CN106575755B

CN106575755B - 正极活性材料、正极、电池、电池组、电子装置、电动车辆、电力存储装置、以及电力系统

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Publication number: CN106575755B
Application number: CN201580040839.0A
Authority: CN
Inventors: 柳原明日辉; 中里槙吾; 庭田祐树; 细谷洋介
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Northeast China; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2019-11-05
Anticipated expiration: 2035-07-09
Also published as: CN106575755A; KR20170038787A; KR102334085B1; US20170207444A1; JP2016033902A; KR20200105545A; US10559810B2; WO2016017077A1

Abstract

一种正极活性材料，包括：颗粒，包括锂复合氧化物；第一层，包含锂复合氧化物，设置在每个颗粒的表面上；以及第二层，设置在每一层的表面上。颗粒中的锂复合氧化物和第一层中的锂复合氧化物具有相同的组成或几乎相同的组成。第二层包含氧化物或氟化物。第一层中的锂复合氧化物的结晶性比颗粒中的锂复合氧化物的结晶性低。

Description

正极活性材料、正极、电池、电池组、电子装置、电动车辆、电力存储装置、以及电力系统

技术领域

本技术涉及正极活性材料、正极、电池、电池组、电子装置、电动车辆、电力存储装置、以及包括上述内容的电力系统，并且具体地，涉及包含锂复合氧化物的正极活性材料。

背景技术

具有诸如锂氧化钴和锂镍酸盐的α-NaFeO₂结构的正极活性材料可通过提高充电电压增加充放电容量。然而，当在高充电电压区域中使用电池时，由于局部较高电势状态，出现正极活性材料的意外Li嵌入和分离反应。

根据非专利文献1，当在高电势下执行充电与放电时，使用结晶相变所需的Li嵌入和分离。相变所需的Li嵌入和分离反应的可逆反应是困难的且不稳定，并且当根据局部电势分布正极的一部分暴露于高电势时会引起容量劣化。

专利文献1公开了将无定形LiCoO₂用作正极活性材料改善循环特性的技术。然而，在这个方法中，不能使用结晶相变所需的Li嵌入和分离并且容量显著减小。此外，在高电势下出现很多副作用并且尤其频繁出现金属(诸如，Co)溶出。

专利文献2和3公开了减少正极粉末之间的锂离子的移动阻力的技术并通过用无定形锂过渡金属氧化物覆盖粉末体的表面的至少一部分改善循环特性。然而，在这些方法中，虽然锂离子的移动阻力可减小，但是由于不可以确保结晶相变的可逆性，因此当在高电势下使用电池时容量减小。此外，在高电势下出现很多副作用并且尤其频繁出现金属(诸如，Co)溶出。

引用列表

专利文献

专利文献1JP H05-021066A

专利文献2JP 2010-177042A

专利文献3JP 2005-524204T

非专利文献

非专利文献1：Journal of The Electrochemical Society(电化学学会的期刊)，149(12)A1604-A1609(2002)

发明内容

技术问题

因此，本技术的目的是提供一种具有高容量和优异循环特性的正极活性材料、以及正极、电池、电池组、电子装置、电动车辆、电力存储装置、以及包括上述内容的电力系统。

问题的解决方案

为了解决问题，第一技术是正极活性材料，包括：

颗粒，包括锂复合氧化物；

第一层，设置在颗粒的表面上并包括锂复合氧化物；以及

第二层，设置在第一层的表面上。

颗粒中包含的锂复合氧化物和第一层中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或几乎相同的组成，

第二层包括氧化物或氟化物，并且

第一层中包含的锂复合氧化物的结晶性比颗粒中包含的锂复合氧化物的结晶性低。

第二技术是正极，包括：

正极活性材料，包括

颗粒，包括锂复合氧化物，

第一层，设置在颗粒的表面上并包括锂复合氧化物，以及

第二层，设置在第一层的表面上。

第二层包括氧化物或氟化物，并且

第三技术是电池，包括：

正极，包含正极活性材料；

负极；以及

电解质，

正极活性材料包括：

颗粒，包括锂复合氧化物，

第一层，设置在颗粒的表面上并包括锂复合氧化物，以及

第二层，设置在第一层的表面上。

第二层包括氧化物或氟化物，并且

第四技术是包括根据第三技术所述的电池的电池组。

第五技术是包括根据第三技术所述的电池的电子装置。电子装置接收来自电池的电源。

第六技术是电动车辆，包括：根据第三技术所述的电池；转换装置，配置为当接收来自电池的电力时进行到车辆的驱动力的转换；以及控制装置，配置为基于有关电池的信息执行有关车辆控制的信息处理。

第七技术是包括根据第三技术所述的电池的电力存储装置。电力存储装置向连接到电池的电子装置提供电力。

第八技术是包括根据第三技术所述的电池的电源。电力系统接收来自电池的电力，或者允许将电力从电力产生装置或电力网络供应至电池。

有益效果

如上所述，根据本技术，可以获得高容量和优异的循环特性。

附图说明

[图1]图1是示出根据本技术第一实施方式的正极活性材料的配置实例的图案图示。

[图2]图2的A是示出根据本技术第一实施方式的第一变形例的正极活性材料的配置实例的图案图示。图2的B是示出根据本技术第一实施方式的第二变形例的正极活性材料的配置实例的图案图示。

[图3]图3是示出根据本技术第二实施方式的非水电解质的配置实例的截面图。

[图4]图4是图3所示的卷绕电极体的放大部分的截面图。

[图5]图5是示出根据本技术的第三实施方式的非水电解质二次电池的配置实例的分解立体图。

[图6]图6是沿图5所示的线VI-VI的卷绕电极体的截面图。

[图7]图7是示出根据本技术的第四实施方式的非水电解质二次电池的配置实例的分解立体图。

[图8]图8是示出图7所示的电池元件的外部的实例的立体图。

[图9]图9是示出图7所示的电池元件的配置实例的截面图。

[图10]图10是示出正极的配置实例的平面图。

[图11]图11是示出负极的配置实例的平面图。

[图12]图12是示出分离器的配置实例的平面图。

[图13]图13是示出根据本技术的第四实施方式的变形例的非水电解质二次电池中使用的电池元件的配置实例的截面图。

[图14]图14是示出了根据本技术的第五实施例的电池组和电子装置的配置实例的框图。

[图15]图15是根据本技术的第六实施方式的电力存储系统的配置实例的示意图。

[图16]图16是示出根据本技术的第七实施方式的电动车辆的配置的示意图。

[图17]图17是示出实施例44和比较例3的正极活性材料的拉曼光谱的示图。

具体实施方式

将按照下列顺序描述本技术的实施方式。

1.第一实施方式(正极活性材料的实施例)

2.第二实施方式(圆筒形电池的实施例)

3.第三实施方式(扁电池的实施例)

4.第四实施方式(堆叠式电池的实施例)

5.第五实施方式(电池组和电子装置的实施例)

6.第六实施方式(电力存储系统的实施例)

7.第七实施方式(电动车辆的实施例)

<1.第一实施方式>

[正极活性材料的配置]

根据第一实施方式的正极活性材料包括覆盖2层的复合颗粒粉末。除了覆盖2层的复合颗粒粉末之外，根据需要，正极活性材料可以进一步包括其他颗粒粉末。如图1中所示，覆盖2层的复合颗粒包括核心颗粒1、设置在核心颗粒1的表面上的第一覆盖层2、以及设置在第一覆盖层2上的第二覆盖层3。

(核心颗粒)

例如，核心颗粒1包括球形式、椭圆形式、针状形式、板形式、尺形式、管形式、布线形式、棍形式(棒形式)、不定形式等等，但他们不具体地限于这些。此外，两种或更多种具有上述形式的颗粒可以组合使用。本文中，球形式不仅包括球形的形式而且还包括与严格的球形形式相比稍微平坦的或扭曲的形式、通过在严格的球形式的表面上形成不均匀性获得的形式、通过结合这些形式中任一形式获得的形式等等。椭圆形式不仅包括严格的椭圆形式而且还包括与严格的椭圆形式相比稍微平坦的或扭曲的形式、通过在严格的椭圆形式的表面上形成不均匀性获得的形式、通过结合这些形式中任一形式获得的形式等等。

核心颗粒1包括锂复合氧化物。作为锂复合氧化物，高度结晶锂复合氧化物是优选的。例如，在这种状态中的复合氧化物是结晶物质或结晶物质和无定形物质的混合物。这里，结晶物质不仅包括单晶物质而且还包括包含多个晶体颗粒的集合的多晶物质。锂复合氧化物是可嵌入和解嵌锂离子的正极材料。作为这样的正极材料，为了增大能量密度，包含锂、一种或两种或更多种的过度金属元素、以及氧气(O)的锂过渡金属复合氧化物是优选的。作为这样的锂过渡金属复合氧化物，使用由于结晶相变引起的Li嵌入和脱嵌反应的锂过渡金属复合氧化物是优选的。这是因为特别明显地表现出能够使循环特性改善的效果。作为使用Li嵌入和脱嵌反应的锂过渡金属复合氧化物，可以使用具有层状岩盐结构的锂复合氧化物、具有橄榄石型结构的磷酸锂复合物、以及具有类晶石型结构的锂-锰复合氧化物。在这样的锂过渡金属复合氧化物中，特别优选地使用具有层状岩盐结构的锂复合氧化物。这是因为其可以通过增加充电电压增大可充电和可放电能力。

例如，作为具有层状岩盐结构的锂复合氧化物，使用具有由以下表达式(A)或表达式(B)表示的平均组成的锂复合氧化物。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(A)

(在此，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，以及z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn以及Cu中至少一个。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W以及Bi中至少一个。X是F、Cl以及S中至少一个。此外，锂的组成根据充电与放电状态变化。W的值表示在完全充电状态的值。)

Li_xCo_1-yM_yO_2-zX_z…(B)

(在此，x是0.8<x<1.2，y是0≤y<0.15，以及z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La以及W中至少一个。X是F、Cl以及S中至少一个。此外，锂的组成根据充电与放电状态变化。X的值表示在完全放电状态的值。)

例如，作为具有橄榄石型结构的磷酸锂复合物，使用具有由以下表达式(C)或表达式(D)表示的平均组成的磷酸锂复合物。

Li_aM1_bPO₄…(C)

(在此，M1是从族2到族15的元素中选出来的至少一个。a和b是在0≤a≤2.0且0.5≤b≤2.0的范围内的值。此外，锂的组成根据充电与放电状态变化。A的值表示在完全放电状态的值。)

Li_zM2PO₄…(D)

(在此，M2是Co、Mn、Fe、Ni、Mg、Al、B、Ti、V、Nb、Cu、Zn、Mo、Ca、Sr、W以及Zr中至少一个。Z是在0.9≤z≤1.1的范围内的值。此外，锂的组成根据充电与放电状态而变化。z的值表示处于完全放电状态中的值。)

