一种具有中空结构的活性物质前驱体由式1表示，式1：NiaMnbCocMd(OH)2，其中，在式1中，0<a≤1，0<b≤1，0<c≤1，0≤d<1，且a+b+c+d＝1；并且M为选自由以下组成的组中的至少一种：钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锆(Zr)和硼(B)。一种制备该活性物质前驱体的方法包括：将镍前驱体、锰前驱体、钴前驱体、M前驱体和溶剂混合以制备前驱体混合物；以及将上述前驱体混合物和pH调节剂混合以调节生成物的pH值在约11.0至约11.2的范围内。一种用于电池的活性物质是由上述活性物质前驱体形成的。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关申请的交叉引用 本申请要求于2014年5月20日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 10-2014-0060489号的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的一个或多个实施方式的方面涉及活性物质前驱体及其制备方法。
技术介绍
近年来，在移动电话、便携式摄像机和膝上型电脑中使用锂二次电池快速增长。影 响锂二次电池的容量的因素为阴极活性物质。此外，锂二次电池以高倍率的长期可用性以 及在多次充电/放电循环内保持起始容量的能力取决于阴极活性物质的电化学特性。 锂镍复合氧化物以及锂钴氧化物已广泛作为锂二次电池的阴极活性物质使用 (利用）。 过渡金属可加入锂镍复合氧化物以改善锂二次电池的稳定性和循环性能。 然而，仍可改善现有技术锂镍复合氧化物的电极密度和容量。
技术实现思路
本专利技术的一个或多个实施方式的方面涉及活性物质前驱体及制备所述活性物质 前驱体的方法。 另外的方面将在下面的描述中被部分阐述并且在某种程度上通过描述将变得明 显，或可通过实施本文中出现的实施方式来理解。 根据本专利技术的一个或多个实施方式，中空活性物质前驱体由式1表示。 式 1 NiaMnbCocMd (OH) 2 在式 1 中，0〈a 彡 l，0〈b 彡 l，0〈c 彡 1，0 彡 d〈l，且 a+b+c+d = 1。 在式 1 中，M 为选自钛（Ti)、钒（V)、铬（Cr)、铁（Fe)、铜（Cu)、铝（Al)、镁（Mg)、锆 (Zr)和硼（B)的至少一种。 本专利技术的一个或多个实施方式涉及制备由式1表示的中空活性物质前驱体的方 法，所述方法包括：将镍前驱体、锰前驱体、钴前驱体、M前驱体和溶剂混合以获得前驱体混 合物；以及将所述前驱体混合物和PH调节剂混合以调节生成物的pH值在约11. 0至约11. 2 的范围内。 式 1 NiaMnbCocMd (OH) 2 在式 1 中，0〈a 彡 l，0〈b 彡 l，0〈c 彡 1，0 彡 d〈l，且 a+b+c+d = 1。 在式 1 中，M 为选自钛（Ti)、钒（V)、铬（Cr)、铁（Fe)、铜（Cu)、铝（Al)、镁（Mg)、锆 (Zr)和硼（B)的至少一种。 另一实施方式涉及由所述活性物质前驱体形成的中空活性物质。【附图说明】 当与附图一起考虑时，本公开的这些和/或其它方面根据下列描述将变得明显且 更容易理解，在附图中： 图1为根据本专利技术的实施方式的锂二次电池的示意图； 图2为根据实施例1制备的活性物质前驱体的扫描电子显微镜（SEM)图像； 图3是根据对比例1制备的活性物质前驱体的SEM图像； 图4是根据实施例3制备的活性物质的SEM图像；和 图5是根据对比例3制备的活性物质的SEM图像。【具体实施方式】 现在将更详细地参考实施方式，其实例于附图中说明，其中相同的附图标记始终 是指相同的元件。在这方面，本实施方式可具有不同形式并且不应解释为限于本文阐述的 描述。因此，下面仅通过参考附图来描述实施方式，以解释本专利技术描述的各方面。表述诸如 "…的至少一个（种）"在一系列要素之前时，修饰整列要素而不是修饰该列中的单独要素。 此外，使用"可（may)"在描述本专利技术的实施方式时是指"本专利技术的一个或多个实施方式"。 另外，在本申请的上下文中，当第一元件被称为"在"第二元件"上"时，其可直接在第二元 件上，或者间接在第二元件上存在一个或多个介于二者之间的中间元件。 根据本专利技术的实施方式，中空活性物质前驱体由式1表示。 