CN112219297B - 正极活性物质前体和使用其的锂二次电池 - Google Patents

Abstract

根据本发明实施方案的正极活性物质前体，其包括镍(Ni)和钴(Co)并且包含过量的Ni。A₁₀₁/A₀₀₁为1以上，且I₁₀₁/I₀₀₁为1以上。通过X射线衍射(XRD)分析，A₁₀₁为(101)面的峰面积，A₀₀₁为(001)面的峰面积，以及通过XRD分析，I₁₀₁为(101)面的峰强度，且I₀₀₁为(001)面的峰强度。使用该正极活性物质前体的、具有提高的结晶性和长期稳定性的正极和锂二次电池。

Description

正极活性物质前体和使用其的锂二次电池

技术领域

本发明涉及正极活性物质前体和使用该正极活性物质前体的锂二次电池。更具体地，本发明涉及包括多种金属元素的正极活性物质前体和使用该正极活性物质前体的锂二次电池。

背景技术

随着信息和显示技术的发展，可重复充电和放电的二次电池已被广泛用作诸如便携式摄像机、移动电话、便携式计算机等的移动电子设备的电源。二次电池包括例如锂二次电池、镍镉电池、镍氢电池等。锂二次电池由于工作电压和每单位重量能量密度高、充电率高、尺寸紧凑等而被积极地开发和应用。

例如，锂二次电池可以包括：电极组件以及浸渍电极组件的电解液，电极组件包括正极、负极和隔离层(隔膜)。锂二次电池可以进一步包括具有例如袋状的外壳，用于容纳电极组件和电解液。

锂金属氧化物可以用作锂二次电池的正极的活性物质。锂金属氧化物的实例可以包括镍基锂金属氧化物。为了制备镍基锂金属氧化物，使用了含镍前体化合物。

近来，由于锂二次电池的应用已经从紧凑的电子设备扩展到诸如混合动力车辆的大型设备，因此为了实现足够的容量和功率特性，增加了镍含量。在这种情况下，含镍前体中的镍比率增加。然而，随着镍含量变得更大，由于与锂的不匹配或副反应，正极活性物质的可靠性可能降低。

例如，韩国注册专利公开第10-0821523号公开了一种使用锂复合金属氧化物制造正极活性物质的方法，但是没有考虑上述含镍前体。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种提供改进的功率和稳定性的正极活性物质前体。

根据本发明的一个方面，提供了一种正极活性物质和由该正极活性物质前体制造的锂二次电池，该正极活性物质前体提供了改善的功率和稳定性。

根据示例性实施方案的正极活性物质前体包括镍(Ni)和钴(Co)，并包含过量的Ni，并且A₁₀₁/A₀₀₁为1以上，且I₁₀₁/I₀₀₁为1以上。通过X射线衍射(XRD)分析，A₁₀₁为(101)面的峰面积，A₀₀₁为(001)面的峰面积，以及通过XRD分析，I₁₀₁为(101)面的峰强度，且I₀₀₁为(001)面的峰强度。

在一些实施方案中，A₁₀₁/A₀₀₁可以在1-2的范围内。

在一些实施方案中，I₁₀₁/I₀₀₁在1-2的范围内。

在一些实施方案中，正极活性物质前体由化学式1表示。

[化学式1]

Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z(OH)_2+a

在化学式1中，0.02≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤0.1，-0.5≤a≤0.1，并且M可以包括Mg、Sr、Ba、B、Al、Si、Mn、Ti、Zr或W中的至少一种。

在一些实施方案中，Ni、Co和Mn中的Ni的含量比在0.75-0.95的范围内。

在一些实施方案中，Co的含量可以大于Mn的含量。

提供了由所述正极活性物质前体获得的正极活性物质。

在一些实施方案中，正极活性物质可以由化学式2表示。

[化学式2]

Li_1+bNi_1-x-y-zCo_xMn_yM_zO_2+c

在化学式2中，-0.05≤b≤0.15、0.02≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤0.1、-0.5≤c≤0.1，并且M可以包括Mg、Sr、Ba、B、Al、Si、Mn、Ti、Zr或W中的至少一种。

