본 발명은 입자 중심에서부터 표면까지 니켈, 코발트 및 망간이 점진적으로 변화하는 농도구배로 존재하는 리튬 복합금속 산화물의 입자를 포함하고, 상기 입자는 입자의 중심에서부터 입자 전체 부피의 1 내지 70 부피%에 해당하는 영역의 코어, 및 상기 코어의 외표면 상에 위치하는 쉘의 코어-쉘 구조를 가지며, 상기 코어는 Fe, Na, Mg, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Zn, Ge, Sr, Ag, Ba, Zr, Nb, Mo, Al, Ga 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 도핑원소를 포함하는, 이차전지용 양극 활물질
본 발명은 입자 중심에서부터 표면까지 니켈, 코발트 및 망간이 점진적으로 변화하는 농도구배로 존재하는 리튬 복합금속 산화물의 입자를 포함하고, 상기 입자는 입자의 중심에서부터 입자 전체 부피의 1 내지 70 부피%에 해당하는 영역의 코어, 및 상기 코어의 외표면 상에 위치하는 쉘의 코어-쉘 구조를 가지며, 상기 코어는 Fe, Na, Mg, Ca, Ti, V, Cr, Cu, Zn, Ge, Sr, Ag, Ba, Zr, Nb, Mo, Al, Ga 및 B로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 도핑원소를 포함하는, 이차전지용 양극 활물질에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이차전지용 양극 활물질은 니켈, 코발트, 망간이 양극 활물질 입자 내에서 농도구배를 가지며 분포하고, 입자 내부 영역에 도핑원소를 포함함으로써, 도핑원소의 용출에 대한 우려없이 도핑원소의 효과를 지속적으로 나타낼 수 있으므로, 이차전지에 적용시 고용량, 고수명 및 열안정성을 나타내고, 고전압시 성능 열화가 최소화되면서도, 도핑 원소의 용출이 억제되어 지속적으로 도핑 원소의 효과를 나타낼 수 있다.
대표청구항▼
입자 중심에서부터 표면까지 니켈, 코발트 및 망간이 점진적으로 변화하는 농도구배로 존재하는 리튬 복합금속 산화물의 입자를 포함하고,상기 입자는 입자의 중심에서부터 입자 전체 부피의 1 내지 70 부피%에 해당하는 영역의 코어, 및 상기 코어의 외표면 상에 위치하는 쉘의 코어-쉘 구조를 가지며,상기 코어는 Zr, W, Ti, Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 제 1 도핑원소를 포함하고,상기 쉘은 Al, B, Ga, In 및 Mg로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 제 2 도핑원소를 포함하며,상기 코어
입자 중심에서부터 표면까지 니켈, 코발트 및 망간이 점진적으로 변화하는 농도구배로 존재하는 리튬 복합금속 산화물의 입자를 포함하고,상기 입자는 입자의 중심에서부터 입자 전체 부피의 1 내지 70 부피%에 해당하는 영역의 코어, 및 상기 코어의 외표면 상에 위치하는 쉘의 코어-쉘 구조를 가지며,상기 코어는 Zr, W, Ti, Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 제 1 도핑원소를 포함하고,상기 쉘은 Al, B, Ga, In 및 Mg로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 제 2 도핑원소를 포함하며,상기 코어는 평균적으로 하기 화학식 1로 표시되는 조성을 가지는 것이고,상기 쉘은 평균적으로 하기 화학식 2로 표시되는 조성을 가지는 것인 이차전지용 양극 활물질:[화학식 1]LiaNixMnyCozM1wM2w'O2+δ상기 화학식 1에서, M1은 Zr, W, Ti, Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, M2는 Al, B, Ga, In 및 Mg로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 0.9<a≤1.1, 0.3≤x≤0.95, 0<y≤0.5, 0<z≤0.5, 0<w≤0.1, 0≤w'≤0.01, 0≤δ≤0.02, 0<x+y+z≤1이고,[화학식 2]LibNisMntCouM1vM2v'O2+δ상기 화학식 2에서, M1은 Zr, W, Ti, Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고, M2는 Al, B, Ga, In 및 Mg로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하며, 0.9<b≤1.1, 0<s≤0.7, 0<t≤0.5, 0<u≤0.5, 0≤v≤0.01, 0<v'≤0.1, 0≤δ≤0.02, 0<t+u+v≤1이다.
발명자의 다른 특허 :
연구과제 타임라인
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이 특허에 인용된 특허 (1)
[한국]
입자 전체 농도 구배 리튬이차전지 양극활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
선양국,
노형주
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