TWI343668B - Electrode for lithium secondary battery comprising electrode additive and lithium secondary battery using the same - Google Patents

Description

1343668 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種包含U2Cu〇2做為—電極添加物之 一鋰二次電池用電極，以及一種使用其電極製成之鋰二欠 5 電池。 【先前技術】

10 15 20 近來，隨著行動通訊與電子資訊科技的發展，對於輕 巧且咼容量之鋰二次電池也產生大量的需求。然而，習知 鋰二次電池在陰極與陽極間之不可逆反應中表現出不平衡 之現象，因此習知的二次電池無法完全展現其最大的電 1。此外’陰極與陽極間不可逆反應之不平衡導致鐘二次 電池之過度放電，並造成陽極電位過度地升高。 為了解決與鋰二次電池電量相關的問題，一可提供鋰 離子之特定化合物被添加至陰極中，以使鋰二次電池之電 量增加。此特定化合物包含LhMO2 (M=Ni，Cu)等。例如， 美國專利第5,744,265號揭露一「鋰電池」，其中一陰極活 性材料係添加LiaCuO2而得，LbCuO2相對於加LiMn2042 鋰具有較小之電化學位能，因而其在電量_位能圖表中提供 陰極端一3V-穩定高度。因此，可以確保一穩定的放電區， 而不會造成電壓突然下降約3V，因而增加了鋰電池之電 量。然而，上述方法必須大量地使用Li2Cu〇2，因而造成成 本的問題。此外，其必須特別使用具有一尖晶石結構之 LiMn2〇4做為陰極活性材料。 5 1343668 同時’過度放電係影響一鐘離子二次電池長期效能之 : 因素之一。過度放電係指一電池過度放電超過預設範圍之 狀態。在鋰二次電池之情況中，若陰極與陽極間之電位差 (電壓）在2.75V至4.2V之範圍内，一般稱為「正常操作狀 5 態J ^若電位差小於2·75ν’其稱為「過度放電狀態」，當 上述過度放電狀態持續超過預設之時間，電池將無法反覆 充電/放電，因此電池壽命大幅減縮且效能降低。 造成電池過度放電狀態之因素之一係陰極與陽極間不 ►可逆反應之不平衡。 10 在鋰二次電池中，陰極與陽極間之電位差可以透過放 電的操作而降低β降低陰極與陽極間電位差之方法有兩 個’ 一是對應於陽極之電位而降低陰極之電位，一是對應 於陰極之電位而增加陽極之電位。上述方法可依據陰極與 陽極之不可逆電量而變化。在一極端的情況下，陰極與陽 15極間之電位差變成小於2.75V，導致鋰二次電池之過度放電 狀態。 • 此外，陽極之電位因電池之過度放電或其他放電操作 而可此上升至或超過3.4Ve在鋰二次電池的情況中，主要 使用銅做為一陽極電極收集器。因此，銅離子可以在3.4V 20左右自做為陽極收集器之銅落中電化學洗提而出。若銅離 子堆疊在陽極上’則鋰二次電池之效能會降低。 【發明内容】 技術上的問題 6 1343668 _ _ ’以提供一種方法或—種裝置’其能夠有效地 - 抑制過度放電或陽極電位之異常增加。 、本發明之發明人發現電池電量可以增加，並且可藉由 添加Ll2Cu02至陰極做為—電極添加物而調節陰極盘陽極 5 間之不可逆反應。 因此，本發明之-目的在於提供一種經二次電池用電 ，，其中L^CuO2添加至陰極，因而增加鋰二次電池之電 置，並避免經二次電池被過度放電，而不會因過度放電而 • ㈣鐘二次電池之效能。