ES2910046T3 - Precursor de material activo de electrodo positivo para batería secundaria de litio, material activo de electrodo positivo fabricado utilizando el mismo, y batería secundaria de litio que incluye el mismo - Google Patents

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Abstract

Un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, cuyo precursor de material activo de electrodo positivo comprende una partícula secundaria que comprende una pluralidad de metales de transición y se forma a partir de una pluralidad reunida de partículas primarias, en la que: las partículas primarias tienen una estructura cristalina que incluye un eje a y un eje c, cuyo eje a está dirigido al centro de la partícula secundaria y cuyo eje c es perpendicular al eje a; y la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c aumenta desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.

Description

DESCRIPCIÓN
Precursor de material activo de electrodo positivo para batería secundaria de litio, material activo de electrodo positivo fabricado utilizando el mismo, y batería secundaria de litio que incluye el mismo
Campo de la invención
La presente divulgación se refiere a un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, un material activo de electrodo positivo fabricado mediante el uso del mismo, y una batería secundaria de litio que comprende el mismo. Más específicamente, se refiere a un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio como una partícula secundaria, óxido compuesto de litio, que comprende una pluralidad de metales de transición y está formado por la reunión de una pluralidad de partículas primarias que tienen diferente relación de longitud en la dirección del eje a con la dirección del eje c, en la que la relación de longitud en la dirección del eje a con la dirección del eje c de la partícula primaria que compone la partícula secundaria se incrementa desde el centro hacia la superficie de la partícula secundaria; un material activo de electrodo positivo; y una batería secundaria de litio que comprende el mismo.
Antecedentes de la invención
Recientemente, de acuerdo con el rápido progreso de la miniaturización, la reducción de peso y el alto rendimiento de la electrónica, los equipos electrónicos y los dispositivos de comunicación, se requiere en gran medida la mejora del rendimiento de una batería secundaria, que se utiliza como fuente de alimentación del producto. Una batería secundaria que satisfaga estos requisitos puede ser una batería secundaria de litio, y la batería secundaria de litio puede clasificarse en gran medida en una batería de litio-azufre que utiliza un material en base a azufre como material activo de electrodo positivo, y una batería de iones de litio que utiliza un óxido de metal de transición litificado como material activo de electrodo positivo.
El material activo de electrodo positivo es un material que desempeña el papel más importante para el rendimiento y la seguridad de la batería secundaria de litio, y puede ser un compuesto de calcogenuro. Por ejemplo, se están estudiando óxidos metálicos compuestos como LiCoO2 , LiMn2O4, LiNiO2 , LiNi1-xCOxO2 (0<x<l) y LiMnO2. Este material activo de electrodo positivo se mezcla con un material conductor como el negro de humo, un aglutinante y un disolvente para preparar una composición de lechada de material activo de electrodo positivo, y a continuación la composición se aplica como recubrimiento sobre una placa metálica delgada, como lámina de aluminio para utilizarla como electrodo positivo de una batería secundaria de iones de litio.
Entre los materiales activos del electrodo positivo, el material activo de electrodo positivo en base a Mn, como el LiMn2O4 y el LiMnO2 , es un material atractivo porque es fácil de sintetizar, barato y amigable con el medio ambiente, pero tiene el inconveniente de su pequeña capacidad. El material activo de electrodo positivo en base a Co, como el LiCoO2 , muestra una buena conductividad eléctrica, un alto voltaje de la batería y excelentes características del electrodo, pero tiene el inconveniente de su elevado precio.
Con el fin de superar las deficiencias del material activo de electrodo positivo en base a Co, como el LiCoO2 , en los últimos tiempos se está investigando activamente el desarrollo de baterías de alta capacidad. Además, en comparación con un campo móvil como el teléfono móvil, el ordenador personal, un campo de herramientas eléctricas como la herramienta eléctrica y un campo impulsado por energía como la motocicleta de motor eléctrico y la bicicleta de asistencia de motor eléctrico, tienen una gran fluctuación de carga a una fuente de alimentación, y también se utiliza durante mucho tiempo continuamente. Por ello, se exigen fuentes de alimentación de alto rendimiento y gran capacidad.
En general, en una batería, la alta capacidad y el alto rendimiento son rendimientos contradictorios, y son difíciles de compatibilizar. Por ejemplo, una batería de electrolito no acuoso, como una batería secundaria de iones de litio, como una batería secundaria representativa de alta capacidad, puede descargarse continuamente durante mucho tiempo debido a la baja carga de aproximadamente 0,2 C. En consecuencia, se utiliza principalmente como una fuente de alimentación para un campo móvil y similares, pero la densidad de corriente por área de electrodo a baja carga es sólo 0,01 A/cm2. Por esta razón, la batería de electrolitos no acuosos del tipo de alta capacidad no es adecuada para una fuente de alimentación de alta carga utilizada en un campo de accionamiento de potencia que requiere la descarga a alta corriente, donde la densidad de corriente es de 0,1 A/cm2 y más, como la motocicleta de accionamiento de potencia y la bicicleta de asistencia de accionamiento de potencia.
Además, en dicho campo de potencia, la característica de descarga de pulsos de alta corriente se torna importante debido al frecuente encendido y apagado de la fuente de alimentación, pero no se puede obtener suficiente capacidad de descarga de pulsos mediante la batería de electrolito no acuoso de tipo de alta capacidad utilizada en el campo móvil y similares. Por otro lado, la descarga de alta corriente es posible mediante un condensador de alimentación de alta potencia y similares, pero la descarga continua a largo plazo es difícil debido a la capacidad muy pequeña.
El documento EP1876664 A1 describe un material de electrodo positivo para una batería de iones de litio de electrolito no acuoso. Hyung-Joo Noh et al, Advanced Functional Materials, 23, 18 (2012), páginas 1028-1036 describen la formación de una partícula continua de solución sólida y su aplicación a las baterías de litio recargables. Koenig et al, Chemistry of Materials, 23, 7 (2011), páginas 1954-1963 describen la síntesis hecha a la medida a la composición, de partículas precursoras de metal de transición en gradiente para materiales de cátodos de baterías de iones de litio.
Sumario de la invención
Para resolver los problemas descritos anteriormente, la presente invención tiene por objeto proporcionar un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, que tiene una estructura novedosa que ejerce una alta capacidad, mediante el control de la forma de una partícula primaria que constituye una partícula secundaria y el gradiente de concentración de iones metálicos en la partícula primaria, y un material activo de electrodo positivo fabricado mediante su uso.
Además, la presente invención tiene por objeto proporcionar una batería secundaria de litio que comprende el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio.
La invención proporciona un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, cuyo precursor de material activo de electrodo positivo comprende una partícula secundaria que comprende una pluralidad de metales de transición, y se forma a partir de una pluralidad reunida de partículas primarias, en la que:
las partículas primarias tienen una estructura cristalina que incluye un eje a y un eje c, cuyo eje a está dirigido al centro de la partícula secundaria y cuyo eje c es perpendicular al eje a; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c aumenta desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria. La pluralidad de partículas primarias puede tener un diámetro medio en el intervalo de 4 a 20 pm.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, al menos un metal presente en la partícula primaria puede mostrar un gradiente de concentración continuo en la partícula primaria.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la orientación del eje a de las partículas primarias puede dirigirse al centro de la partícula secundaria, y las partículas primarias pueden colindar entre sí y crecer hacia una ruta fija. En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la resistencia de contacto en la partícula puede reducirse significativamente debido a que las partículas primarias están dispuestas de forma continua mientras se dirigen al centro como se ha descrito anteriormente, y también, el rendimiento puede mejorarse y la característica de alta capacidad puede obtenerse de acuerdo con que la inserción de iones de litio se torna más fácil.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, en el que la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a puede estar en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, las partículas primarias pueden tener la forma de un paralelepípedo rectangular, cubo, bola elíptica o paralelepípedo rectangular inclinado.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la partícula secundaria puede comprender:
un primer interior en el que la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c es constante; y
un segundo interior en el que aumenta la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención,
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el primer interior, puede ser de 0,5 a 2,0; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el segundo interior, puede ser de 2 a 30.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, al menos un metal presente en la partícula primaria del segundo interior puede tener una concentración continua en las partículas primarias.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, al menos un metal presente en las partículas primarias en el segundo interior puede tener dos o más pendientes de gradiente de concentración en las partículas primarias.
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la partícula secundaria puede comprender además en el exterior de la partícula secundaria una capa de mantenimiento de superficie en la que las concentraciones de metal son constantes.
