[发明专利]二次电池用正极活性物质涂敷溶液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备热安全性及容量特性得到改善的二次电池用正极活性物质的二次电池用正极活性物质涂敷溶液及其制备方法。

背景技术

随着对移动设备及汽车的使用增加，对作为它们的能源的二次电池的需求正急剧增加。当前，作为二次电池，具有高的能量密度和电压、循环寿命长且自放电率低的锂二次电池被商用化，并广为使用。

锂二次电池能够大致分为正极活性物质、负极活性物质、隔膜及电解液。具体地，利用碳材料作为上述负极活性物质的主要成分，除此之外，欲利用锂金属、硫化合物、硅化合物、锡化合物等的研究正活跃地进行当中。并且，作为上述正极活性物质，主要使用层状结构的含锂钴氧化物(LiCoO₂)，此外，具有层状晶体结构的锂金属化合物(上述金属包含锰、钴、镍等)或尖晶石结晶结构的含锂的锰氧化物(LiMnO₂、LiMn₂O₄)或含锂的镍氧化物(LiNiO₂)等正被商用化。

另一方面，在上述正极活性物质成分中因寿命特性及充放电效率优良而当前最普遍使用的LiCoO₂的情况下，因其结构安全性低、原材料价格高且导致环境污染等问题而在适用于高容量的电动汽车方面存在限制。并且，在作为LiCoO₂的代替材料而正被研究的LiMnO₂、LiMn₂O₄等锂锰氧化物的情况下，虽然热安全性优良、价格低廉，但因存在导电性低、容量小、高温特性差而具有在高温中迅速引起电极退化的缺点，在上述含锂的镍氧化物的情况下，虽然具有高的放电容量的电池特性，但却难以以简单的固相反应等合成，且循环特性低的缺点。

为此，正急需开发与当前使用的正极活性物质相比，高温安全性优良、制备费用低且循环特性优良的新的正极活性物质。

发明内容

发明要解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供能够在制备正极活性物质时，在正极活性物质的表面提高充放电效率的二次电池用正极活性物质涂敷溶液的制备方法。

并且，本发明提供通过上述二次电池用正极活性物质涂敷溶液的制备方法来制备的正极活性物质涂敷溶液。

解决技术问题问题的手段

具体地，本发明提供二次电池用正极活性物质涂敷溶液的制备方法，包括：

使金属前体及螯合剂分散于甘醇类溶剂内，来制备混合溶液的步骤；

对上述混合溶液进行一次加热的步骤；以及

对上述混合溶液进行二次加热的步骤。

并且，本发明提供通过上述二次电池用正极活性物质涂敷溶液的制备方法来制备的二次电池用正极活性物质涂敷溶液。

本发明的特征在于，上述二次电池用正极活性物质涂敷溶液为金属乙醇酸盐涂敷溶液。

发明的效果

本发明在甘醇类溶剂存在下将金属前体化合物与螯合剂混合加热，从而能够制备在二次电池用正极活性物质的表面形成有可提高充放电效率的均匀厚度的金属氧化物涂敷层的正极活性物质涂敷溶液。

附图说明

图1为根据本发明的实施例4来制备的包括金属氧化物涂敷层的正极活性物质表面的FE-SEM(Field-Emission Scanning Electron Microscope，场发射扫描电子显微镜)照片。

图2为根据本发明的实施例5来制备的包括金属氧化物涂敷层的正极活性物质表面的FE-SEM照片。

图3为根据本发明的实施例6来制备的包括金属氧化物涂敷层的正极活性物质表面的FE-SEM照片。

具体实施方式

以下，对本发明详细说明如下。

最近对在高电压环境下使用锂离子二次电池的正极的需求呈增加趋势，因而涌现出对制备高温安全性优良、制备费用低、容量及循环特性优良的正极活性物质的方法的研究。作为一例，目前提出为了改善热安全性及循环特性，利用现有的干式或湿式涂敷法在正极活性物质表面涂敷金属氧化物的方法。但通过现有的方法很难以均匀的厚度涂敷金属氧化物，因而其改善程度不足。例如，上述干式涂敷法虽然存在工序简单、费用低廉的优点，但相反，却存在难以在正极活性物质的表面上形成具有均匀厚度的金属氧化物的缺点。上述湿式涂敷法虽然能够形成均匀厚度的金属氧化物涂敷层，但具有在金属氧化物涂敷层的表面残留可减弱电池特性的负离子，且难以形成(涂敷)进一步提高充放电效率的均匀厚度的金属氧化物层的缺点。