此外，本發明之另-目的在於提 10 供_種使用其電極之鋰二次電池。 本發明更有另—目的在於提供一财法，其藉由添加 Lb fu〇2至鋰二次電池之一陰極而能調整鋰二次電池陰極 與陽極間不可逆反應之不平衡現象。本發明更還有另一目 @在於提供—種方法’其藉由添加Li2Cu〇2至經二次電池之 15 一陰極而避免鋰二次電池之陽極電位升高至或超過3.4V。 φ 技術上的解決方法 本發明提供一種包含Liz Cu〇2做為電極添加物之鋰二 次電池用電極。較佳地，其電極係一陰極且Li2Cu〇2係—陰 20 極添加物。 在本發明之—實施例中，陰極添加物以2〇1〇2之含量依 據包含一陰極活性材料及其他添加物之陰極材料其總重而 可以為0,5至1〇%。較佳地，陰極添加物u 極材料之總重量0.5至5%。 7 !343668 : 為了預防鋰二次電池過度放電，陰極第一次循環之不 可逆電量必須大於陽極第一次循環之不可逆電量。—陰極 之不可逆電量可依據電池之最初充電/放電功效而=算 出’其可以下列方程式計算： 第一循環放電電量 5 第一循環充電電董 Μ% 也就是說，若電池之最初充電/放電效能低，電極之不 可逆電量就高。 籲 此後，陰極添加物Li2Cu〇2之含量及電極效能間之關係 將配合圖3加以說明。 ' .10 若陰極添加物Cu〇2之含量佔該陰極材料之總重量 少於0.5%，則陰極之效能等於或大於94%，其可能高過習 知表現較佳性能（94-94.5%)之陽極材料之效能，故陰極添加 物LhCuO2無法做為預防過度放電之添加物。 相對地，若陰極添加物Li2Cu〇2之含量依據陰極材料之 15總重而超過10%，則陰極效能降至或低於76。/〇,其係低於習 φ 知表現較差效能之陽極材料之效能，陽極材料如天然石墨 或矽基陽極材料，故陰極添加物Li2Cu〇2可以做為預防過度 放電之添加物。然而，陰極之不可逆電量卻大幅地增加， 因此鋰離子無法嵌入/解嵌入之無效空間（dead邛扣匀在陰 20 極中也大幅地增加，因而降低了電池之電量。舉例來說， 若在陰極材料中添加約10%之陰極添加物Li2Cu〇2，電池的 可逆電量（電池中可逆轉使用之電量）約為13〇mAh。此可逆 電里值較展現較低電量之包含具有尖晶石結構之陰極活性 8 1343668 . 材料LiMhO4之電池的可逆電量值為低，因此電池之電量 ' 可能降低。 根據本發明，與陰極添加物L i 2 c u 〇 2 一同使用之陰極活 性材料杈佳為具有一層狀結構。較佳地，其陰極活性材料 5在電壓'電量圓表中具有電位高度等於或大於3V之一穩定 高度。較佳地，其陰極活性材料包含。。…、UNi〇2及 LKNii.xCOhyMrh.JC^ (x+y+z=i)等。 也就是說，本發明可使wLico〇2、LiNi〇2等做為具有 φ —層狀結構之陰極活性材料。特別是，本發明可使用3.成 1〇分陰極活性材料’如U(NiNxCo丨-yMni_2)〇2(x+y+z叫，其近 來被廣泛地運用以達成高電量之目的。 根據本發明陰極添加物Liz Cu〇2之功能不同於添加至 習知具一尖晶石結構之陰極活性材料中之U2 Cu〇2之功能。 舉例來說，美國專利第5,744,265號所揭露之鋰電池採 15用具有尖晶石結構之陰極活性材料，及因陰極活性材料之 特殊結構而添加Li2CU〇d陰極活性材料中做為—陰極添 • 加物。若將Li2Cu〇2添加至陰極活性材料（UMn2〇4)中，鋰 離子自Li2Cu〇d生’以致於在展現約3V之穩定電位時的放 電操作期間有過多的鐘離子。