[發明專利]用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料、其制備方法、和包括包含其的正極的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201711259617.5
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108155357B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 金珍和;金玄凡;金鐘珉;梁祐榮;張東圭;玄章鉐
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

提供用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料、其制備方法、和包括包含其的正極的鋰二次電池。所述基于鎳的活性材料包括至少一個二次顆粒，所述二次顆粒包括至少兩個一次顆粒結構體，其中所述一次顆粒結構體包括多孔的內部部分和具有徑向排布的結構的外部部分，和其中所述二次顆粒包括至少兩個徑向中心。

對相關申請的交叉引用

本申請要求在韓國知識產權局于2016年12月2日提交的韓國專利申請No.10-2016-0163897的權益，將其公開內容全部引入本文中作為參考。

技術領域

一種或多種實施方式涉及用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料、其制備方法、和包括包含所述基于鎳的活性材料的正極的鋰二次電池。

背景技術

隨著便攜式電子裝置和通信裝置發展，對于具有高的能量密度的鋰二次電池的開發存在高的需求。然而，具有高的能量密度的鋰二次電池的安全性可惡化，且因此需要在這方面的改善。作為鋰二次電池的正極活性材料，可使用鋰鎳錳鈷復合氧化物、鋰鈷氧化物等。然而，當使用這樣的正極活性材料時，在充電/放電過程期間根據二次顆粒的尺寸決定鋰離子的遷移距離，且由于該物理距離，充電/放電過程的效率不高。此外，由于隨著充電/放電過程重復而在一次顆粒單元中產生的裂紋，鋰二次電池的長壽命降低。電池電阻增加且電池容量特性未達到令人滿意的水平，且因此，存在改善正極活性材料的需要。

發明內容

一種或多種實施方式包括用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料，所述基于鎳的活性材料具有改善的鋰離子可用性(有效性)。

一種或多種實施方式包括制備所述基于鎳的活性材料的方法。

一種或多種實施方式包括鋰二次電池，其包括包含所述基于鎳的活性材料的正極，其中所述鋰二次電池具有增加的放電容量、改善的充電/放電效率、和長壽命。

額外的方面將部分地在隨后的描述中闡明且部分地將由所述描述明晰，或者可通過所提供的實施方式的實踐獲悉。

根據一種或多種實施方式，用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料包括至少一個(至少一種)二次顆粒，所述二次顆粒包括至少兩個一次顆粒結構體，其中所述一次顆粒結構體包括多孔的(有孔的)內部部分和包含徑向(放射狀地)排布的結構的外部部分，和其中所述二次顆粒包括至少兩個徑向(放射)中心。

根據一種或多種實施方式，制備用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料的方法包括將鋰前體和金屬氫氧化物的混合物在氧化性氣氛中在約600℃-約850℃范圍內的溫度下一次(初次)熱處理；和將所述混合物在氧化性氣氛中在約700℃-約950℃范圍內的溫度下二次熱處理以制備所述基于鎳的活性材料。

根據一種或多種實施方式，鋰二次電池包括包含所述用于鋰二次電池的基于鎳的活性材料的正極。

附圖說明

由結合附圖考慮的實施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更容易理解，其中：

圖1A為說明根據實施方式的基于鎳的活性材料的結構的示意圖；

圖1B為說明構成圖1A中顯示的基于鎳的活性材料的一次顆粒的板狀顆粒的示意圖；

圖1C為通過根據實施方式的基于鎳的活性材料的二次顆粒的中心所取的橫截面的結構的示意圖；

圖1D為板狀顆粒的形狀的示意圖；

圖1E為說明根據實施方式的基于鎳的活性材料的二次顆粒的徑向型排布的定義的圖；

圖2為根據實施方式的鋰二次電池的示意圖；

圖3A為在實施例1中制備的基于鎳的活性材料的SEM圖像；

圖3B為在對比例1中制備的基于鎳的活性材料的SEM圖像；