[发明专利]复合正极活性材料、包含其的正极和锂电池、以及制备复合正极活性材料的方法

说明书

本发明涉及复合正极活性材料、包含其的正极和锂电池、以及制备复合正极活性材料的方法。复合正极活性材料包括第一正极活性材料，所述第一正极活性材料包括：包括由式1表示且具有属于R‑3m空间群的第一层状结晶相的第一锂过渡金属氧化物的芯；和设置在所述芯上且包括具有多个层状结晶相的第二锂过渡金属氧化物的包覆层，其中所述多个层状结晶相的各层状结晶相具有不同的组成，其中，在式1中，1.0≤a≤1.03；且M包括镍和包括除镍之外的第4族元素到第13族元素的元素。式1Li_aMO₂。

对相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2016年11月18日提交的韩国专利申请No.10-2016-0154444的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容全部引入本文中作为参考。

技术领域

本公开内容涉及复合正极活性材料、包括所述复合正极活性材料的正极和锂电池、和制备所述复合正极活性材料的方法。

背景技术

为了制造具有小的尺寸且呈现高的性能的各种类型的电子装置，利用具有高的能量密度、小的尺寸和轻的重量的锂电池是合乎需要的。即，使用具有高的容量的锂电池是合乎需要的。

具有高的容量的正极活性材料已被研究以制造符合以上用途的锂电池。

因此，期望防止包括具有高的容量同时在相对低的电压下呈现高的容量的正极活性材料的电池的性能的恶化的方法。

发明内容

提供复合正极活性材料，其能够在相对低的电压下呈现高的容量并且能够防止包括所述正极活性材料的电池的性能的恶化。

提供包括所述复合正极活性材料的正极。

提供包括所述正极的锂电池。

还提供制备所述复合正极活性材料的方法。

根据一个实施方式的方面，复合正极活性材料包括第一正极活性材料，所述第一正极活性材料包括：包括由式1表示且具有属于R-3m空间群的第一层状结晶相的第一锂过渡金属氧化物的芯；和设置在所述芯上且包括具有多个层状结晶相的第二锂过渡金属氧化物的包覆层(涂层)，其中所述多个层状结晶相的各层状结晶相具有不同的组成：

式1

Li_aMO₂

其中，在式1中，1.0≤a≤1.03；且M包括镍和包括除镍之外的第4族到第13族元素的元素，其中所述第一正极活性材料的平均粒径大于5微米。

根据另一实施方式的方面，正极包括所述复合正极活性材料，所述复合活性材料包括：包括由式1表示且具有属于R-3m空间群的第一层状结晶相的第一锂过渡金属氧化物的芯；和设置在所述芯上且包括具有多个层状结晶相的第二锂过渡金属氧化物的包覆层，其中所述多个层状结晶相的各层状结晶相具有不同的组成：

式1

Li_aMO₂

其中，在式1中，1.0≤a≤1.03；且M包括镍和包括除镍之外的第4族到第13族元素的元素，其中所述第一正极活性材料的平均粒径大于5微米。

根据另一实施方式的方面，锂电池包括所述正极。

根据另一实施方式的方面，制备复合正极活性材料的方法包括：制备第一锂过渡金属氧化物，其由式1表示且由属于R-3m空间群的第一层状结晶相形成；将所述第一锂过渡金属氧化物、第二锂过渡金属氧化物的前体和锂源混合以制备混合物；和将所述混合物在氧化气氛中热处理以获得复合正极活性材料：

式1

Li_aMO₂