[发明专利]制造锂二次电池的方法及通过该方法制造的锂二次电池

权利要求书

1.一种制造包含正极活性材料的锂二次电池的方法，

其中所述正极活性材料包含选自由下式1表示的化合物中的一种或多种锂过渡金属氧化物，并且

在根据式1中M₁的掺杂量而改变充电/放电电压范围和循环次数的同时进行所述锂二次电池的活化：

(1-x)LiM'O_2-yA_y-xLi_2-wE_wMn_1-zM_1zO_3-y'A_y' (1)

其中

M'表示Mn_aM_b；

M表示选自以下的至少一者：Ni、Ti、Co、Al、Cu、Fe、Mg、V、B、Cr、Zr和Zn；

M₁表示选自以下的至少一者：Ru、Mo、Nb、Te、Re、Ti、Zr、Ir、Pt、Cr、S、W、Os和Po；

E表示碱金属；

A表示选自如下阴离子中的至少一者：PO₄、BO₃、CO₃、F和NO₃；且

0<x<1；0≤y≤0.02；0≤y'≤0.02；0<z≤0.6；0≤w≤0.5；0≤a≤0.5；0.5≤b≤1.0；以及a+b＝1，

所述活化过程的充电/放电电压V_r基于正极电位而满足下式I的条件：

4.0-kD_r≤V_r≤4.8-kD_r (I)

其中

k表示电压降常数，条件是0.3≤k≤0.6；且

D_r表示M₁的掺杂量z。

2.根据权利要求1所述的方法，其中M₁表示选自如下元素中的一种或多种元素：Ru、Mo、S、W、Os和Po。

3.根据权利要求2所述的方法，其中M₁表示Ru。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述活化的充电电压等于或高于锂过渡金属氧化物Li₂Mn_1-zM_1zO_3-y’A_y’开始引起电化学反应时的活化电压V_a，并且等于或低于4.8-kD_r，其中所述4.8-kD_r的单位为V，且

所述活化的放电电压等于或高于4.0-kD_r，并且低于所述活化电压V_a，其中所述4.0-kD_r的单位为V。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述活化电压V_a处在满足下式II的条件的范围内：

V_a＝V_s.a-kD_r (II)

其中

V_s.a表示在不掺杂M₁时的标准活化电压，条件是4.3≤V_s.a≤4.5；且

K和D_r的定义如上式I中所示。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述活化的充电/放电循环次数N_r处在满足下式III的条件的范围内：

5-k’D_r≤N_r≤20-k’D_r (III)

其中

N_r表示处在式III的条件的范围内的整数；

k'表示循环降低常数，条件是3≤k'≤8；且

D_r表示M₁的掺杂量z。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述活化还包括将通过重复充电/放电而产生的气体除去。