本公開內(nèi)容涉及用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料、包括所述復(fù)合正極活性材料的用于鋰電池的正極、和包括所述正極的鋰電池。
背景技術(shù)：
：鋰電池已被用作用于使車輛以及便攜式電子裝置運(yùn)行的電源，且因此已進(jìn)行努力以改善鋰電池的容量。此外，由于各種裝置已變得更復(fù)雜且執(zhí)行多重功能，因此對于提高用作裝置的能源的鋰電池的電壓的需求已增加。對于減小鋰電池的尺寸和重量的需求也已增加。為了制造具有提高的電壓、以及降低的尺寸和重量的鋰電池，具有擁有改善的循環(huán)特性和倍率性能的正極活性材料將是合乎需要的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：提供用于鋰電池的正極活性材料。所述正極活性材料在所述鋰電池的重復(fù)充電/放電期間在結(jié)構(gòu)上保持穩(wěn)定。還提供制備所述正極活性材料的方法。提供包括所述正極活性材料的用于鋰電池的正極、以及包括所述正極的鋰電池。根據(jù)一個示例性實(shí)施方式的方面，用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料包括：鋰復(fù)合氧化物；和包括金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物和氟化鋰的包覆層，其中所述包覆層設(shè)置于所述鋰復(fù)合氧化物的表面的至少一部分上。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的方面，制備用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料的方法包括：將金屬氧化物前體或準(zhǔn)金屬氧化物前體、鋰復(fù)合氧化物、氟化物前體、和溶劑混合以制備反應(yīng)產(chǎn)物；將所述反應(yīng)產(chǎn)物干燥；和熱處理經(jīng)干燥的反應(yīng)產(chǎn)物以制備所述復(fù)合正極活性材料，其中所述復(fù)合正極活性材料包括鋰復(fù)合氧化物、以及設(shè)置于所述鋰復(fù)合氧化物的表面的至少一部分上的包括金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物和氟化鋰的包覆層。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的方面，制備用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料的方法包括：將鋰復(fù)合氧化物、氟化物前體和金屬氧化物前體或準(zhǔn)金屬氧化物前體的一種、和溶劑混合以制備第一反應(yīng)產(chǎn)物；將所述第一反應(yīng)產(chǎn)物干燥；熱處理經(jīng)干燥的第一反應(yīng)產(chǎn)物；將經(jīng)熱處理和干燥的第一反應(yīng)產(chǎn)物、氟化物前體和金屬氧化物前體或準(zhǔn)金屬氧化物前體的另一種、和溶劑混合以制備第二反應(yīng)產(chǎn)物；將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物干燥；和熱處理經(jīng)干燥的第二反應(yīng)產(chǎn)物以制備復(fù)合正極活性材料，其包括鋰復(fù)合氧化物以及包括氟化鋰和金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物的包覆層，其中所述氟化鋰和所述金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物順序地設(shè)置于所述鋰復(fù)合氧化物的表面上。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的方面，用于鋰電池的正極包括所述復(fù)合正極活性材料。根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的方面，鋰電池包括所述正極。另外的方面將部分地在隨后的描述中闡明，且部分地將由該描述明晰，或者可通過所呈現(xiàn)的示例性實(shí)施方式的實(shí)踐獲悉。附圖說明由結(jié)合附圖考慮的示例性實(shí)施方式的下列描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更容易理解，其中：圖1為根據(jù)一個示例性實(shí)施方式的用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為根據(jù)一個示例性實(shí)施方式的鋰電池的分解透視圖；圖4A為強(qiáng)度(任意單位，a.u.)