專利名稱:非水電解質二次電池用正極活性物質和非水電解質二次電池的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在樹脂中的填充性和分散性優(yōu)異的聚陰離子類正極活性物質以及使用該正極活性物質的非水電解質二次電池。
背景技術:
近年來,AV設備和個人電腦等電子設備的便攜化、無繩化急速發(fā)展,作為這些的驅動用電源,對于小型、輕質且具有高能量密度的二次電池的要求不斷提高。另外,由于近年對地球環(huán)境的保護,進行電動車、混合動力汽車的開發(fā)和實用化,因此對于作為大型用途而保存特性優(yōu)異的鋰離子二次電池的要求提高。在這樣的狀況下,具有充放電容量大、安全性高的優(yōu)點的鋰離子二次電池備受注目。最近,作為在具有3. 5V級的電壓的高能量型的鋰離子二次電池中有用的正極活性物質,聚陰離子類化合物作為具有高充放電容量的材料備受注目。但是,該材料由于本質上電阻大、作為電極的填充性差,因而要求改良特性。例如,作為聚陰離子類化合物的橄欖石型LiFePO4由強固的磷酸4面體骨架、在中心具有參與氧化還原的鐵離子的氧8面體和鋰離子構成。由于該結晶結構,具有即使反復進行充放電反應,結晶結構也穩(wěn)定,循環(huán)特性不會劣化的特點。但是存在鋰離子的移動路徑是一維的以及自由電子少的缺點。另外聚陰離子類化合物中,由于具有構成粉末的一次粒徑越小則高倍率的充放電特性越好的特征,因此為了得到優(yōu)異特性的聚陰離子類正極活性物質,需要以由這些密集地凝集而成的二次顆粒且由碳這樣的低電阻物質形成網(wǎng)的方式控制集合狀態(tài)。但是,存在與碳等復合化得到的正極的體積高,每單位體積中實質能夠填充的鋰離子密度低的缺點。 因此,為了確保每單位體積的充放電容量,需要使微晶尺寸小的一次顆粒經(jīng)過電阻小的導電助劑形成具有高密度的二次集合體。以往,為了提高正極活性物質的電導性和活性物質在電極中的填充密度,進行了各種改良。例如,已知有干式混合含有導電性碳材料的正極活性物質材料,對粉碎得到的反應前體進行燒制,得到以導電性碳材料包覆的磷酸鋰鐵類復合氧化物的技術(專利文獻 1);在正極活性物質顆粒表面沉積導電性碳材料的前體材料,通過熱分解得到以導電性碳材料包覆的磷酸鋰鐵類復合氧化物的技術(專利文獻2);使LiFePO4和碳的復合體的顆粒形狀形成為球狀而提高正極活性物質的填充密度的技術(專利文獻3)等?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2003-292308號公報專利文獻2 日本特開2001-15111號公報專利文獻3 日本特開2006-32241號公報
發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題作為非水電解質二次電池用的正極活性物質,現(xiàn)在最需要在樹脂中的填充性和分散性優(yōu)異的正極活性物質,但是尚未得到滿足這些各項特性的正極活性物質。S卩,專利文獻1 3中記載的技術,由于以導電性碳材料包覆,存在與粘合劑樹脂的相容性差、形成粘度高的含活性物質的涂料而正極活性物質在電極中的填充性降低的問題。因此,本發(fā)明的技術性課題在于得到一種在樹脂中的填充性和分散性優(yōu)異、對片材的涂布性好的正極活性物質。用于解決課題的方法上述技術的課題能夠通過如下的本發(fā)明實現(xiàn)。S卩,本發(fā)明是一種非水電解質二次電池用正極活性物質,其是以親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒得到的,平均粒徑為1 50μπι(本發(fā)明1)。另外,本發(fā)明是如本發(fā)明1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,聚陰離子類化合物是通式LiaMbX0。所示的鋰化合物(M為選自Fe、Co、Mn中的至少1種以上的過渡金屬,X為選自Si、P中的至少1種以上的元素,M元素也可以被選自Fe、Mg、Zr、Mn、 Ti、Ce、Cr、Co、Ni中的1種以上的其他元素取代)(本發(fā)明2)。另外,本發(fā)明是如本發(fā)明2所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,聚陰離子類化合物為LixFei_yM' yP04所示的鋰化合物(0. 90 < χ < 1. 30,0彡y < 0. 