技术摘要：
本发明涉及一种二次电池用正极活性材料，所述二次电池用正极活性材料包含锂复合过渡金属氧化物，所述锂复合过渡金属氧化物包含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)，其中所述锂复合过渡金属氧化物具有空间群R3m的层状晶体结构，基于过渡金属的总量，所述锂复合过渡金属氧化物以60mo  全部
背景技术：
近来，随着使用电池的电子设备如移动电话、笔记本计算机和电动车辆的快速普 及，对容量相对高并且尺寸小且重量轻的二次电池的需求已经迅速增加。特别地，因为锂二 次电池重量轻并且具有高能量密度，所以锂二次电池作为便携式设备的驱动电源而成为了 焦点。因此，已经对改善锂二次电池的性能积极地进行了研究和开发的努力。 在处于有机电解液或聚合物电解液被填充在正极与负极(所述正极和负极分别由 能够嵌入和脱嵌锂离子的活性材料形成)之间的状态下的锂二次电池中，通过锂离子嵌入 到正极和负极中或从正极和负极脱嵌时的氧化和还原反应来产生电能。 作为锂二次电池的正极活性材料，已经使用了锂钴氧化物(LiCoO2)、锂镍氧化物 (LiNiO2)、锂锰氧化物(LiMnO2或LiMn2O4等)或锂铁磷酸盐化合物。在这些材料中，因为锂钴 氧化物(LiCoO2)的优点在于其工作电压高并且容量特性优异，所以锂钴氧化物(LiCoO2)已 经被广泛使用并且已经被用作用于高电压的正极活性材料。然而，因为由于钴(Co)的价格 上涨并且供应不稳定而在将大量LiCoO2用作用于诸如电动车辆的应用的电源方面存在限 制，所以需要开发一种能够代替LiCoO2的正极活性材料。 因此，已经开发了一种用镍(Ni)和锰(Mn)取代一部分钴(Co)的镍钴锰类锂复合过 渡金属氧化物(下文中，简称为“NCM类锂复合过渡金属氧化物”)。然而，因为常规开发的NCM 类锂复合过渡金属氧化物通常是一次粒子聚集的二次粒子的形式，所以其比表面积大，粒 子强度低，并且锂副产物的量大，由此存在的限制在于，在电池工作期间的气体产生量大并 且稳定性差。也就是说，因为不能确保常规开发的NCM类锂复合过渡金属氧化物的稳定性， 所以其在高电压电池中的应用受到限制，由此仍然需要开发一种能够应用于高电压锂二次 电池的NCM类锂复合过渡金属氧化物正极活性材料。
技术实现要素：
技术问题 本发明的方面提供一种能够应用于高电压锂二次电池的NCM类锂复合过渡金属氧 化物正极活性材料。具体地，本发明旨在提供一种NCM类锂复合过渡金属氧化物正极活性材 料，其中可以通过减小比表面积、提高粒子强度并减少锂副产物的量来减少在电池工作期 4 CN 111742431 A 说　明　书 2/14 页 间的气体产生量。 技术方案 根据本发明的一个方面，提供一种二次电池用正极活性材料，所述二次电池用正 极活性材料包含锂复合过渡金属氧化物，所述锂复合过渡金属氧化物包含镍(Ni)、钴(Co) 和锰(Mn)，其中所述锂复合过渡金属氧化物具有空间群R3m的层状晶体结构，基于过渡金属 的总量，所述锂复合过渡金属氧化物以60mol％以下的量包含镍(Ni)，所述锂复合过渡金属 氧化物以比锰(Mn)的量大的量包含钴(Co)，并且所述锂复合过渡金属氧化物由单粒子构 成。 根据本发明的另一个方面，提供一种制备二次电池用正极活性材料的方法，所述 方法包括如下步骤：准备包含镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)的前体，其中在过渡金属总量中镍 (Ni)的量为60mol％以下，并且钴(Co)含量大于锰(Mn)含量；以及将所述前体与锂原料混 合，并且将混合物在980℃以上的温度下烧结，以形成具有空间群R3m的层状晶体结构并且 由单粒子构成的锂复合过渡金属氧化物。 根据本发明的另一个方面，提供包含所述正极活性材料的正极和锂二次电池。 有益效果 根据本发明，可以通过减小NCM类正极活性材料的比表面积、提高粒子强度并减少 锂副产物的量来减少在电池工作期间的气体产生量。因为本发明的NCM类正极活性材料可 以确保优异的稳定性，所以其能够用于高电压锂二次电池。 此外，根据本发明，可以仅通过单次烧结来容易地制备NCM类正极活性材料的单粒 子。 附图说明 图1至图5是在实施例1、3和4以及比较例1和2中制备的正极活性材料的放大扫描 电子显微镜(SEM)图像； 图6和图7是在实施例1和比较例1中制备的正极活性材料在压制之前和之后的放 大SEM图像； 图8示出了在实施例1中制备的正极活性材料和具有层状岩盐结构的正极活性材 料的X射线衍射(XRD)峰； 图9是示出实施例1、比较例1和LCO的寿命特性的图；并且 图10是示出实施例1和比较例1的在高温存储期间的气体产生量的图。