[发明专利]锂二次电池

说明书

本发明涉及一种锂二次电池，更详细地，涉及一种由于具有下述组成，从而在低温下的充/放电容量和输出显著提高，从而在低温环境下也能够显示出优异的性能的锂二次电池。所述锂二次电池包含阳极、阴极及非水电解液，并且所述阳极包含含有锂‑金属氧化物的阳极活性物质，所述锂‑金属氧化物的金属中的至少一种在中心部到表面部之间具有浓度梯度区域，并且所述锂‑金属氧化物掺杂有过渡金属。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池，更详细地，涉及一种低温特性优异的锂二次电池。

背景技术

随着电子、通信及计算机行业的急速发展，诸如摄像机、手机及笔记本电脑等的便携式电子通信设备正辉煌发展。因此，对于作为能够驱动它们的动力源的锂二次电池的需要也在日益增加。尤其，作为环保动力源在电动车、不间断电源装置、电动工具及人造卫星等中的应用方面，除了韩国以外，日本、欧洲及美国等国家也进行广泛的研究。

目前使用的二次电池中，在1990年代初开发的锂二次电池的结构为：阴极，其为能够吸收及释放锂离子的碳材料等；阳极，其由含有锂的氧化物等制成；以及非水电解液，其为在混合有机溶剂中溶解有适当量的锂盐的电解液。

然而，随着锂二次电池的应用范围的扩大，其也作为电动车等的动力源来使用，但是在这种情况下，与在手机及笔记本电脑等中使用时相比，需要其具有能够在更加恶劣的高温或低温环境等中启动的性能。车辆需要在诸如冬天的低的气温下也能够启动，从而需要具有的代表性的性能，可以例举如在低温下的优异的充、放电性能及输出特性。

但是，在低温下，因电化学反应速度的降低而导致的输出和充/放电性能减少的问题严重，因此，目前对具有优异的低温特性的锂二次电池技术的需求度高。

韩国公开专利第2004-118517号中公开有用于锂二次电池的非水电解液添加剂。

【现有技术文献】

【专利文献】

韩国公开专利第2004-118517号

发明内容

要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供一种低温特性得到显著改善的锂二次电池。

技术方案

1.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含阳极、阴极及非水电解液，所述阳极包含含有锂-金属氧化物的阳极活性物质，所述锂-金属氧化物的金属中的至少一种在中心部到表面部之间具有浓度梯度区域，并且所述锂-金属氧化物掺杂有过渡金属。

2.在所述1的锂二次电池中，所述过渡金属为选自Ti、Zr、Mg、Al、V、B、Na、Ca、Cr、Cu、Zn、Ge、Sr、Ba、Nb及Ga中的一种以上。

3.在所述1的锂二次电池中，掺杂有500至7,000ppm的浓度的所述过渡金属。

4.在所述1的锂二次电池中，掺杂有500至3,000ppm的浓度的所述过渡金属。

5.在所述1的锂二次电池中，所述锂-金属氧化物在其表面进一步包含Al、Ti、Ba、Zr、Si、B、Mg、P、它们的合金或它们的氧化物涂布层。

6.在所述1的锂二次电池中，形成所述锂-金属氧化物的金属中的另一种从中心部到表面部具有一定的浓度。

7.在所述1的锂二次电池中，所述锂-金属氧化物包含：第一金属，其在中心部到表面部之间具有浓度增加的浓度梯度区域；以及第二金属，其在中心部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度区域。

8.在所述1的锂二次电池中，所述锂-金属氧化物用下述化学式1表示，并且下述化学式1中，M1、M2及M3中的至少一种在中心部到表面部之间具有浓度梯度区域：

[化学式1]