[发明专利]锂二次电池用正极活性材料和锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

正极；

负极；

隔膜，所述隔膜被插置在所述正极与所述负极之间；和

电解质，

其中所述正极包含锂复合过渡金属氧化物粉末作为正极活性材料，所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有层状结构并且在全部过渡金属中镍含量为50原子％以上，

其中所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有0以上的锂-氧(Li-O)层间距离变化量(ΔT₁)，所述锂-氧(Li-O)层间距离变化量(ΔT₁)由方程式(1)表示：

方程式(1)：ΔT₁＝T_f-T₀

其中，在方程式(1)中，T_f是充满电状态下的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离，并且

T₀是在充电之前的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有9％以下的Li-O层间距离变化率(ΔT₂)，所述Li-O层间距离变化率(ΔT₂)由方程式(2)表示：

方程式(2)：ΔT₂＝{(T_max-T₀)/T₀}×100

其中，在方程式(2)中，T_max是当将所述锂复合过渡金属氧化物从0％的SOC充电至100％的SOC时测量到的最大Li-O层间距离，并且

T₀是在充电之前的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有9％以下的Li-O层间距离变化率(ΔT₃)，所述Li-O层间距离变化率(ΔT₃)由方程式(3)表示：

方程式(3)：ΔT₃＝{(T_max-T_f)/T_f}×100

其中，在方程式(3)中，T_max是当将所述锂复合过渡金属氧化物从0％的SOC充电至100％的SOC时测量到的最大Li-O层间距离，并且

T_f是充满电状态下的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂复合过渡金属氧化物由化学式1表示：

[化学式1]

Li_x[Ni_aCo_bMn_cM_d]O₂

其中，在化学式1中，

M是选自如下元素中的一种或多种元素：W、Cu、Fe、V、Cr、Ti、Zr、Zn、Al、In、Ta、Y、La、Sr、Ga、Sc、Gd、Sm、Ca、Ce、Nb、Mg、B、Mo和Co，并且

0.9≤x≤1.2，0.50≤a≤0.99，0b0.4，0c0.4且0d0.2。

5.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中在所述锂复合过渡金属氧化物中，所述M包含选自如下元素中的两种以上的元素：Zr、W、Al、Ti、Mg和Co。

6.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中在化学式1中，0.50≤a≤0.75。

7.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中在化学式1中，0.80≤a≤0.99。

8.根据权利要求1所述的锂二次电池，其中所述锂复合过渡金属氧化物在其表面上包含涂层，所述涂层包含选自如下元素中的一种或多种元素：Al、Ti、W、B、F、P、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Cu、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、Bi、Si和S。

9.一种锂二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料包含锂复合过渡金属氧化物粉末，所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有层状结构并且在全部过渡金属中镍含量为50原子％以上，

其中所述锂复合过渡金属氧化物粉末具有0以上的Li-O层间距离变化量(ΔT₁)，所述Li-O层间距离变化量(ΔT₁)由方程式(1)表示：

方程式(1)：ΔT₁＝T_f-T₀

其中，在方程式(1)中，T_f是充满电状态下的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离，并且

T₀是在充电之前的所述锂复合过渡金属氧化物中的Li-O层间距离。