前驱体溶液、前驱体粉末、电极的制造方法以及电极技术

本发明专利技术提供一种被用于向活性物质的表面的被覆层的形成，并且能够适当地应用于充放电特性优异的二次电池的制造中的前驱体溶液，并提供一种能够适当地应用于充放电特性优异的二次电池的制造中的前驱体粉末、电极，而且，提供一种能够适当地应用于充放电特性优异的二次电池的制造中的电极的制造方法。本发明专利技术的前驱体溶液包含：有机溶剂；含氧酸锂盐，其对于所述有机溶剂显示出溶解性；贱金属化合物，其对于所述有机溶剂显示出溶解性，并且包含从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种贱金属。属。

【技术实现步骤摘要】
前驱体溶液、前驱体粉末、电极的制造方法以及电极


[0001]本专利技术涉及一种前驱体溶液、前驱体粉末、电极的制造方法以及电极。

技术介绍

[0002]高速充电(高充电率下的充电)、高输出、以及循环特性的提高在二次电池中是有所要求的。
[0003]尤其是，锂离子二次电池，由于具有能量密度较高、充放电效率优异、寿命较长、能够高速充放电、能够大电流放电、通用性较高等特征，因而与其它二次电池相比是有利的。
[0004]以往，在二次电池中，尤其是在锂离子二次电池中，如下情况会成为问题，即，在充放电时，在构成电极的活性物质的表面上生成副生成物，由于离子会从活性物质侧溶出，因而将给高速充放电或循环特性等特性带来不良影响。
[0005]作为解决这样的问题的技术，例如，在引用文件1中，具有关于使用水类的溶胶凝胶法而在作为正极活性物质的钴酸锂的表面上设置含镁氧化物的被膜的记载。在引用文件2中，具有关于在作为正极活性物质的钴酸锂的表面上设置含Al氧化物的被膜的记载。
[0006]然而，一方面要求能够实现今后的在更加高速的条件下的充放电等，而另一方面，在现有的技术中，又难以在活性物质表面上足够致密且均质地形成氧化物的被膜，从而难以满足上述那样的要求。
[0007]专利文献1：日本特开2019
‑
179758号公报
[0008]专利文献2：日本特开2017
‑
103024号公报

