[发明专利]锂离子二次电池活性物质、二次电池电极、以及二次电池

权利要求书

1.一种锂离子二次电池，包括：

正极；

负极；以及

电解液，

所述正极和所述负极中的至少一个能够吸藏和释放锂离子，并且包含满足下列条件(A)至(D)的活性物质：

(A)所述活性物质是包含锂、氧、以及至少一种长式周期表的第2至15族元素的Li复合氧化物或者Li复合含氧酸盐；

(B)所述活性物质包含具有1nm＜D10＜65nm、5nm＜D50＜75nm、以及50nm＜D90＜100nm的粒径分布(中值直径：nm)的多个一次颗粒；

(C)所述活性物质具有在所述多个一次颗粒之间的多个孔，其中，通过压汞法测量的孔径分布中的最大峰值孔径A(nm)是10nm≤A≤75nm；以及

(D)所述最大峰值孔径A(nm)与从通过X射线衍射法测量的所述活性物质的X射线衍射图的半宽度确定的晶粒尺寸B(nm)的比率B/A是0.5＜B/A≤1。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述活性物质在所述一次颗粒的表面的至少一部分上包括包含碳材料的涂层，所述涂层具有通过拉曼光谱法测量的拉曼光谱，其在1,250cm^-1至1,350cm^-1范围内的峰(强度I_D)与在1,500cm^-1至1,700cm^-1范围内的峰(强度I_G)之间的强度比(I_D/I_G)为0.65以上。

3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其中，所述涂层相对于所述一次颗粒的重量比是0.01重量％至10重量％。

4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，所述活性物质包含在所述正极中，并且具有在充电深度为80％的充电状态下的7.5kΩ·cm以下的直流电阻率。

5.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其中，包含在所述正极中的所述活性物质具有层状岩盐结构、尖晶石结构、或者橄榄石结构，并且其中，包含在所述负极中的所述活性物质具有尖晶石结构。

6.根据权利要求5所述的锂离子二次电池，其中，包含在所述正极中的所述活性物质是下面的式(1)至(3)的化合物中的至少一种，并且其中，包含在所述负极中的所述活性物质是下面的式(4)至(6)的化合物中的至少一种：

Li_aM1O₂    (1)

其中，M1是长式周期表的第2至15族元素中的至少一种，并且a满足0＜a≤1.2，

Li_bMn_cM2_dO₄    (2)

其中，M2是长式周期表的第2至15族元素中的至少一种，Mn除外，并且b、c和d满足0＜b≤1、0＜c≤2、0≤d＜2，并且c+d＝2，

Li_eM3_fPO₄    (3)

其中，M3是长式周期表的第2至15族元素中的至少一种，并且e和f满足0＜e≤1以及0＜f≤1，

Li[Li_xM4_(1-3x)/2Ti_(3+x)/2]O₄    (4)

其中，M4是Mg、Ca、Cu、Zn和Sr中的至少一种，并且x满足0≤x≤1/3，

Li[Li_yM5_1-3yTi_1+2y]O₄    (5)

其中，M5是Al、Sc、Cr、Mn、Fe、Ga和Y中的至少一种，并且y满足0≤y≤1/3，以及

Li[Li_1/3M6_zTi_(5/3)-z]O₄    (6)

其中，M6是V、Zr和Nb中的至少一种，并且z满足0≤z≤2/3。