[发明专利]用于锂离子电池的复合阴极活性物质、其制备方法及包括包含其的阴极的锂离子电池

说明书

公开了：一种用于锂离子电池的包括包覆膜的复合阴极活性物质，所述复合阴极活性物质包括基于过渡金属的总含量具有50mol％至100mol％的镍含量的富镍的锂镍基化合物以及形成在富镍的锂镍基化合物的表面上的稀土金属氢氧化物；一种所述复合阴极活性物质的制造方法；以及一种锂离子电池，所述锂离子电池包括阴极，所述阴极包括所述复合阴极活性物质。

技术领域

本公开涉及一种用于锂离子电池的复合阴极(cathode)活性物质、一种该复合阴极活性物质的制备方法以及一种包括包含该复合阴极活性物质的阴极的锂离子电池。

背景技术

具有高电压和高能量密度的锂离子电池已经用于各种应用中。例如，在用于电动车辆(混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV))领域的情况，锂离子电池需要在高温下操作，储存和释放大量的电，并且长时间使用。因此，锂离子电池需要具有高放电容量和改善的寿命特性。

在阴极活性物质之中，LiCoO₂由于改善的寿命特性和高的充电和放电效率而被最广泛地使用。然而，LiCoO₂具有低容量并且由于用作LiCoO₂的原料的钴储量有限而是昂贵的，因此LiCoO₂作为在电动车辆等中所使用的大中型电池的动力源而大量使用在价格竞争力方面具有局限性。诸如LiMnO₂和LiMn₂O₄的锂锰氧化物由于用作原料的锰储量丰富而是便宜的，是环保的，并且具有改善的热稳定性。然而，锂锰具有诸如低容量、差的高温特性和差的循环特性的问题。为了克服这些缺点，对作为阴极活性物质的富镍阴极活性物质的需求增加。然而，虽然富镍阴极活性物质具有高容量，但是还会存在诸如由于高含量的未反应的锂和由与电解质溶液的反应导致的气体产生而导致的膨胀现象的问题，尽管对其需求增加。尽管通常引入水清洗工艺以去除未反应的锂，但是在水清洗工艺期间阴极活性物质的表面被破坏，导致诸如容量降低、高倍率特性劣化和在高温储存期间电阻增加的另一问题。

发明内容

技术问题

提供一种具有减少的残留的锂的含量的用于锂离子电池的复合阴极活性物质及其制备方法。

提供一种包括包含该复合阴极活性物质的阴极并且具有改善的寿命特性和改善的高温储存特性的锂离子电池。

技术方案

根据本公开的一方面，

一种用于锂离子电池的复合阴极活性物质包括：

富镍的锂镍基化合物，基于过渡金属的总含量具有50mol％至100mol％的镍含量；以及

包覆膜，包括稀土金属氢氧化物并且设置在富镍的锂镍基化合物的表面上。

复合阴极活性物质的比表面积可以为1.2m²/g至1.8m²/g。

根据本公开的另一方面，

一种制备用于锂离子电池的复合阴极活性物质的方法包括：

通过在氧化气氛中对作为基于过渡金属的总含量具有50mol％至100mol％的镍含量的富镍的锂镍基化合物的前驱物的过渡金属氢氧化物和锂前驱物进行热处理来制备富镍的锂镍基化合物；

通过将包括含稀土金属的盐和水的清洗液添加到富镍的锂镍基化合物并且搅拌混合物来执行清洗工艺；以及

干燥经过清洗工艺的所得产物。

根据本公开的另一方面，

一种锂离子电池，包括包含上面描述的复合阴极活性物质的阴极。

有益效果