[發(fā)明專利]鋰二次電池用正極活性材料及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480003024.0
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104781964B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔友妍;李明基;姜玟錫;申先植;全惠林;趙治皓;閔根基;鄭王謨
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社LG化學(xué)
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/58;H01M4/1315
• 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

1.一種鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料，其中所述鋰鎳-錳-鈷正極活性材料具有層狀結(jié)構(gòu)和氟涂布的表面，

所述氟涂布的表面為保護(hù)涂層，以及基于所述正極活性材料的重量，氟涂層的含量為0.01重量％～8重量％，

所述氟涂布的表面具有類尖晶石相，

其中所述鋰鎳-錳-鈷正極活性材料通過如下方法得到，所述方法包括：

(a)將鎳化合物、錳化合物和鈷化合物均勻地混合；

(b)將鋰化合物添加到(a)的產(chǎn)物中且進(jìn)行焙燒處理，從而獲得層狀鋰鎳-錳-鈷正極活性材料；以及

(c)通過使用聚偏二氟乙烯(PVdF)將氟涂布在層狀鋰鎳-錳-鈷正極活性材料的表面上，在焙燒時生成還原環(huán)境，使得氟涂布的表面具有類尖晶石相，

其中所述鋰鎳-錳-鈷正極活性材料由以下的通式1或2表示：

[通式1]

Li_xNi_yMn_zCo_1-y-zO₂

其中z>y，z≥0.5，z>1-y-z≥0，且x≥1，

[通式2]

Li_xNi_yMn_zCo_1-y-zM_αO₂

其中z>y，z≥0.5，z>1-y-z≥0，x≥1，0≤α≤1，且M為選自B、Li、Mg、Al、Ca、Sr、Cr、V、Ti、Fe、Co、Ni、Zr、Zn、Si、Y、Nb、Ga、Sn、Mo、W和它們的組合中的至少一種元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料，其中所述鋰鎳-錳-鈷正極活性材料具有最長直徑為20nm～200μm的粒度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料，其中所述氟涂布的表面具有2nm～20μm的厚度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料，其中在通式1中表示Mn/Ni原子比的z/y值為1<z/y≤20。

5.一種用于制造權(quán)利要求1的鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料的方法，所述方法包括：

(a)將鎳化合物、錳化合物和鈷化合物均勻地混合；

(b)將鋰化合物添加到(a)的產(chǎn)物中且進(jìn)行焙燒處理，從而獲得層狀鋰鎳-錳-鈷正極活性材料；以及

(c)通過使用聚偏二氟乙烯(PVdF)將氟涂布在層狀鋰鎳-錳-鈷正極活性材料的表面上，在焙燒時生成還原環(huán)境，使得氟涂布的表面具有類尖晶石相，

其中所述鋰鎳-錳-鈷正極活性材料由以下的通式1或2表示：

[通式1]

Li_xNi_yMn_zCo_1-y-zO₂

其中z>y，z≥0.5，z>1-y-z≥0，且x≥1，

[通式2]

Li_xNi_yMn_zCo_1-y-zM_αO₂

其中z>y，z≥0.5，z>1-y-z≥0，x≥1，0≤α≤1，且M為選自B、Li、Mg、Al、Ca、Sr、Cr、V、Ti、Fe、Co、Ni、Zr、Zn、Si、Y、Nb、Ga、Sn、Mo、W和它們的組合中的至少一種元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求5的用于制造鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料的方法，其中通過使用熱處理的固態(tài)反應(yīng)方法、噴霧干燥法或氣相反應(yīng)法進(jìn)行氟涂布。

7.一種鋰二次電池用正極，由包含權(quán)利要求1的鋰二次電池用鋰鎳-錳-鈷正極活性材料的正極混合漿料制得。

8.一種鋰二次電池，包含：正極、負(fù)極、置于正極與負(fù)極間的隔膜和電解液，其中所述正極為權(quán)利要求7的鋰二次電池用正極。

9.一種電池模塊，包含權(quán)利要求8的鋰二次電池作為單元電池。

10.一種電池組，包含權(quán)利要求9的電池模塊作為中型和大型裝置的電源。

11.根據(jù)權(quán)利要求10的電池組，其中所述中型和大型裝置為儲能系統(tǒng)。