例如，作为具有类晶石型结构的锂-锰复合氧化物，具有由以下表达式(E)表示的平均组成的锂-锰复合氧化物被使用。

Li_vMn_2-wM3_wO_xF_y…(E)

(在此，M3是Co、Ni、Mg、Al、B、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Mo、Sn、Ca、Sr以及W中至少一个。v、w、x以及y是在0.9≤v≤1.1、0≤w≤0.6、3.7≤x≤4.1、以及0≤y≤0.1的范围内的值。此外，锂的组成根据充电与放电状态而变化。v的值表示处于完全放电的状态中的值。)

(第一覆盖层)

第一覆盖层2覆盖核心颗粒1的至少一部分表面。具体地，第一覆盖层2可以部分地覆盖核心颗粒1的表面或者可以覆盖核心颗粒1的整个表面。然而，为了提高循环特性，优选地覆盖核心颗粒1的整个表面。在核心颗粒1与第一覆盖层2之间的界面处，两个部件的组成和状态可以非连续地改变或连续地改变。

第一覆盖层2包括锂复合氧化物。作为锂复合氧化物，低度结晶的锂复合氧化物是优选的。例如，在这种状态中的复合氧化物是结晶物质和无定形物质的混合物或者是无定形物质。这里，结晶物质不仅包括单晶物质而且还包括包含多个晶体颗粒的集合的多晶物质。核心颗粒1中包含的锂复合氧化物和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或几乎相同的组成。在此，相同的组成是指核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有相同的组成元素，并且核心颗粒1和第一覆盖层2的组成元素具有相同的原子比。此外，几乎相同的组成是指核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有相同的组成元素并且核心颗粒1和第一覆盖层2的组成元素具有当核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物出现的Li嵌入和分离反应相同时结晶相变反应的程度内不同的原子比。当核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的组成元素出现Li嵌入和分离反应时，为了获得相同的相变反应，核心颗粒1和第一覆盖层2的组成元素的原子比之间的差异优选在10原子％内并且更加优选地在3原子％内。

第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物的结晶性低于核心颗粒1中包含的锂复合氧化物的结晶性。在这种情况下，具体地，核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物优选地处于以下状态。即，(a)核心颗粒1中包含的锂复合氧化物是结晶物质并且第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物是无定形物质，(b)核心颗粒1中包含的锂复合氧化物是结晶物质并且第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物是结晶物质和无定形物质的混合物，或者(c)核心颗粒1中包含的锂复合氧化物和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物两者是结晶物质和无定形物质的混合物，以及核心颗粒1中包含的结晶物质的量优选地大于第一覆盖层2中包含的结晶物质的量。这里，结晶物质不仅包括单晶物质而且还包括包含多个晶体颗粒的集合的多晶物质。

例如，可以使用覆盖2层的复合颗粒的截面透射电子显微镜(TEM)图像或者通过拉曼光谱学确认第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物是否具有低于核心颗粒1中包含的锂复合氧化物的确定。具体地，其可通过分析正极活性材料的拉曼光谱中在550cm^-1以上650cm^-1以下的范围内的峰值的强度A与在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围中的峰值的强度E之间的峰值强度比E/A来确认。

在拉曼光谱中，峰值强度A是由平行于c轴线的方向上的Co-O的振动引起的并且峰值强度E是由平行于Li层的方向上的振动引起的。低于峰值强度A的峰值强度E被认为示出了通过拉曼光谱学能够检测的表面的低结晶性(参见C.Julien/固态离子学157(2003)57至71)。

在正极活性材料的拉曼光谱中，在550cm^-1以上650cm^-1以下的范围的峰值的强度A与在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围的峰值的强度E之间的峰值强度比E/A满足以下表达式(1)表示的关系。

0.1≤E/A≤0.35…(1)

当满足E/A<0.1时，由于核心颗粒1具有低结晶性，由于固相扩散从核心颗粒1溶出的金属增加，循环特性劣化。另一方面，当满足0.35<E/A时，由于第一覆盖层2具有高结晶性，由于相变所需的Li嵌入和分离反应，不能减轻在核心颗粒1中发生的晶格和微晶的畸变，因此循环特性劣化。

当核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有几乎相同的组成时，第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物的锂含量优选低于核心颗粒1中包含的锂复合氧化物的锂含量。这是因为容易将第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物设置为具有比核心颗粒1中包含的锂复合氧化物低的结晶性。

如上所述，当核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或者具有几乎相同的组成时，第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物设置为具有比核心颗粒1中包含的锂复合氧化物低的结晶性，因此得出以下优点。即，第一覆盖层2可减轻由于相变所需的Li嵌入和分离反应在核心颗粒1中出现的晶格和微晶的畸变。因此，可以改善核心颗粒1中相变反应的可逆性并获得有利的循环特性。

第一覆盖层2的平均膜厚度优选地为1nm以上50nm以下。当平均膜厚度是1nm或更大时，可以增加第一覆盖层2的膜厚度的均匀性，并且可以进一步改善相变的可逆性。因此，可以进一步改善循环特性。当平均膜厚度是50nm或更小时，由于包含低晶体锂复合氧化物的第一覆盖层2的覆盖量可以减少，因此可以减少金属从第一覆盖层2向电解质溶液溶出的量。因此，可以进一步改善循环特性。

(第二覆盖层)

第二覆盖层3覆盖第一覆盖层2的表面的至少一部分。具体地，第二覆盖层3可以部分地覆盖第一覆盖层2的表面或者可以覆盖第一覆盖层2的整个表面。然而，为了改善循环特性，优选地覆盖第一覆盖层2的整个表面。在第一覆盖层2与第二覆盖层3之间的界面处，两个层的组成和状态可以非连续地改变或者可以连续改变。当核心颗粒1的表面的一部分没有被第一覆盖层2覆盖而被暴露时，暴露部分可以直接由第二覆盖层3覆盖。

当第二覆盖层3覆盖第一覆盖层2的表面的至少一部分时，可以抑制第一覆盖层2和电解质溶液彼此接触。因此，可以抑制金属从覆盖2层的复合颗粒向电解质溶液溶出，并改善循环特性。

例如，第二覆盖层3包括氧化物或氟化物。具有结晶性的氧化物和氟化物是优选的。例如，氧化物可以是与核心颗粒1中包含的锂复合氧化物不同的氧化物或相同的氧化物的氧化物。例如，氧化物包括Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P以及B中至少一个。

氧化物例如是单个氧化物、诸如锂复合氧化物的复合氧化物或用氟取代的复合氧化物。单个氧化物的实例包括包含一种材料的氧化物。复合氧化物的实例包括包含两种或更多种材料的氧化物。用氟取代的复合氧化物的实例包括包含两种或更多种材料并用氟取代的复合氧化物。

作为第二覆盖层3中包含的锂复合氧化物，例如，可以使用包含锂、一种或两种或更多种过渡金属元素、以及氧(O)的锂过渡金属复合氧化物。作为锂过渡金属复合氧化物，例如，使用具有由以下表达式(F)表示的平均组成的锂过渡金属复合氧化物。

Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(F)

(在此，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，以及z是0≤z<0.05。M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn以及Cu中至少一个。N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W以及Bi中至少一个。X是F、Cl以及S中至少一个。)

例如，氟化物包括Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P以及B中至少一个。例如，氟化物可以是复合氟化物。作为复合氟化物，例如，使用包含两种或更多种材料的复合氟化物。

第二覆盖层3相对于核心颗粒1、第一覆盖层2、以及第二覆盖层3总量的比例优选地是0.1摩尔％以上10摩尔％以下。当第二覆盖层3的比例是0.1摩尔或更多时，可以抑制没被第二覆盖层3覆盖而暴露的第一覆盖层2的表面的一部分的形成。因此，由于可以抑制第一覆盖层2和电解质溶液彼此接触，可以进一步改善循环特性。当第二覆盖层3的比例超过10摩尔％时，根据覆盖形式存在充电和放电容量减少的风险。此外，即使覆盖形式有利于充电与放电，但是，由于充电和放电曲线形状存在很大的差异，这并不是优选的。

当第二覆盖层3包括过渡金属氧化物(诸如，锂过渡金属复合氧化物)时，具有高结晶性的过渡金属氧化物是优选的。例如，在这种状态中的过渡金属氧化物是结晶物质或结晶物质和无定形物质的混合物。当过渡金属氧化物具有高结晶性时，与过渡金属氧化物具有低结晶性时相比，可以进一步抑制金属从第二覆盖层3溶出到电解质溶液中。当第一覆盖层2和第二覆盖层3两者包括过渡金属氧化物(诸如，锂过渡金属复合氧化物)时，为了抑制金属向电解质溶液溶出，第二覆盖层3中包含的过渡金属氧化物优选地具有比第一覆盖层2中包含的过渡金属氧化物高的结晶性。当第二覆盖层3包括除过渡金属氧化物中的一个以外的氧化物或氟化物时，无论氧化物或氟化物的高结晶性还是低结晶性，获得抑制金属溶出的有利效果。

[制造正极活性材料的方法]

(制备覆盖单层的复合颗粒粉末的过程)

首先，配制高晶体核心颗粒粉末和低晶体第一覆盖材料粉末，该配制经受机械复合处理(诸如，机械合金)，并且用第一覆盖材料覆盖核心颗粒1的表面。因此，获得包含核心颗粒1和第一覆盖层2的覆盖单层的复合颗粒。

(制备覆盖2层的复合颗粒粉末的过程)

接下来，配制所获得的覆盖单层的复合颗粒粉末和第二覆盖材料的粉末，该配制经受机械复合处理(诸如，机械合金)，并且用第二覆盖材料覆盖第一覆盖层2的表面。因此，获得包含核心颗粒1、第一覆盖层2、以及第二覆盖层3的覆盖2层的复合颗粒。以这种方式，获得目标正极活性材料。

[效果]

根据第一实施方式的正极活性材料，第一覆盖层2设置在核心颗粒1的表面上，并且核心颗粒1和第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或者几乎相同的组成。此外，第一覆盖层2中包含的锂复合氧化物的结晶性低于核心颗粒1中包含的锂复合氧化物的结晶性。因此，低结晶性的第一覆盖层2可减轻由于相变所需的Li嵌入和分离反应在核心颗粒1中出现的晶格和微晶的畸变。因此，可以改善核心颗粒1中相变反应的可逆性。

此外，当第二覆盖层3保护第一覆盖层2的表面时，可以抑制包含低结晶性的锂复合氧化物的第一覆盖层2与电解质溶液彼此接触。因此，可以抑制金属从覆盖2层的覆盖颗粒向电解质溶液溶出。因此，可以产生具有优异循环特性的电池。

[变形例]

虽然在第一实施方式中已描述了正极活性材料包括覆盖2层的复合颗粒(复合一次颗粒)粉末的实例，但正极活性材料的配置不限于这个实例。例如，正极活性材料可以包括覆盖的复合二次颗粒而不是覆盖2层的复合颗粒粉末，或者可以包括覆盖的复合二次颗粒以及覆盖2层的复合颗粒粉末。

