-狭缝（slit)发散狭缝=0. 5度、接收狭缝=9. 55mm、散射狭缝=5. 89度
[0199] -测定区域及步进角/测定时间：
[0200] -10. 0度< 2 0 < 90度、0. 5秒、0. 024度，在这里2 0表示衍射角。
[0201] 察看图8,可知YSZ为立方晶体结构（Cubic Crystal structure)，相反，ZrO2为单 斜晶体结构（Monoclinic Crystal structure)，YSZ具有在2 0为29~31度范围存在主 峰值（main peak)的单相峰值，YSZ的峰值明确区分于不以单相峰值的方式存在的21~02的 峰值。尤其，ZrOj^主峰值存在于27. 5~28. 5度之间，二次峰值存在于31. 1~31. 8度之 间。由于主峰值的位置明显不同，因而可将YSZ与ZrO2视作具有从根本上不同的相，并且 结晶性所具有的特征也完全不同的物质。
[0202] 图9为在同样的上述X射线衍射测定条件下分析实施例4中的包含YSZ的 LiNiwMr^CcvAai/M= 1)的图表。
[0203] 如在图9中可确认，在实施例4中的LiNia8Mna AaiO2 (Li/M = 1)中，在图8中所 观察到的YSZ的峰值出现在2 0为27. 5~28. 5度的范围。
[0204] 即，YSZ的复合相存在于正极活性物质的外部的表面，并以复合材料的形态存在于 表面的内部侧。上述正极活性物质所包含的YSZ并不出现二次相，而以层状类所具有的单 相的方式呈现。即，可视为单相的YSZ以复合材料的形态存在于正极活性物质的内部及外 部。
【主权项】
1. 一种正极活性物质，其特征在于， 包含： 锂过渡金属氧化物粒子；以及 复合粒子， 所述复合粒子包含选自由氧化纪稳定氧化错、氧化札掺杂氧化铺、锁镁掺杂镓酸镧、镧 锶锰氧化物、氧化钙稳定氧化锆、钪掺杂氧化锆及镍-氧化钇稳定氧化锆组成的组中的一 种或其中的两种以上的混合物， 当进行X射线衍射分析测定时，所述复合粒子具有单相峰值。2. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子涂敷于所述锂过 渡金属氧化物粒子的外部表面而形成涂敷层。3. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子包含于所述锂过 渡金属氧化物粒子的内部。4. 根据权利要求3所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子具有从锂过渡金 属氧化物粒子的表面越靠近内部，浓度越下降的浓度梯度，所述复合粒子与锂过渡金属氧 化物粒子一同被复合化来形成复合材料。5. 根据权利要求4所述的正极活性物质，其特征在于，与在锂过渡金属氧化物粒子的 内部本体中的含量相比，所述复合粒子在锂过渡金属氧化物粒子的外部本体中的含量至少 高20%，所述内部本体作为所述锂过渡金属氧化物粒子的中心和周边区域，包含所述锂过 渡金属氧化物粒子的总过渡金属原子数量的50%。6. 根据权利要求4所述的正极活性物质，其特征在于，从锂过渡金属氧化物粒子的表 面向内部方向，以Inm至5000nm的厚度范围包含所述复合粒子。7. 根据权利要求2所述的正极活性物质，其特征在于，在所述锂过渡金属氧化物粒子 的外部表面，以Inm至5000nm的范围的厚度涂敷所述复合粒子。8. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子涂敷于所述锂过 渡金属氧化物粒子的外部表面来形成涂敷层，并且所述复合粒子与所述锂过渡金属氧化物 粒子一同包含于所述锂过渡金属氧化物粒子的内部。9. 根据权利要求8所述的正极活性物质，其特征在于，相对于正极活性物质的总量，包 含50ppm至30000ppm的所述复合粒子。10. 根据权利要求8所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子具有从锂过渡金 属氧化物粒子的表面越靠近内部，浓度越下降的浓度梯度，所述复合粒子与锂过渡金属氧 化物粒子一同被复合化来形成复合材料。11. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述复合粒子包含选自由氧化 钇稳定氧化锆、氧化钙稳定氧化锆及钪掺杂氧化锆组成的组中的一种或其中的两种以上。12. 根据权利要求11所述的正极活性物质，其特征在于，在所述氧化钇稳定氧化锆以 与Y元素的量成比例的方式存在氧空位。13. 根据权利要求12所述的正极活性物质，其特征在于，所述氧化钇稳定氧化锆为 Zr(1-x)Y x02_x/2(0. 01 < X < 0? 30)。14. 根据权利要求12所述的正极活性物质，其特征在于，相对于正极活性物质的总量， 所述氧空位量在〇? 25ppm至4500ppm的范围。15. 根据权利要求11所述的正极活性物质，其特征在于，所述钪掺杂氧化 锆为（ZrO2)H x(Sc2O3)50 (ZrO2) ^ (Sc2O3) X_Z(Y203) 2或（ZrO Itz(Sc2O3)x(CeO2) z(0.0 K X < 0. 2)、（0. 01 < z < 0. 1)，在所述氧化钙稳定氧化锆中，相对于氧化钙稳定氧 化锆的总重量，CaO的含量为2重量百分比至17重量百分比。16. 根据权利要求13所述的正极活性物质，其特征在于，所述X为0. 03至0. 20。17. 根据权利要求2所述的正极活性物质，其特征在于，所述涂敷层还包含氧化物，所 述氧化物包含Ca、Nb、W、Mg、Ti、B、Mo、Sc及Zr中的一种以上的元素。18. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于， 所述锂过渡金属氧化物粒子包含以下化学式1的化合物， 化学式1 : Li(i+a)Ni(卜b_c)Mn (b)Co(c)M' (S)M (v)02， 在所述化学式1中，M'包含选自由Y、Zr、La、Sr、Ga、Mg、Mn、Ca、Sc及Ni组成的组中 的一种或其中的两种以上的混合元素， M〃为选自Ca、Nb、W、Mg、Ti、B、Mo、Sc及Zr中的一种以上的元素，且0彡a < 0? 2、 0 ^ b ^ UO ^ c ^ UO ^ s ^ 0. 