复合前驱物、复合物及其制备方法、正极和锂二次电池技术

公开了一种由式1表示的复合前驱物、一种从其制备的由式2表示的复合物、一种制备复合前驱物和复合物的方法、一种包括该复合物的用于锂二次电池的正极和一种采用该正极的锂二次电池，式1aMn3O4-bM(OH)2其中，在式1中，0<a≤0.8，0.2≤b<1，M是从由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锆(Zr)和硼(B)组成的组中选择的至少一种元素，式2aLi2MnO3-bLiyMO2其中，在式2中，0≤a≤0.6，0.4≤b≤1，1.0≤y≤1.05，M是从由Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr和B组成的组中选择的至少一种元素。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种由式1表示的复合前驱物、一种从其制备的由式2表示的复合物、一种制备复合前驱物和复合物的方法、一种包括该复合物的用于锂二次电池的正极和一种采用该正极的锂二次电池，式1aMn3O4-bM(OH)2其中，在式1中，0<a≤0.8，0.2≤b<1，M是从由钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、锆(Zr)和硼(B)组成的组中选择的至少一种元素，式2aLi2MnO3-bLiyMO2其中，在式2中，0≤a≤0.6，0.4≤b≤1，1.0≤y≤1.05，M是从由Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr和B组成的组中选择的至少一种元素。【专利说明】复合前驱物、复合物及其制备方法、正极和锂二次电池 本申请要求于2013年8月8日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0094324号 韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
本专利技术的一个或更多个实施例涉及复合前驱物、从该复合前驱物制备的复合物、 制备复合前驱物和复合物的方法、包括该复合物的用于锂二次电池的正极和采用该正极的 锂二次电池。
技术介绍
锂二次电池在移动电话、便携式摄像机和膝上型电脑上的应用在大幅度地增加。 决定电池的容量的因素是正极活性物质。正极活性物质的电化学性质决定电池是否可以在 高倍率下长时间段使用或者是否可以在充电和放电循环之后保持初始电池容量。 锂钴氧化物和锂镍复合氧化物被广泛地用作锂二次电池的正极活性物质。 过渡金属有时被添加到锂镍复合氧化物中，以改善稳定性和循环性质。 然而，因为无法在令人满意的水平提供电极密度和容量，所以目前可用的锂镍复 合氧化物具有很大的改进空间。
技术实现思路
本专利技术的一个或更多个实施例包括复合前驱物、从该复合前驱物制备的复合物、 制备复合前驱物和复合物的方法、包括该复合物的用于锂二次电池的正极和采用该正极的 锂二次电池。 本专利技术的一个实施例包括一种由下面的式1表示的复合前驱物： 式 1 aMn304-bM(OH) 2 在式 1 中，〇〈a彡 0. 8,0. 2 彡b〈l，M是从由钛（Ti)、钒（V)、铬（Cr)、锰（Μη)、铁 (Fe)、钴（Co)、镍（Ni)、铜（Cu)、铝（Al)、镁（Mg)、锆（Zr)和硼⑶组成的组中选择的至少 一种元素。 本专利技术的另一个实施例包括一种由下面的式2表示的复合物。 式 2 aLi2Mn03_bLiyM02 在式 2 中，0 彡a彡 0· 6,0· 4 彡b彡 1，I. 0 彡y彡I. 05，M是从由Ti、V、Cr、Mn、Fe、 Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr和B组成的组中选择的至少一种元素。 本专利技术的另一个实施例包括一种制备由式2表示的复合物的方法，其中，通过混 合式1的复合前驱物和锂化合物以得到混合物并且随后对所述混合物进行热处理来制备 由式2表示的复合物。 本专利技术的另一个实施例包括一种包括所述复合物的用于锂二次电池的正极。本发 明的另一个实施例包括一种锂二次电池，所述锂二次电池采用：根据本专利技术的实施例的用 于锂二次电池的正极；负极；以及隔板，布置在正极和负极之间。 