[发明专利]二次电池用正极活性物质、其制造方法及包含其的锂二次电池用正极

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次电池用正极(cathode)活性物质、其制造方法及包含所述正极活性物质的锂二次电池用正极，具体而言，涉及一种均匀地涂布有两种以上金属复合氧化物层的正极活性物质、其制造方法及包含所述正极活性物质的锂二次电池用正极。

背景技术

随着对移动设备及汽车的使用的增加，对作为这些设备的能源的二次电池的需求正急剧增加。在这些二次电池中，目前具有高能量密度和高电压、且循环寿命长、自放电率低的锂二次电池已被商业化并广泛使用。

锂二次电池可大致分为正极(cathode)活性物质、负极(anode)活性物质、隔膜、及电解液。具体而言，所述负极活性物质使用碳材料作为主要组分，除此之外，利用锂金属、硫化合物、硅化合物、锡化合物等的研究现正积极进行。另外，所述正极活性物质主要使用层状结构的含锂的钴氧化物(LiCoO₂)，除此之外具有层状晶体结构的锂金属化合物(所述金属包含锰、钴、镍等)、或者具有尖晶石晶体结构的含锂锰氧化物(LiMnO₂、LiMn₂O₄)或含锂镍氧化物(LiNiO₂)等已被商业化。

另一方面，在所述正极活性物质组分中，因寿命特性及充放电效率优异而最为广泛使用的LiCoO₂，由于其结构稳定性低、原料价格高、以及会导致环境污染等，因此不适用于高容量的电动车辆。作为代替所述LiCoO₂的材料而进行研究的LiMnO₂、LiMn₂O₄等锂锰氧化物，虽价格低廉，相反，存在有电导率低、容量小、在高温下迅速发生电极退化的缺点。另外，就所述含锂镍氧化物而言，虽具有高放电容量的电池特性，相反，存在难以以简单的固相反应等进行合成、且循环特性低的缺点。

因此，现急需开发一种高温稳定性优异、制造成本低、循环特性优异的新型正极活性物质。

发明内容

发明要解决的课题

为解决上述问题，本发明提供一种均匀地涂布有两种以上金属复合氧化物层的正极活性物质。

另外，本发明提供一种所述正极活性物质的制造方法。

另外，本发明提供一种包含所述正极活性物质的锂二次电池用正极。

另外，本发明提供一种因具备所述锂二次电池用正极而循环特性得到了提高的二次电池。

解决课题的方法

具体而言，本发明的一实施例提供一种正极活性物质，其包含：

含锂过渡金属氧化物；及

选自下述化学式1至3中的两种以上的金属复合氧化物层，其涂布在所述含锂过渡金属氧化物表面。

[化学式1]

M(C₂H₅O₂)_n

[化学式2]

M(C₆H_(8-n)O₇)

[化学式3]

M(C₆H_(8-n)O₇)(C₂H₅O₂)

(在上述式中，M为从金属前驱体脱嵌的金属，为选自Mg、Ca、Sr、Ba、Y、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ir、Ni、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、La、及Ce中的至少一种金属，n是1至4的整数。)

另外，本发明的一实施例提供一种正极活性物质的制造方法，其包括：

实施二次加热工艺而制备金属乙醇酸溶液的第一步骤；

将含锂过渡金属氧化物颗粒和所述金属乙醇酸溶液进行混合，并搅拌成浆料(paste)状态的第二步骤；

对所述浆料状态的混合物进行干燥的第三步骤；及

对所述干燥后的混合物进行热处理的第四步骤。

另外，本发明的另一实施例提供一种包含有正极集电体、及涂覆在所述正极集电体上的本发明正极活性物质的二次电池用正极、及具备所述二次电池用正极的锂二次电池。

发明的效果

根据本发明的方法，通过包含以均匀厚度涂布的两种以上金属复合氧化物层，能够制造导电性及密度得到提高的正极活性物质。另外，通过包含所述正极活性物质，能够制造循环特性得到提高的二次电池。

附图说明