[发明专利]正极活性物质及电池

说明书

正极活性物质包含含有具有六方晶系结构的复合氧化物的正极活性物质颗粒。复合氧化物含有Li、Co、及从由Ni、Fe、Pb、Mg、Al、K、Na、Ca、Si、Ti、Sn、V、Ge、Ga、B、As、Zr、Mn及Cr组成的组中选择的至少一种元素M1，至少一种元素M1存在于正极活性物质颗粒的表面。正极活性物质颗粒的表面的Co量与至少一种元素M1的总量的原子比(至少一种M1的总量/Co量)为0.6以上且1.3以下。拉曼光谱中的六方晶系结构的A_1g振动模式的峰的半峰宽为10cm^‑1以上且17cm^‑1以下。拉曼光谱中的六方晶系结构的A_1g振动模式的峰强度IA_1g‑H与六方晶系结构的E_g振动模式的峰强度IE_g的峰强度比IA_1g‑H/IE_g为1.1以上且1.9以下。

技术领域

本发明涉及正极活性物质及电池。

背景技术

研究了通过针对以往使用的正极活性物质弄清实用界限，将实用范围扩大至紧邻该界限，从而实现电池的高容量化及高能量密度化。例如近年来推进了如下内容的开发，即：通过提高钴酸锂(LiCoO₂)的使用电位上限(即通过电池的高充电压化)，从而使更多的锂嵌入、脱嵌来提高充放电容量。

另外，正极活性物质颗粒表面的晶体结构由于对电池反应影响较大，因此关于颗粒表面的晶体结构进行了各种研究。在专利文献1中，研究了如下技术，即：通过利用拉曼光谱对钴酸锂的结构变化进行分析来预测循环寿命特性及充放电特性，从而提供具有一定的性能的钴酸锂。

专利文献1：日本特开2005-44785号公报

发明内容

近年来，希望兼顾充放电循环特性及保存特性。特别是在提高使用电位上限并反复充放电的情况下，产生了如下课题，即：伴随着Li吸取量的增大而易使正极活性物质与电解液的界面上的反应性提高，在充电时正极活性物质、电解液易劣化，充放电循环特性及保存特性的下降变得显著。

在专利文献1记载的技术中，也难以兼顾充放电循环特性及保存特性，希望可兼顾上述特性。

本发明的目的在于提供能够兼顾充放电循环特性及保存特性的正极活性物质及电池。

为了解决上述课题，第一发明为一种正极活性物质，包含正极活性物质颗粒，所述正极活性物质颗粒含有具有六方晶系结构的复合氧化物，复合氧化物含有Li、Co、以及从由Ni、Fe、Pb、Mg、Al、K、Na、Ca、Si、Ti、Sn、V、Ge、Ga、B、As、Zr、Mn及Cr组成的组中选择的至少一种元素M1，至少一种元素M1存在于正极活性物质颗粒的表面，正极活性物质颗粒的表面的Co量与至少一种元素M1的总量的原子比(至少一种元素M1的总量/Co量)为0.6以上且1.3以下，拉曼光谱中的六方晶系结构的A_1g振动模式的峰的半峰宽为10cm^-1以上且17cm^-1以下，拉曼光谱中的六方晶系结构的A_1g振动模式的峰强度IA_1g-H与六方晶系结构的E_g振动模式的峰强度IE_g的峰强度比IA_1g-H/IE_g为1.1以上且1.9以下。

在第一发明中，“正极活性物质颗粒的表面”是指距正极活性物质颗粒的最外层表面深度5nm以下的区域。

第二发明是具备含有上述正极活性物质的正极、负极、及电解质的电池。

根据本发明，能够兼顾充放电循环特性及保存特性。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的正极活性物质的构成的一个例子的剖视图。