正电极活性物质及其制备方法与流程
公开了正电极活性物质及其制备方法。
背景技术：
1、便携式信息设备诸如蜂窝电话(移动电话)、膝上型计算机、智能电话等典型地使用具有高能量密度和易携带性的可再充电锂电池作为驱动电源。近来，具有高能量密度的可再充电锂电池作为用于混合动力或电动车辆的驱动电源或电力存储电源可为有利的。
2、已经研究了多种正电极活性物质以实现用于所述用途的可再充电锂电池。例如，主要使用锂镍基氧化物、锂镍锰钴复合氧化物、锂镍钴铝复合氧化物和锂钴氧化物作为正电极活性物质。例如，在其中对大尺寸、高容量或高能量密度的可再充电锂电池的需求日益增加的情况下，开发表现出期望的或改善的导电性(导电率)的正电极活性物质可为有利的。
技术实现思路
1、一些示例实施方式包括能够改善导电性的正电极活性物质和用于制备所述正电极活性物质的方法。
2、在一些示例实施方式中，正电极活性物质包括：包括锂钴基复合氧化物的芯颗粒和在芯颗粒的表面上的碳包覆层。碳包覆层包括具有2个层至50个层的层状结构的石墨烯，且通过正电极活性物质的表面的电子显微镜图像测量的石墨烯的尺寸小于约1 μm。
3、在一些示例实施方式中，正电极活性物质包括：包括锂钴基复合氧化物的芯颗粒和在芯颗粒的表面上的碳包覆层。碳包覆层包括具有2个层至50个层的层状结构的石墨烯，且基于总计100重量%的正电极活性物质，以大于或等于约0.1重量%的量包括碳包覆层的石墨烯。
4、在一些示例实施方式中，用于制备正电极活性物质的方法包括：(i)准备(制备)包括锂钴基复合氧化物的芯颗粒，(ii)将具有在约3 μm至约25 μm的范围内的平均尺寸(d50)的片状(鳞片状)石墨粉碎以制备具有小于约1 μm的平均尺寸(d50)的微粒状石墨(微粒石墨)，以及(iii)将芯颗粒和微粒状石墨干式混合(干混)以获得正电极活性物质。
5、根据一些示例实施方式的正电极活性物质可表现出低的粉末电阻和改善的导电性。另外，包括所述正电极活性物质的正电极和可再充电锂电池可具有改善的能量密度。
6、根据一些示例实施方式的用于制备正电极活性物质的方法可在使制造成本降低或最小化的同时改善在芯颗粒的表面上的碳材料的包覆良率(包覆产率，包覆率，coatingyield)，且可制备具有期望的或改善的导电性的正电极活性物质。
1.正电极活性物质，包括：
2.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯的尺寸在0.01 μm至0.6 μm的范围内。
3.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯的厚度小于或等于20 nm。
4.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯具有在0.15至0.50的范围内的在拉曼光谱中在1350 cm-1附近的峰强度id对在1580 cm-1附近的峰强度ig的比率id/ig。
5.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中基于100重量%的所述正电极活性物质的总重量，以在0.09重量%至3.0重量%的范围内的量包括所述碳包覆层的所述石墨烯。
6.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述碳包覆层的所述石墨烯源自具有通过使用激光衍射的粒度分析仪测量的小于1 μm的平均尺寸d50的微粒状石墨。
7.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述碳包覆层为连续地包围所述芯颗粒的所述表面的膜的形式。
8.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述芯颗粒包括由化学式1表示的锂钴基复合氧化物：
9.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯的所述尺寸对所述芯颗粒的平均粒径d50的比率小于0.1。
10.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述芯颗粒包括：
11.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述正电极活性物质的粉末电阻小于或等于10,000 ω·cm。
12.正电极活性物质，包括：
13.根据权利要求12所述的正电极活性物质，其中基于100重量%的所述正电极活性物质的总重量，以在0.09重量%至3.0重量%的范围内的量包括所述碳包覆层的所述石墨烯。
14.根据权利要求12所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯的尺寸小于1 μm，且所述石墨烯的厚度小于或等于20 nm。
15.根据权利要求12所述的正电极活性物质，其中所述石墨烯的尺寸对所述芯颗粒的平均粒径d50的比率小于0.1。
16.用于制备正电极活性物质的方法，所述方法包括：
17.根据权利要求16所述的用于制备正电极活性物质的方法，其中在所述制备微粒状石墨中，所述片状石墨的所述粉碎进行大于或等于50分钟的持续时间。
18.根据权利要求16所述的用于制备正电极活性物质的方法，其中：
19.根据权利要求16所述的用于制备正电极活性物质的方法，其中基于总计100重量%的所述芯颗粒和所述微粒状石墨，以在0.02重量%至3.0重量%的范围内的量混合所述微粒状石墨。
20.根据权利要求16所述的用于制备正电极活性物质的方法，其中：