CN113169323A - 包含具有lno量不同的双层结构的混合物层的正极以及包括该正极的二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种正极，所述正极包括具有LNO含量不同的双层结构的混合物层，以及包括所述正极的二次电池，所述正极能够使电池性能提高，同时防止电池电芯稳定性下降。

Description

包含具有LNO量不同的双层结构的混合物层的正极以及包括 该正极的二次电池
技术领域
本发明涉及一种包含混合物层的正极，所述混合物层具有LNO含量不同的双层结构，本发明还涉及包括所述正极的二次电池。
本申请要求基于2019年11月7日提交的第10-2019-0141609号韩国专利申请和2020年10月22日提交的第10-2020-0137409号韩国专利申请的优先权权益，这些韩国专利申请的内容作为本说明书的一部分并入本文。
背景技术
随着技术的发展和对移动装置需求的增加，对二次电池的需求也在迅速增加。其中，锂二次电池以其高能量密度、高工作电压、优异的存储和寿命特性，被广泛用作各种电子产品以及各种移动装置的能源。
另外，二次电池作为电动汽车、混合动力电动汽车等的能源也引起了人们的关注，这些汽车被提出作为解决现有使用化石燃料的汽油车和柴油车的空气污染的方案。为了用作电动汽车的能源，需要大功率电池。
作为提高二次电池输出特性的一种方法，具有高能量密度的电极的开发正受到关注。例如，在正极的情况下，一直在研究具有高能量密度的高镍含量(高Ni)型NCM正极活性材料。然而，应用了高镍含量(高Ni)NCM正极活性材料的二次电池的电池电芯稳定性差，并且特别容易由于内部短路而发生放热反应。
在负极的情况下，一直在研究具有高能量密度的硅基活性材料。然而，应用硅基活性材料的负极在充放电过程中体积变化大，导致电池的稳定性受损。特别是，含有硅基活性材料的负极由于初始充/放电效率低，因此电池电芯的能量密度降低。为了补偿这一点，LNO可以作为活性材料应用于正极。然而，当将LNO应用于正极时，在高电压或高温条件下产生气体，且由于过渡金属的溶出而使电池电芯的性能恶化。
因此，需要开发一种具有新结构的电极，其能够在不损害电池电芯稳定性的情况下提高电池的性能。
发明内容
[技术问题]
本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种具有混合物层的电极，所述混合物层具有LNO含量不同的双层结构，还提供包括该电极的二次电池。
[技术方案]
本发明的二次电池用正极包括：集流体层；在所述集流体层的一个或两个表面上形成的下混合物层；和在所述下混合物层的与所述集流体层接触的表面的相对表面上形成的上混合物层。另外，基于100重量份的包含在所述下混合物层中的全部活性材料，LNO(LixNiO2(1.1≤x≤2.5))的含量为60重量份以上，并且基于100重量份的包含在所述上混合物层中的全部活性材料，LNO的含量为1重量份至40重量份。
在一个实例中，下混合物层和上混合物层包含第一活性材料和第二活性材料。此处，第一活性材料是LNO(LixNiO2(1.1≤x≤2.5))。第二活性材料是选自由LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3，0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3，0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3，0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)和LixFePO4(0.5<x<1.3)组成的组的一种或多种。
在另一个实例中，上混合物层中的活性材料中的LNO比例(LTOP，重量％)与下混合物层中的活性材料中的LNO比例(LUND，重量％)之比((LTOP)/(LUND))为0.5以下。
在一个具体实例中，在下混合物层所含的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为65至98:2至35(重量比)，在上混合物层所含的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为2至35:65至98(重量比)。
在一个实例中，下混合物层中的活性材料的平均粒径为1μm至10μm，上混合物层中的活性材料的平均粒径为15μm至60μm。
在另一个实例中，下混合物层与上混合物层的平均厚度之比为1:9至3:7。
在一个具体实例中，在二次电池用正极中，上混合物层中的粘合剂含量(BTOP，重量％)与下混合物层中的粘合剂含量(BUND，重量％)之比((BTOP)/(BUND))为0.1至0.95。
另外，本发明提供一种包括上述正极的二次电池。在一个实例中，本发明的二次电池包括正极、负极和置于所述正极和所述负极之间的隔膜，所述正极如上所述。
