本发明专利技术公开了一种锂二次电池。锂二次电池包括正电极、负电极和非水性电解质，并且更特别地，正电极包括正极活性材料，该正极活性材料包括其中至少一种金属具有从中心至表面连续的浓度梯度的锂-金属氧化物，并且负电极包括负极活性材料，该负极活性材料包括平均晶格间距(d002)在至范围内的石墨，从而改善了高温下的储存特性和寿命特性。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】裡二次电池 相关申请的交叉引用 本申请要求于2015年5月7日提交的韩国专利申请No. 2015-0063764和于2014 年6月2日提交的韩国专利申请No. 2014-0067149的优先权及权益，其公开内容通过引用 其全部并入本文中。
本专利技术设及裡二次电池，并且更特别地，设及具有优异的高溫下储存特性W及优 异的寿命特性的裡二次电池。
技术介绍
随着电子、通信和计算机工业的快速发展，便携式电子通信设备例如摄像机、手 机、笔记本电脑等得到显著地改进。因此，对作为驱动W上设备的电源的裡二次电池的需求 日渐增大。特别地，关于应用例如电动车辆、不间断电源装置、电动工具、卫星等的环保电源 的研究和开发在日本、欧洲、美国等W及韩国正在积极进展。 当前所应用的二次电池中在20世纪90年代早期研究的裡二次电池包括由碳材料 等形成的负电极、由裡基氧化物等形成的正电极W及非水性电解质，所述负电极能够吸收 和释放裡离子，在非水性电解质中，裡盐W合适的量溶于复合有机溶剂中。 然而，随着裡二次电池的应用范围的增大，在更恶劣的环境条件例如高溫条件或 低溫条件下使用裡二次电池的情况增多。 然而，用作裡二次电池的正极活性材料的裡过渡金属氧化物或复合氧化物的金属 组分在高溫存储期间在完全充电的状态下与正电极分离，并且因此变得热不稳定。 阳00引为了解决W上问题，韩国专利公开No. 10-2006-0134631公开了用于裡二次电池 的具有高容量和高安全性的忍-壳结构的正极活性材料及其制备方法，但是寿命特性没有 充分提高。 现有技术文献1 :韩国专利公开No. 10-2006-0134631(公开日期为2006年12月 28曰）
技术实现思路
本专利技术设及提供具有优异的高溫下储存特性和优异的寿命特性的裡二次电池。 1. 一种裡二次电池，所述裡二次电池包括正电极、负电极和非水性电解质， 其中所述正电极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括其中至少一种金属具 有从正极活性材料的中屯、至表面的连续浓度梯度的裡-金属氧化物， 其中所述负电极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括平均晶格间距（山。2) 在3.356A至义365A范围内的石墨。 2.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物包括具有从正极活性材料的 中屯、至表面的恒定浓度的至少一种金属。 3.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物包括具有其中浓度从正极活 性材料的中屯、至表面增大的浓度梯度范围的第一金属W及具有其中浓度从正极活性材料 的中屯、至表面减小的浓度梯度范围的第二金属。 4.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物可W由W下化学式1表示，并 且在所述W下化学式1中的Ml、M2和M3中至少之一具有从正极活性材料的中屯、至表面连 续的浓度梯度。 阳0化][化学式^ LixMlaM2bM3c〇y (其中，Ml、M2 和M3 选自Ni、Co、Mn、化、Mg、Ca、Ti、V、化、Cu、Zn、Ge、Sr、Ag、Ba、 2'、佩、]?〇、41、6曰和8， 并且0<x《I.l，2《y《2. 02,0《a《l，0《b《l，0《c《I且0<a+b+c《1。 阳02引 5.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3中至少之一具有其中浓度从中 屯、至表面增大的浓度梯度范围，并且其余的具有其中浓度从中屯、至表面减小的浓度梯度范 围。 6.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3中之一具有其中浓度从正极活 性材料的中屯、至表面增大的浓度梯度范围，并且另一种可W具有其中浓度从正极活性材料 的中屯、至表面减小的浓度梯度范围，并且其余一种可W具有从正极活性材料的中屯、至表面 恒定的浓度。 