[发明专利]包含用于合成锂钴氧化物的正极活性材料的锂二次电池及其制备方法

权利要求书

1.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：正极，所述正极包含正极集电器和正极材料混合物；负极，所述负极包含负极集电器和负极材料混合物；隔膜；以及电解质，

其中所述正极材料混合物包含由Co、CoO、Co₃O₄和Li₂O混合形成的混合物作为正极活性材料，并且所述负极材料混合物包含与所述负极集电器隔开并位于所述正极材料混合物与所述隔膜之间的锂金属，其中在所述正极材料混合物的一侧上形成有锂的薄膜，并且

所述隔膜设置在所述锂金属与所述负极集电器之间。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述正极材料混合物中含有的所述正极活性材料是由Co、CoO、Co₃O₄和Li₂O以Co:CoO:Co₃O₄:Li₂O为3.8～4.2:4.8～5.2:0.8～1.2:5.8～6.2的摩尔比混合形成的混合物。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述正极材料混合物中含有的所述正极活性材料是由Co、CoO、Co₃O₄和Li₂O以Co:CoO:Co₃O₄:Li₂O为4:5:1:6的摩尔比混合形成的混合物。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中当在50～70℃的温度下对所述锂二次电池进行初始充电时，由Co、CoO、Co₃O₄和Li₂O混合形成的混合物的正极活性材料合成为LiCoO₂。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中当对所述锂二次电池以0.01C～0.5C的电流密度进行初始充电时，形成在所述正极材料混合物上的锂金属以锂离子的形式迁移至所述负极集电器以在所述负极集电器上形成涂布有锂的薄膜的负极。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中在所述负极集电器的面对所述隔膜的一侧上形成有聚合物保护层。

7.根据权利要求6所述的锂二次电池，其中所述聚合物保护层由锂离子传导性聚合物形成。

8.根据权利要求6所述的锂二次电池，其中所述聚合物保护层选自：聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、LiPON、Li₃N、Li₂S-GeS-Ga₂S₃和Li_xLa_1-xTiO₃，其中0x1。

9.一种制备锂二次电池的方法，所述方法包括：

在正极集电器上形成正极材料混合物；

在所述正极材料混合物上形成锂的薄膜；

在所述锂的薄膜上顺序布置、然后层压隔膜和负极集电器；以及

注入电解质，

其中所述正极材料混合物包含由Co、CoO、Co₃O₄和Li₂O混合形成的混合物作为正极活性材料。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括：在所述负极集电器的面对所述隔膜的一侧上形成聚合物保护层。