[发明专利]包含不可逆添加剂的二次电池用正极混合物

说明书

本发明提供包含不可逆添加剂的二次电池用正极混合物。更具体地，提供二次电池用正极混合物，其包含降低正极活性材料和正极的不可逆效率的不可逆添加剂。

技术领域

本发明涉及包含不可逆添加剂的二次电池用正极混合物。

背景技术

随着移动装置技术的持续发展和对其需求的持续增加，对作为能源的二次电池的需求在快速增加。在这些二次电池中，具有高能量密度和电压以及长寿命和低自放电率的锂二次电池是市售并广泛使用的。

作为用于这种锂二次电池的正极活性材料，主要使用含锂的钴氧化物诸如LiCoO₂。另外，还使用含锂的锰氧化物诸如具有尖晶石晶体结构的LiMn₂O₄等，以及含锂的镍氧化物诸如LiNiO₂等。作为负极活性材料，主要使用碳基材料，且还考虑使用锂金属、硫化合物等。特别地，由于纯硅(Si)的理论比容量为4200mAh/g(这显著高于石墨碳的372mAh/g的理论比容量)，所以使用硅基活性材料的锂二次电池引起很大关注。在某些情况下，将与碳材料混合的硅基活性材料用作电极。

然而，当负极的不可逆效率低于正极时，添加极大量的负极活性材料，这会不利地影响电池能量密度。另外，为了适应负极的不可逆容量，还应添加极大量的正极活性材料以与负极的不可逆容量相对应。

因此，迫切需要解决这些问题的技术。

发明内容

技术问题

因此，已经完成了本发明以解决以上和其他尚未解决的技术问题。

作为大量广泛和深入研究及试验的结果，本发明的发明人确认，当二次电池用正极混合物包含降低正极的不可逆效率的不可逆添加剂时，可以有效地设计不可逆效率，且在某些情况下，由于高导电性而可以改善电极的导电网络组成，如下所述，由此完成本发明。

技术方案

根据本发明的一方面，提供用于二次电池的正极混合物，所述正极混合物包含降低正极活性材料和正极的不可逆效率的不可逆添加剂。

在一个具体实施方案中，不可逆添加剂可以具有相对于Li为1.0V～2.5V的工作电压。

因此，由于不可逆添加剂的工作电压通常低于正极的2.5～4.25V的工作电压，不可逆添加剂仅在初始充电期间参与反应且在放电期间不参与反应。因此，可以有效地设计电池的不可逆效率。

另外，由于在某些情况下不可逆添加剂可能会具有高导电性，所以可以改善电极的导电网络组成。

在这种情况下，不可逆添加剂的电阻值可以为5μΩm～100μΩm。

在一个具体实施方案中，不可逆添加剂可以为由Li_7/3Ti_5/3O₄表示的锂化的锂钛氧化物。

在另一个具体实施方案中，不可逆添加剂可以为锂钼化合物，更具体地为由下式1表示的锂钼硫化物。

Li_2+xMo_6-yM_yS_8-z (1)，

其中，-0.1≤x≤0.5，0≤y≤0.5，且-0.1≤z≤0.5，并且

M为氧化数为+2～+4的金属或过渡金属阳离子。

在这种情况下，所述锂钼硫化物可以为Li_2.3Mo₆S_7.7。

同时，相对于正极混合物的总重量，不可逆添加剂的含量可以为0.1重量％～5重量％。