Además, la presente invención proporciona un material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, cuyo material activo de electrodo positivo comprende una partícula secundaria que comprende una pluralidad de metales de transición y se forma a partir de una pluralidad reunida de partículas primarias, en la que:
las partículas primarias tienen una estructura cristalina que incluye un eje a y un eje c, cuyo eje a está dirigido al centro de la partícula secundaria y cuyo eje c es perpendicular al eje a; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c aumenta desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, al menos un ion metálico presente en la partícula primaria puede mostrar un gradiente de concentración continuo en la partícula primaria.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, dos o más de los metales presentes en las partículas primarias pueden tener pendientes de gradiente de concentración en las partículas primarias.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la orientación del eje a de las partículas primarias puede dirigirse al centro de la partícula secundaria, y las partículas primarias pueden adosarse entre sí y crecer hacia una ruta fija. En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la resistencia de contacto en la partícula puede reducirse significativamente debido a que las partículas primarias están dispuestas de forma continua mientras se dirigen al centro como se ha descrito anteriormente, y también, el rendimiento puede mejorarse y la característica de alta capacidad puede obtenerse de acuerdo con que la inserción de iones de litio se torna más fácil.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la partícula secundaria puede comprender Ni con números de oxidación mixtos de 2 y 3 desde la superficie de la partícula hasta la parte que tiene un radio de 0,1 a 0,7 del radio de la partícula secundaria.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, las partículas primarias pueden tener la forma de un paralelepípedo rectangular, cubo, bola elíptica o paralelepípedo rectangular inclinado.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a puede estar en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria.
El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención puede comprender:
un primer interior en el que la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c es constante; y
un segundo interior en el que aumenta la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, la relación de la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a con la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el primer interior puede ser de 0,5 a 2,0; y la relación de la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a con la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el segundo interior puede ser de 2 a 30.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, el primer interior puede tener una fórmula empírica de Ü5[Nh-(a+b+c)CoaMnbMc]O2 (1,0<5<1,2, 0,00<a<0,40, 0,00<b<0,35, 0,00<c<0,05, 0,05<a+b+c<0.5), y el interior secundario puede tener una fórmula empírica de LÍ5[Nh-(x+y+z)CoxMnyMz]O2 (1,0<5<1,2, 0,07<x<0,3, 0,2<y<0,5, 0,00<z<0,1, 0,3<x+y+z<0,7), donde M es al menos uno seleccionado del grupo formado por los elementos Al, Mg, Fe, Cr, V, Ti, Mo, Sc, Ce y La.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención:
en el primer interior, las concentraciones de iones metálicos pueden ser constantes; y
en el segundo interior, al menos un metal presente en las partículas primarias puede tener una distribución de concentración continua en las partículas primarias.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, el material activo de electrodo positivo puede mostrar un gradiente de concentración de al menos un metal presente en la partícula secundaria desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria. Es decir, el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención se caracteriza porque los metales muestran un gradiente de concentración también en la propia partícula primaria, y la concentración de metal cambia gradualmente en la partícula primaria, y por lo tanto los metales pueden mostrar un gradiente de concentración desde el centro hacia la superficie del material activo de electrodo positivo, en el material activo de electrodo positivo como una partícula secundaria, que se forma mediante la reunión de las partículas primarias.
En la presente invención, no hay límite en la forma en que los metales muestran el gradiente de concentración en el material activo de electrodo positivo. Es decir, las concentraciones de todos los metales pueden mostrar un gradiente de concentración en todo el material activo de electrodo positivo; en todo el material activo de electrodo positivo, las concentraciones de algún metal de transición pueden ser constantes mientras que las concentraciones de otros metales de transición pueden mostrar un gradiente de concentración; o en alguna parte del material activo de electrodo positivo, la concentración de Ni puede ser constante mientras que el Co y el Mn pueden mostrar gradiente de concentración, y en la parte conectada a él, la concentración de Co puede ser constante mientras que el Ni y el Mn pueden mostrar un gradiente de concentración.
En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención, el material activo de electrodo positivo puede comprender además una capa de mantenimiento de superficie, en la que las concentraciones de iones metálicos son constantes. Es decir, la estabilidad y la característica electroquímica de la propia estructura pueden mejorarse mediante la formación adicional de una capa de mantenimiento de superficie, en la que las concentraciones de todos los metales de transición que componen el material activo de electrodo positivo son constantes, en el exterior de la partícula.
La presente invención proporciona además una batería secundaria de litio que comprende el material activo de electrodo positivo de acuerdo con la presente invención.
Efectos ventajosos de la invención
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención y un material activo de electrodo positivo fabricado mediante el uso del mismo, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de la dirección del eje c cambia para la partícula primaria desde el centro a la superficie en el interior de la partícula secundaria, y la orientación del eje a de la partícula primaria se dirige al centro del material activo de electrodo positivo como partícula secundaria, y las partículas son contiguas entre sí y crecen hacia una ruta fija. En consecuencia, tiene efectos en que la inserción y la secesión de un ion de litio puedan ser más fáciles, y se pueda obtener una alta capacidad por la reducción de la resistencia eléctrica entre las partículas.
Breve descripción de los dibujos
Lo anterior y otros objetos y características de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de la invención, tomada en conjunto con los siguientes dibujos adjuntos, que muestran respectivamente:
FIG. 1: una estructura interna del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la presente invención;
FIG. 2: un método para expresar la estructura del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la presente invención;
FIG. 3: una imagen TEM del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada para un Ejemplo de la presente invención;
FIG. 4: una imagen TEM de la sección transversal del precursor de material activo de electrodo positivo y del polvo de material activo de electrodo positivo, que se fabrican en un Ejemplo de la presente invención y tienen gradiente de concentración;
FIG. 5: una imagen que indica un eje a y un eje c en un polvo de material activo de electrodo positivo; FIG. 6: resultado de la medición de la relación Co/Ni en la partícula primaria del precursor de material activo de electrodo positivo y del polvo de material activo de electrodo positivo fabricado en un Ejemplo de la presente invención;
FIG. 7 y FIG. 8: Imágenes TEM del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada en un Ejemplo de la presente invención;
FIG. 9: una imagen t Em del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada en un Ejemplo Comparativo de la presente invención;
FIG. 10: una imagen TEM del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada en un Ejemplo de la presente invención;
FIG. 11 a FIG. 16: Imágenes TEM de secciones transversales del precursor de material activo de electrodo positivo y del polvo de material activo de electrodo positivo fabricado en un Ejemplo de la presente invención; FIG. 17: una imagen TEM del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada en un Ejemplo de la presente invención;
FIG. 18 y FIG. 19: Imágenes TEM de la parte del núcleo y de la parte de la concha del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio; y
FIG. 20: resultado de la medición XPS del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio fabricada en un Ejemplo de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
En lo sucesivo, la presente invención se describirá en detalle con referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 1 es una imagen de sección transversal interna del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la presente invención.
Como se muestra en la FIG. 1, el material activo de electrodo positivo para una batería 100 secundaria de litio de acuerdo con la presente invención es una partícula secundaria formada por la reunión de una pluralidad de partículas 10 primarias como un pequeño cristal, y se caracteriza porque la relación de longitud de la dirección del eje a a la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria se incrementa hacia una dirección desde A, un punto central, a A', es decir, desde el centro a la superficie de la partícula secundaria.
La FIG. 2 es un dibujo que describe esquemáticamente que la partícula primaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio tiene las coordenadas B(a, b, c) cuando se localiza la partícula primaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la presente invención al origen A(0, 0, 0) de las coordenadas tridimensionales que tienen eje x, eje y y eje z. En consecuencia, se considera que "a", "b" y "c" corresponden a la longitud, anchura y altura de un cubo imaginario ilustrado en la FIG. 2.
En una realización de la presente invención, la partícula secundaria se compone de el primer interior en el que la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c es constante; y un segundo interior en el que la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c es creciente. En una realización de la presente invención, el segundo interior se caracteriza porque la orientación del eje a de la partícula primaria se dirige al centro del material activo de electrodo positivo como una partícula secundaria, y las partículas son contiguas entre sí y crecen hacia una ruta fija.
La FIG. 3 es otra imagen en sección transversal del material activo de electrodo positivo para una batería 100' secundaria de litio de acuerdo con la presente invención. Como se muestra en la FIG. 3, en una realización de la presente invención, el material activo de electrodo positivo para una batería 100 secundaria de litio se caracteriza por que la orientación del eje a de la partícula 10 primaria se dirige al centro del material activo como una partícula secundaria, y las partículas primarias son contiguas entre sí y crecen hacia una ruta fija. En el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la presente invención, en el que la orientación del eje a de la partícula primaria se dirige al centro y las partículas adyacentes crecen hacia una ruta fija como se ha descrito anteriormente, se suministra una solución de electrolito al interior del material activo de electrodo positivo para una batería 100' secundaria de litio, y un ion de litio puede insertarse fácilmente en el espacio formado entre las rutas fijas, y por lo tanto el rendimiento de la batería puede mejorarse, la energía eléctrica generada en el interior de la partícula puede ser entregado eficazmente, debido a la reducción de la resistencia de contacto entre las partículas. Como resultado, se puede desplegar una alta capacidad.
En una realización de la presente invención, la partícula primaria del primer interior se caracteriza por que la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria del primer interior puede ser de 0,5 a 2,0, y la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria del segundo interior puede ser de 2 a 30.
