[发明专利]用于锂二次电池的阴极材料以及含有该材料的锂二次电池

说明书

提供的是用于锂二次电池的阴极材料和含有其的锂二次电池。所述用于锂二次电池的阴极材料包括；阴极活性材料，其是锂‑过渡金属氧化物，且磷酸锂层涂覆在该阴极活性材料的表面上。

技术领域

本发明涉及二次电池，尤其涉及锂二次电池。

背景技术

二次电池是可以充电也可以放电的电池，因此可以重复使用。二次电池的代表性锂二次电池操作原理为使阴极的阴极活性材料包含的锂离子通过电解质迁移至阳极，并且嵌入阳极活性材料的层状机构中(充电)，并且使嵌入阳极活性材料的锂离子回到阴极(放电)。所述锂二次电池目前可市购，用作移动电话、笔记本电脑等的小电源，而且期望用作混合动力汽车等的大型电源，估计其需求将有所增长。

然而，在锂二次电池中常用作阴极活性材料的复合金属氧化物可以通过与电解质的反应而降解。为了解决该问题，在韩国未经审查的专利申请2006-0119382中，公开了涂覆有杂金属氧化物的阴极活性材料。

公开

技术问题

而且，保留在阴极活性材料表面上的锂化合物能够通过与电解质反应形成提高表面电阻的反应产物。然而，迄今为止估计还没有报导去除或降低残留在阴极活性材料表面上的锂化合物的方法。

因此，本发明要解决的目标是提供用于锂二次电池的阴极材料，其可以降低残留在表面上的锂化合物的量，并且抑制与电解质反应而导致的表面降解，以及包括该材料的锂二次电池。

技术方案

为了实现该目标，本发明的一个方面是提供用于锂二次电池的锂阴极材料。用于锂二次电池的阴极材料包括阴极活性材料和在阴极活性材料表面上形成的磷酸锂层。

本发明的另一个方面是提供生产用于锂二次电池的锂阴极材料的方法。首先，将阴极活性材料、磷酸与溶剂混合在一起。将该混合物热处理以得到涂覆有磷酸锂层的阴极活性材料。

本发明的再另一个方面是提供锂二次电池。该锂二次电池具有由阴极材料构成的阴极，所述阴极材料包括阴极活性材料和在阴极活性材料表面上形成的磷酸锂层。配置由含有阳极活性材料的阳极材料构成的阳极，在其中可以进行锂的嵌入和脱嵌。电解质置于阴极和阳极之间。

所述阴极活性材料可以为锂-过渡金属氧化物。具体而言，阴极活性材料可以为LiCoO₂、LiNiO₂、Li(Co_xNi_1-x)O₂(0.5≤x<1)、LiMn₂O₄、Li_1+xMn_2-y-z-wAl_yCo_zMgwO₄(0.03<x<0.25，0.01<y<0.2，0.01<z<0.2，0≤w<0.1且x+y+z+w<0.4)、Li₄Mn₅O₁₂或者Li_1+x(Ni_1-y-zCo_yM_z)_1-xO₂(0≤x≤0.2，0.01≤y≤0.5，0.01≤z≤0.5，0<y+z<1且M为Mn、Ti、Mg或Al)。作为实例，阴极活性材料可以为Li_1+x[Ni_y(Co_0.5M_0.5)_1-y]_1-xO₂(0≤x≤0.2，0.3≤y≤0.99且M为Mn、Ti、Mg或Al)。所述阴极活性材料可以具有颗粒形式。