[发明专利]锂二次电池用正极活性材料及包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料是一次粒子聚集而成的二次粒子，所述一次粒子内的锂离子扩散路径朝向二次粒子的中心方向形成。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述一次粒子的纵横比为1以上，所述一次粒子内的锂离子扩散路径沿粒子的长轴方向形成。

3.根据权利要求2所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述纵横比为1以上，且所述粒子内的锂离子扩散路径沿粒子的长轴方向形成的一次粒子所占的面积为整体面积的20％以上。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述一次粒子内的锂离子扩散路径从二次粒子的中心方向倾斜在±45°以内。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，锂离子扩散路径朝向二次粒子的中心方向的一次粒子所占的面积为整体粒子面积的40％以上。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述一次粒子以朝向整个粒子的中心方向具有方向性的方式形成，并且所述一次粒子内的锂离子扩散路径沿整个粒子的中心方向形成，从而锂离子扩散路径从所述二次粒子的表面至中心具有一维或二维孔道结构。

7.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述二次粒子包括：

核层，由下述化学式1表示，且过渡金属的浓度恒定；

浓度梯度层，形成于所述核层的外表面上，并且一种以上过渡金属的浓度连续变化而呈浓度梯度；以及

壳层，由下述化学式2表示且形成于所述浓度梯度层的外表面上，并且过渡金属的浓度恒定，

＜化学式1＞Li_xNi_1-a-b-cCo_aMn_bMe_cO_2-yX_y

在所述化学式1中，0.9≤x≤1.15、0≤a≤0.20、0≤b≤0.20、0≤c≤0.1、0≤y≤0.1；Me是选自由Al、Mg、B、P、Ti、Si、Zr、Ba及其组合构成的组中的至少一种以上的元素；X是选自由F、BO₃、PO₄的阴离子构成的组中的至少一种以上的元素以及分子，

＜化学式2＞Li_xNi_1-a-b-cCo_aMn_bMe_cO_2-yX_y

在所述化学式2中，0.9≤x≤1.15、0≤a≤0.50、0≤b≤0.6、0≤c≤0.2、0≤y≤0.1；Me是选自由Al、Mg、B、P、Ti、Si、Zr、Ba及其组合构成的组中的至少一种以上的元素；X是选自由F、BO₃、PO₄的阴离子构成的组中的至少一种以上的元素以及分子。

8.根据权利要求7所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述壳层的厚度为0.05至2.0μm。

9.根据权利要求7所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，在所述浓度梯度层的一次粒子中锂离子扩散路径朝向二次粒子的中心方向。

10.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其特征在于，所述一次粒子是针状、板状、长方体、斜长方体或圆柱形状。

11.一种锂二次电池，包括权利要求1至10中的任一所述的锂二次电池用正极活性材料。