3,M' Mg、&、Mn、Ti、Ce、Cr、Co、Ni)(本發(fā)明 3)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 3中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,在正極活性物質中存在氟(本發(fā)明4)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 4中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,親油化處理劑為含有選自Al、Ti、&和Si中的金屬,具備與無機物作用的親水性官能團或水解產生親水性官能團的官能團、和與有機物作用的疏水性有機官能團的化合物或表面活性劑(本發(fā)明5)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明5所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,親油化處理劑,具體選自鋁類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑等的偶聯(lián)劑,甲硅烷基化劑、表面活性劑(本發(fā)明6)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 6中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,正極活性物質的振實密度為0. 5g/cc 3. 6g/cc(本發(fā)明7)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 7中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,吸油量為20ml/100g以下(本發(fā)明8)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 8中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,正極活性物質中的總碳量超過0且為15重量%以下(本發(fā)明9)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 9中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,相對于聚陰離子類化合物,親油化處理劑的處理量為0. 1 10重量% (本發(fā)明 10)。另外,本發(fā)明是本發(fā)明1 10中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其中,以上述親油化處理劑包覆的含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過上述親油化處理劑粘合而形成造粒體(本發(fā)明11)。另外,本發(fā)明是一種非水電解質二次電池,其特征在于其是使用含有本發(fā)明1 11中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的正極而得到的(本發(fā)明12)。發(fā)明的效果 本發(fā)明的非水電解質二次電池用正極活性物質是含有碳的微顆粒,并且顆粒表面以親油化處理劑包覆,因此與樹脂相容性好,在樹脂中填充性和分散性優(yōu)異。另外,本發(fā)明的非水電解質二次電池用正極活性物質,在含有含碳微顆粒通過親油化處理劑粘合、高密度地造粒得到的造粒體時,在制作電極片時,能夠得到以高密度填充有正極活性物質的電極片,因此適于作為非水電解質二次電池的正極活性物質。
圖1是使用實施例1中得到的正極活性物質的電極片的表面的電子顯微鏡照片。圖2是使用實施例1中得到的正極活性物質的電極片的剖面的電子顯微鏡照片。圖3是使用比較例1中得到的正極活性物質的電極片的表面的電子顯微鏡照片。圖4是使用比較例1中得到的正極活性物質的電極片的剖面的電子顯微鏡照片。圖5是實施例4中得到的正極活性物質的剖面的電子顯微鏡照片。圖6是實施例4中得到的正極活性物質的剖面的電子顯微鏡照片。圖7是實施例4中得到的正極活性物質的顆粒表面的電子顯微鏡照片。圖8是實施例4中得到的正極活性物質的顆粒表面的電子顯微鏡照片。圖9是使用本發(fā)明的正極活性物質的紐扣型電池的電池特性。
