[发明专利]锂二次电池用正极活性物质及包含该物质的锂二次电池

说明书

本发明涉及一种锂二次电池用正极活性物质及包含该物质的锂二次电池，所述锂二次电池用正极活性物质包括：芯，包含Ni含量为80mol％以上的锂镍化合物；及涂覆物质，位于所述芯的表面的至少一部分上，所述涂覆物质包含第一涂覆物和第二涂覆物，所述第一涂覆物包含第五族元素及第六族元素中的一者以上以及S，所述第二涂覆物包含B、LiOH、Lisubgt;2/subgt;COsubgt;3/subgt;及Lisubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;，所述第二涂覆物为针状物质。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池用正极活性物质及包含该物质的锂二次电池。

背景技术

最近，随着IT移动设备及小功率驱动装置(电动自行车、小型EV等)的爆炸性的需求增加以及对行驶距离为400km以上的电动汽车的需求，全世界正在积极开发具有用于驱动这些设备的高容量及高能量密度的二次电池。

为了制造这种高容量电池，需要高容量正极活性物质。作为这种高容量正极活性物质，尤其作为层状(layered)高容量正极活性物质，提出有容量最优异的LiNiO₂(275mAh/g)，但是该活性物质在充放电时易于产生结构崩溃，且因氧化数问题导致热稳定性较低，因此难以实现商用化。

因此，持续进行对高容量正极活性物质的研究。

发明内容

技术问题

一实现例提供一种电化学稳定性优异的锂二次电池用正极活性物质。

另一实现例提供一种包含所述正极活性物质的锂二次电池。

解决问题的手段

根据一实现例提供一种锂二次电池用正极活性物质，该锂二次电池用正极活性物质包括：芯，包含Ni含量为80mol％以上的锂镍化合物；及涂覆物质，位于所述芯的表面的至少一部分上，所述涂覆物质包含第一涂覆物和第二涂覆物，所述第一涂覆物包含第五族元素及第六族元素中的一者以上以及S，所述第二涂覆物包含B、LiOH、Li₂CO₃及Li₂SO₄，所述第二涂覆物为针状物质。

所述针状物质具有长轴和短轴，长轴L1和短轴L2的长度比率可满足下式1的关系。

[式1]

0.1(L2/L1)1.00

所述芯可包括二次粒子，所述二次粒子由至少一个包含锂镍化合物的一次粒子造粒而成。

所述锂镍化合物可由以下的化学式1表示。

[化学式1]

Li(Ni_1-(x+y)Co_xMn_yX_z)O₂，

(在所述化学式中，0(x+y)0.2，0≤x≤0.2，0≤y≤0.2及0≤z≤0.2，X包括Zr、Al、Ti、B、Mg、Ce、Si、Na及Zn中的至少一者)

所述第一涂覆物可位于所述一次粒子的表面的至少一部分和所述二次粒子的表面的至少一部分上。此外，所述第二涂覆物可位于所述二次粒子的表面的至少一部分上。

所述第五族元素及第六族元素中的一者以上可为V、Nb、W或其组合。

所述第五族元素及第六族元素的含量以整个所述正极活性物质为基准可为10ppm至10000ppm。

所述LiOH的含量以整个所述正极活性物质为基准可为100ppm至10000ppm。