CN105702952A - 用于可再充电锂电池的正极活性物质和可再充电锂电池 - Google Patents

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Abstract

用于可再充电锂电池的正极活性物质包括在X-射线衍射中具有大于或等于约0.92且小于或等于约1.02的I(003)/I(104)比的锂镍复合氧化物，其中所述I(003)/I(104)比为(003)面的衍射峰强度I(003)和(104)面的衍射峰强度I(104)的比。所述锂镍复合氧化物包括锂和含镍的金属，和基于所述含镍的金属的原子总量，镍以大于或等于约80原子％的量存在。可再充电锂电池包括所述正极活性物质。

Description

用于可再充电锂电池的正极活性物质和可再充电锂电池
技术领域
公开了用于可再充电锂电池的正极活性物质和包括其的可再充电锂电池。
背景技术
近来，已经提出了包括镍的锂镍复合氧化物作为可再充电锂离子电池中的能够实现高电势和高容量的正极活性物质。
然而，当所述锂镍复合氧化物以更高的比率包括Ni时，随着充电和放电循环重复，其表面上的Ni被更多地氧化(例如，其表面上更多的Ni被氧化)，并且更容易地形成对Li的嵌入和脱嵌没有贡献的岩盐状(类岩盐)结构(例如，NiO和/或类似者)。因此，使用该锂镍复合氧化物作为正极活性物质的可再充电锂离子电池具有低循环特性的问题。
发明内容
根据本发明的一种或多种实施方式的一个方面涉及用于可再充电锂电池的正极活性物质，其被抑制形成对Li的嵌入和脱嵌没有贡献的岩盐状结构，且由此提供所述可再充电锂电池的改善的循环特性。
根据本发明的一种或多种实施方式的另一方面涉及包括所述正极活性物质的可再充电锂电池。
根据一种施方式，用于可再充电锂电池的正极活性物质包括具有大于或等于约0.92且小于或等于约1.02的I(003)/I(104)比的锂镍复合氧化物，其中所述I(003)/I(104)比是X-射线衍射中(003)面的衍射峰强度I(003)和(104)面的衍射峰强度I(104)的比，其中所述锂镍复合氧化物包括锂和含镍的金属，和基于所述含镍的金属的原子总量，镍以大于或等于约80原子％的量存在。
所述锂镍复合氧化物可由化学式1表示。
化学式1
LiaNixCoyMzO2
在化学式1中，M为选自如下的至少一种金属：铝(Al)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)、钒(V)、镁(Mg)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、镧(La)、和铈(Ce)，0.2≤a≤1.2，0.8≤x<1，0<y≤0.2，0≤z≤0.1，和x+y+z＝1。
在化学式1中，x可在0.85≤x<1的范围内。
所述锂镍复合氧化物的二次颗粒的平均粒径可大于或等于约8μm且小于或等于约25μm。
所述锂镍复合氧化物可通过将锂镍复合氧化物前体在大于约0.1MPa且小于约0.5MPa的氧气分压下焙烧而获得。
在X-射线衍射中所述锂镍复合氧化物的(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)可大于或等于约0.13°且小于或等于约0.15°。
在X-射线衍射中所述锂镍复合氧化物的(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)可大于或等于约0.15°且小于或等于约0.18°。
所述锂镍复合氧化物可具有由X-射线吸收精细结构(XAFS)的分析或者碳、氢、氮、氧(CHNO)元素分析计算的大于或等于约2.9的平均过渡金属化合价。
根据另一实施方式，可再充电锂电池包括包含所述正极活性物质的正极。
其它实施方式包括在以下详细描述中。
可再充电锂电池的循环特性可改善。
附图说明
图1为显示根据一种实施方式的可再充电锂电池的示意性结构的横截面图。
图2A为显示根据实施例1和对比例1的正极活性物质的X-射线衍射分析的图。
图2B为将图2A中的19°的衍射角(2θ)附近的区域放大的图。
图3A为显示根据实施例2和参照例1的正极活性物质的X-射线衍射分析的图。
图3B为将图3A中的19°的衍射角(2θ)附近的区域放大的图。
图4A为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各正极活性物质的放电容量对半宽度FWHM(003)的图。
图4B为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各正极活性物质的循环特性对半宽度FWHM(003)的图。
图5A为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各正极活性物质的放电容量对半宽度FWHM(104)的图。
图5B为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各正极活性物质的循环特性对半宽度FWHM(104)的图。
图6为显示根据实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元的取决于充电和放电循环的放电容量变化的图。
图7为显示根据实施例2和参照例1的可再充电锂电池单元的取决于充电和放电循环的放电容量变化的图。
图8为显示根据实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元在第1次循环时的充电和放电曲线的图。
图9为显示根据实施例2和参照例1的可再充电锂电池单元在第1次循环时的充电和放电曲线的图。
图10为显示根据实施例1和对比例1的锂电池单元的放电容量对放电倍率的图。
图11为显示根据实施例2和参照例1的锂电池单元的放电容量对放电倍率的图。
具体实施方式
下文中，更详细地描述实施方式。然而，这些实施方式是示例性的，并且本公开内容不限于此。
