專利名稱：具有改進的電極效率和能量密度的正極混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進的電極效率和能量密度的正極混合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種正極混合物，其包含鋰鐵磷酸鹽(LiFe(PgO4))作為正極活性材料，其中磷(P)的摩爾分數(shù)(I-X)在0. 910 0. 999的范圍內(nèi)，使得正極活性材料的工作效率處于與負極活性材料較低的工作效率同等的水平，并提高所述正極活性材料的能量密度。
背景技術(shù)：
對移動裝置的技術(shù)開發(fā)和增加的需求，導(dǎo)致對作為能源的二次電池的需求快速增加。在這些二次電池中，具有高能量密度和電壓、長使用生命和低自放電的鋰二次電池可商購獲得并被廣泛使用。所述鋰二次電池通常使用碳質(zhì)材料作為負極活性材料。此外，已經(jīng)考慮將鋰金屬、 硫化合物、硅化合物、錫化合物等用作負極活性材料。同時，所述鋰二次電池通常使用鋰鈷復(fù)合氧化物(LiCoO2)作為正極活性材料。此外，已經(jīng)考慮使用鋰錳復(fù)合氧化物如具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的LiMnO2和具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的LiMn2O4、以及鋰鎳復(fù)合氧化物(LiNiO2)作為正極活性材料。目前，由于LiCoA具有優(yōu)異的物理性能如循環(huán)壽命而使用LiCoO2,但是其具有因為使用鈷而造成的穩(wěn)定性差且成本高的劣勢，從而受到自然資源的限制，并限制了將其大量用作電動汽車的電源。LiNiO2由于與其制備方法相關(guān)的許多特征而不適合在合理成本下實際應(yīng)用于大量生產(chǎn)中。鋰錳氧化物如LiMnA和LiMn2O4具有循環(huán)壽命短的劣勢。近年來，已經(jīng)對使用鋰過渡金屬磷酸鹽作為正極活性材料的方法進行了研究。鋰過渡金屬磷酸鹽主要分為具有NASIC0N結(jié)構(gòu)的LixM2 (PO4) 3和具有橄欖石結(jié)構(gòu)的LiMPO4,且發(fā)現(xiàn)與常規(guī)LiCoA相比，鋰過渡金屬磷酸鹽展示了優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性。至今，Li3V2 (PO4) 3是最廣泛已知的NASIC0N結(jié)構(gòu)的化合物，且LiFePO4和Li (Mn, Fe) PO4是最廣泛已知的橄欖石結(jié)構(gòu)的化合物。在橄欖石結(jié)構(gòu)的化合物中，與鋰(Li)相比，LiFePO4具有3. 5V的高輸出電壓和 170mAh/g的高理論容量，與鈷(Co)相比，LiFePO4展示了優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性，且Lii^ePO4利用廉價的鐵作為成分，由此極其適合用作用于鋰二次電池的正極活性材料。然而，這種橄欖石型LiFePO4具有約100%的工作效率，由此使得難以控制負極的工作效率。在這點上，通過為電池中的正極和負極提供相同的工作效率，能夠使電極的無效浪費最小化。例如，在將具有約100%效率的負極用于電池的情況中，電池能夠發(fā)揮100% 的效率，而當(dāng)將具有100%效率的正極和具有90%效率的負極用于電池時，電池僅能夠發(fā)揮90%的效率。因此，不利地浪費了正極效率的10%。例如，在通用的碳質(zhì)負極活性材料的情況中，在包含首次充電的初始充放電時產(chǎn)生約10 % 20 %的不可逆容量，且其可逆容量僅為約80 % 90 %。因此，當(dāng)將具有100 % 效率的材料用作正極活性材料時，以與約10% 20%的不可逆容量成正比的方式不利地浪費了電極材料。另外，當(dāng)使用具有相對低效率的負極活性材料時，應(yīng)根據(jù)正極的更高效率增大所用負極活性材料的量，這不利地需要增加制造成本。另一方面，為了對使用具有100%效率的正極的電池賦予100%的效率，應(yīng)使用具有約100%效率的負極。