[發(fā)明專利]制備可充電鋰電池的正極活性材料的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 01137998.7 | 申請(qǐng)日： | 2001-09-25 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN1346158A | 公開（公告）日： | 2002-04-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 權(quán)鎬真;徐晙源;丁元一;樸晸浚 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 三星SDI株式會(huì)社 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/04 | 分類號(hào)： | H01M4/04;H01M4/48;H01M4/58;C01D15/02 |
| 代理公司： | 北京市柳沈律師事務(wù)所 | 代理人： | 巫肖南,封新琴 |
| 地址： | 韓國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 制備 充電 鋰電池 正極 活性 材料 方法 | ||
???????????????????本申請(qǐng)的交叉參考
本申請(qǐng)是以2000年9月25日和2001年6月26日向韓國工業(yè)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)№.2000-56247和№.2001-35727為基礎(chǔ)的，這兩個(gè)專利申請(qǐng)的內(nèi)容引作本申請(qǐng)的參考文獻(xiàn)。
??????????????????????????發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種制備可充電鋰電池的正極活性材料的方法，特別是一種經(jīng)濟(jì)、可行的、使用簡單的工藝制備可充電鋰電池的正極活性材料的方法。
??????????????????????????發(fā)明背景
可充電鋰電池使用能放出或嵌入鋰離子的材料作為正極和負(fù)極的活性材料。使用有機(jī)溶劑或聚合物作為電解質(zhì)。可充電鋰電池產(chǎn)生電能的原因是活性材料在鋰離子嵌入和放出反應(yīng)期間的化學(xué)勢的變化。
在早期的開發(fā)中，使用金屬鋰作為可充電鋰電池中的負(fù)極活性材料。然而，由于金屬鋰與電解質(zhì)的高反應(yīng)性和金屬鋰枝狀晶體的形成問題，近來則廣泛使用能夠可逆嵌入鋰離子的碳材料以替代金屬鋰。使用碳基活性材料，可以防止與金屬鋰有關(guān)的潛在的安全性問題，同時(shí)得到相對(duì)較高的能量密度和顯著提高的循環(huán)壽命。特別是可以將硼加入到含碳的材料中，得到涂敷硼的石墨(BOC)，從而提高含碳材料的容量。
使用能嵌入或放出鋰離子的硫族化合物作為可充電鋰電池中的正極材料。其典型的例子包括LiCoO2，LiMn2O4，LiNiO2，LiNi1-xCoxO2(0＜x＜1)和LiMnO2。錳基材料諸如LiMn2O4和LiMnO2等比其他材料容易制備和便宜，而且對(duì)環(huán)境有益。但是，錳基材料的容量較低。LiNiO2雖不貴且具有高容量，但卻難以制成所需的結(jié)構(gòu)，而且在充電狀態(tài)下相對(duì)不穩(wěn)定導(dǎo)致電池安全性問題。LiCoO2相對(duì)較昂貴，但是由于其具有好的導(dǎo)電性和高的電池電壓而被廣泛使用。大多數(shù)市場上銷售的可充電鋰電池(至少大約95％)使用LiCoO2作為正極活性材料。
盡管LiCoO2具有良好的循環(huán)壽命特性和良好的平板放電分布，但仍然需要提高其電化學(xué)性能，如良好的循環(huán)壽命和高的能量密度。
滿足這一需要的一種方法是用其他金屬部分地取代LiCoO2中的鈷。索尼(Sony)公司通過往LiCoO2中摻入大約1至5％重量的Al2O3來研究LixCo1-yAlyO2。A&TB(Asahi&Toshiba電池有限公司)通過用錫部分地取代LiCoO2中的鈷，研究了一種摻入錫的鈷基活性材料。
盡管這些研究已經(jīng)取得了進(jìn)展，但仍需要增強(qiáng)諸如高容量、長壽命周期、高能量密度等電化學(xué)性能，并提高其熱安全性。
????????????????????發(fā)明概述
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過簡單工藝制備經(jīng)濟(jì)的可充電鋰電池正極活性材料的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過簡單工藝制備具有均勻涂層的經(jīng)濟(jì)的可充電鋰電池正極活性材料的方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種制備具有更長循環(huán)壽命和良好放電電壓的可充電鋰電池正極活性材料的方法。
為了達(dá)到這些目的，本發(fā)明提供一種制備可充電鋰電池正極活性材料的方法。在該方法中，把鋰氧化合物和含有涂敷元素源的有機(jī)溶液或者含有涂敷元素源的水溶液放入混合器，并用所述的有機(jī)溶液或水溶液涂敷該鋰氧化合物，同時(shí)升高環(huán)境溫度并進(jìn)行攪拌。然后，對(duì)已涂敷過的鋰氧化合物進(jìn)行熱處理，以在該鋰氧化合物上形成表面處理層。當(dāng)所述的有機(jī)溶液或水溶液包含Al源或B源時(shí)，在該鋰氧化合物上就形成Al2O3層或含B氧化物的表面處理層。
???????????????????????附圖簡述
通過參考下面的詳細(xì)描述同時(shí)考慮附圖，對(duì)本發(fā)明更完整的了解和其許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)很清楚同時(shí)更容易理解。其中：
圖1是分別解釋本發(fā)明的正極活性材料生產(chǎn)過程和常規(guī)的生產(chǎn)過程的示意圖；
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