[發(fā)明專利]具有增強(qiáng)的能量密度特性的高能量鋰二次電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280034337.3
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN103650212A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓京熙;韓昌周;樸秀珉;李知恩
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社LG化學(xué)
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M10/052;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/583
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;穆德駿

1.一種高能量鋰二次電池，其包含：

正極，所述正極包含由下式1表示并具有層狀結(jié)構(gòu)的第一正極活性材料和由下式2表示并具有尖晶石結(jié)構(gòu)的第二正極活性材料作為正極活性材料，其中基于所述第一正極活性材料和第二正極活性材料的總重量，所述第一正極活性材料的量為40重量%～100重量%；

負(fù)極，所述負(fù)極包含容量為300mAh/g以上的無定形碳；以及

隔膜；

Li_x(Ni_vMn_wCo_yM_z)O_2-tA_t???(1)

其中0.8＜x≤1.3，0≤v≤0.9，0≤w≤0.9，0≤y≤0.9，0≤z≤0.9，x+v+w+y+z=2，且0≤t≤0.2；

M是指具有+2～+4氧化數(shù)的至少一種金屬或過渡金屬的陽離子；且

A為單價或二價陰離子，

Li_aMn_2-bM'_bO_4-cA'_c???(2)

其中0.8＜a≤1.3，0≤b≤0.5，且0≤c≤0.3；

M'是指具有+2～+4氧化數(shù)的至少一種金屬或過渡金屬的陽離子；且

A'為單價或二價陰離子。

2.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述無定形碳為選自如下碳中的一種碳或它們的混合物：相對于容量具有0.01m²/mAh～0.031m²/mAh的比表面積的第一種碳，以及相對于容量具有0.0035m²/mAh～0.017m²/mAh的比表面積的第二種碳。

3.如權(quán)利要求2所述的高能量鋰二次電池，其中所述第一種碳在1.0g/cc～1.2g/cc的粉末密度下具有15S/cm以上且小于100S/cm的粉末電導(dǎo)率。

4.如權(quán)利要求2所述的高能量鋰二次電池，其中所述第二種碳在1.4g/cc～1.6g/cc的粉末密度下具有30S/cm以上且小于100S/cm的粉末電導(dǎo)率。

5.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述第一正極活性材料相對于容量具有0.03μm/mAh～0.1μm/mAh的平均粒徑。

6.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述第一正極活性材料在2.65g/cc～2.85g/cc的粉末密度下具有1×10^-3S/cm以上且小于10×10^-3S/cm的粉末電導(dǎo)率。

7.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述第二正極活性材料相對于容量具有0.1μm/mAh～0.2μm/mAh的平均粒徑。

8.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述第二正極活性材料在2.65g/cc～2.85g/cc的粉末密度下具有1×10^-5S/cm以上且小于10×10^-5S/cm的粉末電導(dǎo)率。

9.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中在式1中，M為選自Al、Mg和Ti中的至少一種元素，在式2中，M'為選自Co、Mn、Ni、Al、Mg和Ti中的至少一種元素。

10.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中在式1和2中，A和A'各自獨(dú)立地為選自鹵素、S和N中的至少一種元素。

11.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述鋰二次電池相對于體積具有0.05Ah/cm³～0.09Ah/cm³的容量，且相對于體積具有0.2Wh/cm³～0.4Wh/cm³的能量。

12.如權(quán)利要求1所述的高能量鋰二次電池，其中所述隔膜為有機(jī)-無機(jī)復(fù)合隔膜。

13.一種電池模塊，包含權(quán)利要求1的鋰二次電池作為單元電池。

14.一種電動車輛或混合電動車輛，其使用權(quán)利要求13的電池模塊作為電源。

15.一種電力存儲裝置，其使用權(quán)利要求13的電池模塊作為電源。