[发明专利]锂二次电池

说明书

本文中公开的是一种锂二次电池。所述锂二次电池包括正电极、负电极和非水性电解质，并且更特别地，所述正电极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括其中至少一种金属具有从中心至表面的连续浓度梯度的锂‑金属氧化物，并且所述非水性电解质包括锂盐、多腈化合物和有机溶剂，从而改进在高电压/高温下的存储特性和寿命特性。

本申请是申请号为2015102960467，申请日为2015年06月02日，发明名称为“锂二次电池”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及锂二次电池，并且更特别地，涉及具有优异的寿命特性以及在高电压/高温下的充电特性的锂二次电池。

背景技术

随着电子、通信和计算机工业的快速发展，便携式电子通信设备例如摄像机、手机、笔记本电脑等得到显著地改进。因此，对作为驱动以上设备的电源的锂二次电池的需求日渐增大。特别地，关于应用例如电动车辆、不间断电源装置、电动工具、卫星等的环保电源的研究和开发在日本、欧洲、美国等以及韩国正在积极进展。

当前所应用的二次电池中在20世纪90年代早期研究的锂二次电池包括由碳材料等形成的负电极、由锂基氧化物等形成的正电极以及非水性电解质，所述负电极能够吸收和释放锂离子，在非水性电解质中锂盐溶于适量的复合有机溶剂中。

然而，随着锂二次电池的应用范围的增大，需要更长的寿命，并且随着电池容量的增大，对在高电压下充电的需求也增大了。然而，当在高电压/高温下对电池进行充电时，锂离子的量大大增加，并且正极活性材料的结构的不稳定性会大大增大，并且加速了电解质在正电极表面上的分解，从而降低了电池的寿命。用于锂二次电池的正极活性材料的传统的锂过渡金属氧化物或复合氧化物在寿命特性和在高电压/高温下充电上存在限制。

为了解决上述问题，韩国专利公开No.10-2006-0134631公开了用于锂二次电池的具有高容量和高安全性的核-壳结构的正极活性材料及其制备方法，但是寿命特性没有充分提高并且在高电压/高温下的充电问题仍未得到解决。

[现有技术文献]

现有技术文献1：韩国专利公开No.10-2006-0134631(公开日期为2006年12月28日)

发明内容

本发明涉及提供具有优异的寿命特性和在高电压/高温下的充电特性的锂二次电池。

1.一种锂二次电池，所述锂二次电池包括：

正电极；

负电极；和

非水性电解质，

其中所述正电极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括其中至少一种金属具有从所述正极活性材料的中心至表面的连续浓度梯度的锂-金属氧化物，并且

其中所述非水性电解质包括锂盐、多腈化合物和有机溶剂。

2.在项1的锂二次电池中，其中所述锂-金属氧化物包括具有从所述正极活性材料的中心至表面的恒定浓度的至少一种金属。

3.在项1的锂二次电池中，其中所述锂-金属氧化物包括具有其中浓度从所述正极活性材料的中心至表面增大的浓度梯度范围的第一金属以及具有其中浓度从所述正极活性材料的中心至表面减小的浓度梯度范围的第二金属。

4.在项1的锂二次电池中，其中所述锂-金属氧化物由以下化学式1表示，并且在所述以下化学式1中的M1、M2和M3中的至少一种具有从所述正极活性材料的中心至表面的连续浓度梯度。

[化学式1]

Li_xM1_aM2_bM3_cO_y