[发明专利]用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法

说明书

一种用于锂二次电池的正极活性材料，包括：锂金属氧化物颗粒；和形成在该锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分上的硫代系化合物。硫代系化合物具有包含硫原子的双键。通过所述硫代系化合物可以改善锂金属氧化物颗粒的化学稳定性并且可以减少表面残留物。

本申请是申请号为201911073486.0、申请日为2019年11月5日、发明名称为“用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种用于锂二次电池的锂金属氧化物类正极活性材料及其制造方法。

背景技术

随着信息和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛用作移动电子设备(例如便携式摄像机、移动电话、膝上型计算机等)的电源。近来，正在开发二次电池或包括该二次电池的电池组并将其用作电动汽车(例如混合动力车辆)的环保电源。

二次电池包括例如锂二次电池、镍-镉电池、镍-氢电池等。锂二次电池由于每单位重量的高工作电压和高能量密度、高充电率、紧凑尺寸等而突出。

例如，锂二次电池可以包括：电极组件，其包括正极、负极和分隔层；以及电解质，其浸没该电极组件。锂二次电池还可以包括具有例如袋状的外壳。

锂金属氧化物可以用作锂二次电池的正极活性材料，并且镍基锂金属氧化物可以用作锂金属氧化物。

随着锂二次电池的应用范围的扩大，对更加改善的寿命、容量和操作稳定性的需求增加。在用作正极活性材料的锂金属氧化物中，可能产生由于锂沉淀而导致的化学结构的不均匀，并且可能无法获得具有期望容量和寿命的锂二次电池。此外，当重复进行充电和放电操作时，锂金属氧化物的结构可能会变形或损坏，导致寿命稳定性和容量保持率降低。

例如，韩国公开专利申请第10-0821523号公开了一种通过用水洗涤锂络合金属氧化物来去除锂盐杂质的方法。然而，通过该方法可能无法充分去除杂质，并且在洗涤工艺中可能引起正极活性材料颗粒的表面损坏。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的操作稳定性和电气性能的用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的操作稳定性和电气性能的锂二次电池。

根据示例性实施方式，用于锂二次电池的正极活性材料包括锂金属氧化物颗粒和形成在所述锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分上的硫代系化合物，所述硫代系化合物具有含有硫原子的双键。

在一些实施方式中，硫代系化合物可以包括由结构式1表示的硫代酰胺化合物、由结构式2表示的三硫代碳酸酯化合物和包含由结构式3表示的硫代硫酸根离子的硫代硫酸盐化合物中的至少一者：

[结构式1]

在上述结构式1中，R₁可以表示氢、卤素、含有O^-或S^-的盐、能够被取代基取代的C1-C10烃基、C1-C10烷氧基、胺基、被C1-C10烷基取代的胺基、C1-C10硫代烷基或硫代酰胺基，

R₂和R₃可以各自独立地为氢或能够被取代基取代的C1-C10烃基，R₂和R₃可以能够稠合在一起形成环，并且能够与R₁、R₂和R₃结合的取代基可以包括卤素、氰基、羟基或羧基，

[结构式2]