【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。更详细地，本专利技术涉及一种锂金属氧化物基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所述电解液的外装材料，例如软包型外装材料。
4、可以使用锂-过渡金属复合氧化物作为锂二次电池的正极用活性物质。作为所述锂-过渡金属复合氧化物的实例，可以列举镍基锂金属氧化物。
5、随着锂二次电池的应用范围的扩大，需要锂二次电池具有更长的寿命、高容量和工作稳定性。关于用作所述正极用活性物质的锂-过渡金属复合氧化物，当由于晶体结构的扭曲导致化学结构的不均匀性增加时，可能难以实现具有期望的容量和寿命的锂二次电池。此外，当在重复充放电的过程中导致锂-过渡金属复合氧化物结构的变形或损伤时，寿命稳定性和容量保持特性可能会降低。
6、例如，韩国公
技术实现思路
1、要解决的技术问题
2、本专利技术的目的在于提供一种具有提高的工作稳定性和驱动可靠性的锂二次电池用正极活性物质。
3、本专利技术的目的在于提供一种包含具有提高的工作稳定性和驱动可靠性的锂二次电池用正极活性物质的锂二次电池。
4、技术方案
5、根据本专利技术的示例性的实施方案的锂二次电池用正极活性物质包含锂-过渡金属复合氧化物颗粒，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的fwhm变化率为75％以下，所述(113)面的fwhm变化率通过原位x射线衍射分析(in-situ x-ray diffraction，原位xrd)测量并由以下式1定义。
6、[式1]
7、(113)面的fwhm变化率(％)＝100*{(fwhm最大(113)-fwhm最小(113))/fwhm最大(113)}
8、在式1中，fwhm最大(113)是通过所述原位x射线衍射分析测量的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的峰的最大fwhm值，fwhm最小(113)是通过所述原位x射线衍射分析测量的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的峰的最小fwhm值。
9、在一些实施方案中，所述(113)面的fwhm变化率可以为30-70％。
10、在一些实施方案中，所述fwhm最大(113)值可以为超过0且0.510以下。
11、在一些实施方案中，所述fwhm最小(113)值可以为0.125至0.500。
12、在一些实施方案中，可以通过所述原位x射线衍射分析实时测量根据锂二次电池的充放电的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的峰的fwhm值的变化。
13、在一些实施方案中，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒可以包含一种以上的掺杂元素。
14、在一些实施方案中，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒可以由以下化学式1表示。
15、[化学式1]
16、lixniacobmncmdo2+y
17、在化学式1中，m包含na、mg、ca、y、ti、hf、v、nb、ta、cr、mo、w、fe、cu、ag、zn、b、al、ga、c、si、sn、sr、ba、ra、p及zr中的至少一种，并且0.8<x<1.5，0.30≤a≤0.70，0<b<0.20，0.02≤c≤0.50，0≤d≤0.05，0.98≤a+b+c≤1.02，-0.1≤y≤0.1。
18、在一些实施方案中，在化学式1中，可以是0.50≤a≤0.70。
19、在一些实施方案中，在化学式1中，可以是0.03≤b≤0.15。
20、在一些实施方案中，在化学式1中，可以是3≤a/b≤40。
21、在一些实施方案中，在化学式1中，可以是4.5≤a/b≤10。
22、在一些实施方案中，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的由以下式3定义的(101)面的fwhm比可以为300％以下。
23、[式3]
24、(101)面的fwhm比(％)＝100*(fwhm最大(101)/fwhm最小(101))
25、在式3中，fwhm最大(101)是通过所述原位x射线衍射分析测量的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(101)面的峰的最大fwhm值，fwhm最小(101)是通过所述原位x射线衍射分析测量的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(101)面的峰的最小fwhm值。
26、在一些实施方案中，所述(101)面的fwhm比可以为250％以下。
27、根据示例性的实施方案的锂二次电池包括：正极，所述正极包括包含所述锂二次电池用正极活性物质的正极活性物质层；以及负极，所述负极与所述正极相对设置。
28、有益效果
29、根据本专利技术的实施方案的正极活性物质中包含的锂-过渡金属复合氧化物颗粒的通过原位xrd测量的(113)面的fwhm变化率可以为75％以下。在所述(113)面的fwhm变化率的范围内，可以抑制锂-过渡金属复合氧化物颗粒的晶格结构和/或晶体结构的扭曲。此外，可以抑制颗粒的裂纹以及电极内的副反应。因此，可以减少锂二次电池的气体产生量并改善寿命特性。
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1.一种锂二次电池用正极活性物质，所述锂二次电池用正极活性物质包含锂-过渡金属复合氧化物颗粒，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的FWHM变化率为75％以下，所述(113)面的FWHM变化率通过原位X射线衍射分析测量并由以下式1定义：
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，所述(113)面的FWHM变化率为30-70％。
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，所述FWHM最大(113)值为超过0且0.510以下。
4.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FWHM最小(113)值为0.125至0.500。
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，通过所述原位X射线衍射分析实时测量根据锂二次电池的充放电的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的峰的FWHM值的变化。
6.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-过渡金属复合氧化物颗粒包含一种以上的掺杂元素。
7.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，
8.根据权利要求7所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在化学式1中，0.50≤a≤0.70。
9.根据权利要求7所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在化学式1中，0.03≤b≤0.15。
10.根据权利要求7所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在化学式1中，3≤a/b≤40。
11.根据权利要求10所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，在化学式1中，4.5≤a/b≤10。
12.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-过渡金属复合氧化物颗粒的由以下式3定义的(101)面的FWHM比为300％以下：
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，所述(101)面的FWHM比为250％以下。
14.一种锂二次电池，其包括：
...【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池用正极活性物质，所述锂二次电池用正极活性物质包含锂-过渡金属复合氧化物颗粒，所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的fwhm变化率为75％以下，所述(113)面的fwhm变化率通过原位x射线衍射分析测量并由以下式1定义：
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，所述(113)面的fwhm变化率为30-70％。
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，所述fwhm最大(113)值为超过0且0.510以下。
4.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fwhm最小(113)值为0.125至0.500。
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，通过所述原位x射线衍射分析实时测量根据锂二次电池的充放电的所述锂-过渡金属复合氧化物颗粒的(113)面的峰的fwhm值的变化。
6.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-过渡金属复合氧化物...
【专利技术属性】
技术研发人员：李润知，金昇贤，金洪基，姜旼求，
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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