[发明专利]用于锂二次电池的正极活性材料及其制备方法

说明书

一种用于锂二次电池的正极活性材料，包括：锂金属氧化物颗粒；和形成在该锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分上的有机多磷酸酯或有机多膦酸酯。通过有机多磷酸酯或有机多膦酸酯，可以改善锂金属氧化物颗粒的化学稳定性并且可以减少表面残留物。

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请要求在韩国知识产权局(KIPO)于2018年11月26日提交的韩国专利申请第10-2018-0147722号的优先权，其全部公开内容通过引用合并于本文。

技术领域

本发明涉及用于锂二次电池的正极活性材料及其制备方法。更具体地，本发明涉及用于锂二次电池的锂金属氧化物类正极活性材料及其制备方法。

背景技术

随着信息和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛用作移动电子设备(例如便携式摄像机、移动电话、膝上型计算机等)的电源。近来，正在开发二次电池或包括该二次电池的电池组并将其用作电动汽车(例如混合动力车辆)的环保电源。

二次电池包括例如锂二次电池、镍-镉电池、镍-氢电池等。锂二次电池由于每单位重量的高操作电压和高能量密度、高充电率、紧凑尺寸等而突出。

例如，锂二次电池可以包括：电极组件，其包括正极、负极和分隔层；以及电解质，其浸没该电极组件。锂二次电池还可以包括具有例如袋状的外壳。

锂金属氧化物可以用作锂二次电池的正极活性材料，并且镍基锂金属氧化物可以用作锂金属氧化物。

随着锂二次电池的应用范围的扩大，对更加改善的寿命、容量和操作稳定性的需求增加。在用作正极活性材料的锂金属氧化物中，可能产生由于锂沉淀而导致的化学结构的不均匀，并且可能无法获得具有期望容量和寿命的锂二次电池。此外，当重复进行充电和放电操作时，锂金属氧化物的结构可能会变形或损坏，导致寿命稳定性和容量保持率降低。

例如，韩国公开专利申请第10-0821523号公开了一种通过用水洗涤锂络合金属氧化物来去除锂盐杂质的方法。然而，通过该方法可能无法充分去除杂质，并且在洗涤工艺中可能引起正极活性材料颗粒的表面损坏。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的操作稳定性和电气性能的用于锂二次电池的正极活性材料及其制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有改善的操作稳定性和电气性能的锂二次电池。

根据本发明的示例性实施方式，用于锂二次电池的正极活性材料包括：锂金属氧化物颗粒；和形成在所述锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分上的有机多磷酸酯或有机多膦酸酯。

在一些实施方式中，有机多磷酸酯得自由以下结构式1表示的有机多磷酸酯化合物或其有机多磷酸盐，并且有机多膦酸酯得自由以下结构式2表示的有机多膦酸酯化合物或其有机多膦酸盐。

[结构式1]

[结构式2]

在以上结构式1和结构式2中，m可以是2至20的整数，R₁可以表示能够被取代基取代的C1-C10烃基，并且所述取代基可以包括卤素、氰基、羟基、磷酸基、羧基或其盐。

在一些实施方式中，在R₁中包括的烃基可以被选自由碳-碳双键、-O-、-S-、-CO-、-OCO-、-SO-、-CO-O-、-O-CO-O-、-S-CO-、-S-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-O-、-NR'-、-R'OH-、-S-S-和-SO₂-组成的组中的至少一者取代或连接，并且R'是氢或C1-C8烷基。