正极活性物质及其制造方法、正极材料和固体电池。一种锂离子电池用正极活性物质，在X射线衍射测定结果中，在2θ为64°以上且70°以下的范围存在3个以上的峰，并且，在2θ为15°以上且20°以下的范围存在1个峰，该正极活性物质归属于空间群Cmca。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及锂离子电池用正极活性物质、钠离子电池用正极活性物质、正极材料、固体电池以及锂离子电池用正极活性物质的制造方法。
技术介绍
1、具有选自o2型结构、t#2型结构和o6型结构之中的至少1种结构的正极活性物质直到高电位都是稳定的，因此在高电位区域的放充电中具有大的放充电容量。
2、在专利文献1中提出了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其是被用于非水电解质二次电池的正极活性物质，具有层状结构，且包含含锂过渡金属氧化物，所述含锂过渡金属氧化物中的过渡金属、氧和锂的主排列用o2结构表示，所述含锂过渡金属氧化物，在层状结构中的含锂过渡金属层中具有li、mn和元素m，且用组成通式lix[liα(mnamb)1-α]o2表示，在式中，0.5<x<1.1，0.1<α<0.33，0.67<a<0.97，0.03<b<0.33，m包含选自ni、mg、ti、fe、sn、zr、nb、mo、w和bi之中的至少一种元素。
3、另外，在专利文献2中提出了一种非水电解质二次电池用正极活性物质，其特征在于，在属于空间群p63mc的含锂层状氧化物lianabmco2±α(0.5≤a≤1.3，0≤b≤0.01，0.90≤c≤1.10，0≤α≤0.3，m＝选自锰、钴、镍、铁、铝、钼、锆、镁之中的至少一种元素)的电位p(v)为4.8≤p≤5.0(vs.li/li+)的范围内，在将锂和m的摩尔比例分别记为a、c且将c换算为1.0的情况下的a的摩尔比例处于0.08≤a≤0.12的范围。
4、在先技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本特开2014-186937号公报
7、专利文献2：日本特开2010-92824号公报
技术实现思路
1、具有选自o2型结构、t#2型结构和o6型结构之中的至少1种结构的正极活性物质，随着放充电，结构在o2型结构、t#2型结构和o6型结构之间变化。具体而言，从li的含量多的侧朝向li的含量少的侧，结构按照o2型结构、t#2型结构、o6型结构、o2型结构的顺序变化。伴随着该结构的变化，正极活性物质的体积大大地膨胀收缩，因此有时正极活性物质产生裂纹。如果那样的话，则电子的导电路径被寸断，反复进行放充电后的容量维持率容易降低。
2、因此，本公开的一实施方式要解决的课题是提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的锂离子电池用正极活性物质。
3、本公开的另一实施方式要解决的课题是提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的钠离子电池用正极活性物质。
4、本公开的另一实施方式要解决的课题是提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的正极材料。
5、本公开的另一实施方式要解决的课题是提供初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的固体电池。
6、本公开的另一实施方式要解决的课题是提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的正极活性物质的制造方法。
7、用于解决上述课题的手段包括以下的手段。
8、<1>一种锂离子电池用正极活性物质，
9、在x射线衍射测定结果中，在2θ为64°以上且70°以下的范围存在3个以上的峰，并且，在2θ为15°以上且20°以下的范围存在1个峰，
10、该正极活性物质归属于空间群cmca。
11、<2＞根据＜1>所述的锂离子电池用正极活性物质，其为用下述式1表示的化合物。
12、式1：lianabmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2
13、(在上述式1中，a、b、x、y、z、p、q和r是满足0≤a≤1、0≤b≤0.05、x+y+z＝1和0≤p+q+r≤0.20的数，m表示选自b、mg、al、k、ca、ti、cr、ga、zr、nb、mo和w之中的至少一种。)
14、<3>一种钠离子电池用正极活性物质，其为用下述式2表示的化合物。
15、式2：nacmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2
16、(在上述式2中，c、x、y、z、p、q和r是满足0.5≤c≤0.65、x+y+z＝1和0≤p+q+r≤0.20的数，m表示选自li、b、mg、al、k、ca、ti、cr、ga、zr、nb、mo和w之中的至少一种。)
17、<4>一种正极材料，包含<1>或<2>所述的锂离子电池用正极活性物质。
18、<5>一种固体电池，包含<1>或<2>所述的锂离子电池用正极活性物质。
19、<6>一种锂离子电池用正极活性物质的制造方法，具有将用下述式2表示的化合物中所含的na进行离子交换为li的工序。
20、式2：nacmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2
21、(在上述式2中，c、x、y、z、p、q和r是满足0.5≤c≤0.65、x+y+z＝1和0≤p+q+r≤0.20的数，m表示选自li、b、mg、al、k、ca、ti、cr、ga、zr、nb、mo和w之中的至少一种。)
22、根据本公开的一实施方式，能够提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的锂离子电池用正极活性物质。
23、根据本公开的另一实施方式，能够提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的钠离子电池用正极活性物质。
24、根据本公开的另一实施方式，能够提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的正极材料。
25、根据本公开的另一实施方式，能够提供初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的固体电池。
26、根据本公开的另一实施方式，能够提供能得到初次放电容量高、且反复进行放充电后的容量维持率高的电池的正极活性物质的制造方法。
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【技术保护点】
1.一种锂离子电池用正极活性物质，
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极活性物质，其为用下述式1表示的化合物，
3.一种钠离子电池用正极活性物质，其为用下述式2表示的化合物，式2：NacMnx-pNiy-qCoz-rMp+q+rO2
4.一种正极材料，包含权利要求1或2所述的锂离子电池用正极活性物质。
5.一种固体电池，包含权利要求1或2所述的锂离子电池用正极活性物质。
6.一种锂离子电池用正极活性物质的制造方法，具有将用下述式2表示的化合物中所含的Na进行离子交换为Li的工序，
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池用正极活性物质，
2.根据权利要求1所述的锂离子电池用正极活性物质，其为用下述式1表示的化合物，
3.一种钠离子电池用正极活性物质，其为用下述式2表示的化合物，式2：nacmnx-pniy-qcoz-rmp+q+ro2
...
【专利技术属性】
技术研发人员：杉山一生，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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