用于硫化物类全固态电池的正极活性材料制造技术

本发明专利技术涉及一种用于全固态电池的正极活性材料，其中所述正极活性材料具有以下结构：包含具有特定尺寸的金属硫化物颗粒的壳吸附在包含锂金属氧化物的芯的表面上，由此减少了正极活性材料和固体电解质之间可能产生的裂纹和它们之间的反应性，因此具有提高锂离子迁移率和能够实现高充放电容量的优点。移率和能够实现高充放电容量的优点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于硫化物类全固态电池的正极活性材料


[0001]本专利技术涉及一种用于硫化物类全固态电池的正极活性材料。
[0002]本申请要求基于2021年9月27日的韩国专利申请10
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2021
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0127344号的优先权，并且将该韩国专利申请公布的全部内容并入本说明书，作为本说明书的一部分。

技术介绍

[0003]锂全固态电池是一种通过使用硫化物类固体电解质或氧化物类固体电解质并通过全固体材料氧化或还原锂离子而能够将化学能直接转换为电能的电池。特别是，由于诸如生态友好、安全和高能量密度存储容量等优点，可持续二次电池可以解决低能量密度、高成本和毒性的问题，这些问题是目前商用锂二次电池的局限性，因此对可持续二次电池的需求不断增加。
[0004]然而，全固态电池具有以下问题，例如，由于充放电反应过程中硫化物类固体电解质或氧化物类固体电解质与正极之间的界面副反应而导致的不可逆性；以及由于界面电阻和空间电荷层的形成所致的电极电荷不均匀分布而导致的电池容量的降低。此外，全固体材料本身的低离子电导率阻碍了作为下一代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于全固态电池的正极活性材料，所述正极活性材料包括：包含以下化学式1所示的锂金属氧化物的芯；和吸附在所述芯的表面上的包含金属硫化物(M2S)颗粒的壳，其中，所述金属硫化物颗粒的平均粒径为0.1nm至40nm：[化学式1]Li
x
[Ni
y
Co
z
Mn
w
M
1v
]O
u
其中，M1是选自以下组中的一种或多种元素：W、Cu、Fe、V、Cr、Ti、Zr、Zn、Al、In、Ta、Y、La、Sr、Ga、Sc、Gd、Sm、Ca、Ce、Nb、Mg、B和Mo，并且x、y、z、w、v和u分别为1.0≤x≤1.30、0.1≤y<0.95、0.01<z≤0.5、0.01<w≤0.5、0≤v≤0.2、1.5≤u≤4.5。2.如权利要求1所述的用于全固态电池的正极活性材料，其中，所述金属硫化物颗粒包括含有Zn、Mn、Cu、Cr、Zr、Al或Ti的单一金属硫化物。3.如权利要求1所述的用于全固态电池的正极活性材料，其中，所述金属硫化物颗粒是硫化锌(ZnS)颗粒。4.如权利要求1所述的用于全固态电池的正极活性材料，其中，基于所述正极活性材料的总重量，所述金属硫化物颗粒的含量为0.1重量％至2重量％。5.如权利要求1所述的用于全固态电池的正极活性材料，其中，所述正极活性材料的平均粒径为0.5μm至10μm。6.如权利要求1所述的用于全固态电池的正极活性材料，其中，所述包含金属硫化物颗粒的壳吸附在所述芯的总面积的60％以上的面积上。7.一种制造用于全固态电池的正极活性材料的方法，所述方法包括：制备包含以下化学式1所示的锂金属氧化物和金属硫化物(M2S)颗粒的混合物；和对所述混合物进行热处理；其中，所述金属硫化物颗粒的平均粒径为0.1nm至40nm，[化学式1]Li
x
[Ni
y
Co
z

【专利技术属性】
技术研发人员：李大珍，金志映，河会珍，崔洛永，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：