[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性物质及其制备方法和包括其的可再充电锂电池

说明书

公开了一种用于可再充电锂电池的正极活性物质、制备用于可再充电锂电池的正极活性物质的方法以及包括所述正极活性物质的可再充电锂电池，所述用于可再充电锂电池的正极活性物质包括具有层状晶体结构的镍基锂金属氧化物和选择性地设置在镍基锂金属氧化物的(003)晶面上的包括锂‑金属氧化物的涂层，其中，所述正极活性物质包括至少一种二级粒子，该二级粒子包括两种或更多种初级粒子的聚集体。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2019-0049393、于2019年5月17日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2019-0058373和于2020年3月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2020-0039300的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于可再充电锂电池的正极活性物质及其制备方法，以及包括该正极活性物质的可再充电锂电池。

背景技术

由于高电压和高能量密度，可再充电锂电池用在各种应用中。例如，电动汽车需要具有改善的放电容量和寿命特性的锂可再充电电池，因为它们可以在高温下工作，应该充大量的电或者放大量的电，并且必须长期使用。

作为锂可再充电电池的正极活性物质，镍基锂金属氧化物由于其改善的容量特性，已经被广泛用作正极活性物质。然而，由于与电解质溶液的副反应，镍基锂金属氧化物可能表现出劣化的电池单元特性，因此需要改善。

发明内容

实施方式提供易于嵌入/脱嵌锂离子并提供改善的功率输出特性的正极活性物质。

另一个实施方式提供制备正极活性物质的方法。

另一个实施方式提供可再充电锂电池，其通过使用包括该正极活性物质的正电极而具有改善的功率输出特性。

实施方式提供用于可再充电锂电池的正极活性物质，其包括具有层状晶体结构的镍基锂金属氧化物和选择性地设置在镍基锂金属氧化物的(003)晶面上的包括锂-金属氧化物的涂层，其中，该正极活性物质包括至少一种二级粒子，该二级粒子包括两种或更多种初级粒子的聚集体。

锂-金属氧化物可以具有单斜晶系的C2/c空间群晶体结构。

镍基锂金属氧化物的(003)面与锂-金属氧化物的(00l)面(l为1、2或3)之间的晶格失配率可以小于或等于约15％。

锂-金属氧化物可以包括由化学式1表示的化合物、由化学式2表示的化合物或其组合。

[化学式1]

Li₂MO₃

[化学式2]

Li₈MO₆

在化学式1和化学式2中，

M为具有4的氧化数的金属。