表述例如“……的至少一个(种)”或者“选自……的至少一个(种)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不是修饰该列表的单独要素。此外，在描述本发明的实施方式时“可”的使用指的是“本发明的一种或多种实施方式”。此外，术语“示例性(的)”意图指的是实例或者举例说明。将理解，当一个元件或层被称为“在”另外的元件或层“上”、“连接至”、“结合至”或者“邻近于”另外的元件或层时，其可直接在所述另外的元件或层上、连接至、结合至或者邻近于所述另外的元件或层，或者可存在一个或多个中间元件或层。相反，当一个元件或层被称为“直接在”另外的元件或层“上”、“直接连接至”、“直接结合至”、或者“紧接地邻近于”另外的元件或层时，则不存在中间元件或层。如本文中使用的，术语“基本上”、“约”和类似术语作为近似的术语而不是作为程度的术语使用，并且意图说明本领域普通技术人员将认识到的在测量或者计算值方面的固有偏差。而且，本文中所叙述的任何数值范围意图包括囊括在所叙述范围内的相同数值精度的所有子范围。例如，“1.0-10.0”的范围意图包括在所叙述的最小值1.0和所叙述的最大值10.0之间(并且包括所叙述的最小值1.0和所叙述的最大值10.0)，即，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的所有子范围，例如，2.4-7.6。本文中所叙述的任何最大数值界限意图包括囊括在其中的所有较低的数值界限并且本说明书中叙述的任何最小数值界限意图包括囊括在其中的所有较高的数值界限。因此，申请人保留修改本说明书(包括权利要求)以明确地叙述囊括在本文中明确叙述的范围内的任何子范围的权利。所有这样的范围意图是在本说明书中固有地描述的。
下文中，参照图1描述根据一种实施方式的可再充电锂电池。
图1为显示根据一种实施方式的可再充电锂电池的示意性结构的横截面图。
参照图1，可再充电锂电池10包括正极20、负极30、和隔板层40。可再充电锂离子电池10在形状方面没有特别限制，并且可具有任何合适的形状例如圆柱、棱柱、层叠体形状、钮扣形状、和/或类似者。
正极20包括集流体21和形成于集流体21上的正极活性物质层22。
集流体21可为任何合适的导体例如铝(Al)、不锈钢、镀镍钢、和/或类似者。
正极活性物质层22包括正极活性物质，并且可进一步包括选自导电材料和粘合剂的至少一种。
所述正极活性物质、所述导电材料、和所述粘合剂的含量没有特别限制，并且可为可应用于通常的可再充电锂电池的任何合适的含量。
下文中，描述所述正极活性物质。
所述正极活性物质可包括锂镍复合氧化物。
所述锂镍复合氧化物具有在相应的设定或者预定范围内的以下参数：在X-射线衍射中(003)面的衍射峰强度I(003)和(104)面的衍射峰强度I(104)之间的I(003)/I(104)比；(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)；(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)；和过渡金属的平均化合价。所述锂镍复合氧化物改善可再充电锂电池的循环特性。
例如，在X-射线衍射中(003)面的衍射峰强度I(003)和(104)面的衍射峰强度I(104)之间的I(003)/I(104)比可大于或等于约0.92且小于或等于约1.02，例如大于或等于约0.93且小于或等于约1.01。当(003)面和(104)面的衍射峰强度之间的I(003)/I(104)比落在这些范围内时，可再充电锂电池的放电容量提高并且循环特性改善。
在X-射线衍射中(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)可大于或等于约0.13°且小于或等于约0.15°，例如大于或等于约0.130°且小于或等于约0.145°。当(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)在这些范围内时，可再充电锂电池的放电容量提高并且循环特性可改善。
在X-射线衍射中(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)可大于或等于约0.15°且小于或等于约0.18°，例如大于或等于约0.152°且小于或等于约0.178°。当(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)在这些范围内时，可再充电锂电池的放电容量提高并且循环特性可改善。
衍射峰强度比I(003)/I(104)、(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)和(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)可例如由锂镍复合氧化物的X-射线衍射图案获得。
所述锂镍复合氧化物的X-射线衍射图案可例如通过已知的X-射线衍射测量方法获得。
所述锂镍复合氧化物可表示为LiMeO2(Me表示包括镍的过渡金属)。根据一种实施方式的锂镍复合氧化物的过渡金属的平均化合价(例如，不管所述锂镍复合物中包括的过渡金属的数量如何，当所有过渡金属表示为单一过渡金属Me时Me的平均化合价)可大于或等于约2.9且小于或等于约3。当所述过渡金属的平均化合价落在上述范围内时，可再充电锂电池的循环特性可改善。
所述锂镍复合氧化物的过渡金属的平均化合价可例如通过对于锂镍复合氧化物的碳、氢、氮、氧(CHNO)无机元素分析由氧含量计算。
例如，通过ICP(电感耦合等离子体)元素分析和/或类似者获得所述锂镍复合氧化物中包括的各金属元素(锂元素和包括镍的过渡金属元素)的摩尔数。由于所获得的过渡金属元素(例如，所述锂镍复合氧化物中包括的镍和任何其它过渡金属，不包括锂)的总摩尔数的两倍是氧的理论摩尔数，因此，当将其与氧的摩尔数对应时(例如，当通过将过渡金属元素的总摩尔数加倍获得氧的摩尔数时)，可通过使用锂、过渡金属、和氧的摩尔数而获得所述锂镍复合氧化物的组成式。可由所述组成式(例如，通过计算1摩尔所述锂镍复合氧化物中Li、镍、氧和任何其它过渡金属各自的重量)获得氧含量(例如，所述锂镍复合氧化物中氧的重量百分数)并且将其视为(表示为)A重量％。换而言之，A重量％是氧含量的理论值(例如，1摩尔所述锂镍复合氧化物中氧的理论重量百分数，基于所述锂镍复合氧化物的总重量)。
