[发明专利]用于锂二次电池的正极活性物质、锂二次电池及其制造方法

说明书

本发明的实施方案的用于锂二次电池的正极活性物质包括锂复合氧化物、形成在所述锂复合氧化物的表面上且包含铝的第一涂层部分、以及形成在所述第一涂层部分上并包含硼的第二涂层部分。由此，可以改善二次电池的稳定性和电特性。

技术领域

本发明涉及用于锂二次电池的正极活性物质，锂二次电池及其制造方法，更具体地说，涉及用于锂二次电池的锂复合氧化物基正极活性物质、锂二次电池及其制造方法。

背景技术

二次电池是可以重复充电和放电的电池。随着信息和通信以及显示器工业的飞速发展，二次电池已被广泛地应用于各种便携式电信电子设备(例如便携式摄像机、移动电话、笔记本电脑)作为其电源。近来，还开发了包括二次电池的电池组并将其应用于诸如混合动力车辆的环保汽车作为其电源。

二次电池的实例可以包括锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池。其中，锂二次电池具有较高的工作电压和较高的每单位重量能量密度，并且就充电速度和重量轻而言是有利的。在这方面，锂二次电池已经被积极地开发并用作电源。

例如，锂二次电池可包括电极组件，该电极组件包括正极、负极和隔膜(separator，separation membrane)；和浸没该电极组件的电解液。锂二次电池可进一步包括例如软包形外壳(pouch-shaped outer case)，其中电极组件和电解质容纳在软包形外壳中。

在锂二次电池中，锂复合氧化物用作正极活性物质，并且优选具有高容量、高输出和高寿命特性。因此，即使对锂复合氧化物反复进行充电和放电，也需要维持化学稳定性。

然而，当锂复合氧化物暴露于大气或与电解液接触时，由于锂复合氧化物颗粒表面上的副反应，可能产生锂或镍的副产物。在这种情况下，锂二次电池的寿命和操作稳定性可能劣化。

特别地，在具有高镍含量的锂复合氧化物的情况下，可能在表面上形成大量的锂杂质(诸如LiOH、Li₂CO₃等)，从而导致电池性能的降低。当用水洗涤锂杂质时，正极活性物质的比表面积增加，使得与电解液的副反应被激活，从而引起表面结构稳定性的劣化。

例如，韩国专利特许公开第10-2017-0093085号公开了包含过渡金属化合物和离子吸附粘合剂的正极活性物质，但是不可以充分实现稳定性。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利特许公开第10-2017-0093085号

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优异的稳定性和电性能的锂二次电池的正极活性物质。

另外，本发明的另一个目的是提供一种具有优异的稳定性和电性能的锂二次电池。

此外，本发明的另一个目的是提供一种具有优异的稳定性和电性能的锂二次电池的正极正极活性物质的制造方法。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于锂二次电池的正极活性物质，其包括：锂复合氧化物；第一涂层部分，其形成在锂复合氧化物的表面上并包含铝；以及第二涂层部分，其形成在第一涂层部分上并包含硼。

根据示例性实施方案，第一涂层部分在其表面上的整个区域中铝含量的偏差可以小于20％。

根据示例性实施方案，可以通过能量色散X射线光谱法(EDS)分析光谱中的铝峰的强度来测定铝含量，并且该偏差可以被定义为基于铝峰的平均强度的最大强度与平均强度之间的差异百分比，或者基于铝峰的平均强度的平均强度与最小强度之间的差异百分比。

根据示例性实施方案，基于当正极活性物质从表面完全溶解时的铝脱出量，当以从表面完全溶解正极活性物质所需时间的5％的时间溶解正极活性物质时，铝脱出量可以为50重量％以上。