[發明專利]鋰二次電池用正極活性物質及包含該正極活性物質的鋰二次電池

有效

• 申請號: 202110932057.5
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113644255B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李相翰;姜旼求;尹禎培;趙鏞顯
• 申請（專利權）人: SK新能源株式會社
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/052
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 劉成春;王璇

鋰二次電池用正極活性物質包含鋰?過渡金屬復合氧化物顆粒，所述鋰?過渡金屬復合氧化物顆粒的晶格應變(η)為0.18以下，所述晶格應變(η)為在通過XRD分析測量的XRD圖譜中應用由式1表示的威廉姆森霍爾法而計算得到，并且所述鋰?過渡金屬復合氧化物顆粒的由式2定義的XRD峰強度比為8.9％以下。通過調節鋰?過渡金屬復合氧化物顆粒的晶格應變和XRD峰強度比，從而提供壽命特性和功率特性同時提高的鋰二次電池。

技術領域

本發明涉及一種鋰二次電池用正極活性物質及包含該正極活性物質的鋰二次電池。更詳細地，涉及一種包含鋰-過渡金屬復合氧化物顆粒的鋰二次電池用正極活性物質和包含該正極活性物質的鋰二次電池。

背景技術

二次電池是可以重復充電和放電的電池，隨著信息通信和顯示器產業的發展，廣泛用作如便攜式攝像機、手機、筆記本電腦等的便攜式電子通訊設備的動力源。此外，近年來正在開發包括二次電池在內的電池組并用作如混合動力汽車的環保型汽車的動力源。

二次電池例如可以列舉鋰二次電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等，其中的鋰二次電池具有高的工作電壓和每單位重量的能量密度，并且有利于充電速度和輕量化，因此正積極地進行開發和應用。

例如，鋰二次電池可以包括：電極組件，其包括正極、負極和分離膜(隔膜)；和電解液，其浸漬所述電極組件。所述鋰二次電池還可以包括容納所述電極組件和所述電解液的外裝材料，例如軟包型外裝材料。

使用鋰金屬氧化物作為所述鋰二次電池的正極活性物質，并且優選具有高容量、高功率、高壽命特性。但是，所述鋰金屬氧化物被設計為高功率的組成時，熱穩定性和機械穩定性降低，因此鋰二次電池的壽命特性和工作可靠性也可能會降低。

例如，韓國公開專利第10-2017-0093085號公開了一種包含過渡金屬化合物和離子吸附粘合劑的正極活性物質，但在確保充分的壽命特性和穩定性的方面存在局限性。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

韓國公開專利第10-2017-0093085號

發明內容

要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種具有優異的工作穩定性和可靠性的鋰二次電池用正極活性物質。

本發明的目的是提供一種鋰二次電池，所述鋰二次電池包含具有優異的工作穩定性和可靠性的正極活性物質。

技術方案

根據本發明的實施方案的鋰二次電池用正極活性物質包含鋰-過渡金屬復合氧化物顆粒，所述鋰-過渡金屬復合氧化物顆粒的晶格應變(η)為0.18以下，所述晶格應變(η)為在XRD峰(peak)中應用由式1定義的威廉姆森霍爾(Williamson-Hall)法而計算得到，并且所述鋰-過渡金屬復合氧化物顆粒的由式2定義的XRD峰強度(Intensity)比為8.9％以下。

[式1]

βcosθ＝ηsinθ+λ/D

(式1中，β是通過XRD分析獲得的相應峰的半峰寬(rad)，θ是衍射角(rad)，η是晶格應變(無因次數)，λ是X射線波長D是微晶尺寸)。

[式2]

XRD峰強度比(％)＝100×I(110)/{I(110)+I(003)}

(式2中，I(110)是所述鋰-過渡金屬復合氧化物顆粒的通過X射線衍射(XRD)分析的(110)面的峰的最大高度，I(003)是通過XRD分析的(003)面的峰的最大高度)。