[發明專利]用于鋰二次電池的陰極活性物質、包括該陰極活性物質的陰極和包括該陰極的鋰二次電池

在審

• 申請號: 201980010472.6
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN111656586A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 金珍和;金鐘珉;梁佑榮;趙廣煥
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505;H01M10/052
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 周丹;樸圣潔

本發明提供用于鋰二次電池的陰極活性物質，以及陰極和包括該陰極的鋰二次電池，陰極活性物質包括次級粒子，次級粒子包括兩個或更多個初級粒子的聚集體，初級粒子系數大于或等于30μm^?1，且初級粒子的總圓周長度大于或等于220μm。

技術領域

本發明涉及用于鋰二次電池的陰極活性物質，以及陰極和包括該陰極的鋰二次電池。

背景技術

隨著開發便攜式電子設備和通信設備等，存在開發具有高能量密度的鋰二次電池的需要。

作為鋰二次電池的陰極活性物質，已經使用了鋰鎳錳鈷復合氧化物或鋰鈷氧化物等。在使用這種陰極活性物質的情況下，由于反復的充放電，陰極活性物質中產生的裂紋可能會縮短鋰二次電池的長期循環壽命，增加電阻，而不能達到令人滿意的容量水平特性，因此需要對其進行改進。

發明內容

【技術問題】

本發明提供了用于鋰二次電池的陰極活性物質以及包括該陰極活性物質的陰極，該陰極活性物質易于嵌入/解嵌鋰離子并通過提高鋰離子的利用率而具有高效率。

此外，本發明提供了鋰二次電池，其由于包含上述陰極活性物質的陰極而具有改善的穩定性和電化學性能。

【技術方案】

根據實施方式，用于鋰二次電池的陰極活性物質包括次級粒子，次級粒子包括兩個或更多個初級粒子的聚集體，其中當每單位面積的初級粒子的平均圓周長度被定義為基于測量次級粒子的表面的二維圖像的初級粒子系數時，初級粒子系數大于或等于30μm^-1，并且基于次級粒子的表面的二維圖像的初級粒子的總圓周長度大于或等于220μm。

基于測量次級粒子的表面的二維圖像的初級粒子的平均尺寸可小于或等于1.0μm。

次級粒子的平均粒子強度可大于或等于55MPa。

初級粒子的至少一部分可具有徑向布置結構。

次級粒子可具有徑向陣列結構，或者可包括內部部分和外部部分，內部部分包括不規則多孔結構且外部部分包括徑向陣列結構。

次級粒子可包括具有徑向布置結構的外部部分和包括不規則多孔結構的內部部分。

次級粒子的平均尺寸可為5μm至30μm。

初級粒子可具有板狀或針狀的至少一種形狀，并且

初級粒子的至少一部分可以具有在徑向上布置的長軸。

用于鋰二次電池的陰極活性物質可由化學式1表示。

[化學式1]

Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z)O₂

在化學式1中，M為選自硼(B)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鋯(Zr)和鋁(Al)中的元素，

0.95≤a≤1.3，x≤(1-x-y-z)，y≤(1-x-y-z)，0x1，0≤y1且0≤z1。

同時，根據另一實施方式，提供了包括上述用于鋰二次電池的陰極活性物質的陰極。

根據另一實施方式，提供了鋰二次電池，其包括上述陰極；陽極；以及陰極與陽極之間的隔板。

【有益效果】