随后，将通过CHNO无机元素分析获得的氧含量视为(表示为)B重量％。换而言之，B重量％是氧含量的实际值。
此处，由于所述锂镍复合氧化物表示为LiMeO2(Me为过渡金属)，因此当将锂(Li)视为具有+1的化合价，而将氧(O)视为具有-2的化合价时，(通过Me表示的)过渡金属的平均化合价具有+3的理论值。由于氧的量和过渡金属的量之间的比基本上恒定，因此所述锂镍复合氧化物中包括的过渡金属的平均化合价的实际值可通过将氧含量的理论值A重量％和实际值B重量％的比乘以过渡金属的平均化合价的理论值3而获得。
换而言之，过渡金属的平均化合价的实际值可通过以下方程1获得。
方程1
过渡金属的平均化合价＝[B(重量％)/A(重量％)]×3
另外，所述锂镍复合氧化物中包括的过渡金属的平均化合价可例如通过X-射线吸收精细结构(XAFS)计算。
根据一种实施方式的锂镍复合氧化物可通过将锂镍复合氧化物前体在范围大于约0.1MPa到小于约0.5MPa的氧气分压下焙烧(热处理)而制造。
当将所述锂镍复合氧化物前体在上述氧气分压范围内焙烧(热处理)时，可抑制所述锂镍复合氧化物具有晶体生长(例如，抑制其具有过度的晶体生长)。因此，所述锂镍复合氧化物可在其中晶体容易生长的高锂和温度(例如，高温)条件下制造。
相关领域中的该高锂和温度(例如，高温)条件使得晶体过度容易地生长并且因此由于快速的晶体生长或者过高的结晶度而使可再充电锂电池的特性恶化。
此处，所述高锂条件指的是，例如，其中在所述锂镍复合氧化物前体中Li相对于除了Li之外的过渡金属元素具有1或更大的摩尔比的条件。另外，所述高温条件指的是，例如，其中将所述锂镍复合氧化物前体在范围从大于或等于约750℃到小于或等于约850℃的温度下焙烧的条件。
在根据一种实施方式的锂镍复合氧化物中，其前体在高的氧气分压下和在高锂和温度条件下的焙烧可控制所述锂镍复合氧化物的晶体生长速度并且促进Li与其它元素(例如除了Li之外的镍和/或类似者)的固溶(soliddissolution)。因此，所述锂镍复合氧化物的稳定性可得到很大改善。
另外，通过在高温条件下的焙烧，根据一种实施方式的锂镍复合氧化物与空气中的水分或二氧化碳反应并且产生杂质(例如Li2CO3和/或类似者)，并且因此可消耗主要使放电容量恶化的LiOH。因此，所述锂镍复合氧化物的稳定性可改善。
在重复的充电和放电循环期间可抑制具有高稳定性的一种实施方式的锂镍复合氧化物形成岩盐状结构(其对Li的嵌入和脱嵌没有贡献)。因此，作为正极活性物质的一种实施方式的锂镍复合氧化物可改善可再充电锂电池的特性。
换而言之，根据一种实施方式的锂镍复合氧化物可通过将其前体在范围从大于约0.1MPa到小于约0.5MPa的高氧气分压下焙烧而制造。因此，可将所述锂镍复合氧化物中包括的过渡金属的平均化合价提高至大于或等于约2.9。另外，所述锂镍复合氧化物在所述焙烧条件下被抑制过度的晶体生长并且因此可具有在大于或等于约0.92到小于或等于约1.02的范围内的较低的衍射峰强度比I(003)/I(104)(作为结晶高度指数)。此外，由于在所述焙烧条件下抑制晶体生长，因此(003)面的衍射峰的半宽度即FWHM(003)变宽为大于或等于约0.13°到小于或等于约0.15°，同时(104)面的衍射峰的FWHM(104)变宽为大于或等于约0.15°到小于或等于约0.18°。下文中，将这些范围的一个或多个称为“一种实施方式的范围”。
所述锂镍复合氧化物包括含镍的金属和锂，且镍以大于或等于约80原子％的量存在，基于所述含镍的金属的原子总量(例如，所述含镍的金属可包括100原子％的镍，或者可包括镍和至少一种除了锂和镍之外的金属)。换而言之，所述锂镍复合氧化物可为基于高的镍的复合氧化物。
所述锂镍复合氧化物可由化学式1表示。
化学式1
LiaNixCoyMzO2
在化学式1中，M为选自如下的至少一种金属：铝(Al)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)、钒(V)、镁(Mg)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、镧(La)、和铈(Ce),0.2≤a≤1.2，0.8≤x<1，0<y≤0.2，0≤z≤0.1，和x+y+z＝1。
例如，在化学式1中，x可在0.85≤x<1的范围内。
根据一种实施方式，具有如化学式1中所示的高的Ni比率的锂镍复合氧化物可被更有效地抑制对Li的嵌入和脱嵌没有贡献的岩盐状结构的产生。
根据一种实施方式的锂镍复合氧化物包括其中细的一次颗粒附聚的二次颗粒，并且所述二次颗粒的平均粒径(D50)可大于或等于约8μm且小于或等于约25μm，例如大于或等于约8μm且小于或等于约20μm。当所述锂镍复合氧化物的二次颗粒具有在这些范围内的平均粒径时，可更有效地改善可再充电锂电池的特性。
此处，D50表示其中在粒径分布曲线中累计值为50％的粒径并且被称为中值直径。用于计算所述二次颗粒的平均粒径(D50)的粒径分布可使用已知方法例如激光衍射散射方法获得。另外，当认为所述二次颗粒是球形时，所述二次颗粒的平均粒径表示直径。
下文中，描述制造所述锂镍复合氧化物的方法。制造所述锂镍复合氧化物颗粒的方法没有特别限制，但是可为例如共沉淀方法。
下文中，说明使用共沉淀方法制造所述锂镍复合氧化物颗粒的方法，但是其仅为一个实例，并且混合量、原材料、和/或类似者不限于此。
首先，将硫酸镍·6水合物(NiSO4·6H2O)、硫酸钴·5水合物(CoSO4·5H2O)、和含金属(M)的化合物溶解在离子交换水中，从而制备混合水溶液。此处，硫酸镍·6水合物、硫酸钴·5水合物、和含金属(M)的化合物可例如以约20重量％的总重量使用，基于所述混合水溶液的全部(总)重量。另外，硫酸镍·6水合物、硫酸钴·5水合物、和含金属(M)的化合物可以在Ni、Co、和M之间期望的摩尔比混合。另一方面，各元素的摩尔比可取决于所制备的锂镍复合氧化物的组成而确定，例如，Li1.06Ni0.9Co0.08Mn0.02O2可以90:8:2＝Ni:Co:Mn的摩尔比制备。
