用于二次电池的电极活性材料及其制造方法与流程

本技术要求于2020年8月21日提交的韩国专利申请第10-2020-0105567号的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文。本技术涉及一种电极活性材料，以及由其制造的电极和锂二次电池。

背景技术：

1、锂二次电池可充电，易于携带，功率大，因此被广泛用作驱动电动汽车、便携式电子设备和/或超小型家电设备等的高效储能和供电元件。

2、锂二次电池一般使用锂过渡金属氧化物作为正极活性材料，并可以使用例如含锂的钴氧化物如licoo2，含锂的锰氧化物如具有层状晶体结构的limno2和具有尖晶石晶体结构的limn2o4，或含锂的镍氧化物如linio2。

3、在正极活性材料中，含锂的钴氧化物如licoo2因其优异的循环特性等各种物理特性而得到了广泛应用，但由于钴的低稳定性和资源的限制，其在电动汽车等领域作为电源的大规模使用存在局限性。此外，如limno2和/或limn2o4等含锂的锰氧化物具有资源丰富和环境友好的优点，但也存在容量小、循环特性差的局限性。

4、同时，含锂的镍氧化物(如linio2)由于其在充电时表现出较高的放电容量同时成本比含锂的钴氧化物更低而受到关注。然而，存在一个问题，即含锂的镍氧化物在储存或循环过程中与电解质或类似物质发生反应，产生过量的气体。

5、因此，有人提出了一种锂过渡金属氧化物，其中一部分镍被其他过渡金属如锰和钴所取代。然而，当这种金属取代的镍基锂过渡金属氧化物作为电极活性材料而不进行表面处理等时，会与电解质发生副反应或电极活性材料的局部结构发生变化，从而使电极的稳定性问题得不到充分解决，而当引入保护层来解决这一问题时，则存在离子电导率和导电性降低、并因此性能降低的问题，

技术实现思路

1、技术问题

2、本技术的一个目的是提供一种电极活性材料，其通过在活性材料核上形成独特的导电聚合物层而具有优异的导电性和离子电导率以及优异的机械柔韧性，同时防止活性材料核心和电解质之间发生副反应，以及一种包含该电极活性材料的电极。

3、本技术的另一目的是提供一种使用所述电极活性材料和/或电极的、具有高能量密度的同时具有优异的按照充电/放电的容量保持率(寿命特性)的锂二次电池。

4、技术方案

5、在本说明书中提及的物理性质中，除非另有说明，当测量温度和/或压力影响物理性质值时，相关的物理性质是指在室温和/或常压下测量的物理性质。

6、在本技术中，术语室温是指没有升温或降温的自然温度，例如，是指在10℃至30℃范围内的任何温度，或25℃或23℃左右的温度。

7、在本技术中，术语常压是指不特别减少或增加时的压力，通常可能是1个大气压左右，如大气压。

8、本技术可涉及一种电极活性材料，例如包括活性材料核和存在于活性材料核表面的导电聚合物层。在本说明书中，导电聚合物可指具有导电性的有机聚合物，其可携带电流。

9、在本技术中，活性材料核可以包括，例如，由下式1表示的锂镍钴锰氧化物。

10、[式1]

11、lixmyo2

12、在式1中，m可以用ni1-a-bmnacob表示，其中a可以在0.05到0.4的范围内，b可以在0.05到0.4的范围内，并且1-a-b可以在0.2到0.9的范围内，x可以在0.95到1.15的范围内，并且y可以是2-x。

13、上述式1表示的锂镍钴锰氧化物中包含的li的摩尔含量与x相对应，在本说明书中，摩尔含量例如可以是指在式1中li、m和/或o之间的关系中相对确定的数值，或者在另一个例子中，它可以指在式1的m中包含的ni、mn和/或co的关系中相对确定的数值。在另一个例子中，上述式1中的x可以是0.6或更多，0.7或更多，0.8或更多，或0.9或更多，也可以是1.4或更少，1.3或更少，1.2或更少，或1.1或更少。当li的摩尔含量包含在上述范围内时，电池具有优异的功率(power)和/或容量特性等。

14、在上述式1中，ni可以对应于1-a-b的摩尔含量来包含，或者在另一个例子中，其摩尔含量可包括0.25或更多，0.30或更多，0.35或更多，0.40或更多，0.45或更多，0.50或更多，0.55或更多，0.60或更多，0.65或更多，0.70或更多，或0.75或更多，或为0.85或更少，0.80或更少，0.75或更少，0.70或更少，0.65或更少，0.60或更少，或0.55更少。此时，随着二价镍摩尔含量的增加，能够移动锂离子的电荷量也随之增加，从而可以实现高容量的锂二次电池。

15、在上述式1中，mn可以对应于a的摩尔含量来包含，或者在另一个例子中，其摩尔含量可包括0.06或更多、0.07或更多、0.08或更多、0.09或更多、0.10或更多、0.11或更多、0.12或更多、0.13或更多、0.14或更多、0.15或更多、0.16或更多、0.17或更多、0.18或更多、0.19或更多、0.20或更多、0.21或更多、0.22或更多、0.23或更多、0.24或更多、0.25或更多、0.26或更多、0.27或更多、0.28或更多、或0.29或更多，或0.39或更少、0.38或更少、0.37或更少、0.36或更少、0.35或更少、0.34或更少、0.33或更少、0.32或更少、0.31或更少、0.30或更少、0.29或更少、0.28或更少、0.27或更少、0.26或更少、0.25或更少、0.24或更少、0.23或更少、0.22或更少、0.21或更少、0.20或更少、0.19或更少、0.18或更少、0.17或更少、0.16或更少、0.15或更少、0.14或更少、0.13或更少、0.12或更少、或0.11或更少，就电极活性材料的稳定性而言，这可能是优选的。

16、在上述式1中，co可以对应于b的摩尔含量来包含，或者在另一个例子中，其摩尔含量可包括0.03或更多、0.04或更多、0.05或更多、0.06或更多、0.07或更多、0.08或更多、0.09或更多、0.10或更多、0.11或更多、0.12或更多、0.13或更多、0.14或更多、0.15或更多、0.16或更多、0.17或更多、0.18或更多、或0.19或更多，或0.39或更少、0.38或更少、0.37或更少、0.36或更少、0.35或更少、0.34或更少、0.33或更少、0.32或更少、0.31或更少、0.30或更少、0.29或更少、0.28或更少、0.27或更少、0.26或更少、0.25或更少、0.24或更少、0.23或更少、0.22或更少、0.21或更少、0.20或更少、0.19或更少、0.18或更少、0.17或更少、0.16或更少、0.15或更少、0.14或更少、0.13或更少、0.12或更少、或0.11或更少，就成本而言，这可能是优选的。