對衍射角(度，2西塔，2θ)的圖，其顯示對在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的使用CuKα輻射的X-射線粉末衍射(XRD)分析的結(jié)果；圖4B和4C為強(qiáng)度(任意單位，a.u.)對衍射角(度，2西塔，2θ)的圖，其顯示對在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的小角X-射線衍射分析的結(jié)果；圖5A-5J為每秒的計(jì)數(shù)(CPS)對結(jié)合能(電子伏，eV)的圖，其顯示對在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的X-射線光電子能譜法(XPS)分析的結(jié)果；圖6-9分別顯示對在實(shí)施例1、2、4和5中制備的復(fù)合正極活性材料進(jìn)行的掃描電子顯微鏡(SEM)分析的結(jié)果；圖10A-10D顯示對在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料進(jìn)行的高分辨率掃描透射電子顯微鏡(HRSTEM)分析的結(jié)果；圖10E顯示對在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的HRSTEM分析的結(jié)果；和圖11A-11H顯示對在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料進(jìn)行的透射電子顯微鏡(TEM)/能量色散X-射線光譜(EDS)面掃描分析的結(jié)果。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將對復(fù)合正極活性材料、制備所述復(fù)合正極活性材料的方法、包括所述復(fù)合正極活性材料的正極、和包括所述正極的鋰電池的示例性實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行介紹，其實(shí)例圖解于附圖中，其中相同的附圖標(biāo)記始終指的是相同的元件(要素)。在這點(diǎn)上，本示例性實(shí)施方式可具有不同的形式并且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡明的描述。因此，下面僅通過參考附圖描述示例性實(shí)施方式以說明方面。如本文中使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉項(xiàng)目的一個或多個的任何和全部組合。表述例如“的至少一個(種)”當(dāng)在要素列表之前或之后時，修飾整個要素列表且不修飾所述列表的單獨(dú)要素。將理解，當(dāng)一個元件被稱作“在”另外的元件“上”時，其可直接在所述另外的元件上或者其間可存在中間元件。相反，當(dāng)一個元件被稱作“直接在”另外的元件“上”時，則不存在中間元件。將理解，盡管術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各種元件、組分、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、組分、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于使一個元件、組分、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另外的元件、組分、區(qū)域、層或部分。因此，在不背離本文中的教導(dǎo)的情況下，下面討論的“第一元件”、“組分”、“區(qū)域”、“層”或“部分”可稱為第二元件、組分、區(qū)域、層或部分。本文中所使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí)施方式的目的且不意圖為限制性的。如本文中所使用的，單數(shù)形式“一種(個)(a，an)”和“所述(該)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，包括“至少一種(個)”，除非內(nèi)容清楚地另外說明。“至少一種(個)”將不被解釋為限制“一種(個)(a，an)”?！盎颉币馕吨昂?或”。如本文中使用的，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列舉項(xiàng)目的一個或多個的任何和全部組合。將進(jìn)一步理解，術(shù)語“包括”和/或“包含”、或者“含有”和/或“含”當(dāng)用在本說明書中時，表明存在所陳述的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、和/或組分，但不排除存在或增加一種或多種另外的特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組分、和/或其集合。