[发明专利]二次电池用正极活性材料和包含其的二次电池

说明书

本发明提供一种二次电池用正极活性材料和包含其的二次电池，所述正极活性材料在粒子的表面附近和在所述粒子内的表面上包含显示高温稳定性的锂‑金属氧化物和金属氧化物，使得在充放电期间能够防止在所述活性材料表面上产生裂纹，从而消除任何产生气体的担忧，并且在应用至电池时可以提高高温储存稳定性和寿命特性。

技术领域

相关申请的交叉参考

本申请主张在韩国知识产权局于2015年12月23日提交的韩国专利申请10-2015-0184811号和于2016年12月20日提交的韩国专利申请10-2016-0174986号的权益，通过参考将其内容以其完整的形式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种具有优异的高温稳定性的二次电池用正极活性材料和包含所述正极活性材料的二次电池。

背景技术

随着关于移动设备的技术发展和需求的增加，对作为能源的二次电池的需求显着增加。在这些二次电池中，具有高能量密度、高电压、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已经商业化并被广泛使用。

然而，锂二次电池存在限制，因为随着重复充电和放电，寿命快速降低。特别地，这些限制在高温下更严重。其原因是由于当因电池中的水分或其他影响而导致电解质分解或活性材料劣化且电池内阻升高时所发生的现象。

因此，为了确保正极活性材料的高温稳定性，主要使用涂布正极活性材料的表面的方法。然而，在通过典型的方法形成涂层的情况下，在充放电期间粒子破裂时经常发生裂纹。在如上所述的未涂布的表面露出的情况下，未涂布的表面可能与注入锂二次电池中的电解液反应，从而由于电池中产生气体而导致电池膨胀现象。

因此，迫切需要开发可以在克服上述限制的同时提高锂二次电池性能的正极活性材料。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供一种具有优异高温稳定性的二次电池用正极活性材料及其制备方法。

本发明的另一个方面提供一种包含所述正极活性材料的二次电池用正极、锂二次电池、电池模块以及电池组。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种二次电池用正极活性材料，其包含：包含锂钴氧化物的核；以及在所述核表面上的锂-金属氧化物和金属氧化物，所述锂-金属氧化物和金属氧化物包含选自如下金属中的至少一种金属：铝(Al)、镁(Mg)、钨(W)、钼(Mo)、锆(Zr)、钛(Ti)、钽(Ta)、铁(Fe)、钒(V)、铬(Cr)、钡(Ba)、钙(Ca)和铌(Nb)，其中所述锂-金属氧化物是所述锂钴氧化物和所述金属氧化物的热熔合材料。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备二次电池用正极活性材料的方法，所述方法包括：用含金属的原料对锂钴氧化物粒子进行表面处理，并依次在200℃～500℃下进行首次热处理且在600℃～1200℃下进行二次热处理；或对平均粒径(D₅₀)为2μm以下的第一锂钴氧化物粒子和平均粒径(D₅₀)为6μm以上的第二锂钴氧化物粒子进行混合，并在600℃以上的温度下进行热处理，其中利用所述含金属的原料对所述第一锂钴氧化物粒子；或所述第一锂钴氧化物粒子与所述第二锂钴氧化物粒子两者进行表面处理，并且所述金属包含选自如下元素中的至少一种元素：Al、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Ta、Fe、V、Cr、Ba、Ca和Nb。

根据本发明的另一个方面，提供一种二次电池用正极、锂二次电池、电池模块以及包含上述正极活性材料的电池组。

在下面的详细描述中包括本发明其它实施方案的细节。

有益效果