17、在本技术中，由式1表示的锂镍钴锰氧化物的平均粒径(d50)可在约3至20μm的范围内，但不限于此，并可根据镍含量等而变化。在本说明书中，平均粒径可以指，例如，当式1表示的锂镍钴锰氧化物为二次颗粒时的平均颗粒直径。这里的二次颗粒可以指，例如，通过将含有镍、钴和/或锰的化合物与锂原料源混合并煅烧该混合物而形成的一次颗粒聚集的状态下的颗粒。如果d50太小，可以增加粘合剂的使用量，如果d50太大，可以降低能量密度，因此，适当地控制锂镍钴锰氧化物的平均粒径可能是比较好的做法。

18、本技术可涉及一种电极活性材料，例如包括在这种活性材料核表面的导电聚合物层。由上述式1表示的锂镍钴锰氧化物组成的活性材料核具有以相对较低的成本实现高容量电池的优点，但可能存在诸如在电池储存或充/放电期间与电解质溶液发生副反应而生成二氧化碳气体、由此发生电池膨胀(swelling)现象、发生活性材料核的局部结构变化以及由此降低容量保持率的问题。在这方面，本发明人已经确认，通过在这样的活性材料核上形成具有下文所述特征的导电聚合物层，能够提供一种电极活性材料，其能够根据充电/放电或类似情况实现具有优异的容量特性以及优异稳定性和容量保持率的电池，从而完成本发明。另外，在为了解决上述问题而在活性材料核上形成由不导电的氧化物组成的保护层的情况下，可能存在因影响离子的移动路径等而降低导电性等电化学性能的问题，但本发明人还确认，通过引入具有优异导电性的导电聚合物，可以提供能够实现具有优异性能和稳定性的电池的电极活性材料。

19、在本技术中，导电聚合物层可以包括，例如，具有一个或多个官能团的噻吩基聚合物。

20、在本说明书中，术语噻吩基聚合物是指相对于聚合物的总聚合单元，包含约50mol％或更多、约55mol％或更多、约60mol％或更多、约65mol％或更多、约70mol％或更多、约75mol％或更多、约80mol％或更多、或约90mol％或更多的噻吩基单体的聚合单元的聚合物。噻吩基聚合物中噻吩基单体的聚合单元比例的上限没有特别限制，例如可以是约100mol％或更少，约95mol％或更少，或约90mol％或更少左右。这里，噻吩基单体的聚合单元可以用以下所述的式3、4或5的化合物为例。

21、噻吩基聚合物可以是一种共轭聚合物(conjugated polymer)。该共轭聚合物具有由单键和双键重复形成的π型共轭结构，从而显示出比现有聚合物更低的带隙能(band gapenergy)，具有优异的导电性和/或离子电导率。

22、通常，作为噻吩基聚合物，一般通过选自由3,4-乙烯二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene；edot)、烷基取代的3,4-乙烯二氧噻吩、苯基取代的3,4-乙烯二氧基噻吩、二甲基取代的3,4-乙烯二氧基噻吩、氰基联苯取代的3,4-乙烯二氧基噻吩、十四烷基取代的3,4-乙烯二氧基噻吩、二苄基取代的3,4-乙烯二氧噻吩、3,4-丙撑二氧噻吩(3,4-propylenedioxythiophene；prodot)、烷基取代的3,4-丙撑二氧噻吩、苯基取代的3,4-丙撑二氧噻吩、二甲基取代的3,4-丙撑二氧噻吩、氰基联苯取代的3,4-丙撑二氧噻吩、氰基联苯取代的3,4-丙撑二氧基噻吩、十四烷基取代的3,4-丙撑二氧基噻吩、二苄基取代的3,4-丙撑二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸和聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸构成的群组中的一种或多种单体聚合得到的共轭聚合物。

23、然而，如上所述的噻吩基单体有一个缺点，即在用于聚合噻吩基聚合物的单体混合物和/或用于在活性材料核表面形成噻吩基聚合物的组合物中，流动性和分散性降低。此外，在通过聚合上述噻吩基单体得到的噻吩基聚合物中，对活性材料核等的粘附力降低，因此在电池的制造、储存和/或使用(充电/放电)过程中存在导电聚合物层耐久性差等问题。在这方面，本发明人已经确认，通过在活性材料核的表面形成由具有预定范围内的独特官能团的噻吩基聚合物组成的导电聚合物层，可以解决上述问题。

24、在本技术中，包括在噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)中的官能团可以选自例如羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、和/或可流动官能团构成的群组。

25、在本说明书中，羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基可以各自指例如羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基本身，或者可以各自指含羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基的基团。例如，在本说明书中，含羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基的基团是指被一个或多个如羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基官能团取代的烷基、烷撑基、烷氧基、烯基、烯烃基和/或芳基等。在一个示例中，羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基分别是指包括具有1至20个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基的羧基烷基、羟基烷基、胺基烷基、硝基烷基、醚基烷基和/或羰基烷基，其中烷基或烷撑基可以是直链的、支链的或环状的，适当地可以是直链或支链的。此外，胺基可以是例如伯胺、仲胺或叔胺，但更优选伯胺，并且羰基可以包括在例如酰胺基或酰氯中。

26、本技术可通过在活性材料核的表面形成由具有上述官能团的噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)组成的导电性聚合物层而提供一种电极活性材料，其中活性材料核与电解质溶液之间的副反应得到适当控制，具有优异的机械柔韧性，同时具有优异的导电性。可以提供一种适当控制并具有优异机械柔韧性的电极活性材料。此外，通过包括这样的电极活性材料，可以提供一种能够表现出高能量密度、出色的容量保持率等的锂二次电池。

27、本技术的噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)包括诸如羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基的官能团，因此它可对活性材料核具有优异的粘附力。包括这种官能团的噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)会与活性材料核表面的氧或羟基发生化学键合，例如氢键结合，因此它可以实现对活性材料核的出色的粘附力。因此，包括对活性材料核具有极好的粘附力的含噻吩基聚合物的导电聚合物层的电极活性材料，在电池的存储和/或充电/放电等过程中，可以具有优异的机械柔韧性和耐久性。

28、本技术的噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)还包含上述的可流动官能团，由此，在用于形成噻吩基聚合物的单体混合物和/或用于在活性材料核表面形成噻吩基聚合物的组合物(以下称为噻吩基聚合物组合物)中可具有优异的流动性等，因此，从噻吩基单体到噻吩基聚合物的聚合可以以优异的效率发生，或者以优异的效率在活性材料核的表面形成聚合物基聚合物。