式 1 NiaMnbCocMd (OH) 2 在式 1 中，0〈a 彡 l，0〈b 彡 l，0〈c 彡 1，0 彡 d〈l，且 a+b+c+d = 1。 在式1中，M为选自由以下组成的组中的至少一种：钛（Ti)、钒（V)、铬（Cr)、铁 (Fe)、铜（Cu)、错（Al)、镁（Mg)、错（Zr)和硼（B)。 在式1中，a可为例如约0· 22至约0· 70(例如，0· 22彡a彡0· 70) ;b可为 例如约〇· 15至约0· 66 (例如，0· 15彡b彡0· 66)或具体地约0· 25至约0· 40 (例如， 0· 25彡b彡0· 40);并且c可为例如约0· 12至约0· 30(例如，0· 12彡c彡0· 30)。如本文 所使用，术语"中空"是指具有空的（或敞开的）内部空间的结构（例如，具有一个空腔或 多个空腔的结构）。例如，本文公开的中空活性物质前驱体可具有至少部分被中空活性物质 前驱体的材料包围的敞开空间。 活性物质前驱体的振实密度为约I. 95g/ml或以下，例如约I. 5g/ml至约I. 9g/ml。 在式1中，M可与Ni、Mn和Co组合。活性物质前驱体的初级粒径可为约1 μ m至约 2 μ m。例如，活性物质前驱体的厚度可为约100nm，并且活性物质前驱体可具有长杆形状。 活性物质前驱体是形成由式3'或式3表示的活性物质所使用（利用）的起始材 料。当使用（利用）该活性物质前驱体时，可获得具有空的（或敞开的）内部（例如，一个 空腔或多个空腔）的中空结构的活性物质，并且可制造具有增加的容量和改善的起始效率 特性的锂二次电池的阴极和包括该阴极的锂二次电池。 式 3 XLi2MnO3- (I-χ) LiyMO2 式 3' XLi2MnO3- (1-χ) LiyNiaMnbCocMdO 2 在式 3 中，0〈χ彡0.8 且 1.0彡y 彡 1.05。在式 3' 中，0〈χ彡0.8 ;1·0 彡y 彡 1.05 ; 0〈a < l，0〈b < l，0〈c < 1，0 < d〈l 且 a+b+c+d = 1。 在式3中，M为选自由以下组成的组中的至少一种：Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Al、Mg、Zr和B。在式3'中，M为选自由以下组成的组中的至少一种：Ti、V、Cr、Fe、Cu、Al、 Mg、Zr 和 B。 在使用（利用）Cu-Ka辐射的X射线衍射（XRD)光谱中，由式3或式3'表示的活 性物质具有在21±0. 5°的2Θ角处观察到的单重峰。 由式1表示的活性物质前驱体可包括由式2表示的化合物（例如，式1中的d等 于0)〇 式 2 NiaMnbCoc(OH) 2 在式2中，0〈&〈1，0〈13〈1，0〈。〈1，且3+匕+。= 1。 在式2中，a可为约0.22至约0.70(例如，0.22彡a彡0.70) ;b可为约0· 15至约 0· 66(例如，0· 15彡a彡0· 66);且c可为约0· 12至约0· 30(例如，0· 12彡a彡0· 30)。 由式2表示的活性物质前驱体可包括例如，Nia3(]C〇a3(]Mn a4(](0H)2、 Ν?〇.27〇〇〇.27Μη〇.47 (OH)〗、Nia265Coa 265Mnci47(OH)2' Ni〇.4CICoai6Mna44(OH)2、Ni a45Coai8Mna37(0H)2、 Nia4SC〇Q. 16Mn。.36 (OH) 2或 Ni a54C〇a lsMn。.2S (OH) 2。在使用（利用）Cu-K a 当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由式1表示的活性物质前驱体，其中所述活性物质前驱体具有中空结构：式1NiaMnbCocMd(OH)2其中，在式1中，0<a≤1，0<b≤1，0<c≤1，0≤d<1，a+b+c+d＝1；且M为选自由以下组成的组中的至少一种：钛、钒、铬、铁、铜、铝、镁、锆和硼。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：文重镐，朴度炯，金民汉，金志炫，权善英，金景眩，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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