CN104752728B - 经表面处理的阴极活性材料及使用该材料的锂二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可用于制造锂二次电池的经表面处理的阴极活性材料，其通过在用于锂二次电池的阴极活性材料的表面上用金属氧化物以及电子和离子传导聚合共聚物进行双重涂覆以增强阴极活性材料的电化学特性和热稳定性，从而具有优异的输出特性。

Description

经表面处理的阴极活性材料及使用该材料的锂二次电池
技术领域
本公开内容涉及经表面处理的阴极活性材料及使用该材料的锂二次电池。更为具体地，本公开内容涉及可用于制造锂二次电池的经表面处理的阴极活性材料以及使用该阴极活性材料的锂二次电池，该阴极活性材料通过在用于锂二次电池的阴极活性材料的表面上首先涂覆金属氧化物并在其上其次涂覆同时具有离子传导性和电子传导性的导电聚合共聚物而执行双重涂覆，以增强阴极活性材料的电化学特性和热稳定性，从而具有优异输出特性。
背景技术
锂二次电池通过使用能够嵌入和脱嵌锂离子的材料作为负电极和正电极并嵌入使锂离子能够在负电极与正电极之间移动的有机电解液或聚合物电解质而制造，并根据锂离子在正电极和负电极中的嵌入和脱嵌通过氧化还原反应存储电能。
为了增强上述锂二次电池的电化学特性和安全性，对锂二次电池的阴极活性材料的表面处理进行积极研究。
在用于锂二次电池的阴极活性材料的情况下，通过使用金属氧化物(Al2O3、ZrO2和La2O3)、金属磷氧化物(AlPO4和LiCoPO4)、碳、卤素气体、金属氢氧化物、导电聚合物等在正电极表面涂覆数纳米以减少与电解质的直接反应，可以防止Li因电解液中产生的HF而溶解，并且通过抑制各种过渡金属的洗脱可保证晶体结构的稳定性。
然而，存在局限，即，当在使用非导体涂覆材料例如金属氧化物使得锂离子和电子的移动性劣化的情况下锂离子的移动和电子传导被中断时，出现缺点。进一步地，当单独用无机粒子涂覆时，难以保证涂覆的均匀性。特别地，在发生与电解液的副反应时，由于涂覆的非均匀性，不足以保证阴极活性材料的结构稳定性。
在聚合物涂覆的情况下，在保证涂覆的均匀性方面可以如相关技术使用有机材料进行涂覆，然而由于有机材料的热不稳定性和过大的涂层厚度，离子可能不会顺利地迁移，使得性能劣化。
因此，根据特定的无机材料或聚合物，阴极活性材料在仅通过表面改性而改善物理特性方面具有无法克服的局限。
出于这个原因，作为用于改善锂二次电池的高容量、高输出和寿命特性的阴极活性材料表面改性技术，已对用导电聚合物涂覆氧化锰的技术或通过混合两种材料获得涂覆的技术进行研究，然而仅存在通过简单增加导电材料的含量而改善性能的意图。
作为相关技术的例子，韩国专利申请公开第2007-8115号提出了连续包括锂过渡金属氧化物粒子表面上的第一氧化物覆盖层和第一覆盖层上的第二导电材料覆盖层的阴极活性材料作为具有双重涂覆结构的技术。然而，用于第二覆盖层的材料是纯电子传导材料，因此在充放电过程中锂离子的移动不顺利。
韩国专利申请公开第2011-23067号提出了一种用于锂二次电池的阴极活性材料，其包括锂金属氧化物二次粒子芯，通过用多个钛酸钡粒子和多个金属氧化物粒子涂覆二次粒子芯部的表面所形成的第一壳，以及通过用多个橄榄石型磷酸铁锂氧化物粒子和多个导电材料粒子涂覆第一壳表面所形成的第二壳。而且，韩国专利申请公开第2007-16431号提出了一种用于锂二次电池的活性材料，其具有芯材料和在芯材料表面上形成的表面处理层并包括导电聚合物和纳米大小的无机粒子。
然而，根据上述的表面涂层处理的阴极活性材料的技术，虽然与现有技术相比表面改性效果得到改善，但是导电性和离子迁移效果未能完全展现，并且例如电化学特性和热稳定性的性能的改善效果较小。
日本专利申请公开第2005-524936号提出了一种通过挤压机将导电材料和离子传导聚合物挤压到包括金属氧化物的活性材料中而制造的电极。然而，由于活性材料的结构不稳定和不均匀，因此例如电化学特性和热稳定性的性能的改善效果不是很好。
除了上述的技术以外，还存在几种使用导电聚合物和金属粉末的技术，例如使用同时具有离子传导性和电传导性的聚合物以及添加有导电金属粉末的聚合物膜涂覆阴极活性材料的技术。然而，这不能充分解决改善物理特性例如保持导电性与离子迁移效果之间的平衡时存在的问题。
上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
本公开内容致力于解决与相关技术相关的上述问题。