29、在此，只要发挥上述作用，可流动官能团的类型没有特别限制，但本发明人已确认，特别是具有一定长度或更多长度的链(chain)能有效地赋予单体混合物和/或噻吩基聚合物组合物以流动性。

30、例如，可流动官能团可以具有3个或更多碳原子的烷基、具有3个或更多碳原子的烷氧基、具有3个或更多碳原子的羰基(具有3个或更多碳原子的烷基的烷基羰基或羰基烷基)、具有3个或更多碳原子的羰氧基(具有3个或更多碳原子的烷基的羰氧基)，或下式2的官能团，并且通常可以使用具有3个或更多碳原子的烷基、具有3个或更多碳原子的烷氧基和/或下式2的官能团，但不限于此。

31、[式2]

32、

33、式2中，l1为单键或烷撑基，l2为烷撑基，r1为烷基，n为1～10范围内的数。

34、在一个示例中，作为可流动官能团的烷基(除式2中的r1外)或烷氧基可具有4个或更多、5个或更多、或6个或更多的碳原子，并且其碳数可以是20或更少、18或更少、16个或更少、14或更少、12或更少、10或更少、8或更少、6或更少、或5或更少。烷基或烷氧基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以适当地是直链的或支链的。

35、在一个示例中，式2中r1的烷基可以是具有1-20个碳原子、1-16个碳原子、1-12个碳原子、1-8个碳原子或1-4个碳原子的烷基，或者可以是甲基或乙基。烷基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以适当地是直链的或支链的。

36、在一个示例中，式2中l1和l2的烷撑基可以是具有1-20个碳原子、1-16个碳原子、1-12个碳原子、1-8个碳原子或1-4个碳原子的烷撑基，或者可以是具有2-4个碳原子的烷撑基。烷撑基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以适当地是直链的或支链的。

37、在另一个示例中，从噻吩基单体混合物或噻吩基聚合物组合物的流动性和/或分子间堆积(packing)效率的角度来看，式2中n可以是2或更多、3或更多，或者可以是9或更少、8或更少、7或更少、6或更少、或5或更少。

38、在本技术中，从确保噻吩基单体混合物或噻吩基聚合物组合物的适当的流动性和/或分散性等的角度来看，或者根据降低导电聚合物层中的堆积密度(packing density)以控制洗脱性能的恶化等的角度来看，可优选地，噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)包括适量的例如上述羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、和/或可流动官能团。

39、在本说明书中，包括适量的官能团是指例如官能团的摩尔数与噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)中硫的摩尔数(s)的比值在适当的范围内。

40、在一个示例中，选自由羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、和/或可流动官能团构成的群组中的一个或多个官能团的摩尔数(m)相对于噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)中硫的摩尔数(s)的比值(m/s)可以在约0.1至10的范围内。通过将比值(m/s)控制在这样的范围内，可以通过噻吩基单体的高效聚合适当地形成所需的噻吩基聚合物，并且由噻吩基聚合物组成的导电聚合物层具有优异的堆积密度，且对活性材料核具有优异的粘附力，因此可以实现具有优异洗脱性能、容量保持率等的电极活性材料。在另一个示例中，比值(m/s)可以是约0.2或更多，约0.3或更多，约0.4或更多，约0.5或更多，约0.6或更多，约0.7或更多，约0.8或更多，约0.9或更多，约1.0或更多，约1.1或更多，约1.2或更多，约1.3或更多，约1.4或更多，约1.5或更多，约1.6或更多，约1.7或更多，约1.8或更多，或约1.9或更多，或者可以是约9.5或更少，约9.0或更少，约8.5或更少，约8.0或更少，约7.5或更少，约7.0或更少，约6.5或更少，约6.0或更少，约5.5或更少，约5.0或更少，约4.5或更少，约4.0或更少，约3.5或更少，约3.0或更少，约2.5或更少，约2.4或更少，约2.3或更少，约2.2或更少，或约2.1或更少，但不限于此。

41、本技术的电极活性材料可以使用同时包括第一官能团和第二官能团的噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)，以便在确保噻吩基聚合物和活性材料核之间具有良好的粘附力的同时，对单体混合物具有适当的流动性。这里，第一官能团例如可以选自由上述羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基构成的群组，第二官能团例如可以是上述可流动官能团。

42、在一个示例中，可以控制噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)从而使第一官能团的摩尔数(m1)和第二官能团的摩尔数(m2)之和相对于硫的摩尔数(s)的比值((m1+m2)/s)在约0.1到10的范围内。在另一个示例中，比值((m1+m2)/s)可以是约0.2或更多，约0.3或更多，约0.4或更多，约0.5或更多，约0.6或更多，约0.7或更多，约0.8或更多，约0.9或更多，约1.0或更多，约1.1或更多，约1.2或更多，约1.3或更多，约1.4或更多，约1.5或更多，约1.6或更多，约1.7或更多，约1.8或更多，或约1.9或更多，或者可以是约9.5或更少，约9.0或更少，约8.5或更少，约8.0或更少，约7.5或更少，约7.0或更少，约6.5或更少，约6.0或更少，约5.5或更少，约5.0或更少，约4.5或更少，约4.0或更少，约3.5或更少，约3.0或更少，约2.5或更少，约2.4或更少，约2.3或更少，约2.2或更少，或约2.1或更少。

43、此外，在噻吩基聚合物(和/或噻吩基单体)中，第二官能团的摩尔数(m2)与第一官能团的摩尔数(m1)之比例如可以在约0.1至10的范围内，在另一个示例中，它可以是约0.2或更多，约0.3或更多，或约0.4或更多，或者可以是约9.5或更少，约9.0或更少，约8.5或更少，约8.0或更少，约7.5或更少，约7.0或更少，约6.5或更少，约6.0或更少，约5.5或更少，约5.0或更少，约4.5或更少，约4.0或更少，约3.5或更少，约3.0或更少，或约2.5或更少。

44、在本技术中，通过控制噻吩基聚合物中第一官能团的摩尔数(m1)和第二官能团的摩尔数(m2)之和(m1+m2)相对于硫的摩尔数(s)的比值((m1+m2)/s)和/或第二官能团的摩尔数(m2)与第一官能团的摩尔数(m1)的比值在上述范围内，噻吩基单体混合物或噻吩基聚合物组合物等具有适当的流动性，从而可以有效地进行噻吩基聚合物的聚合，导电聚合物层可以有效地在活性材料核上形成，同时噻吩基聚合物可以对活性材料核具有良好的粘附力。因此，可以提供一种电极活性材料或类似材料，其具有优异的导电性和离子电导率以及优异的机械柔韧性，同时能够防止活性材料核和电解质之间发生副反应。

