锂二次电池正极活性材料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CN114467201A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号201980101043.X(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限(22)申请日2019.10.02公司11227专利代理师蔡胜有孙雅雯(85)PCT国际申请进入国家阶段日2022.04.02(51)Int.Cl.H01M4/525(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据H01M4/505(2006.01)PCT/KR2019/0129622019.10.02H01M4/62(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据H01M4/36(2006.01)WO2021/066229KO2021.04.08H01M10/052(2006.01)(71)申请人株式会社POSCO地址韩国庆尚北道申请人浦项产业科学研究院(72)发明人金正薰韩昌周金永相南相哲皇甫根权利要求书1页说明书8页附图14页(54)发明名称锂二次电池正极活性材料及包含其的锂二次电池(57)摘要本发明涉及锂二次电池正极活性材料及包含该正极活性材料的锂二次电池，通过同时掺杂对提高导电率具有优异效果的钨(W)元素和位于表面抑制残留锂与电解液的副反应的硼(B)元素，以改善高容量正极材料的电池特性。CN114467201ACN114467201A权利要求书1/1页1.一种锂二次电池正极活性材料，其具有由一次颗粒组成的二次颗粒形状，所述一次颗粒具有表面粗糙的结构。2.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述二次颗粒的比表面积小于等于0.19m2/g。3.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述一次颗粒的晶粒大小为100nm至500nm。4.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述一次颗粒包含层状结构的一次颗粒和岩盐结构的一次颗粒。5.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述锂二次电池正极活性材料是锂金属氧化物，并且掺杂有钨(W)和硼(B)。6.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述锂二次电池正极活性材料是锂金属氧化物，并且具有掺杂钨(W)和硼(B)的结构，相对于所述锂金属氧化物中1摩尔％金属，钨(W)掺杂0.0005摩尔％至0.005摩尔％，硼(B)掺杂0.0005摩尔％至0.005摩尔％。7.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述锂二次电池正极活性材料由下述化学式1表示，[化学式1]Lia[(NixCoyMnz)1‑b‑cAbA′c]O2在化学式1中，0.8≤a≤1.3，0.001≤b≤0.015，0≤c≤0.1，0.50≤x≤0.95，以及0≤y≤0.3，0＜z≤0.5，A为W和B，A′为选自Zr、Ti、Al和Mg中的至少一种。8.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述锂二次电池正极活性材料是锂金属氧化物，并且具有掺杂钨(W)和硼(B)的结构，所述硼(B)以B2O3形式掺杂到表面部，所述钨(W)以WO3形式掺杂到表面部，并以WO2形式掺杂到内部。9.一种锂二次电池正极活性材料，其为锂金属氧化物，并且掺杂有钨(W)和硼(B)。10.根据权利要求9所述的锂二次电池正极活性材料，其中，所述锂二次电池正极活性材料是锂金属氧化物，并且具有掺杂钨(W)和硼(B)的结构，相对于所述锂金属氧化物中1摩尔％金属，钨(W)掺杂0.0005摩尔％至0.005摩尔％，硼(B)掺杂0.0005摩尔％至0.005摩尔％。11.一种锂二次电池，其包含：正极；负极；以及电解质，所述正极包含权利要求1至10中任何一项所述的锂二次电池正极活性材料。2CN114467201A说明书1/8页锂二次电池正极活性材料及包含其的锂二次电池技术领域[0001]本实施例涉及锂二次电池正极活性材料及包含其的锂二次电池。背景技术[0002]锂二次电池被制成高性能小型电池形式，用作移动通信设备如智能手机、笔记本电脑和计算机的能量存储源，而且近来，正在研究制作用于大功率大型运输设备的电池形式，以用于电动汽车(ElectricVehicle)、混合动力电动汽车(HybridElectricVehicle)等。[0003]为了涵盖这些小型和大型电池领域，需要一种具有优异的充放电特性、寿命特性、高倍率特性和高温稳定性的二次电池。对此，由于锂二次电池基本上具备高电压和高能量密度，满足如上所述的要求，但是应用于大型电池领域前仍存在必须解决的问题。[0004]具体而言，在构成锂二次电池的主要材料中，正极活性材料的制造成本比其他材料高，目前市售的正极活性材料有LiCoO2等。[0005]然而，除了降低正极活性材料成本的问题之外，还存在反复充放电导致正极活性材料的主要成分溶出的问题以及电解