高容量正极活性材料和包含其的锂二次电池

摘要

本发明提供一种包含锂锰基氧化物的正极活性材料，其中所述锂锰基氧化物具有层状晶体结构，锰(Mn)含量大于其他过渡金属的含量，相对于1mol的锂过渡金属氧化物包含1mol以上的锂(Li)，具有在4.4V以上的高电压范围内初始充电期间发生锂的脱嵌以及氧气释放的平台电位范围，具有在初始充电之后在3.5V以下的电位范围内由于结构变化而展示电化学活性的包括在所述层状晶体结构的域，并包含导电材料以提高在初始充电之后在3.5V以下的电位范围内所述锂锰基氧化物的电导率。

主权项

一种正极活性材料，其包含层状结构的锂锰基氧化物和不同种类的碳基导电材料的复合材料，其中所述层状结构的锂锰基氧化物的锰含量大于其他过渡金属的含量，相对于1mol的锂锰基氧化物，所述层状结构的锂锰基氧化物包含1mol以上的锂，具有在4.4V以上的高电压范围内初始充电期间发生锂的脱嵌以及氧气释放的平台电位范围，其中所述层状结构的锂锰基氧化物具有如下化学式1的组成：[化学式1]Li(Li_aMn_xM_1‑a‑x)O₂其中0<a≤0.2，x>(1‑a)/2，且M是选自Mn、Ni、Co、Fe、Cr、V、Cu、Zn、Ti、Al、Mg和B中的一种或多种元素，其中所述不同种类的碳基导电材料提高在初始充电之后在3.5V以下的电位范围内所述锂锰基氧化物的电导率，以及其中所述不同种类的碳基导电材料包含第一碳基材料和第二碳基材料，所述第一碳基材料的粒径大于所述第二碳基材料的粒径。