JP7076878B2 - リチウムコバルト系正極活物質、その製造方法、これを含む正極及び二次電池 - Google Patents
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Description
LiCo1-xMxO2
前記化学式1において、MはAl、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Ca及びNbからなる群から選択される1種以上であり、0≦x≦0.2である。
前記リチウムコバルト系酸化物粒子とコーティング層の界面及び前記コーティング層でLi/Coの原子比が1以上であるリチウムコバルト系正極活物質を提供する。
LiCo1-xMxO2
前記化学式1において、MはAl、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Ca及びNbからなる群から選択される1種以上であり、0≦x≦0.2である。
先ず、本発明に係るリチウムコバルト系正極活物質の製造方法に対して説明する。
LiCo1-xMxO2
前記化学式1において、Mはドーピング元素であって、Al、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Ca及びNbからなる群から選択される1種以上であってよく、好ましくはMg、Tiまたはこれらの組み合わせであってよい。
次いで、本発明に係るリチウムコバルト系正極活物質に対して説明する。
LiCo1-xMxO2
次いで、本発明に係る正極に対して説明する。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように本発明の実施形態に対して詳しく説明する。しかし、本発明は、いくつか異なる形態に具現されてよく、ここで説明する実施例に限定されない。
LiCoO2粉末100重量部にLiAlO2粉末0.07重量部を固相混合した後、700℃で4時間熱処理し、LiCoO2上にLiAlO2がコーティングされたリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
LiCoO2粉末100重量部にLi2ZrO3粉末0.05重量部を固相混合した後、750℃で5時間熱処理し、LiCoO2上にLi2ZrO3がコーティングされたリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
LiCoO2粉末100重量部にLi2TiO3粉末0.05重量部を固相混合した後、750℃で5時間熱処理し、LiCoO2上にLi2TiO3がコーティングされたリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
LiAlO2粉末の代わりに、Al2O3粉末を使用した点を除き、実施例1と同様の方法でリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
Li2ZrO3粉末の代わりに、ZrO2粉末を使用した点を除き、実施例2と同様の方法でリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
Li2TiO3粉末の代わりに、TiO2粉末を使用した点を除き、実施例3と同様の方法でリチウムコバルト系正極活物質を製造した。
LiCoO2粉末100重量部とLiAlO2粉末0.07重量部をエタノール溶媒に添加して混合した後、650℃で5時間熱処理し、リチウムコバルト系正極活物質を製造した。
実施例1~3及び比較例1~4によって製造された正極活物質を、それぞれ用いてリチウム二次電池を製造した。
Claims (7)
- 下記化学式1で表されるリチウムコバルト酸化物粒子と、酸化リチウムアルミニウム、及び酸化リチウムジルコニウムからなる群から選択される1種以上のリチウム金属酸化物粒子を乾式混合して熱処理する段階を含む、リチウムコバルト系正極活物質の製造方法であって、
前記リチウム金属酸化物粒子は、前記リチウムコバルト酸化物粒子とリチウム金属酸化物粒子を合わせた総重量100重量部に対して、0.01から0.5重量部で混合されるものである、方法。
[化学式1]
LiCo1-xMxO2
前記化学式1において、MはAl、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Ca及びNbからなる群から選択される1種以上であり、0≦x≦0.2である。 - 前記熱処理は、300℃から800℃で行われるものである、請求項1に記載のリチウムコバルト系正極活物質の製造方法。
- 下記化学式1で表されるリチウムコバルト系酸化物粒子;及び
前記リチウムコバルト系酸化物粒子上に形成され、酸化リチウムアルミニウム、及び酸化リチウムジルコニウムからなる群から選択される1種以上のリチウム金属酸化物を含むコーティング層を含み、
前記リチウムコバルト系酸化物粒子とコーティング層の界面及び前記コーティング層でLi/Coの原子比が1以上である、リチウムコバルト系正極活物質であって、
前記リチウム金属酸化物は、全正極活物質100重量部に対して、0.01から0.5重量部で含まれる、リチウムコバルト系正極活物質:
[化学式1]
LiCo1-xMxO2
前記化学式1において、MはAl、Mg、W、Mo、Zr、Ti、Fe、V、Cr、Ba、Ca及びNbからなる群から選択される1種以上であり、0≦x≦0.2である。 - 前記正極活物質を適用した二次電池を4.5Vで充電した後、60℃で2週間保管した後に測定したコバルト溶出量が700ppm以下である、請求項3に記載のリチウムコバルト系正極活物質。
- 請求項3又は4に記載の正極活物質を含む正極。
- 請求項5に記載の正極を含むリチウム二次電池。
- 前記リチウム二次電池は、駆動電圧が4.45V以上である、請求項6に記載のリチウム二次電池。
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