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CN107681152A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710172451.7H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2017.03.22(30)优先权数据10-2016-00986482016.08.02KR10-2016-01305662016.10.10KR(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.H01M4/485(2010.01)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。CN107681152ACN107681152A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，所述一次粒子界面部的Co浓度与一次粒子内部中的Co浓度相比更高。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，与二次粒子表面相接部分的Co浓度与不与二次粒子表面相接部分的Co浓度相比更高。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离子浓度从粒子表面向粒子中心方向呈梯度分布。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，Co浓度向粒子中心方向按1nm相当于0.05至0.07mol％Co的大小呈梯度减少。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。7.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。8.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。9.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。10.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1表示：[化学式1]LiXNi1-(a1+b1+c1)Coa1M1b1M2c1M3dOy(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≤x≤1.05，1.50≤y≤2.1，0.02≤a1≤0.25，0.01≤b1≤0.20，0≤c1≤0.20，0≤d≤0.20。)。11.一种制备权利要求1所述的锂复合氧化物二次粒子的方法，包括以下阶段：第一阶段，制备由下述化学式2表示的锂二次电池用正极活性物质前驱体：[化学式2]Ni1-(x2+y2+z2)Cox2M1y2M2z2(OH)2(在所述化学式2中，M1为Mn或Al；M2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≤x2≤0.25、0≤y2≤0.20、0≤z2≤0.20。)；第二阶段，使所述锂二次电池用正极活性物质前驱体与锂化合物反应，并进行第一热处理，制备正极活性物质；2CN107681152A权利要求书2/2页第三阶段，用蒸馏水或碱性水溶液洗涤所述正极活性物质；第四阶段，将所述洗涤的正极活性物质用包含选自由Al、Ba、B、Co、Ce、Cr、F、Li、Mg、Mn、Mo、P、Sr、Ti和Zr组成的组中的金属M2的溶液进行涂层反应；第五阶段，干燥所述正极活性物质