[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性材料、包括其的正极和可再充电锂电池

说明书

提供用于可再充电锂电池的正极活性材料、以及包括其的正极和可再充电锂电池，所述用于可再充电锂电池的正极活性材料包括由化学式1表示的锂复合金属氧化物、以及在所述锂复合金属氧化物的表面上并且包括气凝胶的表面层。化学式1描述于详细的说明书中。

技术领域

公开了用于可再充电锂电池的正极活性材料以及包括其的正极和可再充电锂电池。

背景技术

随着便携式电子设备、通信设备等被开发，存在对于具有高的能量密度的可再充电锂电池的开发的需要。

可再充电锂电池的正极活性材料可为锂钴氧化物、锂镍钴铝复合氧化物、锂镍锰钴复合氧化物等。

然而，当正极活性材料在高温下接触外部材料例如电解质溶液、水分、和二氧化碳时，存在如下风险：产生副反应材料例如氢氧化锂和锂盐，其为气体例如氧气或电化学惰性的材料。由于所述副反应材料使正极活性材料的循环寿命特性和热稳定性恶化，因此防止在充电和放电期间电解质溶液或外部材料与正极活性材料的直接接触是必要的。

发明内容

技术问题

提供具有改善的循环寿命特性和单元电池电阻特性的用于可再充电锂电池的正极活性材料和包括其的正极。

提供通过包括包含所述正极活性材料的正极而具有改善的循环寿命特性和单元电池电阻特性的可再充电锂电池。

技术方案

根据一种实施方式，用于可再充电锂电池的正极活性材料包括由化学式1表示的锂复合金属氧化物和在所述锂复合金属氧化物的表面上并且包括气凝胶的表面层。

[化学式1]

Li_a(Ni_xM'_yM_z)O₂

在化学式1中，M'为选自如下的至少一种元素：Co、Mn、Ni、Al、Mg、和Ti，M”为选自如下的至少一种元素：Ca、Mg、Al、Ti、Sr、Fe、Co、Mn、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、和B，0.8a≤1.3，0.6≤x≤1，0≤y≤0.4，0≤z≤0.4，且x+y+z＝1。

根据另一实施方式，制备用于可再充电锂电池的正极活性材料的方法包括：将气凝胶颗粒干燥，和在锂复合金属氧化物的表面上形成包括经干燥的气凝胶颗粒的表面层。

根据另一实施方式，提供包括所述用于可再充电锂电池的正极活性材料的正极和包括其的可再充电锂电池。

有益效果

提供具有循环寿命特性和单元电池电阻特性的用于可再充电锂电池的正极活性材料和包括其的正极。

另外，提供通过包括包含所述正极活性材料的正极而具有改善的循环寿命特性和单元电池电阻特性的可再充电锂电池。

附图说明

图1为根据实施方式的用于可再充电锂电池的正极活性材料的示意图。

图2为显示包括包含根据实施方式的正极活性材料的正极的可再充电锂电池的结构的示意图。

图3显示根据实施方式的用于可再充电锂电池的正极活性材料的透射电子显微镜(TEM)图像。

图4显示根据实施例1和对比例的用于可再充电锂电池的正极活性材料的X-射线衍射分析结果。

图5为显示包括根据实施例1(实线)和对比例(虚线)的用于可再充电锂电池的正极活性材料的硬币半单元电池的循环寿命特性的图。

图6为显示包括根据实施例1和对比例的用于可再充电锂电池的正极活性材料的硬币半单元电池的单元电池电阻特性的图。