[发明专利]正极活性物质、其制备方法和包括其的可再充电锂电池

说明书

公开了用于可再充电锂电池的正极活性物质、其制备方法和包括其的可再充电锂电池。用于可再充电锂电池的正极活性物质包括锂镍类金属复合氧化物，其中正极活性物质包括其中聚集了多个初级颗粒的次级颗粒，正极活性物质包括存在于次级颗粒的表面上的第一硼涂层部分和存在于次级颗粒内的初级颗粒的表面上的第二硼涂层部分，且第一硼涂层部分的重量大于第二硼涂层部分的重量。

技术领域

公开了用于可再充电锂电池的正极活性物质、其制备方法和包括其的可再充电锂电池。

背景技术

便携式信息装置，比如移动电话、笔记本电脑和智能电话等；或电动汽车已经使用具有高的能量密度和容易携带的可再充电的锂电池作为驱动电源。最近，已经积极地进行研究，以使用具有高的能量密度的可再充电的锂电池作为用于混合动力汽车或电动汽车的驱动电源或储能电源。

已经研究了各种正极活性物质以实现可再充电锂电池的应用用途。其中，实现高容量的镍类正极活性物质的使用正在增加。尤其是，为了增加电池的容量，正在进行增加锂复合金属氧化物中镍含量的研究。

然而，随着镍含量的增加，由于Ni²⁺离子占据锂位置的阳离子混合现象也增加，因此容量会相当地劣化，或者由于比如NiO等杂质阻碍了锂离子的扩散，因此电池循环寿命劣化。此外，由于正极活性物质的表面上的杂质与电解质之间的副反应，因此会存在电池安全问题。因此，正在积极研究改善电池的容量特性和循环寿命特性以及增加锂复合金属氧化物中的镍含量并确保电池安全的方法。

发明内容

提供了具有改善的循环寿命特性同时实现高容量的用于可再充电锂电池的正极活性物质、其制备方法和包括其的可再充电锂电池。

在实施方式中，用于可再充电锂电池的正极活性物质包括锂镍类金属复合氧化物，其中正极活性物质包括其中聚集了多个初级颗粒的次级颗粒，正极活性物质包括存在于次级颗粒的表面上的第一硼涂层部分和存在于次级颗粒内的初级颗粒表面上的第二硼涂层部分，并且第一硼涂层部分的重量大于第二硼涂层部分的重量。

在另一实施方式中，制备用于可再充电锂电池的正极活性物质的方法包括混合镍类金属复合氢氧化物、锂原料和硼原料，并对热处理混合物以获得正极活性物质。

在另一实施方式中，提供了可再充电锂电池，可再充电锂电池包括包含正极活性物质的正电极、负电极和电解质。

根据实施方式制造的用于可再充电锂电池的正极活性物质和包括其的可再充电锂电池可展示出优异的循环寿命特性同时实现高容量。

附图说明

图1是示出根据实施方式的可再充电锂电池的示意性视图。

图2是示意性示出在比较例1和实施例1至3的电池单元的初始放电期间电压对容量的曲线图。

图3是示意性示出在比较例2至5的电池单元的初始放电期间电压对容量的曲线图。

符号描述

100：可再充电锂电池 112：负电极

113：隔膜 114：正电极

120：电池壳体 140：密封件

具体实施方式

下文，将详细地描述具体的实施方式，以便本领域普通技术人员可容易地实施它们。然而，本公开可体现为许多不同的形式，并且不解释为限于本文陈述的示例实施方式。

本文使用的术语仅用于描述实施方式，并且不旨在限制本发明。除非上下文另外清楚地指示，否则单数表述包括复数表述。

如本文使用的，“其组合”意思是成分的混合物、层压体、复合物、共聚物、合金、掺混物和反应产物等。