在所述含金属(M)的化合物中，金属元素M可为选自如下的至少一种：铝(Al)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)、钒(V)、镁(Mg)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、镧(La)、和铈(Ce)。所述含金属(M)的化合物的实例可为各种合适的盐(例如金属元素M的硫酸盐和硝酸盐)、氧化物、氢氧化物、和/或类似者。
离子交换水的量为约500ml，且将混合物保持在约50℃。混合水溶液指的是反应层的水溶液。下文中，将该反应层的水溶液称为反应层水溶液。随后，将离子交换水通过惰性气体例如氮气和/或类似者进行鼓泡以除去溶解在其中的氧气。然后，将前述混合水溶液添加至其，同时将该反应层水溶液搅拌和保持在50℃。添加速度没有特别限制，但是如果过快，则可无法得到均匀的前体(共沉淀的碳酸盐)。例如，添加速度可为约3ml/分钟。
然后，将饱和Na2CO3水溶液以关于该混合水溶液的Ni、Co、和M(相对于该混合水溶液的Ni、Co、和M的量)过量的量添加至所述反应层水溶液。在添加期间将所述反应层水溶液保持在11.5的pH和50℃的温度下。所述添加可例如在设定或者预定的搅拌速度下进行设定或者预定的时间。因此，共沉淀出各金属元素的碳酸盐。
连续地，将共沉淀的碳酸盐通过固-液分离例如吸附-过滤从所述反应层水溶液取出，然后用离子交换水冲洗(例如，清洁)。随后，将共沉淀的碳酸盐真空干燥，例如在约100℃下真空干燥约10小时(h)。
随后，将经干燥的共沉淀的碳酸盐用研钵和杵研磨数分钟以获得干的粉末，并且将该干的粉末与氢氧化锂(LiOH)混合以获得混合粉末。此处，Li与Ni、Co、和M(Ni+Co+M＝Me)的摩尔比由所述锂镍复合氧化物的组成确定。例如，Li1.06Ni0.9Co0.08Mn0.02O2可以Li和Me之间的约1.06的Li/Me摩尔比制备。
将所述混合粉末在设定或预定的温度下在高氧气分压下焙烧设定或预定的时间。从而，获得根据一种实施方式的锂镍复合氧化物。
在所述焙烧期间，氧气分压可在大于约0.1MPa且小于约0.5MPa、例如大于约0.1MPa且小于约0.4MPa的范围内。另外，焙烧时间可为例如约10小时，并且焙烧温度可例如在约750℃-约850℃的范围内。
根据一种实施方式的以以上方法制备的锂镍复合氧化物可具有在上述范围内的(003)面和(104)面的衍射峰强度比I(003)/I(104)、(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)、(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)、和过渡金属的平均化合价。
另一方面，可通过调节添加期间的搅拌速度和搅拌时间、Li和Me之间的Li/Me摩尔比、焙烧期间的氧气分压、焙烧时间和焙烧温度、和/或类似者而调节所述锂镍复合氧化物的各参数。
例如，随着焙烧温度更高，(003)面和(104)面的衍射峰强度比I(003)/I(104)倾向于更高，同时(003)面和(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)和FWHM(104)倾向于更小。
另外，随着摩尔比Li/Me更高，(003)面和(104)面的衍射峰强度比I(003)/I(104)倾向于更高，同时(003)面和(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)和FWHM(104)倾向于更小。
另外，随着焙烧期间的氧气分压更高，所述锂镍复合氧化物中包括的过渡金属的平均化合价倾向于更高，同时(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)倾向于更大。
通过以上方法，可制备所述锂镍复合氧化物。
根据一种实施方式的正极活性物质层除了所述锂镍复合氧化物之外还可包括其它正极活性物质。
所述导电材料没有特别限制，只要其提高正极的导电性，并且可为例如炭黑(例如科琴黑、乙炔黑、和/或类似者)，天然石墨，人造石墨，碳纳米管，石墨烯，纤维状碳(例如碳纳米纤维和/或类似者)，和/或纤维状碳与炭黑的复合物。
所述粘合剂可为例如聚偏氟乙烯、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、硝基纤维素、和/或类似者，并且没有特别限制，只要其将所述正极活性物质和所述导电材料粘合在集流体上，并且同时(或者并存地)具有对于正极的高电势的抗氧化性和电解质稳定性。
正极20可以如下方法制造。首先，将所述正极活性物质、所述导电材料、和所述粘合剂以期望的比率混合并且分散在有机溶剂(例如N-甲基-2-吡咯烷酮)中以形成浆料。随后，将所述浆料涂布在集流体21上，然后干燥以形成正极活性物质层22。此处，涂布方法没有特别限制，并且可为例如刮刀涂布方法、凹版涂布方法、和/或类似者。然后，将正极活性物质层22使用压缩机压缩至期望的厚度以制造正极20。正极活性物质层22的厚度没有特别限制，并且可为可应用于可再充电锂电池的正极活性物质层的任何合适的厚度。
负极30包括集流体31和形成于集流体31上的负极活性物质层32。
集流体31可为任何合适的导体例如铜、铜合金、铝、不锈钢、镀镍钢、和/或类似者。
负极活性物质层32可为可再充电锂电池的任何合适的负极活性物质层。例如，负极活性物质层32可包括负极活性物质，并且可进一步包括粘合剂。
所述负极活性物质可包括基于碳的材料、基于硅的材料、基于锡的材料、锂金属氧化物、金属锂、和/或类似者，其可单独地或者作为两种或更多种的混合物使用。所述基于碳的材料可为例如基于石墨的材料例如人造石墨、天然石墨、人造石墨与天然石墨的混合物、包覆有人造石墨的天然石墨、和/或类似者。所述基于硅的材料可为例如硅、氧化硅、含硅的合金、基于石墨的材料与前述材料的混合物、和/或类似者。所述氧化硅可由SiOx(0<x≤2)表示。所述含硅的合金可为基于所述合金的总量以全部金属元素中的最大量包括硅的合金(例如，硅是以全部金属元素中的最大量存在的金属元素)，例如Si-Al-Fe合金。所述基于锡的材料可为例如锡、氧化锡、含锡的合金、基于石墨的材料与前述材料的混合物、和/或类似者。所述锂金属氧化物可为例如钛氧化物化合物例如Li4Ti5O12。根据一种实施方式，在它们之中，石墨可进一步改善可再充电锂电池的循环寿命特性。
所述粘合剂没有特别限制，并且可为与正极的粘合剂相同的粘合剂。
所述负极活性物质和所述粘合剂的重量比没有特别限制，并且可为相关领域可再充电锂电池的重量比。
负极30可如下制造。将所述负极活性物质和所述粘合剂以期望的比率混合并且将该混合物分散在合适的溶剂(例如水和/或类似者)中以制备浆料。然后，将所述浆料施加在集流体31上并且干燥以形成负极活性物质层32。然后，通过使用压缩机将负极活性物质层32压缩至具有期望的厚度，从而制造负极30。此处，负极活性物质层32不是具有特别限制的厚度，而是可具有用于可再充电锂离子电池的负极活性物质层可具有的任何合适的厚度。另外，当使用金属锂作为负极活性物质层32时，可将金属锂与集流体31重叠(例如，层叠或者涂布在集流体31上)。
隔板层40可包括隔板和电解质。
所述隔板没有特别限制，并且可为用于可再充电锂离子电池的任何合适的隔板。例如，显示出优异的高倍率放电性能的多孔层或者无纺物和/或类似者可单独地或者作为混合物(例如，以层叠结构)使用。
所述隔板的基材可包括例如基于聚烯烃的树脂、基于聚酯的树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-全氟乙烯基醚共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯-六氟丙酮共聚物、偏二氟乙烯-乙烯共聚物、偏二氟乙烯-丙烯共聚物、偏二氟乙烯-三氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯-乙烯-四氟乙烯共聚物、和/或类似者。所述基于聚烯烃的树脂可为聚乙烯、聚丙烯、和/或类似者；和所述基于聚酯的树脂可为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、和/或类似者。
所述隔板的孔隙率没有特别限制，并且可为可再充电锂电池的隔板可具有的任何合适的孔隙率。
所述隔板可包括形成于所述基材的至少一侧上的包括无机填料的涂层。所述无机填料可包括Al2O3、Mg(OH)2、SiO2、和/或类似者。所述包括无机填料的涂层可抑制正极和隔板之间的直接接触，抑制在高温下存储期间在正极的表面上电解质的氧化和分解，和抑制作为电解质的分解产物的气体的产生。
所述电解质可包括在非水溶剂中的电解质盐。
所述非水溶剂可为，例如，环状碳酸酯(例如碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁酯、碳酸氯代亚乙酯、碳酸亚乙烯酯、和/或类似者)；线型碳酸酯(例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙甲酯、和/或类似者)；环状酯(例如γ-丁内酯、γ-戊内酯、和/或类似者)；线型酯(例如甲酸甲酯、乙酸甲酯、丁酸甲酯、和/或类似者)；四氢呋喃或者其衍生物；醚(例如1,3-二氧六环、1,4-二氧六环、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二丁氧基乙烷、甲基二甘醇二甲醚、和/或类似者)；腈类(例如乙腈、苄腈、和/或类似者)；二氧戊环或者其衍生物；硫化乙烯；环丁砜；和/或磺内酯或者其衍生物，其可单独地或者作为两种或更多种的混合物使用，而不限于此。
所述电解质盐可为例如，包括锂(Li)、钠(Na)、和/或钾(K)的无机离子盐，例如LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiPF6-x(CnF2n+1)x(1<x<6，n＝1或2)、LiSCN、LiBr、LiI、Li2SO4、Li2B10Cl10、NaClO4、NaI、NaSCN、NaBr、KClO4、KSCN、和/或类似者；和/或有机离子盐例如LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiN(CF3SO2)(C4F9SO2)、LiC(CF3SO2)3、LiC(C2F5SO2)3、(CH3)4NBF4、(CH3)4NBr、(C2H5)4NClO4、(C2H5)4NI、(C3H7)4NBr、(n-C4H9)4NClO4、(n-C4H9)4NI、(C2H5)4N-马来酸盐、(C2H5)4N-苯甲酸盐、(C2H5)4N-邻苯二甲酸盐、硬脂基磺酸锂、辛基磺酸锂、十二烷基苯磺酸锂、和/或类似者。离子化合物可单独地或者以两种或更多种的混合物使用。
所述电解质盐的浓度没有特别限制，并且可为例如约0.5mol/L-约2.0mol/L。
所述电解质可进一步包括各种合适的添加剂例如负极SEI(固体电解质界面)形成剂、表面活性剂、和/或类似者。
这样的添加剂可为例如琥珀酸酐、双(草酸)硼酸锂、四氟硼酸锂、二腈化合物、丙磺内酯、丁磺内酯、丙烯磺内酯、3-环丁烯砜、氟化的烯丙基醚、氟化的丙烯酸酯、和/或类似者。
所述添加剂的浓度可为在通常的可再充电锂离子电池中使用的任何合适的浓度。
下文中，描述制造可再充电锂离子电池10的方法。
将所述隔板设置在正极20和负极30之间以制造电极结构体，和将所述电极结构体加工成具有期望的形状例如圆柱、棱柱、层叠体形状、钮扣形状、和/或类似者，并且插入到具有相同形状的容器中。然后，将所述非水电解质注入到所述容器中，并且使所述电解质浸渍到所述隔板中的孔中，从而制造可再充电锂电池。
下文中，参照以下实施例更详细地说明实施方式。然而，这些实施例是示例性的，并且本公开内容限于此。此外，本公开内容中未描述的内容可被本领域技术人员充分地理解并且将不在此进行说明。
锂镍复合氧化物的制备
实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3
将硫酸镍·6水合物(NiSO4·6H2O)、硫酸钴·5水合物(CoSO4·5H2O)、和硫酸锰·7水合物(MnSO4·7H2O)(或者硝酸铝(Al(NO3)3))溶解在离子交换水中，从而制备混合水溶液，其指的是反应层的水溶液，即反应层水溶液。此处，硫酸镍·6水合物、硫酸钴·5水合物、和硫酸锰·7水合物(或者硝酸铝)以20重量％的总重量使用，基于所述混合水溶液的全部重量。另外，硫酸镍·6水合物、硫酸钴·5水合物、和硫酸锰·7水合物(或硝酸铝)以Ni、Co、和Mn(或Al)之间90:8:2或者85:12:3的摩尔比混合。
