[发明专利]用于非水电解质二次电池的正极和非水电解质二次电池

说明书

提供用于非水电解质二次电池的正极和非水电解质二次电池，并且所述用于非水电解质二次电池的正极包括：正极集流体；包括石墨并且涂覆所述正极集流体的涂覆层；具有由化学式1表示的组成的正极活性物质；和具有约35m²/g‑约350m²/g的BET比表面积的导电助剂。在化学式1中，M为选自特定的过渡金属、铝、镁、镓、铟和镧的至少一种金属元素，且所述特定的过渡金属为除镍(Ni)和锰(Mn)之外的过渡金属，且x、y、和z在以下范围内：0.02≤x≤1.10，0.25≤y≤0.6，和0.0≤z≤0.10。[化学式1]Li_xNi_yMn_2‑y‑zM_zO_4^。

相关申请

本申请要求2016年3月29日在日本专利局提交的日本专利申请No.2016-066097和2016年11月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0148841的优先权和权益，将其全部内容引入本文中作为参考。

技术领域

公开了用于非水电解质二次电池的正极和非水电解质二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池正被要求有很优异的高的能量密度。为了增加非水电解质二次电池的能量密度，已例如提出了在专利文献1(日本专利特开公布No.2014-120331)中公开的具有尖晶石型晶体结构的正极活性物质。

当该正极活性物质用于非水电解质二次电池时，在大于或等于约4.5V的电压下的充电和放电可为可用的。

然而，使用该正极活性物质的非水电解质二次电池具有如下问题：在高温下在高电压下循环寿命急剧地恶化。该问题是由于以下原因引起的。

当所述电池在高温下在高电压下充电和放电时，金属离子从正极集流体洗脱到电解质溶液中。例如，当使用铝(Al)作为集流体时，铝离子洗脱在电解质溶液中。这些金属离子沉积在负极上且因此在其上形成涂覆层。另外，该涂覆层增加电池电阻且因此引起循环寿命特性恶化。或者，沉积在负极上的铝经过(穿过)隔板，到达正极，且因此引起瞬间(微小)短路和使循环寿命特性恶化。

另一方面，为了抑制金属离子从集流体的洗脱，提出了在集流体的表面上形成钝化层的技术。例如，当使用铝作为集流体时，将集流体用氧化铝(Al₂O₃)薄膜或氟化铝(AlF₃)薄膜覆盖。当在低电压下(例如，在约4.3V下)充电和放电时，该技术可带来一些效果。

然而，当在前述的高温下在前述的高电压下充电和放电时，该技术不能够充分地抑制金属离子的洗脱。

发明内容

一个实施方式提供用于非水电解质二次电池的正极，其在高温下和在高电压下具有改善的循环寿命特性。

另一实施方式提供包括所述正极的非水电解质二次电池。

根据一个实施方式，用于非水电解质二次电池的正极包括：正极集流体；包括石墨并且涂覆(覆盖)正极集流体的涂覆层；具有由化学式1表示的组成的正极活性物质；和具有约35m²/g-约350m²/g的BET比表面积的导电助剂(辅助导电剂)。

[化学式1]

Li_xNi_yMn_2-y-zM_zO₄

在化学式1中，M为选自过渡金属、铝、镁、镓、铟和镧的至少一种金属元素，所述过渡金属为除镍(Ni)和锰(Mn)之外的过渡金属，且x、y、和z在以下范围内：0.02≤x≤1.10，0.25≤y≤0.6，和0.0≤z≤0.10。