[發明專利]正極活性物質及其制備方法、以及包括其的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201310656097.7
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103872316B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 趙允珠;文鐘碩;李美善;金泰炫;李星勛;金義皓;尹弼相
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M10/052;H01M4/1397
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

1.一種正極活性物質，含有層狀結構的Li₂MnO₃，且具有2.81～2.89g/cc的合劑密度，并且摻雜有選自由W、Mo、V和Cr所組成的組中的一種或多種的多價氧化態的元素以及氟化合物，

其中，所述正極活性物質為以化學式Li_aNi_bCo_cMn_dM'_yO_2-xF_x表示的鋰過量鋰金屬復合化合物，這里，M'選自由W、V、Mo和Cr所組成的組中的一種或多種，1.1≤a<1.3，0<b≤0.5，0≤c<0.7，0.1<d<0.7，0<x<0.15，和0<y<0.1。

2.根據權利要求1所述的正極活性物質，其中，所述正極活性物質包含菱面體晶LiMO₂和單斜晶Li₂MnO₃，這里，M是Ni、Co和Mn。

3.根據權利要求1所述的正極活性物質，其中，所述正極活性物質摻雜有0.1mol或者更少量的所述多價氧化態的元素。

4.根據權利要求1所述的正極活性物質，其中，所述氟化合物為LiF或者NH₄F。

5.根據權利要求4所述的正極活性物質，其中，所述正極活性物質摻雜有Li當量的1摩爾％～10摩爾％的量的所述氟化合物。

6.一種含有層狀結構的Li₂MnO₃且具有2.81～2.89g/cc的合劑密度的正極活性物質的制備方法，所述方法包含：

合成過渡金屬化合物前體的步驟；以及

將選自由W、Mo、V和Cr所組成的組中的一種或多種的多價氧化態的元素、氟化合物、鋰供給源以及所述過渡金屬化合物前體進行混合，然后在600℃～800℃將混合物進行熱處理的步驟，

其中，所述正極活性物質為以化學式Li_aNi_bCo_cMn_dM'_yO_2-xF_x表示的鋰過量鋰金屬復合化合物，這里，M'選自由W、V、Mo和Cr所組成的組中的一種或多種，1.1≤a<1.3，0<b≤0.5，0≤c<0.7，0.1<d<0.7，0<x<0.15，和0<y<0.1。

7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述正極活性物質摻雜有0.1mol或者更少量的所述多價氧化態的元素。

8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述氟化合物為LiF或者NH₄F。

9.根據權利要求6所述的方法，其中，所述正極活性物質摻雜有Li當量的1摩爾％～10摩爾％的量的所述氟化合物。

10.根據權利要求6所述的方法，其中，所述過渡金屬化合物前體是在pH 10～12范圍內合成。

11.一種鋰二次電池，包含：

包含權利要求1～5中的任一項所述的正極活性物質的正極；

包含負極活性材料的負極；以及

在所述正極和所述負極之間存在的電解質。