【技术实现步骤摘要】
一个或多个实施方式涉及用于锂二次电池的正极活性物质、制备其的方法、包括其的用于锂二次电池的正极以及包括正极的锂二次电池。
技术介绍
1、随着便携式电子装置、通信装置等的进步，非常期望(和/或需要)开发具有高能量密度的锂二次电池。然而，具有高能量密度的锂二次电池可具有降低的安全性，因此期望和/或需要在这方面进行改善。
2、为了制造具有长寿命以及减少的气体生成的锂二次电池，正在考虑使用单晶正极活性物质作为锂二次电池的正极活性物质。单晶正极活性物质可具有由于为了单结晶化(例如，单晶的结晶化)而在高温下进行热处理导致可发生颗粒聚集或可降低产率的问题。
3、与多晶正极活性物质相比，单晶正极活性物质表现出相对低的放电容量和充电/放电效率，因此期望和/或要求在这方面进行改善。
技术实现思路
1、一个或多个实施方式的各方面涉及新的用于锂二次电池的正极活性物质。
2、一个或多个实施方式的各方面涉及制备上述正极活性物质的方法。
3、一个或多个实施方式的各方面涉及通过包括上述正极活性物质而具有改善的放电容量和充电/放电效率的正极。
4、一个或多个实施方式的各方面涉及包括上述正极的锂二次电池。
5、另外的方面将部分地在随后的描述中陈述，并且部分地将从描述中显而易见，或可通过本公开提供的实施方式的实践而了解到。
6、根据本公开的一个或多个实施方式，用于锂二次电池的正极活性物质包括：镍类锂金属氧化物整体颗粒，镍类锂金属氧化物整
7、在一个或多个实施方式中，相对于正极活性物质中除锂之外的金属的总含量，钼的含量(例如，量)可在至少约0.1mol％且小于约1.0mol％的范围内。
8、在一个或多个实施方式中，相对于正极活性物质的总量(例如，100mol％)，含有钴化合物的涂层中钴化合物的含量(例如，量)可在约0.1mol％～约5.0mol％的范围内，并且含有钴化合物的涂层可具有约1nm～约50nm的厚度。
9、在一个或多个实施方式中，含有钴化合物的涂层中的钴化合物可包括钴氧化物、锂钴氧化物或其组合。
10、在一个或多个实施方式中，含有钴化合物的涂层可进一步包括硼、锰、磷、铝、锌、锆和钛中的至少一种(例如，选自其中的至少一种)。
11、在一个或多个实施方式中，镍类锂金属氧化物整体颗粒可为由式1表示的化合物：
12、式1
13、lia(ni1-x-ym1xm2y)o2±α1
14、其中，在式1中，m1可为co、mn和al中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，m2可为硼(b)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、铁(fe)、铜(cu)和锆(zr)中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，并且0.95≤a≤1.1，0.6≤(1-x-y)<1，0≤x<0.4，0≤y<0.4，并且0≤α1≤0.1，其中排除了其中x和y同时都为0的情况。
15、在一个或多个实施方式中，镍类锂金属氧化物整体颗粒为由式2表示的化合物：
16、式2
17、lia(ni1-x-y-zcoxm3ym4z)o2±α1
18、其中，在式2中，m3可为mn和al中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，m4可为硼(b)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、铁(fe)、铜(cu)和锆(zr)中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，并且0.95≤a≤1.1，0.6≤(1-x-y-z)<1，0≤x<0.4，0≤y<0.4，0≤z<0.4，并且0≤α1≤0.1，其中排除了其中x、y和z同时都为0的情况。
19、在一个或多个实施方式中，当通过x射线衍射分析测量时，正极活性物质的fwhm(003)/fwhm(104)可在约0.72～约0.79的范围内，其中，fwhm(003)指对应于(003)面的峰的半峰全宽，并且fwhm(104)指对应于(104)面的峰的半峰全宽。
20、根据一个或多个实施方式，制备用于锂二次电池的正极活性物质的方法包括将镍前驱体、m1前驱体和m2前驱体中的至少一种(例如，选自m1前驱体和m2前驱体中的至少一种)以及碱性溶液混合以获得第一混合物，并且使第一混合物在共沉淀反应中共沉淀，随后干燥，以获得在其中具有孔的镍类金属前驱体，将在其中具有孔的镍类金属前驱体与锂前驱体混合以获得第二混合物，将钼前驱体添加至第二混合物中并且利用一次热处理加热第二混合物以获得第一产物，利用粉碎工艺粉碎第一产物以获得小的整体颗粒形式的第二产物，以及将钴前驱体添加至第二产物中以获得第三混合物，并且利用二次热处理加热第三混合物，其中一次热处理可在比二次热处理的温度高的温度下进行，m1前驱体可为钴前驱体、锰前驱体和铝前驱体中的至少一种(例如，选自其中的至少一种)，并且m2前驱体可为含有硼(b)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、铁(fe)、铜(cu)和锆(zr)中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)的前驱体。
21、在一个或多个实施方式中，镍类金属前驱体内部的孔可具有约2μm～约7μm的尺寸(例如，平均尺寸)，并且钴前驱体可包括co(oh)2、coooh、coo、co2o3、co3o4、co(ococh3)2·4h2o、cocl2、co(no3)2·6h2o、coso4、co(so4)2·7h2o或其组合。
22、在一个或多个实施方式中，镍类金属前驱体可为由式3表示的化合物、由式4表示的化合物或其组合：
23、式3
24、(ni1-x-ym1xm2y)(oh)2
25、其中，在式3中，m1可为co、mn和al中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，m2可为硼(b)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、铁(fe)、铜(cu)和锆(zr)中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，并且0.6≤(1-x-y)<1，0≤x<0.4，并且0≤y<0.4，其中排除了其中x和y同时都为0的情况，