由于对于解决相关技术中的问题的深入研究，已经发现，当用于锂二次电池的阴极活性材料通过在阴极活性材料的表面上首先涂覆无机材料并在其上其次涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的导电聚合共聚物而被双重涂覆时，阴极活性材料的电化学特性和热稳定性大大增强。结果，可以制造具有优异输出特性的锂二次电池。
本公开内容的一方面提供在阴极活性材料的表面上用金属氧化物和具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物双重涂覆的阴极活性材料。
本公开内容的另一方面提供表面改性使得电化学特性和热稳定性大大增强的阴极活性材料。
本公开内容的另一方面提供通过使用电化学特性和热稳定性因表面改性而大大增强的阴极活性材料，从而具有较长寿命和优异输出特性的锂二次电池。
根据本公开内容的示例性实施方式，经表面处理的阴极活性材料通过在阴极活性材料的表面上首先涂覆金属氧化物并其次涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物而被双重涂覆，从而在阴极活性材料的表面上形成双重涂覆。
在本公开内容的另一方面，提供包括经表面处理的阴极活性材料的锂二次电池。
根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料是其中用于锂二次电池的正电极材料的电化学特性通过金属氧化物以及电子和离子传导聚合共聚物的双重涂覆处理而大大增强的阴极活性材料。
特别地，与仅涂覆无机材料的电极材料相比，通过在首先涂覆的无机材料上其次均匀涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的聚合物而进行阴极活性材料的表面改性，可以增强高电压和寿命特性以及结构和热稳定性。
通过使用具有电子传导性和离子传导性的聚合物材料增强电极的锂离子移动和电子传导性，还可以制造比现有涂覆无机材料的电极具有更好输出特性的锂二次电池。
本发明的其它方面和实施方式在下文中讨论。
应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。
本发明的上述和其他特征在下文中讨论。
附图说明
现在将参考附图图示的本发明的某些示例性实施方式来详细地描述本公开内容的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本公开内容的限制，其中：
图1是示出其中根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料被双重涂覆的结构的示意图。
图2是示意性地示出根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料的双重涂覆工艺的涂覆工艺概念视图。
图3(a)～3(d)是不同地涂覆的阴极活性材料的对比照片，包括经无机材料和导电聚合物双重涂覆的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的扫描电子显微镜(SEM)照片和原始LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的SEM照片。
图4(a)～4(d)是在涂覆根据本公开内容的各个组分之前和之后的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2透射电子显微镜(TEM)对比照片。
图5A和5B是对于阴极活性材料与充电电压相应的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2电极循环特性的对比图，在阴极活性材料中聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)或聚乙烯二氧噻吩聚乙二醇(PEDOT-PEG)用作涂覆材料且互相进行比较。在图5A中，充电电压是4.3V，且在图5B中，充电电压是4.6V。
图6是在以4.6V的充电电压执行充放电50次的情况下，针对通过双重涂覆阴极活性材料而得的各个厚度的双重涂层的循环特性的对比图。