在一个实例中，负极包括：集流体层；和在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，所述负极活性材料包含硅(Si)基活性材料。
在又一个实例中，负极包括：集流体层；和在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，所述负极活性材料包含碳基活性材料和硅基活性材料。
在一个具体实例中，在负极活性材料中，碳基活性材料与硅基活性材料的含量比为10至95:5至90(重量比)。
另外，本发明提供一种包括上述二次电池的装置。在一个实例中，所述装置是移动装置、穿戴式装置、膝上型计算机和汽车中的至少一种。
[有利效果]
本发明的二次电池用正极可以在不损害电池电芯稳定性的同时提高电池性能。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式制造的二次电池用正极的横截面结构的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明。本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为仅限于普通术语或词典术语，发明人可以适当定义术语的概念以便最好地描述其发明。这些术语和词语应解释为与本发明技术理念一致的含义和概念。
本发明的二次电池用正极包括：集流体层；在所述集流体层的一个或两个表面上形成的下混合物层；和在所述下混合物层的与所述集流体层接触的表面的相对表面上形成的上混合物层。另外，基于100重量份的包含在下混合物层中的全部活性材料，LNO(LixNiO2(1.1≤x≤2.5))的含量为60重量份以上，基于100重量份的包含在上混合物层中的全部活性材料，LNO的含量为1重量份至40重量份。
本发明的二次电池用正极包含具有双层结构的正极混合物层。在这种情况下，形成双层结构正极混合物层的上混合物层和下混合物层包含LNO，且将各层的LNO含量设为不同。在本发明中，将LNO施加于具有双层结构混合物层的正极，并且对每层设置不同的LNO含量。因此，由于LNO混合而可以使电池电芯的性能劣化最小化。
在一个实施方式中，基于100重量份的包含在下混合物层中的全部活性材料，LNO(LixNiO2)的含量为60重量份至100重量份、70重量份至100重量份、80重量份至100重量份、60重量份至98重量份、65重量份至95重量份、70重量份至95重量份、70重量份至98重量份、65重量份至80重量份、70重量份至85重量份、85重量份至98重量份、65重量份至85重量份、80重量份至95重量份或65重量份至95重量份。本发明中，下混合物层中的活性材料仅由LNO形成或具有相对高的LNO含量。在下混合物层中，为了提高电池的稳定性，将LNO的含量控制在高水平，特别是，将LNO的含量控制在上述范围内以解决在使用含有硅基活性材料的负极时发生的问题。
在另一个实施方式中，基于100重量份的包含在上混合物层中的全部活性材料，LNO的含量为1重量份至40重量份、2重量份至35重量份、5重量份至30重量份、2重量份至10重量份、8重量份至15重量份、15重量份至35重量份、2重量份至20重量份或5重量份至15重量份。在本发明中，上混合物层中的活性材料具有相对低的LNO含量。如果上混合物层中的LNO含量过高，电池的容量和性能可能劣化。
在一个实施方式中，下混合物层和上混合物层包含第一活性材料和第二活性材料。
这里，第一活性材料是LNO。在一个具体的实施方式中，LNO具有结构式LixNiO2。其中，x为1.1至2.5、1.5至2、2至2.5或1.8至2.3。例如，x是2。
另外，作为第二活性材料，可以使用除LNO外的各种正极活性材料。例如，第二活性材料是选自由LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3，0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3，0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3，0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixMn2- zCozO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)和LixFePO4(0.5<x<1.3)组成的组的一种或多种。
在另一个实施方式中，上混合物层中的活性材料的LNO比例(LTOP，重量％)与下混合物层中的活性材料的LNO比例(LUND，重量％)之比((LTOP)/(LUND))为0.5以下。具体而言，各层(LTOP和LUND，重量％)的LNO比例之比((LTOP)/(LUND))为0.01至0.5、0.01至0.3、0.05至0.3、0.05至0.2、0.02至0.5或0.05至0.5。通过将下混合物层中的LNO的含量(重量％)和上混合物层中的LNO的含量(重量％)分别换算得到LNO比例，然后计算比率。
