[发明专利]非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法和非水系电解质二次电池及其制造方法

说明书

本发明提供一种抑制由暴露于大气而引起的电池特性的劣化，电池容量优异的非水系电解质二次电池用正极活性物质。一种非水系电解质二次电池用正极活性物质，其为包含通式(1)：Lisubgt;a/subgt;Nisubgt;1‑x‑y/subgt;Cosubgt;x/subgt;Msubgt;y/subgt;Osubgt;2+α/subgt;(其中，0.05≤x≤0.35，0≤y≤0.10，0.95≤a≤1.10，0≤α≤0.2，M为选自Mn、V、Mg、Mo、Nb、Ti、W和Al中的至少1种元素)所示的锂镍复合氧化物和Lisubgt;3/subgt;BOsubgt;3/subgt;的非水系电解质二次电池用正极活性物质，Lisubgt;3/subgt;BOsubgt;3/subgt;被覆锂镍复合氧化物的表面的至少一部分，正极活性物质中的硼的含量相对于正极活性物质整体为0.001质量％以上0.2质量％以下。

技术领域

本发明涉及非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法以及非水系电解质二次电池及其制造方法。

背景技术

近年来，伴随着手机、笔记本型个人电脑等便携电子设备的普及，要求开发具有高能量密度的小型且轻量的非水系电解质二次电池。此外，作为以混合动力汽车为代表的电动汽车用的电池，也要求开发高输出的二次电池。

作为满足这样的要求的非水系电解质二次电池，有锂离子二次电池。锂离子二次电池由负极、正极、非水系电解质等来构成，负极和正极的活性物质使用了能够将锂脱离和插入的材料。对于锂离子二次电池，现在正在积极地进行着研究、开发，其中，正极活性物质使用层状或尖晶石型的锂金属复合氧化物的锂离子二次电池获得4V级的高电压，因此作为具有高能量密度的电池，正在进行实用化。

作为迄今为止提出的主要的正极活性物质，可举出合成比较容易的锂钴复合氧化物(LiCoO₂)、使用与钴相比便宜的镍的锂镍复合氧化物(LiNiO₂)、锂镍钴锰复合氧化物(LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂)、使用锰的锂锰复合氧化物(LiMn₂O₄)等。

其中，在使用锂钴复合氧化物的二次电池中，迄今为止大量进行着用于获得优异的初始容量特性、循环特性的开发，已经获得了各种各样的成果。然而，锂钴复合氧化物使用原料昂贵的钴化合物，因此使用锂钴复合氧化物的情况下的二次电池的单位容量的单价与镍氢电池相比大幅提高。

由此，不仅对于便携电子设备用的小型二次电池，而且对于电力储存用、电动汽车用等的大型二次电池，对能够降低正极活性物质的成本，制造更便宜的锂离子二次电池的期待高，可以说其实现在工业上具有较大的意义。

作为锂离子二次电池用活性物质的其它材料，可举出使用与钴相比便宜的镍的锂镍复合氧化物，该锂镍复合氧化物显示与锂钴复合氧化物相比低的电化学势，因此因电解液的氧化导致的分解难以成为问题，能够期待更高容量，由于显示与钴系同样高的电池电压，因此积极地进行着开发。

然而，锂镍复合氧化物中，存在下述问题：大气中的水分与锂镍复合氧化物的表面发生反应，引起锂从结晶内部的抽出，从而成为容量降低、正极的反应电阻(正极电阻)增加的原因的正极活性物质的大气劣化易于加速这样的问题。其中，镍比率高的锂镍复合化合物中，虽然获得了高电池容量，但是与大气的反应性高，因此由大气引起的电池特性的劣化成为进一步的问题。因此在正极活性物质使用了锂镍复合氧化物的电池中，在其制造工序中，变得需要干燥室等特别的设备，导致妨碍市场扩大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-335278号公报

专利文献2：日本特开2012-089406号公报

发明内容

发明所要解决的课题