45、本技术的噻吩基聚合物可以包括，例如，具有下式的聚合单元。

46、在一个示例中，噻吩基聚合物可包括下式3的聚合单元。

47、[式3]

48、

49、在式3中，l3和l4各自独立地为单键或烷撑基，r2为羧基、羟基、羟烷基、胺基、硝基、醚基、羰基、或可流动官能团，r3为氢、羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、或可流动官能团。

50、式3中的r2和/或r3可以相同或不同。式3中r2和/或r3的可流动官能团的定义与上文相同。

51、在一个示例中，式3中l3和/或l4的烷撑基各自独立地是具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷撑基。所述烷撑基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以适当的是直链或支链的。

52、式3中的羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、和/或可流动官能团各自的作用如上文所述。在本技术中，考虑到上述作用、效果等，r2和/或r3可以适当地选择。

53、在式3的聚合单元中，l3和l4中的至少一个是烷撑基，并且l3和l4中的碳原子数在2至10之间。在本说明书中，l3和l4中的碳原子数是指存在于l3中的碳原子数与存在于l4中的碳原子数之和。在另一个示例中，l3和l4中的碳原子数可以是9或更少，8或更少，7或更少，6或更少，5或更少，4或更少，或3或更少。

54、另外，在本技术中，为了使单体混合物在其中具有足够的流动性，从而可以有效地进行噻吩基聚合物的聚合，同时使噻吩基聚合物对活性材料核具有优异的粘附力，因此在噻吩基聚合物中，例如可以同时包括下式4的聚合单元和下式5的聚合单元。

55、[式4]

56、

57、在式4中，l5和l6各自独立地为单键或烷撑基，r4为羧基、羟基、胺基、硝基、醚基或羰基，r5为氢、羧基、羟基、胺基、硝基、醚基或羰基。

58、[式5]

59、

60、在式5中，l7和l8各自独立地为单键或烷撑基，r6为可流动官能团，r7为氢或可流动官能团。

61、式4中r4和/或r5可以相同或不同。羧基、羟基、胺基、硝基、醚基和/或羰基等的含量可与上文相同。

62、在一个示例中，式4中l5和/或l6的烷撑基和/或式5中l7和/或l8的烷撑基各自独立地是具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷撑基。所述烷撑基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以适当的是直链或支链的。

63、此外，式5中r6和/或r7的可流动官能团的定义可与上文相同。

64、通过使本技术的噻吩基聚合物同时包括上式4的聚合单元和上式5的聚合单元，可以最大化本技术的效果，这些聚合单元包括以下描述的比例。

65、在一个示例中，式4的聚合单元的摩尔数(m4)与式5的聚合单元的摩尔数(m5)的比值(m4/m5)在约0.1至10的范围内。在另一个示例中，比值(m4/m5)可以是约0.2或更多，约0.3或更多，或约0.4或更多，或者可以是约9.5或更少，约9.0或更少，约8.5或更少，约8.0或更少，约7。5或更少，约7.0或更少，约6.5或更少，约6.0或更少，约5.5或更少，约5.0或更少，约4.5或更少，约4.0或更少，约3.5或更少，约3.0或更少，或约2.5或更少。

66、在本技术中，通过控制比值(m4/m5)在上述范围内，单体混合物或噻吩基聚合物组合物等在其中具有适当的分散性和流动性，从而可以有效地实现噻吩基聚合物的聚合和/或导电聚合物层的形成，同时噻吩基聚合物对活性材料核具有优异的粘附力。因此，提供一种电极活性材料或类似材料，其具有优异的导电性以及优异的机械柔韧性，同时能够防止活性材料核和电解质之间发生副反应。式3的聚合单元或式4的聚合单元和式5的聚合单元以下面描述的方式进行聚合从而形成噻吩基聚合物。

67、在本技术中，噻吩基聚合物的重均分子量(mw)可以在例如约500g/mol至100,000g/mol的范围内。通过控制噻吩基聚合物的重均分子量(mw)在上述范围内，可以确保噻吩基聚合物组合物所需的导电性、分散性和流动性。在另一个示例中，噻吩基聚合物的重均分子量可以是约1000g/mol或更多，约1500g/mol或更多，约2000g/mol或更多，约2500g/mol或更多，约3000g/mol或更多，约3500g/mol或更多，约4000g/mol或更多，约4500g/mol或更多，约5000g/mol或更多，或约5500g/mol或更多，或者可以是约90000g/mol或更少，约80000g/mol或更少，约70000g/mol或更少，约60000g/mol或更少，约50000g/mol或更少，约40000g/mol或更少，约30000g/mol或更少，约25000g/mol或更少，约20000g/mol或更少，或约15000g/mol或更少，但不限于此。重均分子量可以按照下面评估例7中描述的方式进行评估。

68、本技术的噻吩基聚合物具有式3、式4和/或式5的聚合单元，其包括上文所述结构，例如，丙撑二氧基结构等，因此其氧化电位例如可在约2.0v至4.2v范围内。因此，本技术的噻吩基聚合物可通过电池的充电/放电等进行自掺杂(self-doped)。如上文所述，本技术的噻吩基聚合物可以是一种共轭(conjugation)聚合物，通过具有这种共轭结构，其可以通过π电子密度的离域(delocalization)而具有导电性。然而，未掺杂(dopping)的噻吩基聚合物等可能表现出较大的薄层电阻，例如105ω/cm2，并且相应地，由于导电性可能较低，可能需要通过掺杂工艺来控制噻吩基聚合物的导电性能。在本技术中，例如掺杂可以是自掺杂。在本说明书中，自掺杂可以发生在例如电池充电/放电过程中的电池电压高于噻吩基聚合物的氧化电位的范围内。在一个示例中，在电池的充电/放电过程中，电池的电压可以在约2.5v至4.3v之间，其中噻吩基聚合物可以在高于噻吩基聚合物的氧化电位的电压状态下被氧化。因此，薄层电阻可以降低，例如，在102ω/cm2至103ω/cm2的范围内，从而本技术的噻吩基聚合物可以表现出优异的导电性。

69、在另一个示例中，噻吩基聚合物的氧化电位可以是约2.1v或更高，约2.2v或更高，约2.3v或更高，约2.4v或更高，或约2.5v或更高，或者可以是约4.1v或更低，约4.0v或更低，约3.9v或更低，约3.8v或更低，约3.7v或更低，约3.6v或更低，约3.5v或更低，约3.4v或更低，约3.3v或更低或约3.2v或更低。氧化电位可以用已知的方式测量。

70、通过包含如上文所述的噻吩基聚合物，本技术的导电聚合物层可以适当地控制与电解质等的副反应，同时表现出优异的导电性。通过将导电聚合物层的厚度、覆盖层和/或活性材料核的重量比等设置在下述的范围内，可以进一步最大化这样的效果。