图7A和7B是对于阴极活性材料与充电电压相应的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2电极循环特性的对比图，在阴极活性材料中Al2O3或Al2O3+PEDOT-PEG双重涂层用作涂覆材料且互相进行比较。在图7A中，充电电压是4.3V，且在图7B中，充电电压是4.6V。
图8是与阴极活性材料的涂层相应的高温(55℃)下LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2电极循环特性增强的对比图。
图9是与阴极活性材料的放电率(C率)相应的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2电极放电容量的对比图。
图10是与阴极活性材料的涂层相应的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2电极热稳定性增强的对比图。
图11A和11B是对于应用阴极活性材料的锂二次电池，与充电电压相应的锂二次电池循环特性的对比图。在图11A中，充电电压是4.3V，且在图11B中，充电电压是4.6V。
图12是对于使用阴极活性材料的锂二次电池，在高温(55℃)下锂二次电池的循环特性的对比图。
应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本发明基本原理的各种特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体大小、方向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和使用环境。
在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
下面将详细地参照本公开内容的各个实施方式，其实施例图示在所附附图中，并在下文加以描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解，本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。
在下文中，将如下更详细地描述本公开内容的示例性实施方式。
本公开内容涉及经表面处理的阴极活性材料，其中，金属氧化物和同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物相继被双重涂覆在阴极活性材料的表面上。
根据本公开内容，可以使用选自锂过渡金属氧化物和硫化合物的那些作为阴极活性材料。可用于本公开内容的阴极活性材料的具体实例包括LiCoO2、LiNixCoyMnzO2(0≤x≤1，0≤y≤1，0≤1≤z)、LiNi0.5Mn1.5O4、LiMn2O4、LiFePO4、硫等。
作为本公开内容中首先涂覆在阴极活性材料的表面上的金属氧化物的实例，可以使用选自Al2O3、SiO2、TiO2、SnO2、CeO2、ZrO2、BaTiO3和Y2O3中的一种或多种。作为金属氧化物，可以使用平均粒径为1nm到100nm的那些。
根据本公开内容，可以基于阴极活性材料的重量以高达0.1～2.0wt％的量涂覆金属氧化物。
根据本公开内容，首先将金属氧化物以较小厚度涂覆在阴极活性材料的表面上，然后将同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物涂覆在其上作为第二涂层。
作为本文使用的电子传导聚合物的实例，可以使用选自聚噻吩、聚乙烯二氧噻吩、聚苯胺、聚吡咯和聚乙炔中的一种或多种。
作为离子传导聚合物的实例，可以使用选自聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚烷基碳酸酯和聚酯中的一种或多种。
根据本公开内容，作为同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物，可以使用前述电子传导聚合物和前述离子传导聚合物的共聚物。作为聚合共聚物，可以使用聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-嵌段-聚(乙二醇)(PEDOT-PEG)。
根据本公开内容，如上所述相继用金属氧化物和聚合共聚物双重涂覆的阴极活性材料可以具有5～500nm的总涂覆厚度。在某些实施方式中，总涂覆厚度可以是10～100nm。当涂层太薄时，难以期望性能增强，而当涂层太厚时，离子和电子迁移遇到的阻力增加，使得难以获得较高容量。
