[发明专利]正极和包括其的锂电池

说明书

本发明涉及正极和包括其的锂电池。正极包括：包含锂过渡金属氧化物的正极活性材料；导电材料；和粘合剂，其中所述锂过渡金属氧化物包括镍和除镍之外的过渡金属，其中所述锂过渡金属氧化物具有层状晶体结构，其中镍的含量为30摩尔百分数或更大，基于所述锂过渡金属氧化物的过渡金属的总摩尔数，其中所述导电材料包括线性碳导电材料，其中所述粘合剂包括第一粘合剂和第二粘合剂，其中第一粘合剂包含氟和极性官能团，所述第二粘合剂不包括氟，并且其中所述线性碳导电材料的量为0.1重量百分数或更大，基于所述正极活性材料、所述导电材料和所述粘合剂的总的组合重量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年8月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0101564的优先权和权益、以及由其产生的所有权益，将其内容通过引用全部引入本文中。

技术领域

本公开内容涉及正极和包括其的锂电池。

背景技术

锂电池已被用作多种高性能应用如电子设备和电动车的电源。对于高性能电子设备和电动车而言，需要具有高能量密度和高容量的锂电池。

高容量正极活性材料可用于提供具有高容量的锂电池。

尽管包括镍的正极活性材料提供高放电容量，但电解质副反应可使锂电池的寿命和热稳定性劣化。

随着正极混合物的负载(加载)增加，放电容量可增加，然而正极的厚度也可增加。具有增加的厚度的正极可具有降低的柔性，且因此在锂电池的制造期间的卷绕过程或充电/放电过程期间可容易出现破裂。

因此，仍然需要包括包含镍的正极活性材料并具有增加的负载的正极、以及包括其的电池。

发明内容

提供由于包括具有新型组成的粘合剂和线性(线型)碳导电材料而具有改善的物理性能的正极。

提供包括所述正极并具有改善的寿命特性的锂电池。

提供由于包括具有高容量正极活性材料并具有增加的负载的正极而具有改善的能量密度的锂电池。

另外的方面将部分地在随后的描述中阐明，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。

根据一个实施方式的方面，正极包括：包括锂过渡金属氧化物的正极活性材料；导电材料；和粘合剂，其中所述锂过渡金属氧化物包括镍和除镍之外的过渡金属，并具有层状晶体结构，其中镍的含量为30摩尔百分数或更大，基于所述锂过渡金属氧化物的过渡金属的总摩尔数，其中所述导电材料包括线性碳导电材料，其中所述粘合剂包括包含氟和极性官能团的第一粘合剂、以及不包括氟的第二粘合剂，并且其中所述线性碳导电材料的量为0.1重量百分数或更大，基于所述正极活性材料、所述导电材料和所述粘合剂的总的组合重量。

根据另一实施方式的方面，锂电池包括：所述正极；负极；以及位于所述正极和所述负极之间的电解质。

还公开了制造所述正极的方法，所述方法包括：提供包括锂过渡金属氧化物的正极活性材料、导电材料和粘合剂，其中所述锂过渡金属氧化物包括镍和除镍之外的过渡金属，其中镍的含量为30摩尔百分数或更大，基于所述锂过渡金属氧化物的过渡金属的总摩尔数，并且其中所述锂过渡金属氧化物具有层状晶体结构，所述导电材料包括线性碳导电材料，其中所述线性碳导电材料的量为0.1重量百分数或更大，基于所述正极活性材料、所述导电材料和所述粘合剂的总的组合重量，所述粘合剂包括包含氟和极性官能团的第一粘合剂、以及不包括氟的第二粘合剂；将所述正极活性材料、所述导电材料、粘合剂和溶剂组合以形成组合物；将所述组合物设置在集流体上；以及除去所述溶剂以制造所述正极。

还公开了制造锂电池的方法，所述方法包括：使用以上方法制造正极；将所述正极设置在隔板和负极上；以及使所述正极、所述隔板和所述负极与电解质接触以制造所述锂电池。