离子交换水的量为500ml，并且将混合水溶液保持在50℃。随后，将离子交换水通过氮气鼓泡，从而除去溶解在其中的氧气。随后，向其以逐滴的方式以3ml/分钟的速率添加以上混合水溶液。然后，将关于所述混合水溶液中的Ni、Co和Mn(或Al)过度饱和的Na2CO3水溶液以逐滴的方式添加(例如，将超过使Ni、Co和Mn(或Al)饱和所需要的Na2CO3添加)至反应层水溶液。在添加期间将所述反应层水溶液保持在11.5的pH和50℃的温度下。此处，搅拌以4-5m/s的圆周速度进行10小时。从而，共沉淀出各金属元素的碳酸盐。
随后，将共沉淀的碳酸盐通过吸附过滤从所述反应层水溶液取出，然后用离子交换水清洁。随后，将该共沉淀的碳酸盐在约100℃真空干燥约10小时(h)。
然后，将该经干燥的共沉淀的碳酸盐用研钵和杵研磨数分钟以获得干的粉末，并且将该干的粉末与氢氧化锂(LiOH)混合以获得混合粉末。此处，将Li与Me(Ni+Co+Mn(或Al))以1.06、1.03或1.0的Li/Me摩尔比混合。
随后，将所述混合粉末在770℃或790℃的温度下在0.1MPa、0.2MPa、或者0.5MPa的氧气分压下焙烧10小时，从而制造锂镍复合氧化物。
根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各锂镍复合氧化物的组成和其焙烧条件提供于表1中。
表1
评价1：X-射线衍射
测量根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各锂镍复合氧化物的X-射线衍射。
例如，图2A和2B显示实施例1和对比例1的X-射线衍射结果，且图3A和3B显示实施例2和参照例1的X-射线衍射结果。
图2A为显示根据实施例1和对比例1的正极活性物质的X-射线衍射分析结果的图，和图2B为将图2A中的19°的衍射角(2θ)附近的区域放大的图。另外，图3A为显示根据实施例2和参照例1的正极活性物质的X-射线衍射分析结果的图，和图3B为将图3A中的19°的衍射角(2θ)附近的区域放大的图。
此处，图2A、2B、3A、和3B中的纵轴中的单位“任意单位”表示任意的单位。
参照图2A和3A，根据实施例1和2、对比例1、以及参照例1的锂镍复合氧化物在X-射线衍射分析中显示出在19°的衍射角(2θ)处的(003)面的衍射峰和在44°的衍射角(2θ)处的(104)面的衍射峰(104)。
另外，如图2B和3B中所示，实施例1和2(各自分别具有与对比例1和参照例1的氧气分压条件不同的氧气分压条件)各自具有分别与对比例1和参照例1的(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)面比更大(例如，更巨大)的(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)，并且因此(003)面的衍射峰扩张。
另外，根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的锂镍复合氧化物中的(003)面和(104)面的衍射峰强度比I(003)/I(104)、(003)面的衍射峰的半宽度(FWHM)(003)、以及(104)面的衍射峰的半宽度(FWHM)(104)是基于所述实施例、对比例和参照例各自的X-射线衍射的衍射峰计算的。所获得的结果提供于表3中。
此处，过渡金属的平均化合价是通过如下获得的：用碳、氢、氮、硫/氧(CHNS/O)自动化元素分析仪(2400II，PerkinElmerInc.)测量所述锂镍复合氧化物的氧量，并且将其如上所述那样使用。
评价2：循环特性
将根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的各锂镍复合氧化物、乙炔黑、和聚偏氟乙烯以95:2:3的重量比混合，然后分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，从而制备浆料。将所述浆料涂布在铝箔上并且干燥以形成正极活性物质层，从而制造正极。
通过在铜箔上涂覆金属锂箔而制造负极。
隔板是作为如下制造的(使用如下制造的)：用70:30的重量比的Mg(OH)2微粒和聚偏氟乙烯(PVdF)的混合物涂布的12μm厚的多孔聚乙烯膜。
将所述隔板设置在正极和负极之间，从而形成电极结构体。
随后，将所述电极结构体加工成具有2032硬币半电池单元(half-cell)尺寸并且插入到硬币半电池单元容器中。然后，通过如下制备电解质溶液：将碳酸亚乙酯和碳酸二甲酯以3:7的体积比混合以制备非水溶剂，和将六氟磷酸锂(LiPF6)以1.3mol/L的浓度溶解在其中。随后，将所述电解质溶液注入到所述硬币半电池单元容器中并且浸渍到所述隔板中，从而制造半电池单元。
评价根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的可再充电锂电池单元的充电和放电循环特性，并且结果提供于表3和图4A-7中。
例如，将所述电池单元以如表2中所提供的充电倍率、放电倍率、和截止电压充电和放电。
另一方面，表2中的CC-CV表示恒流充电，和CC表示恒流放电。截止电压表示当充电和放电结束时的电压。例如，在截止电压下的4.3-3.0表示第1次循环充电进行直至可再充电锂电池单元的电压达到的4.3V，和第1次放电进行直至可再充电锂电池单元的电压达到的3.0V。
表2
在表3中，“放电容量”表示在第2次循环时的放电容量；和“循环特性”是通过经由如下获得的容量保持率评价的：将第50次循环时的放电容量除以第2次循环时的放电容量，即第50次循环时的放电容量相对于第2次循环时的放电容量的比率。
表3
参照表3，根据实施例1-9的电池单元具有在各自(例如它们分别的)设定或预定的根据一种实施方式的范围内的衍射峰强度比I(003)/I(104)、半宽度FWHM(003)、半宽度FWHM(104)、和平均化合价，并且因此显示出高的放电容量和优异的循环特性。