在一些实施方案中，初级颗粒的长径的长度是初级颗粒的短径的长度的1.5-7倍。

根据示例性实施方案的锂二次电池包括：正极，其包括从所述正极活性物质前体获得的正极活性物质；负极；以及设置在正极和负极之间的隔离层。

根据示例性实施方案的正极活性物质前体可以包括例如过量的镍以提供高功率和高容量。此外，根据XRD分析，正极活性物质前体可以具有预定范围的A₁₀₁/A₀₀₁，以具有改善的结晶度。

因此，使用所述正极活性物质前体可以实现具有提高的寿命和稳定性以及高功率和高容量的正极活性物质和锂二次电池。

附图说明

图1为示出根据一些示例性实施方案的锂二次电池的示意性截面图。

图2a和图2b分别为示出实施例1和比较例1中的正极活性物质的XRD分析和锂二次电池的容量保持率分析的图。

图3a和图3b分别为示出实施例2和比较例2中的正极活性物质的XRD分析和锂二次电池的容量保持率分析的图。

图4a和图4b分别为示出实施例3和比较例3中的正极活性物质的XRD分析和锂二次电池的容量保持率分析的图。

图5a和图5b分别为示出实施例4和比较例4中的正极活性物质的XRD分析和锂二次电池的容量保持率分析的图。

图6a和图6b分别为示出实施例5和实施例6中的正极活性物质的XRD分析和锂二次电池的容量保持率分析的图。

具体实施方案

根据本发明的示例性实施方案，提供了一种正极活性物质前体，该正极活性物质前体在用于制备镍钴锰(NCM)基正极活性物质的实施方案中为包含镍(Ni)和钴(Co)的镍钴基前体，并且其具有根据X射线衍射分析的预定范围的A₁₀₁/A₀₀₁。根据本发明的示例性实施方案，还提供了由正极活性物质前体制备的正极活性物质和包括由正极活性物质制备的正极的锂二次电池。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施方案。然而，提供这些实施方案作为示例性实例，并且本发明的精神不限于那些特定的实施方案。

根据本发明的示例性实施方案的正极活性物质前体可以包括镍钴基化合物，优选地镍钴锰(NCM)基化合物，并且可以包括例如NCM基氢氧化物。

在一些实施方案中，正极活性物质前体可以由以下化学式1表示。

[化学式1]

Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z(OH)_2+a

在化学式1中，0.02≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤0.1、-0.5≤a≤0.1。M表示掺杂剂或过渡金属。例如，M包括Mg、Sr、Ba、B、Al、Si、Mn、Ti、Zr或W。这些可以单独使用或以它们的两种以上的组合使用。

根据化学式1，正极活性物质前体中包含的金属元素中可以包括过量(例如，最大量)的Ni，并且Ni的含量或浓度可以为约0.6以上。因此，通过使用过量的Ni可以实现二次电池的足够的功率和容量。

在优选的实施方案中，Ni的含量可以在约0.75至约0.95的范围内调节。

随着Ni含量的增加，正极或二次电池的长期储存稳定性和寿命稳定性可能相对劣化。然而，根据示例性实施方案，在通过包含Co来保持导电性的同时，可以通过使用Mn来改善寿命稳定性和容量保持特性。此外，通过包含M作为掺杂剂，可以进一步改善长期稳定性和高温稳定性。

在一个实施方案中，Co的含量或浓度可以大于Mn的含量或浓度。因此，可以减小通过正极活性物质的电阻以增加导电性。可以通过控制A₁₀₁/A₀₀₁来补充或改善由于Mn的相对减少的量或浓度引起的容量保持率的长期稳定性降低，这将在下面进行描述。

在示例性实施方案中，正极活性物质前体可具有1以上的A₁₀₁/A₀₀₁。

如本文所用，术语“A₁₀₁”是指通过正极活性物质前体的X射线衍射(XRD)分析的(101)面的峰面积，并且“A₀₀₁”是指通过XRD分析的(001)面的峰面积。因此，A₁₀₁/A₀₀₁表示(101)面的XRD峰相对于(001)面的面积比。

在示例性实施方案中，使用Cu Kα射线作为光源，使用在合成正极活性物质前体之后在110℃-250℃下干燥的粉末样品，以0.02°/步的扫描速率在15°至90°的衍射角(2θ)范围内进行XRD分析。

使用具有上述范围XRD分析结果的正极活性物质前体形成的正极活性物质可以具有增加的结晶度，因此即使在重复的充电和放电操作期间，也可以长时间稳定地维持高的功率和容量特性。

