本发明专利技术公开了一种用于可充电锂电池的正极活性材料以及可充电锂电池。用于可充电锂电池的正极活性材料包括微孔碳基材料与锂复合化合物的复合材料以及位于所述复合材料的表面上的碳层。
【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种用于可充电锂电池的正极活性材料和包括该正极活性材料的可充电锂电池。
技术介绍
近来，锂可充电电池作为用于小型便携式电子装置的电源而受到关注。锂可充电电池使用有机电解质溶液，由此放电电压是使用碱性水溶液的传统电池的放电电压的两倍，因此锂可充电电池具有高能量密度。关于用于可充电锂电池的正极活性材料，已经开发出能够嵌入锂的锂-过渡元素复合氧化物，例如 LiCoO2, LiMn2O4, LiNi1^xCoxO2 (O < χ < 1)等。关于用于可充电锂电池的负极活性材料，已经使用均可以嵌入和脱嵌锂离子的各种碳基材料(例如人造石墨、天然石墨和硬碳)、金属基材料(例如具有金属性质的Si等) 或锂复合化合物(例如氧化锂钒)。
技术实现思路
本专利技术的一个示例性实施例提供了一种用于可充电锂电池的正极活性材料，所述正极活性材料具有优异的导电性，并因此具有优异的高功率特性。本专利技术的另一实施例提供了一种包括所述正极活性材料的可充电锂电池。本专利技术的又一实施例提供了一种用于可充电锂电池的正极活性材料，所述正极活性材料包括微孔碳基材料与锂复合化合物的复合材料以及位于所述复合材料的表面上的碳层。所述微孔碳基材料可以包括活性碳、碳化物衍生碳(CDC)、碳纳米管、碳纳米纤维、 膨胀碳、膨胀石墨或它们的组合。所述微孔碳基材料的平均粒度(D50)的范围可以为大约IOOnm至大约10 μ m。所述微孔碳基材料的比表面积的范围可以为大约50m2/g至大约3000m2/g。所述锂复合化合物的平均粒度(D50)的范围可以为大约IOOnm至大约10 μ m。所述碳层可以为大约Inm至大约500nm厚。基于活性材料的总重量，可以以大约 Iwt %至大约30wt%范围的量包括所述碳层。所述正极活性材料还可以包括导电材料。这里，所述导电材料可以为碳黑、碳纳米管、碳纳米纤维、气相生长的碳纤维(VGCF)、碳粉末、石墨粉末或它们的组合。基于100重量份的所述复合材料，可以以大约0. 1重量份至大约5重量份的量包括所述导电材料。所述锂复合化合物包括LiaApbXbD2 (0. 90彡a彡1. 8，0彡b彡0. 5)、 LiaA1-JbCVcDc (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 05)、LiaE1ACVcDc (0. 90 彡 a 彡 1. 8， 0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 05)、LiaE2_Jb04_cDc (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 05)、 LiaNi1^cCobXcDa (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 5，0 < α 彡 2) ,LiaNi1^cCobXc 02_αΤα (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 05，0 < α < 2)丄土巩如&^。"T2(0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 5，0 彡 c 彡 0. 05，0 < α < 2) ,LiaNi1JnbXcDa (0. 90 彡 a 彡 1. 8， 0 彡 b 彡 0.5,0 彡 c 彡 0. 05,0 < α 彡 2), LiaNi1JnbXcO2^aTa (0. 90 彡 a 彡 1.8， 0彡b彡0.5，0 彡 c 彡0·05，0< α < 2) α ,Ν ^^Μη,,ΧΑ-α T2 (0· 90 彡 a 彡 1· 8，0 彡 b 彡 0· 5， 0 ^ c ^ 0. 05,0 < α < 2)、LiaNibEcGdO2 (0. 90 ^ a ^ 1. 8,0 ^ b ^ 0. 9,0 ^ c ^ 0. 5, 0.001 彡 d 彡 0. 1)、LiaNibCocMndGcO2 (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0 彡 b 彡 0. 9，0 彡 c 彡 0. 5， 0 彡 d 彡 0. 5,0. 001 彡 e 彡 0. 1)、LiaNiGbO2 (0.90 ^ a ^ 1. 8,0. 001 彡 b 彡 0. 1)、 LiaCoGbO2 (0. 90 彡 a彡 1. 8,0. 001 ^b^O. 1) ,LiaMnGbO2 (0. 90 彡 a彡 1. 8,0. 001 彡b彡0. 1)、 LiaMn2GbO4 (0. 90 彡 a 彡 1. 8，0. 001 彡 b 彡 0. 1)、LiaMrvgGgPO4 (0. 90 彡 a 彡 1.8， O 彡 g 彡 0. 5)、Q02、QS2、LiQS2、V205、LiV205、LiZ02、LiNiV04、Li(3_f)J2(P04)3(0 ^ f ^ 2)、Li(3_f) Fe2 (PO4) 3 (O ^ f ^ 2) ^P LiFePO40在上面的式中，A选自于由Ni、Co、Mn和它们的组合组成的组；X选自于由Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、稀土元素和它们的组合组成的组；D选自于由0、F、S、P和它们的组合组成的组；E选自于由Co、Mn和它们的组合组成的组；T选自于由F、S、P和它们的组合组成的组；G选自于由Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V和它们的组合组成的组；Q选自于由Ti、Mo、Mn和它们的组合组成的组；Z选自于由Cr、V、Fe、&、Y和它们的组合组成的组J选自于由V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu和它们的组合组成的组。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种包括负极、正极和非水电解质的可充电锂电池，所述负极包括负极活性材料，所述正极包括正极活性材料。根据本专利技术一个实施例的用于可充电锂电池的活性材料可以具有显著的导电性， 因此具有优异的高功率特性。附图说明因为通过参考在结合附图考虑时的以下详细描述，本专利技术变得更好理解，所以本专利技术的更全面的理解以及本专利技术的许多伴随优点将易于明显，在附图中，相同的标号指示相同的或类似的组件，其中图1是示出根据本专利技术一个实施例的正极活性材料的结构的示图。图2示出了根据本专利技术一个实施例的可充电锂电池的结构。具体实施例方式在下文中将详细描述本专利技术的示例性实施例。然而，这些实施例仅是举例说明性的，本专利技术不限于此。本专利技术的一个实施例提供了一种用于可充电锂电池的正极活性材料。该正极活性材料包括复合材料和部分地或全部地形成在复合材料的表面上的碳层。复合材料包括微孔碳基材料和锂复合化合物。 复合材料是指微孔碳基材料和纳米尺寸的锂复合化合物附聚在一起的粒子。复合材料是初级小粒子附聚在一起的大的次级粒子。微孔碳基材料可以包括活性碳、碳化物衍生碳(CDC)、碳纳米管、碳纳米纤维、膨胀碳、膨胀石墨或它们的组合。微孔碳基材料的平均粒度(D50)的范围可以为IOOnm至10 μ m。另外，微孔碳基材料的比表面积的范围可以为大约50m2/g至大约3，000m2/g。D50是单独的活性材料粒子的一半(以重量计)小于特定直径的尺寸。锂复合化合物的平均粒度(D50)的范围可以为大约IOOnm至大约10 μ m。锂复合化合物的平均粒度(D50)的范围可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于可充电锂电池的正极活性材料，所述正极活性材料包括：复合材料，包括微孔碳基材料和复合化合物；碳层，部分地或全部地设置在所述复合材料的表面上。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈揆允，石田澄人，贾福铉，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR
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