锂金属复合氧化物、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

本发明专利技术涉及锂金属复合氧化物，其是具有层状结构的锂金属复合氧化物，其中，其至少含有Li、Ni和元素X，上述元素X是选自Co、Mn、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，当量球直径为1.0μm以上的一次颗粒的平均三维颗粒凹凸度为1.91以上且小于2.9。且小于2.9。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂金属复合氧化物、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


[0001]本专利技术涉及锂金属复合氧化物、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。
[0002]本申请基于2019年12月13日在日本申请的特愿2019
‑
225318号主张优先权，在此援引其内容。

技术介绍

[0003]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。锂二次电池具有具备正极活性物质的锂二次电池用正极。正极活性物质中使用锂金属复合氧化物。
[0004]公知的锂金属复合氧化物由一次颗粒凝聚而形成的二次颗粒构成。为了使锂二次电池高容量化、循环特性提高、充放电特性提高等使各种电池特性提升，一直在尝试对二次颗粒的形状进行设计。
[0005]例如，专利文献1记载了颗粒之中填满的实心类型的二次颗粒。
[0006]专利文献1记载了在颗粒的球形度高的情况下能够缓解由于嵌入、脱嵌锂离子而导致材料的体积变化从而导致材料劣化。专利文献1公开了在使用这样的二次颗粒的情况下循环特性变得良好。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：JP
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A
‑
2006
‑
114408

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的问题
[0011]然而，例如电动汽车用途等的车载用电池不仅要求容量高，还要求高功率即显示高放电速率特性。
[0012]在此，本说明书中，就放电速率特性来说，使用以0.2CA进行了恒流放电时的放电容量和以10CA进行了恒流放电时的放电容量，由下述式求出的10CA/0.2CA放电容量比率来表示。
[0013]10CA/0.2CA放电容量比率越高，则意味着放电速率特性越高、锂二次电池越显示高功率。
[0014]10CA/0.2CA放电容量比率(％)＝10CA下的放电容量/0.2CA下的放电容量
×
100
[0015]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于：提供放电速率特性高的锂金属复合氧化物、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。
[0016]用于解决问题的手段
[0017]即，本专利技术包括下述[1]～[10]的专利技术。
[0018][1]一种锂金属复合氧化物，其是具有层状结构的锂金属复合氧化物，其中，其至少含有Li、Ni和元素X，上述元素X是选自Co、Mn、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，当量球直径为1.0μm以上的一次颗粒的平均三维颗粒凹凸度为1.91以上且小于2.9。
[0019][2]根据[1]所述的锂金属复合氧化物，其中，当量球直径为1.0μm以上的上述一次颗粒的长径比的平均值是1.0～2.3。
[0020][3]根据[1]或[2]所述的锂金属复合氧化物，其中，在上述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为10％的点为SD
10
、以成为50％的点为SD
50
时，当量球直径为SD
10
～SD
50
的范围的一次颗粒的长径比的平均值为1.0～2.0。
[0021][4]根据[1]～[3]中任一项所述的锂金属复合氧化物，其中，在上述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为10％的点为SD
10
、以成为50％的点SD
50
、以成为90％的点为SD
90
时，当量球直径为SD
50
～SD
90
的范围的一次颗粒的长径比的平均值是当量球直径为SD
10
～SD
50
的范围的一次颗粒的长径比的平均值以下。
[0022][5]根据[1]～[4]中任一项所述的锂金属复合氧化物，其满足下述式(I)。
[0023]Li[Li
x
(Ni
(1
‑
y
‑
z
‑
w)
Co
y
Mn
z
X1
w
)1‑
x
]O2ꢀꢀꢀꢀ
(I)
[0024](式中，满足
‑
0.1≤x≤0.2、0≤y≤0.4、0≤z≤0.4、0≤w≤0.1和0＜y+z+w＜1，X1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。)
[0025][6]根据[1]～[5]中任一项所述的锂金属复合氧化物，其中，在上述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为50％的点为SD
50
时，SD
50
为1.5μm～10μm。
[0026][7]根据[1]～[6]中任一项所述的锂金属复合氧化物，其中，在上述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为10％的点为SD
10
、以成为50％的点为SD
50
、以成为90％的点为SD
90
时，(SD
90
‑
SD
10
)/SD
50
为0.30～0.87。
[0027][8]一种锂二次电池用正极活性物质，其含有[1]～[7]中任一项所述的锂金属复合氧化物。
[0028][9]一种锂二次电池用正极，其含有[8]所述的锂二次电池用正极活性物质。
[0029][10]一种锂二次电池，其具有[9]所述的锂二次电池用正极。
[0030]专利技术效果
[0031]根据本专利技术，能够提供放电速率特性高的锂金属复合氧化物、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。
附图说明
[0032]图1A是表示锂二次电池的一个例子的构成示意图。
[0033]图1B是表示锂二次电池的一个例子的构成示意图。
[0034]图2是表示全固态锂二次电池的一个例子的示意图。
具体实施方式
[0035]本说明书中，将金属复合化合物(Metal Composite Compound)在下面称为“MCC”，将锂金属复合氧化物(Lithium Metal Composite Oxide)在下面称为“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂金属复合氧化物，其是具有层状结构的锂金属复合氧化物，其中，其至少含有Li、Ni和元素X，所述元素X是选自Co、Mn、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，当量球直径为1.0μm以上的一次颗粒的平均三维颗粒凹凸度为1.91以上且小于2.9。2.根据权利要求1所述的锂金属复合氧化物，其中，当量球直径为1.0μm以上的所述一次颗粒的长径比的平均值是1.0～2.3。3.根据权利要求1或2所述的锂金属复合氧化物，其中，在所述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为10％的点为SD
10
、以成为50％的点为SD
50
时，当量球直径为SD
10
～SD
50
的范围的一次颗粒的长径比的平均值为1.0～2.0。4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂金属复合氧化物，其中，在所述一次颗粒的当量球直径的累积频率分布曲线中，当以整体为100％并以由当量球直径小侧起的累积频率成为10％的点为SD
10
、以成为50％的点SD
50
、以成为90％的点为SD
90
时，当量球直径为SD
50
～SD
90
的范围的一次颗粒的长径比的平均值是当量球直径为SD
10
～SD
50
的范围的一次颗粒的长径比的平均值以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂金属复合氧化物，其满足下述式(I)，Li[Li
x
(Ni

【专利技术属性】
技术研发人员：影浦淳一，松尾祥史，原秀作，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：