[发明专利]锂离子二次电池

说明书

本发明的课题在与提供一种倍率特性优良、即使反复高速充放电、充放电容量的下降也少的锂离子二次电池。本发明的锂离子二次电池具有：含正极活性物质的正极、含负极活性物质的负极及非水电解质。正极活性物质为锂过渡金属氧化物及含锂过渡金属磷酸化合物。负极活性物质为有机硫系电极活性物质。优选锂过渡金属氧化物为锂钴系氧化物或锂镍系氧化物。优选正极活性物质中所含的磷的摩尔数相对于过渡金属的总摩尔数的比为0.0001～0.2。

技术领域

本发明涉及一种具有含正极活性物质的正极、含负极活性物质的负极及非水电解质的锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池由于其小型、轻量、且能量密度高、高容量、能反复充放电，而被广泛用作便携用个人电脑、手提式摄像机、信息终端等便携电子设备的电源。另外，从环境问题的观点考虑，正在进行使用了非水电解质二次电池的电动汽车、或在部分动力中利用了电力的混合动力车的实用化。

由于非水电解质二次电池的特性依赖于作为其构成部件的电极、隔膜、电解质等，因此盛行进行各构成部件的研究开发。在电极中，与粘结剂、集电体等一样，电极活性物质也是重要的，因此也盛行进行电极活性物质的研究开发。

通过在非氧化性气氛下对有机化合物与硫的混合物进行热处理而得到的有机硫系电极活性物质，作为具有大的充放电容量、伴随着反复充放电的充放电容量下降小的电极活性物质而被已知(例如，参照专利文献1～12)。研究了将有机硫系电极活性物质作为正极活性物质，也研究了以锂锰系复合氧化物为正极活性物质、以有机硫系电极活性物质为负极活性物质的锂离子二次电池(例如，参照专利文献9)。但是，在以锂锰系复合氧化物为正极活性物质、以有机硫系电极活性物质为负极活性物质的锂离子二次电池中，倍率特性不充分，存在反复高速充放电时充放电容量下降的问题。例如，在汽车用途的二次电池中，要求不仅能在短时间内充电，而且由于为了在出发时能快速加速而临时需要大电流，因此需要倍率特性优良的二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-151550号公报

专利文献2：US8940436

专利文献3：日本特开2011-028948号公报

专利文献4：日本特开2011-170991号公报

专利文献5：日本特开2012-099342号公报

专利文献6：日本特开2012-150933号公报

专利文献7：日本特开2012-150934号公报

专利文献8：WO2012/114651号

专利文献9：US2014134485

专利文献10：US10008722

专利文献11：US2018072665

专利文献12：US2018065927

发明内容

本发明的目的在于提供一种倍率特性优良、即使反复高速充放电、充放电容量的下降也小的锂离子二次电池。

本发明的发明人对上述问题进行深入研究的结果发现，在正极活性物质为锂过渡金属氧化物、负极活性物质为有机硫系电极活性物质的锂离子二次电池中，通过作为正极活性物质并用含锂过渡金属磷酸化合物，能够解决上述问题，从而完成本发明。

即，本发明涉及一种锂离子二次电池，其具有：含正极活性物质的正极、含负极活性物质的负极及非水电解质，其特征在于，正极活性物质包含锂过渡金属氧化物及含锂过渡金属磷酸化合物，负极活性物质为有机硫系电极活性物质。

具体实施方式