71、本技术的导电聚合物层对活性材料核的覆盖率(coverage)可以是例如约80％或更多。在本说明书中，覆盖率可以指例如导电聚合物层在活性材料核表面形成的部分的面积(d)与活性材料核的表面面积(c)的百分比((d/c)×100)。在本说明书中，导电聚合物层的形成可以指例如导电聚合物层的厚度约为1nm或更大的情况。也就是说，在本说明书中，导电聚合物层对活性材料核的覆盖率可以指例如导电聚合物层在活性材料核表面形成约1nm或更多的部分的面积(d)占活性材料核的表面积(c)的百分比((d/c)×100)。在另一个示例中，覆盖率可以是约81％或更多，约82％或更多，约83％或更多，约84％或更多，约85％或更多，约86％或更多，约87％或更多，约88％或更多，约90％或更多，约91％或更多，约92％或更多，约93％或更多，约94％或更多，约95％或更多，约96％或更多，约97％或更多，约98％或更多，或约99％或更多。其上限没有特别限制，因为覆盖率越大，就活性材料核表现出优异的导电性而不表现出与电解质的副反应等而言可能越好，但在一个示例中，其是约100％或更少，约99％或更少，约98％或更少，约97％或更少，约96％或更少，约95％或更少，约94％或更少，约93％或更少，约92％或更少，约91％或更少，约90％或更少，约89％或更少，约88％或更少，约87％或更少，或约86％或更少，但不限于此。例如，可以按照下述的评估例5的方法测量覆盖率。

72、本技术的导电聚合物层可以具有例如在约1nm到1μm的范围内的厚度。通过将导电聚合物层的厚度控制在上述范围内，可以表现出优异的导电性，同时使活性材料核不与电解质发生副反应，并防止活性材料核与电解质之间的离子流等受到干扰。在另一个示例中，导电聚合物层的厚度可以是约1.5nm或更多，2.0nm或更多，2.5nm或更多，3.0nm或更多，3.5nm或更多，4.0nm或更多，4.5nm或更多，5.0nm或更多，5.5nm或更多，或6.0nm或更多，或者可以是900nm或更少，800nm或更少，700nm或更少，600nm或更少，500nm或更少，400nm或更少，300nm或更少，200nm或更少，100nm或更少，90nm或更少，80nm或更少，70nm或更少，60nm更少，50nm或更少，40nm或更少，30nm或更少，20nm或更少，19nm或更少，18nm或更少，17nm或更少，16nm或更少，15nm或更少，14nm或更少，13nm或更少，12nm或更少，11nm或更少，10nm或更少，或9nm更少，但不限于此。例如，导电聚合物层的厚度可以按照下述的评估例5的方法测量。

73、相对于100重量份的活性材料核，本技术的导电聚合物层的重量比可以例如在约0.1至150重量份的范围内。在另一个示例中，相对于100重量份的活性材料核，导电聚合物层可以是约1重量份或更多，约2重量份或更多，约3重量份或更多，约4重量份或更多，约5重量份或更多，约6重量份或更多，约7重量份或更多，约8重量份或更多，或约9重量份或更多，也可以是约145重量份或更少，约140重量份或更少，约135重量份或更少，约130重量份或更少，约125重量份或更少，约120重量份或更少，约115重量份或更少，约110重量份或更少，或约105重量份或更少，但不限于此。这里，导电聚合物层与活性材料核的重量比可以用例如tga(热重分析，thermogravimetric analysis)来测量，其可以通过将电极活性材料从室温加热到大约800℃左右后的质量与电极活性材料的初始质量之比来计算。

74、本技术可提供一种电极活性材料，其具有优异的导电性和离子电导率以及优异的机械柔韧性，同时通过在活性材料核上形成独特的导电聚合物层以表现出如上所述的覆盖率、厚度和/或重量比等来防止活性材料核与电解质之间发生副反应。

75、在一个示例中，本技术的电极活性材料可以通过在活性材料核上适当地形成具有上述特征的导电聚合物层而具有优异的洗脱性能。在本说明书中，优异的洗脱性能可能意味着，例如，即使在将电极活性材料加入电解质并搅拌约4周后，活性材料核的主要元素如镍(ni)的洗脱量仍为400ppm或更少。在另一个示例中，镍(ni)的洗脱量可以是350ppm或更少，300ppm或更少，250ppm或更少，200ppm或更少，或150ppm或更少，因为这可能意味着洗脱量越少，活性材料核和电解液之间的副反应等能够得到更有效的控制，洗脱量的下限没有特别限制，例如，可以是1ppm或更多，10ppm或更多，或15ppm或更多。例如，可以按照下述的评估例1的方法来评估洗脱性能。

76、在一个示例中，本技术的电极活性材料可以具有优异的卷绕密度。在本说明书中，优异的卷绕密度是指例如卷绕密度约为3.00g/cc或更大。特别地，本技术的电极活性材料可通过包括具有上述特征的导电聚合物层而具有优异的机械柔韧性。在另一个示例中，其卷绕密度可以是约3.01g/cc或更多，约3.02g/cc或更多，约3.03g/cc或更多，约3.04g/cc或更多，约3.05g/cc或更多，约3.06g/cc或更多，或约3.07g/cc或更多，由于卷绕密度越高，能量密度越好等原因，卷绕密度的上限没有特别限制，但其可以是例如约10g/cc或更少，9g/cc或更少，8g/cc或更少，7g/cc或更少，6g/cc或更少，5g/cc或更少，或4g/cc或更少。卷绕密度可以按照如下所述的评估例2的方法进行评估。

77、本技术还涉及一种制造电极活性材料的方法。

78、本技术的制造电极活性材料的方法可以包括例如将噻吩基聚合物与活性材料核混合的步骤。这里，关于活性材料核和/或噻吩基聚合物，上述内容同样适用。混合步骤可包括例如将噻吩基聚合物分散在有机溶剂中以制备分散体的步骤和/或将活性材料核引入分散体的步骤。这里，有机溶剂可以是例如n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲亚砜(dimethylsulfoxide,dmso)、异丙醇(isopropyl alcohol)、丙酮(acetone)、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯或水等，其中可以使用一种或两种以上的前述混合物。特别是，本技术的噻吩基聚合物通过在预定范围内含有上述官能团，在混合步骤中可在有机溶剂中具有优异的分散性，相应地，可在活性材料核的表面均匀地形成优异的覆盖率。

79、在将噻吩基聚合物与活性材料核混合的步骤中，相对于100重量份的活性材料核，噻吩基聚合物可以包括在例如约0.005重量份至10重量份的范围内。在另一个示例中，相对于100重量份的活性材料核，噻吩基聚合物的含量可以是约0.006重量份或更多，约0.007重量份或更多，约0.008重量份或更多，或者约0.009重量份或更多，或者可以是约9重量份或更少，约8重量份或更少，约7重量份或更少，约6重量份或更少，约5重量份或更少，约4重量份或更少，约3重量份或更少，约2重量份或更少，约1重量份或更少，约0.5重量份或更少，约0.1重量份或更少，约0.09重量份或更少，约0.08重量份或更少，约0.07重量份或更少，约0.06重量份或更少，约0.05重量份或更少，约0.04重量份或更少，约0.03重量份或更少，或约0.02重量份或更少。

80、混合步骤可进一步包括例如搅拌步骤和/或干燥步骤等。就导电聚合物层对活性材料核的覆盖率、均匀性等而言，搅拌步骤在例如约10℃至80℃的温度范围内搅拌0.1小时至12小时可以是合适的，但不限于此。为了去除残留的溶剂，可以适当地进行干燥步骤，例如在约60℃至100℃的温度范围内干燥约1小时至24小时，但不限于此。考虑到所需的导电聚合物层的厚度、覆盖率等，可适当调整搅拌和/或干燥步骤。

81、本技术的制造电极活性材料的方法还可以包括例如使噻吩基单体聚合以形成噻吩基聚合物的步骤。聚合噻吩基单体的方法可包括氧化聚合、电聚合、固相聚合、气相聚合、溶液浇铸聚合或水乳液聚合等方法，其中可根据预期用途、导电性等因素选择适当的聚合方法。

82、本技术的噻吩基聚合物可通过氧化聚合方法形成。在一个示例中，制造电极活性材料的方法可以包括，例如，在氧化剂的存在下，聚合具有一个或多个选自羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、和/或可流动官能团的噻吩基单体的步骤。聚合方法可以包括，例如，使用过量的氧化剂在有机溶剂上聚合本技术的噻吩基单体的步骤。此时，考虑到噻吩基单体的溶解度等因素，可以使用有机溶剂，例如，二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃或乙腈等。这里，氧化剂可以是，例如，含有铁盐(iii)、铁盐(ii)或氯化铜(ii)的金属氧化物，具体可以是fecl3、cucl2、fecl3/h2o2、fecl3/o2、fecl3/hmno4、fecl2/f2、fecl2/h2o2、fecl2/hmno4、fecl2/f2、cucl2/h2o2或cucl2/hmno4。例如，相对于100重量份的噻吩基单体，氧化剂的含量可以是10至500重量份。在另一个示例中，相对于100重量份的噻吩基单体，氧化剂的含量可以是20重量份或更多，30重量份或更多，40重量份或更多，50重量份或更多，或60重量份或更多，或者可以是450重量份或更少，400重量份或更少，350重量份或更少，300重量份或更少，或250重量份或更少。通过将氧化剂的含量控制在上述范围内，可以方便地进行噻吩基单体的聚合。氧化聚合可以进一步包括例如去除未反应的残留物等步骤，清洗或干燥步骤等。

83、噻吩基单体可以是与上述相同的单体。本技术的电极活性材料的制造方法可以是例如使用下式6表示的噻吩基单体。

84、[式6]

85、

86、在式6中，l3和l4各自独立地为单键或烷撑基，r2为羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、或可流动官能团，r3为氢、羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、或可流动官能团，r8和r9各自独立地为氢或卤素。

87、式6中的r2和/或r3可以相同或不同。式6中r2和/或r3的可流动官能团的定义可以与上文所述相同。

88、在一个示例中，式6中l3和/或l4的烷撑基各自独立地是具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷撑基。所述烷撑基可以是直链的、支链的或环状的，并且可以是适当的直链或支链的。

89、式6中各个羧基、羟基、胺基、硝基、醚基、羰基、和/或可流动官能团的作用如上文所述。在本技术中，考虑到上述作用、效果等，r2和/或r3可以适当地选择。

90、式6的r8和r9各自独立地是氢或卤素。

91、本技术可提供一种电极活性材料，其具有优异的导电性和离子电导率以及优异的机械柔韧性，同时通过使用上式6表示的噻吩基单体来聚合噻吩基聚合物，并在活性材料核的表面形成包含噻吩基聚合物的导电聚合物层，从而防止活性材料核与电解质之间发生副反应。

92、本技术还可以涉及例如包括集电器和形成在集电器一侧的电极活性材料层的电极。

93、在本技术中，集电器没有特别的限制，只要它具有导电性而不引起电池的化学变化即可，例如，可以使用铝、铜、不锈钢、镍、钛、炭黑(backed carbon)等，以及用碳、镍、钛、银等对铝或不锈钢表面进行表面处理得到的类似材料。

94、集电器通常可以有3至500μm的厚度，还可以通过在集电器的表面形成细小的不规则来增加电极活性材料层等之间的粘附力。例如，集电器可以采用薄膜、片材、箔、网、多孔体、泡沫、无纺布体等各种形式。

95、电极活性材料层可以包括，例如，电极活性材料、导电材料和/或粘合剂。

96、导电材料用于赋予电极以导电性，在这里，只要它具有电子电导率而不引起电极活性材料的化学变化，就可以不受任何特别限制地使用。在本技术中，导电材料可以是，例如，石墨，如天然石墨或人造石墨；碳基物质，如炭黑、乙炔黑、科琴黑、乙炔炭黑、timrex、槽法炭黑、炉黑、灯黑、summer black和碳纤维；金属粉末或金属纤维，如铜、镍、铝和银；导电晶须，如氧化锌和钛酸钾；导电金属氧化物，如氧化钛；或导电聚合物，如聚苯衍生物等；也可使用一种或两种以上的上述混合物。

97、例如，相对于100重量份的电极活性材料，导电材料可以包括在约0.005至5重量份的范围内。通过在上述重量份数中包含导电材料，本技术提供一种制造电极活性材料的方法，该方法可以赋予电极等以足够的导电性，并且可以相应地通过形成连接到集电器等的导电路径来抑制电池电阻的增加，同时它可以实现具有优异容量的电池。在另一个示例中，相对于100重量份的电极活性材料而言，导电材料的含量可以是约0.006重量份或更多、约0.007重量份或更多、约0.008重量份或更多、约0.009重量份或更多、约0.010重量份或更多、约0.011重量份或更多、或约0.013重量份或更多，或者可以为约4.5重量份或更少，约4重量份或更少，约3.5重量份或更少，约2.5重量份或更少，或约1.5重量份或更少。

98、粘合剂的使用没有特别的限制，只要其有助于改善电极活性材料颗粒之间的附着和/或电极活性材料与集电体之间的粘附力即可。在本技术中，粘合剂可以是，例如，聚偏氟乙烯(pvdf)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(pvdf-co-hfp)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、羧甲基纤维素(cmc)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯-二烯聚合物(epdm)、磺化-epdm、苯乙烯-丁二烯橡胶(sbr)、氟橡胶或其各种共聚物等，以及上述两种或两种以上的混合物都可以使用。

99、例如，相对于100重量份的电极活性材料而言，粘合剂可包括在约0.005至5重量份的范围内。本技术通过在上述重量份数中包含粘合剂，可以确保电极活性材料和电极集电器之间的粘附力达到所需水平。在另一个示例中，相对于100重量份的电极活性材料而言，粘合剂的含量可以是约0.006重量份或更多，约0.007重量份或更多，约0.008重量份或更多，约0.009重量份或更多，约0.010重量份或更多，约0.011重量份或更多，或约0.013重量份或更多，或者可以为约4.5重量份或更少，约4重量份或更少，约3.5重量份或更少，约2.5重量份或更少，或约1.5重量份或更少。

100、本技术的电极活性材料层可以根据常规的电极制造方法来制造。例如，电极活性材料层可以通过以下步骤制造：将用于形成电极活性材料的组合物涂覆在集电器上，该组合物包括如下所述的溶剂与电极活性材料、导电材料和/或粘合剂，然后进行干燥和/或轧制。这里，电极活性材料、导电材料和/或粘合剂的含量可以与上文所述的相同。

101、溶剂是相关技术领域常用的溶剂，例如可以是n-甲基吡咯烷酮(nmp)、二甲亚砜(dimethyl sulfoxide,dmso)、异丙醇(isopropyl alcohol)、丙酮(acetone)或水等，可以使用上述的一种或两种以上混合的溶剂。考虑到电极活性材料层的涂层厚度、生产收率等因素，只要所使用的溶剂的含量达到导电材料和/或粘合剂被溶解或分散的程度，并使其在应用于后续电极生产时具有良好的厚度均匀性的粘度，溶剂的含量就没有特别限制。

102、在将该组合物施加于集电器上形成电极活性材料后，可通过干燥过程在集电器上形成电极活性材料层。

103、例如，施加过程是指在提供具有适当张力的集电器的同时，通过涂布头在集电器上以预定的模式和/或恒定的厚度施加用于形成电极活性材料的组合物的过程，并且干燥过程是指去除应用于集电器上的电极活性材料组合物中所含的溶剂和/或水分等的过程。在本技术中，干燥过程可以在相关领域中通常应用的条件下进行。干燥过程可根据目的等调整，例如可在低于130℃的温度下进行，但不限于此。

104、本技术除了在集电器上形成电极活性材料层的步骤外，还可以进一步包括密度(厚度)测量过程等，其中密度(厚度)测量过程可以是确认组合物是否已按所需量施用的过程。

105、考虑到电极活性材料层所需的孔隙率或所要实现的电池的容量等，可以在调整用于形成电极活性材料的组合物的负载量和/或滚压后的厚度(例如，压制间隙)等的同时进行滚压步骤。从确保能量密度或集电器和电极活性材料层之间的粘附性的角度出发，在执行滚压步骤后，电极活性材料层的孔隙率可以是约35％或更少，在另一个示例中，考虑到诸如控制集电器的破损等方面，其可以是约29％或更少，约28％或更少，约27％或更少，或约26％或更少，并且可以是约5％或更多，约10％或更多，约15％或更多，或约20％或更多。

106、本技术还涉及包括电极的电化学元件。例如，该电化学元件可以是电池或电容器(capacitor)等，更具体地说，其可以是锂二次电池。

107、在本技术中，例如，锂二次电池可以包括正极、面对正极设置的负极、隔板和/或插设于正极和负极之间的电解质等，其中上述电极可以包括或用作正极。此外，锂二次电池还可以进一步包括用于容纳正极、负极、隔板等电极组件的电池容器和/或用于密封电池容器的密封部件等。

108、在本技术中，例如，负极可以包括负极集电器和形成在负极集电器上的负极活性材料层。

109、负极集电器没有特别的限制，只要它具有高导电性而不引起电池的化学变化即可，例如可以是铜、不锈钢、铝、镍、钛、炭黑、被碳、镍、钛、银等表面处理的铜或不锈钢、铝镉合金，等等。

110、负极集电器通常可具有3μm至500μm的厚度，并且与上文所述集电器类似，也可通过在集电器表面形成细小的不规则形状来加强其与负极活性材料等的粘附力。负极集电器可以采用各种形式，例如，薄膜、薄片、箔、网、多孔体、泡沫、无纺布体等。

111、负极活性材料层可以选择性地包括与负极活性材料组合使用的粘合剂和/或导电材料。

112、作为负极活性材料，可以优选使用具有低标准电极电位、与锂离子发生反应时结构变化小、与锂离子的反应可逆性好，同时能够可逆地插入和解吸锂的材料，例如可以是碳质材料，如人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维和无定形碳；能够与锂合金化的金属化合物，如si、al、sn、pb、zn、bi、in、mg、ga、cd、si合金、sn合金或al合金；能够掺杂和去掺杂锂的金属氧化物，如sioβ(0<β<2)、sno2、氧化钒和锂氧化钒；或由金属化合物和碳质材料组成的复合材料，如si-c复合材料或sn-c复合材料等，其中可以使用其中的任何一种或两种以上的混合物。另外，在另一个示例中，作为负极活性材料，可使用金属锂薄膜；诸如低晶碳和高晶碳等的碳材料等，其中低晶碳可举例为无定形、片状、鳞片状、球形或纤维形的天然或人造石墨、凝析石墨(kish graphite)、热解炭(pyrolytic carbon)、中相沥青基碳纤维(mesophase pitch based carbon fiber)、中碳微珠(meso-carbon microbeads)、诸如中相沥青(mesophase pitches)的高温煅烧碳(baked carbon)、和石油或煤焦油沥青衍生焦炭(petroleum or coal tar pitch derived cokes)等。