在這種情況下，不利地縮小了負極活性材料的選擇范圍。然而，至今，仍沒有提出對作為正極活性材料的LiFePO4的效率進行控制的方法的技術(shù)。另外，急需突破的是，通過改進初始電阻(IR)壓降和Li+擴散性能而能夠明顯提高LiFePO4的電導(dǎo)率并解決其Li+擴散問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述問題和尚未解決的其他技術(shù)問題而完成了本發(fā)明。作為為了解決上述問題而進行各種廣泛且細致的研究和實驗的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將高效率的鋰鐵磷酸鹽中磷(P)的摩爾分數(shù)(I-X)控制在0.910 0.999 的范圍內(nèi)，使得正極活性材料的效率能夠處于與負極活性材料的較低工作效率同等的水平，使電極效率的浪費最小化并因此最終使電極和電池的效率和容量最大化，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，對狗的化合價進行控制，能夠提高電阻壓降和速率性能，提高充放電的平臺期電位， 并因此使能量密度的提高最大化。根據(jù)這種發(fā)現(xiàn)而完成了本發(fā)明。


從連同附圖進行的下列詳細說明，將更加清晰地理解本發(fā)明的上述和其他目的、 特征和其他優(yōu)點，其中圖1為顯示實驗例2中XRD/ND精細分析(refinement assay)結(jié)果的圖；圖2為顯示實驗例2中HRTEM結(jié)構(gòu)分析結(jié)果的圖；圖3為顯示在實驗例2中使用穆斯堡爾(Mossbauer)效應(yīng)對!^e的化合價進行分析的結(jié)果的圖；以及圖4為顯示實驗例2中放電結(jié)果的圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過提供鋰二次電池用正極混合物能夠?qū)崿F(xiàn)上述和其他目的，所述正極混合物包含具有由下式I表示的組成的正極活性材料，LiFe(P(1_x)04) (I)其中磷⑵的摩爾分數(shù)(I-X)在0. 910 0. 999的范圍內(nèi)，使得正極活性材料的工作效率處于與負極活性材料的較低工作效率同等的水平，并提高所述正極活性材料的能
量密度。如上文中所述，LiFePO4具有約100%的工作效率。因此，當(dāng)將具有較低效率的負極活性材料用作負極活性材料時，需要電極材料，從而使得負極活性材料具有與正極活性材料相當(dāng)?shù)目赡嫒萘?，由此不利地需要增加制造成本。在這點上，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將磷(P)的摩爾分數(shù)(I-X)控制在0.910 0.999的范圍內(nèi)，能夠相對降低初始工作效率。根據(jù)這種發(fā)現(xiàn)，盡管使用具有較低工作效率的負極活性材料，但是能夠使正極活性材料的工作效率處于與所述負極活性材料的工作效率同等的水平。因此，本發(fā)明能夠使電極材料的浪費最小化并由此大大降低制造成本，且確保電池的期望效率和容量，由此在制造工藝方面大大有利。另外，當(dāng)考慮電池效率時，本發(fā)明解決了與負極活性材料的不可逆容量相關(guān)的問題并拓寬了與正極活性材料組合使用的負極活性材料的選擇范圍。此外，普通的Lii^ePO4僅含有具有2+化合價的!^e，同時本發(fā)明的Lii^P(1_x)04具有下降的磷⑵摩爾分數(shù)并由此含有狗2+和狗3+兩者，在所述!^!^^(^^中磷⑵的摩爾分數(shù) (I-X)在0.910 0.999的范圍內(nèi)。當(dāng)存在于活性材料結(jié)構(gòu)中的金屬具有混合化合價(例如1 2+/ 3+)時，與金屬具有單一化合價時相比，電導(dǎo)率和Li+擴散相關(guān)的離子傳導(dǎo)率變大且由此大大提高了總速率性能。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的正極活性材料抑制了充放電時的電阻壓降并增強了放電曲線，同時不會造成任何結(jié)構(gòu)變化，因此最終提高了電池的能量密度。如本文中所使用的，術(shù)語“具有較低工作效率的負極活性材料”是指工作效率比式 I的化合物正極活性材料的工作效率更低的材料，其包含與正極活性材料相比，具有更低效率的所有負極活性材料和具有下降的工作效率的負極活性材料，原因在于在包含首次充電的初始充放電時在其中產(chǎn)生不可逆容量，盡管其理論容量與正極活性材料相當(dāng)。所述負極活性材料具有低于100%、優(yōu)選90% 98%、更優(yōu)選90% 95%的工作效率。例如，這種負極活性材料優(yōu)選為能夠發(fā)揮高放電容量的碳質(zhì)材料?？梢允褂萌我庖环N碳質(zhì)材料而不受特殊限制，只要其可以可逆地嵌入/脫嵌 (intercalation/deintercalation)鋰離子即可。所述碳質(zhì)材料可以為結(jié)晶碳質(zhì)化合物、無定形碳質(zhì)化合物或其組合。結(jié)晶碳質(zhì)化合物的代表性實例為石墨。石墨類結(jié)晶碳包括為了獲得平坦邊緣而進行表面處理的馬鈴薯-或中間相碳微球(MCMB)-形人造石墨、天然石墨等。另外，無定形碳質(zhì)化合物為包含具有無定形晶體結(jié)構(gòu)的碳原子的材料且其實例包括通過對苯酚或呋喃樹脂進行熱解而制備的非石墨化碳(硬碳)和通過對焦炭、針狀焦炭或浙青進行碳化而制備的石墨化碳(軟碳)。在優(yōu)選實施方案中，所述碳質(zhì)材料可以為天然或人造石墨，其因為優(yōu)異的密度和電導(dǎo)率而具有高容量和高能量密度，由此展示了優(yōu)異的輸出和速率性能。更優(yōu)選地，所述碳質(zhì)材料可以為中間相碳微球(MCMB)，其為通過在約400°C下對焦炭、浙青等進行加熱而制備的光學(xué)各向異性的球形粒子。另外，對于本發(fā)明的碳質(zhì)材料，可以向其中添加如下材料LiyF%03(0 < y彡1)、 LiyWO2 (0 ^ y ^ 1)、SnxMe1JMe' y0z(Me :Mn、Fe、Pb、Ge ;Me‘ :A1、B、P、Si、元素周期表的 I、 II和III族元素、鹵素；0 < χ彡1 ;1彡y彡3 ;1彡ζ彡8)金屬復(fù)合氧化物；鋰金屬；鋰合金；硅類合金；錫類合金；和金屬氧化物如SnO、SnO2、PbCKPbO2Jb2O3、！^b3O4、釙203、釙204、 Sb205、GeO、Ge02、Bi203、Bi204、Bi2O5 等。在本發(fā)明中，磷(P)的摩爾分數(shù)在0. 910 0. 999的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0. 955 0. 995 的范圍內(nèi)。當(dāng)磷(P)的摩爾分數(shù)為1時，工作效率接近100%，且當(dāng)摩爾分數(shù)小于0.91時， LiFeP(1_x)04的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，從而不利地使得難以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。正極活性材料的工作效率基本上與磷(P)的摩爾分數(shù)成比例。因此，可以使本發(fā)明的磷(P)的摩爾分數(shù)為0. 910 0. 999的正極活性材料的工作效率達到90% 99. 9%、 優(yōu)選95% 99%的水平。存在幾種將磷(P)的摩爾分數(shù)調(diào)節(jié)至0. 910 0. 999的方法。例如，在制備Lii^ePO4 的過程中，減少所添加的磷(P)前體的量或通過在合成過程中對PH進行調(diào)節(jié)來控制所述量。根據(jù)前一種方法，當(dāng)在短期反應(yīng)期間減少所添加的磷(P)前體的量時，在稍微不足的磷 (P)的存在下制造反應(yīng)產(chǎn)物并由此能夠獲得期望的摩爾分數(shù)范圍。根據(jù)后一種方法，在稍微下降的PH下從反應(yīng)產(chǎn)物中洗脫一部分磷(P)，由此確保期望的摩爾分數(shù)范圍。除了正極活性材料之外，所述正極混合物還可任選地包含導(dǎo)電材料、粘合劑、填料寸。基于包含正極活性材料的混合物的總重量，通常以1 50重量％的量添加所述導(dǎo)電材料?？