이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지
POSITIVE ELECTRODE ACTIVE MATERIAL FOR SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME
특허 요약
본 발명에서는 층상 결정구조를 가지며, 하기 화학식 1의 리튬 복합금속 산화물을 포함함으로써, 전지 충방전시 전압 강하를 방지할 수 있는 이차전지용 양극활물질 및 이를 포함하는 이차전지를 제공한다. [화학식 1] zLiNiO 2 ・yLi 2 M1 a M2 b O 3 ・(1-z-y) LiM3 c M4 d O 2 (상기 화학식 1에서, a, b, c, d, y, z, M1 내지 M4는 명세서 중에서 정의한 바와 같다)
청구항
번호청구항
17

제16항에 따른 전지모듈을 포함하는 전지팩.

18

제17항에 있어서,중대형 디바이스의 전원으로 사용되는 것인 전지팩.

12

제1항에 있어서,상기 화학식 1의 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 1차 입자가 조립된 2차 입자인 것인 이차전지용 양극활물질.

13

제1항에 있어서,평균 입자 직경(D50)이 0.5 내지 20㎛인 이차전지용 양극활물질.

14

제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 양극활물질을 포함하는 이차전지용 양극.

15

제14항에 따른 양극을 포함하는 리튬 이차전지.

16

제15항에 따른 리튬 이차전지를 단위셀로 포함하는 전지모듈.

10

제1항에 있어서,상기 화학식 1에서의 산소 원소는 할로겐 원소, 황 및 질소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소로 치환된 것인 이차전지용 양극활물질.

11

제1항에 있어서,고용체(solid solution) 또는 복합체(composite) 형태를 갖는 것인 이차전지용 양극활물질.

1

층상 결정구조를 갖는 하기 화학식 1의 리튬 복합금속 산화물을 포함하는 이차전지용 양극활물질. [화학식 1]zLiNiO2・yLi2M1aM2bO3・(1-z-y)LiM3cM4dO2(상기 화학식 1에서, 0≤a≤1, 0≤b≤1, a+b=1, 0≤c≤1, 0≤d≤1, c+d=1이고,0003c#y≤1, 0003c#z≤1 및 0≤1-z-y≤1이며, Ni의 산화수가 +3이고,M1 및 M2는 각각 독립적으로 Mn, Ru, Sn, Sb, Ti, Te, Nb, Mo, Cr, Zr, W, Ir 및 V로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이고, 상기 M1 과 M2의 합계 평균 산화수가 +4이며,M3 및 M4는 각각 독립적으로 B, Fe, Co, Al, Cr, V 및 Ti 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소이고, 상기 M3 및 M4의 합계 평균 산화수가 +3이며,상기 1-z-y=0인 경우, 상기 M1aM2b는 MnmRun(0003c#m003c#1, 0003c#n003c#1, 및 m+n=1)이고,상기 0003c#1-z-y≤1인 경우, 상기 M3 및 M4의 합계 몰 분율은 0.02 이상 내지 0.3 이하이다)

2

제1항에 있어서,상기 리튬 복합금속 산화물에서의 리튬의 몰 분율은 1.0 초과 내지 1.3 이하인 것인 이차전지용 양극활물질.

3

제1항에 있어서,상기 리튬 복합금속 산화물에서 리튬을 제외한 M1, M2, M3 및 M4의 평균 산화수가 3+ 초과인 이차전지용 양극활물질.

4

제1항에 있어서,상기 리튬 복합금속 산화물에서 니켈(Ni)과, M1 및 M2 합계의 몰비(=m(Ni):m(M1+M2))가 1:0.995 내지 1:1.005인 이차전지용 양극활물질.

5

제 1항에 있어서,상기 리튬 복합금속 산화물에서 니켈(Ni)과, M1 및 M2 합계의 몰비(=m(Ni):m(M1+M2))가 1:1인 이차전지용 양극활물질.

6

제1항에 있어서,상기 리튬 복합금속 산화물에서 M1 및 M2의 합계 몰 분율은 0.5 몰 미만인 이차전지용 양극활물질.

7

제1항에 있어서,상기 0003c#1-z-y≤1인 경우,상기 M1 및 M2는 각각 독립적으로 Mn이거나, 또는 MnmRun (0003c#m003c#1, 0003c#n003c#1, 및 m+n=1)인 것인 이차전지용 양극활물질.

8

제1항에 있어서,상기 1-z-y=0인 경우,상기 리튬 복합금속 산화물에서 M3 및 M4의 합계 몰 분율은 0.02 이상 내지 0.3 이하인 것인 이차전지용 양극활물질.

9

제1항에 있어서,상기 M3 및 M4는 각각 독립적으로 Co인 것인 이차전지용 양극활물질.

19

제18항에 있어서,상기 중대형 디바이스가 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차 및 전력 저장용 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 전지팩.