【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂二次电池用正极活性物质及包含该正极活性物质的锂二次电池。
技术介绍
1、二次电池是可以重复充电和放电的电池，随着信息通信和显示器产业的发展，二次电池广泛用作便携式摄像机、手机、笔记本电脑等便携式电子通讯设备的动力源。此外，近年来，正在开发包括二次电池的电池组并用作混合动力汽车等环保型汽车的动力源。
2、二次电池例如可以列举锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等，其中的锂二次电池具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，因此正积极地进行研究和开发。
3、锂二次电池可以包括：电极组件，所述电极组件包括正极、负极和分离膜(隔膜)；以及电解液，所述电解液浸渍所述电极组件。所述锂二次电池还可以包括容纳所述电极组件和电解液的外装材料，例如软包型外装材料。
4、作为锂二次电池的正极活性物质，可以使用锂金属氧化物。随着锂二次电池的应用范围的扩大，需要更长的寿命、高容量和高能量密度。随着锂金属氧化物的尺寸增加，正极活性物质具有高能量密度，但容量和功率可能会降低。
技术实现思路
1、要解决的技术问题
2、本专利技术的一个技术问题在于提供一种具有提高的结构稳定性和高温储存特性的锂二次电池用正极活性物质。
3、本专利技术的一个技术问题在于提供一种具有提高的稳定性和高温储存特性的锂二次电池。
4、技术方案
5、根据示例性的实施方案的锂二次电池用正极活性物质可以包含锂金属氧化物颗粒，所述
6、[式1]
7、(e/h)/d50>1.3
8、在所述式1中，d50可以是所述锂金属氧化物颗粒的体积粒径分布中的体积累计为50％处的粒径数值(无量纲)。
9、e可以是用纳米压痕测试仪测量的所述锂金属氧化物颗粒的模量(modulus)值，h可以是用纳米压痕测试仪测量的所述锂金属氧化物颗粒的硬度(hardness)值。
10、在一些实施方案中，在所述式1中，可以为2.5>(e/h)/d50>1.3。
11、根据示例性的实施方案，各所述锂金属氧化物颗粒可以含有钴，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量可以为15摩尔％以下。
12、在一些实施方案中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量可以为超过2摩尔％且15摩尔％以下。
13、在一个实施方案中，当锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过2摩尔％且15摩尔％以下时，在除锂以外的所有金属元素中，所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量可以为50-70摩尔％。
14、在一些实施方案中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量可以为超过0摩尔％且2摩尔％以下。
15、在一个实施方案中，当锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过0摩尔％且2摩尔％以下时，在除锂以外的所有金属元素中，所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量可以为70-98摩尔％。
16、在一些实施方案中，所述锂金属氧化物颗粒的平均粒径(d50)可以为2.0-10.0μm。
17、在一些实施方案中，所述锂金属氧化物颗粒的模量(e)可以为30-100gpa。
18、在一些实施方案中，所述锂金属氧化物颗粒的硬度(h)可以为5.0-20.0gpa。
19、在一个实施方案中，所述锂金属氧化物颗粒可以进一步含有锰。
20、在一些实施方案中，各所述锂金属氧化物颗粒可以包含由以下化学式1表示的锂金属氧化物。
21、[化学式1]
22、lianixcoym11-x-yo2+b
23、在所述化学式1中，可以为0.9≤a≤1.2，0.3<x≤0.94，0<y≤0.15，-0.2≤b≤0.2，m1可以为mn、al、ti、zr、ba、tb、nb、y、w、b和sr中的至少一种。
24、根据示例性的实施方案，所述锂金属氧化物颗粒可以不含钴。
25、在一些实施方案中，各所述锂金属氧化物颗粒可以包含由以下化学式2表示的锂金属氧化物。
26、[化学式2]
27、licnizm21-zo2+d
28、在所述化学式2中，可以为0.9≤c≤1.2，0.3<z≤0.94，-0.2≤d≤0.2，m2可以为mn、al、ti、zr、ba、tb、nb、y、w、b和sr中的至少一种。
29、根据示例性的实施方案的锂二次电池包括：正极，所述正极包含上述锂二次电池用正极活性物质；以及负极，所述负极与所述正极相对设置。
30、有益效果
31、根据本专利技术的实施方案的锂二次电池用正极活性物质可以包含含有锂和镍的锂金属氧化物颗粒。可以调节所述锂金属氧化物颗粒的平均粒径、模量和硬度以满足规定的式。所述正极活性物质的结构稳定性和高温储存特性可以得到改善。
32、锂金属氧化物颗粒可以在所有过渡金属中含有少量钴或不含钴。因此，可以以低成本提供高质量的正极活性物质。此外，可以相对增加镍的浓度，因此可以提高能量密度和功率特性。
33、由于锂金属氧化物颗粒的平均粒径、模量和硬度满足规定的式，即使钴的含量或浓度低，也可以提高抗裂性、长期稳定性和容量保持特性。可以提供一种具有高容量、高能量密度和提高的稳定性的正极活性物质。
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1.一种锂二次电池用正极活性物质，所述正极活性物质包含锂金属氧化物颗粒，所述锂金属氧化物颗粒含有锂、镍和钴，在除锂以外的所有金属元素中，钴的含量为15摩尔％以下，
2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在所述式1中，2.5>(E/H)/D50>1.3。
3.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过2摩尔％且15摩尔％以下。
4.根据权利要求3所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量为50-70摩尔％。
5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过0摩尔％且2摩尔％以下。
6.根据权利要求5所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量为70-98摩尔％。
7.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金
8.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属氧化物颗粒的模量E为30-100GPa。
9.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属氧化物颗粒的硬度H为5.0-20.0GPa。
10.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，所述锂金属氧化物颗粒进一步含有锰。
11.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，各所述锂金属氧化物颗粒包含由以下化学式1表示的锂金属氧化物：
12.一种锂二次电池用正极活性物质，所述正极活性物质包含锂金属氧化物颗粒，所述锂金属氧化物颗粒含有锂和镍，并且不含钴，
13.根据权利要求12所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，各所述锂金属氧化物颗粒包含由以下化学式2表示的锂金属氧化物：
14.一种锂二次电池，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池用正极活性物质，所述正极活性物质包含锂金属氧化物颗粒，所述锂金属氧化物颗粒含有锂、镍和钴，在除锂以外的所有金属元素中，钴的含量为15摩尔％以下，
2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在所述式1中，2.5>(e/h)/d50>1.3。
3.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过2摩尔％且15摩尔％以下。
4.根据权利要求3所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量为50-70摩尔％。
5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的钴的含量为超过0摩尔％且2摩尔％以下。
6.根据权利要求5所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在除锂以外的所有金属元素中，各所述锂金属氧化物颗粒的镍的含量为70-98摩尔％。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：金洪基，姜旼求，金昇贤，都永勋，朴英旭，李润知，赵镛显，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：
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