梢允褂萌我庖环N導(dǎo)電材料而沒有特殊限制，只要其在制造的二次電池中具有合適的電導(dǎo)率而不會造成不利的化學(xué)變化即可。作為能夠用于本發(fā)明中的導(dǎo)電材料的實例， 可以提及地有包括如下物質(zhì)的導(dǎo)電材料石墨如天然或人造石墨；炭黑如炭黑、乙炔黑、科琴(Ketjen)黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑和熱裂法炭黑；導(dǎo)電纖維如碳纖維和金屬纖維 ’金屬粉末如氟化碳粉末、鋁粉末和鎳粉末；導(dǎo)電須如氧化鋅和鈦酸鉀；導(dǎo)電金屬氧化物如氧化鈦；和聚亞苯基衍生物。粘合劑為幫助將活性材料粘合至導(dǎo)電材料和集電器上的組分?；诎摌O活性材料的化合物的總重量，通常以1 50重量％的量添加所述粘合劑。粘合劑的實例包括聚偏乙二烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素(CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、磺化的EPDM、苯乙烯丁二烯橡膠、氟橡膠和各種共聚物。填料為用于抑制負極膨脹的組分。未對所述填料進行特殊限制，只要其在制造的電池中不會造成不利的化學(xué)變化且為纖維材料即可。作為填料的實例，可使用烯烴聚合物如聚乙烯和聚丙烯；以及纖維材料如玻璃纖維和碳纖維。此外，本發(fā)明提供了二次電池用正極，其中將所述正極混合物涂布至集電器上。通過將對正極混合物與溶劑如NMP進行混合而得到的漿體涂布至正極集電器上， 然后進行干燥和輥壓，可制備二次電池用正極。通常將正極集電器制成具有3 500 μ m的厚度。所述正極集電器不受特殊限制， 只要其在制造的電池中具有合適的電導(dǎo)率而不會造成不利的化學(xué)變化即可。作為正極集電器的實例，可以提及地有不銹鋼；鋁；鎳；鈦；燒結(jié)的碳；以及利用碳、鎳、鈦或銀進行了表面處理的鋁或不銹鋼。如果需要，還可對這些集電器進行加工以在其表面上形成細小的不規(guī)則，從而提高對正極活性材料的粘合強度。另外，可以以包含膜、片、箔、網(wǎng)、多孔結(jié)構(gòu)、泡沫和無紡布的多種形式使用所述集電器。此外，本發(fā)明提供了包含正極、負極、隔離層和含鋰鹽的非水電解質(zhì)的鋰二次電池。所述鋰二次電池使用Lii^e(PgO4)作為正極活性材料，其中磷⑵的摩爾分數(shù)(I-X)在 0. 910 0. 999的范圍內(nèi)，使得正極活性材料的工作效率處于與負極活性材料的工作效率同等的水平，并因高電導(dǎo)率和離子傳導(dǎo)率而有利地實現(xiàn)了電池效率的最大化并展示了優(yōu)異的速率性能和改進的能量密度。例如，通過將包含負極活性材料的負極混合物涂布至負極集電器上，隨后進行干燥，可制備負極。所述負極混合物可包含上述成分，即導(dǎo)電材料、粘合劑和填料。通常將負極集電器制成具有3 500 μ m的厚度。所述負極集電器不受特殊限制， 只要其在制造的電池中具有合適的電導(dǎo)率而不會造成不利的化學(xué)變化即可。作為負極集電器的實例，可以提及地有銅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)的碳和利用碳、鎳、鈦或銀進行了表面處理的銅或不銹鋼以及鋁鎘合金。與正極集電器類似，如果需要，還可對這些集電器進行加工以在其表面上形成細小的不規(guī)則，從而提高對負極活性材料的粘合強度。另外，可以以包含膜、片、箔、網(wǎng)、多孔結(jié)構(gòu)、泡沫和無紡布的多種形式使用所述集電器。將所述隔離層插入到所述正極和負極之間。作為隔離層，可使用具有高離子滲透性和機械強度的絕緣薄膜。所述隔離層典型地具有0. 01 10 μ m的孔徑和5 300 μ m的厚度。作為隔離層，使用由烯烴聚合物如聚丙烯和/或玻璃纖維或聚乙烯制成的片或無紡布，其具有耐化學(xué)性和疏水性。當(dāng)使用固體電解質(zhì)如聚合物作為電解質(zhì)時，固體電解質(zhì)還可充當(dāng)隔離層和電解質(zhì)兩者。所述含鋰鹽的非水電解質(zhì)由非水電解質(zhì)和鋰鹽構(gòu)成。