因此，發生下列相位變化： 20 LiMn2〇4+xLi(鐘離子嵌入卜u(1 + x)Mn2〇4，其中 X各1 〇 因此’可逆使用之链含量可因上述電化學反應而增 加，以致於其電量亦隨之增加。然而，雖然其電量可隨上 述電化學反應而增加，但是其亦增加了陰極之效能，以致 9 1 於其難以抑制過度放雷。s 抑制過度放電。 “因為陰極效能的降低有助於 相對地，根據本發明，咖 之陰極活性㈣t，m、：。構 允„ β Pn ，、八有在放電操作中鋰離子嵌入之 ^常穩1具有層狀結構之陰極活性材料對電化學反應表 在_極活以致於引起鐘離子嵌人之相位轉變不會發生 :/ 料中。因此，不同於美國專利第5,744,265號 ^路之鐘電池’其係隨相位轉變而增加電量，本發明則 10 、， 乂使Ll2 Cu〇2能提供足以彌補陽極 不可逆反應之經離子’藉此而增加電量。這可以降低陰極 之效此而避免過度放電。 15 量 β此外’本發明亦不同於日本專利早期公開第“"821 5虎中所揭路之電池，其係藉由降低電壓至3 以下而增加 電量。雖然日本專利早期公開第6]11821號所揭露之電池 將LhCuO2添加至一具有一層狀結構之陰極活性材料中，但 是其無法在3.0V至4‘2V之電壓範圍内，其係現行之電池電 壓範圍，藉由彌補陽極之不可逆反應而增加電量，卻在電 壓降至3.0V以下時’利用Li2Cu〇2之電化學特性而增加電 20 明 此後’ Liz Cu〇2之電化學特性將配合圖如及4b而加以說 在3.0V至4.6V之電壓範圍中，Li2Cu〇2在第一次循環中 可h供過量之裡離子。但是，Liz Cu〇2之結構在充電操作時 產生了變化，以致於在放電操作時Li2Cu〇2中沒有接收鋰離 10 1343668 、 子的空間。即，出現了一個巨大的不可逆電量。 - *然而’在3.0¥或以下之電m範圍中，U2Cu〇j成—經 離子可嵌入Li2Cu〇2且在其中可逆轉移動之結構。由於鋰離 子在LhCuO2中可逆轉移動，其電量也就隨之增加。此 5 Li2 Cu〇2之特性不同於具有層狀結構之活性材料的特性，層 狀結構之活性材料如Lic〇〇24LiNi〇2，其即使在電壓低於 3.0V時也保持電化學穩定，因而無法接收鋰離子或掸加雷 量。 日 • 日本專利早期公開第6_⑴821號所揭露之電池利用上 1〇述1^1102之特性。即，由於WCuO2在電壓範圍低於3 〇v 下係電化學可逆的’其可以_Ll2Cu〇2做為陰極活性材料 之一而增加鋰二次電池之電量，並且將電壓範圍擴大到 3.0V以下。然而，本發明不同於上述日本專利其可在咖 至4.2V之電壓範圍内增加電量。 15 此外，根據本發明之電極亦不同於日本專利早期公開 第200M60395號所揭露之電極，其中添加Li2Cu〇j • LlNi〇2至具尖晶石結構之LiMn2 〇4而同時採用三種成分。 添加部分LiNi〇2至LiMhO4的原因係因LiMn2〇4的電量大 於具有尖晶石結構之陰極活性材料的 本專利早期公開第·-_5號，添加至_^ u2 Cu〇2含量，約為5〜50%，其係' 對應於Li2 Cu〇2用做為—陰 極活性材料之情況。相對地，根據本發明，认⑽2之含量 約為0.5〜1〇% ’故Li2Cu〇2可做為一陰極添加物，其係在最 初充電/放電操作期間提供鋰離子之一鋰離子來源。 π 1343668 本發明採用添加Li2Cu〇2至陰極材料所得之陰極，因而 避免了鐘二次電池之過度放電狀態。特別是，本發明可避 免陽極電位升高至3.4V或以上。 因此，本發明藉由添加Li2Cu〇2至陰極而提供一種方 5法，用以調整鋰二次電池陰極與陽極間不可逆反應之不平 衡。