[发明专利]用于锂二次电池的正极活性物质和包括其的锂二次电池

说明书

提供了用于锂二次电池的正极活性物质。根据本发明的实施方案，包括包含多个一次颗粒的锂‑过渡金属复合氧化物颗粒，并且该锂‑过渡金属复合氧化物颗粒具有形成于一次颗粒之间的含锂‑硼的部分。由此，可以通过去除残留的锂来提高寿命特性和容量特性。

技术领域

本发明涉及一种用于锂二次电池的正极活性物质和制造其的方法，更具体地，涉及一种基于锂金属氧化物的用于锂二次电池的正极活性物质和制造其的方法。

背景技术

二次电池是可重复充电和放电的电池。随着信息通信和显示产业的飞速发展，二次电池已被广泛应用于各种便携式电讯电子设备，例如便携式摄像机、移动电话、笔记本电脑等作为其电源。近来，还开发了包括二次电池的电池组并将其应用于例如混合动力车辆的环保汽车而作为其电源。

二次电池的实例可以包括锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。其中，锂二次电池的工作电压和每单位重量的能量密度高，并且在充电速度和重量轻方面具有优势，因此已经就此进行了锂二次电池的开发。

锂二次电池可以包括：包括正极、负极和隔膜(separator)的电极组件；和浸渍该电极组件的电解液。另外，锂二次电池可以进一步包括例如软包(pouch)形状的外壳，电极组件和电解液容纳于其中。

作为锂二次电池的正极的活性物质，可以使用锂-过渡金属复合氧化物。锂-过渡金属复合氧化物的实例可以包括镍基锂金属氧化物。

随着锂二次电池的应用范围的扩大，需要其具有更长寿命、高容量和操作稳定性。在用作正极活性物质的锂-过渡金属复合氧化物中，当由于锂的沉淀等而导致化学结构不均匀时，可能难以实现具有所需容量和寿命的锂二次电池。另外，当锂-过渡金属复合氧化物结构在反复充电和放电期间发生变形或损坏时，寿命稳定性和容量保持(capacitymaintenance)特性可能会降低。

例如，韩国专利登记公布第10-0821523号公开了通过用水洗涤锂-过渡金属复合氧化物去除锂盐杂质的方法，但是在充分去除杂质方面存在限制，并且在水洗工艺中对颗粒表面造成损伤。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献)韩国专利登记公布第10-0821523号

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有提高的操作稳定性和电化学特性的用于锂二次电池的正极活性物质，以及制造其的方法。

本发明的另一个目的是提供包括具有提高的操作稳定性和电化学特性的正极活性物质的锂二次电池。

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：包含多个一次颗粒的锂-过渡金属复合氧化物颗粒，其中该锂-过渡金属复合氧化物颗粒包括形成于一次颗粒之间的含锂-硼的部分。

在一些实施方案中，一次颗粒可以具有由下式1表示的组成：

[式1]

Li_aNi_xM_1-xO_2+y

(在式1中，a、x和y分别在0.9≤a≤1.2、0.5≤x≤0.99和-0.1≤y≤0.1的范围内，并且M为选自Na、Mg、Ca、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Co、Fe、Cu、Ag、Zn、B、Al、Ga、C、Si、Sn、Ba和Zr中的至少一种元素)。

在一些实施方案中，一次颗粒可以具有六方密堆积结构(hexagonal close-packed structure)。

在一些实施方案中，锂-过渡金属复合氧化物颗粒可以不具有具有立方结构的一次颗粒。