提供一种在表面包含残留锂和锂降低用金属化合物反应形成的锂化合物的锂复合氧化物。

本发明的又一目的在于提供制造本发明的锂复合氧化物的制造方法。

课题解决方案

为达到上述目的，本发明提供一种表面的Ni²⁺和Ni³⁺离子含量得到调节的锂复合氧化物。本发明的锂复合氧化物，表面的Ni³⁺的含量高于Ni²⁺含量，Ni³⁺/Ni²⁺之比大于1.5。