高容量正极活性材料和包含所述高容量正极活性材料的锂二次电池

摘要

本发明提供一种高容量锂二次电池，其包含具有层状结构的锂锰氧化物和尖晶石基锂锰氧化物，所述具有层状结构的锂锰氧化物在高压下过充电的情况中展示高的不可逆容量。因为基于正极电位在4.45V以上的高电压下将其活化，所以能够提供利用所述尖晶石基锂锰氧化物的3V范围的额外的锂，并在整个SOC区域上能够获得均匀的曲线。因为所述锂二次电池包含含有所述尖晶石基锂锰氧化物和所述具有层状结构的锂锰氧化物的混合正极活性材料并在高电压下进行充电，所以可以提高其稳定性。此外，能够实现一种高容量电池，其具有大的可利用SOC区域并具有提高的稳定性而不会因在SOC区域中的快速压降而造成输出不足。

主权项

一种锂二次电池，所述锂二次电池包含通过将由下面显示的[化学式1]表示的尖晶石基锂锰氧化物和由下面显示的[化学式2]表示的具有层状结构的锂锰氧化物进行混合而得到的混合正极活性材料，并基于正极电位在4.45V以上的电压下对所述锂二次电池进行充电，[化学式1]Li_1+yMn_2‑y‑zM_zO_4‑xQ_x其中0≤x≤1，0≤y≤0.3，且0≤z≤1，M是选自Mg、Al、Ni、Co、Fe、Cr、Cu、B、Ca、Nb、Mo、Sr、Sb、W、B、Ti、V、Zr和Zn中的一种或多种元素，且Q是选自N、F、S和Cl中的一种或多种元素，[化学式2]aLi₂MnO₃‑(1‑a)LiMO₂其中0<a<1，M是选自Al、Mg、Mn、Ni、Co、Cr、V、Fe、Cu、Zn、Ti和B中的任一种元素，或M是同时应用的上述元素中的两种以上元素，其中相对于100重量％的所述混合正极活性材料的总重量，所述混合正极活性材料包含1重量％～60重量％的所述[化学式1]表示的尖晶石基锂锰氧化物和40重量％～99重量％的所述[化学式2]表示的具有层状结构的锂锰氧化物。