锂二次电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂二次电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115989600A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202180052231.5(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限(22)申请日2021.11.26公司11127专利代理师解延雷褚瑶杨(30)优先权数据10-2020-01632382020.11.27KR(51)Int.Cl.H01M4/525(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2023.02.23(86)PCT国际申请的申请数据PCT/KR2021/0176852021.11.26(87)PCT国际申请的公布数据WO2022/114872KO2022.06.02(71)申请人株式会社LG新能源地址韩国首尔(72)发明人都重烨盧恩率朴康浚韩玑范郭玟朴商敃李大珍李尚昱郑王谟权利要求书2页说明书14页附图2页(54)发明名称锂二次电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂二次电池(57)摘要本发明涉及一种正极活性材料、其制备方法以及包含其的锂二次电池，所述正极活性材料包含至少一个包含一次大颗粒的团聚体的二次颗粒。根据本发明的一个实施方式，可以通过在二次颗粒的表面涂布导电碳材料来改善正极活性材料表面的导电性。因此，可以提供一种镍基正极活性材料，通过使循环后的导电网络损失最小化来提高寿命性能。CN115989600ACN115989600A权利要求书1/2页1.一种锂二次电池用正极活性材料，其包含：至少一个包含一次大颗粒的团聚体的二次颗粒；和设置在所述二次颗粒表面上的涂层，所述涂层包含碳材料；其中，所述一次大颗粒的平均粒径D50为1.5μm以上，所述二次颗粒的平均粒径D50为3μm至10μm，并且所述正极活性材料包含镍基锂过渡金属氧化物。2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，基于100重量份的所述二次颗粒，包含在所述涂层中的所述碳材料的存在量为0.3重量份至5重量份。3.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述涂层的厚度为10nm至50nm。4.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述碳材料包含选自由碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米条、碳纳米带、碳纳米棒、石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、炭黑、活性炭和介孔炭组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述镍基锂过渡金属氧化物为Lia[NixCoyMn1‑x‑y]O2+b，其中0.9≤a≤1.5，‑0.1≤b≤1.0，0.5≤x≤0.95，0＜y≤0.5，M是选自由Mn、Mg、Al、Ti、V、Y和Zr组成的组中的至少一种。6.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述一次大颗粒的平均粒径D50/所述一次大颗粒的平均晶体尺寸的比率为2以上。7.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述一次大颗粒的平均晶体尺寸为130nm以上。8.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述二次颗粒的平均粒径D50/所述一次大颗粒的平均粒径D50的比率为2至5倍。9.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，在所述正极活性材料的辊压加工中，所述一次大颗粒与所述二次颗粒分离，并且其本身不开裂。10.根据权利要求9所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述辊压加工在1吨的条件下进行。11.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，当在9吨条件下进行所述正极活性材料的辊压加工时，小于1μm的细颗粒的存在比率为1％以下。12.一种锂二次电池用正极，其包含权利要求1所述的正极活性材料。13.一种锂二次电池，其包含权利要求1所述的正极活性材料。14.一种锂二次电池用正极活性材料的制备方法，其包括：(S1)：将包含镍、钴和锰的前体与氢氧化物混合，以制备多孔镍基锂过渡金属氢氧化物前体；(S2)：将所述多孔镍基锂过渡金属氢氧化物前体与锂原料混合并进行热处理以制备二次颗粒；和(S3)：将所述二次颗粒与碳材料混合，以在所述二次颗粒的表面上形成包含所述碳材料的涂层，其中，所述正极活性材料包含至少一个包含一次大颗粒的团聚体的二次颗粒、以及设置在所述二次颗粒表面上的涂层，所述涂层包含所述碳材料，2CN115989600A权利要求书2/2页所述一次大颗粒的平均粒径D50为1.5μm以上，所述二次颗粒的平均粒径D50为3μm至10μm，并且所述正极活性材料包含镍基锂过渡金属氧化物。15.根据权利要求14所述的正极活性材料的制备方法，其中，所述步骤(S1)在35℃至80℃下进行，并且所述步骤(S2)在700℃至1000℃下进行。16.根据权利要求14所述的正极活性材料的制备方法，其中，所述步骤(S3)在室温下进行。17.根据权利要求14