锂二次电池用锂复合氧化物及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107681127A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710172462.5H01M4/485(2010.01)(22)申请日2017.03.22H01M10/0525(2010.01)(30)优先权数据10-2016-00986452016.08.02KR10-2016-01305632016.10.10KR(71)申请人ECOPROBM有限公司地址韩国忠清北道(72)发明人崔文豪辛钟承金同希田石用庾炫钟李京准朴荣男(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人唐秀玲林柏楠(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书2页说明书16页附图28页(54)发明名称锂二次电池用锂复合氧化物及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种锂复合氧化物及其制备方法，更详细地，涉及一种由于在二次粒子的内部和表面部中晶体结构晶面间距不同，从而锂残留量减少的同时具有改善容量特性、阻抗特性和寿命特性的效果的锂复合氧化物及其制备方法。CN107681127ACN107681127A权利要求书1/2页1.一种锂复合氧化物二次粒子，是由多个一次粒子凝集而成的，其中，位于所述二次粒子表面部的一次粒子在与所述二次粒子表面相接的部分包含Co涂层，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，Co离子浓度从所述Co涂层向一次粒子的中心方向呈梯度分布。2.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，形成于与所述二次粒子表面相接的部分的Co涂层的厚度为50至150nm。3.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，Co浓度向粒子中心方向按1nm相当于0.05至0.07mol％Co的大小呈梯度分布。4.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，一次粒子界面部的Co浓度与一次粒子内部中的Co浓度相比较高。5.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，当中心方向的长度设为dc，垂直于中心方向的长度设为dh时，dc/dh为2至10。6.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在所述一次粒子中，当位于二次粒子内部的一次粒子中的晶体结构晶面间距设为d1，位于二次粒子表面的一次粒子中的晶体结构晶面间距设为d2时，所述d1和所述d2满足下述＜关系式1＞：＜关系式1＞d1＞d2。7.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在位于所述二次粒子表面部的一次粒子中，当所述Co涂层界面的晶体结构晶面间距设为d3时，所述d1、d2和d3满足下述＜关系式2＞：＜关系式2＞d1＞d3≥d2。8.根据权利要求6所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，位于所述二次粒子内部的一次粒子中的晶体结构晶面间距d1为4.8nm以上。9.根据权利要求6所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，位于所述二次粒子表面的一次粒子中的晶体结构晶面间距d2为4.7nm以下。10.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在XRD分析时，所述二次粒子在(104)、(110)、(113)、(101)、(102)和(003)位置至少出现一个峰。11.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在通过XPS测得的Co2p芯能级光谱分析时，所述二次粒子的自旋轨道分裂(spin-orbit-spit)2p3/2峰的束缚能(P1)和2p1/2峰的束缚能(P2)的范围如下：779eV≤(P1)≤780eV794eV≤(P2)≤795eV。12.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在通过XPS测得的01s芯能级光谱分析时，所述二次粒子的531eV附近的峰强度(I531)与528.5eV附近的峰强度(I528)之比如下：(I531)/(I528)＜2。13.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，在通过XPS测得的C1s芯能级光谱分析时，所述二次粒子的289eV附近的峰强度(I289)与284.5eV附近的峰强度(I284)之比如下：(I289)/(I284)＜0.9。14.根据权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子，其中，所述二次粒子由下述化学式12CN107681127A权利要求书2/2页表示：[化学式1]LiX1Ni1-(x1+y1+z1)Cox1M1y1M2z1M3r1Oa(在所述化学式1中，M1为Mn或Al；M2和M3为选自由Al、Ba、B、Co、Ce、Cr、F、Li、Mg、Mn、Mo、P、Sr、Ti和Zr组成的组中的金属；并且0.95≤X1≤1.05，1.50≤a≤2.1，0.