具有掺杂型中间层和外层的粉状锂过渡金属氧化物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了可用作可充电锂电池正极活性物质的主要组分的粉状锂过渡金属氧化物及其制备方法，所述的粉状锂过渡金属氧化物包括锂过渡金属氧化物粒子、在所述粒子的表面附近形成的阳离子掺杂型中间层、和具有热动力学稳定性和机械稳定性的外层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用作可充电锂电池的正极活性物质的主要组分的粉状锂过渡金属氧化物及其制备方法。更具体地，本专利技术提供粉状锂过渡金属氧化物，其包括锂过渡金属氧化物粒子、在所述粒子的表面附近形成的阳离子掺杂型中间层、和具有热动力学稳定性和机械稳定性的外层，所述的掺杂型中间层是锂过渡金属氧化物和提供阳离子的强锂受体化合物的反应产物。
技术介绍
希望提高锂离子电池的能量密度。这通常通过增加工作电压和/或增加容量来实现。例如，LiCoO2基电池通常充电到约4.2V并且在该电压下LiCoO2的容量低于150mAh/g。另一方面，LiNiO2基电池被充电到更低的电压。相对于Li/Li+增加LiCoO2基电池的充电电压到4.3、4.4或4.5V会显著增加LiCoO2的可逆容量到约155、175或195mAh/g。LiNiO2基电池在更低电压下可以达到类似容量。然而，增加充电电压引起一些问题，如气体过度放出、电池电阻的过度形成、电解质分解等。这些问题尤其在高温下循环或储存时变得更严重。很多公开和专利文献已经提出了保护正极活性材料(正极的活性材料)的表面的涂覆方法，并且通过该方法改善了高电压循环稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
粉状锂过渡金属氧化物，其包括锂过渡金属氧化物粒子、在所述粒子的表面附近形成的阳离子掺杂型中间层、和具有热动力学稳定性和机械稳定性的外层，所述的阳离子掺杂型中间层是（ｉ）锂过渡金属氧化物和（ｉｉ）提供阳离子的强锂受体化合物的反应产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-9-24 10/949,9261.粉状锂过渡金属氧化物，其包括锂过渡金属氧化物粒子、在所述粒子的表面附近形成的阳离子掺杂型中间层、和具有热动力学稳定性和机械稳定性的外层，所述的阳离子掺杂型中间层是(i)锂过渡金属氧化物和(ii)提供阳离子的强锂受体化合物的反应产物。2.根据权利要求1所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的锂过渡金属氧化物具有层状或尖晶石晶体结构并且由通式LixMO2表示，其中M是选自锰、钴和镍的过渡金属，或它们的两种或多种的组合，条件是M还可进一步含有少量的阳离子掺杂物如Mg、Al、Ti、Cu、Fe、Zn、Ta、Cr、B、Ga等，并且x为0＜x＜1的范围。3.根据权利要求2所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的锂过渡金属氧化物是具有层状晶体结构的LiCoO2或具有层状晶体结构的混合型Li-Mn-Ni-Co-氧化物。4.根据权利要求1所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的掺杂阳离子是Al或Al/Mg。5.根据权利要求4所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的掺杂阳离子是Al。6.根据权利要求1所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的强锂受体是磷酸根阴离子和/或氟阴离子，所述的氟阴离子的浓度相对于每个过渡金属阳离子为0.5～5原子％，并且所述的磷酸根阴离子的浓度相对于每个过渡金属阳离子为0.2～2原子％。7.根据权利要求1所述的粉状锂过渡金属氧化物，其中所述的外层是表面薄膜，该表面薄膜具有机械稳定性并且在正极条件下相对于Li/Li+还具有至少5V的高的热动力学稳定性。8.根据权利要求1所述的粉状...

【专利技术属性】
技术研发人员：延斯M保尔森，裴畯成，张在业，金文珠，朴洪奎，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]