[發明專利]鋰二次電池用正極活性材料、其制備方法以及包含其的鋰二次電池用正極和鋰二次電池

有效

• 申請號: 201880014472.9
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110366791B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 許赫;柳玟圭;趙治皓;樸星彬;黃進泰;鄭王謨
• 申請（專利權）人: 株式會社LG新能源
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/485;H01M4/131;H01M10/052;C01G51/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;陳海濤

本發明涉及一種正極活性材料以及包含所述正極活性材料的鋰二次電池用正極和鋰二次電池，在所述正極活性材料中，鋰鈷氧化物摻雜有包含金屬元素和鹵族元素的摻雜元素，其中所述正極活性材料由化學式1表示且滿足方程式1：[化學式1]Li(Co_1?x?y?zM¹_xM²_yM³_z)O_2?aH_a[方程式1](2x+3y+4z?a)/(x+y+z+a)2.5在化學式1中，M¹包含選自如下中的至少一種氧化數為2的金屬元素：Mg、Ca、Fe、Ni、Co、Cu、Zr、Sr、Cd和Ba，M²包含選自如下中的至少一種氧化數為3的金屬元素：Al、Sc、Y、Nb、In、Sb、Ta、Ir和La，M³包含選自如下中的至少一種氧化數為4的金屬元素：Mn、Ti、Sn、Ge、Mo、Tc、Hf、W和Pb，H是選自如下中的至少一種鹵族元素：F^?、Cl^?、Br^?、I^?和At^?，0≤x≤0.1，0≤y≤0.1，0≤z≤0.1，0≤x+y+z≤0.1，且0a≤0.3，并且在方程式1中，x是氧化數為2的金屬元素的摩爾數，y是氧化數為3的金屬元素的摩爾數，z是氧化數為4的金屬元素的摩爾數，并且a是鹵族元素的摩爾數。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請要求于2017年9月8日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請2017-0115473號的權益，其公開內容通過引用被整體并入本文中。

技術領域

本發明涉及鋰二次電池用正極活性材料、制備所述正極活性材料的方法、包含所述正極活性材料的鋰二次電池用正極以及包含所述正極的鋰二次電池。

背景技術

隨著關于移動設備的技術發展和需求的增加，對作為能源的二次電池的需求已經顯著增加。在這些二次電池中，具有高能量密度、高電壓、長循環壽命和低自放電率的鋰二次電池已經被商業化并被廣泛使用。

已經使用鋰過渡金屬復合氧化物作為鋰二次電池的正極活性材料，并且在這些氧化物中，已經使用了各種鋰過渡金屬氧化物，例如鋰鈷氧化物(如LiCoO₂)、LiNiO₂、LiMnO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄、鋰鎳鈷錳類氧化物和Li(Ni_aCo_bMn_c)O₂(其中a、b和c是各個獨立的氧化物組成元素的原子分數，其中0a1，0b1，0c1，且a+b+c＝1)。

在這些鋰過渡金屬氧化物中，已經主要使用具有高工作電壓和優異容量特性的鋰鈷復合金屬氧化物LiCoO₂。然而，因為LiCoO₂由于因脫鋰引起的不穩定的晶體結構而具有非常差的熱性能并且昂貴，所以在使用大量LiCoO₂作為用于諸如電動車輛的應用的電源方面存在限制。

由此，需要開發一種即使在高電壓下也可以提供優異的電池穩定性并且可以改善高溫下的壽命特性的正極活性材料。

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供了一種鋰二次電池用正極活性材料，所述正極活性材料具有改善的結構穩定性。

本發明的另一個方面提供了一種制備包含所述正極活性材料的鋰二次電池用正極活性材料的方法。

本發明的另一個方面提供了一種包含所述正極活性材料的鋰二次電池用正極。