[发明专利]复合正极活性物质、制备其的方法和锂二次电池

说明书

本申请提供了一种包括锂镍钴铝复合氧化物的复合正极活性物质。锂镍钴铝复合氧化物的(104)面的峰的半幅全宽(FWHM)为0.15或更小，并且锂镍钴铝复合氧化物的(108)面的峰的FWHM为0.15或更小，所述峰使用CuKαX‑射线通过X‑射线衍射分析获得。本申请也公开了制备复合正极活性物质的方法和包括含该复合正极活性物质的正极的锂二次电池。

相关申请的交叉引用

将2015年10月30日在韩国知识产权局提交的名称为“复合正极活性物质、制备其的方法和包括含该复合正极活性物质的正极的锂二次电池”的韩国专利申请号10-2015-0152524通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开的实施方式涉及复合正极活性物质、制备其的方法以及包括含该复合正极活性物质的正极的锂二次电池。

背景技术

锂钴氧化物被广泛用作锂二次电池的正极活性物质。镍类锂复合氧化物的制备成本不算昂贵并且与锂钴氧化物相比可具有更优异的性能。

发明内容

本公开的实施方式涉及包括锂镍钴铝复合氧化物的复合正极活性物质。锂镍钴铝复合氧化物的(104)面的峰的半幅全宽(FWHM)为0.15或更小，并且锂镍钴铝复合氧化物的(108)面的峰的FWHM为0.15或更小，所述峰使用CuKαX-射线通过X-射线衍射分析获得。

相对于钴、镍和铝的总量，复合正极活性物质中铝的量可以在约5mol％至约10mol％的范围内。

基于锂位点的总量，复合正极活性物质的锂层中的阳离子混合比可为5.0％或更低。

复合正极活性物质可具有800nm或更小的平均晶粒尺寸。

复合正极活性物质可为由以下式1表示的化合物：

[式1]

LiNi_aCo_bAl_cO₂，

其中在式1中，0.7≤a1.0、0b≤0.3且0.05≤c≤0.1。

复合正极活性物质可为LiNi_0.8Co_0.1Al_0.1O₂、LiNi_0.7Co_0.2Al_0.1O₂、LiNi_0.7Co_0.25Al_0.05O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂或LiNi_0.9Co_0.05Al_0.05O₂。

复合正极活性物质中剩余的锂的量可在约0.5wt％至约0.6wt％的范围内。

本公开的实施方式还涉及制备复合正极活性物质的方法，该方法包括在氧化气体气氛下对由以下式2表示的镍钴氧化物和氧化铝进行第一热处理，以获得由以下式3表示的镍钴铝氧化物，以及在氧化气体气氛下对镍钴铝氧化物和锂前体进行第二热处理，以获得复合正极活性物质。

[式2]

Ni_xCo_1-xO

其中在式2中，0.7≤x1.0。

[式3]

Ni_xCo_1-x-yAl_yO₂