此外，如参考化学式1所述，可以通过使用过量的Ni来实现高容量和功率，并且可以通过调整A₁₀₁/A₀₀₁来抑制由于Ni含量的增加而引起的副作用。

例如，当Ni的含量增加时，由于Ni和锂(Li)的交换而可能发生阳离子紊乱，并且Li离子位置可能被Ni离子占据。因此，可能无法从正极活性物质前体获得足够的正极活性物质的结晶度。此外，当提高烧成温度以增加结晶度时，由于正极活性物质前体中的锂离子被取代的拓扑转变(topotactic transition)，所以可能无法形成所需的晶体结构。

然而，根据示例性实施方案，可以将正极活性物质前体的A₁₀₁/A₀₀₁调整至约1以上，以获得当使用高含量的Ni时也可以提供优异的结晶度而无需过度提高烧成温度的正极活性物质。因此，可以获得具有高功率、高容量和长期稳定性的二次电池。

在一个实施方案中，可以通过改变用于形成前体的共沉淀反应中的O₂的量、反应时间和反应温度来控制正极活性物质前体的A₁₀₁/A₀₀₁。在一个实施方案中，可以将A₁₀₁/A₀₀₁调整为约1至2，优选为约1至1.6。

在示例性实施方案中，正极活性物质前体可具有1以上的I₁₀₁/I₀₀₁。

如本文所用，术语“I₁₀₁”是指通过对正极活性物质前体进行X射线衍射(XRD)分析得到的(101)面的峰强度(或峰高)，并且“I₀₀₁”是指通过XRD分析得到(001)面的峰强度。因此，I₁₀₁/I₀₀₁表示(101)面的XRD峰相对于(001)面的强度比。

在示例性实施方案中，如上所述的面积比(A₁₀₁/A₀₀₁)和强度比(I₁₀₁/I₀₀₁)都可以为1以上，从而可以更容易、更有效地实现改善的结晶度和高Ni含量的结构。

在一些实施方案中，可以将I₁₀₁/I₀₀₁调整为约1至2，优选为约1至1.6。

可以通过金属盐的共沉淀反应来制备上述正极活性物质前体。金属盐可以包括镍盐、锰盐和钴盐。

镍盐的实例可以包括硫酸镍、氢氧化镍、硝酸镍、乙酸镍及它们的水合物。锰盐的实例可以包括硫酸锰、乙酸锰及它们的水合物。钴盐的实例可以包括硫酸钴、硝酸钴、碳酸钴及它们的水合物。

可以将金属盐与沉淀剂和/或螯合剂以满足参考化学式1所述的每种金属的含量或浓度比的比例混合以制备水溶液。水溶液可以在反应器中共沉淀以制备正极活性物质前体。

沉淀剂可包括碱性化合物，例如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钠(Na₂CO₃)等。螯合剂可包括例如氨水(例如NH₃H₂O)、碳酸铵(例如NH₃HCO₃)等

共沉淀反应的温度可以在例如约40℃至60℃的范围内调节。反应时间可以在约24至72小时的范围内调节。

根据示例性实施方案，提供了由上述正极活性物质前体形成的正极活性物质。

在示例性实施方案中，正极活性物质可以由下面的化学式2表示。

[化学式2]

Li_1+bNi_1-x-y-zCo_xMn_yM_zO_2+c

在化学式2中，-0.05≤b≤0.15、-0.5≤c≤0.1，并且x、y、z和M与化学式1中定义的那些相同。

例如，可以将锂前体化合物与正极活性物质前体混合，并通过共沉淀反应以制备正极活性物质。锂前体化合物可包括例如作为锂盐的碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、氧化锂、氢氧化锂等。这些可以单独使用或以其两种以上的组合使用。

随后，可以通过例如洗涤工艺去除锂杂质或未反应的前体，并且可以固定金属颗粒或可以通过热处理增加结晶度。

在一个实施方案中，热处理的温度可以在约600℃至1000℃的范围内。

在一些实施方案中，由正极活性物质前体制备的正极活性物质的初级颗粒可以具有杆状、椭圆形或具有不同的长径和短径的长度的杆状。在一个实施方案中，初级颗粒的长径的长度可以是短径的长度的约1.5至7倍。

