[發明專利]二次電池用正極活性材料、其制造方法以及包括其的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201780048071.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN109562957B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 金智惠;樸炳天;白韶螺;柳泰求;鄭王謨
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/525;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 解延雷;龐東成

1.一種二次電池用正極活性材料的制備方法，其包括：

制備包含鎳(Ni)和鈷(Co)、以及選自由鋁(Al)、錳(Mn)及其組合組成的組中的至少一種的鋰過渡金屬氧化物；

用水漂洗所述鋰過渡金屬氧化物以去除所述鋰過渡金屬氧化物表面上存在的鋰雜質；并且

對用水漂洗過的所述鋰過渡金屬氧化物進行高溫熱處理，其中，所述高溫熱處理在氧分壓為80％以上的氧氣氣氛中進行，并且：

所述高溫熱處理包括：

升溫區間，所述升溫區間用于在升溫的同時進行熱處理；

保持區間，所述保持區間用于在保持升高的溫度的同時進行熱處理；和

冷卻區間，所述冷卻區間用于冷卻，

其中，所述升溫區間占總高溫熱處理時間的20％至30％。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述保持區間占總高溫熱處理時間的40％至50％。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述冷卻區間占總高溫熱處理時間的20％至30％。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述總高溫熱處理時間為6至10小時。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述保持區間的熱處理溫度為600℃至900℃。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述升溫區間的升溫速率為2℃/min至7℃/min。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述冷卻區間用于自然冷卻。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述高溫熱處理在氧分壓為90％至95％的氧氣氣氛中進行。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述漂洗基于100重量份的所述鋰過渡金屬氧化物使用50至100重量份的純水進行。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，所述漂洗在-10℃至30℃的溫度下進行。

11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述鋰過渡金屬氧化物由下式1表示：

[式1]

Li_aNi_1-x1-y1-z1Co_x1M¹_y1M²_z1M³_q1O₂

在式1中，M¹是選自由Mn、Al及其組合組成的組中的至少一種，M²和M³是各自獨立地選自由Ba、Ca、Zr、Ti、Mg、Ta、Nb、W、Mo及其組合組成的組中的至少一種，并且1.0≤a≤1.5，0x1≤0.2，0y1≤0.2，0≤z1≤0.1，0≤q1≤0.1且0x1+y1+z1≤0.2。

12.根據權利要求1所述的方法，其中，通過將由下式2表示的前體與含鋰原料混合，并在700℃至900℃下燒制所述混合物來制備鋰過渡金屬氧化物：

[式2]

Ni_1-x2-y2-z2Co_x2M¹_y2M²_z2(OH)₂

在式2中，M¹是選自由Mn、Al及其組合組成的組中的至少一種，M²是選自由Ba、Ca、Zr、Ti、Mg、Ta、Nb、W、Mo及其組合組成的組中的至少一種，并且0x2≤0.2，0y2≤0.2，0≤z2≤0.1，0x2+y2+z2≤0.2。