此外，本發明亦藉由添加Li2Cu〇2至陰極而提:一種方 ^ ’用以避免-锂二次電池被過度放電。特別是本發明 提供一種方法以避免陽極電位升高至34乂或以上。在此同 > 時，U2Cu〇2之含量依據陰極材料之總重而為〇 5至1〇。/^較 10佳地，Ll2Cu〇2之含量依據陰極材料之總重而為0.5至5%。 根據本發明，LhCu〇2係添加至陰極活性材料中以做為 一陰極添加物，所以Li2Cu〇2能提供足以補償陽極不可逆反 應之鋰離子，因而增加電池之電量、避免電池過度放電， 並在過度放電發生時抑制陽極電位之異常增加。所以，其 15可以避免銅離子與銅收集器，其係陽極收集器，互相分離。 因此，根據本發明鋰二次電池之效能可避免因過度放電而 > 降低。此外，鋰二次電池之電量可以在過度放電後完全恢 復。 根據本發明，其提供一種鋰二次電池用之電極，此電 20 極能夠增加鋰二次電池之電量而不會降低鋰二次電池之效 能，能夠避免鐘二次電池過度放電，並且能夠避免過度放 電所造成的鐘二次電池退化。 在此之後’本發明將被更詳細地說明。 比較一般現行使用之陰極活性材料與陽極活性材料， 12 1343668 •陰極電量通常較陽極電量高’且陰極之最初充電/放電效能 -也較陽極之最初充電/放電效能為高。因此，有些自陰極分 離=之鐘離子在形成一固態電解質界面（sei)的過程中消耗 於陽極。此時，在陽極消耗之鋰離子量相當於陰極與陽極 5間最初充電/放電效能之差異，所以會發生對應於上述差異 之能量損失。因此，在陽極與陰極產生了不可逆之現象。 根據本發明，在形成8耵之過程中，一足夠彌補陰極不 可^反應或能夠彌補陽極所消耗之鋰離子的預設U2Cu〇2 | 含罝被添加至陰極，以使陰極與陽極有相同的效能，因而 10 增加其電量。 同時，在一電池採用一般所使用之陰極活性材料，如 下，陽極之不可逆電量大於陰極之不可逆電量，所以在過 度放电時，陽極之電位會在陰極之電位下降之前升高，因 15而造成銅離子分解。因此，電池之效能降低。然而，若陰 極之不可逆電量增加係、因陰極中添加了預設量之Li2Cu〇2 其具有大量之不可逆材料，即，若陰極之效能降低，則在 過度放電時，陰極之電位在陽極電位上升之前下降，因此 不會發生銅離子之分解。因此，即使發生過度放電，電池 20之效能也不會降低。此外，由於LUCuO2添加至陰極可避免 陽極電位突然增加，所以電池之過度放電也可以被預防。 根據本發明之鋰二次電池包含一陰極其能夠嵌入/解 嵌入鋰離子、一陽極其能夠嵌入/解嵌入鋰離子、一多孔性 隔離板、以及一電解質。較詳細地，此鋰二次電池包含一 13 1343668 陰極其具有一链過渡金屬氧化物，其係一能夠嵌入/解嵌入 鋰離子之陰極活性材料’及Liz Cu02 ;陽極其包含能夠鼓入 /解欲入裡離子之碳、一鐘金屬或一合金；多孔性隔離板； 以及電解質其包含鋰鹽及電解質化合物。 5 LhCuO2在第一充電循環期間釋放出至少im〇1之經離 子’接著在電壓為3V或以上之範圍内變成一實質上不可逆 之材料，其無法嵌入/解嵌入鋰離子。因此，若Li2Cu〇2添 加至陰極’ Lb Cu〇2可提供足以彌補陽極不可逆反應之裡離 子，以致於在第一循環中發生於陽極之巨大不可逆反應可 10 以獲得彌補。 較佳地，LhCuO2之含量依據陰極材料之總重而為〇5 至10%。若LUCuO2之含量少於〇.5%，其可能不足以增加陰 極之不可逆，所以Liz Cu〇2無法預防電池之過度放電且其電 量難以增加。相對地，若LbCuO2之含量超過1〇%，在第一 15 循環後會留下大量沒有執行電化學鋰離子嵌入/解嵌入反 應之LhCuO2，因此，對應於U2Cu〇2之量而在陰極中形成 —無效空間，因而降低電池之電量。 