[发明专利]锂复合磷酸盐类化合物及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔性锂复合磷酸盐类化合物，所述多孔性锂复合磷酸盐类化合物含有锂，且在1次粒子上形成有开气孔。随着1次粒子自身上形成开气孔，电解质和锂复合磷酸盐类化学物之间的接触面积被极大化，并且对低的传导性进行补偿，使得Li离子的扩散速度显著提高，因此，当作为二次电池的活性物质使用时，能够高速完成电池的充放电，并且随着Li离子的扩散速度的提高，能够显著提高电极密度，并且具有极其稳定的充放电循环特性。

技术领域

本发明涉及一种锂复合磷酸盐类化合物、其用途和其的制备方法。

背景技术

锂磷酸盐类化合物因其结构特性而在电池短路或过热的情况下，也具有非常优异的稳定性。橄榄石(Olivine)结构的锂磷酸铁类化合物可以用低价原料来制备，并且具有高的容积密度，热稳定性及寿命特性优异，因此，将其普遍使用为阳极活性物质。

然而，对于橄榄石结构的锂复合磷酸盐来说，锂离子只能沿一个方向扩散，如在国际专利WO11/132930，正在对改善锂扩散速度方面进行研究。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种适合用作二次电池阳极活性物的锂复合磷酸盐类化合物及其制备方法。更详细地，本发明提供一种锂离子的扩散速度显著提高，并且能够随锂离子的扩散速度的提高而具有非常高的振实密度(tap density)的锂复合磷酸类化合物及其制备方法。

技术方案

本发明的锂复合磷酸盐化合物含有锂，并且在1次粒子上形成有开气孔(OpenPore)的多孔性锂复合磷酸盐类化合物。

对于本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物，1次粒子的BET比表面积可以为25～50m²/g。

对于本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物，1次粒子的孔隙容积可以为0.1～0.25cm³/g。

对于本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物，1次粒子可以含有平均气孔大小为1～5nm的纳米气孔。

对于本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物，1次粒子至少可以含有双峰(bimodal)分布的气孔。

本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物可以具有下述化学式1所示的组成：

(化学式1)

Li_1+aFe_1-xM_xP_1+bO₄

化学式1中，M为选自Mg、Ni、Co、Mn、Ti、Cr、Cu、V、C e、Sn、Ba、Ca、Sr、Zn、Al及Ag中的一种以上，并且x、a及b为满足0.00≤x≤1、0.00≤a≤0.1、0.00≤b≤0.10的实数。

对于本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物，1次粒子的大小可以为10nm～200μm。

本发明一实施例的锂复合磷酸盐类化合物可以为二次电池用阳极活性物质。

本发明包括含有上述锂复合磷酸盐类化合物的二次电池用阳极活性物质。

对于本发明一实施例的阳极活性物质，在锂复合磷酸盐类化合物的1次粒子的表面上可以形成有碳涂层，此时，1次粒子的表面可以包含因开气孔而成的表面。

本发明一实施例的阳极活性物质可以进一步含有以锂复合磷酸盐类化合物100重量份计为2～6重量份的碳。

本发明包括含有上述阳极活性物质的二次电池用阳极。

本发明包括设置有上述阳极的锂二次电池。