非水电解质二次电池用正极材料及非水电解质二次电池的制作方法

专利名称：：非水电解质二次电池用正极材料及非水电解质二次电池的制作方法
技术领域：
：本发明涉及通过不夹有绝缘膜直接将活性层用晶片和支持基板用晶片贴合，并将活性层用晶片制成薄膜而形成的贴合晶片的制造方法。
背景技术：
：贴合晶片通常是指贴合SOI(SiliconOnInsulator,绝缘体上硅)晶片。作为贴合晶片的制造方法，例如有下述方法。非专利文献1(UCS半导体基盘技术研究会编集，"silicon的科学(V!J3y0科学)"，林式会社y7，吖X公司，1996年6月28日，p459-462)所公开的方法(研磨抛光法)中，将未氧化的支持基板用晶片和氧化的活性层用晶片贴合后，对氧化的活性层用晶片表面实施研磨抛光，由此薄膜化为所要求厚度。专利文献l(日本特开平5-211128号公报)中所公开的离子注入分离法具有下述工序将氢或氦等轻元素离子注入活性层用晶片的规定深度的位置形成离子注入层的工序；夹着绝缘膜将上述活性层用晶片贴合于支持基板用晶片的工序；在上述离子注入层进行剥离的工序；将通过剥离暴露的活性层部分进行薄膜化，形成规定膜厚的活性层的工序。此外，也可以通过所谓的智能剥离(smartcut(注册商标))法制造贴合晶片。作为用于下一代(次世代)之后的低耗电用装置的晶片，例如如专利文献2(日本特开2000-36445号公报)所公开，有在活性层用晶片和支持基板用晶片的界面不夹有绝缘膜的新型贴合晶片。该晶片作为在复合结晶面基板的制造工序的简化以及性能改善方面有利的晶片而被关注。专利文献2记栽的方法中，将具有自然氧化膜的晶片贴合后，使活性层用的晶片薄层化，然后进行热处理，由此形成不夹有绝缘膜的接合界面。但是，对于用上述专利文献2的方法制造的贴合晶片，在贴合晶片的制造工序(特别是热处理工序)中，贴合界面的自然氧化膜局部凝集，形成岛状的氧化物，存在这些岛状氧化物大量残留于贴合界面的问题。这些氧化物的存在导致装置特性变差，在装置制造工序中形成缺陷的充电终止电位(vs.Li/Li+)发热峰值温度rc)发热峰值高度(mW)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>图4显示的是实施例1和比较例1、3及5的30循环后的放电容贯的比较图。另外，图5显示的是实施例2和比较例2、4及6的30循环后的放电容量的比较图。从上述表13以及图45的结果很明显地看出，实施例1和实施例2各自与比较例1和比较例2相比，在初期放电容量和充放电循环特性方面比较出色，即使在提高了充电终止电压的情况下，也具有高放电容量密度，并能够很明显地抑制充放电循环特性的劣化。实施例1和实施例2分别与比较例3和比较例4相比，能够明白，其在初期放电容量和充放电循环特性方面出色，即使在提高了充电终止电压的情况下，也具有高放电容量密皮，并能够很明显地抑制充放电循环特性的劣化。根据比较例3和比较例4的结果，能够明白更应该优选在pH7以上进行处理。实施例1和实施例2分别与比较例5和比较例6相比，能够明白，其尤其在充放电循环特性方面出色，即使在提高了充电终止电压的情况下，也能够在保持充放电循环特性的同时，还确保有良好的热稳定性。实施例1和实施例2分别与比较例7和比较例8相比，能够明白，其尤其在循环特性方面出色，即使在提高了充电终止电压的情况下，也能够在保持充放电循环特性的同吋，还确保有良好的热稳定性。实施例1和实施例2使用，在正极活性物质的附近配置了作为Li离子传导体的Li3P04-Al203的正极材料。如参考实验1所示，虽然比较例1和2使用在正极活性物质表面附近配置了A1P04的正极材料，但是比起实施例1和实施例2，其初期放电容量也变低，充放电循环特性也下降。比较例7和8使用有在正极活性物质表面附近配置了作为Li离子传导体的Li3P04的正极材料，虽然其初期放电容量一样，但是与实施例1和2相比，其充放电循环特性下降。这样就能够明白，通过在正极活性物质的附近配置Li3P04-A1203，能够在保持初期放电容量的同时，还能够显著地提高充放电循环特性。并且，根据实施例1和比较例1的比较，能够知道，根据本发明，通过在正极活性物质附近配置Li3P04-A1203，即使在热稳定性上，也能够得到良好的结果。