[發明專利]正極活性材料、正極、二次電池、電池組、電動車輛、電力存儲系統、電動工具、以及電子設備

有效

• 申請號: 201380015492.5
• 申請日: 2013-02-14
• 公開（公告）號: CN104205434B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 遠藤一顯;細谷洋介;辻洋悅;本橋一成
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M2/10;H01M4/131;H01M4/134;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/48;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/052;H01M10/0568
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳孟秋,梁韜

1.一種二次電池，包括：

正極；

負極；以及

電解液，其中：

所述正極包括含鋰化合物；

所述含鋰化合物是通過將不同于元素M1的元素M2插入到以下式(1)表示的復合氧化物的表層區域的晶體結構中而獲得的化合物，所述元素M2是Mg、Ca、Ti、Zr、S、F、Fe、Cu、B、Al、P、C、Mn、Ni、以及Co中的至少一種；并且

所述含鋰化合物的中央側上由下式(2)表示的摩爾分數R1小于所述含鋰化合物的表層側上的所述摩爾分數R1；

Li_1+a(Mn_bCo_cNi_1-b-c)_1-aM1_dO_2-e...(1)

其中，M1是Al、Mg、Zr、Ti、Ba、B、Si、以及Fe中的至少一種，并且a至e滿足0<a<0.25、0.5≤b<0.7、0≤c<1-b、0≤d≤1、以及0≤e≤1，

R1(％)＝(所述元素M2的物質量/Mn、Co、Ni、以及所述元素M2的物質量的總和)×100…(2)。

2.根據權利要求1所述的二次電池，其中：

所述摩爾分數R1從所述含鋰化合物的所述表層側至所述含鋰化合物的所述中央側逐漸減小；并且

所述摩爾分數R1為0.2至0.8，其中，由下式(3)表示的質量比率R2(％)為0.05％至0.1％；

R2(％)＝(Mn、Co、Ni、以及所述元素M2的質量的總和)/所述含鋰化合物的總質量)×100…(3)。

3.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述含鋰化合物中所述元素M2的含量相對于Li的含量為0.01摩爾％至5摩爾％。

4.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述式(1)中的a滿足0.1<a<0.25。

5.根據權利要求1所述的二次電池，其中：

所述含鋰化合物是通過機械化學反應用包含作為組成元素的所述元素M2的化合物覆蓋所述復合氧化物的表面并且燒成所得物而獲得的化合物；并且

包含作為組成元素的所述元素M2的化合物與所述復合氧化物形成固溶體。

6.根據權利要求1所述的二次電池，其中：

所述負極包括金屬類材料；并且

所述金屬類材料包括作為組成元素的Si和Sn中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的二次電池，其中，所述金屬類材料是SiO_v，其中，0.2<v<1.4。

8.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述正極、所述負極、以及所述電解液中的至少一種包含雜多酸和雜多酸化合物中的至少一種。

9.根據權利要求1所述的二次電池，其中：

在所述正極和所述負極中的至少一個上設置有凝膠涂層；并且

所述凝膠涂層包括無定形多酸和無定形多酸鹽化合物中的至少一種，所述無定形多酸和所述無定形多酸鹽化合物包含一種或者多種類型的多元素。

10.根據權利要求9所述的二次電池，其中：

從雜多酸和雜多酸化合物中的至少一種獲得所述凝膠涂層；并且

所述多酸和所述多酸鹽化合物中的至少一種包括六價多原子離子和具有小于六價的化合價的多原子離子。