具體實施例方式如下進一步詳細說明本發(fā)明的構成。本發(fā)明的非水電解質二次電池用正極活性物質含有聚陰離子類化合物和碳。本發(fā)明的聚陰離子類化合物是指具有磷酸離子或硅酸離子等的聚陰離子的化合物,為通式LiaMbX0。(M為選自Fe、Co、Mn中的至少1種以上的過渡金屬,X為選自Si、P中的至少1種以上的元素)所示的鋰化合物。另外,也可以是氧的一部分被F取代的化合物。 例如,可以列舉 LiFeP04、LiCoP04、LiMnP04、Li2FeP04F、Li2FeSiO4 等。另外,上述 M 元素也可以被選自Fe、Mg、Zr、Mn、Ti、Ce、Cr、Co、Ni中的1種以上的其他元素取代。例如,作為本發(fā)明的聚陰離子類化合物的一種的LiFePOJt選使用由下述式所示的化合物。LixFe1^yM' yP04 (0 . 90 < χ < 1. 30,0 ≤y < 0. 3,M' :Mg、Zr、Mn、Ti、Ce、Cr、Co、 Ni)χ在上述范圍外時,不能得到高電池容量的LiFePO4復合氧化物。更優(yōu)選為 0. 98 ≤χ ≤1. 10。y在上述范圍外時,初期充放電容量的降低顯著。取代元素M'更優(yōu)選Mg、 Zr、Mn、Ti、Ce、Co。取代元素M'的取代量更優(yōu)選為0. 001 < y≤0. 25,更加優(yōu)選為 0. 005 ≤y ≤0. 20。
本發(fā)明的正極活性物質中的聚陰離子類化合物的微晶尺寸優(yōu)選為1 lOOOnm。微晶尺寸超過IOOOnm時,高充放電倍率的充放電容量變小。更優(yōu)選為20 200nm。本發(fā)明的正極活性物質中的聚陰離子類化合物也可以含有碳、鹵素化合物等的低電阻物質。本發(fā)明的正極活性物質的平均粒徑(D50 體積基準的平均二次粒徑)為1 50 μ m。平均粒徑小于1 μ m時,由于發(fā)生填充密度降低和與電解液的反應性增加,故而不優(yōu)選。另外,若平均粒徑超過50μπ ,則發(fā)生電極化,在樹脂中的分散性惡化,故而不優(yōu)選。更優(yōu)選為1 40 μ m,更加優(yōu)選為1 30 μ m,特別優(yōu)選為1 20 μ m。本發(fā)明的正極活性物質在包含含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過包覆該顆粒的親油化處理劑粘合得到的造粒體時,本發(fā)明的正極活性物質的平均粒徑(D50 體積基準的平均二次粒徑)為10 50 μ m,優(yōu)選為10 40 μ m,更優(yōu)選為10 30 μ m。S卩,本發(fā)明的正極活性物質的平均粒徑的上限與有無造粒體無關,均為50 μ m。本發(fā)明的正極活性物質中的總碳量超過O且為15重量%以下。在不含碳時,所得到的正極活性物質的電導度不充分。在超過15重量%時,所得到的正極活性物質在樹脂中的填充性和分散性不充分。優(yōu)選為1 10重量%。本發(fā)明的正極活性物質中的碳可以包覆正極活性物質的表面,也可以內包在顆粒內部。本發(fā)明的正極活性物質是以親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒而得到的,優(yōu)選是通過親油化處理劑包覆被碳包覆的聚陰離子類化合物顆粒的表面得到的。本發(fā)明的正極活性物質優(yōu)選含有通過親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒、并且通過包覆該顆粒的親油化處理劑粘合得到的造粒體。更優(yōu)選含有以碳包覆的聚陰離子類化合物顆粒的表面被親油化處理劑包覆、進一步通過包覆該顆粒的親油化處理劑而顆粒粘合得到的造粒體。本發(fā)明的正極活性物質的振實密度優(yōu)選為0. 5g/cc 3. 6g/cc。在小于0. 5g/cc 時,難以提高片材化時在樹脂中的填充量。更優(yōu)選為0. 7g/cc 3. 5g/cc。本發(fā)明的正極活性物質的吸油量優(yōu)選為20ml/100g以下。在吸油量超過 20ml/100g時,正極活性物質與樹脂的相容性差,填充性不充分。優(yōu)選為10 20ml/100g。接著,說明本發(fā)明的正極活性物質的制造方法。本發(fā)明的正極活性物質能夠使聚陰離子類化合物和親油化處理劑復合化而得到。本發(fā)明的聚陰離子類化合物為能夠按照一般方法制造的物質,例如LiFePO4可以通過將鋰化合物、鐵化合物和磷化合物混合并燒制的方法;將鐵化合物、磷酸鋰化合物和還原性化合物混合并燒制的方法等任意種方法制造得到。作為親油化處理劑,能夠使用含有金屬(選自Al、Ti、&及Si中的金屬)、具備與無機物作用的親水性的官能團或水解產生親水性官能團的官能團、和與有機物作用的疏水性的有機官能團的化合物或表面活性劑,具體而言,可以列舉鋁類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)齊U、鋯酸酯類偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑等的偶聯(lián)劑、甲硅烷基化劑、表面活性劑等,特別優(yōu)選鋁類偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑或鈦酸酯類偶聯(lián)劑等偶聯(lián)劑。作為鋁類偶聯(lián)劑,可以列舉乙酰烷氧基二異丙酸鋁、二異丙氧基單乙基乙?;X、三乙基乙酰乙酸鋁、三乙酰丙酮鋁等。