Es decir, el material activo de electrodo positivo para una batería 100 secundaria de litio de acuerdo con una realización de la presente invención, se caracteriza por que en el interior se forman partículas primarias de tipo relativamente circular que tienen una anchura y una longitud de 0,8 a 1,2, y se aglutinan partículas primarias que tienen una relación de aspecto aumentada al salir a la superficie. En la presente invención, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de la dirección del eje c está muy aumentada en el segundo interior, en comparación con el primer interior.
En una realización de la presente invención, se caracteriza que la longitud de dirección del eje a de la partícula primaria está en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria. En la presente invención, las partículas primarias están contiguas entre sí y crecen hacia una ruta fija, pero en el intervalo de la misma, se prefiere que la longitud de la dirección del eje a de la partícula primaria esté en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria.
En una realización de la presente invención, se caracteriza que el primer interior de la partícula secundaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio se expresa mediante una fórmula empírica de Lis[Nii-(a+b+c)CoaMnbMc]O2 (1,0<ó<1,2, 0,00<a<0,40, 0,00<b<0,35, 0,00<c<0,05, 0,05<a+b+c<0.5), y el interior secundario de la partícula secundaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio se expresa mediante una fórmula empírica de Li5[Nh-(,+y+z)Co,MnyMz]O2 (1,0<ó<1,2, 0,07<x<0,3, 0,2<y<0,5, 0,00<z<0,1, 0,3<x+y+z<0,7), donde M es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en los elementos Al, Mg, Fe, Cr, V, Ti, Mo, Sc, Ce y La. Es decir, en una realización de la presente invención, el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio se caracteriza por un alto contenido de Ni en el primer interior, y un bajo contenido de Ni y un alto contenido de Mn en el segundo interior.
En el material activo de electrodo positivo de acuerdo con la presente invención, la partícula secundaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio se caracteriza porque los números de oxidación, 2 y 3, del Ni se mezclan desde la superficie de la partícula hasta la parte que tiene un radio de 0,1 a 0,7 veces el radio de la partícula, es decir, en la parte en la que las partículas del material activo se ponen en contacto directamente con una solución de electrolito. De acuerdo con la mezcla de los números de oxidación del Ni, se mantiene un número de oxidación más alto que el número de oxidación medio del Ni utilizado en el material activo de electrodo positivo existente, y la carga eléctrica también se torna más alta a medida que el número de oxidación del Ni se hace más alto, con lo que la fuerza de Coulomb entre el átomo del metal de transición y el oxígeno también se incrementa. De acuerdo con ello, se puede obtener una estructura de unión estable y una mayor fuerza de unión entre el átomo de metal de transición y el oxígeno.
En una realización de la presente invención, se caracteriza que al menos un metal que compone la partícula primaria del material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio muestra un gradiente de concentración continuo en la partícula primaria, y particularmente, al menos un metal que compone la partícula primaria existente en el segundo interior de la partícula secundaria muestra un gradiente de concentración continuo en la propia partícula primaria.
En la presente invención, el material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio crece a la vez que muestra un gradiente de concentración continuo dentro de la partícula primaria. Además, la orientación del eje a de la partícula primaria se dirige al centro del material activo de electrodo positivo como una partícula secundaria, y las partículas son mutuamente contiguas y crecen hacia una ruta fija.
<Ejemplo>
A continuación, se describirán los Ejemplos y el Ejemplo Comparativo.
<Ejemplo 1> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Mn en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Ni y Co en toda la partícula
Se vertieron 4 litros de agua destilada en un reactor de coprecipitación (Volumen: 4 l, potencia de un motor rotativo: 80 W o más), y después se suministró gas nitrógeno en el reactor a tasa de 0,5 litros/min para eliminar el oxígeno disuelto, seguido de una agitación a 1.000 rpm mientras se mantenía la temperatura del reactor a 50 °C.
Para hacer que la concentración de Mn en toda la partícula sea constante en 0,25 y hacer los gradientes de concentración de los iones de los metales de transición Co y Ni, primero que todo, se colocó continuamente dentro del reactor solución acuosa 2,4 M del metal, en la que se mezclan sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 75:0:25 a la tasa de 0,3 litros/hora, y se introdujo continuamente en el reactor solución de amoníaco de 4,8 mol a tasa de 0,03 litros/hora. Además, para ajustar el pH, se suministró una solución de hidróxido de sodio de 4,8 mol para mantener el pH en 11. La velocidad del impulsor se controló a 1.000 rpm. El tiempo medio de retención de la solución resultante en el reactor se tornó de aproximadamente 6 horas controlando el caudal. Después de fijar el volumen de la solución acuosa de metal, de sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso que se suministró, en 4 litros en el momento en que el tamaño de las partículas del hidróxido metálico compuesto se tornó de 2-5 pm, se cambió la concentración hasta que la relación molar de sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso de la solución acuosa de metal se tornó de 75:0:25 a 55:20:25, y se continuó la reacción con la solución acuosa de metal de cambio. El hidróxido de compuesto metálico se filtró y se lavó con agua, seguido de un secado en un secador de aire caliente a 110 °C durante 15 horas, con lo que se fabricó un hidróxido de compuesto metálico como precursor de material activo de electrodo positivo.
El hidróxido compuesto de metal fabricado como se ha descrito anteriormente y el hidróxido de litio (LiOH) se mezclaron en la relación molar de 1:1,07, se calentó a una velocidad de 2 °C/min, y después se mantuvo a 500 °C durante 10 horas para llevar a cabo la precalcinación. A continuación, el material resultante se calcinó a 780 °C durante 20 horas para obtener el polvo de material activo de electrodo positivo del Ejemplo 1-1, en el que el primer interior era constante como Li[Ni0,75Mn0,25]O2, y en el segundo interior, la concentración de Mn se mantenía como 0,25 de Li[Ni0,75Mn0,25]O2 a Li[Ni0,55Co0,20Mn0,25]O2, y el Ni y el Co tienen un gradiente de concentración constante y continuo en toda la partícula, y la concentración media en la partícula se expresó por Li(Ni0,60Co0,15Mn0,25)O2.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 1-1, excepto que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó 55 20: 25 durante el proceso de formación de partículas para comprender además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm, 0,5 pm y 1,0 pm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos de níquel-manganeso-cobalto esféricos de los Ejemplos 1-2 a 1-4 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo 1 com parativo
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,60Co0,15Mn0,25)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo de prueba> Imagen TEM
Los centros aproximados de los precursores y las partículas de material activo fabricados en el Ejemplo 1-1, el Ejemplo 1-3 y el Ejemplo 1-4, y el polvo fabricado en el Ejemplo 1 comparativo se cortaron con un haz de iones de hidrógeno, y se prepararon muestras para la medición. A continuación, se tomaron imágenes TEM de cada muestra, y los resultados se muestran en las FIGs. 4 a 8.
La FIG. 4 es una imagen TEM de la sección transversal del precursor (a) y del polvo (b) de material activo de electrodo positivo, que fueron fabricados de acuerdo con el Ejemplo 1-1 y tienen un gradiente de concentración en toda la partícula, y la FIG. 5 es una imagen que indica un eje a y un eje c en el polvo de material activo de electrodo positivo fabricado de acuerdo con el ejemplo 1-1. Como se muestra en las FIG. 4 y FIG. 5, se confirmó que, en las partículas primarias del material activo de electrodo positivo en polvo y del precursor, que se fabricaron de acuerdo con el Ejemplo 1-1 y que tenían un gradiente de concentración en toda la partícula, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de la dirección del eje c, aumentaba desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria, y las partículas primarias estaban dispuestas una al lado de la otra hacia el centro de la partícula.
La FIG. 6 representa el resultado de la medición de las relaciones Co/Ni en la partícula primaria del precursor (a) y del material (b) activo de electrodo positivo fabricado de acuerdo con el Ejemplo 1-1. En la FIG. 6, se confirmó que las relaciones Co/Ni en la partícula primaria del precursor y en el material activo de electrodo positivo cambiaban gradualmente, y como resultado, la relación Co/Ni en la parte superficial era mayor que la relación Co/Ni en la parte central.
Las FIGs. 7 y 8 son imágenes TEM que miden las secciones transversales de los materiales activos fabricados en los Ejemplos 1-3 y 1-4, que tenían una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,5 pm y 1,0 pm, respectivamente. En la FIG. 7 y FIG. 8, se confirmó que las partículas primarias tenían una orientación hacia el centro, incluso cuando se formaba la sección de mantenimiento de superficie, y aumentaba la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de la dirección del eje c.
La FIG. 9 representa una imagen TEM de la sección transversal del material activo de electrodo positivo, que fue fabricado en el Ejemplo 1 Comparativo y tenía una concentración metálica constante de Li(Ni0,60Co0,15Mn0,25)O2 en toda la partícula. Se confirmó que la concentración media de la partícula era idéntica a la del ejemplo 1, como Li(Ni0,60Co0,15Mn0,25)O2, pero a diferencia del material activo de electrodo positivo que tenía un gradiente de concentración en toda la partícula, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c era constante y no había orientación hacia el centro de la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 1-1 a 1-4, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 1.