如图2的A中所示，覆盖的复合二次颗粒包括二次颗粒4和设置在二次颗粒4的表面上的覆盖层5。另外，在变形例中，用相同的参考符号表示与在第一实施方式中相同的部分，因此将省去对其的描述。

二次颗粒4包括多个聚集的覆盖单层的复合颗粒6。覆盖层5可以部分地覆盖二次颗粒4的表面或者可以覆盖二次颗粒4的整个表面。然而，为了改善循环特性，优选地覆盖二次颗粒4的整个表面。覆盖层5的材料与在上述第一实施方式中的第二覆盖层3的材料相同。

另外，正极活性材料可以包括分散的复合颗粒粉末而不是覆盖2层的复合颗粒粉末，并且可以包括分散的复合颗粒粉末以及覆盖2层的复合颗粒粉末。

如在图2的B中示出的，分散的复合颗粒包括基底材料7，以及分散在基底材料7中的多个覆盖单层的复合颗粒6。此外，在变形例中，用相同的参考符号表示与在第一实施方式中的那些相同的部分，因此将省去对其的描述。基底材料7的物质与在上述第一实施方式中的第二覆盖层3的物质相同。

此外，虽然第一覆盖层和第二覆盖层通过机械复合处理(诸如，在上述第一实施方式中已描述的机械合金)形成在核心颗粒的表面上，但覆盖法不限于此。例如，可以使用溶胶-凝胶方法、化学气相淀积(CVD)方法、以及物理气相沉积(PVD)方法。

<2.第二实施方式>

[电池的配置]

在下文中，将参考图3描述根据本技术第二实施方式的非水电解质二次电池的配置实例。例如，非水电解质二次电池是所谓的锂离子二次电池，由基于作为电极反应物质的锂(Li)的嵌入和脱嵌的容量部件表示其负电极的容量。非水电解质二次电池具有所谓的圆筒型并且在中空并且基本上为圆柱形的电池壳11的内部具有卷绕电极体20，卷绕电极体20是通过卷绕被层叠以插入隔膜23的一对带状正极21和带状负极22获得的。电池壳11由电镀有镍(Ni)的铁(Fe)配置，其一端部封闭并且另一端部打开。将电解质溶液注入到电池壳11中作为电解质，并且浸在正极21、负极22以及隔膜23中。此外，一对绝缘板12和13布置为垂直于绕组的圆周表面以插入卷绕电极体20。

电池盖14、设置在电池盖14中的安全阀机构15、以及正温度系数(PTC)元件16通过经由开口的密封垫圈17进行填塞而附接至电池壳11的开口端部。因此，电池壳11的内部被密封。例如，电池盖14由类似于电池盖11的材料配置。安全阀机构15电连接至电池盖14并且在由于内部短路、从外部加热等电池的内部压力不小于特定值的情况下，圆盘板15A被配置为逆转以便切断电池盖14与卷绕电极体20之间的电连接。例如，开口密封垫圈17由绝缘材料配置并且其表面涂覆有沥青。

例如，穿过卷绕电极体20的中心，插入中心销24。由铝(Al)等制成的正极引线25连接至卷绕电极体20的正极21，并且由镍等制成的负极引线26连接至负极22。正极引线25焊接至待电连接至电池盖14的安全阀机构15，并且负极引线26焊接至电池壳11以电连接至电池壳。

在根据第二实施方式的非水电解质二次电池中，每对正极21和负极22的全充电状态的开路电压(即，电池电压)可以是4.2V以下，或者可以设计成在高于4.2V的范围内，优选地，在4.3V以上5.0V以下的范围内，并且更优选地，在4.35V以上4.60V以下的范围内。当将电池电压设置在这样的范围内时，可以获得高能量密度并且显著表现出改善循环特性的效果。

下面将参照图4依次描述非水电解质二次电池的正极21、负极22、隔膜23和电解质溶液。

(正极)

例如，正极21具有其中正极活性材料层21B设置在正极集电体(正极电流集电器)21A的两侧上的结构。此外，尽管未示出，正极活性材料层21B可以仅设置在正极集电体21A的一侧上。正极集电体21A由金属箔制成，例如，铝箔、镍箔、或不锈钢箔。正极活性材料层21B包括可嵌入和脱嵌的正极活性材料，例如，用作电极反应物的锂(Li)。正极活性材料层21B可以根据需要进一步包括添加剂。作为添加剂，例如，可以使用导电材料和粘合剂中至少一个。

(正极活性材料)

正极活性材料是根据上述第一实施方式或其变形例的正极活性材料。

(粘合剂)

作为粘合材料，使用选自树脂材料的至少一种：诸如聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、以及羧甲基纤维素(CMC)和包括这些树脂材料作为主要成分的共聚物。

(导电材料)

作为导电材料，例如，使用诸如石墨、炭黑或科琴黑的碳材料，并且结合使用它们中的一种或两种或更多种。此外，除了碳材料之外，可以使用任何金属材料或导电聚合物材料(具有导电性的材料)。

(负极)

负极22具有这样的结构，例如，其中负极活性材料层22B设置于负极集电体(负极电流集电器)22A的两侧上。此外，负极活性材料层22B可以仅设置在负极集电体22A的一侧上，这在任意图中均未示出。负极集电体22A由金属箔制成，例如，铜箔、镍箔、或不锈钢箔。

负极活性材料层22B包括可嵌入和脱嵌锂作为负极活性材料的一种或两种或更多种负极活性材料。负极活性材料层22B可以根据需要进一步包括添加剂(诸如，粘合剂)。

此外，在根据第二实施方式的非水电解质二次电池中，可嵌入和脱嵌锂的负极材料的电化当量大于正极21的电化当量，并且在充电期间金属锂不会沉淀在负极22中。

作为可嵌入和脱嵌锂的负极材料，使用可嵌入和脱嵌例如锂的材料，并且包括金属元素和非金属元素中至少一个作为组成元件。在此，包括这种负极材料的负极22被称为基于合金的负极。这是因为利用这种材料使得可获得高能量密度。这样的材料优选地与碳材料一起使用，因为可获得高能量密度以及优异的循环特性。该负极材料可以是金属元素或半金属元素的单质、合金或化合物，或可至少部分地包括金属元素或半金属元素的单质、合金或化合物的一种或多种的相(phase)。应注意在本公开中，合金包括由两种或更多种金属元素形成的材料和包含一种或多种金属元素以及一种或多种半金属元素的材料。另外，合金可包括非金属元素。其结构的实例包括固溶体、共晶体(共熔混合物)、金属间化合物、以及其中的两种或者更多种共存的结构。

该负极材料中包含的金属元素或半金属元素的实例包括镁(Mg)、硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌(Zn)、铪(Hf)、锆(Zr)、钇Y(Y)、钯(Pd)、以及铂(Pt)。这些材料可以是结晶的或无定形(amorphous)的。

例如，优选地使用包含短周期表中的第4B族的金属元素或半金属元素作为组成元素的材料作为负极活性材料。更优选地使用包括硅(Si)和锡(Sn)中的至少一种作为组成元素的材料。这是因为硅(Si)和锡(Sn)都具有高的嵌入和脱嵌锂(Li)的能力，从而可获得高能量密度。

锡(Sn)的合金的实例包括包含选自由硅(Si)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)、以及铬(Cr)组成的组中的至少一个作为除锡(Sn)以外的第二组成元素的合金。硅(Si)的合金的实例包括包含选自由锡(Sn)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)、锰(Mn)、锌(Zn)、铟(In)、银(Ag)、钛(Ti)、锗(Ge)、铋(Bi)、锑(Sb)、以及铬(Cr)组成的组中的至少一个作为除硅(Si)以外的第二组成元素的合金。

锡(Sn)的化合物或硅(Si)的化合物的实例包括包含氧(O)或碳(C)的化合物，其可包含除锡(Sn)或硅(Si)之外的上述第二组成元素中的任何一个。锡(Sn)的化合物的具体实例包括由SiO_v表示的氧化硅(0.2<v<1.4)。

能够嵌入和脱嵌锂的负极材料的实例包括例如碳材料，诸如，难石墨化性碳、易于石墨化的碳、石墨、热降解碳、焦炭、玻璃碳、有机聚合物的烧结体、碳纤维以及活性炭。作为石墨，优选地使用已经历球化处理的天然石墨或具有基本球形的人造石墨。作为人造石墨，通过石墨化中间相炭微球(mesocarbon microbeads(MCMB))获得的人造石墨或者通过石墨化并粉碎焦炭原材料获得的人造石墨是优选的。其中，焦炭包括：沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等。有机聚合物的烧结体是通过以合适温度烧结聚合物材料(诸如，酚醛树脂和呋喃树脂)获得的碳，并且它们中的一些被分类为难石墨化性碳或易于石墨化的碳。此外，聚合物材料包括聚乙炔、聚吡咯等。这些碳材料是优选的，因为充电或放电引发的晶体结构的改变非常小并且能够实现高充电/放电容量和有利的循环特性。具体地，具有大的电化当量并且可实现高能量密度的石墨是优选的。此外，能够实现优异特性的难石墨化性碳是优选的。此外，充电/放电电位低，具体地，接近充电/放电电位中的金属锂的碳材料是优选的，因为其能够容易地实现电池的高能量密度。

作为可嵌入和脱嵌锂的负极材料，可另外举例说明其他金属化合物或聚合物材料。其他金属化合物的实例包括氧化物(诸如，MnO₂、V₂O₅、以及V₆O₁₃)、硫化物(诸如，NiS和MoS)、或氮化三锂(诸如，LiN₃)。聚合物材料的实例可包括聚乙炔、聚苯胺和聚吡咯。

通常，碳材料用作锂离子二次电池的负极活性材料。由于最近的电子装置的多功能，功率消耗显著增加，并且越来越需要高容量二次电池。然而，在不久的将来仅仅使用碳材料将难以满足这样的需要。因此，包含基于Sn的材料或基于Si的材料的负极活性材料是容量比积极地开发的碳材料高的材料。然而，通常，在第一次充电期间，包含基于Sn的材料或基于Si的材料的负极活性材料具有高不可逆容量。因此，为了利用负极活性材料的高容量特性，负极活性材料优选地与具有高容量和合适的不可逆容量的正极活性材料结合使用。作为正极活性材料，包含第一正极活性材料和第二正极活性材料的上述正极活性材料是合适的。即，包含硅(Si)和锡(Sn)中至少一个的负极活性材料和包含第一正极活性材料和第二正极活性材料的上述正极活性材料优选地结合使用。

(粘合剂)

作为粘合剂，使用选自树脂材料的至少一种：诸如聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、以及羧甲基纤维素(CMC)和包括这些树脂材料作为主要成分的共聚物。

(隔离物)

