【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及正极材料、正极和二次电池。本申请要求于2022年9月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2022-0125334号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
1、二次电池不仅普遍应用于便携式设备，而且普遍应用于由电驱动源驱动的电动车辆(ev)和混合动力电动车辆(hev)。
2、由于这种二次电池不仅具有能够显著减少化石燃料的使用的主要优点，而且还具有不产生使用能源造成的任何副产物的优点，因此二次电池作为一种环境友好并且提高能源效率的新能源而受到关注。
3、通常，二次电池包括正极、负极、插入正极和负极之间的隔膜以及电解质等。此外，诸如正极和负极等电极可具有设置在集流体上的电极活性材料层。
4、随着二次电池的利用率增加，要求各种各样的电池性能。例如，已经尝试将硅类活性材料应用于负极以开发高容量电池，但是硅类活性材料具有初始不可逆性高的问题。尽管已经尝试调整正极或负极的成分或添加添加剂以改善电池性能，但是错误材料的选择或组合可能会对最终电池的性能产生不利影响。因此，需要研究根据正极或负极的材料的选择或组合来提高电池性能。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、本专利技术致力于提供正极材料、包含其的正极和二次电池，所述正极材料在与使用硅类活性材料的负极一起使用时可提供负极的不可逆容量，可通过减小与负极的电阻差来防止循环性能劣化问题，并且可实现高密度电极。
3、[技术方案]
4、本专利技
5、本专利技术的另一方面提供了一种二次电池用正极，其包含：集流体；以及设置在所述集流体上且包含上述方面的正极材料的正极活性材料层。
6、本专利技术的又一方面提供了一种二次电池，其包含上述方面的正极、负极和隔膜。
7、根据本专利技术的又一方面，负极包含硅类活性材料。
8、[有益效果]
9、根据本说明书中描述的方面，通过使用具有不同粒径且为单颗粒形式的第一正极活性材料和第二正极活性材料两者作为正极活性材料，可实现高密度电极并且具有低效率特性，因此当正极活性材料与使用硅类活性材料的负极一起使用时，可提供负极的不可逆容量。此外，通过在具有不同粒径的第一正极活性材料和第二正极活性材料两者上施加硼涂层以增加正极的界面电阻，从而改善放电末端电阻的快速降低，可以降低负极的硅类活性材料的可用电压以显著改善室温使用寿命。另外，当在形成硼涂层之前在第一正极材料和第二正极材料上形成钴涂层时，钴和硼同时存在于涂层中，因此可以通过钴改善正极电阻，并且可以通过硼改善放电末端电阻的快速电阻降低。
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1.一种正极材料，其包含：
2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料的D50为1μm以上且7μm以下，并且所述第二正极活性材料的D50为3μm以上且12μm以下。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第二正极活性材料的平均粒径D50比所述第一正极活性材料的平均粒径D50大0.5μm至7μm。
4.根据权利要求1所述的正极材料，其中，在所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自中，涂层中硼的量与钴的量的比率为0.001至0.2。
5.根据权利要求1所述的正极材料，其中，在全部所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料中所含的钴含量与硼含量的比率为5至70。
6.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的每个涂层包括包含硼(B)的涂层和包含钴(Co)的涂层，并且所述包含钴(Co)的涂层设置在所述第一正极活性材料或所述第二正极活性材料的至少一部分表面上，或者设置在包含硼(B)的涂层与单颗粒的表面的至少一部分之间。
7.根据权利要求1所述的正极材料
8.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料中硼的含量高于所述第二正极活性材料中硼的含量。
9.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料中硼的含量A与所述第二正极活性材料中硼的含量B的重量比A/B为1至3。
10.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自包含200ppm至3000ppm的量的硼。
11.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料为除锂以外的金属元素中镍的摩尔比为50摩尔％以上的锂镍基氧化物。
12.根据权利要求11所述的正极材料，其中，所述锂镍基氧化物具有以下化学式1表示的组成：
13.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的重量比为9:1至1:9。
14.根据权利要求1所述的正极材料，其中，基于100重量％的所述正极活性材料，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自的残留锂副产物含量为1重量％以下。
15.一种二次电池用正极，其包含：
16.一种二次电池，其包含：
17.根据权利要求16所述的二次电池，其中，所述负极包含硅类活性材料。
18.根据权利要求17所述的二次电池，其中，所述负极还包含碳类活性材料。
19.根据权利要求16所述的二次电池，其中，所述正极的效率Ec小于所述负极的效率Ea。
20.一种正极活性材料的制备方法，所述方法包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述正极活性材料的表面的至少一部分上形成包含硼(B)和钴(Co)的涂层的步骤包括：在形成包含硼(B)的涂层之前形成包含钴(Co)的涂层；以及形成包含硼(B)的涂层。
22.一种权利要求1至14中任一项所述的正极材料的制备方法，所述方法包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其中，在制备所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料中的至少一个时，在所述正极活性材料的表面的至少一部分上形成包含硼(B)和钴(Co)的涂层的步骤包括：在形成包含硼(B)的涂层之前形成包含钴(Co)的涂层；以及形成包含硼(B)的涂层。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种正极材料，其包含：
2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料的d50为1μm以上且7μm以下，并且所述第二正极活性材料的d50为3μm以上且12μm以下。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第二正极活性材料的平均粒径d50比所述第一正极活性材料的平均粒径d50大0.5μm至7μm。
4.根据权利要求1所述的正极材料，其中，在所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自中，涂层中硼的量与钴的量的比率为0.001至0.2。
5.根据权利要求1所述的正极材料，其中，在全部所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料中所含的钴含量与硼含量的比率为5至70。
6.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料的每个涂层包括包含硼(b)的涂层和包含钴(co)的涂层，并且所述包含钴(co)的涂层设置在所述第一正极活性材料或所述第二正极活性材料的至少一部分表面上，或者设置在包含硼(b)的涂层与单颗粒的表面的至少一部分之间。
7.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自包含5000ppm至50000ppm的量的钴。
8.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料中硼的含量高于所述第二正极活性材料中硼的含量。
9.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料中硼的含量a与所述第二正极活性材料中硼的含量b的重量比a/b为1至3。
10.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料各自包含200ppm至3000ppm的量的硼。
11.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：白韶螺，金玟秀，金瑟基，朴奎泰，朴丽霖，刘光虎，李京燮，郑园喜，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：
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