Como se muestra en la siguiente Tabla 1, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 1-1 a 1-4 que tienen gradiente de concentración mostraron unas mejores capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo Comparativo que no muestra gradiente de concentración, y en particular, la característica de tiempo de vida y la característica DSC mejoraron a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 1]
Figure imgf000009_0001
<Ejemplo 2> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Mn en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Ni y Co en toda la partícula
Para que la concentración de Mn en toda la partícula sea constante de 0,3 y hacer los gradientes de concentración de Co y Ni, en primer lugar, se usó una solución acuosa 2,4 M de metal, en la que se mezclan sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 70:0:30, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración llegó a ser de 50:20:30, para obtener un precursor y un material activo del Ejemplo 2-1.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 2-1, excepto que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó 50: 20:30 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para comprender además una superficie que mantiene secciones con un espesor de 0,5 pm, a fin de obtener un precursor y un material activo del ejemplo 2-2.
<Ejemplo de prueba> Imagen TEM
Se cortó el centro aproximado del polvo de partículas de material activo fabricado en el Ejemplo 2-2, con un haz de iones de hidrógeno, y se preparó una muestra para la medición. A continuación, se tomaron imágenes TEM.
La FIG. 10 representa una imagen TEM de la sección transversal del polvo de material activo de electrodo positivo fabricado de acuerdo con el Ejemplo 2-2. Se confirmó que las partículas primarias tenían una orientación hacia el centro, incluso cuando la concentración de Mn era constante de 0,3, las concentraciones de Co y Ni mostraban un gradiente, y se formaba una sección de mantenimiento de superficie, e incrementaba la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 2-1 a 2-2, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 2.
Como se muestra en la siguiente Tabla 2, se confirmó que las baterías que utilizaban los Ejemplos 2-1 a 2-2 mostraban una capacidad, una característica de tiempo de vida y una característica DSC mejoradas, y en particular, la característica de tiempo de vida y la característica DSC mejoraban a medida que aumentaba el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 2]
Figure imgf000009_0002
<Ejemplo 3> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Co en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Ni y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Co en toda la partícula sea constante de 0,1 y hacer los gradientes de concentración de Ni y Mn, en primer lugar, se usó una solución acuosa 2,4 M de metal, en la que se mezclan el sulfato de níquel, el sulfato de cobalto y el sulfato de manganeso en la relación molar de 85:10:05, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración llegó a ser de 60:10:30 para obtener un precursor de material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo positivo, obteniendo así un polvo de material activo de electrodo positivo del Ejemplo 3-1.
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 3-1, excepto que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó 60:10:30 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para que comprenda además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, a fin de obtener precursores esféricos de hidróxido compuesto de níquelmanganeso-cobalto de los Ejemplos 3-2 y 3-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo de prueba> Imagen TEM
Se tomaron imágenes TEM de las secciones transversales de los precursores de hidróxido compuesto de níquelmanganeso-cobalto y del material activo de electrodo positivo de los Ejemplos 3-2 a 3-3, y los resultados se mostraron en las FIGs. 11 y 12.
Las FIGs. 11 y 12 representan imágenes TEM del precursor (a) del Ejemplo 3-2 y del Ejemplo 3-3 y del material (b) activo de electrodo positivo. Se confirmó que cuando el espesor de la sección de mantenimiento de superficie era de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria aumentaba, y las partículas primarias crecían con la orientación hacia el centro de la partícula secundaria, tanto en el precursor como en el material activo.
<Ejemplo 2 comparativo>
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,65Co0,10Mn0,25)O2 en toda la partícula, y la imagen TEM de sección transversal de la misma se mostró en la FIG. 13. Se confirmó que la partícula tenía una relación constante entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c, y no mostraba la orientación hacia el centro de la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 3-1 a 3-3, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 3.
Como se muestra en la siguiente Tabla 3, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 3-1 a 3-3 que tienen gradiente de concentración mostraron unas mejores capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 2 Comparativo que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 3]
Figure imgf000010_0001
<Ejemplo 4> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,8 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn, en primer lugar, se mezclaron el sulfato de níquel, el sulfato de cobalto y el sulfato de manganeso en la relación molar de 80:20:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 80:01:19 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del Ejemplo 4-1, en el que el primer interior tenía concentración de Li[Ni0,80Co0,20]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración constante y continuo de Li[Ni0,80Co0,20]O2 a Li[Ni0,80Co0,01Mn0,19]O2.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 4, salvo que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó el 80:01:19 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para que comprenda además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos esféricos de níquel-manganeso-cobalto de los Ejemplos 4-2 y 4-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo de prueba> Imagen TEM
Se tomaron imágenes TEM de las secciones transversales del precursor de hidróxido compuesto de níquelmanganeso-cobalto y del material activo de electrodo positivo del Ejemplo 4-3, y los resultados se mostraron en la FIG. 14.
La FIG. 14 representa una imagen TEM del precursor (a) y del material (b) activo de electrodo positivo del Ejemplo 4­ 3. Se confirmó que la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria se incrementó, y las partículas primarias crecieron con la orientación hacia el centro de la partícula, tanto en el precursor como en el material activo, en el que la concentración de Ni fue constante de 0,8, las concentraciones de Co y Mn mostraron un gradiente, y allí se contenía una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo 3 comparativo>
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,65Co0,10Mn0,25)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo 5> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,75 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 5-1, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 75:25:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 75:02:23 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,75Co0,25]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración continuo y constante de Li[Ni0,75Co0,25]O2 a Li[Ni0,75Co0,02Mn0,23]O2.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 4, salvo que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó el 75:02:23 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para que comprenda además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos esféricos de níquel-manganeso-cobalto de los Ejemplos 5-2 y 5-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo 6> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,70 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 6, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 70:30:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 70:02:28 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,70Co0,30]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración constante y continuo de hasta Li[Ni0,70Co0,02Mn0,28]O2.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 4, salvo que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó el 70:02:28 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para que comprenda además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos esféricos de níquel-manganeso-cobalto de los Ejemplos 6-2 y 6-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo 7> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,65 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 7, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 65:35:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 65: 02: 33 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[NÍ0,65Co0,35]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración continuo y constante de hasta Li[Ni0,65Co0,02Mn0,33]O2.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 4, salvo que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó el 65:02:33 durante el proceso de formación de partículas de compuesto para que comprenda además una sección de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 jm y 0,5 |jm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos esféricos de níquel-manganeso-cobalto de los Ejemplos 7-2 y 7-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo 4 comparativo
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,62Co0,i5Mn0,23)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo, que se fabricaron en los Ejemplos 4 a 7 y que tenían una concentración constante de Ni y gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica d Sc . Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 4.
Como se muestra en la siguiente Tabla 4, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 4 a 7 que tienen gradiente de concentración mostraron mejores capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 4 Comparativo que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
T l 4
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<Ejemplo 8> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,9 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 8, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 90:10:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 90:01:09 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,90Co0,10]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración continuo y constante de hasta Li[Ni0,90Co0,01Mn0,09]O2.
<Ejemplo 9> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,6 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 9, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 60 40: 00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 60: 02: 38 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del ejemplo 9-1, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,60Co0,40]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración continuo y constante de hasta Li[Ni0,60Co0,02Mn0,38]O2.
Además, en primer lugar, se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en una relación molar de 60: 20: 20, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 60: 02: 38 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del Ejemplo 9-2, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0 ,60Co0 ,20Mn0,20]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración constante y continuo hasta Li[Ni0,60Co0,02Mn0,38]O2.
<Ejemplo 10> Fabricación de precursor y material activo que tiene una concentración constante de Ni en toda la partícula y que muestra gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula
Para que la concentración de Ni en toda la partícula sea constante de 0,5 y hacer los gradientes de concentración de Co y Mn como en el ejemplo 10, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 50:50:00, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 50:20:30 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del ejemplo 10-1, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,50Co0,50]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración continuo y constante hasta Li[Ni0,50Co0,2Mn0,3]O2.
Además, en primer lugar, se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en una relación molar de 50:30:20, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 50:20:30 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del ejemplo 10-2, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,50 Co0,30Mn0,20]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración constante y continuo hasta Li[Ni0,50Co0,20Mn0,30]O2.
Además, en primer lugar, se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en una relación molar de 50:20:30, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se continuó la reacción utilizando la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue de 50:05:45 para obtener un polvo de material activo de electrodo positivo del ejemplo 10-3, en el que el primer interior tenía una concentración de Li[Ni0,50 Co0,20Mn0,30]O2 y el segundo interior tenía un gradiente de concentración constante y continuo hasta Li[Ni0,50Co0,05Mn0,45]O2.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo, que se fabricaron en los Ejemplos 8 a 10 y que tenían una concentración constante de Ni y gradientes de concentración de Co y Mn en toda la partícula, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 5.
Como se muestra en la siguiente Tabla 5, se confirmó que las baterías que utilizan los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 8 a 10 que tienen gradiente de concentración mostraron una característica de tiempo de vida y una característica DSC mejoradas.