隔膜23将正极21与负极22分离，防止由于两个电极的接触发生电流短路，并且允许锂离子通过。例如，隔膜23包括由包含聚四氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯的合成树脂制成的多孔薄膜或者由陶瓷制成的多孔薄膜，并且可具有其中两个或两个以上的这样的多孔薄膜层压的结构。在这些当中，由聚烯烃制成的多孔薄膜是优选的，因为其具有优异的短路防止效果并可根据停机效应提高电池的安全性。具体地，聚乙烯优选作为隔膜23的材料，因为其可具有在100℃以上160℃以下的范围内的停机效应并具有优异的电化学稳定性。此外，聚丙烯是优选的。另外，只要树脂具有化学稳定性，则其可以用于与聚乙烯或聚丙烯共聚或混合。

(电解质溶液)

用作为液体形式的电解质的电解质溶液浸渍隔膜23。该电解质溶液包括溶剂和溶解在该溶剂中的电解质盐。为了改善电池特性，电解质溶液可以包括已知的添加剂。

作为溶剂，可以使用诸如碳酸乙烯和碳酸亚丙酯的环状碳酸酯并且优选地使用碳酸乙烯和碳酸亚丙酯中的一个，具体地，碳酸乙烯和碳酸亚丙酯的混合物。这是因为可改善循环特性。

除这些环状碳酸酯之外，作为溶剂，开链碳酸盐诸如碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯以及碳酸甲酯丙酯优选用作与那些的混合物。这是因为能够得到高的离子导电性。

此外，溶剂优选包含2,4-二氟苯甲醚和/或碳酸亚乙烯酯。这是因为2,4-二氟苯甲醚可提高放电容量，并且碳酸亚乙烯酯可改善循环特性。因此，混合待使用的这些是优选的，因为放电容量和循环特性可改善。

除了这些之外，溶剂的实例包括碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、1,2-乙二醇二甲醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、、3-乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙腈、戊二腈、己二腈、甲氧基乙腈、3-甲氧基丙睛、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N-二甲基咪唑啉酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环砜烷、二甲亚砜、以及磷酸三甲酯。

此外，通过由氟取代这些非水溶剂中任一个的氢的至少一部分获得的化合物有时是优选的，因为有时可根据结合使用的电极的种类改善电极反应的可逆性。

例如，电解质盐的实例包括锂盐，可单独使用它们中的一种并且可混合使用它们中的两种或更多种。锂盐的实例包括LiPF₆、LiBF₄、LiAsF6、LiClO₄、LiB(C₆H₅)₄、LiCH₃SO₃、LiCF₃SO₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiAlCl₄、LiSiF₆、LiCl、二氟[草酸-O,O']硼酸锂、双草酸硼酸锂、以及LiBr。最主要的是，LiPF₆优选能够实现高离子导电率并改善循环特性。

在具有上述配置的非水电解质二次电池中，当执行充电时，例如，锂离子从正极活性材料层21B脱嵌，并通过电解质溶液嵌入到负极活性材料层22B中。此外，例如，当执行放电时，锂离子从负极活性材料层22B中脱嵌并通过电解质溶液嵌入正极活性材料层21B中。

[电池的制造方法]

以下将示出用于制造根据本技术的第二实施方式的非水电解质二次电池的方法的实例。

首先，例如，通过混合正极活性材料、导电材料、以及粘合剂制备正极混合物，并且通过将正极混合物分散到溶剂(诸如，N-甲基-2-吡咯烷酮)中制备浆状正极混合物浆料。接下来，将正极混合物浆料涂覆于正极集电体21A，干燥该溶剂，并且利用辊压机等压缩塑模该干燥的混合物，使得形成正极活性材料层21B并且形成正极21。

此外，例如，通过混合负极活性材料和粘合剂制备负极混合物，并且通过在溶剂(诸如，N-甲基-2-吡咯烷酮)中分散该负极混合物制备浆状负极混合物浆料。接下来，将负极混合物浆料涂覆在负极集电体22A上，干燥该溶剂，并且利用辊压机等压缩塑模该干燥的混合物，使得形成负极活性材料层22B并且形成负极22。

接着，通过焊接等将正极引线25附接至正极集电体21A，并通过焊接等将负极引线26附接至负极集电体22A。接下来，正极21和负极22经由隔膜23缠绕。接着，将正极引线25的顶端部分焊接至安全阀机构15中，将负极引线26的顶端部分焊接至电池壳11中，并且卷绕的正极21和负极22被一对绝缘板12和13夹在中间并容纳在电池壳11的内部。接下来，在正极21和负极22容纳在电池壳11内部之后，将电解质溶液注入到电池壳11中以浸渍隔膜23。接着，电池盖14、安全阀机构15和正温度系数元件16通过经由开口的密封垫圈17进行铆接(swaging，束紧)来固定至电池壳11的开口端部。因此，获得了在图3中示出的二次电池。

<3.第三实施方式>

[电池的配置]

图5是示出根据本技术的第三实施方式的非水电解质二次电池的配置实例的分解立体图。非水电解质二次电池是所谓的扁电池，其中，正极引线31和负极引线32连接至的卷绕电极体30容纳在膜状的封装件40中，并且能够实现小的、轻的和薄的电池。

例如，将正极引线31和负极引线32中的每个以相同的方向从封装件40的内部向外部引出。例如，正极引线31和负极引线32分别使用例如金属材料(诸如，铝、铜、镍或不锈钢)以薄板形式或网状形式形成。

例如，由通过粘贴尼龙膜、铝箔和聚乙烯膜以这种顺序所获得的矩形铝层压膜配置每个封装件40。例如，布置每个封装件40，使得它们的聚乙烯膜侧与卷绕电极体30相对，并且通过熔合或利用粘合剂将它们的外缘部分彼此粘合。将粘合膜41插入于封装件40和正极引线31以及负极引线32之间以防止空气侵入。由具有相对于正极引线31和负极引线32具有粘合性的材料配置粘合膜41，该材料是例如聚烯烃树脂，如聚乙烯、聚丙烯、改性的聚乙烯和改性的聚丙烯。

应注意，也可以使用具有另一种层压结构的层压膜，或聚合物膜如聚丙烯或金属膜，代替以上描述的铝层压膜，来形成封装件40的金属层。

图6示出了沿图5所示的卷绕电极体30的VI-VI线的截面结构。通过层压正极33和负极34(其中隔膜35和电解质层36插入其间)并且卷绕该层压件来制备这种卷绕电极体30，并且通过保护带37保护它们的最外层外围部分。

正极33具有一种结构，在其中将正极活性材料层33B设置于正极集电体33A的一侧或两侧。负极34具有一种结构，在其中将负极活性材料层34B布置于负极集电体34A的一侧或两侧，并且布置负极活性材料层34B，以便与正极活性材料层33B相对。正极集电体33A、正极活性材料层33B、负极集电体34A、负极活性材料层34B以及隔膜35的配置分别与第二实施方式中的正极集电体21A、正极活性材料层21B、负极集电体22A、负极活性材料层22B和隔膜23的配置相似。

电解质层36包含电解质溶液和聚合物化合物，该聚合物化合物是保持该电解质溶液且处于所谓的凝胶形式的保留体。凝胶形式的电解质层36优选地能够实现高的离子导电性并且防止电池的泄漏。电解质溶液的组合物与根据第二实施方式的二次电池的组合物相似。例如，聚合物化合物的实例包括聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶、腈类聚丁橡胶、聚苯乙烯和聚碳酸酯。特别地，考虑到电化学稳定性，优选聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯或聚氧化乙烯。

[电池的制造方法]

以下将示出用于制造根据本技术的第三实施方式的非水电解质二次电池的方法的实例。

将包含溶剂、电解质盐、聚合物化合物和混合溶剂的前驱体溶液涂覆到正极33和负极34中的每一个的表面上，并且随后挥发混合溶剂以形成电解质层36。随后，各自具有形成于其上的电解质层36的正极33和负极34与插入其间的隔膜35层压，以形成层压件，然后以它们的纵向卷绕层压件，并且将保护带37粘合于最外层的外围部分以形成卷绕电极体30。最后，例如，将卷绕电极体30插入于封装件40之间，并且通过热熔合等将封装件40的外周部分彼此粘合，从而将卷绕电极体30封在封装件中。在那个时候，接触膜41被插入于正极引线31和负极引线32中的每一个与封装件40之间。因此，获得在图5和图6中示出的二次电池。

可替代地，可如下制造二次电池。首先，以以上描述的方式，形成正极33和负极34，并且将正极引线31和负极引线32分别地连接至正极33和负极34。此后，正极33和负极34与插入于其间的隔膜35层压，卷绕该层压件，并且将保护带37粘合至最外层的外围部分，从而形成作为卷绕电极体30的前驱物的卷绕体。接着，将卷绕体插入至封装件40之间，通过热熔合将除了一侧以外的外部的外围部分彼此粘合以形成袋状，并且将卷绕电极体30容纳在封装件40的内部。随后，根据需要，制备包含溶剂、电解质盐、为聚合物化合物的原材料的单体、聚合引发剂和如聚合抑制剂的另一种材料的电解质复合物，并且注入至封装件40的内部。

接着，在将电离质复合物注入至封装件40的内部之后，封装件40的开口部分在真空气氛下进行热熔合以被密封。接着，将其施加有热量，使得将单体聚合为聚合物化合物，形成为凝胶形式的电解质层36。如上，获得了在图6中示出的二次电池。

<4.第四实施方式>

[电池的配置]

图7是示出根据本技术的第四实施方式的非水电解质二次电池的配置实例的分解立体图。如图7中所示，在非水电解质二次电池中，将正极引线73和负极引线74连接至的电池元件71容纳于膜状封装件72的内部，并且能够实现小的、轻的和薄的电池。

例如，将正极引线73和负极引线74中的每个以相同的方向从封装件72的内部向外部引出。

图8是示出了电池元件71的外部的实例的立体图。图9是示出了电池元件71的构造实例的截面图。如图8和图9中所示，电池元件71是层压的电极体，在其中通过隔膜83将正极81和负极82层压，并且将与第二实施方式相似的电解质溶液浸透至电池元件71中。

例如，正极81具有其中正极活性材料层81B设置在具有一对面的正极集电体81A的两侧上的结构。如图10中所示，正极81包括矩形电极部分以及从该电极部分的一侧延伸的集电体暴露部分81C。在集电体暴露部分81C中，不提供正极活性材料层81B并且暴露正极集电体81A。将集电体暴露部分81C电连接至正极引线73。此外，尽管未示出，但是包括正极活性材料层81B的区域可以是在正极集电体81A的仅一侧上。

例如，负极82具有其中负极活性材料层82B设置在具有一对面的负极集电体82A的两侧上的结构。此外，如图11中所示，负极82包括矩形电极部分以及从该电极部分的一侧延伸的集电体暴露部分82C。在集电体暴露部分82C中，不提供负极活性材料层82B并且暴露负极集电体82A。将集电体暴露部分82C电连接至负极引线74。此外，尽管未示出，但是包括负极活性材料层82B的区域可以仅是在负极集电体82A的一侧上。