根据本发明的示例性实施方案，锂二次电池包括由上述正极材料前体制备的正极活性物质。

图1为示出根据一些示例性实施方案的锂二次电池的示意性截面图。

参照图1，锂二次电池可包括正极130、负极140以及介于正极和负极之间的隔离层150。

正极130可包括通过将正极活性物质涂覆在正极集流体110上而形成的正极活性物质层115。在示例性实施方案中，可使用根据上述示例性实施方案描述的正极活性物质前体来制备正极活性物质。

正极活性物质前体可以由例如化学式1表示，并且可以具有约1以上的A₁₀₁/A₀₀₁。例如，可以使用正极活性物质前体来制备由化学式2表示的正极活性物质。因此，可以实现具有可稳定地长期保持的高功率和高容量的锂二次电池，同时增加正极的结晶度。

可以将正极活性物质与粘合剂、导电剂和/或分散添加剂一起在溶剂中混合并搅拌，以形成浆料。可以将浆料涂覆在正极集流体110上，压制并干燥以形成正极130。

正极集流体110可以包含不锈钢、镍、铝、钛、铜或它们的合金。优选地，可以使用铝或其合金。

粘合剂可以包括有机基粘合剂，例如聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-co-HFP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯等，或水基粘合剂，例如丁苯橡胶(SBR)，其可与增稠剂(如羧甲基纤维素(CMC))一起使用。

例如，可以使用PVDF基的粘合剂作为正极粘合剂。在这种情况下，可以减少用于形成正极活性物质层的粘合剂的量，并可以相对增加正极活性物质的量。因此，可以提高锂二次电池的容量和功率。

可添加导电剂以促进活性物质颗粒之间的电子迁移。例如，导电剂可以包括碳基材料，例如石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管等，和/或金属基材料，例如锡、氧化锡、氧化钛、钙钛矿材料(例如LaSrCoO₃或LaSrMnO₃)等。

在示例性实施方案中，负极140可以包括负极集流体120和通过将负极活性物质涂覆在负极集流体120上而形成的负极活性物质层125。

负极活性物质可以包括能够使锂离子吸附和脱出的材料。例如，可以使用诸如结晶碳、无定形碳、碳络合物或碳纤维的碳基材料、锂合金、硅、锡等。无定形碳可包括硬碳、焦炭、在1,500℃以下的温度下煅烧的中间相碳微球(MCMB)、中间相沥青基碳纤维(MPCF)等。结晶碳可以包括石墨基材料，例如天然石墨、石墨化焦炭、石墨化MCMB、石墨化MPCF等。锂合金可以进一步包括铝、锌、铋、镉、锑、硅、铅、锡、镓或铟。

负极集流体120可以包括金、不锈钢、镍、铝、钛、铜或它们的合金，优选地，可以包括铜或铜合金。

在示例性实施方案中，可以将负极活性物质与粘合剂、导电剂和/或分散添加剂一起在溶剂中混合并搅拌，以形成浆料。可以将浆料涂覆在负极集流体120上，压制并干燥以形成负极140。

可以使用与上述基本相同或相似的粘结剂和导电剂。在一些实施方案中，用于负极的粘合剂可以包括水性粘合剂，例如丁苯橡胶(SBR)，其可以与增稠剂(例如羧甲基纤维素(CMC))一起使用，从而可以改善与碳基活性物质的相容性。

隔离层150可以插入到正极130和负极140之间。隔离层150可以包括多孔聚合物膜，该多孔聚合物膜由例如聚烯烃基聚合物制得，该聚烯烃基聚合物例如为乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等。隔离层也可以包括由高熔点玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等形成的非织造织物。

在一些实施方案中，负极140的面积和/或体积(例如，与隔离层150的接触面积)可以大于正极130的面积和/或体积。因此，从正极130产生的锂离子可以容易地转移到负极140而不会因沉淀(sedimentation)而损失。因此，通过使用正极活性物质前体或正极活性物质，可以更容易地实现功率和稳定性的提高。

在示例性实施方案中，电极电池160可以由正极130、负极140和隔离层150限定，可堆叠多个电极电池160以形成具有例如果冻卷(jelly roll)形状的电极组件。例如，可以通过将隔离层卷绕、层叠(lamination)或折叠来形成电极组件。