[Tabla 5]
Figure imgf000014_0001
<Ejemplo 11> Caso que muestra los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn en toda la partícula Para hacer los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn, en primer lugar, se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar de 80:05:15, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se utilizó la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la relación molar fue como se muestra en la siguiente Tabla, para obtener polvos de material activo de electrodo positivo que tienen gradientes de concentración continuos y constantes de Co, Ni y Mn.
[Tabla 6]
Figure imgf000014_0003
Se fabricaron muestras del hidróxido compuesto de níquel-manganeso-cobalto y del material activo de electrodo positivo fabricado en el Ejemplo 11-4, y después se tomaron imágenes TEM. El resultado se muestra en la FIG. 15.
<Ejemplo 5 comparativo>
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,62Co0,13Mn0,25)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 11 a 11-4, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 7.
Como se muestra en la siguiente Tabla 7, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 11 a 11-4 que tienen gradiente de concentración mostraron mejores capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 5 Comparativo, que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 7]
Figure imgf000014_0002
<Ejemplo 12> Caso que muestra los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn en toda la partícula
Para hacer los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso como se muestra en la siguiente Tabla 8, y después se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se utilizó la solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración fue 55:15:30, para obtener hidróxidos compuestos de níquel-manganeso-cobalto y partículas de material activo de electrodo positivo que tienen gradientes de concentración continuos y constantes de Co, Ni y Mn.
[Tabla 8]
Figure imgf000015_0002
Se fabricaron muestras del hidróxido compuesto de níquel-manganeso-cobalto y del material activo de electrodo positivo fabricado en el Ejemplo 12-1, y después se tomaron imágenes TEM. El resultado se muestra en la FIG. 16.
<Ejemplo 6 comparativo>
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(Ni0,62Co0,15Mn0,23)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 12 a 12-4, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 9.
Como se muestra en la siguiente Tabla 9, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 12-1 a 12-4 que tienen gradiente de concentración mostraron mejoradas capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 6 Comparativo, que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 9]
Figure imgf000015_0001
<Ejemplo 12> Caso que muestra los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn en toda la partícula
Para que la composición exterior fuera constante como 63:12:25, pero hacer los gradientes de concentración de Co, Ni y Mn en toda la partícula, en primer lugar se mezclaron sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso en la relación molar que se muestra en la siguiente Tabla 10, y a continuación se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se utilizó la solución acuosa de metal, cuya concentración cambió hasta que la concentración se tornó 63:12:25 para obtener partículas de material activo de electrodo positivo, con el fin de obtener polvo de material activo de electrodo positivo, en el que las concentraciones de Co, Ni y Mn mostraron gradiente en toda la partícula.
[Tabla 10]
Figure imgf000016_0002
Se fabricó una muestra del hidróxido compuesto de níquel-manganeso-cobalto fabricado en el Ejemplo 13-6, y después se tomó una imagen TEM. El resultado se muestra en la FIG. 17.
<Ejemplo 7 com parativo
Se fabricaron partículas con una concentración constante de iones metálicos expresada por Li(N0,68Co0,12Mn0,20)O2 en toda la partícula.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 13-1 a 13-6, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica d Sc . Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 11.
Como se muestra en la siguiente Tabla 11, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 13-1 a 13-6 que tienen gradiente de concentración mostraron mejoradas capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 7 Comparativo, que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
Tabla 11
Figure imgf000016_0001
<Ejemplo 14>
Para fabricar un precursor de material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo positivo de forma continua que comprende el primer interior, en el que la composición de Co era constante, y las composiciones de Ni y Mn mostraban un gradiente de concentración, y el segundo interior, en el que la composición de Mn era constante, y las composiciones de Co y Ni mostraban un gradiente de concentración, se repitió el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que se utilizó una solución acuosa de metal cuya concentración cambió hasta que la concentración se convirtió en 55:20:25 mientras se mezclaba una mezcla de sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso con la composición de 65:10:25 a una mezcla de sulfato de níquel, sulfato de cobalto y sulfato de manganeso con una composición de 75:10:15 para fabricar una partícula de material activo de electrodo positivo, con el fin de obtener un precursor de material activo de electrodo positivo y material activo de electrodo positivo del Ejemplo 14-1, en el que en el primer interior, la composición de Co era constante, y las composiciones de Ni y Mn mostraban un gradiente de concentración, y en el segundo interior, en el que la composición de Mn era constante, y las composiciones de Co y Ni mostraban un gradiente de concentración.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 4, salvo que se continuó la reacción manteniendo dicha relación molar cuando la relación molar de la solución acuosa de metal alcanzó el 55:20:25 durante el proceso de formación de partículas para comprender además secciones de mantenimiento de superficie con un espesor de 0,2 pm y 0,5 pm, respectivamente, a fin de obtener los hidróxidos compuestos esféricos de níquel-manganeso-cobalto de los Ejemplos 14-2 y 14-3 que contienen el segundo interior con gradiente de concentración y una sección de mantenimiento de superficie.
<Ejemplo de prueba> Medición de la característica de la batería
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados en los Ejemplos 14-1 a 14-3, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica d Sc . Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 12.
Como se muestra en la siguiente Tabla 12, se confirmó que las baterías que utilizan los Ejemplos 14-1 a 14-3 que tienen gradiente de concentración mostraron mejoradas capacidad, característica de tiempo de vida y característica DSC, en comparación con la batería que utiliza el Ejemplo 7 Comparativo, que no muestra gradiente de concentración, y en particular, mejoraron la característica de tiempo de vida y la característica DSC a medida que se incrementó el espesor de la sección de mantenimiento de superficie.
[Tabla 12]
Figure imgf000017_0001
<Ejemplo 15> Fabricación de precursor de concha con gradiente-núcleo y material activo
Se fabricaron un precursor de material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo positivo del Ejemplo 15-1, en el que la composición de níquel:manganeso:cobalto era constante de 90:05:05 en el primer interior, y la composición de Co, Ni y Mn mostraba un gradiente de concentración de 90:05:05 a 0,33:0,33:0,33 en el segundo interior.
Se fabricaron un precursor de material activo de electrodo positivo y un material activo de electrodo positivo del ejemplo 15-2, en el que la composición era constante de 90:05:05 en el primer interior, y la composición de Co, Ni y Mn mostraba un gradiente de concentración de 70:10:20 a 60:10:30 en el segundo interior.
<Ejemplo de prueba> Imagen TEM
Se tomaron imágenes TEM de las secciones transversales de los precursores de hidróxido compuesto de níquelmanganeso-cobalto y del material activo de electrodo positivo de los Ejemplos 15-1 y 15-2, y los resultados se mostraron en las FIGs. 18 y 19, respectivamente.
Las FIGs. 18 y 19 representan imágenes TEM de la parte (a) del núcleo que tiene una concentración constante y la parte (b) de la concha que muestra un gradiente de concentración. En las FIGs. 18 y 19, se confirmó que la parte del núcleo que tenía una concentración constante tenía la forma de un círculo, pero la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de dirección del eje c de la partícula primaria aumentaba en la parte de la concha que mostraba gradiente de concentración.
<Ejemplo 16> Fabricación de precursor de concha-núcleo y material activo
Se fabricaron precursores de material activo de electrodo positivo y materiales activos de electrodo positivo que tenían una estructura de núcleo-concha, en la que la composición de níquel:manganeso:cobalto en la parte del núcleo y en la parte de la concha, era la mostrada en la siguiente Tabla 13.
[Tabla 13]
Figure imgf000018_0002
Se fabricaron baterías utilizando los polvos de partículas de material activo fabricados, y después se midieron la capacidad, la característica de tiempo de vida y la característica DSC. Los resultados se muestran en la siguiente Tabla 14.
[Tabla 14]
Figure imgf000018_0001
<Ejemplo de prueba> Medición de la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X
Para medir el número de oxidación de la partícula de material activo fabricada en el Ejemplo 1-1 en la dirección del radio de la partícula, se midió la espectroscopia de fotoelectrones de rayos X. El resultado se muestra en la FIG. 20. Como se muestra en la FIG. 20, se determinó que en la partícula de material activo fabricada en el ejemplo de la presente invención, el número de oxidación de Ni desde la superficie hasta la profundidad de 2 pm era de 2 o más. En consecuencia, se confirmó que los números de oxidación 2 y 3 estaban mezclados, y los números de oxidación de Mn y Co eran constantes.
Aplicabilidad industrial
En el precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de la presente invención y un material activo de electrodo positivo fabricado mediante el uso del mismo, la relación entre la longitud de la dirección del eje a y la longitud de la dirección del eje c cambia para la partícula primaria desde el centro a la superficie en el interior de la partícula secundaria, y la orientación del eje a de la partícula primaria se dirige al centro del material activo de electrodo positivo como partícula secundaria, y las partículas son contiguas entre sí y crecen hacia una ruta fija. En consecuencia, tiene efectos en que la inserción y la secesión de un ion de litio puedan ser más fáciles, y se pueda obtener una alta capacidad por la reducción de la resistencia eléctrica entre las partículas.

