[發(fā)明專利]二次電池用正極、其制備方法以及包含該正極的鋰二次電池

在審

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• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN112042021A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 金珠利;金錫九;金宣圭;金永植;宋周容;金玄祐;林英俊
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學;蔚山科學技術院
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/13;H01M4/131;H01M4/139;H01M4/04;H01M10/052;H01M10/44
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 武胐;龐東成

本發(fā)明提供了一種包含正極活性材料和鋰基合金的二次電池用正極。而且，本發(fā)明提供了一種二次電池用正極的制備方法，其包括以下步驟：形成包含正極活性材料的正極材料合劑層并且在所述正極材料合劑層上形成包含鋰基合金的涂層，或者通過用包含正極活性材料和鋰基合金的正極形成用漿料涂覆正極集流體并輥壓所述正極集流體來形成正極材料合劑層。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年9月7日向韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請第10-2018-0107294號的優(yōu)先權，通過援引將其公開內(nèi)容完整并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及二次電池用正極、其制備方法以及包含該正極的鋰二次電池。

背景技術

最近，隨著諸如移動電話、筆記本電腦和電動車輛等使用電池的電子設備的快速普及，對具有相對高容量以及小型和輕量的二次電池的需求迅速增加。特別是，由于鋰二次電池輕量且具有高能量密度，鋰二次電池作為便攜式設備的驅(qū)動電源而備受關注。因此，已積極進行了研發(fā)工作來提高鋰二次電池的性能。

鋰二次電池是指含鋰離子的電解質(zhì)包含在包含有正極、負極、以及設置在正極和負極之間的微孔隔膜的電極組件中的電池，其中，正極包含能夠嵌入/脫嵌鋰離子的正極活性材料，負極包含能夠嵌入/脫嵌鋰離子的負極活性材料。

將鋰過渡金屬氧化物用作鋰二次電池的正極活性材料，并且將鋰金屬、鋰合金、諸如硅(Si)和錫(Sn)等類金屬、結(jié)晶碳或無定形碳或碳復合體用作負極活性材料。可以用適當厚度和長度的活性材料涂覆電極集流體，或者可以將活性材料本身以膜的形式涂覆，然后將所得產(chǎn)物與絕緣隔膜卷繞或堆疊，從而制備電極組件。此后，將電極組件放入罐或與其類似的容器中，然后通過注入電解質(zhì)溶液來制備二次電池。

由鋰二次電池的正極提供的一部分鋰離子在負極表面上通過與電解質(zhì)反應而被消耗，從而形成稱為固體電解質(zhì)界面(SEI)的鈍化層。即，在SEI的形成過程中出現(xiàn)鋰離子被消耗并且可逆容量降低的問題。因此，為了充分利用正極活性材料，有必要補償形成負極的SEI所消耗的鋰離子。因此，為了開發(fā)高容量鋰二次電池，已經(jīng)進行了大量研究來開發(fā)可以補償由于形成SEI而引起的容量限制的不可逆添加劑。然而，大部分常規(guī)的不可逆添加劑由于在工作電壓范圍內(nèi)發(fā)生可逆的充電和放電，因此對鋰二次電池的性能具有負面影響。因此，仍然需要開發(fā)一種在工作電壓范圍內(nèi)不參與可逆充電/放電的鋰離子供應材料作為不可逆添加劑。

發(fā)明內(nèi)容

[技術問題]

本發(fā)明的一個方面提供一種二次電池用正極和包含該正極的鋰二次電池，該正極包含一種在初始充電過程中提供鋰離子并且不參與隨后的充電/放電的新的不可逆添加劑。

[技術方案]

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種二次電池用正極，其包含正極活性材料和鋰基合金。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種鋰二次電池，其包括正極、負極和設置在正極和負極之間的隔膜，其中，正極是本發(fā)明的二次電池用正極。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種二次電池用正極的制備方法，該方法包括：形成包含正極活性材料的正極材料合劑層并且在所述正極材料合劑層上形成包含鋰基合金的涂層；或者通過用包含正極活性材料和鋰基合金的正極形成用漿料涂覆正極集流體并輥壓所述正極集流體來形成正極材料合劑層。

[有益效果]

根據(jù)本發(fā)明，通過提供包含了在初始充電過程中提供鋰離子并且不參與隨后的充電/放電的新不可逆添加劑的二次電池用正極，可以有效地補償由于形成SEI(固體電解質(zhì)界面)而引起的容量限制，并且可以實現(xiàn)高容量鋰二次電池。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式的使用鋰離子添加劑的鋰二次電池的示意圖；