TW552729B - A positive active material for a lithium secondary battery with higher performance and preparation method of the same - Google Patents

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Seong-Yong Park
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Description

552729 A7 五、發明說明（ 相關申請案的交互參照 本申請案係以20〇1年2月12曰向韓國工業財產局提 出的第200i-000679i號申請案為基礎，兹以參照方式將該 案内容併入本案。 發明背景 (a) 發明範圍 本發明係指一種鋰二次電池之正活性材料及其製備方 法，尤指一種能增進高溫時之儲存特性與循環週期壽命特 性以及安全特性的鋰二次電池之正活性材料與鋰二次電 池，及其製備方法。 (b) 相關技藝說明 鋰二次電池在高溫時須具有良好的循環週期壽命特 性，安全特性，及儲存特性。電池之循環週期壽命的一個 重要因素就是正和負活性材料的特性。近來，負活性材料 方面已有顯著的改良，但在正活性材料的領域仍有許多問 題。由於電池在尚溫時的安全及儲存特性取決於正活性材 料的特性，所以急需研究正活性材料c 鋰二次電池的典型正活性材料包括Lic〇〇2 (二氧化鈷 裡）’乙撕〇2(二氧化鎳兹）和LiMn2〇4(四氧化二短經），其 中LiNi〇2 (一氧化錄經）具有最大的電容，但卻因安全顧慮 而不易利用。LiMnsO4 (四氧化二錳鋰）的比容量最小，因 而不適於作為正活性材料。此外，Lic〇〇2(二氣化鈷鋰）在 尚溫時的館存特性不良。 現正進行許多研究以求克服前述問題，其中有三種研 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2K) X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 552729 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（2 ) 究方法可供作為代表。第一種是以金屬碳酸鹽塗佈 LiMri2〇4 (四氧化二錳鋰）來增進高溫時的儲存特性；另一 種是以金屬氧化物塗佈LiCo〇2 (二氧化鈷鋰）來增進循環 週期壽命及安全特性；冑纟種則》以各種摻雜劑來提升結 構與熱特性，據以增進電池的安全性。 雖然前述各方法可增進室溫時的循環週期壽命特性， 但卻無法增進高溫時的安全特性及循環週期壽命特性。 發明摘要說明 本發明之目的在於提供一種鋰二次電池之正活性材料 及其製備方法’該材料不論在室溫或高溫時的循環週期壽 命均已增進，同時也增進安全特性。 為達成這些和其它目的，本發明提供一種鋰二 之正活性材料，其包括： 電池 a) 一種以下列分子式1予以說明的鋰金屬複合氧化 物；和 b) 一種塗佈在a)之鋰金屬複合氧化物上，並以下列分 子式2予以說明之非結晶氧化物的玻璃相面層： [分子式1]
LiA1-xBx〇2 其中A是鈷或鎳；B是由鋁、硼、鎳、鈷、鈦、锡、 猛、和鉻構成之群組中所選用者；而X則是〇〜〇 5的實數。 [分子式2] cs〇t· yDzow 其中c是由鈉、鉀、鎂、鋇、鋰、釔、錫、鎵、銦、 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ,·丨丨丨丨丨丨丨tr----丨丨---線丨) -Ur .