【专利附图】【附图说明】 通过下面结合附图对实施例进行的描述，这些和/或其他方面将变得显见和更容 易理解，在附图中： 图1示出根据本专利技术的一个实施例的锂二次电池的示意图； 图2示出根据示例1的复合前驱物的扫描电子显微镜图； 图3示出根据对比示例1的金属氢氧化物的扫描电子显微镜图； 图4和图5是分别示出根据示例2制备的复合物和根据对比示例3制备的金属氧 化物的扫描电子显微镜分析结果的照片； 图6示出示例1的复合前驱物和对比示例1的金属氢氧化物的X射线衍射图谱； 图7示出根据示例2-3制备的复合物和根据对比示例2-3制备的金属氧化物的X 射线衍射图谱； 图8和图9分别示出根据示例1制备的复合前驱物和根据对比示例1制备的金属 氢氧化物的热分析曲线图； 图10A-10B示出根据示例2的复合物的透射电子显微镜图； 图11A-11B示出根据对比示例3的金属氧化物的透射电子显微镜图。 【具体实施方式】 现在将详细地参考实施例，在附图中示出了实施例的示例，其中，同样的附图标记 始终指示同样的元件。在这点上，当前实施例可以具有不同的形式，而不应被解释为局限于 这里阐述的描述。因此，下面仅通过参照附图描述实施例，以解释当前描述的多个方面。如 这里使用的，术语"和/或"包括一个或更多个相关列出的项的任意组合和全部组合。此外， 当描述本专利技术的实施例时，"可（可以）"的使用指"本专利技术的一个或更多个实施例"。 本专利技术的一个实施例包括由下面的式1表示的复合前驱物。 式 1 aMn304-bM(OH) 2 其中，在式 1 中，0〈a彡 0· 8,0· 2 彡b〈l， M是从由钛（Ti)、钒（V)、铬（Cr)、锰（Mn)、铁（Fe)、钴（Co)、镍（Ni)、铜（Cu)、铝 (Al)、镁（Mg)、锆（Zr)和硼（B)组成的组中选择的至少一种元素。 在式1中，根据一些实施例，M包括Ni、Mn和Co,并且a为大约0.05至大约0.5， 其中，a+b= 1。 在一些实施例中，式1的复合前驱物是形成由下面的式2表示的复合物的初始材 料。在式2的复合物中，由于Li2MnO3相均匀地形成，所以改善了循环寿命性质。 式 2 aLi2Mn03_bLiyM02 其中，在式2中，0彡&彡0.6,0.4彡13彡1，1.0彡7彡1.05，]\1是从由11、￥、0、 Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr和B组成的组中选择的至少一种元素。 在式2中，根据一些实施例，a为大约0. 45至大约0. 5,且a+b= 1。 在使用Cu-Ka的X射线衍射图谱中，式2的复合物在21±0. 5°的范围内的2Θ 处显示出单线的Li2MnO3峰。 通过使用透射电子显微镜对式2的复合物进行的分析显示出：式2的复合物的形 成在内部区域（芯区域）和边缘区域（壳区域）中是均匀的。该结果表明，Li2MnO3相均匀 地形成在式2的复合物中的整个复合区域上。 在一些实施例中，由式1表示的复合前驱物为例如0. 5Mn304_0.SNia22Coai2Mna66(C) H)2>0. 5Mn3〇4_〇. 5Ni〇 22Co〇 12Mn〇 51 (0H)2>0. 05Mn304-0. 95Ni〇 26Co〇 14Mn〇 6 (OH)2>0. 05Mn304-0. 8 5Ni〇 26C〇0 14Mn〇 6(0H)2>0. 05Mn304-0. 95Ni〇 29C〇0 12Mn〇 59 (0H)2>0. 05Mn304-0. 85Ni〇 29C〇0 12Mn〇 59 (0H)2、0. 05Mn304_0· 95Ni0.23Co0.24Mn0.53(OH)2 或 0· 05Mn304_0· 85Ni0.23Co本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合前驱物，所述复合前驱物由下面的式1表示：式1aMn3O4‑bM(OH)2其中，0<a≤0.8，0.2≤b<1，M是从由钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、铝、镁、锆和硼组成的组中选择的至少一种元素。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：权善英，朴度炯，金民汉，金志炫，文重镐，金景眩，朴韩乙，刘容赞，金昶昱，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR