锂二次电池的制作方法
【专利说明】裡二次电池
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2015年5月7日提交的韩国专利申请No. 2015-0063878和于2014 年6月2日提交的韩国专利申请No. 2014-0067150的优先权及权益，其公开内容通过引用 全部并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明设及裡二次电池，并且更特别地，设及具有优异的寿命特性W及在高电压/ 高溫下的充电特性的裡二次电池。
【背景技术】
[0004] 随着电子、通信和计算机工业的快速发展，便携式电子通信设备例如摄像机、手 机、笔记本电脑等得到显著地改进。因此，对作为驱动W上设备的电源的裡二次电池的需求 日渐增大。特别地，关于应用例如电动车辆、不间断电源装置、电动工具、卫星等的环保电源 的研究和开发在日本、欧洲、美国等W及韩国正在积极进展。
[0005] 当前所应用的二次电池中在20世纪90年代早期研究的裡二次电池包括由碳材料 等形成的负电极、由裡基氧化物等形成的正电极W及非水性电解质，所述负电极能够吸收 和释放裡离子，在非水性电解质中裡盐溶于适量的复合有机溶剂中。
[000引然而，随着裡二次电池的应用范围的增大，需要更长的寿命，并且随着电池容量的 增大，对在高电压下充电的需求也增大了。然而，当在高电压/高溫下对电池进行充电时， 裡离子的量大大增加，并且正极活性材料的结构的不稳定性会大大增大，并且加速了电解 质在正电极表面上的分解，从而降低了电池的寿命。用于裡二次电池的正极活性材料的传 统的裡过渡金属氧化物或复合氧化物在寿命特性和在高电压/高溫下充电上存在限制。
[0007] 为了解决上述问题，韩国专利公开No. 10-2006-0134631公开了用于裡二次电池 的具有高容量和高安全性的核-壳结构的正极活性材料及其制备方法，但是寿命特性没有 充分提高并且在高电压/高溫下的充电问题仍未得到解决。
[0008] [现有技术文献]
[0009] 现有技术文献1 :韩国专利公开No. 10-2006-0134631(公开日期为2006年12月 28日）
【发明内容】
[0010] 本发明设及提供具有优异的寿命特性和在高电压/高溫下的充电特性的裡二次 电池。
[0011] 1. 一种裡二次电池，所述裡二次电池包括：
[001引正电极；
[001引 负电极讯
[0014] 非水性电解质，
[0015] 其中所述正电极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括其中至少一种金属具 有从所述正极活性材料的中屯、至表面的连续浓度梯度的裡-金属氧化物，并且
[0016] 其中所述非水性电解质包括裡盐、多腊化合物和有机溶剂。
[0017] 2.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物包括具有从所述正极活性材 料的中屯、至表面的恒定浓度的至少一种金属。
[001引3.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物包括具有其中浓度从所述正 极活性材料的中屯、至表面增大的浓度梯度范围的第一金属W及具有其中浓度从所述正极 活性材料的中屯、至表面减小的浓度梯度范围的第二金属。
[0019] 4.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物由W下化学式1表示，并且在 所述W下化学式1中的Ml、M2和M3中的至少一种具有从所述正极活性材料的中屯、至表面 的连续浓度梯度。
[0020] [化学式1]
[0021] LixMlaM2bM3c〇y
[0022] (其中，Ml、M2 和M3 选自 Ni、Co、Mn、化、Mg、Ca、Ti、V、化、Cu、Zn、Ge、Sr、Ag、Ba、 2'、佩、]?〇、41、6曰和8，
[0023] 并且0 <X《I. 1，2《y《2. 02,0《a《1，0《b《1，0《C《I且0 < a+b+c《1。）
[0024] 5.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3中的至少一种具有其中浓度从 所述中屯、至所述表面增大的浓度梯度范围，并且其余的具有其中浓度从所述中屯、至所述表 面减小的浓度梯度范围。
[00巧]6.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3中的一种具有其中浓度从所述 中屯、至所述表面增大的浓度梯度范围，并且另一种具有其中浓度从所述中屯、至所述表面减 小的浓度梯度范围，并且其余一种具有从所述中屯、至所述表面的恒定浓度。
[002引 7.在项4的裡二次电池中，其中所述Ml、M2和M3分别为Ni、Co和Mn。
[0027] 8.在项4至项7中任一项的裡二次电池中，其中Ml为Ni,并且0.6《a《0.95 且 0. 05《b+c《0. 4。
[002引 9.在项4至项7中任一项的裡二次电池中，Ml可W为Ni,并且0. 7《a《0. 9且 0. 1《b+c《0. 3。
[0029] 10.在项1的裡二次电池中，其中所述裡-金属氧化物的初级颗粒的形状为棒状。
[0030] 11.在项1的裡二次电池中，其中所述多腊化合物包括二腊化合物、=腊化合物或 其混合物。
[0031] 12.在项1的裡二次电池中，其中所述多腊化合物包括选自W下中的至少一种： 下二腊、癸二腊、戊二腊、己二腊、1,5-二氯基戊烧、1,6-二氯基己烧、1,7-二氯基庚烧、1， 8-二氯基辛烧、1，9-二氯基壬烧、1，10-二氯基癸烧、1，12-二氯基十二烧、四甲基下二腊、 2-甲基戊二腊、2,4-二甲基戊二腊、2, 2,4,4-四甲基戊二腊、1,4-二氯基戊烧、2, 5-二甲 基-2, 5-二氯基己烧、2,6-二氯基庚烧、2, 7-二氯基辛烧、2,8-二氯基壬烧、1，6-二氯基癸 烧、1，3, 5-S氯基己烧和1，3,6-S氯基己烧。
[003引13.在项1的裡二次电池中，其中所述多腊化合物包括选自W下中的至少一种：T 二腊、戊二腊、己二腊、1，3，5-S氯基己烧和1，3，6-S氯基己烧。
[003引 14.在项I的裡二次电池中，其中基于所述非水性电解质的总量，所述多腊化合物W0.Iwt%至IOwt%被包含在所述非水性电解质中。
[0034] 15.在项1的裡二次电池中，其中基于所述非水性电解质的总量，所述多腊化合物 W0. 5wt%至7wt%被包含在所述非水性电解质中。
[003引 16.在项1的裡二次电池中，基于所述非水性电解质的总量，所述多腊化合物W Iwt%至7wt%的浓度被包含在所述非水性电解质中。
[0036] 17.在项1的裡二次电池中，其中所述充电电压为4. 3V至4. 5V。
【附图说明】
[0037] 通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方案，对本领域普通技术人员而言， 本发明的W上和其他目标、特征和优点将变得更明显，在附图中：
[0038] 图1是简要示出用于测量根据本发明的实施例的裡-金属氧化物的浓度的测量位 置的视图；
[0039] 图2是根据本发明的实施例1的裡-金属氧化物的TEM图像；W及
[0040] 图3是根据本发明的比较例1的裡-金属氧化物的TEM图像。 具体实施方案
[0041] 根据本发明，在包括正电极、负电极和非水性电解质的裡二次电池中，正电极包括 正极活性材料，正极活性材料包括其中至少一种金属具有从中屯、