[发明专利]活性材料粉末及其制备方法

说明书

本发明提供了一种制备活性材料粉末的方法，所述方法包括：(i)附着步骤，该附着步骤通过使含锂离子和铌离子的醇盐溶液附着到活性材料颗粒的表面以及使附着到活性材料颗粒的表面的醇盐溶液干燥来获得包含活性材料颗粒和涂覆层前体的粉末，所述涂覆层前体附着到活性材料颗粒的表面；和(ii)加热步骤，该加热步骤通过加热在附着步骤中获得的粉末从而在活性材料颗粒的表面上形成涂覆层。活性材料颗粒在相对于Li为4.5V或更高的电位下贮存和释放锂离子。在加热步骤中，粉末被加热到120℃至200℃的温度范围内。

技术领域

本发明涉及活性材料粉末及其制备方法，所述活性材料粉末包含活性材料和附着到所述活性材料的表面的至少一部分的铌酸锂。

背景技术

包含其中使用阻燃性固体电解质的固体电解质层的金属离子二次电池(例如，锂离子二次电池，下文中也称作“全固态电池”)具有有利的效果，因为可例如易于简化用于确保安全的系统。

作为关于这样的全固态电池的技术，例如国际公开WO 2007/004590披露了一种通过在LiCoO₂粉末颗粒的表面上水解含有锂和铌的醇盐溶液的步骤而在LiCoO₂粉末颗粒的表面上形成LiNbO₃涂覆层的技术。另外，国际公开WO 2007/004590还披露了一种如下技术：向LiCoO₂粉末颗粒的表面上喷射醇盐溶液，在环境湿度下水解醇盐溶液以形成涂覆层，并随后在400℃下将涂覆层加热30分钟以获得表面涂覆有LiNbO₃的LiCoO₂粉末。

在国际公开WO 2007/004590中所披露的技术中，LiNbO₃涂覆层形成在正电极活性材料的表面上。因此，例如，当将该正电极活性材料与基于硫化物的固体电解质组合使用时，锂离子传导性氧化物层可被允许存在于正电极活性材料与基于硫化物的固体电解质之间的界面处。结果，全固态电池的输出特性可有望得到改善。然而，在使用国际公开WO2007/004590中披露的技术所获得的锂离子二次电池中，使用了其中在活性材料的表面上形成有LiNbO₃层的活性材料粉末，并且当Li⁺/Li平衡电位为0V时，所述活性材料(下文中也称作“高电位活性材料”)在4.5V或更高的电位下贮存和释放锂离子。在此锂离子二次电池中，存在反复充放电后电阻很可能增大的问题。也就是说，当使用国际公开WO2007/004590中披露的技术在高电位活性材料的表面上形成LiNbO₃层时，充放电循环特性很可能降低。

发明内容

进行本发明以提供一种能够改善充放电循环特性的活性材料粉末及制备其的方法。