在实施例1和2中，得到了与现有的仅仅使用LiCo02作为正极活性物质的比较例5和比较例6大致相同程度的高放i乜容量。因此，能够明白，在正极活性物质的附近配置作为Li离子传导体的Li3P04-A1203，不会阻碍电解液和正极活性物质的反应，能够改善充放电循环特性和热稳定性。另外，能够认为，在本发明中，虽然将磷酸锂化合物和Ah03与卩三极活性物质混合，用作正极材料，但是即使在将本发明的磷酸锂化合物和八1203与负极活性物质混合，用作负极材料的情况下，也能够得到防止电解液的分解或活性物质的分解及洗提的效果。权利要求1.一种非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于其含有能够吸留、放出锂的正极活性物质、磷酸锂化合物和A1203。2.如权利要求1所述的非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于所述正极活性物质是以钮和过渡金属为主体的复合氧化物。3.如权利耍求1或2所述的非水电解质二次屯池用正极材料-，其特征在于所述正极活性物质是层状含锂的复合氧化物。4.如权利耍求13中任一项所述的非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于所述磷酸锂化合物是以LixPOy(1《x《4,l《y《4)表示的化合物。5.如权利要求4所述的非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于所述磷酸锂化合物是Li3P04。6.如权利要求15中任一项所述的非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于所述磷酸锂化合物和A1203附着在所述正极活性物质的表面。7.如权利要求16中任一项所述的非水电解质二次电池用正极材料，其特征在于所述磷酸锂化合物和Al203的合计量相对于所述正极活性物质，在10重量％以下。8.—种非水电解质二次电池，其特征在于，具备使用权利要求17中任一项所述的正极材料的正极、负极和非水电解质。9.一种非水电解质二次电池用正极材料的制造方法，其制造权利要求17中任一项所述的正极材料，其特征在于在含有磷酸化合物的pH7以上的水溶液中，添加铝化合物和锂化合物，由此，制备所述磷酸锂化合物和所述A1203。10.如权利耍求9所述的非水电解质二次屯池用正极材料的制造方法，其特征在于由含有氨的化合物来调整所述水溶液的pH。11.如权利要求9或10所述的非水电解质二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于在所述pH7以上的水溶液中添加所述铝化合物和所述鲤化合物之后，添加所述正极活性物质。12.如权利耍求9或10所述的非水电解质二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于在所述pH7以上的水溶液中添加所述正极活性物质后，添加所述铝化合物和所述锂化合物。13.如权利要求912中任一项所述的非水电解质二次电池用正极材料的制造方法，其特征在于在所述pH7以上的水溶液中添加所述铝化合物，合成A1P04，接着，添加所述锂化合物，用Li置换AlP04，由此，制备磷酸锂化合物和A1203。全文摘要本发明涉及非水电解质二次电池用正极材料及非水电解质二次电池。能够得到一种非水电解质二次电池用正极材料，以及使用该正极材料的非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池能够得到良好的热稳定性和高放电容量，并且显现良好的充放电循环特性。该非水电解质二次电池用正极材料的特征为其含有能够吸留、放出锂的正极活性物质(例如，层状含锂的复合氧化物)、Li₃PO₄等的磷酸锂化合物和Al₂O₃，优选在正极活性物质的附近配置磷酸锂化合物和Al₂O₃。文档编号H01M4/48GK101145609SQ200710154038公开日2008年3月19日申请日期2007年9月13日优先权日2006年9月13日发明者中村宏,千贺贵信,户出晋吾,板谷昌治申请人:三洋电机株式会社