此外，相對術(shù)語例如“下部”或“底部”以及“上部”或“頂部”可在本文中用于描述如圖中所圖解的一個元件與另外的元件的關(guān)系。將理解，除圖中所描繪的方位之外，相對術(shù)語還意圖包括裝置的不同方位。例如，如果將圖之一中的裝置翻轉(zhuǎn)，被描述為在其它元件的“下部”側(cè)的元件則將定向在所述其它元件的“上部”側(cè)。因此，取決于圖的具體方位，示例性術(shù)語“下部”可涵蓋“下部”和“上部”兩種方位。類似地，如果將圖之一中的裝置翻轉(zhuǎn)，被描述為“在”其它元件“下面”或“之下”的元件則將定向“在”所述其它元件“上方”。因此，示例性術(shù)語“在……下面”或“在……之下”可涵蓋在……上方和在……下面兩種方位。如本文中使用的“約”或“大約”包括所陳述的值且意味著在如由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員考慮到所討論的測量和與具體量的測量有關(guān)的誤差(即，測量系統(tǒng)的限制)所確定的對于具體值的可接受的偏差范圍內(nèi)。例如，“約”可意味著在所陳述的值的一個或多個標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍內(nèi)，或者在±30％、20％、10％、或5％范圍內(nèi)。除非另外定義，本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)的含義與本公開內(nèi)容所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同。將進(jìn)一步理解，術(shù)語，例如常用字典中定義的那些，應(yīng)被解釋為其含義與它們在本公開內(nèi)容和相關(guān)領(lǐng)域的背景中的含義一致，并且將不以理想化的或者過于形式的意義進(jìn)行解釋，除非在本文中清楚地如此定義。在本文中參考作為理想化實(shí)施方式的示意圖的橫截面圖描述示例性實(shí)施方式。這樣，將預(yù)計(jì)到作為例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果的與圖的形狀的偏差。因此，本文中描述的實(shí)施方式不應(yīng)解釋為限于如本文中所圖解的區(qū)域的具體形狀，而是包括由例如制造導(dǎo)致的形狀上的偏差。例如，圖解或描述為平坦的區(qū)域可典型地具有粗糙和/或非線性特征。此外，圖解的尖銳的角可為圓形的。因此，圖中所圖解的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，且它們的形狀不意圖圖解區(qū)域的精確形狀，且不意圖限制本權(quán)利要求的范圍。根據(jù)一個示例性實(shí)施方式，提供用于鋰電池的復(fù)合正極活性材料，其包括：鋰復(fù)合氧化物10；以及設(shè)置于所述鋰復(fù)合氧化物的表面的至少一部分上的包括金屬氧化物或準(zhǔn)金屬氧化物和氟化鋰的包覆層12(見圖1)。在鋰電池的充電/放電期間，電解質(zhì)和正極活性材料之間的副反應(yīng)可發(fā)生。作為電解質(zhì)和正極活性材料之間的副反應(yīng)的結(jié)果，正極活性材料的結(jié)構(gòu)可改變，且在所述電池的高電壓充電期間，所述電池的容量和循環(huán)特性可惡化。根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料包括在鋰復(fù)合氧化物的表面上的包括金屬氧化物和氟化鋰的包覆層以使電解質(zhì)和所述正極活性材料之間的直接接觸最小化，使得所述副反應(yīng)得以抑制且所述正極活性材料的結(jié)構(gòu)的變化也得以抑制。因此，當(dāng)鋰電池包含包括示例性復(fù)合正極活性材料的正極時，所述鋰電池的高倍率特性和循環(huán)特性可改善。此外，當(dāng)所述包覆層形成時，在所述鋰復(fù)合氧化物和所述包覆層之間存在尖晶石相，且因此所述復(fù)合正極活性材料的導(dǎo)電性改善。如本文中使用的“尖晶石”、“尖晶石相”、或“尖晶石狀的相”指的是與MgAl2O4尖晶石是同構(gòu)的化合物。所述金屬氧化物對所述氟化鋰的摩爾比可在約1:1到約1:6、或例如約1:1到約1:2、或約1:1到約1:1.15的范圍內(nèi)?；?00重量份的所述復(fù)合正極活性材料，所述金屬氧化物和所述氟化鋰的總量可在約0.01重量份-約10重量份、或約0.5重量份-約7.5重量份、或例如約1重量份-約5重量份的范圍內(nèi)。當(dāng)所述金屬氧化物和所述氟化鋰的總量在該范圍內(nèi)時，可制造具有改善的容量保持力和改善的高倍率特性的鋰電池。如上所述，和如圖2中顯示的，尖晶石狀的相11可設(shè)置于鋰復(fù)合氧化物10和包覆層12之間。