含链之過渡金屬氧化物被用做為一陰極活性材料。較 佳地，此陰極活性材料具有一層狀結構。較佳地，此陰極 2〇活性材料包含選自由LiCo〇2 、 LiNiof及 (x+y+z=1)所組成之群組之至少一 者。更佳地，LiCo〇2可用做為陰極活性材料。 用以形成陰極之陰極材料除了陰極活性材料和陰極添 加劑外，還可以包含一鍵結劑及一傳導劑。 κ '"、 14 1343668 此外，根據本發明之鋰二次電池可包含一陽極活性材 料其能夠嵌入/解嵌入鋰離子，如石墨、碳、一鋰金屬或一 合金。較佳地，合成石墨可用做為陽極活性材料。在此情 況下陽極可包含一鍵結劑，較佳為pVDF或SBR。 5 較佳為使用一多孔性隔離板做為置於陰極與陽極間之 隔離板。例如，可使用聚稀烴基多孔隔離板，但並不限定 於此。 較佳地，電解質包含一非水性電解質。此一非水性電 解質包含做為一電解質化合物之環狀碳酸酯及線狀碳酸 10自曰。舉例來說，環狀碳酸酯包含碳酸乙烯酯（EC)、碳酸丙 稀S旨（PC)、或r -丁酸内酯（GBL)。線狀碳酸酯較佳為包含 選自由碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二曱酯（DMC)、碳酸甲乙酯 (EMC)及碳酸曱丙酯（MPC)所組成之群組之至少一者。此 外’根據本發明’非水性電解質除了上述碳酸酯化合物外 15還包含鋰鹽。較佳地，鋰鹽可選自由LiC104、LiCF3S03 ' LlPF6、LiBF4、LiAsF6、及 LiN(CF3S02)2 所組成之群組。 根據本發明之鋰二次電池可經由一系列典型程序之執 订而製成’其中多孔性隔離板係置於陰極與陽極之間，接 著在其中注入非水性電解質。 2〇 鐘二次電池之外觀可為一金屬容器。鋰二次電池根據 其谷器之形狀可分為圓柱狀、方塊狀及袋狀鋰二次電池。 有利的效果 根據本發明，Li2 Cu02添加至鋰二次電池之陰極做為一 15 1343668 陰極添加物’以使此陰極添加物能夠提供足以彌補陽極不 可逆反應之链離子，因而增加链二次電池之總電量。此電 極添加物可避免陽極電位在過度放電時過度增加，所以經 一次電池之電f在過度放電之後能夠完全恢復。即，根據 5 本發明之一具體貫施例’ L i2 C u 02添加至一經二次電池之陰 極’此裡二次電池係採用具有不可逆電量為3 〇 %或更低之石 墨為其1%極活性材料’因此增加了鐘二次電池之電量，並 在過度放電後完全恢復其電量。 10 【實施方式】 在此之後’本發明將配合其實施例與比較例而加以更 詳細地說明。本發明之實施例僅係為了方便說明而已，而 非於此限定本發明之範圍。 15 <實施例〉 <實施例1> 以典型步驟製成一 18650型圓筒狀電池。 根據1〇〇重量份之粉狀Li2Co〇2，取4重量份之 Li2 Cu02將兩者以機械融合（mechano-fusion)混合在一 20起。接著，以PVdF(聚偏氟乙烯）鍵結劑結合其混合物，再 將該混合物分散至NMP(N_甲基吡咯酮）溶劑中以取得漿 料。然後，塗覆漿料於鋁箔上，將鋁箔加熱以使NMp溶劑 自漿料中蒸發。接著，以約5〇〇kg/cm2之壓力按壓漿料，被 按壓之漿料成薄片狀以獲得一陰極。塗覆合成石墨於銅上 16 1343668 做為一陽極活性材料，因而獲得一陽極。此外，混合/溶 劑，其包含容積比例1:2之EC(碳酸乙烯酯）和EMC(碳酸甲乙 酯），然後溶解濃度1M之UPF6，以製備一電解質，此電解 質係用以製造1 8650型圓筒狀電池。 5 〈實施例2> 實施例2大體上與實施例1相同，僅除了 LiNi02係用做 為一陰極活性材料。