在一个具体的实施方式中，在下混合物层中的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为65至98:2至35(重量比)；在上混合物层中的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为2至35:65至98(重量比)。具体而言，在下混合物层中的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为65至95:5至35(重量比)；在上混合物层中的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为5至30:70至95(重量比)。
在一个实施方式中，下混合物层中的活性材料的平均粒径为1μm至10μm，上混合物层中的活性材料的平均粒径为15μm至60μm。具体而言，下混合物层中的活性材料的平均粒径为3μm至8μm，上混合物层中的活性材料的平均粒径为15μm至40μm。
在本发明中，通过在下混合物层中设置具有小粒径的活性材料，因采用了比表面积大的小颗粒活性材料而具有增加电池容量的效果。下混合物层还用作缓冲层，以防止在电极制造过程中对混合物层加压时上混合物层中所含的大颗粒活性材料损坏集流体。另外，通过在上混合物层中设置具有大粒径的活性材料，具有增强电池稳定性和补充机械强度的效果。此外，在大颗粒活性材料之间形成相对大的孔隙，这些孔隙诱导电解质溶液的顺畅流动。
在又一个实施方式中，下混合物层与上混合物层的平均厚度之比为1:9至3:7，具体而言为1:9至2:8。在本发明中，将下混合物层的厚度控制为相对较小。通过这样做，在保持将LNO用作电极活性材料的效果的同时，可以使电池物理性质的下降最小化。另外，当将下混合物层的活性材料的粒径控制得较小时，由于孔径小，电解质溶液的浸渍速率较慢，电解质溶液的流速或离子电导率较低。因此，将下混合物层形成得较薄，但将上混合物层形成得相对较厚，因此可以实现优异的离子电导率。
上混合物层中的粘合剂含量(BTOP，重量％)与下混合物层中的粘合剂含量(BUND，重量％)之比((BTOP)/(BUND))为0.1至0.95。在本发明中，将下混合物层的粘合剂含量保持得较高，并且将上混合物层的粘合剂含量控制得相对较低。在本发明中，为了增加混合物层和集流体之间的结合力，在下混合物层中保持较高的粘合剂含量。然而，当粘合剂的含量增加时，应当增加混合物层中导电材料的含量，并且随着活性材料含量的减少，电池容量降低。因此，上混合物层仅使用少量粘合剂。
另外，本发明提供一种包括上述电极的二次电池。具体而言，该二次电池包括正极、负极和置于所述正极和所述负极之间的隔膜，所述正极如上所述。例如，该二次电池是锂二次电池。具体而言，锂二次电池例如可包括上述电极组件；浸渍电极组件的非水电解质溶液；以及容纳电极组件和非水电解质溶液的电池盒。
例如，正极包括：集流体层；在所述集流体层的一个或两个表面上形成的下混合物层；和在所述下混合物层的与所述集流体层接触的表面的相对表面上形成的上混合物层，基于100重量份的包含在下混合物层中的全部活性材料，LNO(LixNiO2(1.1≤x≤2.5))的含量为60重量份以上，基于100重量份的包含在上混合物层中的全部活性材料，LNO的含量为1重量份至40重量份。对用于正极的活性材料的详细说明如上文所述。
正极具有正极混合物层堆叠在正极集流体的一侧或两侧上的结构。在一个实例中，正极混合物层除了正极活性材料之外还包含导电材料和粘合剂聚合物，并且如果需要，还可以包含本领域常用的正极添加剂。
用于正极的集流体是具有高电导率的金属，并且可以使用容易附着正极活性材料浆料并且在二次电池的电压范围内不具有反应性的任何金属。具体而言，用于正极的集流体的非限制性示例包括铝、镍或由其组合制造的箔。
在一个实例中，负极包括：集流体层；和在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，所述负极活性材料包含硅(Si)基活性材料。
硅基活性材料包括选自由硅(Si)、硅氧化物(SiOx，0<x≤2)和硅-金属(M)合金(这里，金属(M)包括Cr和Ti中的至少一种)组成的组的一种或多种。例如，含有硅成分的活性材料是硅(Si)和硅氧化物(SiOx，0<x≤2)中的至少一种。
在本发明中，硅基活性材料可用作施加至负极混合物层的活性材料，并且在某些情况下，碳基活性材料和硅基活性材料可以混合。当碳基活性材料和硅基活性材料混合使用时，混合物层可以形成为单层，或者可以通过分成两层或更多层来形成。
在一个实例中，负极包括：集流体层；和在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，所述负极活性材料包含碳基活性材料和硅基活性材料。
作为碳基活性材料，可以使用低结晶碳和/或高结晶碳。低结晶碳的典型实例包括软碳和硬碳。高结晶碳的代表性实例包括天然石墨、Kish石墨、热解碳、中间相沥青基碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和高温煅烧碳(例如石油或煤焦油沥青衍生焦炭)。例如，碳基活性材料是常用的石墨成分。