8 552729 五、發明說明（3 ) 2、鉛、鋰、鋅、鈣、鎘、铷、銳、鈦、鋅、鋁鈹、和 絡構成之群組中所選用者； D是由鋁、硼、矽、鍺、磷、釩、坤、銻、鉻、鈮、 餘、鋅、鉻、和船構成之群組中所選用者； y是個g.5〜3的實數；而3和t，以及2和w則分別是 C和D之氧化數的變數。 此外，本發明提供一種鋰二次電池之正活性材料的製 備方法，其包括下列各步驟： a) 製備當作分子式1所述之核心粒子的鋰金屬複合氧 化物； b) 提供一種由分子式2所述的面層料化合物，以供形 成一種氧化物玻璃相； c) 以b)步驟的面層料化合物塗佈甸步驟的鋰金屬複 合氧化物；和 d) 燒結C)步驟的塗層鋰金屬複合氧化物。 另外，本發明也提供一種包括正活性材料的鋰二次電 池。 圖式簡要說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 茲經由下列之詳細說明同時配合附圖所示，將可更容 易了解本發明及其特性，其中： 第一圖之圖表所示者係塗佈U02· si02 (二氧化鋰/二 氧化矽）面層的範例1之核心粒子的鋰鈷複合氧化物的充電 /放電特性； 第二圓之圖表所示者分別是範例丨到6與比較範例1 552729 Α7 ---—__Β7 五、發明說明（4 ) 和2的循環週期壽命特性； 第一圖之囷表所示者分別是範例i到6與比較範例3 和4的循環週期壽命特性； 第四圖之圓表類不出範例1在55。(：溫度條件下，正 活14材料之表面電阻隨儲存時間產生的阻抗變化； 第五圖之圖表顯示出比較範例1在55 〇C溫度條件下， 正活性材料《表面電阻隨餘存時間產&的阻抗變化；和 第六圖之圖表所示者係範例1和6以及比較範例1之 電池在被充電到4.2V後，以熱解重量分析法/差示熱分析 器（TG/DTA)進行分析而在電池的氧氣分解下 ，隨著鋰鈷複 合氧化物之溫度產生的熱流率。 發明詳細說明 以下僅以發明人認為的最佳實施模式來顯示及詳予說 月本發明。如同所知’本發明可在不違其精神的情況下從 事種種修改°因此’附圖及後文的說明僅為例舉性質，不 得限制本發明的範圍。 本發明的正活性材料包括a)含有（intercalating)和不 3(deintercalating)鋰離子的鋰金屬複合物，和b)面層， 其包括種電子導電性低和與電解液之反應性低的氧化玻 璃相。 兹以分子式1說明a)項之核心粒子形式的鋰金屬複合 物0 [分子式1]
Li Αι-χΒχ〇2 本 1氏張尺度適用中- 10 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線| 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -JL . 552729 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----— R7 _五、發明說明（5 ) ~--- 其中A是鈷或鎳；B是由鋁、硼、鎳、鈷鈦、錫、 和鉻構成之群組中所選用者；而X則為〇〜0.5的實數。 說明b。)項的面層包括一種金屬氧化物’茲以分子式2對其 [分子式2] CsOt· yDzOw 其中C是由鈉、鉀、鎂、鋇、鋰、釔、錫、鎵、銦、 钍、鉛、鋰、鋅、鈣、鎘、铷、銳、鈦、鋅鋁、鈹和 鉻構成之群組中所選用者。 D《由鋁、硼、矽、鍺、磷、釩、砷、銻、鉻、鈮、 敛、鋅、鉻、和船構成之群組中所選用者； y是個0.5〜3的實數；而s和t，以及z和w則分別是 C和D之氧化數的變數。 分子式2中的CsOt是個能使玻璃相弱化的網狀結構改 性劑氧化物，DzOw則是個能使玻璃相強化的網狀結構製造 劑氧化物。調整網狀結構改性劑與網狀結構製造劑的比， 就可改變面層的特性。分子式2中的y係CsOt與DzOw的 比，而y的數值宜以可供發生能形成玻離相的條件為原則。 此外，下標字s，t，z和w分別為C和D之氡化數的 變數。舉例來說，如果C是個氧化數為1的元素，cs〇t就 是GO (氧化二破）；如果C是個氡化數為2的元素，cs〇t 就是CO (—氧化碳）；如果C是個氧化數為4的元素，Cs〇t 就是co2 (二氧化碳）。 雖然這一層次的組分及成分可能有些變化，但由於電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ' 一 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n in n ί ί 1_· n 一 -0, 1 ·ϋ ·1
I I I I I -k. 552729 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（6 ) 子導電性低，所以其結構在電化學方面安全。因此，這層 次的玻璃相不但減低電解液的電化學分解反應，以致增進 電池的循環週期壽命特性，而且降低電解液分解副產品在 正活性材料表面上所增加的電阻，以致增進高溫時的儲存 特性。此外，由於這層次的玻璃相會確實地塗佈核心粒子， 以致該等核心粒子之晶體各向異性所引起的應力，讓這層 次的玻璃相不會形變或分裂。結果，因為去除表面的各項 瑕疵和增進結構特性，使得電池的安全特性亦隨之改良❶ 本發明也提供一種鋰二次電池之正活性材料的製備方 法，其包括下列各步驟：a)製備鋰金屬複合氧化物核心粒 子，b)知：供一種面層料化合物，c)以面層料化合物塗佈 a)步驟的鋰金屬複合氧化物；和d)燒結幻步驟的塗層鋰金 屬複合氧化物。 分子式1中所述的鋰金屬複合氧化物，係在a)步驟予 以製備。尤其，鋰化合物宜為從Li〇H (氫氧化鋰）， LiOH.hO (—水合氫氧化鋰），UCH3C〇〇 (醋酸基鋰），Li2C〇3 (碳酸叙），lLSO4 (硫酸链）和LiN03 (硝酸鐘）構成 之群組中所選用者，而在分子式丨中可供當作鋰之外另一 種金屬的材料則宜從碳酸鹽、硝酸鹽、水合鹽、醋酸鹽、 檸檬酸鹽、氣化物以及金屬八和B的氧化物構成的群組中 所選用者。 本發明的核心粒子係以鋰化合物及金屬化合物二者的 化。物在空氣或以容積為準，在含有1〇%以上氧氣的複合 空氣中，用400到900。(：的溫度進行i到2〇小時的熱處 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • ί · -------tr---------線 _·
552729 A7 五、發明說明（7 ) 理而製備。 --------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在b)步驟中’係將各種材料的化合物以適當比例混合 而製備一種均質的複合溶液，據以形成一種當作面層的氧 化物玻璃相。面層的各種材料宜為從碳酸鹽、硝酸鹽、水 合鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽、氣化物以及分子式2中所示金 屬C和D的一種氧化物構成之群組中所選用者，溶液的製 備方式則是等該等材料在水或醇中溶解後，對其攪拌而成。 假定形成面層的化合物在熱處理後即變成一種玻璃相 金屬氧化物，那麼以克分子（mol)為準，面層的材料宜為核 心粒子的0.01到10%。
a)步驟製備的核心粒子係在c)步驟中塗佈b)步驟所製 備的面層材料’其製備方法共有兩種。一種是將a)步驟的 裡金屬複合氧化物粉末添加到b)步驟之材料化合物的含水 溶液或有機溶膠溶液中，因而製備一種泥漿並以攪拌器充 分挽拌’接著再經加熱而使溶劑蒸發。於熱處理過後，即 把複合氧化物玻璃塗佈到鋰金屬複合氧化物粉末上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一種較簡易的方法是把含水溶液或有機溶膠溶液噴 灑在鋰金屬複合氧化物的表面上，再經乾燥即可。說得較 詳細些’就是在核心粒子即將液化之際喷灑複合溶膝溶液 而使其塗佈到核心粒子，因而能在溫度受控的條件下同時 完成塗佈與乾燥的過程。 裡金屬複合氧化物粉末係在；!：共箱中以5 0到1 5 0 °C的 溫度予以烘乾，接著在空氣或以容積為準，在含有1〇0/〇以 上氧氣的複合氣體中進行熱處理。於前述程序中，氣體的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱)'一 --- 13 552729 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 流率為0·05到2.0 Ι/gH，熱處理時間則為1到30小時，但 以5到15小時為宜。 熱處理時間及溫度可在前述範圍内依目的而予控制。 表面層可按照熱處理溫度予以半硬化，另在熱處理程序 中’亦可將化合物的一些元素摻雜（d〇pe)在核心粒子的表 面上。 下列之範例將可更容易說明本發明，但該等實施例絕 不是用以限制本發明者。 範例1 (核心粒子的製造） 以鋰對始之克分子比為1.02:1的條件，把當作鋰材料 的LiWO3(碳酸鋰）和當作鈷材料的c〇3〇4 (四氧化三鈷）在 乙醇中混合。把它們均質地粉碎及混合1 〇小時，然後在乾 燥器中乾燥12小時。接著以400。(：的溫度使化合物燒結 10小時，重複進行粉碎及混合步驟，再在空氣中以900 〇c 的溫度熱處理10小時，即可製成當作核心粒子的LiCo〇2 (二氧化鈷鋰）。 (面層材料的製造） 以LiOH，H2〇 (—水合氫氧化鋰）當作可供作為網狀結 構改性劑之鋰的材料，和以Si(OC2H5)4 (四乙氧基矽）當作 可供作為網狀結構製造劑之矽的材料。等網狀結構改性劑 及網狀結構製造劑的數量經調整成使鋰··矽的當量比變成 2·0:1·0後，便將Li0H，H20(—水合氫氧化鋰）及si(OC2H5)4 (四乙氧基矽）的化合物溶解於一有機溶劑中，再攪拌30分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 14 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 552729 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 鐘以上，即可產生均質的金屬化合物溶液。假定這化合物 的材料在經熱處理後即被轉變成氧化物玻璃，那麼這化合 物將會形成面層的數量，以克分子為準，係核心粒子的1%。 ^ (塗層） 將面層化合物與鋰鈷複合氧化物混合後，再於攪拌混 合物之際塗佈核心粒子，然後進行熱處理，使溶劑蒸發。 (燒結） 在管式爐中，以600 %的溫度對塗層鋰鈷複合氧化物 粉末熱處理5小時。空氣的流率為〇1 i/gH。 (測試電池的製造） 使塗層鋰鈷複合氧化物粉末，1〇 wt% (重量百分比）的 石墨，和5 wt%的PVDF (聚偏二氟乙烯）分散在一種NMp (N 甲基吡咯烷酮）溶劑中，據以產生一種漿料。等這漿料被塗 佈在一鋁殆上並經加熱後，再將其乾燥而使NMp蒸發。 MCMB (Mesocarbon Microbead)係用來當作負電極，所 用的電解液其内有1克分子的LiPh (六氟化磷鋰）溶解於 容積比為1:2的EC (乙二醇碳酸酯）：EMC (乙甲基碳酸 酯）化合物中。 (測試電池之性質的測試） 使用所製成的電極當作正電極，另用鋰金屬當作負電 極來製備一種半量電池（half-ceU)，以便在高溫條件下測試 儲存特性。第一圓所示者係充電—放電電壓為3和42¥之 間時的充電-放電特性，第二圖所示者則為依據各循環週 期的電容變化。等電池在3和4 2¥之間充電和放電二個循 本紙張尺細t嶋辟（⑽）A4— ( 2lGx297公瘦） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 15 552729 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（1〇） 環週期，接著再把電池充電到4.2V後，據以測試阻抗。第 四圖和表一所示者即為在55 °C溫度時之〇·ΐ到1〇〇 KHz 阻抗測試的變化結果。 將一個滿量電池（full cell)在3和4.2V之間充電和放電 二個循環週期，接著再把電池充電到4.2V後，據以測試阻 抗。於電池在15，75和175循環週期被充電到4.2V時， 亦測試阻抗。 當電池被充電到4 · 2 V和拆卸，並沖洗電極後，即以 TG/DTA (熱解重量分析法/差示熱分析器）來測試電池的結 構安全特性，而第六圖所示者係其結果。前述程序係在手 套箱中進行，以便電池不與空氣接觸。 範例2 以鋰：鈷：鋁之克分子比為1.02:0.95:0.05的條件，把 當作鋰材料的Li2C03(碳酸鋰），當作鈷材料的Co(OH)3(氫 氧化鈷），和用以摻雜鋁的ai(oh)3 (氫氧化鋁）溶解於乙醇 中◊等該等材料溶解後，即以球磨機將它們均質地粉碎並 混合12小時，接著再用乾燥機予以乾燥12小時。