隔膜83具有例如如图12中所示的矩形的形状。

正极集电体81A、正极活性材料层81B、负极集电体82A、负极活性材料层82B、以及隔膜83的材料与在上述第二实施方式中的正极集电体21A、正极活性材料层21B、负极集电体22A、负极活性材料层22B、以及隔膜23的材料相似。

[制造电池的方法]

如以上描述所配置的非水电解质二次电池可例如如下进行制造。

(制造正极)

正极81如下制造。首先，例如，将正极活性材料、粘合剂和导电助剂混合以制备正极混合物。将该正极混合物分散于如N-甲基吡咯烷酮的有机溶剂中，以制备浆状正极混合物浆料。接着，将浆料涂覆在正极集电体81A的两侧上，干燥，然后挤压以形成正极活性材料层81B。随后，将生成物切割成在图10中示出的形状，并且获得正极81。

(制造负极)

负极82如下制造。首先，例如，将负极活性材料、粘合剂和导电助剂混合以制备负极混合物。将该负极混合物分散于如N-甲基吡咯烷酮的有机溶剂中，以制备浆状负极混合物浆料。接着，将浆料涂覆在负极集电体82A的两侧上，干燥，然后挤压以形成负极活性材料层82B。随后，将生成物切割成在图11中示出的形状，并且获得负极82。

(制造电池元件)

电池元件71如下制造。首先，将微孔的聚丙烯膜切割成图12中所示的形状，并且制备隔膜83。接着，以例如如图9中所示的负极82、隔膜83、正极81...正极81、隔膜83、负极82的顺序将多个如以上描述所获得的负极82、正极81和隔膜83层压以制造电池元件71。

接着，将正极81的集电体暴露部分82C焊接至正极引线73。类似地，将负极82的集电体暴露部分82C焊接至负极引线74。接着，在将电解质溶液浸透至电池元件71中之后，将电池元件71插入于封装件72之间，并且通过热焊接使封装件72的外周部分彼此粘合且密封。在这种情况下，通过热熔合部分，正极引线73和负极引线74延伸至封装件72的外部，并且设置为正极端子和负极端子。以这种方式，获得了目标非水电解质二次电池。

[变形例]

接着，将描述本技术的第四实施方式的变形例。根据变形例的非水电解质二次电池与第四实施方式的非水电解质二次电池的不同之处在于使用凝胶状电解质层代替电解质溶液。此外，用相同的参考符号表示如在以上描述的第四实施方式中的相同部分，并且将省去它们的描述。

[电池的构造]

图13是示出根据本技术的第五实施方式的变形例的非水电解质二次电池中使用的电池元件的构造实例的截面图。电池元件85包括通过隔膜83和电解质层84层压的正极81和负极82。

电解质层84包含根据第一实施方式的电解质溶液以及用作保持电解质溶液且处于所称谓的凝胶形式的保留体的聚合物化合物。凝胶形式的电解质层84是优选的，由于其可以获得高的离子导电性并且防止电池的泄漏。聚合物化合物的配置与根据第三实施方式的非水电解质二次电池的那些相似。

[制造电池的方法]

将包含溶剂、电解质盐、聚合物化合物和混合溶剂的前驱体溶液涂覆到正极81和负极82中的每一个上，并且随后挥发混合溶剂以形成电解质层84。除了使用各自具有形成于其上的电解质层84的正极81和负极82之外，后续处理与上述第四实施方式的那些相似，并且因此可获得非水电解质二次电池。

<5.第五实施方式>

在第五实施方式中，将描述电池组和包含任何第二至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池的电子装置。

将参考图14描述根据本技术的第五实施方式的电池组300和电子装置400的配置实例。电子装置400包括电子装置主体的电子电路401和电池组300。电池组300通过正极端子331a和负极端子331b电连接至电子电路401。例如，电子装置400具有电池组300可由用户拆卸的配置。然而，电子装置400的配置不限于此，并且可以使用电池组300内置在电子装置400中使得用户不能从电子装置400中移除电池组300的配置。

当为电池组300充电时，电池组300的正极端子331a和负极端子331b分别连接至充电器(未示出)的正极端子和负极端子。另一方面，当电池组300放电时(当使用电子装置400时)，电池组300的正极端子331a和负极端子331b分别连接至电子电路401的正极端子和负极端子。

电子装置400的实例包括笔记本式个人计算机、平板电脑、移动电话(例如，智能电话)、个人数字助理(PDA)、成像设备(例如，数码照相机和数码摄像机)、音频设备(例如，便携式音频播放器)、游戏设备、无绳电话延伸单元、电子书、电子辞典、收音机、头戴受话器、导航系统、存储卡、起搏器、助听器、电动工具、电动刮胡刀、电冰箱、空调、TV、立体声、热水器、微波、洗碗机、洗衣机、烘干机、照明装置、玩具、医疗器械、自动机、负载调节器、以及交通信号灯，并且本技术不限于此。

(电子电路)

例如，电子电路401包括CPU、外围逻辑单元、接口单元、以及存储单元，并控制整个电子装置400。

(电池组)

电池组300包括组合电池301和充电放电电路302。组合电池301包含串联和/或并联的多个二次电池301a。多个二次电池301a连接，例如，n个并联m个串联(n和m是正整数)。此外，图14示出了其中六个二次电池301a连接，2个并联和3个串联(2P3S)的实例。作为二次电池301a，使用根据第二至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池。

当执行充电时，充电放电电路302控制组合电池301的充电。另一方面，当执行放电时(即，当使用电子装置400时)，充电放电电路302控制电子装置400的放电。

<6.第六实施方式>

在第六实施方式中，将描述电力存储装置中包含根据第二至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池的电力存储系统。电力存储系统可以是使用电力的任何系统并且还包括简单的电源装置。例如，供电系统包括智能电网、家用能源管理系统(HEMS)、以及车辆，并且可以存储电力。

[电力存储系统的配置]

下面将参考图15描述根据第六实施方式的电力存储系统(供电系统)100的配置实例。电力存储系统100用于住宅，经由电力网络109、信息网络112、智能电表107、电源集线器(power hub)108等将电力从集中供电系统102(包括火力发电102a、核能发电102b或水力发电102c)供应至电力存储装置103。另外，电力从独立电源(诸如家用发电设备104)供应至电力存储装置103。存储供应至电力存储装置103的电力，并且利用电力存储装置103来馈入用于住宅101中的电力。相同的电力存储系统不但可用于住宅101中，而且还可用于建筑物中。

住宅101设置有家用发电设备104、电力消耗设备105、电力存储装置103、控制每个设备的控制装置110、智能电表107、电源集线器108、以及用于获取各种信息的传感器111。设备通过电力网络109和信息网络112彼此连接。使用太阳能电池、燃料电池等作为家用发电设备104，并将产生的电力供应至电力消耗设备105和/或电力存储装置103。电力消耗设备105的实例包括电冰箱105a、空调105b、电视接收器105c和浴缸105d等。电力消耗设备105的实例进一步包括电动车辆106，诸如电动汽车106a，混合动力汽车106b或电动摩托车106c。

电力存储装置103包括根据本技术的第二实施方式至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池。智能电表107的功能包括测量所使用的商业电力量并将所测量的使用的电力量发送至电力公司。电力网络109可以是DC电源、AC电源和非接触电源中的任何一种或多种。

各种传感器111的实例包括运动传感器、亮度传感器、目标检测传感器、电力消耗传感器、振动传感器、触摸传感器、温度传感器、红外传感器等。通过各种传感器111获得的信息被发送至控制装置110。利用来自传感器111的信息，获得气候条件和人体条件等，并自动控制电力消耗设备105，以使能量消耗最小化。另外，控制装置110可例如经由因特网将关于住宅101的信息发送至外部电力公司等。

电源集线器108执行诸如将电力线分支出来和DC/AC转换的处理。连接至控制装置110的信息网络112的通信方案的实例包括使用诸如UART(通用异步接收器/发送器)的通信接口的方法以及使用根据无线通信标准(诸如蓝牙(注册商标)、ZigBee或Wi-Fi)的传感器网络的方法。蓝牙(注册商标)方案可被应用于多媒体通信，并且可执行一对多连接的通信。Zigbee使用IEEE(电气和电子工程师协会)802.15.4的物理层。IEEE802.15.4是被称为PAN(个人局域网)或W(无线)PAN的近场无线网络标准的名称。

控制装置110连接至外部服务器113。服务器113可由住宅101、电力公司和服务供应商之一来管理。由服务器113发送或接收的信息的实例包括电力消耗信息，生活模式信息，电费，气候信息，自然灾害信息和关于电力交易的信息。这种信息可由住宅内的电力消耗设备(例如，电视接收机)来发送和接收，或者可由住宅外部的设备(例如，移动电话)来发送和接收。另外，这种信息可显示在具有显示功能的设备上，诸如电视接收机、移动电话或PDA(个人数字助理)。

控制每个部分的控制装置110配置有CPU(中央处理单元)、RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)等，并且，在该实例中，存储在电力存储装置103中。控制装置110经由信息网络112连接至电力存储装置103、家用发电设备104、电力消耗设备105、各种传感器111和服务器113，并具有调节例如所使用的商业电力的量和发电量的功能。应注意，控制装置110可进一步具有在电力市场上进行电力交易的功能。

如上所述，可不仅将由集中供电系统102(诸如火力发电102a、核能发电102b和水力发电102c)产生的电力，而且可将由家用发电设备104(太阳能发电或风力发电)产生的电力存储在电力存储装置103中。因此，甚至在由家用发电设备104生成的电力变化时，提供给外部的电量可恒定，或者可仅仅控制必要的放电。例如，可将通过太阳能发电产生的电力存储在电力存储装置103中，并且在晚上也可将便宜的夜间电力存储在电力存储装置103中，从而可在电费高的白天释放并使用存储在电力存储装置103中的电力。

应注意，尽管该实例示出了容纳在电力存储装置103内部的控制装置110，但是控制装置110也可容纳在智能电表107中，或者可独立地配置。另外，电力存储系统100可用于多层住宅的多个房屋或者用于多个单独的房子。

<7.第七实施方式>

在第七实施方式中，将描述包含任何第二至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池的电动车辆。

将参考图16描述根据本技术的第六实施方式的电动车辆的配置。混合动力车辆200是使用串联混合动力系统的混合动力车辆。串联混合动力系统(hybrid system)是使用通过发动机移动的发电机产生的电力或者通过发电机产生的并临时存储在电池中并通过驱动电力转换装置203操作的电力的车辆。

混合动力车辆200包括发动机201、发电机202、驱动电力转换装置203、驱动轮204a和204b、轮205a和205b、电池208、车辆控制装置209、各种传感器210和充电插口211。对于电池208，使用根据上述本技术的第二实施方式至第四实施方式中任一个的非水电解质二次电池。