作為鈦酸酯類偶聯(lián)劑,可以列舉異丙基三異硬脂酰基鈦酸酯、異丙基三月桂基苯磺?;佀狨?、異丙基三(二辛基焦磷酸酯)鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)氧代乙酸鈦酸酯、雙(二辛基焦磷酸酯)乙撐鈦酸酯等。作為鋯酸酯類偶聯(lián)劑,可以列舉四乙?;?、二丁氧基雙乙?;?、四乙基乙酰乙酸鋯、三丁氧基單乙基乙酰乙酸鋯、三丁氧基乙?;喌?。作為硅烷類偶聯(lián)劑,可以列舉N-β (氨乙基)Y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β (氨乙基)Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β_(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、 乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷等。作為甲硅烷基化劑,可以列舉六甲基二硅氮烷、三烷基烷氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷等,作為硅油,可以列舉二甲基硅油、甲基含氫硅油等。作為表面活性劑,能夠使用市售的表面活性劑,期望為具有能夠與聚陰離子類化合物或該顆粒表面的羥基結合的官能團的表面活性劑,離子性優(yōu)選陽離子性或陰離子性。 具體而言,可以列舉聚乙烯醇和三辛胺油酸鹽等。上述親油化處理劑的處理量優(yōu)選相對于聚陰離子類化合物為0. 1 10重量%,更優(yōu)選為0. 7 5重量%。若處理量過多,則由親油化處理劑得到的粘合變得過強,若處理量過少,則包覆顆粒表面而獲得的效果降低。特別是在得到造粒體時,優(yōu)選為0. 7 3重量%。作為使聚陰離子類化合物和親油化處理劑復合化的方法,使用輪碾機(與“混合研磨機”、“辛普森混砂機”、“砂磨機”是同義詞)、雙碾盤連續(xù)混砂機(7 > f 7 > )、斯科特磨機(ζ卜,^ ^ )、濕磨機、科納碾磨機(^ f 一 s > )、環(huán)磨機y “ —、等的處理裝置進行復合化即可。除此以外,也可以使用高速攪拌機(深江Powtec (株)生產)、 亨舍爾混合機(三井三池(株)生產)、CF造粒機(Freimd產業(yè)(株)生產)、垂直造粒機((株)Powrex生產)、噴射氣流造粒機((株)大川原制作所生產)、萬能攪拌機((株) Dulton生產)、垂直螺旋混合機(諾塔混合機)((株)細川密克朗生產)等的所謂具有攪拌功能的處理機進行攪拌。在通過親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒時,也可以使用上述處理裝置將含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒與親油化處理劑復合化。另外,在得到包含含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過包覆該顆粒的親油化處理劑而粘合得到的造粒體的正極活性物質時,優(yōu)選使用具有加壓功能的處理裝置進行固結處理,與聚陰離子類化合物和親油化處理劑的復合化同時進行造粒。特別在進行造粒時,優(yōu)選對通過親油化處理劑的包覆處理,進一步施加負荷進行處理。例如,在使用后述那樣的混合研磨機時,在僅進行包覆處理時,優(yōu)選將負荷設為10 40kg/cm,在進行到造粒時,優(yōu)選設為30 60kg/cm,更優(yōu)選設為40 60kg/cm。另外,也可以先進行聚陰離子類化合物和親油化處理劑的復合化,然后再添加親油化處理劑進行造粒。即,對使用上述處理裝置將含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒與親油化處理劑復合化得到的顆粒,進一步添加親油化處理劑,通過使用具有加壓功能的處理裝置進行固結處理,能夠得到含有由親油化處理劑包覆的含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過親油化處理劑粘合而成的造粒體的正極活性物質。此時,包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒的親油化處理劑與以親油化處理劑包覆的含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒進行造粒時使用的親油化處理劑可以相同,也可以不同。在得到包含含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過包覆該顆粒的親油化處理劑粘合而成的造粒體的正極活性物質時,為了使利用親油化處理劑的粘合牢固,優(yōu)選在造粒后進行熱處理或干燥。