锂二次电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种裡二次电池，更详细地，设及一种低溫特性优异的裡二次电池。
【背景技术】
[0002] 随着电子、通信及计算机行业的急速发展，诸如摄像机、手机及笔记本电脑等的便 携式电子通信设备正辉煌发展。因此，对于作为能够驱动它们的动力源的裡二次电池的需 要也在日益增加。尤其，作为环保动力源在电动车、不间断电源装置、电动工具及人造卫星 等中的应用方面，除了韩国W外，日本、欧洲及美国等国家也进行广泛的研究。
[0003] 目前使用的二次电池中，在1990年代初开发的裡二次电池的结构为：阴极，其为能 够吸收及释放裡离子的碳材料等；阳极，其由含有裡的氧化物等制成；W及非水电解液，其 为在混合有机溶剂中溶解有适当量的裡盐的电解液。
[0004] 然而，随着裡二次电池的应用范围的扩大，其也作为电动车等的动力源来使用，但 是在运种情况下，与在手机及笔记本电脑等中使用时相比，需要其具有能够在更加恶劣的 高溫或低溫环境等中启动的性能。车辆需要在诸如冬天的低的气溫下也能够启动，从而需 要具有的代表性的性能，可W例举如在低溫下的优异的充、放电性能及输出特性。
[0005] 但是，在低溫下，因电化学反应速度的降低而导致的输出和充/放电性能减少的问 题严重，因此，目前对具有优异的低溫特性的裡二次电池技术的需求度高。
[0006] 韩国公开专利第2004-118517号中公开有用于裡二次电池的非水电解液添加剂。
[0007] 【现有技术文献】
[000引【专利文献】
[0009] 韩国公开专利第2004-118517号
【发明内容】
[001日]要解决的技术问题
[0011]本发明的目的在于，提供一种低溫特性得到显著改善的裡二次电池。
[0012]技术方案
[0013] 1. -种裡二次电池，所述裡二次电池包含阳极、阴极及非水电解液，所述阳极包含 含有裡-金属氧化物的阳极活性物质，所述裡-金属氧化物的金属中的至少一种在中屯、部到 表面部之间具有浓度梯度区域，并且所述裡-金属氧化物渗杂有过渡金属。
[0014] 2.在所述1的裡二次电池中，所述过渡金属为选自Ti、Zr、Mg、Al、V、B、rfe、Ca、Cr、 化、211、66、5'、8日、佩及6日中的一种^上。
[0015] 3.在所述1的裡二次电池中，渗杂有500至7,0(K)ppm的浓度的所述过渡金属。
[0016] 4.在所述1的裡二次电池中，渗杂有500至3,0(K)ppm的浓度的所述过渡金属。
[0017] 5.在所述1的裡二次电池中，所述裡-金属氧化物在其表面进一步包含AUTi、Ba、 Zr、S i、B、Mg、P、它们的合金或它们的氧化物涂布层。
[001引6.在所述1的裡二次电池中，形成所述裡-金属氧化物的金属中的另一种从中屯、部 到表面部具有一定的浓度。
[0019] 7.在所述1的裡二次电池中，所述裡-金属氧化物包含:第一金属，其在中屯、部到表 面部之间具有浓度增加的浓度梯度区域；W及第二金属，其在中屯、部到表面部之间具有浓 度减少的浓度梯度区域。
[0020] 8.在所述1的裡二次电池中，所述裡-金属氧化物用下述化学式1表示，并且下述化 学式1中，M1、M2及M3中的至少一种在中屯、部到表面部之间具有浓度梯度区域：
[0021] [化学式1]
[0022] LixMlaM2bM3c0y
[0023] 式中，]?1、]\12及13选自化、(：〇、]\111、化、]\%、化、1'1、￥、化、加、化、66、5'、4邑、8曰、2'、师、 Mo、Al、Ga及B，并且0<x< l.l，2<y<2.02,0<a< l，0<b< l，0<c< l，0<a+b+c< 1。
[0024] 9.在所述8的裡二次电池中，所述M1、M2及M3中的至少一种在中屯、部到表面部之间 具有浓度增加的浓度梯度区域，其余的在中屯、部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度区 域。
[0025] 10.在所述8的裡二次电池中，所述M1、M2及M3中的任一种在中屯、部到表面部之间 具有浓度增加的浓度梯度区域，另一种在中屯、部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度区 域，其余的一种从中屯、部到表面部具有一定的浓度。
[0026] 11.在所述8的裡二次电池中，所述亂、]?2及13分别为化、(：〇及111。
[0027] 12.在所述8至11中任一项所述的裡二次电池中，所述Ml为Ni,并且0.6含a含0.95 及 0.05<b+c<0.4。