混合动力车辆200通过使用驱动电力转换装置203作为动力源来运行。驱动电力转换装置203的一个实例是电机(电动机)。电池208中的电力驱动该驱动电力转换装置203，并将驱动电力转换装置203的旋转力(rotating power)传输至驱动轮204a和204b。应注意，通过在必要部分中使用DC/AC转换或AC/DC转换，可将交流电机或直流电机用于驱动电力转换装置203。各种传感器210经由车辆控制装置209来控制发动机旋转次数并控制节流阀(未示出)的开度(aperture)(节流开度)。各种传感器210包括速度传感器、加速度传感器和发动机旋转次数传感器等。

发动机201的旋转电力被传输至发电机202，并且通过发电机202利用旋转力所产生的电力可存储在电池208中。

当利用制动机构(未示出)使混合动力车辆200减速时，在减速时的阻力(resisting power)作为旋转力被添加到驱动电力转换装置203，并且通过驱动电力转换装置203利用该旋转力所产生的再生电力被存储在电池208中。

电池208通过充电插口211连接至混合动力车辆200外部的电源，将充电插口211用作输入端口从外部电源接收电源，并积聚所接收的电力。

虽然未显示，但是可提供信息处理设备，该设备根据关于非水电解质二次电池的信息执行关于车辆控制的信息处理。这种信息处理设备的实例包括基于关于剩余非水电解质二次电池的信息显示剩余电池的信息处理设备。

需注意，上述描述是以串联式混合动力车辆为例进行了描述，该串联式混合动力车辆利用电动机(motor)使用通过发动机(engine)驱动的发电机产生的电力或者通过将电力存储在电池中获得的电力来运行。然而，本公开的实施方式可有效地应用于并联式混合动力车辆，其将发动机和电动机的输出都用作驱动电源，并且根据需要切换三种模式：仅利用发动机来行驶，仅利用电动机来行驶，以及利用发动机和电动机来行驶。另外，本公开可以有效地应用于所谓的电动车辆，所述电动车辆仅通过驱动电动机而不使用发动机来行驶。

(实施例)

下面将参考实施例详细地描述本技术并且本技术不限于以下实施例。

将按照下列顺序描述本技术的实施例。

i.复合颗粒的配置

ii.第二覆盖材料

iii.第二覆盖材料的覆盖量

iv.核心颗粒和第一覆盖材料

v.形成二次颗粒

(实施例1)

<i.复合颗粒的配置>

[制备核心颗粒粉末的过程]

以1：1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCoO₂颗粒粉末。

[制备第一覆盖材料的过程]

以1：1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCoO₂颗粒粉末。

[制备第二覆盖材料的过程]

以10:5:2:3(Li的量：Ni的量：Co的量：Mn的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Mn)混合Ni、Mn、以及Co的复合氢氧化物和碳酸锂，并在900℃下在空气中煅烧6小时，并且因此获得LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末。

[制备单层覆盖的复合颗粒粉末的过程]

按配方制造所获得的97重量％的高度结晶的LiCoO₂颗粒粉末和所获得的3重量％的低度结晶的LiCoO₂颗粒粉末，并输入到作为高速旋转冲击式粉磨机之一的高速搅拌混合设备中(可商购自Hosokawa Micron Group的Nobilta)。通过以1000rpm旋转转子叶片10分钟来执行处理，将低度结晶的LiCoO₂颗粒沉积到高度结晶的LiCoO₂颗粒的表面上，并且因此获得单层覆盖的复合颗粒粉末。

[制备覆盖2层的复合颗粒粉末的过程]

按配方制造所获得的97重量％的单层覆盖的复合颗粒粉末和所获得的3重量％的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末，并输入到作为高速旋转冲击式粉磨机之一的高速搅拌混合设备中(可商购自Hosokawa Micron Group的Nobilta)。通过以1000rpm旋转转子叶片10分钟来进行处理，将高度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒沉积到覆盖单层的复合颗粒的表面上，并且因此制备覆盖2层的复合颗粒粉末。以这种方式，获得目标正极活性材料。

(实施例2)

除了按配方制造99重量％的高度结晶的LiCoO₂颗粒粉末和1重量％的低度结晶的LiCoO₂颗粒粉末之外，用与实施例1相同的方式获得正极活性材料。

(实施例3)

除了按配方制造99.5重量％的高度结晶的LiCoO2颗粒粉末和0.5重量％的低度结晶的LiCoO2颗粒粉末之外，用与实施例1相同的方式获得正极活性材料。

(比较例1)

用与实施例2中相同的方式执行制备核心颗粒粉末的过程、制备第一覆盖材料的过程、以及制备覆盖单层的复合颗粒的过程，并且因此获得覆盖单层的复合颗粒粉末作为正极活性材料。

(比较例2)

除了低度结晶的LiCoO₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末制备如下。

[制备核心颗粒粉末的过程]

以1:1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCoO₂颗粒粉末。

(比较例3)

除了高度结晶的LiCoO₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，第一覆盖材料制备如下。

[制备第一覆盖材料的过程]

以1：1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，以1000℃在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCoO₂颗粒粉末。

(比较例4)

除了低度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，第一覆盖材料制备如下。

[制备第一覆盖材料的过程]

以10:5:2:3(Li的量:Ni的量:Co的量:Mn的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Mn)混合Ni、Mn、以及Co的复合氢氧化物和碳酸锂，在900℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末。

(正极活性材料的评价)

对实施例1至3的正极活性材料执行以下评价，并且获得如上所述的比较例1至4。

(拉曼光谱中的峰值强度比)

首先，获得如上所述获得的正极活性材料的拉曼光谱。商购自Nanophoton的RAMAN-11用作拉曼光谱仪设备。解析条件包括以532nm的激光波长和2.0cm^-1的分辨率使用1200gr/mm的光谱仪的条件。接下来，对所获得的拉曼光谱执行基线校正，利用高斯函数进行拟合，并且确定在550cm^-1以上650cm^-1以下的范围内的峰值的强度A，以及在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围内的峰值的强度E。接下来，使用所确定的峰值强度A和E确定峰值强度比E/A。

此外，与正极活性材料的峰值强度比E/A类似地确定单独用于制备实施例1至3的正极活性材料的核心颗粒的峰值强度比E/A。

(循环特性)

如上所述获得的正极活性材料用于制造具有如下500mAh的容量的层压锂离子二次电池。

(制造正极)

如下来制造正极。首先，在混合器中混合90重量份的正极活性材料粉末、5重量份的聚偏氟乙烯(PVdF)、5重量份的炭黑、以及N-甲基吡咯烷酮(NMP)(外部的量)。另外添加并分散N-甲基吡咯烷酮(NMP)以得到期望粘度并获得正极混合物浆料。将浆料涂覆在具有15μm的厚度的铝箔的两侧上，干燥，并且然后按压。因此，形成正极混合物层。在这种情况下，铝箔的两侧上依然存在大约30mm的暴露部分。在这种情况下，将两侧的应用端设置为基本上共线的。随后，将生成物切割成在图10中示出的形状，并且获得正极。

(制造负极)

如下来制造负极。首先，将90重量份的人造石墨、5重量份的聚偏氟乙烯(PVdF)、5重量份的炭黑、以及N-甲基吡咯烷酮(NMP)(外部的量)混合，并且获得负极混合物浆料。接下来，将浆料涂覆在具有15μm的厚度的铝箔的两侧上，干燥，并且然后按压。因此，形成负极混合物层。在这种情况下，依然存在大约30mm的铜箔暴露部分。在这种情况下，将两侧的应用端设置为基本上共线的。随后，将生成物切割成在图11中示出的形状，并且获得负极。

此外，在涂覆负极混合物层和正极混合物层并形成在集电体上之前，提前测量负极混合物的每个重量的嵌锂容量和正极混合物的每个重量的脱嵌锂能量。将负极混合物层的每单位面积的嵌锂容量设置为不超过正极混合物层的每单位面积的脱嵌锂容量。

(制造电池元件)

电池元件制造如下。首先，具有25μm的厚度的微孔聚丙烯薄膜切割成图12所示的形状，并用作隔膜。接下来，按照如图9所示的负极、隔膜、正极....正极、隔膜、负极的顺序层压如上所述获得的9个负极、8个正极、以及16个隔膜。因此，获得包括16层基本层叠单元的电池元件，16层基本层叠单元包括正极混合物层、隔膜、以及负极混合物层。此外，电池元件的最外面的上层和最外面的下层用作负极混合物层。然而，由于这样的部分不会面对正极，因此它们不会有助于电池反应。此外，在层压期间，调整负极和正极的相对位置使得正极混合物层的投影表面在层压方向上嵌合到负极混合物层的投影表面。

接下来，如图8所示，正极的8个集电体暴露部分同时超声地焊接至由铝制成的正极引线。相似地，负极的9个集电体暴露部分同时超声地焊接至由镍制成的负极引线。接下来，制备将1mol/l的LiPF₆溶解到碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)等体积混合的溶剂中的溶液作为非水电解质溶液。非水电解质溶液浸透到电池元件中，然后使用包含铝层压膜的封装材料，铝层压膜包括树脂层、铝层、以及树脂层，并且然后在减小的压力下对开口部进行热熔以密封电池元件。在这种情况下，正极引线和负极引线通过热熔部分延伸至封装件的外部并被设置为正极端子和负极端子。以这种方式，获得目标锂离子二次电池。

制造的二次电池的循环特性评价如下。首先，在高温环境(45℃)中，对二次电池进行1循环的充电和放电。在相同的环境中，对二次电池另外进行1循环的充电放电并测量放电容量。随后，在相同的环境中，重复充电与放电直到循环总数为100，并且测量放电容量。基于该结果，计算循环保持率(％)＝(第100个循环时的放电容量/第二循环的放电容量)×100。

当执行充电时，执行恒流充电直至1C的电流的上限电压达到4.45V，并且然后执行恒压充电直至4.45V的电压的电流达到0.05C。当执行放电时，执行恒电流放电直至1C的电流的端接电压(termination voltage)达到3.0V。在此，“1C”是在1个小时内要排放的电池容量(理论容量)所需的电流值并且“0.05C”是在20小时内要排放的电池容量所需的电流值。

(初始容量，4.55V充电和放电效率)

对于上述使用的正极“循环特性”评价，制造反电极Li的钮扣电池。单个电极的4.55V充电和放电效率评价如下。在室温环境(23℃)中，对二次电池进行1循环的充放电并且测量充放电容量。基于该结果，计算4.55V的充电和放电效率(％)＝(第1循环的放电容量/第1循环的充电容量)×100。

当执行充电时，执行恒流充电直至0.1C的电流的上限电压达到4.55V，并且然后执行恒压充电直至4.55V的电压的电流达到0.01C。当执行放电时，执行恒电流放电直至0.1C的电流的端接电压达到3.0V。通过将所获得的初次充电和放电容量除以所使用的电极中包含的活性材料重量获得每个活性材料重量的初次充电和放电容量。