熱處理或干燥條件為,在氮或氬等的不活潑氣體氣氛下或真空氣氛下在80°C以上進行。更希望優(yōu)選在80°C以上、200°C以下,在親油化處理劑不分解的溫度范圍進行。另外,本發(fā)明的正極活性物質也可以利用氟氣進行氟處理。氟可以作為氟化合物在正極活性物質顆粒的表面存在,也可以取代聚陰離子類化合物的氧原子的一部分,但優(yōu)選與來自在正極活性物質顆粒的表面存在的親油化處理劑的金屬元素反應,形成氟化合物。接著,說明使用本發(fā)明的正極活性物質得到的正極。在使用本發(fā)明的正極活性物質制造正極時,按照一般方法,添加混合導電劑和粘合劑。作為導電劑優(yōu)選乙炔黑、碳黑、黑鉛等,作為粘合劑優(yōu)選聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯寸。使用本發(fā)明的正極活性物質得到的正極的電極密度優(yōu)選為1. 8g/cm3以上。使用本發(fā)明的正極活性物質制造的二次電池包括上述正極、負極和電解質。作為負極活性物質,能夠使用鋰金屬、鋰/鋁合金、鋰/錫合金、石墨或黑鉛等。另外,作為電解液的溶劑,除了含有碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的組合以外,能夠使用含有碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等碳酸酯類、或二甲氧基乙烷等酯類中的至少1種的有機溶劑。另外,作為電解質,除了能夠將六氟化磷酸鋰溶解在上述溶劑中使用以外,還能夠將高氯酸鋰、四氟化硼酸鋰等鋰鹽中的至少1種溶解在上述溶劑中使用。實施例以下,通過實施例進一步詳細地說明本發(fā)明,但本發(fā)明只要不超出其要點即可,不受以下的實施例限定。評價方法如下所示。正極活性物質的平均粒徑(D50 體積基準的平均二次粒徑)使用日機裝(株) MICROTRAC HRA-9320型粒度分布計進行測定。碳量使用碳硫測定裝置EMIA_520FA[(株)堀場制作所生產]進行測定。振實密度使用(株)Seishin Enterprise生產的密度測定儀KYT-3000進行測定。對于吸油量,按照JISK5101-13-2 :2004,在試樣中滴加亞麻籽油用刮刀進行研磨,將形成一塊狀的時刻作為終點進行測定。電極密度如下算出從將以下述的電極片材化條件制作得到的片材沖裁為 Φ 16mm的重量減去鋁箔的重量得到的值除以從沖裁片材的面積和減去了鋁箔厚度的片材厚度算出的體積。計算式如下所述。電極密度(g/cm3)=(沖裁片材重量_鋁箔重量)/ (沖裁片材面積X (沖裁片材厚度-鋁箔的厚度))<電極片材化試驗條件>使用本發(fā)明的實施例中得到的正極活性物質,調整為活性物質乙炔黑PVdF=9:1: l(wt%),使用間隙150μπι的刮刀將電極漿料涂布在Al箔集電體上。片材干燥后,加壓至3t/cm2,用目測觀察片材表面,以下述2級進行評價。良在片材表面沒有確認到涂布不均差在片材表面確認到涂布不均對使用由本發(fā)明的正極活性物質制作得到的CR2032型紐扣型電池的二次電池特性進行評價。使用沖裁為2cm2的正極片材、沖裁為Φ 17mm的厚度為0. 15mmLi負極、Φ 19mm的隔膜(Celgard#2400)、在溶解有l(wèi)mol/1的LiPF6的EC和DEC(體積比3 7)混合的電解液(KISHIDA化學生產),制作CR2032型紐扣型電池((株)寶泉生產)。對于體積放電容量的測定,以0. IC進行充電,以0. 1C、1C、2C、5C進行放電,在 2. 0-4. IV的范圍進行測定。比較例1 在1升的圓筒型塑料瓶中加入88ga-Fe00H、40g氫氧化鋰一水和物、IlOg磷酸、5g 聚乙烯醇,使用5mm的&球進行混合、粉碎。對上述得到的漿料進行干燥,將該干燥物進行粉碎直到平均粒徑(D50)為2μπι以下,在還原性氣氛中(N2)進行650°C、2小時燒制,得到 LiFePO4顆粒粉末。使用所得到的正極活性物質制作電極片。比較例2:使用具有表1所示的粉體特性LiFePO4顆粒粉末制作電極片。實施例1 在混合研磨機內加入1. 5kg比較例1的LiFePO4顆粒粉末和4質量%具有環(huán)氧基的鋁偶聯(lián)劑PLENACT (Ajinomoto Fine-Techno株式會社),混合1小時進行親油化處理,得到表面處理LiFePO4顆粒粉末。使用所得到的正極活性物質制作電極片。實施例2:除了作為表面處理劑使用具有環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑KBM_403(信越化學工業(yè)株式會社)以外,與實施例1同樣操作,得到表面處理LiFePO4顆粒粉末。使用所得到的正極活性物質制作電極片。實施例3:在鎳制反應容器中加入實施例1中得到的表面處理LiFePO4顆粒粉末,在容器內吹掃N2。然后,流通F2氣體和N2氣體,在反應容器內進行反應,得到含有氟處理LiFePO4顆粒粉末的正極活性物質。在表1中表示實施例1 3和比較例1 2的正極活性物質以及電極片的各項特性。由表1可知,使用本發(fā)明的實施例中得到的正極活性物質的電極片以高密度填充。[表 1]