[002引 13.在所述8至11中任一项所述的裡二次电池中，所述Ml为Ni,并且0.7含a含0.9及 0.1 <b+c<0.3。
[0029] 14.在所述1的裡二次电池中，包含所述裡-金属氧化物的第一次粒子的形状为棒 形（rod-type)。
[0030] 有益效果
[0031] 本发明的裡二次电池包含含有裡-金属氧化物的阳极活性物质，所述裡-金属氧化 物具有连续的浓度梯度，并且渗杂有过渡金属，从而能够显示出低溫特性得到显著改善的 效果。更具体地，由于在低溫下的充/放电容量和输出显著提高，因此在低溫环境下也能够 显示出优异的性能。
【附图说明】
[0032] 图1为概略示出构成根据本发明的一具体例的裡-金属氧化物的金属元素的浓度 测定位置的图。
[0033] 图2为实施例1的阳极活性物质截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0034] 图3为实施例31的阳极活性物质截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
[0035] 图4为比较例1的阳极活性物质截面的扫描电子显微镜(SEM)照片。
【具体实施方式】
[0036] 本发明设及一种由于具有下述组成，从而在低溫下的充/放电容量和输出得到显 著提高，从而在低溫环境下也能够显示出优异的性能的裡二次电池。所述裡二次电池包含 阳极、阴极及非水电解液，并且所述阳极包含含有裡-金属氧化物的阳极活性物质，所述裡-金属氧化物的金属中的至少一种在中屯、部到表面部之间具有浓度梯度区域，并且所述裡-金属氧化物渗杂有过渡金属。
[0037]下面，对本发明进行详细说明。
[00測阳极活性物质
[0039] 根据本发明的阳极活性物质包含裡-金属氧化物，其中，金属中的至少一种在中屯、 部到表面部之间具有浓度梯度。运种阳极活性物质与没有浓度变化的阳极活性物质相比， 寿命特性卓越。
[0040] 在本发明中，裡-金属氧化物中的金属在中屯、部到表面部之间具有浓度梯度区域 是指，除了裡W外的金属在裡-金属氧化物粒子的中屯、部到表面部之间具有W-定倾向变 化的浓度分布区域。所述浓度分布区域（即，浓度梯度区域）只要位于中屯、部到表面部之间 即可，位置不受特别限定。一定倾向表示浓度变化趋势为减少或增加，但不排除在部分支点 具有与上述趋势相反的值。
[0041 ] 在本发明中，粒子的中屯、部表示从活性物质粒子的正中央到半径0 . IwnW内的部 分，粒子的表面部表示从粒子的最外壳到0.1 Ml W内的部分。
[0042] 根据本发明的阳极活性物质至少包含一种具有浓度梯度的金属。因此，作为一实 施例，可W包含:第一金属，其在中屯、部到表面部之间具有浓度增加的浓度梯度区域；W及 第二金属，其在中屯、部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度区域。所述第一金属或第二 金属可W相互独立为一种W上的金属。
[0043] 作为本发明的另一实施例，根据本发明的阳极活性物质可W包含在中屯、部到表面 部之间具有一定浓度的金属。
[0044] 根据本发明的阳极活性物质，具体地可W列举如用下述化学式1表示的裡-金属氧 化物，下述化学式1中，Ml、M2及M3中的至少一种在中屯、部到表面部之间具有浓度梯度：
[0045] [化学式。
[0046] LixMlaM2bM3c0y
[0047] (式中，]?1、]\12及13选自化、(：〇、]\111、化、]\%、化、1'1、￥、化、加、化、66、5'、4邑、8曰、2'、抓、 Mo、Al、Ga及B，并且0<x< l.l，2<y<2.02,0<a< l，0<b< l，0<c< l，0<a+b+c< 1)。
[004引在本发明的一实施例中，M1、M2及M3中的至少一种可W在中屯、部到表面部之间具 有浓度增加的浓度梯度区域，其余的可W在中屯、部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度 区域。
[0049] 在本发明的另一实施例中，M1、M2及M3中的任一种在中屯、部到表面部之间具有浓 度增加的浓度梯度区域，另一种在中屯、部到表面部之间具有浓度减少的浓度梯度区域，其 余的一种从中屯、部到表面部具有一定的浓度。
[0050] 作为本发明的具体的例示，Ml、M2及M3可W分别为Ni、Co及Mn。
[0051] 根据本发明的裡-金属氧化物中，儀(Ni)含量可W相对较多。使用