[發明專利]用于鋰離子二次電池的陰極活性物質、其制造方法及包含其的鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201580077217.5
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN107408686B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 金志允;張東圭;金鐘珉;李美善;蔡榮周
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 潘懷仁;王珍仙

1.一種制備用于鋰二次電池的陰極活性物質的方法，所述方法包括：

通過在8,000rpm至20,000rpm下攪拌鋰金屬氧化物和選自金屬氧化物和含氟化合物中的至少一種涂覆材料，用所述至少一種涂覆材料涂覆由式1表示并且具有層狀結構的所述鋰金屬氧化物；以及

在800℃至1,000℃下熱處理由該涂覆步驟所得的粉末，以在所述鋰金屬氧化物的表面上或內部形成由式2表示的含鋰化合物：

[式1]

Li_1-xNi_yM_1-yO_2-z

其中，在式1中，M為選自Co和Mn中的至少一種元素；0≤x≤0.05；0.6≤y≤1；且0≤z≤0.05，并且，

[式2]

Li_2-xM`O_3-y

其中，在式2中，M`為選自Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru和F中的至少一種元素；0≤x≤1；且0≤y≤3，

其中，所述涂覆通過干涂進行，其中，在涂覆所述鋰金屬氧化物時，所述攪拌進行10秒至60秒。

2.如權利要求1所述的方法，其中，在所述熱處理中，所述至少一種涂覆材料與所述鋰金屬氧化物的表面上或內部的殘留鋰反應，從而在所述鋰金屬氧化物的所述表面上或內部形成由式2表示的所述含鋰化合物。

3.如權利要求2所述的方法，其中，與單獨加熱由式1表示的所述鋰金屬氧化物時相比，在所述熱處理之后的所述殘留鋰的量減少10％至20％。

4.如權利要求1所述的方法，其中，所述金屬氧化物為包括選自由Mg、Al、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo和Ru組成的組中的至少一種金屬元素的氧化物。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述金屬氧化物為選自由MgO、Al₂O₃、CaO、TiO₂、V₂O₅、Cr₂O₃、Fe₂O₃、CuO、ZnO、Ga₂O₃、SrO、Y₂O₃、ZrO₂、NbO₂、MoO₃和RuO₂組成的組中的至少一種。

6.如權利要求1所述的方法，其中，所述含氟化合物為選自由NaF、NH₄F和PVDF組成的組中的至少一種。

7.如權利要求1所述的方法，其中，相對于按重量計100份的所述鋰金屬氧化物，由式2表示的所述含鋰化合物的量在按重量計0.01份至按重量計1.0份的范圍內。

8.如權利要求1所述的方法，其中，由式2表示的所述含鋰化合物為平均粒徑(D50)為20nm至200nm的顆粒的形式。

9.一種通過如權利要求1至8中任一項所述的方法制備的陰極活性物質。

10.一種鋰二次電池，其包括如權利要求9所述的陰極活性物質或根據權利要求1至8中任一項所述的方法制備的陰極活性物質。