[發(fā)明專利]鋰正極活性材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980077468.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113165906A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·赫耶博格;J·W·霍;C·F·埃爾克耶爾;L·F·倫德加德;S·達(dá)爾
• 申請（專利權(quán)）人: 托普索公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;張福根

1.一種用于高壓二次電池的鋰正極活性材料，所述鋰正極活性材料包含至少94wt％的尖晶石，所述尖晶石具有Li_xNi_yMn_2-yO₄的凈化學(xué)組成，其中：

0.95≤x≤1.05；

0.43≤y≤0.47；且

其中所述鋰正極活性材料由顆粒組成，所述顆粒的特征在于以下參數(shù)范圍中的一個或多個：所述顆粒的平均長寬比為1.6以下，所述顆粒的粗糙度為1.35以下，所述顆粒的圓形度為0.55以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰正極活性材料，其中至少90wt％的所述尖晶石在無序空間群Fd-3m中結(jié)晶。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋰正極活性材料，其中在以大約29mA/g的放電電流放電期間，半電池中的所述鋰正極活性材料在4.3V以上的容量的25％和75％時的電勢之間的差為至少50mV。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鋰正極活性材料，其中煅燒所述鋰正極活性材料，使得晶格參數(shù)a在8.171至8.183之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰正極活性材料，其中所述晶格參數(shù)a在(-0.1932y+8.2613)和8.183之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰正極活性材料，其中所述晶格參數(shù)a在(-0.1932y+8.2613)和(-0.1932y+8.2667)之間。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰正極活性材料，其中所述晶格參數(shù)a在(-0.1932y+8.2613)和(-0.1932y+8.2641)之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述鋰正極活性材料的振實密度等于或大于2.2g/cm³。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述鋰正極活性材料的顆粒的D50滿足：3μmD5012μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述鋰正極活性材料的BET面積為1.5m²/g以下。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述顆粒的特征在于緊實度為0.8以上。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述顆粒的特征在于孔隙率為3％以下。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的鋰正極活性材料，其中0.99≤x≤1.01。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的鋰正極活性材料，其中在55℃下在3.5至5.0V之間循環(huán)100次之后，半電池中的所述材料的容量降低不超過4％。

15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述鋰正極活性材料的容量為至少138mAh/g。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的鋰正極活性材料，其中所述鋰正極活性材料由以Li:Ni:Mn：X:Y:2-Y的比率含有Li、Ni和Mn的前體合成，其中：0.95≤X≤1.05且0.42≤Y0.5。

17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的鋰正極活性材料，其中y是通過選自電化學(xué)測定、X射線衍射和掃描透射電子顯微術(shù)(STEM)結(jié)合能量色散X射線光譜法(EDS)的方法確定的。

18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的鋰正極活性材料，其中0.43≤y0.45。