正电极活性物质、正电极和可再充电锂电池的制作方法

公开了正电极活性物质、包括所述正电极活性物质的正电极和可再充电锂电池。

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、智能电话等使用具有高能量密度和易便携性的可再充电锂电池作为电源。具有高能量密度的可再充电锂电池还用作用于混合动力车辆或电动车辆的驱动电源或电力储存电源。

2、已经在可再充电锂电池中使用了多种正电极活性物质。随着近来对大尺寸、高容量或高能量密度的可再充电锂电池的迅速增加的需求，需要开发可在确保稳定性且使得实现在高电压下操作(运行)的同时增加容量的正电极活性物质。

技术实现思路

1、提供包括锂镍基复合氧化物的正电极活性物质、正电极和可再充电锂电池，其具有改善容量特性、初始充电/放电效率、高温储存特性和高温循环寿命特性的包覆层。

2、在一些实施方式中，正电极活性物质包括：作为一次颗粒的团聚的二次颗粒的形式的芯颗粒，其包括锂镍基复合氧化物；以及设置在芯颗粒的表面上且含有钴、铝和钇的包覆层。

3、在一些示例实施方式中，正电极包括集流体；和在集流体上的正电极活性物质层；其中正电极活性物质层包括上述正电极活性物质。

4、在一些示例实施方式中，可再充电锂电池包括：所述正电极；负电极；和电解质。

5、根据一些示例实施方式的正电极活性物质和使用所述正电极活性物质的可再充电锂电池可表现出低的电阻、高的初始充电/放电容量和效率、优异的高温储存特性和高温循环寿命特性、以及长循环寿命特性。

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，基于100摩尔%的在所述正电极活性物质中的除锂之外的总金属，所述锂镍基复合氧化物具有大于或等于80摩尔%的镍含量。

3.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述锂镍基复合氧化物进一步包括铝，且

4.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述锂镍基复合氧化物由以下表示：

5.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中，基于100摩尔%的在所述正电极活性物质中的除锂之外的总金属，所述包覆层中的钴含量为0.1摩尔%至5.0摩尔%。

6.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中，基于100摩尔%的在所述正电极活性物质中的除锂之外的总金属，所述包覆层中的铝含量为0.1摩尔%至3.5摩尔%。

7.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中，基于100摩尔%的在所述正电极活性物质中的除锂之外的总金属，所述包覆层中的钇含量为0.1摩尔%至0.5摩尔%。

8.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中，基于100摩尔%的在所述正电极活性物质中的除锂之外的总金属，所述正电极活性物质中的钴含量对铝含量的比率为1.5至2。

9.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进一步包括在所述二次颗粒的内部部分中的所述一次颗粒的表面上的晶界包覆部，其中所述晶界包覆部包括钴和铝。

10.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述钇以岛形式在所述包覆层中。

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平均粒径d50为8 μm至25 μm。

12.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具有根据以下等式的0.9至1.2的跨度值：

13.根据权利要求1所述的正电极活性物质，其中所述包覆层的厚度为5 nm至200 nm。

14.正电极，包括：

15.根据权利要求14所述的正电极，其中所述正电极活性物质层的负载水平为10 mg/cm2至40 mg/cm2。

16.根据权利要求14所述的正电极，其中所述正电极活性物质层的密度为3.3 g/cc至3.9 g/cc。

17.可再充电锂电池，包括：