[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性材料、包括其的可再充电锂电池和电池模块

说明书

公开了用于可再充电锂电池的正极活性材料、包括其的可再充电锂电池和电池模块。所述正极活性材料包括锂镍‑锰‑钴复合氧化物，和设置在所述复合氧化物的表面上的包覆层，其中所述包覆层包括Al和W。

技术领域

公开了用于可再充电锂电池(battery)的正极活性材料、以及包括其的可再充电锂电池和电池模块。

背景技术

可再充电锂电池作为用于小型便携式电子设备的电源近来已经引起关注。

这样的可再充电锂电池包括：包括正极活性材料的正极、包括负极活性材料的负极、设置在所述正极与所述负极之间的隔板、以及电解质。

所述负极活性材料可包括各种能够嵌入/脱嵌锂的基于碳的材料例如人造石墨、天然石墨、硬碳等，或基于Si的活性材料。

所述正极活性材料可包括包含锂和过渡金属并且具有能够嵌入锂离子的结构的氧化物例如LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNi_1-xCo_xO₂(0x1)、LiNi_1-x-yCo_xA_yO₂(0x+y1，且A为Mn或Al)。

由于包括常规的正极活性材料的可再充电锂电池在高温下具有优点但是具有小的容量，因此为了实现高容量，不得不增加单元电池(cell)的数量。此外，趋于使用高浓度的基于Ni的和基于NCM的(基于镍-钴-锰的)锂氧化物来实现高容量，但是高浓度的基于Ni的和基于NCM的(基于镍-钴-锰的)锂氧化物显示出恶化的在高温下的特性，并且因此，已经不断地进行掺杂、施加包覆层等的尝试以改善该问题。

发明内容

一种实施方式提供能够改善在低温下的输出以及高温循环寿命特性的用于可再充电锂电池的正极活性材料。

另一实施方式提供包括所述正极活性材料的可再充电锂电池。

又一实施方式提供包括所述可再充电锂电池的电池模块(组件)。

一种实施方式提供用于可再充电锂电池的正极活性材料，其包括锂镍-锰-钴复合氧化物和设置在所述复合氧化物的表面上的包覆层，其中所述包覆层包括Al和W。

所述锂镍-锰-钴复合氧化物可以镍、锰、和钴中的最大量包括镍。

所述锂镍-锰-钴复合氧化物可由化学式1表示。

[化学式1]

Li_a1Ni_x1Co_y1Mn_z1M_wO₂

在化学式1中，0.9≤a1≤1.25，0.4≤x1≤0.95，0.1≤y1≤0.3，0.1≤z1≤0.3，0≤w≤0.3，x1+y1+z1+w＝1，和M为选自如下的至少一种：B、Mg、Al、Ca、Sr、Cr、V、Ti、Fe、Zr、Zn、Si、Y、Nb、Ga、Sn、Mo、W、及其组合。

所述复合氧化物可在其表面上包覆有包括Al和W的锂氧化物。

所述锂氧化物可由化学式2表示。

[化学式2]

Li_aW_bAl_cO_d

在化学式2中，0.5≤a≤2，0b≤3，0c≤4，和1≤d≤6。