正极活性物质、正极及二次电池的制作方法

技术特征：

1.一种正极活性物质，是电池用正极活性物质，所述正极活性物质具有：

正极活性物质芯材；及

形成于该正极活性物质芯材的表面的覆膜，

所述覆膜是由反应物构成的有机无机混合覆膜，反应物至少包含：

在一个分子中不包含任何金属原子-碳原子键的第一金属醇盐；及

在一个分子中包含两个以上金属原子-碳原子键的第二金属醇盐。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，

所述第一金属醇盐为如下的通式(1)表示的化合物，

M¹(OR¹)x (1)

式(1)中，M¹为Si、Ti、Al或Zr；

x为M¹的价数，其为3或4的整数；

R¹分别独立地为碳原子数1～10的烷基或-C(R²)＝CH-CO-R³，式中，R²为碳原子数1～10的烷基，R³为碳原子数1～30的烷基、碳原子数1～30的烷氧基或碳原子数1～30的链烯基氧基；R¹中，相邻的两个R¹为所述烷基时，能够彼此键合并与该两个R¹所键合至的氧基原子及该氧基原子所键合至的M¹原子形成一个环。

3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质，其中，

所述第二金属醇盐是在一个分子中具有两个以上Si原子-碳原子键的化合物。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述第二金属醇盐为如下的通式(2A)、(2B)、(2C)、(2D)、(2E)或者(2F)表示的化合物、或它们的混合物，

(R²¹¹O)3Si-R³¹-Si(OR²¹²)3 (2A)

式(2A)中，R²¹¹及R²¹²分别独立地为碳原子数1～10的烷基；

R³¹为碳原子数1～20的二价烃基，

式(2B)中，R²¹¹、R²¹²、R²¹³及R²¹⁴分别独立地为碳原子数1～10的烷基；

R³²分别独立地为碳原子数1～20的二价烃基；

R³³分别独立地为碳原子数1～10的一价烃基，

(R²¹¹O)3Si-R³⁴-NH-R³⁵-NH-R³⁶-Si(OR²¹²)3 (2C)

式(2C)中，R²¹¹及R²¹²分别独立地为碳原子数1～10的烷基；

R³⁴、R³⁵、及R³⁶分别独立地为碳原子数1～10的二价烃基，

(R²¹¹)2-Si(OR²¹²)2 (2D)

式(2D)中，R²¹¹及R²¹²分别独立地为碳原子数1～10的烷基，

式(2E)中，R²¹²及R²¹³分别独立地为碳原子数1～10的烷基；

R³²分别独立地为碳原子数1～20的二价烃基；

R³³分别独立地为碳原子数1～10的一价烃基；

R³⁴分别独立地为碳原子数8～30的一价烃基，

式(2F)中，R²¹²、R²¹³及R²¹⁴分别独立地地为碳原子数1～10的烷基；

R³²分别独立地为碳原子数1～20的二价烃基。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述覆膜相对于所述覆膜的总重量包含5重量％以上且85重量％以下的所述第一金属醇盐、及1重量％以上且85重量％以下的所述第二金属醇盐。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述覆膜是由反应物构成的有机无机混合覆膜，所述反应物进一步包含在一个分子中包含一个金属原子-碳原子键的第三金属醇盐。

7.根据权利要求6所述的正极活性物质，其中，

所述第三金属醇盐为如下的通式(3)表示的化合物，

R¹²-Si(OR¹¹)3 (3)

式(3)中，R¹¹分别独立地为碳原子数1～10的烷基；

R¹²为碳原子数8～30的一价烃基。

8.根据权利要求6或7所述的正极活性物质，其中，

所述覆膜相对于所述覆膜的总重量包含5重量％以上且85重量％以下的所述第一金属醇盐、1重量％以上且85重量％以下的所述第二金属醇盐、及5重量％以上且90重量％以下的所述第三金属醇盐。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述覆膜的含量相对于所述正极活性物质的总重量为0.010重量％以上且2.000重量％以下。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述正极活性物质芯材至少包含Li。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述正极活性物质芯材为锂过渡金属复合氧化物。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的正极活性物质，其中，

所述电池为锂离子二次电池。

13.一种正极，包括：

包含权利要求1～12中任一项所述的正极活性物质的正极层；及

正极集电体。

14.一种二次电池，

所述二次电池在外装体中封入有权利要求13所述的正极、负极及配置在该正极和该负极之间的隔膜、以及电解质。

15.根据权利要求14所述的二次电池，其中，

所述电解质为非水电解质。

16.根据权利要求14或15所述的二次电池，其中，

所述正极及所述负极为能够吸附及释放锂离子的电极。

17.一种权利要求1～5及9～12中任一项所述的正极活性物质的制造方法，包括：

将正极活性物质芯材在碱性溶剂中与第一金属醇盐及第二金属醇盐一同搅拌。

18.根据权利要求17所述的正极活性物质的制造方法，还包括：

与所述第一金属醇盐及所述第二金属醇盐一同使用在一个分子中包含一个金属原子-碳原子键的第三金属醇盐。

技术总结
本发明提供一种即使在表面上具有基于金属醇盐的覆膜，也能够更充分地防止循环特性降低的正极活性物质。本发明涉及一种正极活性物质，具有：正极活性物质芯材；及形成于该正极活性物质芯材表面的覆膜，所述覆膜是由反应物构成的有机无机混合覆膜，所述反应物至少包含在一个分子中不包含任何金属原子‑碳原子键的第一金属醇盐；及在一个分子中包含两个以上金属原子‑碳原子键的第二金属醇盐。

技术研发人员：久保田博信;远藤一显;林刚司;笠岛贵;
受保护的技术使用者：株式会社村田制作所;
技术研发日：2020.08.05
技术公布日：2022.03.11