表1示出了实施例1至3和比较例1至4的正极活性材料的配置和评价结果。

[表1]

从上述评价结果可以理解如下。

在实施例1至3中，核心颗粒和第一覆盖层中包含的锂复合氧化物具有相同的组成，但核心颗粒结晶性高，第一覆盖层结晶性低。此外，由第二覆盖层覆盖低度结晶的第一覆盖层的表面。因此，获得有利的循环特性的高容量。

在比较例1中，由于第二覆盖层没有覆盖第一覆盖层的表面，低度结晶的第一覆盖层与电解质溶液接触，并且发生金属从覆盖单层的复合颗粒中向电解质溶液溶出。因此，循环特性劣化。

在比较例2中，由于核心颗粒结晶性低，即使当第二覆盖层覆盖第一覆盖层的表面时，由于固相扩散发生金属从核心颗粒内部向电解质溶液溶出。因此，循环特性劣化。

在比较例3中，由于第一覆盖层结晶性高，不能减轻由于相变所需的Li嵌入和分离反应而在核心颗粒内出现的晶格和微晶的畸变。因此，循环特性劣化。

在比较例4中，由于核心颗粒和第一覆盖层具有不同的配置材料，不能减轻由于相变所需的Li嵌入和分离反应而在核心颗粒内出现的晶格和微晶的畸变。因此，循环特性劣化。

在实施例1至3中，其中，核心颗粒结晶性高并且第一覆盖层结晶性低，拉曼光谱中的正极活性材料的峰值强度比E/A满足0.1≤E/A≤0.35的关系。另一方面，在比较例2中，其中核心颗粒和第一覆盖层两者均具有低结晶性，拉曼光谱中的峰值强度比E/A是E/A<0.1。此外，在比较例3中，其中核心颗粒和第一覆盖层两者均具有高结晶性，拉曼光谱中的峰值强度比E/A是0.35<E/A。

在实施例1至3中，正极活性材料(二次颗粒粉末)的峰值强度比E/A低于单独的核心颗粒峰值强度比E/A。这是因为结晶性低的覆盖层覆盖结晶性高的核心颗粒的表面。

<ii.第二覆盖材料>

(实施例4)

除了Al₂O₃颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例5)

除了MgO颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例6)

除了NiO颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例7)

除了Mn₂O₃颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例8)

除了ZrO₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例9)

除了TiO₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例10)

除了B₂O₃颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例11)

除了WO₃颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例12)

除了Bi₂O₃颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例13)

除了P₂O₅颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例14)

除了LiF颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例15)

除了LiMn₂O₄颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例16)

除了LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例17)

除了LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例18)

除了LiFePO₄颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例19)

除了LiMn_0.7Fe_0.3PO₄颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例20)

除了Li₄Ti₅O₁₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例21)

除了Li₃PO₄颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例22)

除了MgF₂颗粒粉末用作第二覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(正极活性材料的评价)

用与实施例1至3和比较例1至4相同的方式评价如上所述获得的实施例4至22的正极活性材料的循环特性和拉曼光谱中的峰值强度比。

表2示出了实施例2以及4至22的正极活性材料的配置和评价结果。

[表2]

从上述评价结果可以理解如下。

即使当将除LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末以外的氧化物颗粒粉末或氟化物颗粒粉末用作第二覆盖层的材料，可与将LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末用作第二覆盖层的材料的情况相似地获得有利的循环特性。

此外，虽然在表2中未示出具体初次充放电容量，但与实施例1至3相似，在实施例4至22中也获得高初次充放电容量。

<iii.第二覆盖材料的覆盖量>

(实施例23)

除了按配方制造99.5重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和0.5重量％的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例24)

除了按配方制造95重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和5重量％的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例25)

除了按配方制造99.95重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和0.05重量％的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例26)

除了按配方制造89重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和11重量％的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例27)

除了按配方制造99.8重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和0.2重量％的Al₂O₃颗粒粉末之外，用与实施例4中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例28)

除了按配方制造95重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和5重量％的Al₂O₃颗粒粉末之外，用与实施例4中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例29)

除了按配方制造99.95重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和0.05重量％的Al₂O₃颗粒粉末之外，用与实施例4中相同的方式获得正极活性材料。

(实施例30)

除了按配方制造89重量％的覆盖单层的复合颗粒粉末和11重量％的Al₂O₃颗粒粉末之外，用与实施例4中相同的方式获得正极活性材料。

(正极活性材料的评价)

用与实施例1至3和比较例1至4相同的方式评价如上所述获得的实施例23至30的正极活性材料的循环特性。

表3示出了实施例2、4以及23至30的正极活性材料的配置和评价结果。

[表3]

从上述评价结果可以理解如下。

当第二覆盖材料的比例相对于核心颗粒、第一覆盖材料、以及第二覆盖材料的总量被设为0.1摩尔％以上10摩尔％以下时，可以获得特别有利的循环特性。

此外，虽然在表2中未示出具体初次充放电容量，但与实施例1至3相似，在实施例23至30中也获得高初次充放电容量。

<iv.核心颗粒和第一覆盖材料>

(实施例31)

除了Li_0.9CoO₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，第一覆盖材料制备如下。

[形成第一覆盖材料的过程]

以0.9：1(Li的量：Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的Li_0.9CoO₂颗粒粉末。

(实施例32)

除了Li_1.1CoO₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，第一覆盖材料制备如下。

[形成第一覆盖材料的过程]

以1.1：1(Li的量：Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的Li_1.1CoO₂颗粒粉末。

(实施例33)

除了高度结晶的Li_0.9CoO₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以0.9：1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，以1000℃在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的Li_0.9CoO₂颗粒粉末。

(实施例34)

除了高度结晶的Li_1.1CoO₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以1.1：1(Li的量:Co的量)的摩尔比(Li:Co)混合氧化钴和碳酸锂，以1000℃在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的Li_1.1CoO₂颗粒粉末。

(实施例35)

除了高度结晶的LiCoO_1.97F_0.03颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiCoO_1.97F_0.03颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以1:1:0.03(Li的量：Co的量：F的量)的摩尔比(Li:Co:F)混合氧化钴、碳酸锂、以及氟化锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCoO_1.97F_0.03颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

以1:1:0.03(Li的量：Co的量：F的量)的摩尔比(Li:Co:F)混合氧化钴、碳酸锂、以及氟化锂，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCoO_1.97F_0.03颗粒粉末。

(实施例36)

除了高度结晶的LiCo_0.95Mg_0.05O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiCo_0.95Mg_0.05O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Mg的量)的摩尔比(Li:Co:Mg)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化镁，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCo_0.95Mg_0.05O₂颗粒粉末。

[形成覆盖材料的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Mg的量)的摩尔比(Li:Co:Mg)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化镁，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCo_0.95Mg_0.05O₂颗粒粉末。

(实施例37)

除了高度结晶的LiCo_0.95Al_0.05O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiCo_0.95Al_0.05O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[制备核心颗粒粉末的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Al的量)的摩尔比(Li:Co:Al)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化铝，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCo_0.95Al_0.05O₂颗粒粉末。

[制备第一覆盖材料的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Al的量)的摩尔比(Li:Co:Al)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化铝，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCo_0.95Al0.05O₂颗粒粉末。

(实施例38)

除了高度结晶的LiCo_0.95Mn_0.05O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiCo_0.95Mn_0.05O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Mn的量)的摩尔比(Li:Co:Mn)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化锰，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCo_0.95Al_0.05O₂颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Mn的量)的摩尔比(Li:Co:Mn)混合氧化钴、碳酸锂、以及氧化锰，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCo_0.95Mn_0.05O₂颗粒粉末。

(实施例39)

除了高度结晶的LiCo_0.95Ni₀.05O2颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiCo_0.95Ni_0.05O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Ni的量)的摩尔比(Li:Co:Ni)混合氧化钴、碳酸锂、以及氢氧化镍，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiCo_0.95Ni_0.05O₂颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

以1:0.95:0.05(Li的量：Co的量：Ni的量)的摩尔比(Li:Co:Ni)混合氧化钴、碳酸锂、以及氢氧化镍，在1000℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiCo_0.95Ni_0.05O₂颗粒粉末。

(实施例40)

除了高度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以10:5:2:3(Li的量：Ni的量：Co的量：Mn的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Mn)混合Ni、Mn、以及Co的复合的氢氧化物和碳酸锂，在900℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

(实施例41)

除了高度结晶的LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以10:3.3:3.3:3.3(Li的量：Ni的量：Co的量：Mn的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Mn)混合Ni、Mn、以及Co的复合氢氧化物和碳酸锂，在900℃下在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

以10:3.3:3.3:3.3(Li的量:Ni的量:Co的量:Mn的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Mn)混合Ni、Mn、以及Co的复合氢氧化物和碳酸锂，在900℃下在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂颗粒粉末。

(实施例42)

除了高度结晶的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[形成核心颗粒粉末的过程]

以10:8.0:1.5:0.5(Li的量:Ni的量:Co的量:Al的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Al)混合Ni、Co、以及Al的复合氢氧化物和碳酸锂，在900℃在含氧大气下煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂颗粒粉末。

[形成第一覆盖材料的过程]

以10:8.0:1.5:0.5(Li的量:Ni的量:Co的量:Al的量)的摩尔比(Li:Ni:Co:Al)混合Ni、Co、以及Al的复合氢氧化物和碳酸锂，在900℃在含氧大气下煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂颗粒粉末。

(实施例43)

除了高度结晶的LiMn₂O₄颗粒粉末用作核心颗粒粉末并且低度结晶的LiMn₂O₄颗粒粉末用作第一覆盖材料之外，用与实施例2中相同的方式获得正极活性材料。此外，核心颗粒粉末和第一覆盖材料制备如下。

[制备核心颗粒粉末的过程]

以1：2(Li的量:Mn的量)的摩尔比(Li:Mn)混合氢氧化锰和碳酸锂，以900℃在空气中煅烧6小时，并逐渐冷却，并且因此获得高度结晶的LiMn₂O₄颗粒粉末。

[制备第一覆盖材料的过程]

以1：2(Li的量:Mn的量)的摩尔比(Li:Mn)混合氢氧化锰和碳酸锂，以900℃在空气中煅烧6小时，并在室温下淬火，并且因此获得低度结晶的LiMn₂O₄颗粒粉末。

(正极活性材料的评价)

用与实施例1至3和比较例1至4相同的方式评价如上所述获得的实施例31至43的正极活性材料的循环特性。

表4示出了实施例2以及31至43的正极活性材料的配置和评价结果。

[表4]

从上述评价结果可以理解如下。

即使当将除了LiCoO₂颗粒粉末以外的锂复合氧化物颗粒粉末用作核心颗粒粉末和第一覆盖材料，与LiCoO₂颗粒粉末用作核心颗粒粉末和第一覆盖材料的情况相似，也能够获得有利的循环特性。

此外，虽然在表4中未示出具体初次充放电容量，但与实施例1至3相似，在实施例31至43中也获得高初次充放电容量。

<v.形成二次颗粒>

(实施例44)

用与实施例2中相同的方式执行制备核心颗粒粉末的过程、制备第一覆盖材料的过程、以及制备覆盖单层的复合颗粒的过程，并且因此获得覆盖单层的复合颗粒粉末。然后，复合颗粒粉末是颗粒状并且获得包括多个复合颗粒的二次颗粒粉末。此外，用与实施例2相同的方式执行制备第二覆盖材料的过程，并且因此获得LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒粉末。

用公式表示所获得的97重量％的二次颗粒粉末和3重量％的颗粒粉末并输入到作为高速旋转冲击式粉磨机之一的高速搅拌混合设备(可商购自Hosokawa Micron Group的Nobilta)。通过以1000rpm旋转转子叶片10分钟来执行处理，将LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂颗粒沉积到二次颗粒的表面上，并且因此获得覆盖单层的复合二次颗粒粉末。以这种方式，获得目标正极活性材料。

(比较例5)

用与实施例2中相同的方式执行制备核心颗粒粉末的过程、制备第一覆盖材料的过程、以及制备覆盖单层的复合颗粒的过程，并且因此获得覆盖单层的复合颗粒粉末。然后，复合颗粒粉末是颗粒状并且获得包括多个复合颗粒的表面暴露的复合二次颗粒。以这种方式，获得目标正极活性材料。

(正极活性材料的评价)

用与实施例1至3和比较例1至4相同的方式评价如上所述获得的实施例44、以及比较例5的正极活性材料的循环特性。

表5示出了实施例2和44以及比较例5的正极活性材料的配置和评价结果。

[表5]

从上述评价结果可以理解如下。当将表面覆盖的复合二次颗粒粉末用作正极活性材料时，与将覆盖2层的复合一次颗粒粉末用作正极活性材料时相比，可以进一步改善循环特性。另一方面，当将表面暴露的复合二次颗粒用作正极活性材料时，与将覆盖2层的复合一次颗粒粉末用作正极活性材料时相比，循环特性进一步劣化。

此外，虽然在表5中未示出具体初次充放电容量，但与实施例1至3相似，在实施例44中也获得高初次充放电容量。

图17示出了比较例3和实施例44的正极活性材料的拉曼光谱。在比较例3中，由于核心颗粒和第一覆盖层两者均具有高结晶性，在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围内的峰值的强度E显著。另一方面，在实施例44中，虽然二次颗粒的覆盖层具有高结晶性，但由于第一覆盖层具有低结晶性，在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围内的峰值的强度E小。

以上已经具体地描述了本技术的实施方式、它们的变形例和实施例。然而，本技术不限于以上描述的实施方式、它们的变形例和实施例。在不背离本技术的技术精神的情况下，可对本技术进行各种修改。

例如，上述实施方式、实施方式的变型、以及实施例所提及的配置、方法、过程、形状、材料、数值等仅是例子。必要时，可使用不同的配置、方法、过程、形状、材料、数值等。

此外，上述实施方式、实施方式的变型、以及实施例的配置、方法、过程、形状、材料、数值等在不背离本技术精神时，在范围内可组合。

此外，本技术也可以配置如下。

(1)

一种正极活性材料，包括：

颗粒，包括锂复合氧化物；

第一层，设置在颗粒的表面上并包括锂复合氧化物；以及

第二层，设置在第一层的表面上，

其中，颗粒中包含的锂复合氧化物和第一层中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或几乎相同的组成，

第二层包括氧化物或氟化物，并且

(2)

根据(1)所述的正极活性材料，

其中，在拉曼光谱中，在550cm^-1以上650cm^-1以下的范围的峰值的强度A与在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围的峰值的强度E之间的峰值强度比E/A满足以下表达式(1)表示的关系。

0.1≤E/A≤0.35···(1)

(3)

根据(1)或(2)所述的正极活性材料，

其中，第二层中包含的氧化物和氟化物包括Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P以及B中至少一个。

(4)

根据(1)至(3)中任一项所述的正极活性材料，

其中，第二层中包含的氧化物是锂复合氧化物。

(5)

根据(1)至(4)中任一项所述的正极活性材料，

其中，第二层中包含的锂复合氧化物具有即由以下表达式(A)表示的平均组成：

Li_wM_xN_yO_2-zX_z···(A)

(其中，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，以及z是0≤z<0.05；M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn以及Cu中的至少一个；N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W以及Bi中的至少一个；X是F、Cl以及S中的至少一个)

(6)

根据(1)至(5)中任一项所述的正极活性材料，

其中，相对于颗粒、第一层、以及第二层的总量，第二层具有比例是0.1摩尔％以上10摩尔％以下的量。

(7)

根据(1)至(6)中任一项所述的正极活性材料，

其中，颗粒中包含的锂复合氧化物具有即由以下表达式(B)表示的平均组成：Li_wM_xN_yO_2-zX_z…(B)

(其中，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，以及z是0≤z<0.05；M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn以及Cu中的至少一个；N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W以及Bi中的至少一个；X是F、Cl以及S中的至少一个)。

(8)

根据(1)至(6)中任一项所述的正极活性材料，

其中，颗粒中包含的锂复合氧化物具有即由以下表达式(C)表示的平均组成：

Li_xCo_1-yM_yO_2-zX_z…(C)

(其中，x是0.8<x<1.2，y是0≤y<0.15，以及z是0≤z<0.05；M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La以及W中至少一个；X是F、Cl以及S中至少一个)。

(9)

根据(1)至(8)中任一项所述的包含正极活性材料的正极。

(10)

一种包含根据(9)所述的正极的电池。

(11)

一种电池组，包括：

根据(10)所述的电池。

(12)

一种电子装置，包括：

根据(10)所述的电池，

其中，电子装置接收来自电池的电力。

(13)

一种电动车辆，包括：

根据(10)所述的电池；

转换装置，配置为在接收来自电池的电力时进行到车辆的驱动力的转换；

控制装置，被配置成基于关于电池的信息来执行关于车辆控制的信息处理。

(14)

一种电力存储装置，包括：

根据(10)所述的电池，

其中，电力存储装置向连接到电池的电子装置提供电力。

(15)

根据(14)所述的电力存储装置，包括：

电力信息控制装置，被配置为通过网络发送信号至另一装置以及从另一装置接收信号，

其中，电力存储装置基于由电力信息控制装置接收的信息进行电池的充电/放电控制。

(16)

一种电力系统，包括：

根据(10)所述的电池，

其中，电力系统接收来自电池的电力，或者允许将电力从电力产生装置或电力网络供应至电池。

参考符号列表

11 电池壳

12、13 绝缘板

14 电池盖

15 安全阀机构

15A 圆盘板

16 正温度系数元件

17 垫圈

20 卷绕电极体

21 正极

21A 正极集电体

21B 正极活性材料层

22 负极

22A 负极集电体

22B 负极活性材料层

23 隔离物

24 中心销

25 正极引线

26 负极引线

Claims

1.一种正极活性材料，包括：

颗粒，包括锂复合氧化物；

第一层，设置在所述颗粒的表面上并包括锂复合氧化物；以及

第二层，设置在所述第一层的表面上，

其中，所述颗粒中包含的锂复合氧化物和所述第一层中包含的锂复合氧化物具有相同的组成或各构成元素的原子比的差异在10原子％以内，

所述第二层包括氧化物或氟化物，并且

所述第一层中包含的锂复合氧化物的结晶性比所述颗粒中包含的锂复合氧化物的结晶性低，

其中，在拉曼光谱中，在550cm^-1以上650cm^-1以下的范围内的峰值的强度A与在450cm^-1以上500cm^-1以下的范围内的峰值的强度E之间的峰值强度比E/A满足以下表达式(1)表示的关系，

0.1≤E/A≤0.35···(1)。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，

其中，所述第二层中包含的氧化物和氟化物包括Li、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W、Bi、P以及B中至少一个。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料，

其中，所述第二层中包含的氧化物是锂复合氧化物。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料，

其中，所述第二层中包含的锂复合氧化物具有由以下表达式(A)表示的平均组成，

Li_wM_xN_yO_2-zX_z···(A)

其中，w是0.8<w<1.2，x+y是0.9<x+y<1.1，y是0≤y<0.1，以及z是0≤z<0.05；M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Mn以及Cu中的至少一个；N是Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La、W以及Bi中的至少一个；X是F、Cl以及S中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，

其中，相对于所述颗粒、所述第一层、以及所述第二层的总量，所述第二层具有比例是0.1摩尔％以上10摩尔％以下的量。

6.根据权利要求1所述的正极活性材料，

其中，所述颗粒中包含的锂复合氧化物具有由以下表达式(B)表示的平均组成，

Li_wM_xN_yO_2-zX_z···(B)

7.根据权利要求1所述的正极活性材料，

其中，所述颗粒中包含的锂复合氧化物具有由以下表达式(C)表示的平均组成，

Li_xCo_1-yM_yO_2-zX_z···(C)

其中，x是0.8<x<1.2，y是0≤y<0.15，以及z是0≤z<0.05；M是Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Mn、Cu、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ba、La以及W中至少一个；X是F、Cl以及S中至少一个。

8.一种正极，包括：

正极活性材料，包括

颗粒，包括锂复合氧化物，

第一层，设置在所述颗粒的表面上并包括锂复合氧化物，以及

第二层，设置在所述第一层的表面上，

所述第二层包括氧化物或氟化物，并且

0.1≤E/A≤0.35···(1)。

9.一种电池，包括：

正极，包含正极活性材料；

负极；以及

电解质，

其中，所述正极活性材料包括：

颗粒，包括锂复合氧化物，

第二层，设置在所述第一层的表面上，并且

所述第二层包括氧化物或氟化物，并且

0.1≤E/A≤0.35···(1)。

10.一种电池组，包括：

根据权利要求9所述的电池。

11.一种电子装置，包括：

根据权利要求9所述的电池，

其中，所述电子装置接收来自电池的电力。

12.一种电动车辆，包括：

根据权利要求9所述的电池；

转换装置，配置为在接收来自所述电池的电力时进行到所述车辆的驱动力的转换；

控制装置，配置为基于关于所述电池的信息来执行关于车辆控制的信息处理。

13.一种电力存储装置，包括：

根据权利要求9所述的电池，

其中，所述电力存储装置向连接到所述电池的电子装置提供电力。

14.根据权利要求13所述的电力存储装置，包括：

其中，所述电力存储装置基于由所述电力信息控制装置接收的信息进行所述电池的充电/放电控制。

15.一种电力系统，包括：

根据权利要求9所述的电池，

其中，所述电力系统接收来自所述电池的电力，或者将电力从电力产生装置或电力网络供应至所述电池。