113、作为粘合剂和/或导电材料，如上所述的可被引入电极活性材料层中的粘合剂和/或导电材料可同样应用。

114、在本技术的锂二次电池中，隔板是一种微孔聚合物薄膜，其孔径为数纳米至数微米，可将负极和正极分开，并为锂离子提供通道。该隔板只要在锂二次电池通常作为隔板，就可以不受任何特别限制地使用，特别是，该隔板对电解质的离子移动具有较低的阻力以及具有优异的电解质含水量能力。例如，隔板可以是由聚烯烃基聚合物如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物制成的多孔聚合物薄膜，或由其两层组成的层压结构等，也可以是由高熔点玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等制成的常规多孔无纺布，并且在另一个示例中，包括陶瓷成分或聚合物材料的涂层隔板也可用于确保耐热性或机械强度。例如，隔板的厚度可以在1μm至100μm的范围内。在另一个示例中，隔板的厚度可以是2μm或更多、3μm或更多、4μm或更多、5μm或更多、6μm或更多、7μm或更多、8μm或更多、9μm或更多、10μm或更多、11μm或更多、12μm或更多、13μm或更多、14μm或更多、15μm或更多、16μm或更多、17μm或更多、18μm或更多、或19μm或更多，或者可以是90μm或更少、80μm或更少、70μm或更少、60μm或更少、50μm或更少、40μm或更少、或30μm或更少。

115、在本技术中，例如，电解质可以是有机液体电解质、无机液体电解质、固体聚合物电解质、凝胶聚合物电解质、固体无机电解质、熔融无机电解质等，其可以在制造锂二次电池时使用，但不限于此。

116、例如，电解质可以包括有机溶剂和/或锂盐。有机溶剂的使用不受任何特别限制，只要它能作为参与电池电化学反应的离子移动的媒介即可。具体来说，作为有机溶剂，可以使用酯类溶剂如乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、γ-丁内酯(y-butyrolactone)或ε-己内酯(e-caprolactone)；醚类溶剂如二丁醚(dibutyl ether)或四氢呋喃(tetrahydrofuran)；酮类溶剂如环己酮(cyclohexanone)；芳香烃类溶剂如苯(benzene)或氟苯(fluorobenzene)；碳酸酯类溶剂如碳酸二甲酯(dimethylcarbonate,dmc)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate,dec)、碳酸甲乙酯(methylethylcarbonate,mec)、碳酸乙甲酯(ethylmethylcarbonate,emc)、碳酸乙烯酯(ethylene carbonate,ec)或碳酸丙烯酯(propylene carbonate,pc)；醇基溶剂如乙醇或异丙醇；腈类如r-cn(r是c2-c20直链、支链或环状烃基，其可包含双键芳环或醚键)；酰胺类如二甲基甲酰胺；二氧戊环如1,3-二氧戊环；或环丁砜(sulfolane)等。其中，优选以碳酸酯类溶剂作为电解质，更优选能够提高电池的充电/放电性能的具有高离子电导率和高介电常数的环状碳酸酯(例如碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯等)和低粘度的直链碳酸酯类化合物(例如碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯等)的混合物。在这种情况下，就电解质的性能而言，环状碳酸酯和链状碳酸酯以约1:1至约1:9的体积比混合使用可能是优选的。

117、锂盐可以不受特别限制地使用，只要它是在锂二次电池中能够提供锂离子的化合物即可。例如，锂盐可以是lipf6、liclo4、liasf6、libf4、lisbf6、lialo4、lialcl4、licf3so3、lic4f9so3、lin(c2f5so3)2、lin(c2f5so2)2、lin(cf3so2)2、licl、lii或lib(c2o4)2等等。锂盐优选在0.1至2.0m的浓度范围内使用。当锂盐的浓度在上述范围内时，电解质可通过具有适当的导电性和/或粘度等表现出优异的电解质性能，并且锂离子的移动是有效的。

118、除上述成分外，例如，电解质进一步包括一种或多种卤代烯烃碳酸酯类化合物的添加剂，如二氟碳酸乙烯酯、吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环醚、乙二胺、甘醇二甲醚(glyme)、六磷酸三酰胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亚胺染料、n-取代的噁唑烷酮、n,n-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、铵盐、吡咯、2-甲氧基乙醇或三氯化铝等，以改善电池寿命特性、抑制电池容量下降、提高电池放电能力等。在这种情况下，相对于电解质的总重量，添加剂可以包括在约0.1至5重量％的范围内。

119、如上所述，根据本发明，包括电极活性材料和/或电极的锂二次电池根据充电/放电还可以具有优异的容量保持率(寿命特性)，同时具有较高的能量密度。

120、在一个示例中，锂二次电池可以具有例如约150mah/g或更大的初始容量。特别是，本技术可以提供一种锂二次电池，通过在活性材料核的表面形成上文所述的独特的导电聚合物层，即使在电池被长期使用的情况下也能保持优异的容量，同时具有较大的初始容量。例如，初始容量可以采用与如下的评估例3相同的方法来测量。

121、在一个示例中，例如，锂二次电池可以有约30％或更大的容量保持率(cycleretention)。特别是，本技术的锂二次电池可以防止活性材料核和电解质之间的副反应，由于电极活性材料包括含有上述独特的噻吩基聚合物的导电聚合物层，因此可以保证上述的优异的容量保持率。在本说明书中，例如，容量保持率是指充电/放电30次后，通过最后一次放电时的放电时间，将电池容量测量值除以初始容量得到的数值，其中重复30次，在cc(恒流，constant current)/cv(恒压，constant voltage)方法下以1.0c对电池充电，使最终充电电压在45℃时成为4.3v，然后在cc(恒流，constant current)方法下以1.0c进行放电，使最终放电电压成为2.5v(1.0c/1.0c)。在另一个示例中，容量保持率可以是约35％或更多，约40％或更多，约45％或更多，约50％或更多，或约55％或更多，容量保持率越高，意味着电池寿命等越好，因此，容量保持率的上限没有特别限制，但可以是，例如，约100％或更少，或约95％或更少。

122、由于本技术的锂二次电池表现出优异的功率特性、容量保持率、优异的放电能力和/或优异的高温存储稳定性等，因此它可能在诸如移动电话、笔记本电脑和数码相机等便携式设备以及诸如混合动力电动汽车(hybrid electric vehicle,hev)和电动汽车(electric vehicle,ev)等电动汽车领域中应用。此外，本发明还可以提供一种电池模块，包括作为单元电池的锂二次电池，以及包括该电池的电池组。该电池模块或电池组可作为动力工具(power tool)的任何一个或多个中型和大型设备的电源；电动汽车，包括电动汽车(electric vehicle,ev)、混合动力电动汽车和/或插电式混合动力电动汽车(plug-inhybrid electric vehicle,phev)；或用于电力存储系统。

123、有益效果

124、本技术可提供一种电极活性材料，其通过在活性材料核上形成独特的导电聚合物层而具有优异的导电性和离子电导率以及优异的机械柔韧性，同时防止活性材料核与电解质之间发生副反应，以及一种包括该电极活性材料的电极。因此，其可提供一种在具有高能量密度的同时具有优异的按照充电/放电的容量保持率(寿命特性)的锂二次电池。