[发明专利]正极活性物质、正极、电池、电池组和电子设备在审
申请号: | 201310356584.1 | 申请日: | 2013-08-15 |
公开(公告)号: | CN103840144A | 公开(公告)日: | 2014-06-04 |
发明(设计)人: | 松井贵昭;石井武彦 | 申请(专利权)人: | 索尼公司 |
主分类号: | H01M4/48 | 分类号: | H01M4/48;H01M4/131;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 余刚;梁韬 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极 活性 物质 电池 电池组 电子设备 | ||
1.一种正极活性物质,包括由层状岩盐型锂金属氧化物配置的第一正极材料,所述层状岩盐型锂金属氧化物包括锂和除锂以外的金属,所述金属由镍(Ni)、或者镍(Ni)和选自钴(Co)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、铬(Cr)、钒(V)、钛(Ti)、镁(Mg)和锆(Zr)中的一种或多种配置,
其中,通过放电状态下的正极中的所述第一正极材料的粉末X射线衍射图的Rietveld分析获得的在3a位上的除锂以外的金属离子的位占有率是约5%或更小,并且除占有3b位的一部分的所述金属以外的金属离子在3b位的位占有率是约1%或更大,并且
所述正极活性物质覆盖有涂膜,且从所述涂膜暴露的所述正极活性物质的暴露量在从约0.05%至约8%的范围内。
2.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,所述第一正极材料是由式(1)表示的锂金属氧化物:
式(1)
LivM1wM2xM3yOz
其中,v、w、x、y和z满足0.8<v<1.2、w+x+y≤1、0.45≤w≤1、0≤x≤1、0≤y≤1和0<z<3,M1是镍(Ni),且M2和M3各自选自钴(Co)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铝(Al)、铬(Cr)、钒(V)、钛(Ti)、镁(Mg)和锆(Zr)中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的正极活性物质,还包括由含有锂和锰的尖晶石型锂金属氧化物配置的第二正极材料。
4.根据权利要求3所述的正极活性物质,其中,所述第二正极材料是由式(2)表示的锂金属氧化物:
式(2)
LiaM4bMncO4
其中,M4是选自铝(Al)、钴(Co)、镍(Ni)、镁(Mg)、锆(Zr)和钛(Ti)中的一种或多种,且a、b和c满足0.8<a<1.2、b+c≤2、0≤b和c≤2。
5.根据权利要求3所述的正极活性物质,其中,在所述第一正极材料的质量比与所述第二正极材料的质量比的总和是100的情况下,满足0<所述第一正极材料的质量比≤40且60≤所述第二正极材料的质量比<100。
6.根据权利要求3所述的正极活性物质,其中,
所述第一正极材料的晶体结构是属于R-3m空间群的单一结构,且
所述第二正极材料的晶体结构是属于Fd3m空间群的单一结构。
7.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,所述第一正极材料的X射线衍射图在衍射角2θ=约31°±1°时不具有衍射峰。
8.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,所述第一正极材料的X射线衍射图中在衍射角2θ=约18.5°±1°的峰A的强度与在衍射角2θ=约44.4°±1°的峰B的强度之间的比是约1.5或更大。
9.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,通过所述放电状态下的所述正极中的所述第一正极材料的粉末X射线衍射图的Rietveld分析获得的、由所述金属占有的3b位和氧配置的正八面体结构的体积在约9立方埃至约10.5立方埃的范围内。
10.根据权利要求1所述的正极活性物质,其中,通过所述放电状态下的所述正极中的所述第一正极材料的粉末X射线衍射图确定的所述第一正极材料的(003)面的半值宽度、(101)面的半值宽度和(104)面的半值宽度的平均值在从约0.135至约0.155的范围内。
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