[发明专利]具有高能量密度的正极材料和含有所述正极材料的锂二次电池

摘要

本发明公开了一种正极材料，其包含本文中所限定的氧化物粉末(a)和氧化物粉末(b)的混合物，其中所述两种氧化物粉末的混合比(氧化物粉末(a)∶氧化物粉末(b))为50∶50～90∶10，所述氧化物粉末(b)选自本文中所限定的氧化物粉末(b1)、本文中所限定的氧化物粉末(b2)及其组合。所述正极材料使用氧化物粉末(a)和50％以下的氧化物粉末(b)的组合，其能够发挥高容量、高循环稳定性、优异的储存稳定性和高温稳定性，由此有利地显示了高能量密度并获得了高容量的电池。

主权项

一种正极材料，其包含如下定义的氧化物粉末(a)和氧化物粉末(b)的混合物，其中所述两种氧化物粉末的混合比(氧化物粉末(a)∶氧化物粉末(b))为50∶50～90∶10，所述氧化物粉末(b)选自如下定义的氧化物粉末(b1)、如下定义的氧化物粉末(b2)及其组合，氧化物粉末(a)由下式1表示的氧化物粉末：Lix(CoyAmDz)Ot    (1)其中0.8≤x≤1.2、D≤z≤0.3、1.8≤t≤4.2、(0.8‑m‑z)≤y≤(2.2‑m‑z)、0≤m≤0.3，A为选自Mg和Ca中的至少一种，D为选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta；Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Au、Ag、Zn、Cd、Hg、B、Al、Ga、In、TI、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Sb和Bi中的至少一种；氧化物粉末(b1)由下式2a表示的氧化物粉末：Lix(Ni1‑a‑bMnaCob)yO2    (2a)其中0.05≤a≤0.4、0.1≤b≤0.4、0.4≤1‑a‑b≤0.7、0.95≤x≤1.05、1.9≤x+y≤2.3；氧化物粉末(b2)含有Ni、Mn和Co的过渡金属混合物的氧化物粉末，且除锂外全部过渡金属的平均氧化值大于+3，并满足下列方程式3和4：1.1＜m(Ni)/m(Mn)＜1.5    (3)0.4＜m(Ni2+)/m(Mn4+)＜1  (4)其中m(Ni)/m(Mn)是镍对锰的摩尔比，且m(Ni2+)/m(Mn4+)是Ni2+对Mn4+的摩尔比。