[发明专利]非水电解质二次电池用正极活性物质和非水电解质二次电池

说明书

一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其包含：含有相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％以上的Ni的锂过渡金属复合氧化物，至少在该复合氧化物的颗粒表面存在有B。将粒径大于体积基准的70％粒径(D70)的颗粒作为第1颗粒、将粒径小于体积基准的30％粒径(D30)的颗粒作为第2颗粒时，第2颗粒中的B相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数的摩尔分数大于第1颗粒中的B相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数的摩尔分数。

技术领域

本公开涉及非水电解质二次电池用正极活性物质、和使用了该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，为了抑制由于充电状态的正极活性物质表面中电解质的分解所导致的气体的发生，公开了一种使硼酸化合物被粘于锂过渡金属复合氧化物的颗粒表面的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-40382号公报

发明内容

然而，锂离子电池等非水电解质二次电池中，使B以硼酸化合物等状态存在于锂过渡金属复合氧化物的颗粒表面时，虽然抑制电解质的分解，电池的耐热性改善，但电池的电阻值上升，速率特性会降低。专利文献1中公开的技术中，关于改善电池的耐热性与抑制速率特性的降低的兼顾，尚存在改良的余地。

本公开的目的在于，在包含高能量密度的正极活性物质的非水电解质二次电池中，兼顾改善电池的耐热性与抑制速率特性的降低。

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池用正极活性物质为如下正极活性物质，其包含：含有相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数为80摩尔％以上的Ni的锂过渡金属复合氧化物，至少在该复合氧化物的颗粒表面存在有B。将粒径大于体积基准的70％粒径(D70)的颗粒作为第1颗粒、将粒径小于体积基准的30％粒径(D30)的颗粒作为第2颗粒时，第2颗粒中的B相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数的摩尔分数大于第1颗粒中的B相对于除Li之外的金属元素的总摩尔数的摩尔分数。

作为本公开的一方式的非水电解质二次电池具备：包含上述正极活性物质的正极、负极和非水电解质。

根据作为本公开的一方式的正极活性物质，可以提供兼顾了改善耐热性、抑制速率特性的降低的非水电解质二次电池。

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剖视图。

具体实施方式

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：通过使粒径小的上述第2颗粒中的B的摩尔分数高于粒径大的上述第1颗粒中的B的摩尔分数，从而可以改善电池的耐热性，且抑制速率特性的降低。此处，第1颗粒和第2颗粒是锂过渡金属复合氧化物的一次颗粒集合而成的二次颗粒。具有高能量密度的高含Ni的锂过渡金属复合氧化物在充电时Ni的平均价数变高，因此，容易因与电解液发生副反应而分解电解质，对电池的耐热性造成不良影响。如专利文献1中记载，使B以硼酸化合物等状态存在于锂过渡金属复合氧化物的二次颗粒表面，从而可以抑制上述副反应，但电池的电阻会变大，因此，存在速率特性降低的问题。因而，通过调整粒径大的第1颗粒和粒径小的第2颗粒中的B的摩尔分数，提高每单位质量的表面积大的第2颗粒中的B的摩尔分数，从而可以有效地抑制与电解质的副反应，且通过降低第1颗粒中的B的摩尔分数，从而成功地降低锂过渡金属复合氧化物的整体中所存在的B的摩尔分数，抑制速率特性的降低。