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Un precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, cuyo precursor de material activo de electrodo positivo comprende una partícula secundaria que comprende una pluralidad de metales de transición y se forma a partir de una pluralidad reunida de partículas primarias, en la que:
las partículas primarias tienen una estructura cristalina que incluye un eje a y un eje c, cuyo eje a está dirigido al centro de la partícula secundaria y cuyo eje c es perpendicular al eje a; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c aumenta desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.
2. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos un metal presente en las partículas primarias muestra un gradiente de concentración continuo en las partículas primarias.
3. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la orientación del eje a de las partículas primarias se dirige al centro de la partícula secundaria, y las partículas primarias se adhieren unas a otras y crecen hacia una ruta fija.
4. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a está en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria.
5. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las partículas primarias tienen forma de paralelepípedo rectangular, cubo, bola elíptica o paralelepípedo rectangular inclinado.
6. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la partícula secundaria comprende:
un primer interior en el que la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c es constante; y
un segundo interior en el que aumenta la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c.
7. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 6, en el que:
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el primer interior es de 0,5 a 2,0; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el segundo interior es de 2 a 30.
8. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 6, en el que al menos un metal presente en las partículas primarias del segundo interior tiene una distribución de concentración continua en las partículas primarias.
9. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 8, en el que al menos un metal presente en las partículas primarias del segundo interior tiene dos o más pendientes de gradiente de concentración en las partículas primarias.
10. El precursor de material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la partícula secundaria comprende además en el exterior de la partícula secundaria, una capa de mantenimiento de superficie en la que las concentraciones de metal son constantes.
11. Un material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio, cuyo material activo de electrodo positivo comprende una partícula secundaria que comprende una pluralidad de metales de transición y se forma a partir de una pluralidad reunida de partículas primarias, en la que:
las partículas primarias tienen una estructura cristalina que incluye un eje a y un eje c, cuyo eje a está dirigido al centro de la partícula secundaria y cuyo eje c es perpendicular al eje a; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c aumenta desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.
12. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que al menos un metal presente en la partícula primaria muestra un gradiente de concentración en la partícula primaria.
13. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dos o más de los metales presentes en las partículas primarias tienen pendientes de gradiente de concentración en las partículas primarias.
14. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la orientación del eje a de las partículas primarias se dirige al centro de la partícula secundaria, y las partículas primarias se adhieren entre sí y crecen hacia una ruta fija.
15. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la partícula secundaria comprende Ni que tiene números de oxidación mixtos de 2 y 3 desde la superficie de la partícula hasta la parte que tiene un radio de 0,1 a 0,7 del radio de la partícula secundaria.
16. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a está en el intervalo de 0,01 a 0,95 del radio de la partícula secundaria.
17. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la partícula secundaria comprende:
un primer interior en el que la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c es constante; y
un segundo interior en el que aumenta la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c.
18. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 17, en el que
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el primer interior es de 0,5 a 2,0; y
la relación entre la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje a y la longitud de las partículas primarias a lo largo del eje c en el segundo interior es de 2 a 30.
19. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 17, en el que:
el primer interior tiene una fórmula empírica de Li5[Nh-(a+b+c)CoaMnbMc]O2 en la que 1,0<ó<1,2, 0,00<a<0,40, 0,0o<b<0,35, 0,00<c<0,05 y 0,05<a+b+c<0,5; y
el segundo interior tiene una fórmula empírica de L¡5[Nh-(x+y+z)CoxMnyMz]O2 en la que 1,0<ó<1,2, 0,07<x<0,3, 0,2<y<0,5, 0,00<z<0,1 y 0,3<x+y+z<0,7;
donde M es al menos uno seleccionado del grupo de elementos Al, Mg, Fe, Cr, V, Ti, Mo, Sc, Ce y La.
20. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que:
en el primer interior, las concentraciones de iones metálicos son constantes; y
en el segundo interior, al menos un metal presente en las partículas primarias tiene una distribución de concentración continua en las partículas primarias.
21. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la partícula secundaria tiene un gradiente de concentración de al menos un metal presente en la partícula secundaria, desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.
22. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la partícula secundaria tiene un gradiente de concentración de todos los metales presentes en la partícula secundaria, desde el centro hasta la superficie de la partícula secundaria.
23. El material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el material activo de electrodo positivo como una partícula secundaria comprende además una capa de mantenimiento de superficie, donde las concentraciones de todos los iones metálicos son constantes.
24. Una batería secundaria de litio que comprende un material activo de electrodo positivo para una batería secundaria de litio de las reivindicaciones 11 a 23.
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Families Citing this family (129)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130138073A (ko) * 2012-06-08 2013-12-18 한양대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 양극활물질 전구체, 이를 이용하여 제조된 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
WO2014164927A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Apple Inc. High voltage, high volumetric energy density li-ion battery using advanced cathode materials
KR20150134259A (ko) * 2014-05-21 2015-12-01 주식회사 에너세라믹 리튬복합금속산화물 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US10217991B2 (en) * 2014-06-02 2019-02-26 Sk Innovation Co., Ltd. Lithium secondary battery
US10490851B2 (en) * 2014-06-02 2019-11-26 Sk Innovation Co., Ltd. Lithium secondary battery
JP6246079B2 (ja) * 2014-06-18 2017-12-13 日本碍子株式会社 リチウム二次電池用正極活物質板の製造方法
WO2016002158A1 (ja) * 2014-06-30 2016-01-07 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池用正極活物質およびそれを用いた非水電解質二次電池
US9716265B2 (en) * 2014-08-01 2017-07-25 Apple Inc. High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for Li-ion batteries
KR101568263B1 (ko) * 2014-08-07 2015-11-11 주식회사 에코프로 리튬 이차 전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101577179B1 (ko) 2014-09-11 2015-12-16 주식회사 에코프로 리튬 이차 전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101555594B1 (ko) * 2014-10-02 2015-10-06 주식회사 에코프로 리튬 이차 전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101593401B1 (ko) * 2014-10-14 2016-02-12 주식회사 이엔에프테크놀로지 다공성 구조를 갖는 리튬전지용 양극활물질 및 제조방법
JP6511521B2 (ja) 2014-10-28 2019-05-15 エルジー・ケム・リミテッド リチウム二次電池用正極活物質、この製造方法及びこれを含むリチウム二次電池
US10526212B2 (en) 2014-11-07 2020-01-07 Basf Se Mixed transition metal oxides for lithium ion batteries
KR102311460B1 (ko) * 2014-11-21 2021-10-08 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지
KR102296877B1 (ko) * 2014-12-03 2021-08-31 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지
KR102312369B1 (ko) * 2014-12-16 2021-10-12 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지