26、式4
27、(ni1-x-ym1xm2y)o
28、其中，在式4中，m1可为co、mn和al中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种)，m2可为硼(b)、镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)、钡(ba)、钛(ti)、钒(v)、铬(cr)、铁(fe)、铜(cu)和锆(zr)中的至少一种元素(例如，选自其中的至少一种元素)，并且0.6≤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于锂二次电池的正极活性物质，所述正极活性物质包括：
2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中相对于所述正极活性物质中除锂之外的金属的总量，所述钼的量在至少0.1mol％且小于1.0mol％的范围内。
3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中相对于所述正极活性物质的总量，所述含有钴化合物的涂层中钴化合物的量在0.1mol％～5.0mol％的范围内。
4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层具有1nm～50nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层中的钴化合物包括钴氧化物、锂钴氧化物或其组合。
6.根据权利要求5所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层进一步包括选自硼、锰、磷、铝、锌、锆和钛中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类锂金属氧化物整体颗粒为由式1表示的化合物：
8.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类锂金属氧化物整体颗粒为由式2表示的化合物：
9.根据权利要求1所
10.一种制备用于锂二次电池的正极活性物质的方法，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述镍类金属前驱体内部的所述孔具有2μm～7μm的尺寸。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述钴前驱体包括Co(OH)2、CoOOH、CoO、Co2O3、Co3O4、Co(OCOCH3)2·4H2O、CoCl2、Co(NO3)2·6H2O、CoSO4、Co(SO4)2·7H2O或其组合。
13.根据权利要求10所述的方法，其中所述镍类金属前驱体为由式3表示的化合物、由式4表示的化合物或其组合：
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述镍类金属前驱体为由式5表示的化合物、由式6表示的化合物或其组合：
15.根据权利要求10所述的方法，其中混合所述镍类金属前驱体和所述锂前驱体，使得Li/Me的摩尔比为至少0.9且至多1.1，其中Me为除Li之外的金属。
16.根据权利要求10所述的方法，其中所述锂前驱体包括氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、硝酸锂或其组合。
17.根据权利要求10所述的方法，其中所述一次热处理在氧化气体气氛中在800℃～1200℃下进行。
18.根据权利要求10所述的方法，其中所述二次热处理在氧化气体气氛中在600℃～850℃下进行。
19.一种用于锂二次电池的正极，包括：
20.一种锂二次电池包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于锂二次电池的正极活性物质，所述正极活性物质包括：
2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中相对于所述正极活性物质中除锂之外的金属的总量，所述钼的量在至少0.1mol％且小于1.0mol％的范围内。
3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中相对于所述正极活性物质的总量，所述含有钴化合物的涂层中钴化合物的量在0.1mol％～5.0mol％的范围内。
4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层具有1nm～50nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层中的钴化合物包括钴氧化物、锂钴氧化物或其组合。
6.根据权利要求5所述的正极活性物质，其中所述含有钴化合物的涂层进一步包括选自硼、锰、磷、铝、锌、锆和钛中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类锂金属氧化物整体颗粒为由式1表示的化合物：
8.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类锂金属氧化物整体颗粒为由式2表示的化合物：
9.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中当通过x射线衍射分析测量时，所述正极活性物质的fwhm(003)/fwhm(104)在0.72～0.79的范围内，
10.一种制备用于锂二次电池的正极活性物质的方法，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜秉旭，刘容赞，李斗均，李章旭，崔丞然，金秀玄，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：
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