[发明专利]含有具有高能量密度的正极材料和有机/无机复合多孔隔膜的锂二次电池

摘要

本发明公开了一种二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解质，其中所述正极包含本文中所限定的第一正极材料和第二正极材料的混合物，其中所述两种正极材料的混合比(第一正极材料∶第二正极材料)为50∶50～90∶10，所述第二正极材料选自本文中所限定的第二正极材料(a)、本文中所限定的第二正极材料(b)、及其组合，且所述隔膜为有机/无机复合多孔隔膜，其包含(a)聚烯烃基隔膜基材和(b)活性层，其中选自基材表面和存在于基材中的一部分孔的一个以上区域涂覆有无机粒子和粘合剂聚合物的混合物，其中所述活性层具有如下结构：所述无机粒子通过粘合剂聚合物相互连接并固定且通过所述无机粒子之间的空隙体积形成多孔结构。

主权项

一种二次电池，其包含正极、负极、隔膜和电解质，其中所述正极包含如下定义的第一正极材料和第二正极材料的混合物，其中所述两种正极材料的混合比(第一正极材料∶第二正极材料)为50∶50～90∶10，所述第二正极材料选自如下定义的第二正极材料(a)、如下定义的第二正极材料(b)、及其组合，且所述隔膜为有机/无机复合多孔隔膜，其包含(a)聚烯烃基隔膜基材和(b)活性层，其中选自基材表面和存在于基材中的一部分孔的一个以上区域涂覆有无机粒子和粘合剂聚合物的混合物，其中所述活性层具有如下结构：所述无机粒子通过所述粘合剂聚合物相互连接并固定，且通过所述无机粒子之间的空隙体积形成多孔结构，第一正极材料由下式1表示的正极材料：Lix(CoyAmDz)Ot    (1)其中0.8≤x≤1.2、D≤z≤0.3、1.8≤t≤4.2、(0.8‑m‑z)≤y≤(2.2‑m‑z)、0≤m≤0.3，A为选自Mg和Ca中的至少一种，D为选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta；Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Au、Ag、Zn、Cd、Hg、B、Al、Ga、In、TI、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Sb和Bi中的至少一种；第二正极材料(a)由下式2a表示的正极材料：Lix(Ni1‑a‑bMnaCob)yO2    (2a)其中0.05≤a≤0.4、0.1≤b≤0.4、0.4≤1‑a‑b≤0.7、0.95≤x≤1.05、1.9≤x+y≤2.3；第二正极材料(b)含有Ni、Mn和Co的过渡金属混合物的正极材料，且除锂外全部过渡金属的平均氧化值大于+3，并且满足下列方程式2b和2c：1.1＜m(Ni)/m(Mn)＜1.5      (2b)0.4＜m(Ni2+)/m(Mn4+)＜1    (2c)其中m(Ni)/m(Mn)是镍对锰的摩尔比，且m(Ni2+)/m(Mn4+)是Ni2+对Mn4+的摩尔比。