2表示的化合物之 〇
[0065] 化学式2
[0066] LiA bXbD' 2(0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5) ;LiA bXb02 CD' c(0. 90 彡 a 彡 1. 8， 0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05) Ι?Λ bXb02 CD' c (0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05) ;LiaE2 bXb04cD' c(0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05) liaNi! b cCobXcD' α (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5， 0 彡 c 彡 0·5,0〈α 彡 2) ;LiaNilbcCobXc02 αΤ'α (0.90 彡 a 彡 1·8,0 彡 b 彡 0·5,0 彡 c 彡 0.05， 0〈α〈2) ;LiaNilbcCobXc02 αΤ' 2(0·90 彡 a 彡 1·8,0 彡 b 彡 0·5,0 彡 c 彡 0·05,0〈α〈2); LiaNi! b cMnbXcD' α (0· 90 彡 a 彡 1· 8,0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05,0〈 α 彡 2) liaNi! b c MnbXc02 αΤ' α (0· 90$ a < 1. 8,0< b < 0· 5,0< c < 0· 05,0〈α〈2) b cMnbXc02 αΤ ' 2(0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05,0〈α〈2) ;LiaNibEcGd02(0 . 90 彡 a 彡 1· 8， 0 彡 b 彡 0·9,0 彡 c 彡 0·5,0·001 彡 d 彡 0.1) ;LiaNibCocMndGe0 2(0 . 90 彡 a 彡 1.8， 0彡b彡0·9,0彡 c彡0·5,0彡 d彡0·5,0·001 彡e彡0.1) liaNi! bGb02 (0· 90 彡 a 彡 1· 8， 0· 001 彡 b 彡 0· 1) ;LiaC〇1 bGb02 (0. 90 彡 a 彡 1· 8,0· 001 彡 b 彡 0· 1); LiaMnlbGb02(0.90 彡 a 彡 1·8,0·001 彡 b 彡 0.1) ;LiaMn2bGb04(0.90 彡 a 彡 1.8， 0.001 彡 b 彡 0.1) ;LiaMnlgGgP04(0 . 90 彡 a 彡 1·8,0 彡 g 彡 0.5) ;Q02;QS2;LiQS2;V 205;LiV205；LiZ02；LiNiV04；Li (3 f)J2 (P〇4) 3 (〇 f 2) ；Li(3 f)Fe2(P04)3(0 ^ f ^ 2)；和 LiaFeP04(0 . 90 彡 a 彡 1. 8)。
[0067] 在以上化学式2中，A选自Ni、Co、Mn、及其组合，X选自Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、 Sr、V、稀土元素、及其组合，D'选自0、F、S、P、及其组合；E选自Co、Mn、及其组合，Τ'选自 F、S、P、及其组合，G 选自 41、0、]?11、？6、]\%、1^、〇6、3厂￥、及其组合，〇选自11、]\1〇、]\111、及其 组合，Z选自Cr、V、Fe、Sc、Y、及其组合；和J选自V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、及其组合。
[0068] 所述芯化合物可为 LiaC〇1 bGb02(0 . 90 彡 a 彡 1· 8,0· 001 彡 b 彡 0· 1); LiJMn! bGb02(0 . 90 彡 a 彡 1· 8,0· 001 彡 b 彡 0· 1)或 LiaNibCocMndGe0 2(0· 90 彡 a 彡 1· 8， 0彡b彡0· 9,0彡c彡0· 5,0彡d彡0· 5,0· 001彡e彡0· 1)。G-掺杂的化合物具有比没有 用G掺杂的化合物更优异的电子传导性。