作為非水電解質(zhì)，可以利用非水電解質(zhì)溶液、固體電解質(zhì)和無機固體電解質(zhì)。作為能夠用于本發(fā)明中的非水電解質(zhì)溶液，例如，可以提及地有非質(zhì)子性有機溶劑如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、Y-丁內(nèi)酯、1，2-二甲氧基乙烷、四羥基FranC、2-甲基四氫呋喃、二甲亞砜、1，3-二氧戊環(huán)、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環(huán)、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環(huán)衍生物、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、1，3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸亞丙酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯和丙酸乙酯。作為用于本發(fā)明中的有機固體電解質(zhì)的實例，可以提及地有聚乙烯衍生物、聚環(huán)氧乙烷衍生物、聚環(huán)氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、poly agitation lysine、聚酯硫醚、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和含離子離解基團的聚合物。作為用于本發(fā)明中的無機固體電解質(zhì)的實例，可以提及地有鋰的氮化物、鹵化物和硫酸鹽，如 Li3N, Liiai5NI2, Li3N-LiI-LiOH、LiSiO4, LiSiO4-LiI-LiOH, Li2SiS3、Li4SiO4, Li4SiO4-LiI-LiOH 和 Li3P04-Li2S_Si&。所述鋰鹽為易于溶于上述非水電解質(zhì)中的材料且可以包括例如LiCl、LiBr, Lil、 LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3S03、LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi、氯硼烷鋰、低級脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和酰亞胺(imide)。另外，為了提高充放電特性和阻燃性，例如，可以向非水電解質(zhì)中添加吡啶、三乙基亞磷酸鹽、三乙醇胺、環(huán)醚、乙二胺、η-甘醇二甲醚、六磷三酰胺、硝基苯衍生物、硫、醌亞胺染料、N-取代的嗯唑烷酮、N，N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁等。如果需要，為了賦予不燃性，所述非水電解質(zhì)可還包括含鹵素的溶劑如四氯化碳和三氟乙烯。此外，為了提高高溫儲存特性，所述非水電解質(zhì)可另外包含二氧化碳氣體。實施例現(xiàn)在將參考下列實施例對本發(fā)明進行更詳細地說明。提供這些實施例僅用于說明本發(fā)明且不應(yīng)將其理解為用于限制本發(fā)明的范圍和主旨。制備例1 4
根據(jù)下列方法，通過熟知為LiFePO4制備方法的水熱法來制備正極活性材料 (LiFePhO4),其中磷⑵的含量為0.94(制備例1)、0.96(制備例2)、0.97(制備例3)和 0.985(制備例4)。下面將給出更詳細地說明。將作為Li源和！^源的氫氧化鋰(LiOH-H2O)和硫酸鐵(FeS04_6H20)在蒸餾水中的溶液和作為P源的磷酸(H3PO4)放入反應(yīng)室中。放入反應(yīng)室中的這些材料的摩爾范圍如下=FeSO4 0. 5mol、LiOH-H2O :0. 5mol 1. 5mol、H3PO4 :0. 5mol 0. 6mol。在380°C下在反應(yīng)室內(nèi)實施所述反應(yīng)并持續(xù)15秒。使用壓力控制器將反應(yīng)壓力保持在270bar下。當(dāng)在通常具有緩慢反應(yīng)速率的水熱反應(yīng)中添加過量的Li化合物和P化合物時，在高溫高壓下可能通常易于產(chǎn)生雜質(zhì)。