I 10 〈比較例1和2 > 以與實施例丨和2相同之方法製造鋰二次電池，只是添 加物Li2 Cu〇2沒有添加至陰極。 <實驗例> 15 對實施例及比較例所製成之圓筒狀電池實施一典塑充 電-放電測試。測試結果如圖1及圖2所示。 請參見顯示充電-放電測試結果之表1及圖1，本發明實 > 施例1和實施例2相較於比較例1和2，表現出較佳之抗過度 放電效能，所以陽極之電壓可以避免升高。 20 表1 測試前 測試後 最初電量 第一次 充電電量 第一次 放電電量 第一次 不可逆電量 第二次 放電電量 實施例1 1981 mAh 2210 mAh 1965 mAh 245 mAh 1959 mAh 實施例2 1979 mAh 2223 mAh 1985 mAh 238 mAh 1983 mAh 比較例1 1980 mAh 2181 mAh 1725 mAh 456 mAh 1732 mAh 17 1343668 I .比咚螂 I 1786mAh I 621mAh~JJ^~^~· 在比較例中，鋰二次電池在過度放電時受到損害並發 生嚴重之不可逆反應。因此，比較例之第一次和第二次放 電電量小於本發明實施例之第一次和第二次放電電量， 5且，其電量無法達到所期望之電量，所以根據比較例之鋰 二次電池容易被淘汰Q雖然消費者對鋰二次電池回復電量 之期望各不相同，但一般而言，鋰二次電池在過度放電測 試後必須具有等於或高於19〇〇 mAh之回復電量，如此才能 > 滿足消費者的期望。參見表1及圖丨，本發明實施例丨和實施 10 例2可以達成上述條件。 此外’圖2顯示實施例丨和比較例1所得之陰極與陽極中 之充電/放電量變曲線。如圖2所示，實施例丨顯示之不可逆 電量大於比較例1之不可逆電量。 同時，可以1 mA之電流持續對電池放電直到電池電壓 15 達〇V，以此來實施過度放電測試。 電池之電壓範圍典型為3 〇V至4.2V。在電池組令，依 ，據其電路結構，在2.75V至4.35V之電壓範圍内電化學反應 可發生於電池中。在一正常電池組中，一保護電路被附加 於電池組以避免或關閉過度充電、過壓和過度放電。但是， 20 如果保護電路發生故障，電池就必須有一避免過度放電之 功能。持續以一低電流對電池放電直到電池之電壓成為 0V(陰極電位一陽極電位），以此實施一典型之過度放電測 試。在此情況下，鋰離子自陰極材料游移至陽極。若在所 有鋰離子皆完全自陰極移至陽極後，仍持續實施放電操 18 1343668 作，那麼陽極之電位會增加以使電池電壓達到〇V。 產業利用性 如上所述，根據本發明，Li2Cu〇2被添加至鋰二次電池 5 之陰極做為一電極添加物，以使此電極添加物能提供足以 彌補陽極不可逆反應之鋰離子，因而增加鋰二次電池之總 電量。此電極添加物可在過度放電時避免陽極電位過度增 加，以使鋰二次電池之電量可以在過度放電後完全恢復。 10 【圖式簡單說明】 圖la及lb係說明根據本發明一較佳實施例之鋰二次電池與 根據一比較例之習知鋰二次電池兩者之間過度放電測試結 果之長條圖。 圖2係說明根據本發明一較佳實施例之鋰二次電池與根據 15 一比較例之習知鋰二次電池所得之陰極與陽極中充電/放 電量變曲線圖。 圖3係說明陰極添加物邮吨之含量與電極效能間關係之 曲線圖。 圖4a及朴係說明邱吨電化學特性之曲線圖；其中： 圖4a顯示在充電/放電操作_，電壓2〇至4.^之範圍内 U2CU〇2之電壓.電流曲線圖，其中可瞭解的是即使在電壓 3 .〇V或更低的範圍内（請見虛線所標示之擴圓區），l必a 亦可被電化學利用，以及 圖4b顯示在充電/放電操作期 屯师丨間’電壓3〇至45¥之範圍内 19 1343668