技术实现思路

[0009]本专利技术是为了解决上述课题而完成的，能够作为以下应用例来实现。
[0010]本专利技术应用例所涉及的前驱体溶液包含：
[0011]有机溶剂；
[0012]含氧酸锂盐，其对于所述有机溶剂显示出溶解性；
[0013]贱金属化合物，其对于所述有机溶剂显示出溶解性，并且包含从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种贱金属。
[0014]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体溶液中，在将满足下述组成式(1)的化学计量组成时的所述贱金属的含有率与锂的含有率的比率设为基准时，所述前驱体溶液中的所述锂的含有率相对于所述基准而为0.90倍以上且1.20倍以下。
[0015]LiMtO3…
(1)
[0016]其中，式(1)中的Mt为，从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种。
[0017]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体溶液中，所述贱金属化合物为，所述贱金属的含氧酸化合物、所述贱金属的乙酰丙酮盐、所述贱金属的醇盐中的至少一种。
[0018]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体溶液中，所述前驱体溶液中的水分量为300ppm以下。
[0019]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体溶液中，所述含氧酸锂盐为硝酸锂。
[0020]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体溶液中，所述有机溶剂为非水系，并且包含从由正丁醇、乙二醇单丁醚、乳酸丁酯、乳酸乙酯、丁二醇、异己二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、己烷、庚烷以及辛烷所组成的组中选择的一种或者两种。
[0021]另外，本专利技术的应用例所涉及的前驱体粉末由多个前驱体粒子构成，并且平均粒径为500nm以下，其中，所述多个前驱体粒子由包含如下无机物质的材料构成，所述无机物质包含Li、从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种贱金属、和含氧酸离子。
[0022]另外，本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体粉末包含对本专利技术的应用例所涉及的前驱体溶液实施加热处理而得到的多个前驱体粒子。
[0023]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的前驱体粉末中，平均粒径为500nm以下。
[0024]另外，本专利技术的应用例所涉及的电极的制造方法具有：
[0025]有机溶剂去除工序，其对本专利技术的应用例所涉及的前驱体溶液进行加热从而去除所述有机溶剂；
[0026]成形工序，其对包含经过所述有机溶剂去除工序而得到的多个前驱体粒子的组合物进行成形从而得到成形体；
[0027]烧成工序，其对所述成形体进行烧成，
[0028]向所述成形工序供给的所述组合物为，包含活性物质粒子的组合物。
[0029]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的电极的制造方法中，在所述有机溶剂去除工序和所述成形工序之间，进一步具有将从所述前驱体溶液中去除所述有机溶剂而得到的组合物中所包含的有机物去除的有机物去除工序。
[0030]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的电极的制造方法中，向所述成形工序供给的所述组合物为，除了包含所述前驱体粒子以外，还包含所述活性物质粒子的组合物。
[0031]另外，在本专利技术的其它应用例所涉及的电极的制造方法中，经过所述烧成工序而得到的所述电极中的所述活性物质的致密度为60％以上。
[0032]本专利技术的应用例所涉及的电极为，通过本专利技术的应用例所涉及的电极的制造方法而制造出的电极。
附图说明
[0033]图1为示意性地表示第一实施方式的锂离子二次电池的构成的概要立体图。
[0034]图2为示意性地表示第一实施方式的锂离子二次电池的结构的概要剖视图。
[0035]图3为示意性地表示第二实施方式的锂离子二次电池的构成的概要立体图。
[0036]图4为示意性地表示第二实施方式的锂离子二次电池的结构的概要剖视图。
[0037]图5为示意性地表示第三实施方式的锂离子二次电池的构成的概要立体图。
[0038]图6为示意性地表示第三实施方式的锂离子二次电池的结构的概要剖视图。
具体实施方式
[0039]以下，对本专利技术的优选的实施方式进行详细地说明。
[0040]1.前驱体溶液
[0041]首先，对本专利技术的前驱体溶液进行说明。
[0042]本专利技术的前驱体溶液为，在二次电池的电极中，在被覆正极活性物质、负极活性物质等活性物质的表面的材料的形成中使用的前驱体溶液、也就是活性物质被覆用材料的前驱体溶液。
[0043]并且，本专利技术的前驱体溶液包含：有机溶剂、对于所述有机溶剂显示出溶解性的含氧酸锂盐、和对于所述有机溶剂显示出溶解性并且包含从由Nb、Ta以及Sb组成的组中选择的至少一种贱金属的贱金属化合物。以下，有时将从由Nb、Ta以及Sb组成的组中选择的至少一种贱金属标记为“Mt”，而且，有时将含有Mt的贱金属化合物标记为“Mt化合物”。
[0044]通过上述这样的构成，从而在使用前驱体溶液而制造出的电极中，能够利用由Mt的金属酸锂盐构成的被覆材料而适当地对活性物质表面进行被覆，更具体而言，能够通过利用由Mt的金属酸锂盐构成的被覆材料而适当地防止产生非本意的间隙的情况，从而能够以较高的紧贴性致密且均质地被覆活性物质表面。尤其是，由于本专利技术的前驱体溶液包含含氧酸锂盐，从而能够使从前驱体溶液中去除有机溶剂而得到的固体成分的熔点降低，进而促进与Mt化合物的反应。由此，能够通过较低的温度、较短的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前驱体溶液，包含：有机溶剂；含氧酸锂盐，其对于所述有机溶剂显示出溶解性；贱金属化合物，其对于所述有机溶剂显示出溶解性，并且包含从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种贱金属。2.如权利要求1所述的前驱体溶液，其中，在将满足下述组成式(1)的化学计量组成时的所述贱金属的含有率与锂的含有率的比率设为基准时，所述前驱体溶液中的所述锂的含有率相对于所述基准而为0.90倍以上且1.20倍以下，LiMtO3…
(1)其中，式(1)中的Mt为，从由Nb、Ta以及Sb所组成的组中选择的至少一种。3.如权利要求1或2所述的前驱体溶液，其中，所述贱金属化合物为，所述贱金属的含氧酸化合物、所述贱金属的乙酰丙酮盐、所述贱金属的醇盐中的至少一种。4.如权利要求3所述的前驱体溶液，其中，所述前驱体溶液中的水分量为300ppm以下。5.如权利要求1至4中的任意一项所述的前驱体溶液，其中，所述含氧酸锂盐为硝酸锂。6.如权利要求1所述的前驱体溶液，其中，所述有机溶剂为非水系，并且包含从由正丁醇、乙二醇单丁醚、乳酸丁酯、乳酸乙酯、丁二醇、异己二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、己烷、庚烷以及辛烷所组成的组中选择的一种或者两种。7.一种前驱体粉末，其由多个前驱体粒子构成，并且平均粒径为500nm以下，其中，所述多个前驱体粒子由包含如下无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀧口宏志，山本均，寺冈努，藤岛健竜，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：