因此，在這種實例中，通過保持快速的反應(yīng)速率來抑制雜質(zhì)的產(chǎn)生。通過添加少量氨水，將溶液的PH控制為6。對由此制備的LiFePO4 粒子進行洗滌，然后在真空下于90°C下進行干燥。利用蔗糖對干燥的粒子進行碳包覆，在 700°C下進行熱處理并持續(xù)10小時。實施例1向NMP (N-甲基-2-吡咯烷酮)中添加90重量％作為正極活性材料且在制備例1 中制備的Lii^PQ.9404、5重量％作為導(dǎo)電材料的超級-P和5重量％作為粘合劑的PVdF，從而制備正極混合物漿體。將正極混合物漿體涂布在鋁箔的一個表面上，隨后進行干燥和壓制， 從而制造正極。向作為溶劑的NMP中添加95重量％作為負極活性材料的碳、1. 5重量％作為導(dǎo)電材料的超級-P和3. 5重量％作為粘合劑的PVdF，從而制備負極混合物漿體。將負極混合物漿體涂布在鋁箔的一個表面上，隨后進行干燥和壓制，從而制造負極。通過使用作為隔離層的cellguard 對正極和負極進行層壓來制造電極組件，并向所述電極組件中添加在環(huán)狀和線性碳酸酯混合溶劑中含有IM LiPF6的鋰非水電解質(zhì)，從而制造電池。實施例2除了使用制備例2中制備的LWePa96O4作為正極活性材料之外，以與實施例1中相同的方式制造了電池。實施例3除了使用制備例3中制備的LWePa97O4作為正極活性材料之外，以與實施例1中相同的方式制造了電池。實施例4除了使用制備例4中制備的LWePa 985O4作為正極活性材料之外，以與實施例1中相同的方式制造了電池。比較例1除了使用LiFePO4作為正極活性材料之外，以與實施例1中相同的方式制造了電池。實驗例1對實施例1和比較例1中制備的電池的工作效率進行了測量并將由此獲得的結(jié)果示于下表1中。表 權(quán)利要求
1.一種鋰二次電池用正極混合物，所述正極混合物包含具有由下式I表示的組成的正極活性材料，LiFe(P(H)O4) (I)其中磷(P)的摩爾分數(shù)(I-X)在0. 910 0. 999的范圍內(nèi)，使得所述正極活性材料的工作效率處于與負極活性材料的較低工作效率同等的水平，并提高所述正極活性材料的能量密度。
2.如權(quán)利要求1所述的正極混合物，其中所述負極活性材料具有90% 98%的工作效率。
3.如權(quán)利要求2所述的正極混合物，其中所述負極活性材料為碳質(zhì)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的正極混合物，其中所述磷(P)的摩爾分數(shù)(I-X)在0.955 0. 995的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的正極混合物，其中所述負極活性材料的工作效率處于95% 99. 9%的水平。
6.一種鋰二次電池用正極，其包含如下電極在該電極的集電器上涂布有權(quán)利要求 1 5中任一項的正極混合物。
7.一種鋰二次電池，其包含權(quán)利要求6的正極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋰二次電池用正極混合物，其包含具有由下式I表示的組成的正極活性材料LiFe(P1-XO4)(I)，其中磷(P)的摩爾分數(shù)(1-X)在0.910～0.999的范圍內(nèi)，使得正極活性材料的工作效率處于與負極活性材料的較低工作效率同等的水平，并提高所述正極活性材料的能量密度。所述正極混合物使得電池的工作效率最大化，使得電極的浪費最小化，由此降低了電池的制造成本。此外，本發(fā)明的磷(P)的摩爾分數(shù)(1-x)小于1的正極活性材料含有Fe2+和Fe3+兩者，由此有利地不引起結(jié)構(gòu)變形，提高離子傳導(dǎo)率，展示優(yōu)異的速率性能，抑制充放電時的電阻壓降，從而為電池提供高能量密度。
文檔編號H01M4/52GK102177606SQ200980140592
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者吉孝植, 崔相勛, 樸哲熙, 樸洪奎, 樸秀珉, 李鏞臺 申請人:株式會社Lg化學(xué)