[0069] 为了改善芯化合物的电化学特性，在现有技术中，可使用Al、Ti、Mg或Sn元素的氧 化物、氢氧化物、羟基氧化物、碳酸氧盐或羟基碳酸盐化合物等。然而，附着到所述芯化合物 的表面的以上化学式1的高度离子传导性的陶瓷化合物可比用以上化合物包覆芯更加改 善可再充电锂电池在高电压下的稳定性。
[0070] 由以上化学式1表示的高度离子传导性的陶瓷化合物可以层和/或岛的形式附着 到所述芯。岛形状意味着所述高度离子传导性的陶瓷化合物不连续地存在于所述芯的表面 处。
[0071] 当所述高度离子传导性的陶瓷化合物以层的形式附着在所述芯的表面上时，其厚 度可为约l〇〇nm至约150nm。当包覆层的厚度在所述范围内时，可在改善电化学特性的同时 有效地抑制所述芯和电解质之间的副反应。
[0072] 当所述高度离子传导性的陶瓷化合物以岛形状附着到所述芯时，所述高度离子传 导性的陶瓷化合物的尺寸（平均粒径，D50)可为约0.01 μ m至约5 μ m。当所述高度离子传 导性的陶瓷化合物的尺寸（平均粒径，D50)在所述范围内时，所述芯可以最佳的密度被围 绕。
[0073] 当根据一种实施方式的正极活性物质包含所述芯和位于所述芯的表面处的Li3P0 4基体、以及位于所述基体中的所述高度离子传导性的陶瓷化合物粒子时，所述高度离子传 导性的陶瓷化合物的尺寸（平均粒径，D50)可为约0. 01 μ m至约0. 05 μ m。
[0074] 在以上用于可再充电锂电池的正极活性物质中，可以约96重量％至约99. 9重 量％的量包含所述芯粒子，和可以约0. 1重量％至约4重量％的量包含所述高度离子传导 性的陶瓷化合物。另外，在以上用于可再充电锂电池的正极活性物质中，可以约97重量％ 至约99重量％的量包含所述芯粒子，和可以约1重量％至约3重量％的量包含所述高度离 子传导性的陶瓷化合物。在所述范围内，使用所述活性物质的可再充电锂电池的放电容量 更加改善。
[0075] 根据以上示例性实施方式的正极活性物质包含位于能够可逆地嵌入和脱嵌锂的 化合物的表面处的所述高度离子传导性的陶瓷化合物，所述能够可逆地嵌入和脱嵌锂的化 合物可防止与可再充电锂电池的电解质的直接接触，和抑制在高温/高电压下的副反应。 因此，可确保电池系统的稳定性。
[0076] 使用根据示例性实施方式的正极活性物质的可再充电锂电池具有改善的高倍率 特性和电池效率。
[0077] 在下文中，描述制备根据示例性实施方式的用于可再充电电池的正极活性物质的 方法。
[0078] 首先，将M(I)原材料、Li原材料、磷酸盐原材料和M(II)原材料在溶剂中混合以 制备第一混合物。在本文中，可进一步添加 Si原材料。可根据预期的化学式1的化合物的 组成适当地调节混合比率。
[0079] 混合过程可通过如下进行：将M(I)原材料、Li原材料、磷酸盐原材料和M(II)原 材料在溶剂中混合，或者取决于原材料和溶剂的种类如下划分所述过程。当将材料都混合 在一起时，溶剂可为第一和第二溶剂的混合溶剂。可根据溶剂调节原材料的种类，这在本领 域中可被容易地理解。
[0080] 所述混合过程可通过如下进行：将包含在第一溶剂中的M(I)原材料的第一液体 和包含在第二溶剂中的Li原材料和磷酸盐原材料的第二液体混合，和添加 M(II)原材料。 为了增加第一液体的溶解度，可在热板上进行所述过程。
[0081] 第一溶剂可为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、或其组合，和所述第二溶剂可为 水。
[0082] Li原材料可为Li2C03、LiN03、Li3P0 4等。Μ⑴原材料可为M(I)的氧化物、磷酸盐、 硝酸盐、烃氧基化物（醇盐）等，但不限于此。在M(I)为A1的情况中，A1原材料的实例可 为八120331?0431(勵3)3.9!1 20等。1(11)原材料可为1(11)的氧化物、磷酸盐、硝酸盐、烃 氧基化物等，但不限于此。在M(II)为Ti的情况中，Ti原材料的实例可为Ti02、TiP20 7、丙 醇钛或丁醇钛。磷酸盐原材料可为（ΝΗ4)2ΗΡ04、ΝΗ4Η 2Ρ04、1^孑04等。当进一步使用Si原材 料时，Si原材料的实例可为Si氧化物、烃氧基化物、氢氧化物等，但不限于此。
