[发明专利]锂镍复合氧化物及锂镍复合氧化物的制造方法

说明书

提供一种锂镍复合氧化物，由通式Li_1+uNi_xCo_yA_sB_tO_2+α表示，其中，式子中的u、x、y、s、t及α满足0≤u＜0.3、0.03≤x≤0.93、0.03≤y≤0.50、0.04≤s≤0.6、0≤t＜0.1、0≤α＜0.3、x+y+s+t＝1，元素A是选自Mn及Al的一种以上的元素，元素B是选自Mg、Ca、Ti、V、Zr、Nb、Mo、Sr及W的一种以上的元素，Fe的含量小于10ppb，Cr的含量小于10ppb。

技术领域

本发明涉及一种锂镍复合氧化物及锂镍复合氧化物的制造方法。

背景技术

近年来，随着便携式电话及笔记本型个人计算机等便携式电子设备的普及，期待开发具有高能量密度的小型且轻量的二次电池。另外，作为以混合动力汽车为首的电动汽车用的电池，也期待开发高输出的二次电池。作为满足此类需求的非水电解质二次电池，存在锂离子二次电池。

锂离子二次电池由负极、正极、电解液等构成，对于负极及正极的活性物质，使用能够使锂脱出和嵌入的材料。

对于使用锂复合氧化物、特别是合成比较容易的锂钴复合氧化物作为正极材料的锂离子二次电池，由于能够获得4V级的较高的电压，因此期待将其用作具有高能量密度的电池，其应用化正在进展。对于使用锂钴复合氧化物的电池，至今已经进行了大量的为了获得优异的初始容量特性或循环特性的开发，并已经获得了各种成果。

然而，由于锂钴复合氧化物使用价格昂贵的钴化合物作为原料，因此使用该锂钴复合氧化物的电池的每单位容量的单价较镍氢电池大幅升高，可适用的用途被极大限制。

因此，对于便携式设备用的小型二次电池、或者蓄电用或电动汽车用等的大型二次电池来说，非常期待能够降低正极材料的成本，并能够制造更廉价的锂离子二次电池，可以说其实现在工业上具有重大意义。

作为锂离子二次电池用活性物质的新的材料，可以举出使用了比钴更廉价的镍的锂镍复合氧化物。该锂镍复合氧化物由于显示出比锂钴复合氧化物更低的电化学势，因此难以引起因电解液的氧化而分解的问题，能够期待更高的容量，并显示出与锂钴复合氧化物等钴系同样高的电池电压，因而正在积极地进行开发。

然而，在以仅纯粹由镍所合成的锂镍复合氧化物作为正极材料来制作锂离子二次电池的情况下，存在与钴系相比循环特性较差、以及因在高温环境下使用或保存使得电池性能较易受损的缺点。因此，通常已知以钴或铝来取代一部分镍的锂镍复合氧化物。

例如在专利文献1中，举出了由Li_xNi_yQ_(1-y)O₂(在式子中，x及y分别表示满足0＜X≤1.2、0.5≤Y≤1的数字。Q表示选自由Co、Al、Mg、Ga、Ti及Ca构成的群组的至少一种金属)表示的锂镍复合氧化物等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-183029号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，对于锂离子二次电池近年来寻求其性能的进一步提高，例如寻求提高其热稳定性。

并且，本发明的发明人发现：在使用锂镍复合氧化物作为正极材料的锂离子二次电池的情况下，锂镍复合氧化物中所包含的作为磁性金属的Fe、Cr的含量会对其热稳定性产生较大的影响。

因此，鉴于上述现有技术所具有的问题，本发明的一个方面的目的在于提供一种锂镍复合氧化物，其对作为磁性金属的Fe、Cr的含量进行了抑制。

用于解决问题的手段