2,0 ^ V ^ 0. 2〇19. 根据权利要求18所述的正极活性物质，其特征在于，在所述化学式1中，M'包含选 自由Y、Zr、Ca、Sc及Ni组成的组中的一种或其中的两种以上的混合元素。20. 根据权利要求18所述的正极活性物质，其特征在于，所述s及V具有从锂过渡金属 氧化物粒子的表面越靠近内部，浓度越下降的浓度梯度。21. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质的平均粒径 为 3 ym 至 30 ym〇22. 根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，在0. 5mN至IOmN的压力下，所 述正极活性物质的压缩强度为80MPa至500MPa。23. -种正极活性物质的制备方法，其特征在于， 包括对锂过渡金属氧化物粒子及复合粒子进行混合并进行热处理的步骤， 所述复合粒子包含选自由氧化纪稳定氧化错、氧化札掺杂氧化铺、锁镁掺杂镓酸镧、镧 锶锰氧化物、氧化钙稳定氧化锆、钪掺杂氧化锆及镍-氧化钇稳定氧化锆组成的组中的一 种或其中的两种以上的混合物。24. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述复合粒子包 含选自由氧化钇稳定氧化锆、氧化钙稳定氧化锆及钪掺杂氧化锆组成的组中的一种或其中 的两种以上。25. 根据权利要求24所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述氧化钇稳定 氧化锆为 Zr(1_x)Yx02_x/2 (0? 01 彡 X 彡 0? 30)。26. 根据权利要求24所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述钪掺杂 氧化锆为（ZrO2) (Sc2O3)50 (ZrO2) & (Sc2O3) x_z(Y203)^(Zr〇 2) m (Sc2O3) X(CeO2) z(0.0 K X < 0. 2)、（0. 01 < z < 0. 1)，在所述氧化钙稳定氧化锆中，相对于氧化钙稳定氧 化锆的总重量，CaO的含量为2重量百分比至17重量百分比。27. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，在100°C至1200°C 的温度范围执行所述热处理。28. 根据权利要求27所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，在100°C至600°C 的温度范围执行所述热处理。29. 根据权利要求28所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，借助所述热处理， 在锂过渡金属氧化物粒子的表面形成有涂敷层，所述涂敷层包含选自由氧化钇稳定氧化 错、氧化札掺杂氧化铺、锁镁掺杂镓酸镧、镧锁猛氧化物、氧化1?稳定氧化错、钪掺杂氧化错 及镍-氧化钇稳定氧化锆组成的组中的一种或其中的两种以上的混合物，所述正极活性物 质包含当进行X射线衍射分析测定时单相峰值的复合粒子。30. 根据权利要求27所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，在600 °C至1200 °C 的温度范围执行所述热处理。31. 根据权利要求30所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于， 借助所述热处理，在锂过渡金属氧化物的粒子的内部包含复合粒子， 所述复合粒子包含选自由氧化纪稳定氧化错、氧化札掺杂氧化铺、锁镁掺杂镓酸镧、镧 锶锰氧化物、氧化钙稳定氧化锆、钪掺杂氧化锆及镍-氧化钇稳定氧化锆组成的组中的一 种或其中的两种以上的混合物。32. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，由以下化学式1表 示所述锂过渡金属氧化物粒子，在以下化学式1中，s及V具有从锂过渡金属氧化物粒子的 表面越靠近内部，浓度越下降的浓度梯度， 化学式1 : Li(i+a)Ni(卜b_c)Mn (b)Co(c)M' (S)M (v)02， 在所述化学式1中，M'包含选自由Y、Zr、La、Sr、Ga、Mg、Mn、Ca、Sc及Ni组成的组中 的一种或其中的两种以上的混合元素， M"为Ca、Nb、W、Mg、Ti、B、Mo、Sc及Zr中的一种以上的元素，且0彡a < 0? 2、0彡b彡1、 0 ^ c ^ UO ^ s ^ 0. 2,0 ^ V ^ 0. 2〇33. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述复合粒子的 平均粒径（D5tl)为5nm至500nm。34. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述复合粒子的 使用量为50ppm至30000ppm。35. 根据权利要求23所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述混合为干式 混合或湿式混合。36. -种正极，其特征在于，包含如权利要求1所述的正极活性物质。37. -种锂二次电池，其特征在于，包含如权利要求36所述的正极。
【专利摘要】本发明提供一种正极活性物质，其特征在于，包含：锂过渡金属氧化物粒子；以及复合粒子，上述复合粒子包含选自由YSZ、GDC、LSGM、LSM、及Ni-YSZ组成的组中的一种或其中的两种以上的混合物，当进行X射线衍射分析测定时，上述复合粒子具有单相峰值。本发明的一实施例的正极活性物质不仅可将二次电池的容量减少或输出减少最小化，还可更加提高二次电池的寿命特性。
【IPC分类】H01M4/525, H01M4/505, H01M4/38, H01M4/13
【公开号】CN104995769
【申请号】CN201480002932
【发明人】郭益淳, 曹昇范, 蔡和锡, 尹汝俊
【申请人】株式会社Lg化学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年10月31日
【公告号】WO2015065098A2, WO2015065098A3