图1是示出其中根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料被双重涂覆的结构的示意图。
根据本公开内容，无机材料和聚合物各自的缺点可以通过双重涂覆方法同时使用无机材料和聚合物代替单独使用无机材料或聚合物而进行补偿。
首先，金属氧化物是作为阴极活性材料的第一涂层施用的无机材料，将其首先涂覆在阴极活性材料的表面上，以便保证金属氧化物的热稳定性并提高寿命特性。随后其次涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物，以便克服首先涂覆的无机材料的非均匀性且同时增强阴极活性材料的电子传导性和离子传导性。特别地，同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物显著改善由作为非导体的第一金属氧化物涂层造成的电子和离子传导性的降低。当将同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物涂覆在阴极活性材料上时，在锂的嵌入和脱嵌反应中呈现出与其他聚合物相比更顺利的离子迁移和电子传导，因此容量和输出特性大大增强。
当根据本公开内容的经本公开内容中使用的同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物例如PEDOT-PEG聚合物表面处理的阴极活性材料被用在锂二次电池中时，涂层可以在充放电循环过程中稳定地得到保持，因为涂层不溶于锂二次电池的电解液中使用的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)等。因此，可以保持阴极活性材料的结构稳定性，并且可以降低与电解液的副反应。特别地，在电解液发生分解的高压和高温下涂层的效果得到最大化。而且，由于使用聚合物作为最后涂层，本公开内容具有额外的效果，即使用聚合物材料作为锂二次电池的粘合剂的粘合强度得以增加。根据本公开内容的效果在下面的实施例中加以说明。
如上所述，通过双重涂覆金属氧化物涂层以及电子和离子传导聚合共聚物，本公开内容可以增强用于锂二次电池的阴极活性材料的电化学特性和热稳定性。特别地，与仅涂覆无机材料的电极材料相比，通过在阴极活性材料的表面上首先较薄地涂覆金属氧化物并其次在第一涂层上均匀涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的聚合物而对表面进行改性，可以增强高电压和寿命特性以及结构和热稳定性。
根据本公开内容，如上所述通过使用具有电子传导性和离子传导性的聚合物材料增强电极的锂离子移动和电子传导性，可以提供比使用现有涂覆无机材料的电极的电池具有更好输出特性的锂二次电池。
因此，本公开内容提供包括如上所述经表面处理的阴极活性材料的锂二次电池。
与现有的锂二次电池相比，通过使用根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料而制造的锂二次电池具有优异的输出特性并改善长寿命。
通过使用根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料而制造的锂二次电池不仅可以应用于移动电子装置例如移动电话、笔记本计算机和数码相机中使用的小型二次电池，而且可以应用于电动车、能量存储系统等中使用的中到大型能量存储装置等。特别地，锂二次电池可以被应用于消耗相对较高能量且长时间过度使用的电动车。
在下文中，将参照实施例详细描述本公开内容，但是本公开内容并不局限于这些实施例。
实施例
以下实施例示例说明本发明但并不意在限制本发明。
实施例1.阴极活性材料的表面处理
活性材料的示意性表面涂覆工艺在图2中示出。如图2所示进行涂覆。阴极活性材料可以施用所有的金属氧化物材料，并且在本实施例中施用Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2(在下文中，NMC 622)材料。使用大小为2～9nm的氧化铝(Al2O3，Aldrich)在NMC 622表面上进行干法涂覆，并且此处涂覆0.5wt％的量。对于干法涂覆，使用本领域中已知的球磨法，并且干法涂覆以300rpm的速度进行6小时。
将经受干法涂覆的阴极活性材料引入到溶解有PEDOT-PEG聚合物的硝基甲烷溶液中，并且将所得溶液在60℃的温度搅拌6小时。在搅拌后，通过过滤工艺获得固体，并且通过在110℃真空干燥该固体来完成阴极活性材料表面上的双重涂覆。