KR102349703B1 (ko) * 2014-12-22 2022-01-12 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR102296819B1 (ko) * 2014-12-30 2021-08-31 에스케이이노베이션 주식회사 리튬 이차 전지
EP3255709A4 (en) * 2015-02-02 2018-09-26 IUCF-HYU (Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University) Positive electrode active material and secondary battery comprising same
KR101918345B1 (ko) * 2015-04-30 2018-11-13 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
WO2016175597A1 (ko) * 2015-04-30 2016-11-03 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR102366065B1 (ko) * 2015-06-11 2022-02-21 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR101913906B1 (ko) * 2015-06-17 2018-10-31 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR102494741B1 (ko) 2015-08-10 2023-01-31 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
US10297821B2 (en) 2015-09-30 2019-05-21 Apple Inc. Cathode-active materials, their precursors, and methods of forming
KR101913897B1 (ko) * 2015-09-30 2018-12-28 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
KR101982790B1 (ko) 2015-10-20 2019-05-27 주식회사 엘지화학 다층 구조의 리튬 금속 산화물들을 포함하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 그것을 포함하는 양극
WO2017095134A1 (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
KR101927295B1 (ko) 2015-11-30 2018-12-10 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
WO2017095139A1 (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
KR102006207B1 (ko) 2015-11-30 2019-08-02 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
JP6737586B2 (ja) * 2015-11-30 2020-08-12 トヨタ自動車株式会社 正極活物質とそれを用いたリチウムイオン二次電池
KR102004457B1 (ko) * 2015-11-30 2019-07-29 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
WO2017095133A1 (ko) * 2015-11-30 2017-06-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
KR101989398B1 (ko) * 2015-11-30 2019-06-17 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
EP3416218B1 (en) * 2016-02-08 2021-01-06 Murata Manufacturing Co., Ltd. Secondary battery positive electrode active material, secondary battery positive electrode, secondary battery, battery pack, electric vehicle, electric power storage system, electric tool, and electronic apparatus
PL3425703T3 (pl) * 2016-03-04 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Materiał aktywny katody do baterii akumulatorowej, sposób jego wytwarzania oraz zawierająca go bateria akumulatorowa
WO2017150949A1 (ko) * 2016-03-04 2017-09-08 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 이차전지
KR101937896B1 (ko) 2016-03-04 2019-01-14 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극활물질의 전구체 및 이를 이용하여 제조된 양극활물질
WO2017160851A1 (en) 2016-03-14 2017-09-21 Apple Inc. Cathode active materials for lithium-ion batteries
KR101684219B1 (ko) * 2016-04-05 2016-12-08 한양대학교 산학협력단 양극활물질, 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20170115938A (ko) * 2016-04-08 2017-10-18 한양대학교 산학협력단 양극활물질, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬이차전지
US10693136B2 (en) * 2016-07-11 2020-06-23 Ecopro Bm Co., Ltd. Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and method of preparing the same
KR101875868B1 (ko) * 2016-07-11 2018-07-06 주식회사 에코프로비엠 리튬 이차전지용 리튬복합 산화물 및 이의 제조 방법
KR102295366B1 (ko) * 2016-07-20 2021-08-31 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 니켈계 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 양극을 포함한 리튬이차전지
KR102307908B1 (ko) * 2016-07-20 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 니켈계 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 양극을 포함한 리튬이차전지
US11302919B2 (en) 2016-07-20 2022-04-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Nickel-based active material for lithium secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including positive electrode including the nickel-based active material
US11569503B2 (en) 2016-07-20 2023-01-31 Samsung Sdi Co., Ltd. Nickel-based active material for lithium secondary battery, method of preparing the same, and lithium secondary battery including positive electrode including the nickel-based active material
WO2018021555A1 (ja) 2016-07-29 2018-02-01 住友金属鉱山株式会社 ニッケルマンガン複合水酸化物とその製造方法、非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法、および非水系電解質二次電池
CN109803927B (zh) * 2016-07-29 2022-08-26 住友金属矿山株式会社 镍锰复合氢氧化物及其制造方法、非水系电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法
EP3279977B1 (en) * 2016-08-02 2020-03-11 Ecopro Bm Co., Ltd. Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and a method of preparing the same
PL3279978T3 (pl) * 2016-08-02 2021-04-19 Ecopro Bm Co., Ltd. Złożony tlenek litu dla dodatniego materiału aktywnego baterii akumulatorowej i sposób jego wytwarzania
KR101874340B1 (ko) * 2016-08-02 2018-07-05 주식회사 에코프로비엠 리튬 이차전지용 리튬복합 산화물 및 이의 제조 방법
KR101912202B1 (ko) * 2016-08-02 2018-10-26 주식회사 에코프로비엠 리튬 이차전지용 리튬복합 산화물 및 이의 제조 방법
HUE055988T2 (hu) 2016-08-02 2022-01-28 Ecopro Bm Co Ltd Lítium komplex oxid lítium szekunder akkumulátorokhoz pozitív aktív anyagként, és eljárás annak elõállítására
US10903490B2 (en) * 2016-08-02 2021-01-26 Ecopro Bm Co., Ltd. Lithium complex oxide for lithium secondary battery positive active material and method of preparing the same
CN112158891B (zh) 2016-09-20 2023-03-31 苹果公司 具有改善的颗粒形态的阴极活性材料
US10597307B2 (en) 2016-09-21 2020-03-24 Apple Inc. Surface stabilized cathode material for lithium ion batteries and synthesizing method of the same
KR102332440B1 (ko) * 2016-10-28 2021-11-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR101897365B1 (ko) * 2016-11-23 2018-09-10 울산과학기술원 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이들의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP3550642A4 (en) 2016-12-02 2020-08-05 Samsung SDI Co., Ltd NICKEL ACTIVE MATERIAL PREPARATOR FOR LITHIUM SECONDARY BATTERY, METHOD FOR MANUFACTURING A NICKEL ACTIVE MATERIAL PRECURSOR, BY THE METHOD MANUFACTURED NICKEL ACTIVE MATERIAL PREPARATOR WITH LITHIUM BATTERY AND LITHIUM BATTERY NUMBER
EP3550643A4 (en) 2016-12-02 2020-08-05 Samsung SDI Co., Ltd NICKEL ACTIVE MATERIAL PRECURSOR FOR LITHIUM RECHARGEABLE BATTERIES AND ITS MANUFACTURING PROCESS, NICKEL ACTIVE MATERIAL FOR LITHIUM RECHARGEABLE BATTERIES MANUFACTURED BY SUCH PROCESS, AND LITHIUM RECHARGEABLE BATTERY HAVING AN ACTIVE MATITERIAL CONTAINING LED CATHELODE CONTAINING NICKEL
WO2018101809A1 (ko) * 2016-12-02 2018-06-07 삼성에스디아이주식회사 리튬이차전지용 니켈계 활물질 전구체, 그 제조방법, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 니켈계 활물질 및 이를 포함하는 양극을 함유한 리튬이차전지
US11456458B2 (en) 2016-12-08 2022-09-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Nickel-based active material precursor for lithium secondary battery, preparing method thereof, nickel-based active material for lithium secondary battery formed thereof, and lithium secondary battery comprising positive electrode including the nickel-based active material
EP3333129B1 (en) 2016-12-08 2020-10-21 Samsung SDI Co., Ltd. Nickel-based active material for lithium secondary battery, preparing method thereof, and lithium secondary battery including positive electrode including the same
CN108206281B (zh) * 2016-12-20 2020-06-19 比亚迪股份有限公司 一种三元材料及其制备方法以及电池浆料和正极与锂电池
US11462725B2 (en) 2016-12-22 2022-10-04 Posco Cathode active material for lithium secondary battery
KR102117621B1 (ko) * 2016-12-28 2020-06-02 주식회사 엘지화학 리튬이차전지용 양극활물질, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101866105B1 (ko) * 2016-12-30 2018-06-08 울산과학기술원 표면처리된 활물질 및 이의 표면처리 방법
KR102086100B1 (ko) * 2017-03-31 2020-03-06 (주)포스코케미칼 금속이 코팅된 리튬 이차 전지용 양극활물질의 제조방법 및 이의 의하여 제조된 리튬 이차 전지용 양극활물질
KR102194504B1 (ko) * 2017-07-14 2020-12-23 한양대학교 산학협력단 양극활물질, 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬이차전지
CN107579236B (zh) * 2017-09-13 2021-11-05 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 全梯度高镍三元前驱体及全梯度高镍三元正极材料的制备方法
KR102130484B1 (ko) * 2017-11-15 2020-07-06 주식회사 에코프로비엠 이차전지용 양극 활물질 및 이의 제조 방법
KR102268079B1 (ko) * 2017-11-21 2021-06-23 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP7049551B2 (ja) 2017-11-21 2022-04-07 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池用正極材及びこれを含むリチウム二次電池
KR102159243B1 (ko) 2017-11-22 2020-09-23 주식회사 에코프로비엠 리튬 이차 전지용 양극활물질
KR102041578B1 (ko) * 2017-12-08 2019-11-06 주식회사 포스코 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20190075729A (ko) 2017-12-21 2019-07-01 재단법인 포항산업과학연구원 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이의 제조 방법, 상기 양극 활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