另一方面，根据对比例1和参照例1的电池单元具有超出一种实施方式的范围(例如，在它们分别的根据一种实施方式的范围之外)的半宽度FWHM(003)和平均化合价，并且因此显示出恶化的循环特性。另外，根据参照例2和3、以及对比例2的电池单元具有超出一种实施方式的范围(例如，在一种实施方式的范围之外)的半宽度FWHM(003)和半宽度FWHM(104)，并且因此显示出恶化的放电容量。此外，对比例3的电池单元具有超出一种实施方式的范围(例如，在一种实施方式的范围之外)的半宽度FWHM(104)和衍射峰强度比I(003)/I(104)，并且因此显示出恶化的放电容量。
另外，将表3的结果散布绘制在图4A-5B中。
图4A为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的正极活性物质的放电容量关于(对)半宽度FWHM(003)的图，和图4B为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的正极活性物质的循环特性关于(对)半宽度FWHM(003)的图。另外，图5A为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的正极活性物质的放电容量关于(对)半宽度FWHM(104)的图，和图5B为显示根据实施例1-9、对比例1-3、和参照例1-3的正极活性物质的循环特性关于(对)半宽度FWHM(104)的图。
在图4A-图5B中，“圆形”点表示实施例，和赋予它们的数字表示实施例的编号。另外，“菱形”点表示对比例，并且赋予它们的数字表示对比例的编号。
参照图4A和4B，具有比一种实施方式的范围小的半宽度FWHM(003)的对比例1和参照例1显示出恶化的循环特性，而具有比一种实施方式的范围大的半宽度FWHM(003)的参照例2和3、对比例2显示出恶化的放电容量。
另一方面，具有在一种实施方式的范围内的半宽度FWHM(003)的实施例1-9保持放电容量并且显示出改善的循环特性。
对比例3具有在一种实施方式的范围内的半宽度FWHM(003)，但是具有在一种实施方式的范围外的半宽度FWHM(104)，并且因此显示出恶化的放电容量和循环特性。
另外，参照图5A和5B，具有比一种实施方式的范围小的半宽度FWHM(104)的对比例1显示出恶化的循环特性，而具有比一种实施方式的范围大的半宽度FWHM(104)的参照例2和3、以及对比例2和3显示出恶化的放电容量。
另一方面，实施例1-9具有在一种实施方式的范围内的半宽度FWHM(104)，并且因此保持放电容量和显示出改善的循环特性。
参照例1具有在一种实施方式的范围内的半宽度FWHM(104)，但是具有在一种实施方式的范围外的半宽度FWHM(003)，并且显示出恶化的循环特性。
另外，图6和7为绘制实施例1和2、对比例1、和参照例1的取决于充电和放电循环的放电容量变化的图。
图6为显示根据实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元的取决于充电和放电循环(作为充电和放电循环次数的函数)的放电容量变化的图，和图7为显示根据实施例2和参照例1的可再充电锂电池单元的取决于充电和放电循环的放电容量变化的图。
参照图6，与根据对比例1的电池单元相比，使用根据实施例1的在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的电池单元尽管重复充电和放电循环也保持高的放电容量。
另外，参照图7，与根据参照例1的电池单元相比，使用根据实施例2的在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的电池单元尽管重复充电和放电循环也保持高的放电容量。
因此，根据实施例的锂镍复合氧化物在X-射线衍射中具有在一种实施方式的范围内的衍射峰强度比I(003)/I(104)、半宽度FWHM(003)、半宽度FWHM(104)、和过渡金属的平均化合价，并且具有改善的可再充电锂电池单元的循环特性。
评价3：倍率性能
将根据实施例1和2以及对比例1和2的各锂镍复合氧化物、乙炔黑、和聚偏氟乙烯以95:2:3的重量比混合并且分散在N-甲基-2-吡咯烷酮中，从而制备浆料。将所述浆料涂布在铝箔上并且干燥以形成正极活性物质层，从而制造正极。
通过在铜箔上涂覆金属锂膜而制造负极。
对于隔板，使用12μm厚的多孔聚丙烯膜。
将所述隔板设置在正极和负极之间，从而形成电极结构体。
随后，将所述电极结构体加工成2032硬币半电池单元尺寸并且插入到硬币半电池单元容器中。然后通过如下制备电解质溶液：将碳酸亚乙酯和碳酸二甲酯以3:7的体积比混合以制备非水溶剂，和将六氟磷酸锂(LiPF6)以1.3mol/L的浓度溶解在其中。随后，将所述电解质溶液注入到所述硬币半电池单元容器中并且浸渍到所述隔板中，从而制造半电池单元。
评价根据实施例1和2、对比例1、和参照例1的可再充电锂电池单元的倍率性能，并且结果提供于图8-11中。
例如，将所述电池单元以如表4中提供的充电倍率、放电倍率、和截止电压充电和放电。
另一方面，在表4中，CC-CV表示恒流充电，和CC表示恒流放电。截止电压表示当充电和放电结束时的电压。例如，在截止电压栏下的4.3-2.8表示第1次循环时的充电进行直至可再充电锂电池的电压达到的4.3V，并且在第1次循环时的放电进行直至可再充电锂电池的电压达到的2.8V。
表4
测试循环 充电倍率 放电倍率 截止电压[V]
1 0.1C CC-CV 0.1C CC 4.3-2.8
2 0.2C CC-CV 0.2C CC 4.3-2.8
3 0.2C CC-CV 1.0C CC 4.3-2.8
4 0.2C CC-CV 2.0C CC 4.3-2.8
5 0.2C CC-CV 3.0C CC 4.3-2.8
6 0.2C CC-CV 5.0C CC 4.3-2.8
图8为显示根据实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元的第1次循环充电和放电曲线的图，和图9为显示根据实施例2和参照例1的可再充电锂电池单元的第1次循环充电和放电曲线的图。
参照图8，当以0.1CCC-CV的充电倍率充电和以0.1CCC的放电倍率放电一个循环时，与对比例1的电池单元相比，实施例1的电池单元被抑制在初始充电时具有电压升高。