电极组件可以与电解液一起容纳在外壳170中，以限定锂二次电池。在示例性实施方案中，电解液可以包括非水电解质溶液。

非水电解质溶液可以包含锂盐和有机溶剂。锂盐可以由例如Li⁺X^-表示，锂盐的阴离子X^-可以包括F^-、Cl^-、Br^-、I^-、NO₃ ^-、N(CN)₂ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、PF₆ ^-、(CF₃)₂PF₄ ^-、(CF₃)₃PF₃ ^-、(CF₃)₄PF₂ ^-、(CF₃)₅PF^-、(CF₃)₆P^-、CF₃SO₃ ^-、CF₃CF₂SO₃ ^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-、CF₃CF₂(CF₃)₂CO^-、(CF₃SO₂)₂CH^-、(SF₅)₃C^-、(CF₃SO₂)₃C^-、CF₃(CF₂)₇SO₃ ^-、CF₃CO₂ ^-、CH₃CO₂ ^-、SCN^-、(CF₃CF₂SO₂)₂N^-等。

有机溶剂可以包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、二甲基亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、碳酸亚乙烯酯、环丁砜、γ-丁内酯、亚硫酸丙烯酯、四氢呋喃等。这些有机溶剂可以单独使用或以它们的组合使用。

极耳可以由正极集流体110和负极集流体120中的每一个形成以延伸到外壳170的一端。极耳可以与外壳170的一端焊接在一起，以形成暴露在外壳170外部的电极引线。

可以将锂二次电池制造成圆柱形(使用罐)、棱柱形、袋形、硬币形等。

在下文中，提出优选实施方案以更具体地描述本发明。然而，以下实施例仅用于说明本发明，并且相关领域的技术人员将清楚地理解，在本发明的范围和精神内可以进行各种改变和修改。这样的改变和修改应当包括在所附权利要求内。

实施例和比较例

实施例1

(1)制备正极活性物质前体

使用蒸馏水将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄分别以0.75:0.15:0.10的比例混合，该蒸馏水通过用N₂鼓泡24小时而去除了内部溶解的氧。将该溶液添加至50℃的反应器中，并使用NaOH和NH₃H₂O分别作为沉淀剂和螯合剂，进行共沉淀反应48小时，以获得作为正极活性物质的前体的14μm的Ni_0.75Co_0.15Mn_0.1(OH)₂。将获得的前体在80℃下干燥12小时，然后在110℃下再干燥12小时。

(2)正极活性物质的制备

将氢氧化锂和正极活性物质前体以1.05:1的比例加入到干燥的高速混合器中，并均匀混合5分钟。将混合物放入窑中，以2℃/分钟的加热速率加热至710℃，并在710℃下保持10小时。在加热和保持期间，氧气以10mL/分钟的流速连续通过。烧成完成后，自然冷却至室温，粉碎并分级，以获得LiNi_0.75Co_0.15Mn_0.1O₂作为正极活性物质。

(3)二次电池的制造

通过以重量比94:3:3混合正极活性物质、作为导电材料的炭黑和作为粘合剂的聚偏二氟乙烯(PVDF)来制备浆料。将浆料均匀地施加到厚度为15μm的铝箔上，并在130℃下真空干燥以制备用于锂二次电池的正极。使用正极、作为对电极的锂箔和作为隔膜的多孔聚乙烯膜(厚度：21μm)来形成电极组件，并基于公知的制造工艺使用电极组件和电解液(其中将1.0M的LiPF₆溶于包含体积比为3:7的碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的溶剂中)，来制造纽扣半电池型电池单元。

比较例1

将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄分别以0.75:0.15:0.10的比例与蒸馏水混合。将该溶液添加至60℃的反应器中，使用NaOH和NH₃H₂O作为沉淀剂和螯合剂，进行共沉淀反应24小时，以获得作为正极活性物质前体的14μm的Ni_0.75Co_0.15Mn_0.1(OH)₂。将获得的前体在80℃下干燥12小时，然后在110℃下再干燥12小时。

使用正极活性物质前体，通过与实施例1中所述的相同方法制备正极活性物质和二次电池(电池单元)。

实施例2和比较例2

分别通过与实施例1和比较例1中所述的相同的方法制备正极活性物质前体、正极活性物质和二次电池，不同之处在于，将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄以0.80:0.11:0.09的比例混合。

实施例3和比较例3

分别通过与实施例1和比较例1中所述的相同的方法制备正极活性物质前体、正极活性物质和二次电池，不同之处在于，将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄以0.88:0.09:0.03的比例混合。

