[发明专利]用于锂二次电池的基于镍的活性材料、其制备方法及包括包含其的正极的锂二次电池

说明书

提供基于镍的活性材料、其制备方法、及包括包含其的正极的锂二次电池。所述基于镍的活性材料包括二次颗粒，所述二次颗粒包括两个或更多个一次颗粒的聚集体，其中所述二次颗粒的至少一部分具有径向排列结构，并且在所述一次颗粒之间安置杂元素化合物。

对相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2016年7月20日提交的韩国专利申请No.10-2016-0092243和2016年11月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-162291的优先权和权益，将其各自的全部内容引入本文作为参考。

技术领域

本公开内容的实施方式的一个或多个方面涉及用于锂二次电池的基于镍的活性材料、其制备方法、以及包括包含所述基于镍的活性材料的正极的锂二次电池。

背景技术

随着便携式电子设备和通讯设备发展，对于具有高的能量密度的锂二次电池的开发存在高的需求。

锂镍锰钴复合氧化物、锂钴氧化物等可用作锂二次电池中的正极活性材料。然而，当使用这样的正极活性材料时，随着充电/放电循环反复进行，可在所述正极活性材料中产生裂纹。结果，包含这样的材料的锂二次电池可具有较短的长期寿命、较高的电阻、和不令人满意的容量特性。因此，正极活性材料的改善是合乎需要的。

发明内容

本公开内容的实施方式的一个或多个方面涉及用于锂二次电池的基于镍的活性材料和制备所述基于镍的活性材料的方法，所述锂二次电池由于在充电/放电循环期间裂纹形成的抑制或者减少而具有改善的寿命特性和降低的电池电阻。

本公开内容的实施方式的一个或多个方面涉及包括包含所述基于镍的活性材料的正极的锂二次电池，所述锂二次电池呈现出改善的单元电池性能。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐述，并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的实施方式的实践而获知。

本公开内容的一个或多个实例实施方式提供用于锂二次电池的基于镍的活性材料，其包括二次颗粒，所述二次颗粒包括两个或更多个一次颗粒的聚集体，其中所述二次颗粒的至少一部分具有径向排列(对齐)结构，并且在所述一次颗粒之间安置杂元素化合物。

在一些实施方式中，所述杂元素化合物为包含选自如下的至少一种杂元素的化合物：锆(Zr)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)、钨(W)、磷(P)和硼(B)。例如，所述杂元素化合物可为包括选自如下的至少一种杂元素的氧化物：Zr、Ti、Al、Mg、W、P和B。

在一些实施方式中，所述基于镍的活性材料的二次颗粒的内部部分具有比所述二次颗粒的外部部分大的孔尺寸。

本公开内容的一个或多个实例实施方式提供制备用于锂二次电池的基于镍的活性材料的方法，所述方法包括：

通过在氧化性气氛中对锂前体和金属氢氧化物的混合物进行第一热处理而获得基于镍的活性材料颗粒A；和

将所述基于镍的活性材料颗粒A与包含杂元素的原材料混合并且对其进行第二热处理，

其中所述第二热处理在比所述第一热处理高的温度下进行，和

所制备的基于镍的活性材料包括二次颗粒，所述二次颗粒包括两个或更多个一次颗粒的聚集体，其中所述二次颗粒的至少一部分具有径向排列结构。

本公开内容的一个或多个实例实施方式提供锂二次电池，其包括：包含所述基于镍的活性材料的正极、负极、以及在所述正极和所述负极之间的电解质。

附图说明

本专利或申请文件包含至少一副以彩色完成的图。根据请求且在支付必要费用时，专利局将提供具有彩图的本专利或者专利申请公布的副本。

由结合附图考虑的实例实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：