[发明专利]制备二次电池用正极的方法、由此制备的二次电池用正极以及包含所述正极的锂二次电池

说明书

本发明涉及一种制备二次电池用正极的方法和由此制备的二次电池用正极，所述方法包括：通过在正极集电器上形成包含正极活性材料、导电剂和粘合剂的正极活性材料层来制备正极；将正极浸渍在包含牺牲盐添加剂的牺牲盐溶液中；以及在将正极浸渍在牺牲盐溶液中之后，干燥正极，以用牺牲盐添加剂填充正极活性材料层的孔。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0064830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

本发明涉及一种制备二次电池用正极的方法、由此制备的二次电池用正极以及包含所述正极的锂二次电池。

背景技术

近来，随着诸如移动电话、笔记本电脑和电动车辆的使用电池的电子设备的快速普及，对具有相对高的容量和小的尺寸且重量轻的二次电池的需求已经迅速增加。特别地，因为锂二次电池重量轻且具有高能量密度，所以锂二次电池作为便携式设备用驱动电源而受到关注。因此，已经积极进行了用于改善锂二次电池的性能的研究和开发的努力。在处于在分别由能够嵌入和脱嵌锂离子的活性材料形成的正极与负极之间填充有有机电解液或聚合物电解液的状态下的锂二次电池中，通过在锂离子嵌入到正极和负极中/从正极和负极脱嵌时的氧化和还原反应来产生电能。

作为锂二次电池的正极活性材料，主要使用锂过渡金属氧化物，如锂钴氧化物(LiCoO₂)、锂镍氧化物(LiNiO₂)和锂锰氧化物(LiMnO₂)。作为负极活性材料，通常使用如下材料：晶态碳材料，如具有高柔软度的天然石墨或人造石墨；或低结晶碳材料，所述低结晶碳材料具有通过在1,000℃至1,500℃的低温下将烃或聚合物碳化而得到的伪石墨结构或乱层结构。因为晶态碳材料具有高的真密度，所以有利于包装活性材料，并且优点在于电位平坦性、初始容量和充电/放电可逆性是优异的，但是存在的限制在于在活性材料的每单位体积或单位克数的能量密度的方面容量低。

因此，需要能够替代具有低容量的碳材料的高容量电极活性材料。为此目的，已经对使用(准)金属如硅(Si)或锡(Sn)作为电极活性材料进行了大量研究，所述(准)金属表现出比碳材料高的充电和放电容量并且能够与锂以电化学方式形成合金。

通常，为了在构造锂二次电池中提高能量效率，将可以在第一次充电和放电期间对正极充电并可以在放电期间接收的锂的量与可以对负极充电并可以在放电期间排出的锂的量设计成相同的，但是，因为作为高容量负极材料的包含Si类复合材料的负极材料具有比正极低的充电/放电效率，所以寿命特性在使用具有更高初始效率的正极时降低。如果使用具有高初始效率的正极，则负极电位在放电期间升高，并且收缩增加，由此可能发生电短路。因此，需要一种当使用Si类负极时能够降低初始效率且不会使寿命特性、容量特性和高温存储特性劣化的正极。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种制备二次电池用正极的方法和由此制备的二次电池用正极，所述方法可以在不降低正极的放电容量、不劣化正极活性材料的性能或不降低正极的容量密度的同时降低初始效率。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种制备二次电池用正极的方法，所述方法包括：通过在正极集电器上形成包含正极活性材料、导电剂和粘合剂的正极活性材料层来制备正极；将正极浸渍在包含牺牲盐添加剂的牺牲盐溶液中；以及在将正极浸渍在牺牲盐溶液中之后，干燥正极，以用牺牲盐添加剂填充正极活性材料层的孔。

根据本发明的另一个方面，提供了一种二次电池用正极，所述正极包含：正极集电器；和正极活性材料层，所述正极活性材料层形成在正极集电器上并且包含正极活性材料、导电剂、粘合剂和牺牲盐添加剂，其中正极活性材料层具有20％以下的孔隙率。