在另一个实施方式中，在负极活性材料中，碳基活性材料与硅基活性材料的含量比为10至95:5至90(重量比)。具体而言，碳基活性材料与硅基活性材料的含量比为20至95:5至80(重量比)、30至80:20至70(重量比)、50至80:20至50(重量比)、70至80:20至30(重量比)、10至80:20至90(重量比)、10至50:50至90(重量比)、10至30:70至90(重量比)、30至60:40至70(重量比)、40至50:50至60(重量比)或40至60:40至60(重量比)。与碳基活性材料相比，硅基活性材料具有提高电池容量的优点。然而，硅基活性材料在充放电过程中体积变化较大。这种体积变化有加速电极劣化或电池寿命劣化的问题。另外，硅基活性材料具有应当混合大量的粘合剂或导电材料来提高硅基组分的寿命的局限性。然而，在本发明中，通过混合使用碳基活性材料，可以将充放电过程中的体积变化降低到一定程度，并且可以减少粘合剂或导电材料的含量。
用于负极的集流体的非限制性实例包括铜、金、镍或由铜合金或其组合制造的箔。另外，集流体可通过堆叠由上述材料制成的基材来使用。
另外，负极可包含本领域常用的导电材料和粘合剂。
隔膜可以由锂二次电池中使用的任何多孔基材制成，例如，可以使用聚烯烃基多孔膜或非织造布，但是本发明并不特别限于此。聚烯烃基多孔膜的实例包括聚乙烯(例如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯)以及聚烯烃基聚合物(例如聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯)各自单独或以作为其混合物形成的膜。
根据本发明的实施方式，电解质可以是非水电解质。非水电解质可以使用非质子有机溶剂，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、四羟基呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、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-咪唑烷酮、碳酸亚丙酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、焦磷酸甲酯、丙酸乙酯等。然而，本发明并不特别限于此，可在适当范围内添加或减去锂二次电池领域中常用的许多电解质成分。
另外，本发明包括一种包括上述二次电池的装置。在具体实例中，该装置是移动装置、穿戴式装置、膝上型计算机和汽车中的至少一种。例如，车辆是混合动力车辆或电动车辆。
在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。然而，说明书中描述的实施方式和附图中描述的配置仅仅是本发明的最优选实施方式，并且不代表本发明的所有技术思想。应当理解，在提交本申请时可以有各种等价物和变体来代替它们。
实施例和比较例
实施例1
将70重量份的LNO(Li2NiO2)和30重量份的NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)混合作为正极活性材料。另外，将1.5重量份作为导电材料的炭黑(FX35，Denka，球形，平均直径(D50)为15nm至40nm)和3.5重量份作为粘合剂聚合物的聚偏二氟乙烯(KF9700，Kureha)添加到作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，由此制备用于下混合物层的浆料。正极活性材料的平均粒径为6μm。
将5重量份的LNO(Li2NiO2)和95重量份的NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)混合作为正极活性材料。将0.1重量份作为导电材料的炭黑(FX35，Denka，球形，平均直径(D50)为15nm至40nm)和2重量份作为粘合剂聚合物的KF9700(Kureha)添加到作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，由此制备用于上混合物层的浆料。正极活性材料的平均粒径为15μm。
将用于下混合物层的浆料涂覆在铝箔上，并在其上进一步涂覆用于上混合物层的浆料。然后进行真空干燥以获得正极。干燥后的下混合物层的平均厚度为15μm，上混合物层的平均厚度为85μm。
在负极中，混合50重量份的Si(O)和50重量份的人造石墨(GT，Zichen(中国))作为负极活性材料。将作为导电材料的1.1重量份的炭黑(Super-P)、2.2重量份的丁苯橡胶和0.7重量份的羧甲基纤维素添加到作为溶剂的水中以制备负极活性材料浆料，随后在铜集流体上涂覆、干燥并压制该浆料。
