[发明专利]锂离子二次电池用正极材料

说明书

在此公开的锂离子二次电池的正极中使用的正极材料具备：包含能够吸藏和释放锂离子的化合物的正极活性物质、配置在所述正极活性物质的至少部分表面的第1被覆物、以及配置在所述正极活性物质的至少部分表面的第2被覆物。其中，所述第1被覆物包含岩盐结构的镍氧化物，并且所述第2被覆物包含钛氧化物。

本申请根据2019年7月1日提出申请的日本专利申请第2019-123080号主张优先权，该申请的全部内容作为参照被引入本说明书中。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用正极材料。详细而言，涉及具备正极活性物质和被覆物的正极材料，该被覆物在该正极活性物质的表面含有镍氧化物和钛氧化物。

背景技术

锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池由于重量轻且能量密度高，因此近年来被很好地用作个人计算机、便携终端等所谓的便携式电源以及车辆驱动用电源。其中，锂离子二次电池由于电流密度和单位质量的电池容量高，所以特别是作为电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等车辆的驱动用高输出电源，期待日益普及。

根据目的对这种锂离子二次电池中含有的正极材料的结构进行了各种研究。例如专利文献1和专利文献2中，公开了与正极材料的结构有关的技术。

具体而言，例如JP2015-99646A中，公开了结构为在正极活性物质表面配置有与该正极活性物质不同的物质的正极材料。该专利文献中公开的正极活性物质(正极材料)中，构成该活性物质主体的锂过渡金属复合氧化物的粒子表面被Ti化合物被覆。而且，记载了通过Ti化合物的被覆，提高了该正极活性物质的输出特性。

另外，JP2007-273108A中，在特定条件下对由锂镍复合氧化物构成的正极活性物质进行水洗处理。而且，记载了通过水洗处理充分地除去附着在表面的杂质或副生成物，所以该正极活性物质的热稳定性优异。

发明内容

然而，锂离子二次电池的输出特性容易根据使电池工作的温度条件而降低。例如，特别是在低于0℃的低温条件下，电解质(电解液和固体电解质)中的锂离子迁移率与常温状态相比可能降低。这样，在充放电时，锂离子恐怕不会向正极活性物质的表面充分供给。由此，阻碍了锂离子二次电池中的电池反应的顺利进行，上述低温条件下的锂离子二次电池的输出特性有时会显著降低。例如，在寒冷地区(例如冬季的最低温度低于-10℃的地区)使用锂离子电池的情况下，希望提高锂离子二次电池的低温输出特性的技术。

但是，上述专利文献中公开的技术没有设想在上述低温条件下使电池工作的情况。即，可以说通过这些专利文献中公开的技术，难以提供即使在上述低温条件下也能实现优异输出特性的锂离子二次电池。另外，如JP2007-273108A中记载的那样，如果水洗正极活性物质，则根据条件，正极活性物质与水会反应，有时生成氧化物(例如过渡金属氧化物)。如果存在这样的氧化物，则恐怕会妨碍锂离子在正极活性物质中的脱离/插入。尤其可能成为降低低温输出特性的主要原因之一。

因此，本发明是鉴于上述状况而提出的，其目的在于提供一种能够实现优异的电池性能(例如低温输出特性等)的结构的正极材料。并且，本发明的另一目的是提供一种具备这样的正极材料的锂离子二次电池。

在此公开的在锂离子二次电池的正极中使用的正极材料，具备：包含能够吸藏和释放锂离子的化合物的正极活性物质、配置在上述正极活性物质的至少部分表面的第1被覆物、以及配置在上述正极活性物质的至少部分表面的第2被覆物。其中，上述第1被覆物包含岩盐结构的镍氧化物，并且上述第2被覆物包含钛氧化物。

根据该结构的正极材料，能够提高锂离子二次电池的低温输出特性。

另外，在此公开的锂离子二次电池的正极中使用的正极材料的一优选方式中，上述镍氧化物是由NiO和Ni_1-δO(其中，δ是满足0δ1的实数)表示的镍氧化物。