[发明专利]锂二次电池

说明书

本发明涉及包含可防止因在电解液中添加用于提高高温保存特性的硫系添加剂而产生的输出降低及寿命劣化的正极活性物质的锂二次电池。

技术领域

本发明涉及通过使用包含浓度梯度的正极活性物质和硫系添加剂的非水系电解液来大大较少输出及寿命的折衷(trade-off)且大大改善高温保存特性的锂二次电池。

背景技术

使用于电池的正极活性物质作为提高电池的性能的重要的部分，尤其，为了制备高能量密度和高输出的性能的电池而需要高容量正极活性物质。

为了与基于高容量正极活性物质的电池性能的提高一同改善高温下的电池的保存能力，主要在电解液中添加硫(sulfur)系的添加剂来使用。但是，在使用硫系添加剂的情况下，会降低电池的寿命，并且降低电池的输出性能。因此，通过使用高容量的正极活性物质来提高电池的性能，并且需要解决在使用硫系添加剂时产生的问题。

由此需要开发即使使用如上述所述的硫系添加剂也几乎不产生输出及寿命特性的折衷且可提高电池性能的新方法。

例如，在美国公开专利第2013-0065135号中公开了在使用包含固体硫化物的电解质的锂电池中与固体电解质相接触的部分的特定金属元素浓度高的锂电池。但是，大部分仅用于提升大部分电池的性能本身，并且未公开与使用包含硫系添加剂的电解液的锂电池的缺点克服相关的正极活性物质的技术开发。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国公开专利第2013-0065135号

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于，通过将硫系电解液添加剂和正极活性物质作为正极材料来制备解决因硫系电解液添加剂而产生的锂粒子二次电池的问题且高温保存能力和寿命非常优秀的电池，上述正极活性物质朝向正极活性物质的厚度方向在规定区域中形成浓度梯度。

(二)技术方案

在本发明的使用正极、负极及非水电解液的锂二次电池中，非水电解液包含硫系添加剂，正极包含具有形成浓度梯度的锂金属氧化物粒子的正极活性物质。在本发明中，上述浓度梯度型正极活性物质为在锂金属氧化物粒子的表面部与中心部之间使金属浓度发生变化的正极活性物质，本发明提供包含上述正极活性物质的锂二次电池。

(三)有益效果

在本发明中可通过将浓度梯度型正极活性物质作为正极材料使用来制备使在使用现有的硫系添加剂的电池中产生的输出降低及寿命劣化最小化且高温保存特性非常优秀的锂二次电池。

附图说明

图1为简要示出使用于实施例1至实施例24及比较例1至比较例26的锂金属氧化物粒子的载面及金属元素的浓度检测位置的图。

图2的(a)部分为简要示出使用于实施例1至实施例24及比较例1的锂金属氧化物粒子的载面的图，(b)部分为示出将浓度梯度层作为中心放大的载面的形态和在实施例1至实施例24及比较例1所使用的锂金属氧化物粒子的金属浓度检测位置的图。

图3的(a)部分为示出使用于实施例1至实施例24及比较例1的锂金属氧化物粒子中的Ni的浓度变化的图，(b)部分为示出使用于实施例1至实施例24及比较例1的锂金属氧化物粒子中的Mn地浓度变化的图。

图4为使用于实施例1至实施例24及比较例1的锂金属氧化物粒子的剖视图。

图5为使用于比较例2至比较例26的锂金属氧化物粒子的剖视图。

具体实施方式