另一方面，用干法单轴拉伸聚丙烯，以制备熔点为165℃、一侧宽度为200mm的具有微孔结构的隔膜。通过反复收集单元电芯(具有在正极和负极之间设置有隔膜的结构)来制备电极组件。在将电极组件装入袋式电池盒后，注入1M LiPF6碳酸酯基溶液电解质以完成电池。
图1是示出根据本实施方式制造的二次电池用正极的横截面结构的示意图。参考图1，二次电池用正极100具有下混合物层120和上混合物层130依此堆叠在铝集流体110上的结构。下混合物层120具有包含粒径相对较小的活性材料小颗粒121和122的结构。活性材料小颗粒具有下述结构：第一活性材料小颗粒121(LNO(Li2NiO2)成分)与第二活性材料小颗粒122(NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)成分)以70:30的重量比混合。上混合物层130具有包含粒径相对较大的活性材料大颗粒131和132的结构。活性材料大颗粒具有下述结构：第一活性材料大颗粒131(LNO(Li2NiO2)成分)与第二活性材料大颗粒132(NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)成分)以5:95的重量比混合。
实施例2至6
以与实施例1相同的方式制造二次电池，不同之处在于用于制造正极的每个混合物层的活性材料含量不同。各实施例的正极混合物层中包含的组分的种类和含量显示在下表1中。在下表1中，第一活性材料是LNO(Li2NiO2)，第二活性材料是NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)。
[表1]
Figure BDA0003085448940000091
比较例1
将100重量份的作为正极活性材料的NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)、1.5重量份作为导电材料的炭黑(FX35，Denka，球形，平均直径(D50)为15nm至40nm)、3重量份作为粘结剂聚合物的聚偏二氟乙烯(KF9700，Kureha)添加到作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中以制备用于混合物层的浆料。
将制备的用于混合物层的浆料涂覆在铝箔上并在真空下干燥以获得正极。干燥后混合物层的厚度平均为100μm。
使用制备的正极，以与实施例1相同的方式制造二次电池。
比较例2
将100重量份的LNO(Li2NiO2)用作正极活性材料。另外，将1.5重量份作为导电材料的炭黑(FX35，Denka，球形，平均直径(D50)为15nm至40nm)和3.5重量份作为粘合剂聚合物的聚偏二氟乙烯(KF9700，Kureha)添加到作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，由此制备用于下混合物层的浆料。
将100重量份NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)作为正极活性材料。将0.1重量份作为导电材料的炭黑(FX35，Denka，球形，平均直径(D50)为15nm至40nm)和2重量份作为粘合剂聚合物的KF9700(Kureha)添加到作为溶剂的NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)中，由此制备用于上混合物层的浆料。
将用于下混合物层的浆料涂覆在铝箔上，并在其上进一步涂覆用于上混合物层的浆料。然后，进行真空干燥以获得正极。干燥后的下混合物层的平均厚度为20μm，上混合物层的平均厚度为80μm。
使用制备的正极，以与实施例1相同的方式制造二次电池。
比较例3和4
以与实施例1相同的方式制造二次电池，不同之处在于用于制造正极的每个混合物层的活性材料含量不同。各实施例的正极混合物层中包含的组分的种类和含量显示在下表2中。在下表2中，第一活性材料是LNO(Li2NiO2)，第二活性材料是NCM(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)。
[表2]
Figure BDA0003085448940000101
实验例1：评估容量保持率
对于实施例1至6和比较施例1至4中制备的二次电池，评估了根据充放电循环的容量保持率。以重复充放电500次时的时间点的相对值来评估容量保持率。
[表3]
Figure BDA0003085448940000111
作为评价结果，发现实施例1的二次电池的容量保持率为100％，并且还发现实施例2至6具有97％或更高的容量保持率。另一方面，比较例1的二次电池的容量保持率为70％，比较例2的容量保持率为85％，比较例3的容量保持率为81％，比较例4的容量保持率为88％，均低于实施例1至6的容量保持率。
从上述结果可以看出，实施例1至6的二次电池即使在反复充放电的情况下也能够保持恒定的高容量特性。