7.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3分别为Ni、Co和Mn。 阳0巧]8.在项4至项7中任一项的裡二次电池中，其中Ml为Ni,并且0.6《a《0.95 且 0. 05《b+c《0. 4。 9.在项4至项7中任一项的裡二次电池中，其中Ml为Ni,并且0.70.9且 0. 1《b+c《0. 3。 10.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物的初级颗粒的形状为棒状。 阳02引 11.在项1的裡二次电池中，其中石墨的平均晶格间距（屯。2)在3.3561至 3.365A范围内。 12.在项1的裡二次电池中，其中石墨可W为平均晶格间距（屯。2)在3356A至 3J后0A范围内的第一石墨和平均晶格间距（CU)在3.3冶1A至A范围内的第二 石墨的混合物。 13.在项12的裡二次电池中，其中第一石墨与第二石墨的混合重量比可W在 0:100至90:10的范围内。 14.在项12的裡二次电池中，其中第一石墨与第二石墨的混合重量比可W在 0:100至50:50的范围内。【附图说明】 通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施方案，对本领域普通技术人员而言， 本专利技术的W上和其他目标、特性和优点将变得更明显，在附图中： 图I是简要示出根据本专利技术的实施例的裡-金属氧化物的浓度检测位置的视图； 图2是根据本专利技术的实施例1的裡-金属氧化物的TEM图像；W及 [003引图3是根据本专利技术的比较例1的裡-金属氧化物的TEM图像。【具体实施方式】 根据本专利技术，在包括正电极、负电极和非水性电解质的裡二次电池中，正电极包括 正极活性材料，该正极活性材料包括其中至少一种金属具有从正极活性材料的中屯、至表面 连续的浓度梯度的裡-金属氧化物，负电极包括负极活性材料，该负极活性材料包括平均 晶格间距（屯。2)在3356A至3365A范围内的石墨，并且因此，提高了高溫下储存特性和 寿命特性。 在下文中，将详细描述本专利技术。 巿极活忡材料 本专利技术的正极活性材料包括其中至少一种金属具有从中屯、至表面连续的浓度梯 度的裡-金属氧化物。与具有恒定的浓度的正极活性材料相比，W上正极活性材料具有优 异寿命特性。 在本专利技术中，裡-金属氧化物中的金属具有从中屯、至表面连续的浓度梯度，并且 因此，除裡之外的金属具有从裡-金属氧化物颗粒的中屯、至表面W恒定趋势变化的浓度分 布。恒定趋势表示总体浓度变化的减小或增大的趋势，但不排除在一些点处与W上趋势相 反的值。 本专利技术的颗粒的中屯、是指从材料颗粒的中屯、至0.2ym的半径内的范围，并且颗 粒的表面是指从颗粒的最外表面至0. 2ym内的范围。 本专利技术的正极活性材料包括具有浓度梯度的至少一种金属。因此，正极活性材料 可W包括具有从中屯、至表面增大的浓度梯度范围的第一金属W及具有从中屯、至表面减小 的浓度梯度范围的第二金属。第一金属和第二金属可W独立地为一种或更多种类型。 根据本专利技术的另一实施方案，本专利技术的正极活性材料可W包括具有从正极活性材 料的中屯、至表面恒定的浓度的金属。 W44] 本专利技术的正极活性材料的具体实例可W包括由W下化学式1表示的裡-金属氧化 物，并且在W下的化学式1中，M1、M2和M3中至少之一具有从中屯、至表面连续的浓度梯度。 LixMlaM2bM3c〇y (其中Ml、M2 和M3 选自Ni、Co、Mn、化、Mg、Ca、Ti、V、化、Cu、Zn、Ge、Sr、Ag、Ba、 2'、佩、]?〇、41、6曰和8， 并且0<x《I.l，2《y《2.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种锂二次电池，包括：正电极；负电极；以及非水性电解质，其中，所述正电极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括其中至少一种金属具有从所述正极活性材料的中心至表面的连续浓度梯度的锂‑金属氧化物，并且其中，所述负电极包括负极活性材料，所述负极活性材料包括平均晶格间距(d002)在至范围内的石墨。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：黃德哲，林真燮，韩国炫，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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