可提供一种低成本，且电压平坦性及高速循环寿命优良之3V级非水电解质二次电池。该非水电解质二次电池系使用一种正极活性物质，该正极活性物质系以组成式：Li2±α〔Me〕4O8-x(式中，0≦α<0.4，0≦x<2，Me系含Mn及Ni、Cr、Fe、Co、Cu所构成之群中至少择一者之迁移金属元素)表示，且于充放电领域中的反应为二相反应者。 In order to provide a 3V level nonaqueous electrolyte secondary battery excellent in flatness of voltage and high rate cycle life at low cost, a positive electrode, which is represented by the formula : Li2±[Me]4O8-x, wherein 0 ≦ < 0.4, 0 ≦ x < 2, Me is at least one transition metal selected from the group consisting of Ni, Cr, Fe, Co and Cu, and capable of reacting in two phases in the charging/discharging regions, is used. 【创作特点】 发明之揭示 1.正极活性物质 本发明系有关于一种正极活性物质，其特征在于：系以组成式：Li2±α〔Me〕4O8-x(式中，0≦α<0.4，0≦x<2，Me系包含Mn及由Ni、Cr、Fe、Co、Cu所构成之群中至少择一者之迁移金属元素)表示，且于充放电领域中的反应为二相反应。 前述正极活性物质宜于迁移金属元素中具有2×2的超格子。 又，于前述正极活性物质中，Mn与其他迁移金属元素的比宜实质上为3：1。 又，前述正极活性物质宜具有类似尖晶石结晶，且于Fd3m的空间群中16(c)的位置存在有Li及/或Me者。 又，前述正极活性物质的充电电位与放电电位的差宜为0.2~0.8。 又，属于立方晶的晶格常数宜为8.3以下。 又，前述正极活性物质宜不具有8面体者。即，前述正极活性物质的粒子形态宜为偏菱形24面体(icositetrahedraon)、斜方12面体(rhombic dodecahedron)及具有8个6角形与6个4角形的面的14面体(tetradecahedron)中任一者。 又，前述正极活性物质宜由具有0.1~8μm粒径的结晶粒子及具有2~30μm粒径的前述结晶粒子的二次粒子的混合物所构成。 2.正极活性物质的制造方法 本发明系有关于一种正极活性物质的制造方法，包含有以下步骤：(1)用以将包含Mn及由Ni、Cr、Fe、Co、Cu所构成之群中择出之至少一者之化合物混合后，得到原料混合物的步骤，或者用以将包含Mn化合物及由Ni、Cr、Fe、Co、Cu所构成之群中择出之至少一者之共晶化合物合成之步骤；(2)用以将前述原料混合物或共晶化合物与锂化合物混合之步骤；及(3)用以将前述步骤(2)中得到之混合物加热至600℃，进行第1烧结，得到以组成式：Li2±α〔Me〕4O8-x(式中，0≦α<0.4，0≦x<2，Me系包含Mn及由Ni、Cr、Fe、Co、Cu所构成之群中至少择一者之迁移金属元素)表示，且于充放电领域中的反应为二相反应的正极活性物质。 前述第1烧结的温度宜为900℃以上。 又，前述制造方法宜包含于前述第1烧结后，进行较前述第1烧结温度低之温度的第2烧结之步骤。 此时，前述第2烧结温度宜为350℃~950℃。又，前述第2烧结温度又以650℃~850℃为较佳。 进而，前述制造方法宜包含于前述第1烧结后及/或第2烧结后，将前述正极活性物质急冷之步骤。 此急冷宜以4.5℃/分以上之降温速度，甚至10℃/分以上之降温速度进行。 又，前述急冷宜进行至室温。 3.非水电解质二次电池 进而，本发明亦有关于一种非水电解质二次电池，该非水电解质二次电池具备有包含上述正极活性物质的正极、包含钛氧化物的负极、非水电解质及隔离膜，具有2.5V~3.5V的实用充放电领域及3V级的实用平均电压。 前述钛氧化物宜具有尖晶石构造。 又，前述钛氧化物宜为Li4Ti5O12。 又，前述非水电解质二次电池宜于作动放电电压具有0.2V~0.8V的段差。 又，前述正极及负极宜具有以铝及铝合金构成之集电体。 前述非水电解质宜包含由以下群中择出之至少一种，即碳酸丙烯酯、丁内酯、γ-戊内酯、甲基二乙二醇二甲醚、环丁码、三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯及甲氧基碳酸甲基乙酯。 又，前述隔离膜宜以不织布构成。 前述不织布宜由聚乙烯、聚丙烯及聚丁烯聚对苯二甲酸丁二醇酯所构成之群中择出之至少一种构成。 又，前述负极活性物质相对于前述正极活性物质的重量比值宜为0.5以上、1.2以下。 图标之简单说明 第1图系显示将共晶化合物与锂化合物的混合物于空气中、1000℃(a)、900℃(b)、800℃(c)、700℃(d)、600℃(e)，烧结12个小时得到之本发明之正极活性物质之电化学特性图。 第2图系显示第1烧结后之正极活性物质的TG曲线(热重量分析)之图。 第3图系显示于1000℃进行12个小时的第1烧结后，进行700℃的48小时的第2烧结而得到之本发明之正极活性物质之充放电曲线之图。 第4图系显示本发明之正极活性物质(a)及过去之正极活性物质(b)的截面之SEM照片。 第5图系以例子1的条件制成之正极活性物质粒子之SEM照片。 第6图系以例子2的条件制成之正极活性物质粒子之SEM照片。 第7(a)(b)图系以例子3的条件制成之正极活性物质粒子之SEM照片。 第8(a)(b)图系以例子4的条件制成之正极活性物质粒子之SEM照片。 第9(a)~(e)图系显示以各种第1烧结温度制成之本发明之正极活性物质之X射线绕射图。 第10(a)~(e)图系显示以各种第1烧结温度制成之本发明之正极活性物质之FT-IR之测定结果图。 第11(a)~(d)图系显示以各种条件制成之正极活性物质之X射线绕射图。 第12(a)~(d)图系显示以各种条件合成之正极活性物质之FT-IR之测定结果图。 第13图系显示本发明之正极活性物质之结晶构造中各原子位置的情形之图。 第14图系显示经过急冷制成之正极活性物质之单位晶格常数之变化之图。 第15(a)~(n)图系显示伴随着本发明之正极活性物质之充放电之X射线绕射图变化之图。 第16图系显示伴随着本发明之正极活性物质之充放电之晶格常数的变化之图。 第17图系显示本发明之电池系统之充放电动作之图。 第18图系显示本发之电池系统达200回循环之循环寿命图。 第19图系显示本发明之电池系统之负荷特性之图。 第20图系显示本发明之电池系统之高速放电特性(无段差)之图。 第21图系显示测定伴随着充放电之膨膨及收缩之双速率测量仪之结果图。 第22(a)~(c)图系显示经过急冷制成之本发明之正极活性物质之电化学变化之图。 第23图系显示本发明之电池系统之放电动作之图。 第24图系显示本发明之电池系统之高速特性之图。 第25图系显示本发明之电池系统之脉冲放电特性之图。 第26图系于本发明之实施例中制作之圆筒型电池之部份剖面正视图。