[发明专利]锂二次电池用阴极活性物质、其制造方法及包含该阴极活性物质的锂二次电池

说明书

本发明公开一种锂二次电池用阳极活性物质、其制造方法及包含该阳极活性物质的锂二次电池。本发明的一实现例的锂二次电池用阳极活性物质包含：锂锰类氧化物芯；和位于所述锂锰类氧化物芯的表面的涂层，所述涂层包含微粒，所述微粒包含锆化合物或者包含锆化合物及氟化物。

技术领域

本发明的一实现例涉及一种锂二次电池用阴极活性物质、其制造方法及包含该阴极活性物质的锂二次电池。

背景技术

电池为将内部化学物质的电化学氧化还原反应中产生的化学能转换为电能的装置，可分为在电池内部的能量全部消耗时需要废弃的一次电池和可多次充电使用的二次电池。其中，二次电池利用化学能和电能的可逆性相互转换可多次充放电使用。

另外，最近随着高端电子产业的发展能够实现电子设备的小型化及轻量化，逐渐增加便携式电子设备的使用。作为这种便携式电子设备的电源逐渐增加具有高能量密度的电池的必要性，从而锂二次电池的研究非常活跃。

这种锂二次电池在包含阴极和阳极的电池单元中注入电解质而使用，其中阴极包含能够将锂嵌入(intercalation)及脱嵌(deintercalation)的阴极活性物质，阳极包含能够将锂嵌入及脱嵌的阳极活性物质。

人们正在进行将包含多种过渡金属的氧化物作为其中阴极活性物质而使用以改善电池特性的研究。所述的包含过渡金属的氧化物例如可以列举锂钴类氧化物、锂镍类氧化物及锂锰类氧化物等。

如LiCoO₂的锂钴类氧化物虽然循环特性优异并且容易制造，但由于大量使用高价的钴，因此在如混合动力车或电动车的大容量电池中应用具有局限性。如LiNiO₂的锂镍类氧化物虽然作为高容量材料受到关注，但在稳定性方面上具有局限性。

如LiMn₂O₄的锂锰类氧化物具有使用资源丰富及亲环境的锰的优点，同时为具有立方晶系(cubic system)结构等三维结构的尖晶石结构，因此对高倍率的充放电有利并且稳定性高。因此，锂锰类氧化物作为能够取代锂钴类氧化物或锂镍类氧化物的阴极活性物质备受关注。

然而，锂锰类氧化物在高温中会溶出锰离子(Mn²⁺)，并且溶出的锰离子(Mn²⁺)在阳极表面上被析出，由此可能会引起容量下降。

发明内容

本发明的一实现例提供一种锂二次电池用阴极活性物质及其制造方法，该锂二次电池用阴极活性物质及其制造方法在尖晶石类阴极活性物质的表面上进行水性涂敷，并且进行控制pH的浆料的涂敷，因此涂敷效果优异且能遏制产生废水。

本发明的另一实施例提供一种锂二次电池，该锂二次电池能够提高充放电循环寿命。

本发明的一实现例提供一种锂二次电池用阴极活性物质，该锂二次电池用阴极活性物质包含：锂锰类氧化物芯；和位于所述芯的表面的涂层，所述涂层包含微粒，所述微粒包含锆化合物或者包含锆化合物及氟化物。

所述锂锰类氧化物可由下面的化学式1表示。

[化学式1]

Li_1+xMn_2-x-yM_yO₄

在所述化学式1中，M为选自硼(B)、铝(Al)、镁(Mg)及过渡金属中的至少一种物质，0≤x<0.1及0≤y<0.3。

所述微粒的粒度可为1～30nm。