[发明专利]非水电解质二次电池

说明书

非水电解质二次电池中，正极包含含有Ni、Nb、和作为任意成分的Co的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质。锂过渡金属复合氧化物中的Ni的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％以上，Nb的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为0.35摩尔％以下，Co的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为5摩尔％以下。负极具有：包含负极活性物质的负极复合材料层、和形成于负极复合材料层的表面且含有Nb的覆膜。相对于负极复合材料层与覆膜的总质量，覆膜中的Nb的含量为10ppm～3000ppm。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池，特别涉及包含含有Ni的锂过渡金属复合氧化物作为正极活性物质的非水电解质二次电池。

背景技术

近年来，Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物作为高能量密度的正极活性物质备受关注。例如，专利文献1中公开了一种正极活性物质，其包含通式Li_xNi_1-y-z-v-wCo_yAl_zM¹_vM²_wO₂所示的锂过渡金属复合氧化物，式中，元素M¹为选自Mn、Ti、Y、Nb、Mo、W中的至少1种，元素M²至少为Mg、Ca。另外，专利文献2中公开了一种复合氧化物，其为含有Ni、Mn、Co的锂过渡金属复合氧化物，其中，含有选自Mo、W、Nb、Ta、Re中的至少1种。需要说明的是，由于Co昂贵，因此，要求削减其用量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-310181号公报

专利文献2：日本特开2009-289726号公报

发明内容

然而，Ni含量多的锂过渡金属复合氧化物中，如果减少Co的含量，则复合氧化物的结构不稳定化，变得容易在复合氧化物的颗粒表面引起与电解质的副反应。因此认为产生大量的电解质的分解物，在负极表面形成分解产物的覆膜，而使电池的充放电循环特性降低。需要说明的是，专利文献1、2中公开的技术关于循环特性尚有改良的余地。

本公开的目的在于，使用作为正极活性物质的Ni含量多、Co的含量少的锂过渡金属复合氧化物的非水电解质二次电池中，抑制伴随充放电的容量降低。

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：正极、负极和非水电解质，前述正极包含含有Ni、Nb、和作为任意成分的Co的锂过渡金属复合氧化物。前述锂过渡金属复合氧化物中的Ni的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％以上，Nb的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为0.35摩尔％以下，Co的含量相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为5摩尔％以下。前述负极具有：包含负极活性物质的负极复合材料层、和形成于前述负极复合材料层的表面且含有Nb的覆膜，相对于前述负极复合材料层与前述覆膜的总质量，前述覆膜中的Nb的含量为10ppm～3000ppm。

根据本公开的一方式，使用作为正极活性物质的Ni含量多、Co的含量少的锂过渡金属复合氧化物的非水电解质二次电池中，能够抑制伴随充放电的容量降低。本公开的非水电解质二次电池的充放电循环特性优异。

附图说明

图1为作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的截面图。

具体实施方式

如上述，认为：Ni含量多、Co的含量少的锂过渡金属复合氧化物的结构不稳定，因此，容易在颗粒表面引起与电解质的副反应，源自其而电池的充放电循环特性降低。本发明人等发现：通过使用含有特定量的Nb的锂过渡金属复合氧化物，从而在负极表面形成含有源自正极的Nb的优质的覆膜，由此，充放电循环特性得到改善。循环特性的改善效果在高电压下特别显著。