[發明專利]用于鋰二次電池的正極活性材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911157506.2
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111224081A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 金相墣;金直洙;郭孝信;金明來
• 申請（專利權）人: SK新技術株式會社
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰

1.一種用于鋰二次電池的正極活性材料，包括：

鋰金屬氧化物顆粒；和

形成在所述鋰金屬氧化物顆粒的表面的至少一部分上的有機多磷酸酯或有機多膦酸酯。

2.根據權利要求1所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述有機多磷酸酯得自由以下結構式1表示的有機多磷酸酯化合物或其有機多磷酸鹽，并且所述有機多膦酸酯得自由以下結構式2表示的有機多膦酸酯化合物或其有機多膦酸鹽：

[結構式1]

[結構式2]

其中，在上述結構式1和結構式2中，m是2至20的整數，R₁表示能夠被取代基取代的C1-C10烴基，并且所述取代基包括鹵素、氰基、羥基、磷酸基、羧基或其鹽。

3.根據權利要求2所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，R₁中所含的烴基被選自由碳-碳雙鍵、-O-、-S-、-CO-、-OCO-、-SO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-S-CO-、-S-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-O-、-NR'-、-R'OH-、-S-S-和-SO₂-所組成的組中的至少一者取代或連接，并且R'為氫或C1-C8烷基。

4.根據權利要求2所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述有機多磷酸酯化合物或所述有機多膦酸酯化合物包括由以下化學式1至化學式3所表示的化合物中的至少一種：

[化學式1]

[化學式2]

[化學式3]

5.根據權利要求2所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述有機多磷酸鹽或所述有機多膦酸鹽包括由以下化學式4所表示的化合物：

[化學式4]

其中，在上述化學式4中，n是2至10的整數。

6.根據權利要求1所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述鋰金屬氧化物顆粒包括由以下通式1所表示的鎳基鋰氧化物：

[通式1]

Li_xNi_yM_1-yO₂

其中，在上述通式1中，0.95≤x≤1.08、y≥0.5，并且M是選自由Co、Mn、Al、Zr、Ti、B、Mg和Ba組成的組中的至少一種元素。

7.根據權利要求6所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，在所述通式1中，0.8≤y≤0.93。

8.根據權利要求6所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，在所述通式1中，M包括Co和Mn。

9.根據權利要求8所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述鋰金屬氧化物顆粒包括含有Al、Zr和Ti中的至少一者的摻雜物或涂層。

10.根據權利要求1所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述有機多磷酸酯或所述有機多膦酸酯在所述鋰金屬氧化物顆粒的表面上形成涂層、配體鍵或絡合鍵。

11.根據權利要求1所述的用于鋰二次電池的正極活性材料，其中，所述鋰金屬氧化物顆粒具有層結構，并且所述鋰金屬氧化物顆粒的表面部分的晶界被所述有機多磷酸酯或所述有機多膦酸酯涂覆。

12.一種制備用于鋰二次電池的正極活性材料的方法，包括：

制備鋰金屬氧化物顆粒；和

使用包含有機多磷酸酯化合物或有機多膦酸酯化合物的洗滌溶液來清洗所述鋰金屬氧化物顆粒。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，基于所述鋰金屬氧化物顆粒的總重量，所述有機多磷酸酯化合物或所述有機多膦酸酯化合物的添加量在0.1重量％至2重量％的范圍內。