覆盖，所W含裡过渡金属氧化物的颗粒表面的裡离子的吸藏、释 放性能降低且输出特性降低。如果考虑到运样的情况，错化合物的平均粒径更优选为lOnm W上且3000nmW下。
[0079] 使上述错存在于含裡过渡金属氧化物的表面的方法没有特别限制，具体而言，可 举出：与裡化合物、过渡金属氧化物一同混合错化合物并进行烧结的方法;在分散了含裡过 渡金属氧化物的溶液中，混合溶解了错盐的水溶液的方法;在制作正极浆料时投入错化合 物的方法等。若考虑到工艺方面，则更优选为与裡化合物、过渡金属氧化物一同混合错化合 物并进行烧结的方法或者在制作正极浆料时投入错化合物的方法。
[0080] 错元素相对于含裡过渡金属氧化物中的除裡W外的金属的总摩尔量的比例优选 为0.001摩尔％ W上且2.0摩尔％ W下。若该比例低于0.001摩尔％，则存在于含裡过渡金属 氧化物的表面的错不能充分发挥其效果，相反若该比例超过2.0摩尔％，则会出现含裡过渡 金属氧化物的颗粒表面的裡离子透过性变低、输出特性降低的情况。
[0081] 需要说明的是，上述的含裡过渡金属氧化物也可进而含有选自由儀、侣、铁、铭、 饥、铁、铜、锋、妮、钢、错、锡、鹤、钢和钟组成的组中的至少一种，其中优选含有侣。作为被优 选使用的含裡过渡金属氧化物的具体例子，可举出LiNio.9Coo.i〇2、LiNio.9Mn〇.i〇2、 11化日.此0日.日日胞日.日日〇2、^化日.9此0日.日日41日.日日〇2等。可更优选举出儀钻儘酸裡、儀钻侣酸裡。另 夕h含裡过渡金属氧化物也可W为一部分的氧被氣等置换的物质。
[0082] 在上述的裡氧化物中，特别是优选通式:LiaNixCoyAlz02(其中，0.9如。.2,0.89 < x< l，0<y+z <0.11，0<y、0<z)。进而优选为0.89 <x< 0.98,进而优选为0.89 <x< 0.95，更优选为0.89 < X < 0.91。
[0083] (其他事项）
[0084] (1)非水电解质的溶剂没有特别限制，可W使用在非水电解质二次电池中一直W 来所使用的溶剂。例如可W使用:碳酸亚乙醋、碳酸亚丙醋、碳酸亚下醋、碳酸亚乙締醋等环 状碳酸醋，碳酸二甲醋、碳酸甲乙醋、碳酸二乙醋等链状碳酸醋，乙酸甲醋、乙酸乙醋、乙酸 丙醋、丙酸甲醋、丙酸乙醋、丫-下内醋等含醋基的化合物;丙横酸内醋等含横基的化合物； 1，2-二甲氧基乙烧、1，2-二乙氧基乙烧、四氨巧喃、1，2-二嗯烧、1，4-二嗯烧、2-甲基四氨巧 喃等含酸基的化合物;T腊、戊腊、正庚腊、T二腊、戊二腊、己二腊、庚二腊、1，2,3-丙立甲 腊、1，3,5-戊Ξ甲腊等含腊基的化合物;二甲基甲酯胺等含酷胺基的化合物等。特别优选使 用它们的一部分Η被F取代的溶剂。另外，可W将它们单独或多个组合使用，特别优选为环状 碳酸醋和链状碳酸醋组合的溶剂，进而在它们中组合了少量含腊基的化合物、含酸基的化 合物而得到的溶剂。
[0085] 另外，作为非水电解质的非水系溶剂也可W使用离子性液体，在此情况下，阳离子 种类、阴离子种类没有特别限制，但从低粘度、电化学稳定性、疏水性的观点出发，特别优选 使用化晚鐵阳离子、咪挫鐵阳离子、季锭鐵阳离子作为阳离子，使用含氣酷亚胺系阴离子作 为阴离子的组合。
[0086] 进而，作为用于上述的非水电解质的溶质，可W使用一直W来在非水电解质二次 电池中常用的已知的裡盐。而且，作为运样的裡盐，可W使用含有P、B、F、0、S、N、C1中的一种 W 上的元素的裡盐，具体而言，可 W使用 LiPF6、LiBF4、LiC 的 S〇3、LiN(FS〇2)2、LiN(CF3S〇2)2、 LiN(C2F5S〇2)2、LiN(CF3S〇2)(C4F9S〇2)、LiC(C2F5S〇2)3、LiAsF6、LiCl〇4 等裡盐及它们的混合 物。特别是，为了提高非水电解质二次电池的高倍率充放电特性，优选使用LiPFs。
[0087] 另外，作为溶质，也可W使用将草酸根配位基作为阴离子的裡盐。作为该将草酸根 配位基作为阴离子的裡盐，除了 LiBOB[二草酸棚酸裡]W外，还可W使用具有中屯、原子配位 有C2〇42^的阴离子的裡盐，例如由Li[M(C204)xRy](式中，Μ为选自过渡金属、元素周期表的 II Ib族、IVb族、Vb族的元素，R为选自面素、烷基、面代烷基中的基团，X为正整数，y为0或正 整数。）表示的裡盐。具体而言，有Li[P(C2化)3]等。其中，为了即使在高溫环境下也可在负极 的表面形成稳定的覆膜，最优选使用LiBOB。需要说明的是，上述溶质不仅可W单独使用，也 可混合巧巾W上使用。另外，对溶质的浓度没有特别限制，但优选为每升非水电解液为0.8~ 1.7摩尔。进而，在需要W大电流下进行放电的用途中，上述溶质的浓度优选为每升非水电 解液为1.0~1.6摩尔。
