所述金属化合物可以为金属盐，其在降解和/或氧化时可以变成金属氧化物。 所述阴极活性材料可以为上述的锂-过渡金属氧化物。然后，此外可以将阴极活性材料研 磨。这里，优选所述阴极活性材料不与水进行接触。
[0053] 可以将所述阴极活性材料、磷酸(H3PO4)和溶剂混合并进行热处理，因此得到涂覆 了磷酸锂的阴极活性材料，特别是涂覆了磷酸锂的阴极活性材料颗粒(S3)。具体而言，在所 述阴极活性材料，即锂-过渡金属氧化物的表面上可以存在至少一种不会与过渡金属形成 氧化物并因而残留下的锂化合物，例如氧化锂(Li 2O)、氢氧化锂(LiOH)、碳酸锂(Li2CO3)或 者碳化锂(Li2C)。残留的锂化合物可以与二次电池中电解质中的特别材料进行反应，因此 所得的反应产物可以累积在阴极活性材料的表面上。该反应产物可能会干扰锂离子的迀 移。例如，残留的锂化合物可以与电解质中的HF反应以形成LiF。
[0054] 然而，如上所述，当阴极活性材料与磷酸(H3PO4)混合并然后进行热处理时，保留在 阴极活性材料表面上的锂化合物可以与磷酸(H 3PO4)反应，而形成磷酸锂。在一个实例中，当 所述残留的锂化合物为氧化锂(Li2O)、氢氧化锂(LiOH)、碳酸锂(Li 2CO3)或者碳化锂(Li2C) 时，可以通过如下反应式制备磷酸锂。
[0055] [反应式1]
[0056] 2H3P〇4+3Li2〇^2Li3P〇4+3H2〇
[0057] [反应式2]
[0058] H3P〇4+3LiOH^Li3P〇4+3H2〇
[0059] [反应式3]
[0060] 2H3P〇4+3Li2C〇3^2Li3P〇4+3C〇2+3H2〇 [0061 ][反应式4]
[0062] 2H3P〇4+3Li2C^2Li3P〇4+3CH2
[0063] 在反应式中，Li20、Li0H、Li2C03或Li2C可以为保留在阴极活性材料上的锂化合物。
[0064] 因此，所述阴极活性材料的表面可以用磷酸锂层涂覆。所述磷酸锂层的厚度可以 为5-100nm，特别是5-50nm。所述磷酸锂层可以用于保护阴极活性材料，而不会影响锂离子 的迀移。如上所述，通过与电解质的副反应而引起的阴极活性材料的降解可以通过在磷酸 锂层形成过程中消耗残留的锂化合物而得以防止，并且所形成的磷酸锂层可以保护阴极活 性材料，而不会影响锂离子的迀移。
[0065]获得磷酸锂层涂覆的阴极活性材料的具体方法如下。可以通过将磷酸加入溶剂并 充分混合该混合物而制备磷酸溶液，并且可以将阴极活性材料加入该磷酸溶液中。所述溶 剂可以为挥发性溶剂，例如乙醇，丙酮或其混合物。尤其是该溶剂可以为无水乙醇。此时，在 热处理之前，在将阴极活性材料与磷酸溶液混合(S3)以后，可以进行将挥发性溶剂蒸除的 操作。在蒸除挥发性溶剂时，可以将磷酸锂形成过程中产生的副产物(上述反应式中的H 20、 C02,或CH2)与挥发性溶剂一起蒸除。可以在60-200°C下蒸除挥发性溶剂。可以在约400-700 °C下进行热处理约3-5小时。
[0066]然后，将涂覆了磷酸锂的阴极活性材料、导电材料和粘合剂进行混合，因此得到阴 极材料(S5)。这里，导电材料可以为碳材料，例如天然石墨、人工石墨、焦炭、碳黑、碳纳米管 或石墨烯。所述粘合剂可以包括热塑性树脂，例如氟树脂，诸如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四 氟乙烯、基于偏氟乙烯的共聚物，或者六氟丙烯和/或聚烯烃树脂，诸如聚乙烯或聚丙烯。
[0067] 所述阴极材料可以在阴极集电体上形成以形成阴极(S7)。该阴极集电体可以为导 电材料，例如Al、Ni或不锈钢。为了将阴极材料施加到阴极集电体上，可以使用加压成型，或 者使用有机溶剂制备糊状物、将该糊状物施加到所述集电体上、并通过加压固定该糊状物 的方法。所述有机溶剂可以是极性非质子型溶剂:胺基溶剂如N，N_二甲基氨基丙胺或二乙 基三胺;醚基溶剂如环氧乙烷或四氢呋喃；酮基溶剂如甲基乙基酮；酯基溶剂如乙酸甲酯； 或二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮。可以通过例如凹版涂布、狭缝涂布（slit dye coating)、刮涂或喷涂将所述糊状物施加到阴极集电体上。
[0068] 〈阳极〉
[0069] 可以使用金属、金属合金、金属氧化物、金属氟化物、金属硫化物、或碳材料如天然 石墨、人工石墨、焦炭、炭黑、碳纳米管或石墨烯等制备阳极活性材料，在其中可以发生锂离 子的嵌入和脱嵌或转换反应。
[0070] 可以通过混合阳极活性材料、导电材料及粘合剂而获得阳极材料。这里，所述导电 材料可以是碳材料如天然石墨、人工石墨、焦炭、炭黑、碳纳米管或石墨烯。所述粘合剂可以 包括热塑性树脂，例如，氟树脂如聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯、基于偏氟乙烯的共聚 物、或六氟丙烯，和/或聚烯烃树脂如聚乙烯或聚丙烯。
[0071] 可以通过将阳极材料施加到阳极集电体上而形成阳极。所述阳极集电体可以是导 电材料如Al、Ni、Cu或不锈钢。为了将阳极材料施加到阳极集电体上，可以使用加压成型，或 者使用有机溶剂制备糊状物、将该糊状物施加到所述集电体上、并通过加压固定该糊状物 的方法。所述有机溶剂可以是极性非质子型溶剂:胺基溶剂如N，N_二甲基氨基丙胺或二乙 基三胺;醚基溶剂如环氧乙烷或四氢呋喃；酮基溶剂如甲基乙基酮；酯基溶剂如乙酸甲酯； 或二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮。可以通过例如凹版涂布、狭缝涂布、刮涂或喷涂将 所述糊状物施加到阳极集电体上。
