作为用于可再充电锂离子电池的正电极活性材料的锂镍锰钴复合氧化物
1.技术领域和
背景技术:
2.本发明涉及一种用于锂离子二次电池(lib)的锂镍(锰)钴基氧化物正电极活性材料粉末,该锂离子二次电池(lib)适用于电动汽车(ev)和混合动力电动汽车(hev)应用,该正电极活性材料粉末包含锂过渡金属基氧化物粒子,该粒子具有芯,芯的顶部上设置有表面层。该粒子包含以下元素:li、金属m'和氧,其中金属m'具有式:m'=(nizmnyco
x
)
1-kak
,其中a为掺杂物,0.50≤z≤0.89,0.05≤y≤0.25,0.05≤x≤0.25,x+y+z+k=1,并且k≤0.01。
3.正活性材料被定义为在正电极中具有电化学活性的材料。对于活性材料,必须理解材料在预定时间段内经受电压变化时能够捕获和释放li离子。
4.具体地,本发明涉及一种高镍(锰)钴基氧化物正电极活性材料(下文称为“hn(m)c化合物”),即,其中ni与m'的原子比至少为50.0at%的hn(m)c化合物。
5.在本发明的框架中,at%表示原子百分比。浓度的给定元素表达中的at%或“原子百分比”意指要求保护的化合物中所有原子的百分之多少是所述元素的原子。
6.通过应用以下公式:材料中第一元素e的重量百分比(wt%)(e
wt1
)可转换为所述材料中所述第一元素e的给定原子百分比(at%)(e
at1
),其中e
at1
与e
aw1
的乘积除以材料中其他元素的e
ati
×eawi
之和,e
aw1
为第一元素e的原子量(或分子量)。n为整数,表示包含在材料中的不同元素的数量。
7.随着ev和hev的发展,产生了对符合此类应用条件的锂离子电池的需求,并且因为hn(m)c化合物具有相对低廉的成本(相对于锂钴氧化物化合物等替代物而言)和较高的容量,人们越来越多地探索hn(m)c化合物作为固态候选材料用作lib的正电极活性材料。
8.虽然hn(m)c化合物因上述优点而具有良好应用前景,但也存在ni原子含量高于50.0%时循环稳定性下降等缺点。
9.因此,目前需要获得具有足够高的首次放电容量(即,至少175mah/g)和循环寿命(即,在25℃下至少1900次循环,直到lib达到大约80%的保留容量)同时在至少4.0v的工作电压下保持必要的低衰减率qf1c(即
声明:
“作为用于可再充电锂离子电池的正电极活性材料的锂镍锰钴复合氧化物的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)