实施例2.阴极活性材料的形态分析
确认经受涂覆的阴极活性材料的形态。为了确认经受涂覆的电极表面上涂覆材料的分散程度，使用扫描电子显微镜对各种元素的制图(mapping)结果进行分析并将其在图3(a)-3(d)中示出。
作为与未被涂覆的阴极活性材料(原始正电极)的比较结果，在双重涂覆的阴极活性材料的情况下检测到无机材料和导电聚合物中包含的铝(Al)和硫(S)，并且可以看出，这些元素均匀涂覆在活性材料的表面上。在图4(a)-4(d)中使用TEM观察到的照片各自示出(a)涂覆前的阴极活性材料表面，(b)涂覆电子和离子传导聚合物后的活性材料表面，(c)首先涂覆金属氧化物后的活性材料表面，以及(d)经受无机材料以及电子和离子传导聚合物的双重涂覆的活性材料表面。此处，可以看出，通过在首先涂覆的无机材料的表面上其次涂覆导电聚合物，可以保证涂层的均匀性。
实施例3.使用涂覆的阴极活性材料制造电极和电池
在用作粘合剂以制造正电极的聚(偏二氟乙烯)(PVdF)完全溶解于N-甲基吡咯烷酮后，测量作为导电材料的Super-P碳黑以及双重涂覆的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2并将其放置到所得的混合物溶液中，并且搅拌所得混合物。在此情况下，阴极活性材料、导电材料和粘合剂的重量比设定为85:7.5:7.5。
将完全混合的浆液施用在铝箔上，干燥，并使用辊式压制机使其经受层压工艺。这样做是为了增强活性材料/导电材料/粘合剂的相互结合力并将这些材料有效粘合到集电器。
当完成压缩工艺后，通过切割工艺制造具有合适大小的电极，并将其在110℃在真空炉中干燥24小时。使用所制造的正电极制造纽扣电池。
在铜箔上层压锂金属，并且使用所得的层压制品作为负电极。通过在碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯(体积比50/50)的混合溶剂中溶解1MLiPF6而制备的溶液被用作电解液，并且聚乙烯隔膜被用作隔膜。所有电极的制备在干燥空间中进行，并且电池的制造在保持氩氛的手套箱中进行。
对所制造的电池，在2.6～4.3V或2.6～4.6V范围内以0.5C的电流密度进行充放电循环。
实施例4.评估锂二次电池的特性
使用未被涂覆的正电极(原始)、仅用电子传导聚合物涂覆的正电极(改性的NCMPEDOT)以及用同时具有离子传导性和电子传导性的聚合物涂覆的正电极(改性的NCMPEDOT-PEG)中的各种，对各个充电电压(4.3V和4.6V)评估经受成形工艺的电池的寿命特性。图5A和5B中示出的充放电结果通过在室温下以0.5C的电流密度重复充放电50次而获得。结果，可以看出，在用离子传导和电子传导共聚聚合物PEDOT-PEG涂覆的情况下，获得最高的容量和优异的寿命特性。
首先用氧化铝且其次用同时具有电子传导性和离子传导性的PEDOT-PEG共聚物对阴极活性材料进行双重涂覆，并且评估各个涂覆厚度的循环特性并将其在图6中示出。结果，当涂覆厚度薄至8nm时，可以看出初始容量较高，但是寿命特性快速劣化。当涂覆厚度厚至180nm时，该涂层起到电阻器的作用，使得在初始阶段获得较低的放电容量值。相反，在30nm厚度内双重涂覆的正电极材料显示出优异的寿命特性并且在初始阶段具有较高的放电容量。
在阴极活性材料仅用氧化铝涂覆的情况下以及阴极活性材料用氧化铝以及具有电子传导性和离子传导性的聚合物双重涂覆的情况下，对各个充电电压(4.3V和4.6V)评估寿命特性。如图7A和7B所示的结果通过在室温下以0.5C的电流密度重复充放电50次而获得。
参照图7A和7B，与未被涂覆的阴极活性材料相比，用氧化铝涂覆的两个阴极活性材料在(图7A)4.3V和(7B)4.6V均显示出增强的寿命特性。然而，由于涂覆的不均匀性，引起与部分电解液的副反应。因此，用无机氧化物材料层进行补偿的现有技术仍然有一些缺点。现有技术中的涂层问题通过引入电子和离子传导共聚聚合物作为双重涂覆而得以克服。该涂层问题通过引入电子和离子传导共聚聚合物来克服。双重涂覆的阴极活性材料显示出最好的性能和寿命特性，并且证实双重涂覆的阴极活性材料即使在充电电压不同时也显示出优异的性能。
在55℃的高温条件下比较寿命特性，且结果在图8中示出。参照图8，由于电池内阻在高温下降低，可以看出与室温相比，在高温下实现更高的容量(参见图7A)。相反，可以看出，未被涂覆的正电极材料具有相对较差的寿命特性，同时阴极活性材料的结构坍塌以及与电解液的副反应也进一步快速发生。然而，可以看出，用氧化铝和导电聚合物双重涂覆的电极显示出较高的容量和优异的寿命特性。这是因为，双重涂覆的金属氧化物和聚合物涂层有效抑制与电解液的副反应。
