[发明专利]锂二次电池用正极和包含其的锂二次电池

说明书

本发明提供了一种正极和一种锂二次电池，所述正极包含正极形成用组合物，所述正极形成用组合物包含：含镍正极活性材料，所述含镍正极活性材料具有大能量容量；和添加剂，所述添加剂包含金属粒子和锂氧化物。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求在韩国知识产权局于2017年6月27日提交的韩国专利申请2017-0081273号和于2018年6月27日提交的2018-0074359号的权益，其公开内容通过引用被整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种正极和一种包含其的锂二次电池。

背景技术

随着移动装置的技术发展和需求的增长，对作为能源的二次电池的需求已经显著增加，并且在这些二次电池中，具有高能量密度、高工作电位、长循环寿命和低自放电率的锂二次电池已经被商业化并被广泛使用。

锂二次电池是如下二次电池：所述二次电池通常由包含正极活性材料的正极、包含负极活性材料的负极、隔膜和电解质所构成，并通过锂离子的嵌入-脱嵌来充电和放电。因为锂二次电池的优势在于它具有大电动势以及高能量密度并且可以表现出高容量，所以锂二次电池已经被应用于各种领域。

已经研究了各种方法以实现锂二次电池的更高容量。具体地，已经尝试了通过使用LCO、LNMCO和LMO中的至少一种材料作为锂二次电池的正极中所包含的正极活性材料来实现锂二次电池的高容量的方法。然而，为了实际增加锂二次电池的容量，必须增加负极的容量以及正极的容量，其中，为此目的，还已经尝试了使用高容量的硅类负极活性材料作为负极的方法。然而，对于硅类负极活性材料来说，因为不可逆容量也很高，所以存在充电和放电效率低的局限。为了解决使用硅类负极活性材料时的不可逆容量的局限，必须将硅类活性材料锂化，但锂化可能成本很高。

因此，需要开发一种可以表现出高容量和优异的充电和放电效率并且可以以低成本制备的锂二次电池。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种可以通过包含添加剂来实现二次电池的高容量和优异初始容量的正极。

本发明的另一方面提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池通过包含所述正极而具有优异的充电和放电效率以及高容量并可以在无需单独的锂化工序的情况下以低成本制备。

本发明的另一方面提供了一种可以通过包含金属粒子和锂氧化物来实现二次电池的优异初始容量的正极用添加剂。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种正极，包含正极形成用组合物，所述正极形成用组合物包含：含镍正极活性材料；和添加剂，所述添加剂包含金属粒子和锂氧化物。

根据本发明的另一方面，提供了一种锂二次电池，所述锂二次电池包含所述正极、负极和设置在所述正极与所述负极之间的隔膜。

根据本发明的另一方面，提供了一种正极用添加剂，所述正极用添加剂包含金属粒子和锂氧化物。

有益效果

根据本发明，因为在正极的制备期间包含了包含金属粒子和锂氧化物的添加剂，所以添加剂中所包含的金属粒子和锂氧化物在低于锂二次电池的驱动电压(2.5V至4.3V)的条件下反应，以形成锂离子和金属氧化物，其中，锂离子移动到负极，以锂化负极活性材料。因此，因为可以不进一步进行单独的锂化工序，所以可以以低成本制备具有优异容量的锂二次电池。

此外，因为通过金属粒子与锂氧化物的反应形成的金属氧化物可以吸附诸如CO或CO₂的气体，所以可以防止由于电池充电和放电期间产生的CO或CO₂气体导致的稳定性下降，并且还可以减少膨胀。

附图说明