然後， 以400 °C的溫度使這化合物燒結1〇小時，重複進行粉碎 及混合步驟，再在空氣中以900 °C的溫度熱處理10小時， 即可製成當作核心粒子的LiCoo.95Alo.wO2。 除了核心粒子係以前述方式製成外，正電極及測試電 池的製備與測試方法均與範例1相同。 範例3 以鋰··鈷：硼：錫之克分子比為1·〇2:0·88:0·07:0·05 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 16 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 552729 A7 B7 五、發明説明（) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 的條件，把§作_料的Li2CG3(⑽鐘），當㈣材料的 c〇(oh)3 (氫氧化始）’和用以掺雜蝴和踢的B_3(氮氧化 领）與SnCl4 (氣化錫）溶解於乙醇卜等該等材料溶解後， 即以球磨機將它們均質地粉碎並混合12小時，接著再用乾 燥機予以乾燥12小時。然後，以4〇〇 %的溫度使這化合 物燒結10小時’重複進行粉碎及混合步驟，再在空氣中以 900。0㈣熱處S 10…即可製成當作核心粒子的
LiCo〇 88B〇t〇7Sn〇.〇5〇2 ° 除了核心粒子係以前述方式製成外，正電極及測試電 池的製備與測試方法均與範例丨相同。 範例4 除了使用範例2所製備的鋰鈷複合氧化物當作核心粒 子，以及使用LiOH.HsO (—水合氫氧化經）當作可供作為 網狀結構改性劑之鋰的材料，和使用β(〇η)3 (氫氧化领） 當作可供作為網狀結構製造劑之硼的材料外，正電極及測 試電池的製備與測試方法均與範例1相同^網狀結構改性 劑及網狀結構製造劑的數量係被調整成1·0:1β0的當量比。 範例5 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 除了使用範例2所製備的鋰鈷複合氧化物當作核心粒 子，以及使用LiOH.H2〇 (—水合氫氧化鋰）和NaOH (氫氧 化鈉）當作可供作為網狀結構改性劑之鋰與鈉的材料，和使 用Si(OC2H5)4 (四乙氧基矽）當作可供作為網狀結構製造劑 之矽的材料外，正電極及測試電池的製備與測試方法均與 範例1相同。網狀結構改性劑及網狀結構製造劑的數量係 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 17 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 552729 A7 _____ B7 五、發明説明（κ) 被調整成2·0:1·0的當量比。 範例6 除了使用範例3所製備的裡銘複合氧化物當作核心粒 子’以及使用LiOH*H2〇 (—水合氫氧化鐘）當作可供作為 網狀結構改性劑之鋰的材料，和使用Α1(〇Η)3 (氫氧化鋁） 當作可供作為網狀結構製造劑之链的材料外，正電極及測 試電池的製備與測試方法均與範例i相同。網狀結構改性 劑及網狀結構製造劑的數量係被調整成1〇:1 〇的當量比。 範例7 除了以習用的鋰鈷複合氧化物（Lic〇〇2 (二氧化鈷 鋰）；曰本化學株式會社製售；C-1〇)當作核心粒子外，正 電極及測試電池的製備與測試方法均與範例丨相同。 範例8 除了以習用的鋰鈷複合氧化物（Lic〇〇2 (二氧化鈷 經）’曰本化學株式會社製售；C-10)當作核心粒子外，正 電極及測試電池的製備與測試方法均與範例2相同。 範例9 除了以習用的鋰鈷複合氧化物（Lic〇〇2 (二氧化鈷 鋰）；曰本化學株式會社製售；C-1〇)當作核心粒子外，正 電極及測試電池的製備與測試方法均與範例3相同❶ 範例10 除了面層的數量為核心粒子的3 mol0/❶（克分子百分比） 外，正電極及測試電池的製備與測試方法均與範例丨相同。 範例11 Ί -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 Ρ.
18 552729 A7 B7 五、發明説明（13 ) ~' -- 除了以習用的鋰鈷複合氧化物（Lic〇〇2 (二氧化鈷 鋰）；日本化學株式會社製售；C_1G)當作核心粒子並使 塗佈如範例1之面層相同組分的粒子在空氣中以1〇〇 〇c的 溫度熱處理10小時外’正電極及測試電池的製備與測試方 法均與範例1相同。 範例12 除了在容積百分比為90之C〇2 (二氧化碳）和容積百分 比為10之02 (氧）的複合空氣中進行熱處理外，正電極及 測試電池的製備與測試方法均與範例9相同。 比較範例1 除了核心粒子未予塗層外，正電極及測試電池的製備 與測試方法均與範例1相同。 比較範例2 除了核心粒子未予塗層外，正電極及測試電池的製備 與測試方法均與範例2相同。 比較範例3 除了核心粒子未予塗層外，正電極及測試電池的製備 與測試方法均與範例3相同。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較範例4 除了以習用的鋰鈷複合氧化物（LiCo02 (二氧化鈷 鋰）；曰本化學株式會社製售；C-10)當作核心粒子外，正 電極及測試電池的製備與測試方法均與比較範例1相同。 第一圖之圖表所示者係塗佈LiO/ Si02 (二氧化鋰/二 氧杷矽）面層的範例1之核心粒子的鋰鈷複合氧化物的充電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 19 552729 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（14 ) /放電特性。 第二圖及第三圖之圖表所示者分別是各範例與比較範 例的循環週期壽命特性。較之於核心粒子未塗層的比較範 例，具有本發明之塗層核心粒子的範例顯現出較佳的循環 週期壽命。 第四圖及第五圖之圖表顯示出在55 CC溫度條件下， 正活性材料之表面電阻隨儲存時間產生的阻抗變化。在第 四圖和第五圖中，各曲線後半部的形狀係因表面的阻抗特 性所致。如圖所示’就範例1而言，初始表面阻抗略高， 但並未隨著儲存時間產生顯著變化。另就比較範例1而 言，初始表面阻抗略低，但卻隨著儲存時間產生很大變化。 電池若要有良好的安全特性，初始表面阻抗必須高。另一 方面，電池若要有良好的循環週期壽命特性，隨儲存時間 產生的阻抗變化則必須低。因此，如與未塗佈面層的電池 相比，塗佈面層的電池展現出較佳的安全特性與循環週期 壽命特性。 第六圖之圖表所示者係範例1和範例6以及比較範例 1之電池在被充電到4.2V後，以TG/DTA (熱解重量分析 法/差示熱分析器）進行分析而由電池的氧氣分解所確定的 隨著鋰鈷複合氧化物之溫度產生的熱流率^與未塗佈面層 的習用電池相比，本發明之塗佈面層的電池展現出較高的 熱流起始溫度和較低的熱流率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 20 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i· 552729 A7 B7 '發明說明（15
(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 料及具有的效果是提供*~種經二次電池的正活性材 料及其t備方法，利用在正活性材料的表面上形成一種玻 璃相面層’即可增進高溫時的儲存與循環週期壽命特性， 另可增進安全特性。 X上所舉實施例僅用以說明本發明而已，非用以限制 本發明之範圍。舉凡不違本發明精神所從事的種種修改或 變化’倶屬本發明申請專利範圍。 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 21

Claims (1)

  1. 552729
    、申請專利範圍 L 一種鐘二次電池之正活性材料，其包含： 物;2 一種以下列分子式1予以說明的鋰金屬複合氧化 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b)-種塗佈在a)之鐘金屬複合氧化物上並 式2予以說明之非結晶氧化物的玻璃相面層： u [分子式1] LiAi.xBx〇2 f中A是鈷或鎳；]8是由鋁、硼、鎳、鈷、鈦 和鉻構成之群组中所遂用去·％ er β 踢、 吁j甲所選用者，而χ則是〇〜〇 [分子式2] 幻貫數， cs〇t· yDz〇w 其中C是由納、钟、崔、額你 T娱顆銘紀、錯、鎵、銦、 W、銳、欽、鋅、銘、鈹、和 絡構成之群組中所選用者； D是由鋁、硼、矽、鍺、磷、釩、砷、銻鉻、鈮、 欽、鋅、鉻、和鉛構成之群組中所選用者； y是個0.5〜3的實數；❿s和t，以及ζ和w則 C和D之氧化數的變數。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2·如申請專利範圍第1項所述之正活性材料，其中以 克刀子為準b)之面層為a)之鋰金屬複合氧化物的〇 10〇/〇。 4 3. 一種鋰二次電池之正活性材料的製備方法，其包括 下列各步驟： a)製備當作分子式1所述之核心粒子的鋰金屬複合氧 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 22 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 552729 六、申請專利範圍 化物； b)提供-種由分子式2所述的面層料化合物，以 成一種氧化物玻璃相； 、 人c)以b)步驟的面層料化合物塗佈a)步驟的鋰金屬複 合氧化物；和 d)燒結c)步驟的塗層鋰金屬複合氧化物， [分子式1] Li Αι·χΒχ〇2 其中Α是鈷或鎳；β是由鋁、硼、鎳、鈷、鈦、錫、 錳、和鉻構成之群組中所選用者；而χ則是〇〜〇5的實數， [分子式2] cs〇t· yDzow 其中C是由鈉、鉀、鎂、鋇、鳃、釔、錫、鎵、銦、 鉦、鉛、鋰、鋅、鈣、鎘、铷、銳、鈦、鋅、鋁、鈹、和 鉻構成之群組中所選用者； D是由鋁、硼、矽、鍺、磷、釩、砷、銻、鉻、鈮、 鈦、鋅、鉻、和鉛構成之群組中所選用者； y是個0.5〜3的實數；而s和t，以及z和w則分別是 C和D之氧化數的變數。 4·如申請專利範圍第3項所述之製備方法，其中匀 步驟的核心粒子包括： i) 一種鐘化合物； 11) 一種從碳酸鹽、硝酸鹽、水合鹽、醋酸鹽、檸檬酸 鹽、氣化物、和一種稱為A的鈷或鎳金屬氧化物構成之群
    - 0 •線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 552729 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 SI 六、申請專利範圍 組中所選用的化合物；和一種包括金屬B化合物的化合 物，其係在空氣或以容積為準，在含有10%以上氧氣的複 合空氣中，用400到900 〇C的溫度進行1到20小時的熱 處理而製備者。 5·如申請專利範圍第4項所述之製備方法，其中鋰化 合物係從UOH (氫氧化鋰），Li0H，H20 (—水合氫氧化 經）’ LiCH3CO〇(醋酸基鋰），Li2C03(碳酸鋰），Li2S04(硫 酸鋰）和LiN〇3 (硝酸鋰）構成之群組中所選用者。 6·如申請專利範圍第3項所述之製備方法，其中b) 步驟的面層材料是將一種化合物溶解而製備，該化合物包 含： i) 一種從碳酸鹽、硝酸鹽、水合鹽、醋酸鹽、檸檬酸 鹽、氣化物、和一種稱為鈉、鉀、鎂、鋇、鳃、釔、錫、 鎵、銅、鉉、船、鐘、鋅、妈、録、錄|、銳、欽、鋅、銘、 鈹、或鉻之金屬C氧化物構成之群組中所選用的化合物； 和 ίι) 一種從碳酸鹽、硝酸鹽、水合鹽、醋酸鹽' 檸檬酸 鹽、氣化物、和一種稱為鋁、领、梦、鍺、填、叙、神、 錄、鉻、銳、鈦、鋅、鉻、或鉛之金屬D氧化物構成之群 組中所選用的化合物。 7·如申請專利範圍第3項所述之製備方法，其申以克 分子（mol)為準，b)步驟的面層係a)步驟之核心粒子的〇 〇1 到 10 % 〇 8-如申請專利範圍第3項所述之製備方法，其中c) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 訂---------線^
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