Li2Cu02之電壓-電流曲線圖，其中可瞭解的是因為鋰離子在 電壓下降至3.0V以下時無法嵌入/解嵌入，所以Li2Cu02無法 被電化學利用。 【主要元件符號說明】 (無） 5

Claims (1)

1343668 第95“"节號，98年i?月修^ λ.... 翁.政聲力止 十、申請專利範圍： 係由陰極材料形成，該陰 I 一種鋰二次電池之陰極 極材料包含： 5 陰極活性材料，該陰極活性材料能嵌 子：以及 入/解嵌入鋰離 U2Cu02，係當作一陰極添加物： 其中LhCuO2之含量依據該陰極材料之總重而為〇 5至 4%，以及該陰極活性材料係一鋰過渡金屬化合物該鋰過 渡金屬化合物具有一層狀結構。 丨0 2.如申請專利範圍第1項所述之陰極，其中該陰極活 性材料係選自由LiCo〇2、LiNi〇2以及u(Ni〗_xC〇丨-yMni J〇2 (X + y+z==1)所組成之群組之一者。 3. —種經二次電池，包含： 一具有一層狀結構之陰極，該陰極包含鋰過渡金屬氧 15 化物’以及Li2Cu〇2，該鋰過渡金屬氧化物能嵌入/解嵌入鋰 離子； 一陽極，該陽極包含能嵌入/解嵌入鋰離子之石墨、 碳' 一鋰金屬或一合金； 一隔離板；以及 2〇 一電解質，係包含鋰鹽及電解質化合物； 其中Li2Cu02之含量依據該陰極材料之總重而為0.5至 21 4% » 1343668 4.如申請專利範圍第3項所述之鋰二次電池，其中該 鋰過渡金屬氧化物係選自由LiCo02、LiNi02以及 LiCNihCohyMrib^C^ (x+y+z=l)所組成之群組之至少一者。 5 5 ·如申請專利範圍第3項所述之鋰二次電池，其中該 經鹽係選自由 LiC104、LiCF3S03、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、 及LiN(CF3S02)2所組成之群組之至少一者。 6.如申請專利範圍第3項所述之鋰二次電池，其中該 電解質化合物包含選自由碳酸乙烯酯（EC)、碳酸丙烯酯 (PC)、7 -丁酸内酯（GBL)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二甲酯 10 (DMC)、碳酸曱乙酯（EMC)及碳酸甲丙酯（Mpc)所組成之群 組之至少一者。 7. —種防止鋰二次電池過度放電之方法，係用以防止 一鋰二次電池過度放電’該鋰二次電池包含一陰極、一陽 極、一隔離板以及一電解質，其係利用一陰極，該陰極係 15 藉由添加LiKuO2至陰極而製成；其中該陰極活性材料係一 鋰過渡金屬化合物，該鋰過渡金屬化合物具有一層狀結 構’以及LhCiiO2之含量依據該陰極材料之總重而為〇5至 4%。 Ο. f 20 堉寻利範圍第7項所述〜々汰 電池之陽極電位被預防提高至3.4V或更高 9. -種調整不可逆反應不平衡之方法，係、用以調整一 不可逆反應之不平衡，該反應係介於_链二次電池之一陰 極與-陽極之間’該链二次電池包含一陰極、—陽極」 隔離板以及-電解質，其係利用—陰極，該陰極係藉由添 —T ^ ^3L 22 1343668 加Li2Cu02至陰極而製成；其中該陰極活性材料係一鋰過渡 金屬化合物，該鋰過渡金屬化合物具有一層狀結構，以及 Li2Cu02之含量依據該陰極材料之總重而為0.5至4%。 23