當(dāng)尖晶石狀的相11設(shè)置于鋰復(fù)合氧化物10和包覆層12之間時，可制造具有改善的高倍率特性、改善的容量特性、和提高的壽命特性的鋰電池。所述尖晶石狀的相的存在可使用透射電子顯微鏡(TEM)證實(shí)。所述尖晶石狀的相形成的程度可取決于所述金屬氧化物和所述氟化鋰的量而改變。例如，當(dāng)基于100重量份的所述復(fù)合正極活性材料，所述金屬氧化物和所述氟化鋰的總量在約3重量份-約10重量份的范圍內(nèi)時，與當(dāng)所述金屬氧化物和所述氟化鋰的總量小于約3重量份時相比，所述尖晶石狀的相的形成可增加。所述金屬氧化物為選自氧化鋁(Al2O3)、氧化鉍(Bi2O3)、氧化硼(B2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鎂(MgO)、氧化鉻(Cr2O3)、鋁酸鎂(MgAl2O4)、氧化鎵(Ga2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化錫(SnO2)、氧化鈣(CaO)、氧化鍶(SrO)、氧化鋇(BaO)、氧化釔、氧化鈦(TiO2)、氧化鐵(Fe2O3)、氧化鉬(MoO3和MoO2)、氧化鈰(CeO2)、氧化鑭(La2O3)、氧化鋅(ZnO)、和氧化鋁鋰(LiAlO2)的至少一種。所述金屬氧化物可為例如選自二氧化硅(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、和氧化鈦(TiO2)的至少一種。所述鋰復(fù)合氧化物的實(shí)例可包括選自層狀氧化物、橄欖石氧化物、和尖晶石相氧化物的至少一種。所述鋰復(fù)合氧化物包括選自由式1到6表示的化合物的至少一種。式1LiaNixCoyMnzMcO2-eAe其中，在式1中，1.0<a≤1.4，0<x<1，0≤y<1，0<z<1，0≤c<1，0<x+y+z+c<1，和0≤e<1；M為選自釩(V)、鎂(Mg)、鎵(Ga)、硅(Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、鋁(Al)、和硼(B)的至少一種；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。式2Li[Co1-xMx]O2-aAa其中，在式2中，0≤a≤0.1和0≤x≤0.1；M為選自Mg、Al、Ni、Mn、Zn、Fe、Cr、Ga、Mo、和W的至少一種金屬；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。式3Li1+a[Ni1-xMx]O2-bAb其中，在式3中，0.01≤a≤0.2，0≤b≤0.1，和0.01≤x≤0.5；M為選自Mg、Al、Co、Mn、Zn、Fe、Cr、Ga、Mo、和W的至少一種金屬；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。式4Li1+a[Mn2-xMx]O4-bAb其中，在式4中，0.01≤a≤0.15，0≤b≤0.1，和0≤x≤0.1；M為選自Co、Ni、Cr、Mg、Al、Zn、Mo、和W的至少一種；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。式5LiMxFe1-xPO4其中，在式5中，M為選自Co、Ni、和Mn的至少一種金屬，和0≤x≤1。式6Li1+a[Ni0.5Mn1.5-xMx]O4-bAb其中，在式6中，0.01≤a≤0.15，0≤b≤0.1，和0≤x≤0.1；M為選自Co、Ni、Cr、Mg、Al、Zn、Mo、和W的至少一種金屬；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。在式1中，x、y和z之和為0.6或更高，例如0.8或更高。所述鋰復(fù)合氧化物可為選自由式7表示的化合物的至少一種：式7LiaNixCoyMnzMcO2-bAb其中，在式7中，1.0<a≤1.4，0<x<1，0≤y<1，0<z<1，0≤c<1，0<x+y+z+c<1，和0≤b≤0.1；M為選自釩(V)、鎂(Mg)、鎵(Ga)、硅(Si)、鎢(W)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、鋁(Al)、和硼(B)的至少一種；和A為選自F、S、Cl、和Br的至少一種陰離子元素。