另外，测量实施例1和对比例1各自在0.1C充电时的充电容量、在0.1C放电时的放电容量、和初始效率，并且结果提供于表5中。
另一方面，初始效率是通过将在0.1C放电时的放电容量除以在0.1C充电时的充电容量而计算的。
表5
参照表5，与对比例1的电池单元相比，使用根据实施例1的在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的电池单元显示出提高的在0.1C放电时的放电容量，并且因此显示出提高的初始效率。
另外，参照图9，当将实施例2和参照例1以0.1CCC-CV的充电倍率充电和以0.1CCC的放电倍率放电时，与参照例1相比，实施例2被抑制在初始充电时具有电压升高。
测量实施例2和参照例1的在0.1C充电时的充电容量、在0.1C放电时的放电容量、和初始效率，并且结果提供于表6中。
表6
参照表6，与参照例1的电池单元相比，使用根据实施例2的在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的电池单元显示出提高的在0.1C放电时的放电容量和因此提高的初始效率。
另外，参照图10和11，说明在各放电倍率下的放电容量。
图10为显示根据实施例1和对比例1的可再充电锂电池单元在各放电倍率下的放电容量的图，和图11为显示实施例2和参照例1的可再充电锂电池单元在各放电倍率下的放电容量的图。
参照图10，在各放电倍率下，与对比例1相比，使用在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的实施例1显示出相等或者更高的放电容量。例如，实施例1具有91.9％的(通过将在3.0C的放电倍率下的放电容量除以在0.33C的放电倍率下的放电容量而获得的)比率，而对比例1具有91.8％的比率。因此，与对比例1相比，实施例1具有几乎相等的倍率性能。
同样地，参照图11，在各放电倍率下，与参照例1相比，使用在高氧气分压下焙烧的锂镍复合氧化物的实施例2显示出相等或者更高的放电容量。例如，实施例2具有91.3％的(通过将在3.0C的放电倍率下的放电容量除以在0.33C的放电倍率下的放电容量而获得的)比率，而参照例1具有90.7％的比率。因此，实施例2具有几乎与参照例1相等的倍率性能。
基于以上结果，当根据一种实施方式的可再充电锂电池单元使用在高氧气分压下焙烧的、在X-射线衍射中具有大于或等于0.92到小于或等于1.02的衍射峰强度比I(003)/I(104)、大于或等于0.13°到小于或等于0.15°的半宽度FWHM(003)、大于或等于0.15°到小于或等于0.18°的半宽度FWHM(104)、和大于或等于2.9的过渡金属的平均化合价的锂镍复合氧化物作为正极活性物质时，所述可再充电锂电池单元显示出改善的循环特性。
另外，参照表3，根据一种实施方式的可再充电锂电池单元未显示出恶化的放电容量，但是显示出改善的循环特性。
此外，参照图8-11的结果，根据一种实施方式的可再充电锂电池单元显示出改善的循环特性，而没有其它特性(例如初始充电和放电特性、倍率性能、和/或类似者)的恶化。
根据一种实施方式，通过改善以大于或等于55％、例如大于或等于80％的比率包括Ni的锂镍复合氧化物的稳定性，可改善可再充电锂电池单元的循环特性。
虽然已经关于当前被认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反，意图涵盖包括在所附权利要求和其等同物的精神和范围内的各种修改和等同排列。
符号描述
10可再充电锂电池
20正极
21集流体
22正极活性物质层
30负极
31集流体
32负极活性物质层
40隔板层

Claims (9)

1.用于可再充电锂电池的正极活性物质，其包括
在X-射线衍射中具有大于或等于0.92且小于或等于1.02的I(003)/I(104)比的锂镍复合氧化物，其中所述I(003)/I(104)比为(003)面的衍射峰强度I(003)和(104)面的衍射峰强度I(104)的比，
其中所述锂镍复合氧化物包括锂和含镍的金属，和基于所述含镍的金属的原子总量，镍以大于或等于80原子％的量存在。
2.权利要求1的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物由化学式1表示：
化学式1
LiaNixCoyMzO2
其中，M为选自如下的至少一种金属：铝(Al)、锰(Mn)、铬(Cr)、铁(Fe)、钒(V)、镁(Mg)、钛(Ti)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铟(In)、锡(Sn)、镧(La)、和铈(Ce)，0.2≤a≤1.2，0.8≤x<1，0<y≤0.2，0≤z≤0.1，和x+y+z＝1。
3.权利要求2的正极活性物质，其中在化学式1中，0.85≤x<1。
4.权利要求1的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物的二次颗粒的平均粒径大于或等于8μm且小于或等于25μm。
5.权利要求1的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物是通过将锂镍复合氧化物前体在大于0.1MPa且小于0.5MPa的氧气分压下焙烧而获得的。
6.权利要求1的正极活性物质，其中在X-射线衍射中所述锂镍复合氧化物(003)面的衍射峰的半宽度FWHM(003)大于或等于0.13°且小于或等于0.15°。
7.权利要求1的正极活性物质，其中在X-射线衍射中所述锂镍复合氧化物(104)面的衍射峰的半宽度FWHM(104)大于或等于0.15°且小于或等于0.18°。
8.权利要求1的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物具有由X-射线吸收精细结构(XAFS)的分析或者由碳、氢、氮、氧(CHNO)元素分析计算的大于或等于2.9的平均过渡金属化合价。
9.可再充电锂电池，其包括包含权利要求1-8任一项的正极活性物质的正极。
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