[發明專利]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: 201880047150.4
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN110892565B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 金元泰;申先植;尹汝俊;樸洪奎;姜成勛;柳淙烈
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62;C01G53/00;C01B32/991;C01G51/04
• 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

1.一種制備正極活性材料的方法，所述方法包括如下步驟：

將鋰原料和含鎳的過渡金屬氫氧化物前體混合并進行第一熱處理，以制備含鎳的鋰過渡金屬氧化物，所述含鎳的過渡金屬氫氧化物前體基于過渡金屬的總摩爾數以65mol％以上的量含有鎳；

將含硼和碳的原料和含鈷的原料與所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物混合，以形成混合物；以及

對所述混合物進行第二熱處理，以在所述鋰過渡金屬氧化物的表面上形成包含B和Co的涂覆材料，

其中所述含硼和碳的原料包括選自如下中的至少一種：B₄C、(C₃H₇O)₃B、(C₆H₅O)₃B、[CH₃(CH₂)₃O]₃B和C₆H₅B(OH)₂，

其中所述第二熱處理在500℃至750℃下進行，

其中所述第二熱處理在氧化氣氛中進行。

2.根據權利要求1所述的方法，其中基于100重量份的所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物，以0.02重量份至0.04重量份的量混合所述含硼和碳的原料。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述含鈷的原料包括選自如下中的至少一種：Co(OH)₂、Co₂O₃、Co₃(PO₄)₂、CoF₃、CoOOH、Co(OCOCH₃)₂·4H₂O、Co₃O₄和CoC₂O₄。

4.根據權利要求1所述的方法，其中基于100重量份的所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物，以0.5重量份至1.0重量份的量混合所述含鈷的原料。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一熱處理在700℃至900℃下進行。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一熱處理在于600℃至800℃下進行4小時至5小時之后于800℃至900℃下進行8小時至10小時。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一熱處理在氧化氣氛中進行。

8.一種正極活性材料，所述正極活性材料包含：

含鎳的鋰過渡金屬氧化物，所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物基于不包括鋰的過渡金屬的總摩爾數以65mol％以上的量含有鎳；和

涂覆材料，所述涂覆材料分布在所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物的表面上，

其中所述涂覆材料包含硼和鈷，并且

在所述涂覆材料中包含1,000ppm至5,000ppm的鈷，

其中所述涂敷材料來自含硼和碳的原料和含鈷的原料。

9.根據權利要求8所述的正極活性材料，其中所述正極活性材料在所述涂覆材料中包含100ppm至500ppm的硼。

10.根據權利要求8所述的正極活性材料，其中所述含鎳的鋰過渡金屬氧化物由式1表示：

[式1]

Li_1+x(Ni_aCo_bMe_1-(a+b))_1-xO₂

其中，在式1中，

0≤x≤0.3，0.65≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2，0.7≤a+b1，并且Me是選自如下中的至少一種：錳(Mn)和鋁(Al)。