[0083] 通过所述过程，制备溶胶-凝胶型复合物，和所述复合物可在随后的过程中被转 化成由化学式1表示的高度离子传导性化合物。
[0084] 这样，在溶剂中即使用液体方法制备包覆材料，且因此其具有最终产物的结构均 匀性、均匀的尺寸、再现性、或包覆均匀性，并具有经济优点。
[0085] 随后，将作为能够嵌入和脱嵌锂的化合物的所述芯化合物和所述溶胶-凝胶型 复合物混合。所述混合过程可为任何过程，例如球磨方法，只要将所述芯化合物和所述溶 胶-凝胶型复合物均勾地混合。所述球磨方法可使用具有约0. 3mm至约10mm直径的氧化 锆球进行，但不限于此。所述球的尺寸和形状没有限制，只要其不限制本公开内容的效果。 所述混合过程可以约50rpm至约200rpm进行。所述混合过程可进行约1小时至约48小 时，且所述混合过程可根据速率、球的尺寸和使用量进行调节，和可在合适的时间内进行调 节以均匀地混合。
[0086] 随后，将混合物干燥并将经干燥的产物热处理。所述热处理过程可以约0. 1°C /分 钟至约3°C /分钟的升温速率在约650°C至约950°C下进行。在所述热处理过程之后，可将 其保持在一定温度最大4小时，和任选地可跳过该温度保持过程。
[0087] 通过将经热处理的产物冷却，制备包含附着在芯的表面上的高度离子传导性的陶 瓷化合物的正极活性物质。所述冷却过程可通过如下进行：自然冷却，或替代地使用冷却设 备以约2. 2°C /分钟至约3. 3°C /分钟的速率冷却直至约25°C至约300°C、然后在低于以上 温度下自然冷却。
[0088] 在所述热处理之后，可进行通常的筛分过程以获得具有合乎需要的直径的正极活 性物质。
[0089] 根据另一实施方式，可再充电锂电池包括正极、负极和电解质。
[0090] 所述正极包括根据一种实施方式的正极活性物质，和特别地包括集流体以及在所 述集流体上形成并且包括所述正极活性物质的正极活性物质层。
[0091] 在所述正极活性物质层中，所述正极活性物质的量可为约90重量％至约98重 量％，基于所述正极活性物质层的总重量。
[0092] 所述正极活性物质层包括粘合剂和导电材料。这里，所述粘合剂和导电材料的各 自的量可为约1重量％至约5重量％，基于所述正极活性物质层的总重量。
[0093] 所述粘合剂改善正极活性物质粒子对彼此和对集流体的粘结性质。所述粘合剂的 实例可为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化聚氯乙 烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚 乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸酯化的（丙烯酸类改性的）丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙等，但 不限于此。
[0094] 所述导电材料改善电极的导电性。可使用任何电传导材料作为导电材料，除非其 引起化学变化。所述导电材料的实例可为基于碳的材料例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙 炔黑、科琴黑、碳纤维等；基于金属的材料例如铜、镍、铝、银等的金属粉末或金属纤维等； 导电聚合物例如聚亚苯基衍生物；或其混合物。
[0095] 所述集流体可使用A1，但不限于此。
[0096] 所述正极可通过包括如下的方法制造：将所述正极活性物质、所述导电材料和所 述粘合剂在溶剂中混合以制备活性物质组合物，和将其涂覆在集流体上。所述溶剂包括 N-甲基吡咯烷酮等，但不限于此。
[0097] 所述负极包括集流体和形成于所述集流体上的负极活性物质层，且所述负极活性 物质层包括负极活性物质。
[0098] 所述负极活性物质包括可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属合金、能 够掺杂/去掺杂锂的材料、或过渡金属氧化物。
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