[发明专利]二次电池用正极和包含其的二次电池

说明书

本发明涉及一种二次电池用正极，所述二次电池用正极包含正极活性材料层，所述正极活性材料层包含：正极活性材料，所述正极活性材料包含锂过渡金属氧化物，所述锂过渡金属氧化物含有镍、钴和锰，并且在全部过渡金属中镍的原子比为80atm％以上；和金属氧化物，所述金属氧化物包含与锂的结合电位为0.5V至4V的金属元素，并且本发明涉及一种包含所述二次电池用正极的二次电池。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年5月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0057962号的权益，其公开内容通过引用整体地并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种二次电池用正极和一种包含所述二次电池用正极的二次电池。更特别地，本发明涉及一种具有优异的热稳定性的二次电池用正极和一种包含所述二次电池用正极的二次电池。

背景技术

在最近已经出现环境问题的同时，随着对能够代替核能和化石燃料的可再生能源的兴趣增加，在可再生能源中，对具有半永久特性的二次电池的需求已经显著地增加，所述二次电池由于其可再充电性而可以被重复地使用。

在这些二次电池中，锂二次电池由于其优异的循环寿命特性和高能量密度而受到最多关注。作为锂二次电池用正极活性材料，已经开发了各种锂过渡金属氧化物，诸如LiCoO₂、LiNiO₂、LiMnO₂、LiMn₂O₄、LiFePO₄和Li(Ni_aCo_bMn_c)O₂(其中a、b、c是每种独立氧化物组成元素的原子分数，其中0a1，0b1，0c1并且a+b+c＝1，在下文中，所述氧化物被称为“NCM类锂氧化物”。在这些锂过渡金属氧化物中，最近已经积极地进行了对高Ni NCM类锂氧化物的开发，在所述高Ni NCM类锂氧化物中，镍含量已经被提高以满足高容量特性。

对于使用高Ni NCM类锂氧化物作为正极活性材料的正极，在容量实现方面有优异的效果，但是存在的局限性在于，因为随着镍含量的增加，活性材料的结构稳定性和化学稳定性劣化，所以热稳定性迅速降低。特别地，在使用了镍含量为全部过渡金属的80atm％以上的正极活性材料的情况下，这种局限性是明显的。

为了解决上述局限性，已经进行了通过用金属元素掺杂或涂覆正极活性材料来改善高Ni类正极活性材料的结构稳定性的研究，但是一直难以通过上述方法来确保足够的热稳定性。

因此，存在开发具有优异的热稳定性以及高容量的正极的需要。

现有技术文献

(专利文献1)韩国专利申请特开第10-2014-0084567号(公开日期：2014.07.07)

发明内容

技术问题

本发明的一个方面提供了一种具有优异的热稳定性的正极和一种包含所述正极的二次电池，在所述正极中，通过在正极活性材料层中包含与锂的结合电位比正极活性材料低的金属氧化物，在充放电期间，延迟了所述正极的热生成，并且瞬时热值很低。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种二次电池用正极，所述二次电池用正极包含正极活性材料层，所述正极活性材料层包含：正极活性材料，所述正极活性材料包含锂过渡金属氧化物，所述锂过渡金属氧化物含有镍、钴和锰，并且在全部过渡金属中镍的原子比为80atm％以上；和金属氧化物，所述金属氧化物包含与锂的结合电位为0.5V至4V的金属元素。