所述鋰復(fù)合氧化物可為選自如下的至少一種：Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O2+δ(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O2)、Li1.3Ni0.65Co0.1Mn0.25O2+δ(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.565Co0.088Mn0.217O2)、Li1.4Ni0.6Co0.15Mn0.25O2+δ(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.5Co0.125Mn0.208O2)、Li1.3Ni0.6Co0.15Mn0.25O2+δ(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.522Co0.130Mn0.217O2)、Li1.4Ni0.6Co0.2Mn0.2O2+δ(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.5Co0.1665Mn0.1665O2)、Li1.3Ni0.6Co0.2Mn0.2O2+δ(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.522Co0.174Mn0.174O2)、Li1.4Ni0.55Co0.1Mn0.35O2+δ(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.458Co0.083Mn0.292O2)、Li1.3Ni0.55Co0.1Mn0.35O2+δ(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.478Co0.087Mn0.305O2)、Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99+δF0.01(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O1.99F0.01)、Li1.3Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99+δF0.01(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.565Co0.088Mn0.217O1.99F0.01)、Li1.4Ni0.6Co0.15Mn0.25O1.99+δF0.01(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.5Co0.125Mn0.208O1.99F0.01)、Li1.3Ni0.6Co0.15Mn0.25O1.99+δF0.01(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.522Co0.130Mn0.218O1.99F0.01)、Li1.4Ni0.6Co0.2Mn0.2O1.99+δF0.01(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.5Co0.1665Mn0.1665O1.99F0.01)、Li1.3Ni0.6Co0.2Mn0.2O1.99+δF0.01(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.522Co0.174Mn0.174O1.99F0.01)、Li1.4Ni0.55Co0.1Mn0.35O1.99+δF0.01(δ＝0.4)(Li1.167Ni0.458Co0.083Mn0.292O1.99F0.01)和Li1.3Ni0.55Co0.1Mn0.35O1.99+δF0.01(δ＝0.3)(Li1.130Ni0.478Co0.087Mn0.305O1.99F0.01)。所述包覆層可為連續(xù)層的形式。層狀形式的連續(xù)性可使用掃描電子顯微鏡證實(shí)。當(dāng)所述包覆層為連續(xù)層的形式時，可有效地抑制所述鋰復(fù)合氧化物和電解質(zhì)之間的直接反應(yīng)。在實(shí)施方式中，所述包覆層覆蓋鋰復(fù)合氧化物10的整個表面的100％、或約50％-約99％、或約60％-約98％、或約70％-約95％。所述包覆層的總厚度可在約1納米(nm)-約1微米(μm)、或約5nm-約500nm、或例如約10nm-約100nm的范圍內(nèi)。當(dāng)所述包覆層的總厚度在以上范圍內(nèi)時，可制造具有優(yōu)異的容量保持率和高倍率特性的鋰電池。所述包覆層可包含例如包括金屬氧化物和氟化鋰(LiF)的復(fù)合物、或金屬氧化物和氟化鋰的混合物。例如，所述金屬氧化物可為氧化鋁(Al2O3)。當(dāng)所述包覆層具有含有包括金屬氧化物的第一包覆層和包括氟化鋰的第二包覆層的雙層結(jié)構(gòu)、或者含有包括氟化鋰的第一包覆層和包括金屬氧化物的第二包覆層的雙層結(jié)構(gòu)時，所述包覆層的總厚度增加，且因此所述復(fù)合正極活性材料的電化學(xué)性能劣化。因此，在根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料中，所述包覆層可具有單層結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料可具有其中含有氟化鋰的包覆層和含有氧化鋁的包覆層堆疊在過鋰化的層狀氧化物(OLO)的表面上的結(jié)構(gòu)。