[發(fā)明專利]正極活性物質(zhì)、正極漿料組合物及鋰二次電池有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910745784.3 | 申請日: | 2019-08-13 |
| 公開(公告)號: | CN110858648B | 公開(公告)日: | 2023-01-24 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 崔文豪;許京宰;庾炫鐘;崔勝鉉 | 申請(專利權(quán))人: | 艾可普羅BM有限公司 |
| 主分類號: | H01M4/485 | 分類號: | H01M4/485;H01M4/48;H01M10/0525;H01M4/36;H01M4/62 |
| 代理公司: | 北京鉦霖知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11722 | 代理人: | 李志新;李強(qiáng) |
| 地址: | 韓國忠*** | 國省代碼: | 暫無信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 正極 活性 物質(zhì) 漿料 組合 二次 電池 | ||
本發(fā)明涉及一種正極活性物質(zhì)、正極漿料組合物及鋰二次電池。正極活性物質(zhì)物質(zhì)包含:鋰復(fù)合氧化物,包含一次粒子及由所述一次粒子凝聚而成的二次粒子;以及至少一種鋰合金氧化物,由下述的化學(xué)式1表示,在所述一次粒子之間的界面和所述二次粒子的表面中至少一部分存在所述鋰合金氧化物,所述鋰合金氧化物呈現(xiàn)從所述二次粒子的表面部朝向所述二次粒子的中心部減少的濃度梯度,化學(xué)式1:LiaM1bOc,其中,M1是選自Ti、Zr、Mg、V、B、Mo、Zn、Nb、Ba、Ta、Fe、Cr、Sn、Hf、Ce、W、Nd及Gd中的至少一個,0≤a≤6,0<b≤,0<c≤10。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及正極活性物質(zhì)及含有正極活性物質(zhì)的鋰二次電池。
背景技術(shù)
電池通過在正極和負(fù)極中使用能夠進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)來儲存電力。這樣的電池中代表性的例子有通過在正極和負(fù)極中鋰離子嵌入/脫嵌時的化學(xué)勢(chemicalpotential)之差來儲存電能的鋰二次電池。
將鋰離子能夠可逆性嵌入/脫嵌的物質(zhì)用作正極和負(fù)極的活性物質(zhì),在所述正極和負(fù)極之間填充有機(jī)電解液或聚合物電解液,制造所述鋰二次電池。
作為鋰二次電池的正極活性物質(zhì),使用鋰復(fù)合氧化物,作為其例子,LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiMnO2等復(fù)合氧化物正得到研究。
在所述正極活性物質(zhì)中,LiCoO2由于壽命特性及充放電效率優(yōu)異而使用最多,但是用作原料的鈷的資源性局限而價格高,所以存在價格競爭力上有局限的缺點(diǎn)。
LiMnO2、LiMn2O4等鋰錳氧化物雖然具有熱穩(wěn)定性優(yōu)異且價格低廉的優(yōu)點(diǎn),但是存在容量小并高溫特性低劣的問題點(diǎn)。此外,LiNiO2系列正極活性物質(zhì)雖然表現(xiàn)出高放電容量的電池特性,但由于Li和過渡金屬間的陽離子混合(cation mixing)問題而合成難,由此在比率(rate)特性上存在大問題。
此外,隨著這樣的陽離子混合的加深程度,產(chǎn)生大量的Li副產(chǎn)物,這些Li副產(chǎn)物的大部分由LiOH及Li2CO3的化合物組成,存在當(dāng)制造正極漿料時凝膠(gel)化的問題點(diǎn)和制造完電極后成為伴隨充放電的進(jìn)行產(chǎn)生氣體的原因。殘留Li2CO3增加電池的膨脹現(xiàn)象,不僅減少使用周期而且成為電池鼓起的原因。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為了解決現(xiàn)有的鋰二次電池用正極活性物質(zhì)的問題點(diǎn),提供一種通過提高正極活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而能夠提高高溫儲藏穩(wěn)定性及壽命特性的正極活性物質(zhì)。
并且,本發(fā)明的再一目的在于提供一種使用含有在本申請中定義的正極活性物質(zhì)的正極的鋰二次電池。
本發(fā)明的目的不限于以上提及的目的,未提及的本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點(diǎn)可以通過以下的說明得到理解,通過本發(fā)明的實(shí)施例會更明確地理解。此外,容易理解本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)能夠通過所要求的權(quán)利保護(hù)范圍記載的方法及其組合實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,可提供一種正極活性物質(zhì),其包含:鋰復(fù)合氧化物,包含一次粒子及由所述一次粒子凝聚而成的二次粒子;以及至少一種鋰合金氧化物,由下述的化學(xué)式1表示,在所述一次粒子之間的界面和所述二次粒子的表面中至少一部分存在所述鋰合金氧化物。
化學(xué)式1:LiaM1bOc,
其中,
M1是選自Ti、Zr、Mg、V、B、Mo、Zn、Nb、Ba、Ta、Fe、Cr、S n、Hf、Ce、W、Nd及Gd中的至少一個,
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