含有掺杂元素的锂二次电池用复合金属氧化物、由其制备的锂二次电池用正极活性材料和包括其的锂二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种正极活性材料，包括由多个初级粒子的聚集体形成的次级粒子，其中，每个初级粒子包括构成所述次级粒子的核部的第一初级粒子，和提供为包围所述第一初级粒子并构成所述次级粒子的壳部的第二初级粒子。特别地，所述第一初级粒子由a1和a2构成，其中，所述a1为所述第一初级粒子的长轴的平均长度，所述a2为垂直于所述a1的短轴的平均长度，其中，a1等于或大于a2。另外，所述第二初级粒子由b1和b2构成，其中，所述b1为所述第二初级粒子的长轴的平均长度，所述b2为垂直于所述b1的短轴的平均长度，其中，b1大于b2，并且b1与b2的比率(b1/b2)为1至25。(b1/b2)为1至25。(b1/b2)为1至25。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有掺杂元素的锂二次电池用复合金属氧化物、由其制备的锂二次电池用正极活性材料和包括其的锂二次电池


[0001]本公开涉及一种含有掺杂元素的锂二次电池用复合金属氧化物、由其制备的锂二次电池用正极活性材料和包括其的锂二次电池。更具体地，本公开涉及一种含有掺杂元素的锂二次电池用复合金属氧化物，使得锂二次电池表现出高容量，同时，抑制微裂缝以改善其寿命特性，以及涉及一种由其制备的锂二次电池用正极活性材料和包括其的锂二次电池。

技术介绍

[0002]随着诸如智能手机、MP3播放器和平板电脑等便携式移动电子设备的发展，对能够将电能存储在其中的二次电池的需求正呈爆炸式增长。尤其是随着电动车辆、中大型储能系统以及要求高能量密度的便携式设备的出现，对锂二次电池的需求正在增加。
[0003]随着对锂二次电池的需求的增加，正在进行各种研究和开发，以改善用于锂二次电池的正极活性材料的特性。例如，在韩国专利申请公开No.10
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2014
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0119621(申请号10
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2013
‑<br/>015031本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种正极活性材料，包括次级粒子，其中，每个次级粒子是多个初级粒子的聚集体，其中，所述初级粒子包括：第一初级粒子，其构成每个次级粒子的核部；和第二初级粒子，其构成每个次级粒子的壳部，其中，所述壳部包围所述核部，其中，每个第一初级粒子的纵向截面的长边的平均长度定义为a1，并且其垂直于所述长边的短边的平均长度定义为a2，其中，a1等于或大于a2，其中，每个第二初级粒子的纵向截面的长边的平均长度定义为b1，并且其垂直于所述长边的短边的平均长度定义为b2，其中，b1大于b2，其中，比率b1/b2在2至25的范围内。2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，在包括所述正极活性材料的电池已进行多次充电/放电循环之后，在所述次级粒子中出现微裂缝，所述微裂缝包括所述第一初级粒子之间的空间或所述第二初级粒子之间的空间，其中，当包括所述正极活性材料的所述电池已进行100次充电/放电循环，然后所述电池放电至0.27V时，所述微裂缝的面积等于或小于所述次级粒子的纵向截面的整个面积的13％，其中，每次循环包括所述电池在0.5C恒定电流下充电至4.3V以及所述电池在0.5C恒定电流下放电至2.7V。3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，90％或更多的第二初级粒子中的每个具有0.1μm至2.0μm范围内的b1和0.01μm至0.8μm范围内的b2。4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其中，90％或更多的第二初级粒子中的每个具有2至15范围内的b1/b2，并具有0.01μm至0.25μm范围内的b2。5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，所述第二初级粒子中的至少一些具有棒形状，所述棒形状具有长宽比，其中，50％或更多的具有棒形状的所述第二初级粒子中的每个朝向所述次级粒子的表面取向。6.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，90％或更多的第一初级粒子中的每个的平均长度a2和90％或更多的第二初级粒子中的每个的平均长度b2各自在0.01μm至0.8μm的范围内。7.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，比率b1/a1在1至3.5的范围内，并且比率b2/a2在0.8至1.5的范围内。8.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，每个初级粒子含有镍(Ni)、M1和M2，其中，M1包括锰(Mn)、钴(Co)和铝(Al)中的至少一种，其中，镍(Ni)的含量大于或等于80mol％，其中，M2作为掺杂元素，其含量在0.05mol％至2mol％的范围内。9.根据权利要求8所述的正极活性材料，其中，M2包括钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、铌(Nb)和锑(Sb)中的至少一种。10.根据权利要求8所述的正极活性材料，其中，M2包括从钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、铌(Nb)和锑(Sb)中选择的至少两种掺杂元素，其中，所述两种掺杂元素共掺杂到所述正极活性材料中。11.根据权利要求8所述的正极活性材料，其中，当M2为钽(Ta)时，比率b2/a2在0.5至
1.2的范围内，并且b2在0.01μm至0.6μm的范围内；当M2为钨(W)时，比率b2/a2在0.5至2的范围内，并且b2在0.005μm至0.5μm的范围内；当M2为钼(Mo)时，比率b2/a2在0.7至1.5的范围内，并且b2在0.02μm至0.7μm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣良国，金云赫，
申请(专利权)人：辰星锂电，
类型：发明
国别省市：