(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103094537 A
(43)申请公布日 2013.05.08
(21)申请号 CN201210266060.9
(22)申请日 2012.07.30
(71)申请人 三星SDI株式会社;三星康宁精密素材株式会社
    地址 韩国京畿道
金素研(72)发明人 崔原彰 金圭成 宋旼相 崔荣敏 金昤希 金素妍
(74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所
    代理人 金拟粲
(51)Int.CI
      H01M4/48
      H01M4/131
      H01M10/052
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      电极活性物质、其制备方法、及包括其的电极和锂电池
(57)摘要
      电极活性物质、其制造方法以及采用其的电极和锂电池。所述电极活性物质包括能够嵌入和脱嵌锂的核;和形成于所述核的表面的至少一部分上的表面处理层,其中所述表面处理层包括具有尖晶石结构的无锂氧化物,并且在所述无锂氧化物的使用Cu-Kα辐射测量的X射线衍射(XRD)光谱中对应于杂质相的峰的强度处于噪声水平或更低的水平。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.电极活性物质,包括:           
能够嵌入和脱嵌锂的核;和           
形成于所述核的表面的至少一部分上的表面处理层,           
其中所述表面处理层包括具有尖晶石结构的无锂氧化物,并且在所述无            锂氧化物的使用Cu-Kα辐射测量的X射线衍射(XRD)光谱中对应于杂质相            的峰的强度处于X射线衍射光谱的噪声水平或更低的水平。           
2.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物具有在使用Cu-Kα            辐射测量的XR
D光谱的对于(311)晶面的2θ=35.5±2.0°处的衍射峰,并且            所述衍射峰的半宽度(FWHM)小于0.3°。           
3.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物具有在使用Cu-Kα            辐射测量的XRD光谱的对于(311)晶面的2θ=35.5±2.0°处的衍射峰,并且            所述衍射峰的FWHM范围为0.220°~0.270°。           
4.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物由下式1表示           
<式1>           
AB<sub>2</sub>O<sub>4</sub>
其中A为选自如下的一种或多种:锡(Sn)、镁(Mg)、钼(Mo)、铜(Cu)、            锌(Zn)、钛(Ti)、镍(Ni)、钙(Ca)、铁(Fe)、钒(V)、铅(Pb)、钴(Co)、锗(Ge)、            镉(Cd)、汞(Hg)、锶(Sr)、锰(Mn)、铝(Al)、钨(W)、和铍((Be);           
B为选自如下的一种或多种:Mg、Zn、Al、V、Mn、镓(Ga)、铬(Cr)、            Fe、铑(Rh)、Ni、铟(In)、Co、和Mn;且           
A不同于B。           
5.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物为选自如下的一种            或多种:SnMg<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、SnZn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CuAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnV<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            TiMn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnMn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、NiAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgGa<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnGa<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CaGa<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、TiMg<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            VMg<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgV<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、FeV<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MnCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、FeCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CoCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、NiCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            CuCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CdCr<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、TiFe<sub>2</
sub>O<sub>4</sub>、MnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CoFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、NiFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            CuFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CdFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、AlFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、PbFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgCo<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、TiCo<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnCo<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            SnCo<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、FeNi<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、GeNi<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgRh<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnRh<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、TiZn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、SrAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CrAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、            FeAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CoAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CaIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、FeIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CoIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、NiIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CdIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>                和HgIn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>。           
6.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物为选自如下的一种            或多种:SnMg<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、SnZn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、CuAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、ZnAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>和NiAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>。           
7.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物为选自如下的一种            或多种:SnMg<sub>2</sub>O<sub>4</sub>、SnZn<sub>2</sub>O<sub>4</sub>和MgAl<sub>2</sub>O<sub>4</sub>。           
8.权利要求1的电极活性物质,其中在所述电极活性物质的XRD光谱            上,作为(440)晶面的峰强度对(311)晶面的峰强度之比的I(440)/I(311)为0.3            或更大。           
9.权利要求1的电极活性物质,其中在所述电极活性物质的XRD光谱            上,作为(511)晶面的峰强度对(400)晶面的峰强度之比的I(511)/I(400)为0.25            或更大。           
10.权利要求1的电极活性物质,其中在所述电极活性物质的XRD光谱            上,作为(511)晶面的峰强度对(440)晶面的峰强度之比的I(511)/I(440)为0.5            或更大。           
11.权利要求1的电极活性物质,其中所述无锂氧化物的含量为10重量            %或更少,基于所述电极活性物质的总重量。           
12.权利要求1的电极活性物质,其中所述表面处理层的厚度为1~1            μm。           
13.权利要求1的电极活性物质,其中所述核包括由下式2和3表示的            化合物           
<式2>           
Li[Li<sub>a</sub>Me<sub>1-a</sub>]O<sub>2+d</sub>
<式3>           
Li[Li<sub>b</sub>Me<sub>c</sub>M′<sub>e</sub>]O<sub>2+d</sub>