二次电池用正极活性物质及二次电池的制作方法

本发明涉及二次电池用正极活性物质及二次电池。

背景技术：

1、由于二次电池，尤其是锂离子二次电池具有高输出且高能量密度，因此期待其用作小型民生用途、电力储存装置和电动汽车的电源。作为锂离子二次电池的正极活性物质，使用锂和过渡金属(例如钴)的复合氧化物。通过将钴的一部分置换为镍，从而能够实现高容量。

2、而近年来，基于高能量密度的要求，以岩盐结构的li1+xmn1-xo2为基础的li过量型锂金属复合氧化物备受关注。

3、在专利文献1中公开了一种正极活性物质，该正极活性物质包含具有属于空间群fm-3m的晶体结构、且以组成式li1+xnbymezapo2(me为包含fe和/或mn的过渡金属，0＜x＜1，0＜y＜0.5，0.25≤z＜1，a为除nb、me以外的元素，0≤p≤0.2，其中，排除li1+pfe1-qnbqo2且0.15＜p≤0.3、0＜q≤0.3的情况)表示的锂过渡金属复合氧化物。

4、现有技术文献

5、专利文献1:日本专利第6197029号说明书

技术实现思路

1、如专利文献1所记载的那样的以岩盐结构的li1+xmn1-xo2为基础的锂金属复合氧化物存在平均放电电压低的倾向。另外，放电电压的分布广，实际无法使用的容量多。因此，无法实现所期待程度的高容量化，尚有改善的余地。

2、鉴于此，本发明一方面涉及一种二次电池用正极活性物质，该二次电池用正极活性物质包含具有以属于空间群fm-3m的岩盐结构为基础的晶体结构的锂金属复合氧化物，所述锂金属复合氧化物包含cu、以及除li和cu以外的过渡金属元素m1。

3、本发明的另一方面涉及一种二次电池，该二次电池具备正极、负极、电解质以及夹在所述正极和所述负极之间的分隔件，所述正极包含上述二次电池用正极活性物质。

4、根据本发明，能够使岩盐结构的锂金属复合氧化物的平均放电电压升高，因此易于实现高能量密度的二次电池。

技术特征：

1.一种二次电池用正极活性物质，其包含具有以属于空间群fm-3m的岩盐结构为基础的晶体结构的锂金属复合氧化物，

2.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性物质，其中，所述过渡金属元素m1包含mn，

3.根据权利要求1或2所述的二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属复合氧化物在所述晶体结构中的阳离子点位具有空位。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属复合氧化物包含氟。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属复合氧化物由组成式liamnbcuca2do2-efe表示，式中，a2为除li、mn、cu、o和f以外的至少1种元素，满足0＜a≤1.35、0.4≤b≤0.9、0＜c≤0.2、0≤d≤0.2、0≤e≤0.66、1.75≤a+b+c+d≤2。

6.根据权利要求5所述的二次电池用正极活性物质，其中，在所述锂金属复合氧化物中，所述元素a2包含选自由ni、fe、co、al、sn、nb、mo、bi、v、cr、y、zr、zn、na、k、ca、mg、pt、au、ag、ru、ta、p、w、ge、si、ga、la、ce、pr、sm、eu、dy和er组成的组中的至少1种。

7.根据权利要求6所述的二次电池用正极活性物质，其中，在所述锂金属复合氧化物中，所述元素a2包含选自由ni、sn、w、ge、fe、ta、p、al和zn组成的组中的至少1种。

8.一种二次电池，其具备正极、负极、电解质以及夹在所述正极和所述负极之间的分隔件，

技术总结
使用以下二次电池用正极活性物质，该二次电池用正极活性物质包含具有以属于空间群Fm‑3m的岩盐结构为基础的晶体结构的锂金属复合氧化物。锂金属复合氧化物包含Cu、以及除Li和Cu以外的过渡金属元素M<supgt;1</supgt;。优选锂金属复合氧化物由组成式Li<subgt;a</subgt;Mn<subgt;b</subgt;Cu<subgt;c</subgt;A<supgt;2</supgt;<subgt;d</subgt;O<subgt;2‑e</subgt;F<subgt;e</subgt;(其中，A<supgt;2</supgt;为除Li、Mn、Cu、O和F以外的至少1种元素，满足0＜a≤1.35、0.4≤b≤0.9、0＜c≤0.2、0≤d≤0.2、0≤e≤0.66、1.75≤a+b+c+d≤2)表示。

技术研发人员：张晋,池内一成,日比野光宏,名仓健祐
受保护的技术使用者：松下知识产权经营株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13