实施例4和比较例4

分别通过与实施例1和比较例1中所述的相同的方法制备正极活性物质前体、正极活性物质和二次电池，不同之处在于，将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄以0.92:0.05:0.03的比例混合。

实施例5和实施例6

通过与实施例2中所述的相同的方法制备正极活性物质前体、正极活性物质和二次电池，不同之处在于，将NiSO₄、CoSO₄和MnSO₄以0.80:0.09:0.11的比例分别在50℃和60℃的反应温度下混合。

实验例

(1)A₁₀₁/A₀₀₁和I₁₀₁/I₀₀₁的测量

对于实施例和比较例的每种正极活性物质前体粉末，使用Cu Kα射线作为X射线衍射光源，以0.02°/步的扫描速度在衍射角(2θ)的15°至90°的范围内测量(001)面和(101)面的峰面积和峰强度，然后计算A₁₀₁/A₀₀₁和I₁₀₁/I₀₀₁值。

(2)放电容量的测量

使用实施例和比较例的二次电池进行充电(CC/CV 0.5C 4.3V 0.05CA截止)和放电(CC 1.0C 3.0V截止)，并测量放电容量。

(3)放电容量保持率的测量

在上述1C放电容量的测量中进行的循环被重复200次，容量保持率以通过将第200次循环的放电容量除以第一次循环的放电容量获得的值的百分比进行评估。

结果示于表1和图2a和图2b至图6a和图6b中。

[表1]

参见表1和图2a和图2b至图6a和图6b，具有1以上的A₁₀₁/A₀₀₁和I₁₀₁/I₀₀₁的实施例的正极活性物质前体提供了70％以上的容量保持率。然而，在比较例中，在相同的组成和容量下进行200次循环之后，容量保持率急剧下降。特别地，随着Ni含量的增加，长期稳定性迅速劣化。

参见图6a和图6b，在实施例6中，由于A₁₀₁/A₀₀₁和I₁₀₁/I₀₀₁的值略微增加，与实施例5相比，容量保持率降低，但是通过维持A₁₀₁/A₀₀₁和I₁₀₁/I₀₀₁的范围，可防止如比较例中那样容量急剧降低。

Claims (9)

1.一种正极活性物质前体，其包括镍(Ni)、锰(Mn)和钴(Co)，Ni、Co和Mn的总摩尔数中的Ni的摩尔基准的含量为0.75-0.95，

其中A₁₀₁/A₀₀₁为1以上，且I₁₀₁/I₀₀₁为1以上，

通过X射线衍射(XRD)分析，A₁₀₁为(101)面的峰面积，A₀₀₁为(001)面的峰面积，以及通过XRD分析，I₁₀₁为(101)面的峰强度，且I₀₀₁为(001)面的峰强度。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质前体，其中，A₁₀₁/A₀₀₁在1-2的范围内。

3.根据权利要求1所述的正极活性物质前体，其中，I₁₀₁/I₀₀₁在1-2的范围内。

4.根据权利要求1所述的正极活性物质前体，其中，所述正极活性物质前体由化学式1表示：

[化学式1]

Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z(OH)_2+a

其中，在化学式1中，0.02≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤0.1，-0.5≤a≤0.1，并且M包括Mg、Sr、Ba、B、Al、Si、Mn、Ti、Zr或W中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的正极活性物质前体，其中Co的含量大于Mn的含量。

6.一种正极活性物质，其由根据权利要求1-5中任一项所述的正极活性物质前体获得。

7.根据权利要求6所述的正极活性物质，其中所述正极活性物质由化学式2表示：

[化学式2]

Li_1+bNi_1-x-y-zCo_xMn_yM_zO_2+c

其中，在化学式2中，-0.05≤b≤0.15、0.02≤x≤0.15、0≤y≤0.15、0≤z≤0.1、-0.5≤c≤0.1，并且M包括Mg、Sr、Ba、B、Al、Si、Mn、Ti、Zr或W中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的正极活性物质，其中，初级颗粒的长径的长度是初级颗粒的短径的长度的1.5-7倍。

9.一种锂二次电池，其包括：

正极，所述正极包括由根据权利要求1-5中任一项所述的正极活性物质前体获得的正极活性物质，

负极；和

设置在所述正极和所述负极之间的隔离层。