[0072]〈电解质〉
[0073]电解质可以包含锂盐和非水性电解质。
[0074]所述锂盐可以是适合于溶解在非水性电解质中的材料，例如LiCl、LiBr、LiI、 LiCl〇4、LiBF4、LiBiQCliQ、LiPF6、LiCF3S〇3、LiCF3C〇2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S〇3Li、 CF 3S03Li、（CF3S02)2NLi、氯硼锂、低级脂族碳酸锂、或四苯基硼酸锂。
[0075]所述非水性电解质可以是非水性电解质溶液、有机固体电解质、或无机固体电解 质。所述非水性电解质溶液可以是非质子性有机溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亚丙 酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1，2_二甲氧基乙烷、四 羟基franc、2-甲基四氢呋喃、二甲亚砜、1，3_二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、 乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、 甲基环丁砜、1，3_二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸亚丙酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、甲基丙酸、 或乙基丙酸。所述有机固体电解质可以是，例如，聚乙烯衍生物、聚环氧乙烷衍生物、聚环氧 丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚活化赖氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、或含有离 子型解离基团的聚合物。所述无机固体电解质可以是，例如，L i的氮化物、卤化物或硫化物 如 Li3N、LiI、Li5Nl2、Li3N-LiI-LiOH、LiSi〇4、LiSi〇4-LiI-LiOH、Li2SiS 3、Li4Si〇4、Li4Si〇4- Lil-LiOH、或 Li3PO4-Li2S-SiS2o
[0076]使用该类固体电解质可进一步提高二次电池的稳定性。而且，如下所述，固体电解 质也可以作为隔膜，此时，可以不需要隔膜。
[0077]〈隔膜〉
[0078]隔膜可被安置在阴极和阳极之间。该隔膜可以是具有多孔膜形式的材料，其由聚 烯烃树脂如聚乙烯或聚丙烯、氟树脂、或含氮芳香聚合物、非织造织物、或织造织物组成。只 要可以保持机械强度，优选小的隔膜厚度，因为电池的高体积能量密度和小的内阻。隔膜的 厚度通常可以是约5-200ym，特别是5-40ym。
[0079]〈锂二次电池的制备方法〉
[0080] 二次电池可以通过将阴极、隔膜和阳极按序叠加形成电极组，将该电极组，如果需 要，卷起来放进电池罐中，并将该电极组浸在电解质中而制备。另一方面，二次电池可以通 过将阴极、固体电解质和阳极叠加形成电极组，如果需要，将该电极组卷起来放进电池罐中 而制备。
[0081] 下文中，提供了示例性实施例以帮助理解本发明。然而，下述实施例仅为帮助理解 本发明而提供，本发明不受限于下述实施例。
[0082] [实施例]
[0083] 制备实施例1:磷酸锂涂覆的Li[NiQ.6CoQ.2Mn Q.2]02
[0084] 基于Ig阴极活性材料Li[NiQ.6CoQ. 2Mn().2]02定量0.25%重量分数的磷酸(H3P〇4)。将 该定量的磷酸加到300ml无水乙醇(CH3CH2OH)中。之后，在30°C叶轮搅拌充分混合所述磷酸 和无水乙醇，并将10gLi[NiQ.6C0Q.2Mn(). 2]02加入到该混合溶液中。然后在升温直至所述溶 剂，无水乙醇，完全挥发的过程中，搅拌所得溶液使其不断反应。在溶剂完全挥发后，在约 400°C或更高的温度下处理所得溶液约3小时或更长时间，从而制备磷酸锂涂覆的阴极活性 材料。
[0085] 制备实施例2:磷酸锂涂覆的LiLNitoCoo.ijMno.dO;;
[0086]用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是使用 Li [NiQ.7C0Q. Wnn] O2作为阴极活性材料。具体而言，基于Ig阴极活性材料，Li [Nio.TCouMno.dO〗，定量了0 · 25重量％重量分数的磷酸（H3P04)，并将IOg Li [Ni 0. 7C0Q. 2Mn0. 1 ] 〇2加入到在30 °C下混合的磷酸-无水乙醇溶液中。
[0087] 制备实施例3:磷酸锂涂覆的LiLNio.sCoo.iAlo.QO;;
[0088]用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是使用 Li [Nio.sCoo. Mlo. JO2作为阴极活性材料。具体而言，基于Ig阴极活性材料，Li [财0.8(：0(). 141().1]02，定量了0.25重量％重量分数的磷酸（!13?〇4)，并将1(^1^ [Nio.8Coo.iAl().i]〇2加入到在30°C下混合的磷酸-无水乙醇溶液中。
[0089] 制备实施例4:磷酸锂涂覆的LiCoO2
[0090] 用与制备实施例1基本相同的方法制备了磷酸锂涂覆的阴极活性材料，只是使用 LiCoO2作为阴极活性材料。具体而言，基于Ig