KR102472882B1 (ko) * 2018-01-18 2022-11-30 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR102447005B1 (ko) * 2018-01-29 2022-09-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102410662B1 (ko) 2018-02-01 2022-06-17 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지용 양극 활물질, 그 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP6550598B1 (ja) * 2018-03-23 2019-07-31 住友化学株式会社 リチウム複合金属酸化物、リチウム二次電池用正極活物質、リチウム二次電池用正極及びリチウム二次電池
KR102313092B1 (ko) 2018-04-04 2021-10-18 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법, 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
WO2019194609A1 (ko) 2018-04-04 2019-10-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법, 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
KR102302038B1 (ko) * 2018-05-11 2021-09-15 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
CN108649205A (zh) * 2018-05-15 2018-10-12 哈尔滨工业大学 一种具有变斜率浓度梯度掺杂结构的锂离子电池正极材料及其制备
KR102453273B1 (ko) 2018-05-23 2022-10-11 주식회사 엘지에너지솔루션 리튬 이차전지용 양극재, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
KR102256298B1 (ko) 2018-06-26 2021-05-26 삼성에스디아이 주식회사 리튬이차전지용 니켈계 활물질 전구체, 이의 제조방법, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 니켈계 활물질 및 이를 포함하는 양극을 함유한 리튬이차전지
KR102288296B1 (ko) 2018-06-28 2021-08-10 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조방법, 이를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 리튬 이차전지
KR102513949B1 (ko) * 2018-07-06 2023-03-23 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR102513950B1 (ko) * 2018-07-06 2023-03-23 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
CN116845196A (zh) 2018-07-06 2023-10-03 Sk新能源株式会社 锂二次电池
CN108878869B (zh) * 2018-07-31 2021-07-13 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 锂离子电池用梯度结构的ncm三元正极材料及制法与应用
US11695108B2 (en) 2018-08-02 2023-07-04 Apple Inc. Oxide mixture and complex oxide coatings for cathode materials
EP3611133A1 (en) 2018-08-14 2020-02-19 Samsung SDI Co., Ltd. Nickel-based active material precursor for lithium secondary battery, preparation method thereof, nickel-based active material for lithium secondary battery formed therefrom, and lithium secondary battery including cathode including the nickel-based active material
US11749799B2 (en) 2018-08-17 2023-09-05 Apple Inc. Coatings for cathode active materials
KR102272266B1 (ko) * 2018-08-27 2021-07-02 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US11349118B2 (en) 2018-09-24 2022-05-31 Uchicago Argonne, Llc Tangent gradient concentration material for battery, digital gradient concentration material for battery
KR102182358B1 (ko) 2018-11-02 2020-11-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR102309288B1 (ko) * 2018-11-13 2021-10-07 한양대학교 산학협력단 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
WO2020153833A1 (ko) * 2019-01-24 2020-07-30 한양대학교 산학협력단 도핑원소를 포함하는 리튬이차전지용 복합금속산화물, 이로부터 형성된 리튬이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
EP3905393A4 (en) * 2019-01-24 2022-09-28 Battery Solution COMPOSITE METAL OXIDE FOR SECONDARY LITHIUM BATTERY COMPRISING DOPING ELEMENT, ACTIVE MATERIAL OF POSITIVE ELECTRODE FOR SECONDARY LITHIUM BATTERY PREPARED THEREOF AND SECONDARY LITHIUM BATTERY COMPRISING
US10978741B2 (en) 2019-02-04 2021-04-13 Uchicago Argonne, Llc Non-aqueous electrolytes for electrochemical cells
EP3989316A4 (en) * 2019-07-10 2023-08-09 Battery Solution ACTIVE CATHODE MATERIAL FOR SECONDARY LITHIUM BATTERY, METHOD FOR MAKING THEREOF, AND SECONDARY LITHIUM BATTERY COMPRISING THE SAME
KR102242486B1 (ko) * 2019-08-19 2021-04-21 주식회사 에코프로비엠 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US11757096B2 (en) 2019-08-21 2023-09-12 Apple Inc. Aluminum-doped lithium cobalt manganese oxide batteries
KR102611043B1 (ko) * 2019-08-28 2023-12-06 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
CN114555529A (zh) * 2019-10-23 2022-05-27 株式会社Lg化学 正极活性材料以及包含其的正极和锂二次电池
CN112886001A (zh) * 2019-11-29 2021-06-01 艾可普罗 Bm 有限公司 正极活性材料及包括其的锂二次电池
KR102300282B1 (ko) * 2019-12-04 2021-09-10 (주)이엠티 고온 저장 특성이 우수한 리튬이온 이차전지용 양극 활물질, 이를 포함하는 리튬이온 이차전지 및 그 제조 방법
KR102545888B1 (ko) * 2019-12-26 2023-06-22 한양대학교 산학협력단 불소를 포함하는 리튬이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지
KR102595884B1 (ko) * 2020-01-29 2023-11-01 주식회사 엘지화학 이차전지용 양극 활물질 전구체, 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US20230081939A1 (en) * 2020-01-29 2023-03-16 Lg Chem, Ltd. Positive Electrode Active Material Precursor for Secondary Battery, Positive Electrode Active Material, and Lithium Secondary Battery Including the Positive Electrode Active Material
CN114728811A (zh) * 2020-01-29 2022-07-08 株式会社Lg化学 二次电池用正极活性材料前体、正极活性材料、其制备方法和包含所述正极活性材料的锂二次电池
CN115152054A (zh) * 2020-02-21 2022-10-04 辰星锂电 具有超细晶粒和高取向一次颗粒的正电极活性材料以及包括其的锂二次电池
CN111370681B (zh) * 2020-03-20 2021-06-01 宁德新能源科技有限公司 正极活性材料、电化学装置和电子装置
KR102606683B1 (ko) 2020-03-26 2023-11-28 주식회사 엘지화학 양극 활물질의 제조 방법
KR102339704B1 (ko) * 2020-06-18 2021-12-15 주식회사 에코프로비엠 양극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN116547068A (zh) 2020-09-24 2023-08-04 6K有限公司 用于启动等离子体的系统、装置及方法
KR102586106B1 (ko) * 2020-10-29 2023-10-05 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
JP2023548325A (ja) 2020-10-30 2023-11-16 シックスケー インコーポレイテッド 球状化金属粉末の合成のためのシステムおよび方法
KR102624905B1 (ko) * 2020-11-25 2024-01-12 (주)포스코퓨처엠 배향성 구조를 갖는 리튬전지용 양극활물질 및 이의 제조방법
US20230387405A1 (en) 2021-01-08 2023-11-30 Lg Chem, Ltd. Positive Electrode Active Material, and Positive Electrode and Lithium Secondary Battery Which Include the Same
CN112786834A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 蜂巢能源科技有限公司 一种正极极片及包含其的锂离子电池
KR20220131856A (ko) 2021-03-22 2022-09-29 주식회사 엘지화학 양극 활물질, 이를 포함하는 양극 및 리튬 이차전지
CN116941071A (zh) 2021-03-22 2023-10-24 株式会社Lg化学 正极活性材料、包含其的正极和锂二次电池
US20240088379A1 (en) * 2021-03-22 2024-03-14 Lg Chem, Ltd. Positive Electrode Active Material, Positive Electrode Including the Same, and Lithium Secondary Battery
KR20230031454A (ko) * 2021-08-27 2023-03-07 주식회사 한솔케미칼 음극 활물질, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차전지

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3032757B1 (ja) * 1999-02-18 2000-04-17 株式会社東芝 非水電解液二次電池
JP2001243951A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 非水系電解質二次電池用正極活物質および該正極活物質を用いた非水系電解質二次電池
NZ520452A (en) * 2002-10-31 2005-03-24 Lg Chemical Ltd Anion containing mixed hydroxide and lithium transition metal oxide with gradient of metal composition
JP2004265806A (ja) * 2003-03-04 2004-09-24 Canon Inc リチウム金属複合酸化物粒子、前記リチウム金属複合酸化物粒子の製造方法、前記リチウム金属複合酸化物粒子を含有す電極構造体、前記電極構造体の製造方法、及び前記電極構造体を有するリチウム二次電池
JP4740409B2 (ja) * 2003-06-11 2011-08-03 株式会社日立製作所 電気自動車或いはハイブリット自動車用リチウム二次電池
JP4089526B2 (ja) * 2003-06-26 2008-05-28 トヨタ自動車株式会社 正極活物質およびその製造方法ならびに電池
KR100991650B1 (ko) * 2005-04-28 2010-11-02 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 비수 전해질 리튬 이온 전지용 정극 재료 및 이를 이용한전지
JP4996117B2 (ja) * 2006-03-23 2012-08-08 住友金属鉱山株式会社 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法とそれを用いた非水系電解質二次電池
KR100822012B1 (ko) * 2006-03-30 2008-04-14 한양대학교 산학협력단 리튬 전지용 양극 활물질, 그 제조 방법 및 그를 포함하는리튬 이차 전지
CN101501898A (zh) * 2006-06-26 2009-08-05 松下电器产业株式会社 非水电解质二次电池用正极活性物质以及非水电解质二次电池
WO2008126370A1 (ja) * 2007-03-30 2008-10-23 Panasonic Corporation 非水電解質二次電池用活物質およびその製造法
US8962195B2 (en) * 2007-09-04 2015-02-24 Mitsubishi Chemical Corporation Lithium transition metal-based compound powder, method for manufacturing the same, spray-dried substance serving as firing precursor thereof, and lithium secondary battery positive electrode and lithium secondary battery using the same
KR101587293B1 (ko) * 2007-11-12 2016-01-20 도다 고교 가부시끼가이샤 비수전해액 이차 전지용 Ｌｉ-Ｎｉ계 복합 산화물 입자 분말 및 그의 제조 방법, 및 비수전해질 이차 전지
JP5189384B2 (ja) * 2008-02-29 2013-04-24 株式会社日立製作所 リチウム二次電池
JP2009259798A (ja) * 2008-03-19 2009-11-05 Panasonic Corp 非水電解質二次電池
KR101653334B1 (ko) * 2009-09-09 2016-09-01 소니 주식회사 정극 활물질, 정극, 비수 전해질 전지 및 정극 활물질의 제조 방법
JP5549437B2 (ja) * 2010-07-08 2014-07-16 ソニー株式会社 正極活物質、非水電解質電池および正極活物質の製造方法
CN101984022B (zh) * 2010-10-26 2011-08-10 西峡龙成特种材料有限公司 多管外热式煤粉分解设备
US9577261B2 (en) * 2011-03-18 2017-02-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lithium ion secondary battery and method for manufacturing the same
WO2012132307A1 (en) * 2011-03-25 2012-10-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Lithium-ion secondary battery
WO2012137535A1 (ja) * 2011-04-07 2012-10-11 日本碍子株式会社 正極活物質前駆体粒子、リチウム二次電池の正極活物質粒子、及びリチウム二次電池
WO2012137391A1 (ja) * 2011-04-07 2012-10-11 日本碍子株式会社 リチウム二次電池の正極活物質及びリチウム二次電池
JP6011838B2 (ja) * 2011-08-31 2016-10-19 トヨタ自動車株式会社 リチウム二次電池
KR20130138073A (ko) * 2012-06-08 2013-12-18 한양대학교 산학협력단 리튬 이차 전지용 양극활물질 전구체, 이를 이용하여 제조된 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

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