[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性材料和包括其的可再充电锂电池

说明书

公开了用于可再充电锂电池的正极活性材料和包括其的可再充电锂电池，且根据实施方式的用于可再充电锂电池的正极活性材料可包括由化学式1表示的化合物。在化学式1中，0<x1≤0.03，0.005≤x2≤0.02，0.01≤x3≤0.025，0≤x4≤0.005，x2+x3>0.01，M1为选自如下的一种：Mg、Na、Ca、及其组合，M2为选自如下的一种：Al、B、Fe、及其组合，且M3为选自如下的一种：Ti、Zr、V、Cr、Mo、W、Mn、Ni、Cu、Ag、Zn、Si、Sn、N、P、S、F、Cl、及其组合。[化学式1]Li_1+x1Co_{1‑x2‑x3‑x4}M1_x2M2_x3M3_x4O₂。

技术领域

本公开内容涉及用于可再充电锂电池的正极活性材料和包括其的可再充电锂电池。

背景技术

近来，随着高技术电子行业的发展，电子设备已经被开发成具有更小的尺寸和更轻的重量，因此便携式电子设备正在被更多地采用。作为用于便携式电子设备的电源，具有长的寿命和高的能量密度的可再充电锂电池已经被广泛使用。

可再充电锂电池的基本要素包括包含正极活性材料的正极、包含负极活性材料的负极、电解质、隔板等。

近来，可再充电锂电池的使用正在从便携式电子设备扩展到工业领域例如电动工具和车辆，因此其已经被积极地研究以开发具有高的容量的可再充电锂电池。特别地，为了保证可再充电锂电池即使在高温和高电压环境下也具有优异的循环寿命和储存特性，已经进行了关于改善作为可再充电锂电池的基本要素之一的正极活性材料的性能的多种研究。

发明内容

本公开内容提供能够在实现高的电压的同时改善稳定性、储存特性、和循环寿命特性的用于可再充电锂电池的正极活性材料、以及包括其的可再充电锂电池。

在一个方面中，本公开内容提供用于可再充电锂电池的正极活性材料，其包括由化学式1表示的化合物。

[化学式1]

Li_1+x1Co_1-x2-x3-x4M1_x2M2_x3M3_x4O₂

在化学式1中，

0<x1≤0.03，0.005≤x2≤0.02，0.01≤x3≤0.025，0≤x4≤0.005，x2+x3>0.01，

M1为选自如下的一种：Mg、Na、Ca、及其组合，

M2为选自如下的一种：Al、B、Fe、及其组合，和

M3为选自如下的一种：Ti、Zr、V、Cr、Mo、W、Mn、Ni、Cu、Ag、Zn、Si、Sn、N、P、S、F、Cl、及其组合。

在另一方面中，本公开内容提供可再充电锂电池，其包括：正极、负极、和电解质溶液，其中所述正极包括根据实例实施方式的用于可再充电锂电池的正极活性材料。

根据本公开内容的实施方式的用于可再充电锂电池的正极活性材料掺杂有异类元素，因此所述正极活性材料可具有稳定化的结构。因此，电压可变得更高，因而当根据实施方式的正极活性材料被用在可再充电锂电池中时，其可实现具有高的功率和高的能量密度的可再充电锂电池。

另外，当根据本公开内容的用于可再充电锂电池的正极活性材料被应用于可再充电锂电池时，其即使在高温环境下也可进一步改善稳定性、储存特性、和循环寿命特性。

附图说明

图1为显示根据本公开内容的实施方式的可再充电锂电池的结构的示意图。