实施例5.高倍率特性的评估
在电流密度从低倍率到高倍率增加时，根据各个电流密度执行三次充放电评估。这是在进行快速充放电的条件下确认阴极活性材料的容量特性的测试和通过相继施加高电流而评估特性的技术，其与施加恒定电流密度的寿命特性的评估不同。
充电容量的评估结果在图9中示出。图9的结果显示出双重涂覆的电极在需要高输出的高倍率呈现出高容量。特别地，通过从低倍率到高倍率改变电流密度来确认阴极活性材料的容量恢复率，并且可以间接确认结构稳定性。对于如图6所示的双重涂覆的电极，获得99.8％的高容量恢复率。
实施例6.寿命特性评估后的热稳定性评估
在评估锂二次电池的寿命特性后，在充电状态下拆解电池，通过差示扫描量热仪(DSC)分析阴极活性材料的热稳定性，并且将其示于图10中，且结果概述于下表1中。
在涂覆的电极的情况下，可以看出，放热峰移到高温区域，并且释放的热量快速减少。可以看出由金属氧化物和聚合物构成的涂层抑制阴极活性材料与电解液的放热反应，使得热稳定性增强。
下表1对充放电后的充电状态下的阴极活性材料的DSC热特性进行比较。
【表1】
电极 放热峰温度(℃) 释放的热量(J/g)
原始正电极 281.0 587.5
涂覆氧化铝的正电极 286.9 320.1
双重涂覆的正电极 287.4 198.5
实施例7.评估锂二次电池的性能
锂二次电池通过使用石墨类中间相碳微球(MCMB)作为负电极而进行制造，并且评估针对各种条件的特性。在制造锂二次电池后，针对各个充电电压(4.3V和4.6V)评估根据本公开内容形成的电池的寿命特性。在图11A和11B中示出的充放电结果通过在室温下以0.5C的电流密度重复充放电50次而获得。当充电电压是4.3V时，用氧化铝以及具有电子传导性和离子传导性的PEDOT-PEG聚合物双重涂覆的正电极显示出如图11A所示的最高初始容量和优异寿命特性。图11B示出针对高电压充电(4.6V)的寿命特性结果。可以看出，通过氧化铝和PEDOT-PEG的双重涂覆，随着充电电压增加，寿命特性显著增强。
对于使用双重涂覆的阴极活性材料的锂二次电池，循环特性在高温下评估并在图12中示出。在图12的图中，与使用未被涂覆的阴极活性材料的情况相比，涂覆的活性材料在高温下(55℃)显示出更好的寿命特性。特别地，由于抑制了阴极活性材料的晶体结构的破坏作用以及电解液的分解，与现有的阴极活性材料相比，氧化铝和PEDOT-PEG聚合物的双重涂覆显示出增强的寿命特性。
根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料可以用于小型和中直到大型锂二次电池。特别地，根据本公开内容的经表面处理的阴极活性材料可以用于各种移动电子产品、电动车和能量存储系统中使用的锂二次电池。
本发明参照其实施方式进行了详细描述。然而本领域的技术人员应当明白，在不偏离本发明原理和精神的情况下，可以对这些实施方式做出改变，本发明的范围在附属权利要求及其等同方式中限定。

Claims (5)

1.一种经表面处理的阴极活性材料，其通过在阴极活性材料的表面上首先涂覆金属氧化物并其次涂覆同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物而被双重涂覆，从而在所述阴极活性材料的表面上形成双重涂层，
其中所述同时具有电子传导性和离子传导性的聚合共聚物是聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-嵌段-聚(乙二醇)，
其中所述金属氧化物的平均粒径为2～9nm，且其中双重涂层的总厚度是10～100nm。
2.根据权利要求1所述的经表面处理的阴极活性材料，其中所述阴极活性材料选自锂过渡金属氧化物和硫化合物。
3.根据权利要求1所述的经表面处理的阴极活性材料，其中所述金属氧化物是选自Al2O3、SiO2、TiO2、SnO2、CeO2、ZrO2、BaTiO3和Y2O3中的一种或多种。
4.一种锂二次电池，包括根据权利要求1-3中任一项所述的经表面处理的阴极活性材料。
5.根据权利要求4所述的锂二次电池，其中所述电池用于移动电子电池、电动车电池。
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