[0088] (2)作为负极活性物质，只要是能够可逆地吸藏、释放裡的负极活性物质则没有特 别限制，例如可W使用碳材料、与裡合金化的金属或合金材料、金属氧化物等。需要说明的 是，从材料成本的观点出发，负极活性物质优选使用碳材料，例如可W使用天然石墨、人造 石墨、中间相渐青基碳纤维(MCF)、中间相碳微球(MCMB)、焦炭、硬碳等。特别是，从改善高倍 率充放电特性的观点出发，作为负极活性物质，优选使用由低结晶性碳覆盖石墨材料的碳 材料。
[0089] (3)作为分隔件，可W使用一直W来所使用的分隔件。具体而言，不仅可W使用由 聚乙締制成的分隔件，而且也可W使用在聚乙締的表面形成有由聚丙締形成的层的分隔 件、在聚乙締的分隔件的表面涂布有芳绝系树脂等的分隔件。
[0090] (4)在正极与分隔件的界面、或负极与分隔件的界面，可W形成一直W来所使用的 含有无机物的填料的层。作为该填料，可W使用一直W来所使用的将铁、侣、娃、儀等单独或 多个使用的氧化物、憐酸化合物，或它们的表面被氨氧化物等处理了的物质。另外，上述填 料层的形成可W使用在正极、负极或分隔件直接涂布含填料浆料而形成的方法，将由填料 形成的片粘贴至正极、负极或分隔件的方法等。
[009。产业上的可利用性
[0092]本发明的一个实施方式可期待开展到例如便携电话、笔记本电脑、智能手机等移 动数据终端的驱动电源，电动汽车、皿V、电动工具之类的适于高输出的驱动电源，蓄电相关 的电源。
[009引附图标记说明
[0094] 10 Ξ电极式试验电池
[0095] 11工作电极
[0096] 12对电极
[0097] 13参比电极 [009引14非水电解液
【主权项】
1. 一种非水电解质二次电池用正极活性物质，在具有层状结构且作为过渡金属至少含 有Ni的含锂过渡金属氧化物中，Ni元素相对于该含锂过渡金属氧化物中的除锂以外的金属 元素的总摩尔量的比例为89摩尔％以上，并且在所述含锂过渡金属氧化物的表面存在锆化 合物。2. 根据权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中，所述含锂过渡金 属氧化物由通式:LiaNixMi-x〇2表示，通式中，0.9<a< 1·2,0·89<χ，Μ为选自Co、Mn、Al中的 至少1种元素。3. 根据权利要求1或2所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中，所述锆化合 物为氧化锆。4. 根据权利要求1~3的任一项所述的非水电解质二次电池用正极活性物质，其中，所 述含锂过渡金属氧化物在4.15V(vsLi/Li+)以上的电位下发生相转变。5. -种非水电解质二次电池，其具备:使用了权利要求1~4的任一项所述的非水电解 质二次电池用正极活性物质的正极、负极和含有腈化合物的非水电解液。6. 根据权利要求5所述的非水电解质二次电池，其中，所述腈化合物为己二腈。
【专利摘要】本发明提供一种兼顾高容量和高输出化的非水电解质二次电池用正极活性物质以及使用其的非水电解质二次电池。本发明的非水电解质二次电池用正极活性物质如下：在具有层状结构且作为过渡金属至少含有Ni的含锂过渡金属氧化物中，Ni元素相对于该含锂过渡金属氧化物中的除锂以外的金属元素的总摩尔量的比例为89摩尔％以上，并且在前述含锂过渡金属氧化物的表面存在锆化合物。
【IPC分类】H01M4/62, H01M10/0567, H01M4/36, H01M10/052, H01M4/505, H01M4/525
【公开号】CN105493321
【申请号】CN201480048106
【发明人】滝尻学, 柳田胜功, 小笠原毅, 长田薫
【申请人】三洋电机株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
【公告号】US20160204414, WO2015045340A1