特别是，可以看出，与实施例1相比，比较例1的二次电池(其具有常规的正极结构)在500次充放电时间期间的容量保持率低30％。另外，在比较例2和3的情况下(其中LNO仅施用至正极的下混合物层)，容量保持率优于比较例1，但是确认了该值比实施例1低15％或更多。另一方面，确认了在上混合物层中包含50重量％的LNO的比较例4的容量保持性能反而恶化。
以上描述仅仅说明本发明的技术思想，本发明所属领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本特征的情况下进行各种修改和变化。因此，本发明公开的实施方式并不是为了限制本发明的技术思想，而是为了描述本发明，本发明的技术思想的范围不受这些实施方式的限制。本发明的保护范围应当由以下权利要求来解释，并且在与其等效的范围内的所有技术思想应当被解释为包括在本发明的范围内。
<附图标记的说明>
100：正极
110：集流体
120：下混合物层
130：上混合物层
121：第一活性材料小颗粒
122：第二活性材料小颗粒
131：第一活性材料大颗粒
132：第二活性材料大颗粒。

Claims (13)

1.一种二次电池用正极，所述正极包括：
集流体层；
在所述集流体层的一个或两个表面上形成的下混合物层；和
在所述下混合物层的与所述集流体层接触的表面的相对表面上形成的上混合物层，
其中，基于100重量份的包含在所述下混合物层中的全部活性材料，LNO(LixNiO2(1.1≤x≤2.5))的含量为60重量份以上，和
其中，基于100重量份的包含在所述上混合物层中的全部活性材料，LNO的含量为1重量份至40重量份。
2.如权利要求1所述的正极，其中所述下混合物层和上混合物层包含第一活性材料和第二活性材料，
其中，所述第一活性材料是LNO，并且
其中，所述第二活性材料是选自由LixCoO2(0.5<x<1.3)、LixMnO2(0.5<x<1.3)、LixMn2O4(0.5<x<1.3)、Lix(NiaCobMnc)O2(0.5<x<1.3，0<a<1，0<b<1，0<c<1，a+b+c＝1)、LixNi1-yCoyO2(0.5<x<1.3，0<y<1)、LixCo1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、LixNi1-yMnyO2(0.5<x<1.3，0≤y<1)、Lix(NiaCobMnc)O4(0.5<x<1.3，0<a<2，0<b<2，0<c<2，a+b+c＝2)、LixMn2-zNizO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixMn2-zCozO4(0.5<x<1.3，0<z<2)、LixCoPO4(0.5<x<1.3)和LixFePO4(0.5<x<1.3)组成的组的一种或多种。
3.如权利要求1所述的正极，其中，所述上混合物层中包含的活性材料的LNO比例(LTOP，重量％)与所述下混合物层中包含的活性材料的LNO比例(LUND，重量％)之比((LTOP)/(LUND))为0.5以下。
4.如权利要求1所述的正极，其中，在所述下混合物层中包含的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为65至98:2至35(重量比)，和
其中，在所述上混合物层中包含的活性材料中，第一活性材料与第二活性材料的含量比为2至35:65至98(重量比)。
5.如权利要求1所述的正极，其中，所述下混合物层中包含的活性材料的平均粒径为1μm至10μm，并且
其中，所述上混合物层中包含的活性材料的平均粒径为15μm至60μm。
6.如权利要求1所述的正极，其中，所述下混合物层与所述上混合物层的平均厚度之比为1:9至3:7。
7.如权利要求1所述的正极，其中，所述上混合物层中包含的粘合剂含量(BTOP，重量％)与所述下混合物层中包含的粘合剂含量(BTOP，重量％)之比((BTOP)/(BUND))为0.1至0.95。
8.一种二次电池，所述二次电池包括正极、负极和置于所述正极和所述负极之间的隔膜，
其中，所述正极是权利要求1所述的正极。
9.如权利要求8所述的二次电池，其中，所述负极包括：
集流体层；和
在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，
其中，所述负极活性材料包含硅(Si)基活性材料。
10.如权利要求8所述的二次电池，其中，所述负极包括：
集流体层；和
在所述集流体层的一个或两个表面上形成的包含负极活性材料的负极混合物层，
其中，所述负极活性材料包含碳基活性材料和硅基活性材料。
11.如权利要求10所述的二次电池，其中，在所述负极活性材料中，所述碳基活性材料与所述硅基活性材料的含量比为10至95:5至90(重量比)。
12.一种装置，所述装置包括权利要求8所述的二次电池。
13.如权利要求12所述的装置，其中，所述装置是移动装置、穿戴式装置、膝上型计算机和汽车中的至少一种。
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