權利要求
1.一種非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于其是以親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒得到的,平均粒徑為1 50 μ m0
2.如權利要求1所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于聚陰離子類化合物是通式LiaMbX0。所示的鋰化合物,其中,M為選自Fe、Co、Mn中至少 1種以上的過渡金屬,X為選自Si、P中至少1種以上的元素,M元素也可以被選自Fe、Mg、 Zr、Mn、Ti、Ce、Cr、Co、Ni中的1種以上的其他元素所取代。
3.如權利要求2所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于聚陰離子類化合物為LixFei_yM' yP04所示的鋰化合物,其中,0. 90<x< 1.30,0 ^y < 0. 3,M' :Mg、Zr、Mn、Ti、Ce、Cr、Co、Ni。
4.如權利要求1 3中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于在正極活性物質中存在氟。
5.如權利要求1 4中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于親油化處理劑為含有選自Al、Ti、&和Si中的金屬,具備與無機物作用的親水性官能團或水解產生親水性官能團的官能團、和與有機物作用的疏水性有機官能團的化合物或表面活性劑。
6.如權利要求5所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于親油化處理劑具體選自鋁類偶聯(lián)劑、鈦酸酯類偶聯(lián)劑、鋯酸酯類偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑等偶聯(lián)劑、甲硅烷基化劑、表面活性劑。
7.如權利要求1 6中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于正極活性物質的振實密度為0. 5g/cc 3. 6g/cc。
8.如權利要求1 7中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于吸油量為20ml/100g以下。
9.如權利要求1 8中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于正極活性物質中的總碳量超過0且為15重量%以下。
10.如權利要求1 9中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于相對于聚陰離子類化合物,親油化處理劑的處理量為0. 1 10重量%。
11.如權利要求1 10中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質,其特征在于以所述親油化處理劑包覆的含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒通過所述親油化處理劑粘合而形成造粒體。
12.—種非水電解質二次電池,其特征在于其是使用含有權利要求1 11中任一項所述的非水電解質二次電池用正極活性物質的正極而得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非水電解質二次電池用正極活性物質,其是以親油化處理劑包覆含有聚陰離子類化合物和碳的顆粒得到的,平均粒徑為1~50μm,優(yōu)選吸油量為20ml/100g以下的正極活性物質。本發(fā)明涉及的正極活性物質與樹脂相容性良好,在樹脂中的填充性和分散性優(yōu)異,因此能夠得到以高密度填充有正極活性物質的電極片。
文檔編號H01M4/58GK102473914SQ20108003246
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權日2009年7月31日
發(fā)明者三島祐司, 博多俊之, 山崎實, 巖見勝司, 梶山亮尚, 橫田昌幸, 河野芳輝, 荻須謙二, 貞村英昭 申請人:戶田工業(yè)株式會社