[發明專利]用于鋰二次電池的陰極材料以及含有該材料的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201480053984.8
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN105594032B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 明承澤;趙彰欽
• 申請（專利權）人: 世宗大學校產學協力團
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/525;H01M10/052
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 姜長星;孫昌浩

1.一種用于鋰二次電池的陰極材料，其包括：

陰極活性材料，為顆粒狀，并且具有存在于其表面上的至少一種鋰化合物，其中，所述至少一種鋰化合物從由Li₂O、LiOH、Li₂CO₃和Li₂C組成的組中選擇；以及

磷酸鋰層，通過將磷酸與所述至少一種鋰化合物反應來形成在所述陰極活性材料的表面上，

其中，所述磷酸鋰層的厚度為5nm-20nm。

2.根據權利要求1所述的陰極材料，其中，所述陰極活性材料是LiCoO₂、LiNiO₂、Li(Co_xNi_1-x)O₂(0.5≤x<1)、LiMn₂O₄、Li_1+xMn_2-y-z-wAl_yCo_zMg_wO₄(0.03<x<0.25,0.01<y<0.2,0.01<z<0.2,0≤w<0.1,和x+y+z+w<0.4)、Li₄Mn₅O₁₂、或Li_1+x(Ni_1-y-zCo_yM_z)_1-xO₂(0≤x≤0.2,0.01≤y≤0.5,0.01≤z≤0.5,0<y+z<1,和M是Mn、Ti、Mg或Al)。

3.根據權利要求2所述的陰極材料，其中，所述陰極活性材料是Li_1+x[Ni_y(Co_0.5M_0.5)_1-y]_1-xO₂(0≤x≤0.2,0.3≤y≤0.99,和M是Mn、Ti、Mg或Al)。

4.根據權利要求1所述的陰極材料，其中，所述陰極活性材料是鋰-過渡金屬氧化物，以及通過飛行時間二次離子質譜(TOF-SIMS)從所述磷酸鋰層涂覆的陰極活性材料中探測Li_xPO_y⁺(x是1-3的整數，和y是1-4的整數)。

5.一種用于鋰二次電池的陰極，所述陰極包括：

根據權利要求1所述的陰極材料；以及

導電材料，與陰極材料混合。

6.一種鋰二次電池，所述鋰二次電池包括：

陰極，包括根據權利要求1所述的陰極材料和與陰極材料混合的導電材料；

陽極；以及

電解質，安置在陰極和陽極之間。

7.一種用于鋰二次電池的陰極，所述陰極包括：

根據權利要求1所述的陰極材料；

集電體；

其中，陰極材料施加到集電體。

8.一種鋰二次電池，所述鋰二次電池包括：

陰極，包括集電體和施加到集電體的根據權利要求1所述的陰極材料；

陽極；以及

電解質，安置在陰極和陽極之間。

9.一種制備陰極材料的方法，其包括：

混合陰極活性材料、H₃PO₄和溶劑，其中，陰極活性材料為顆粒狀，并且具有存在于其表面上的至少一種鋰化合物，其中，至少一種鋰化合物從由Li₂O、LiOH、Li₂CO₃和Li₂C組成的組中選擇；以及

熱處理所述混合物以使所述至少一種鋰化合物與H₃PO₄反應，以得到磷酸鋰層涂覆的陰極活性材料。