锂复合金属氧化物、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极以及锂二次电池制造技术

本发明专利技术的锂复合金属氧化物是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，其中，在取得上述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂复合金属氧化物、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极以及锂二次电池
本专利技术涉及锂复合金属氧化物、锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极以及锂二次电池。本申请基于2018年3月23日在日本申请的特愿2018-056857号主张优先权，在此援引其内容。
技术介绍
锂复合金属化合物被用作锂二次电池用正极活性物质。锂二次电池不仅已经在手机用途、笔记本电脑用途等的小型电源中进行实用化，而且在汽车用途、电力储存用途等的中型或大型电源中也正在推进实用化。为了进一步扩展锂二次电池的用途，正要求电池特性更优异的锂二次电池。例如，专利文献1从使循环特性提高的目的考虑记载了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其由多个一次颗粒凝聚而成的二次颗粒形成，并且示出一次颗粒的长径比的出现频率的分布曲线显示多峰性。就专利文献1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质来说，使长径比高的一次颗粒与长径比低的一次颗粒混杂在相同的二次颗粒内。专利文献1所述的非水电解质二次电池用正极活性物质以抑制由于一次颗粒向同轴方向膨胀而在一次颗粒之间的晶界面产生裂纹为目的。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/002158号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题就锂二次电池来说，要求提高在高电压下的充放电效率等提高电池特性。例如，就如专利文献1所述那样的正极活性物质来说，例如从在使上限电压为4.45V的高电压下得到高充放电效率的观点来考虑，其有很多改进的余地。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于：提供就在高电压下显示高首次充放电效率的锂二次电池来说有用的锂复合金属氧化物、使用了该锂复合金属氧化物的锂二次电池用正极活性物质、锂二次电池用正极以及锂二次电池。用于解决问题的手段即，本专利技术包括下述[1]～[11]的专利技术。[1]一种锂复合金属氧化物，其是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，其中，在取得上述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％。(在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒。上述中心部是在被上述二次颗粒的截面图像的外缘包围的图形中当将上述图形的面积设定成S时被以上述图形的重心位置为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分。r＝(S/π)0.5/2上述表面部是从上述图形除去了上述假想圆的部分。)[2]一种锂复合金属氧化物，其是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，其中，细长形状的上述一次颗粒在上述二次颗粒的表面部以从上述二次颗粒的中心向外侧放射状地排列的方式凝聚，存在于二次颗粒的中心部的上述标准一次颗粒的存在比例比存在于表面部的上述标准一次颗粒的比例低，在取得上述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％。(在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒。上述中心部是在被上述二次颗粒的截面图像的外缘包围的图形中当将上述图形的面积设定成S时被以上述图形的重心位置为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分。r＝(S/π)0.5/2上述表面部是从上述图形除去了上述假想圆的部分。)[3]根据[2]所述的锂复合金属氧化物，其中，存在于上述二次颗粒的中心部的上述标准一次颗粒的存在比例为20％以上且小于40％，存在于上述二次颗粒的表面部的上述标准一次颗粒的存在比例为40％～100％。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的锂复合金属氧化物，其中，在上述截面图像中，存在于二次颗粒的中心部的一次颗粒的长径比的平均值与存在于二次颗粒的表面部的一次颗粒的长径比的平均值之差为0.30～1.0。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的锂复合金属氧化物，其中，在上述截面图像中，存在于二次颗粒的表面部的一次颗粒的长径比的平均值为1.85～3.00。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的锂复合金属氧化物，其中，在上述截面图像中，存在于二次颗粒的中心部的一次颗粒的长径比的平均值为1.66～2.00。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的锂复合金属氧化物，其满足下述式(I)。Li[Lix(Ni(1-y-z-w)CoyMnzMw)1-x]O2(I)(-0.1≤x≤0.2，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，0≤w≤0.1，y+z+w＜1，M表示选自Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、B、Al、Ga、Ti、Zr、Ge、Fe、Cu、Cr、V、W、Mo、Sc、Y、Nb、La、Ta、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In和Sn中的一种以上的元素。)[8]根据[7]所述的锂复合金属氧化物，其中，上述式(I)中的x的范围满足0＜x≤0.2。[9]一种锂二次电池用正极活性物质，其包含[1]～[8]中任一项所述的锂复合金属氧化物。[10]一种锂二次电池用正极，其具有[9]所述的锂二次电池用正极活性物质。[11]一种锂二次电池，其具有[10]所述的锂二次电池用正极。专利技术效果根据本专利技术，能够提供当用作锂二次电池用正极活性物质时在高电压下具有高充放电效率的锂复合金属氧化物。附图说明图1A是表示本专利技术的锂二次电池的一个例子的构成示意图。图1B是表示本专利技术的锂二次电池的一个例子的构成示意图。图2是本专利技术的锂复合金属氧化物的二次颗粒截面的示意图。图3是用于对本说明书中的长径比进行说明的示意图。图4是未适用本专利技术的锂复合金属氧化物的二次颗粒截面的示意图。具体实施方式＜锂复合金属氧化物＞本实施方式是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物。二次颗粒为一次颗粒的凝聚体。本实施方式的锂复合金属氧化物包含标准一次颗粒。在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒。就本实施方式的锂复合金属氧化物来说，在取得上述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％。就本实施方式来说，“中心部”是在被上述截面的外缘包围的图形中当将上述图形的面积设定成S时被以上述图形的重心C为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分。即，2r相当于面积当量圆24的半径。r＝(S/π)0.5/2就本实施方式来说，“表面部”是从上述图形的截面除去了上述假想圆的部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂复合金属氧化物，其是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，其中，在取得所述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％，/n在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒，/n所述中心部是在被所述二次颗粒的截面图像的外缘包围的图形中当将所述图形的面积设定成S时被以所述图形的重心位置为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分，/nr＝(S/π)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180323 JP 2018-0568571.一种锂复合金属氧化物，其是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，其中，在取得所述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％，
在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒，
所述中心部是在被所述二次颗粒的截面图像的外缘包围的图形中当将所述图形的面积设定成S时被以所述图形的重心位置为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分，
r＝(S/π)0.5/2
所述表面部是从所述图形除去了所述假想圆的部分。


2.一种锂复合金属氧化物，其是包含一次颗粒凝聚而成的二次颗粒的锂复合金属氧化物，
其中，细长形状的所述一次颗粒在所述二次颗粒的表面部以从所述二次颗粒的中心向外侧放射状地排列的方式凝聚，
存在于二次颗粒的中心部的所述标准一次颗粒的存在比例比存在于表面部的所述标准一次颗粒的比例低，
在取得所述二次颗粒的截面图像并对截面图像进行了观察的情况下，存在于二次颗粒的中心部的标准一次颗粒的存在比例为20％～50％，存在于二次颗粒的表面部的标准一次颗粒的存在比例为30％～100％，
在此，标准一次颗粒为在二次颗粒的截面图像中所观察到的一次颗粒，并且是指长径比为2.0以上的一次颗粒，
所述中心部是在被所述二次颗粒的截面图像的外缘包围的图形中当将所述图形的面积设定成S时被以所述图形的重心位置为中心、以由下述式算出的r为半径的假想圆包围的部分，
r＝(S/π)0.5/2
所述表面部是从所述图形除去了所述假想圆的部分。


3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：长尾大辅，影浦淳一，前田裕介，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，株式会社田中化学研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP