核以及呈浓度梯度的壳的粒子和上述制 备例1至8中制备的粒子时，相比于未混合的比较例，振实密度和电极密度大幅提高，并且 维持良好的C-比率。
[0070] <实施例7至12 >
[0071] 将上述制备例1中制备的整个粒子中的所有金属的浓度呈浓度梯度的粒子和上 述制备例1至8中制备的粒子如下混合，分别测量振实密度、电极密度和C-比率，结果示于 下表2。
[0072]表 2
[0073] [Table2]
[0074]
[0075]
[0076] 从上述表2可知，当混合整个粒子中的所有金属的浓度呈浓度梯度的粒子和上述 制备例1至8中制备的粒子时，相比于未混合的比较例，振实密度和电极密度大幅提高，并 且维持良好的C-比率。
[0077] <测试例 >基于大小不同粒子的混合比例测量振实密度
[0078] 如上述实施例7所不，将具有11ym粒子大小的制备例1的活性材料和具有2ym 粒子大小的制备例8的LC0粒子按表3的混合比例进行混合，并且基于各混合比例测试的 粒度分析（PSA)结果和振实密度示于图1至2和表3。
[0079]表 3
[0080] [Table3]
[0081]
[0082] <测试例 > 将呈浓度梯度的粒子相混合
[0083] 如上述实施例10所示，将具有6ym粒子大小的制备例1中制备的呈浓度梯度的 活性材料和具有14ym粒子大小的制备例1中制备的呈浓度梯度的活性材料进行混合，混 合后进行粒度分析测试和测量振实密度的变化，结果示于图3。
[0084] <实施例13至18 >
[0085] 将上述制备例2中制备的整个粒子中的Mn的浓度恒定且Ni、Co的浓度呈梯度的 粒子和上述制备例1至8中制备的粒子如下混合，分别测量振实密度、电极密度和C-比率， 结果示于下表4。
[0086] 表 4
[0087] [Table4]
[0088]
[0089] 从上述表4可知，当混合整个粒子中的Mn的浓度恒定且Ni、Co的浓度呈梯度的粒 子和上述制备例1至8中制备的粒子时，相比于未混合的比较例，振实密度和电极密度大幅 提高，并且维持良好的C-比率。
[0090] <测试例 > 将呈浓度梯度的粒子相混合
[0091] 如上述实施例16所示，将具有6ym粒子大小的制备例1中制备的呈浓度梯度的 活性材料和具有12ym粒子大小的制备例2中制备的呈浓度梯度的活性材料进行混合，混 合后进行粒度分析测试和测量振实密度的变化，结果示于图4。
[0092] <实施例19至24 >
[0093] 将上述制备例2中制备的整个粒子中的Mn、Ni、Co的浓度呈2个或更多个浓度 梯度的粒子和上述制备例1至8中制备的粒子如下混合，分别测量振实密度、电极密度和 C-比率，结果示于下表5。
[0094]表 5
[0095] [Table5]
[0096]
[0097] 从上述表5可知，当混合整个粒子中的Mn、Ni、Co的浓度呈2个或更多个浓度梯度 的粒子和上述制备例1至8中制备的粒子时，相比于未混合的比较例，振实密度和电极密度 大幅提尚，并且维持良好的C-比率。
[0098] 工业应用性
[0099] 本发明所涉及的正极活性材料通过混合大小不同的粒子的同时在混合粒子中包 括金属离子浓度呈梯度的粒子来提高C-比率特性，并且能够制备维持适当的孔隙度使振 实密度显著提高的正极活性材料。
【主权项】
1. 一种用于锂二次电池的正极活性材料，包含直径Dl的粒子Pl和直径D2的粒子P2 的混合物，其中， 所述粒子Pl和所述粒子P2中的任意一个具有： 下面式1表示的核；以及 下面式2表示的表面部分， [式 l]LialMlxlM2ylM3zlM4 w02+5 [式 2]Lia2Mlx2M2y2M3z2M4 w02+5 (在式1和式2中，]\11、]\12和]\0选自附、(：〇、]\111及其组合；]\14选自？6、恥、]\%、〇3、11、 ￥、0、〇1、211、66、5扒厶8、8&、2厂他、]\1〇、厶1、6&、8及其组合；0<&1彡1.1、0<&2彡1.1、 O彡xl彡1、0彡x2彡1、0彡yl彡1、0彡y2彡1、0彡zl彡1、0彡z2彡1、0彡w彡0? 1、 0? O 彡 S 彡 〇? 〇2、0 < xl+yl+zl 彡 1、0 < x2+y2+z2 彡 1、xl 彡 x2、yl 彡 y2 和 z2 彡 zl)。2. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，所述粒子Pl具有所 述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述Dl和所述D2为2至20 y m，满足Dl < D2〇3. 根据权利要求2所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，相对于100重量份整 个活性材料，以5至95重量份比例包含所述粒子Pl。4. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，所述粒子Pl具有所 述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述Dl和所述D2为2至20 y m，满足D2 < Dl05. 根据权利要求4所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，相对于100重量份整 个活性材料，以5至95重量份比例包含所述粒子Pl。6. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，用于锂二次电池的 正极活性材料具有所述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述核的厚度为所述 用于锂二次电池的正极活性材料整个粒子大小的10至70%，并且金属离子的浓度从所述 核至所述表面部分由所述式2表示恒定。7. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，用于锂二次电池的 正极活性材料具有所述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述核的厚度为所述 用于锂二次电池的正极活性材料整个粒子大小的10至70%，所述表面部分的厚度为所述 用于锂二次电池的正极活性材料整个粒子大小的1至5%，并且Ml的浓度、M2的浓度和M3 的浓度从所述核至所述表面部分具有连续浓度梯度。8. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，用于锂二次电池的 正极活性材料具有所述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述核以及所述表面 部分的厚度为所述用于锂二次电池的正极活性材料整个粒子大小的1至5%，并且Ml的浓 度、M2的浓度和M3的浓度从所述核至所述表面部分具有连续浓度梯度。9. 根据权利要求8所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，用于锂二次电池的 正极活性材料具有所述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述Ml和所述M2的 浓度从所述核至所述表面部分以连续浓度梯度增加，并且所述M3的浓度从所述核至所述 表面部分以连续浓度梯度减小。10. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，用于锂二次电池的 正极活性材料具有所述式1表示的核以及所述式2表示的表面部分，所述核以及所述表面 部分的厚度为所述用于锂二次电池的正极活性材料整个粒子大小的1至5%，并且Ml的浓 度从所述核至所述表面部分是恒定的，M2的浓度和M3的浓度从所述核至所述表面部分具 有连续浓度梯度。11. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，所述Ml为Co,所述 M2为Mn，所述M3为Ni。12. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，所述Ml为Mn，所述 M2为Co,所述M3为Ni。13. 根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，所述Ml为Ni，所述 M2为Co,所述M3为Mn。14. 一种电极，包括权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料。15. -种锂二次电池，包括权利要求14所述的电极。
【专利摘要】本发明涉及一种用于锂二次电池的正极活性材料，更详细地，涉及一种用于锂二次电池的通过混合包含其内具有浓度梯度的粒子并且大小彼此不同的正极活性材料来提高振实密度的正极活性材料。
【IPC分类】H01M4/505, H01M4/48, H01M10/052, H01M4/525
【公开号】CN105009333
【申请号】CN201380067749
【发明人】宣良国, 卢亨周, 尹诚晙
【申请人】汉阳大学校产学协力团, 能原材公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2013年12月26日
【公告号】EP2940761A1, US20150340686