這里，OLO的實(shí)例可包括選自以下的至少一種：Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O2、Li1.130Ni0.565Co0.088Mn0.217O2、Li1.167Ni0.5Co0.125Mn0.208O2、Li1.130Ni0.522Co0.130Mn0.217O2、Li1.167Ni0.5Co0.1665Mn0.1665O2、Li1.130Ni0.522Co0.174Mn0.174O2、Li1.167Ni0.458Co0.083Mn0.292O2、Li1.130Ni0.478Co0.087Mn0.305O2、Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O1.99F0.01、Li1.130Ni0.565Co0.088Mn0.217O1.99F0.01、和Li1.167Ni0.5Co0.125Mn0.208O1.99F0.01。所述復(fù)合正極活性材料的平均粒徑可在約10nm-約500μm、或例如約20nm-約100μm、或約1μm-約30μm的范圍內(nèi)。當(dāng)所述復(fù)合正極活性材料的平均粒徑在以上范圍內(nèi)時，包括所述復(fù)合正極活性材料的鋰電池可具有改善的物理性質(zhì)。如通過X-射線粉末衍射(XRD)所測量的，根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料可不呈現(xiàn)在約23度的2θ(°2θ)到約27°的2θ之間的峰。在這點(diǎn)上，所述包覆層不包括AlF3。在實(shí)施方式中，當(dāng)通過X-射線粉末衍射(XRD)分析時，所述復(fù)合正極活性材料不具有在約23度的2θ(°2θ)到約27°2θ之間的峰。如通過X-射線光電子能譜法(XPS)所測量的，所述復(fù)合正極活性材料呈現(xiàn)在約72電子伏(eV)到約75eV之間的峰和在約683eV到約688eV之間的峰。在約683eV到約688eV之間觀察到F1s峰，且在約72eV到約75eV之間觀察到Al2p峰。所述復(fù)合正極活性材料的振實(shí)密度在約0.5克/立方厘米(g/cm3)-約3g/cm3的范圍內(nèi)。當(dāng)所述復(fù)合正極活性材料的振實(shí)密度在該范圍內(nèi)時，包括所述復(fù)合正極活性材料的鋰電池可具有改善的電壓和壽命特性。形成于所述復(fù)合正極活性材料的表面上的所述包覆層可進(jìn)一步包括導(dǎo)電材料。所述導(dǎo)電材料可為選自碳質(zhì)材料、導(dǎo)電聚合物、ITO、RuO2、和ZnO的至少一種。所述碳質(zhì)材料可為選自結(jié)晶碳和無定形碳的至少一種。所述結(jié)晶碳可為石墨，例如天然石墨或人造石墨，其為非成形的、板、片、球、和/或纖維形式的。所述無定形碳可為選自軟碳(低溫焙燒碳)、硬碳、中間相瀝青碳化產(chǎn)物、燒結(jié)焦炭、石墨烯、炭黑、富勒烯煙灰、碳納米管、和碳纖維的至少一種，但不限于此，且可使用任何合適的無定形碳材料。所述碳質(zhì)材料的實(shí)例可包括選自碳納米管、富勒烯、石墨烯、和碳纖維的至少一種。此外，所述導(dǎo)電聚合物的實(shí)例可包括選自的聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯的至少一種。在下文中，將進(jìn)一步描述根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的制備復(fù)合正極活性材料的方法。制備復(fù)合正極活性材料的方法可為濕法例如共沉淀法。首先，將金屬氧化物前體、鋰復(fù)合氧化物、氟化物前體、和溶劑混合以制備混合物，和然后容許所述混合物反應(yīng)以形成反應(yīng)產(chǎn)物。將由所述反應(yīng)獲得的反應(yīng)產(chǎn)物干燥。將所述反應(yīng)產(chǎn)物在沒有首先經(jīng)歷洗滌過程的情況下干燥。當(dāng)所得物經(jīng)歷洗滌過程(例如使用水)時，含鋰化合物例如氟化鋰被從所述反應(yīng)產(chǎn)物除去，且因此可變得難以如所期望地制造包括氟化鋰的包覆層。因此，在經(jīng)反應(yīng)的混合物的干燥之前，不進(jìn)行洗滌過程。所述干燥過程在例如在約50℃-約100℃范圍內(nèi)、或在約55℃-約90℃范圍內(nèi)、或例如在約60℃-約85℃范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。經(jīng)干燥的反應(yīng)產(chǎn)物然后經(jīng)歷熱處理過程。這里，所述熱處理過程在例如在約400℃-約700℃范圍內(nèi)、或在約450℃-約700℃范圍內(nèi)、或例如在約400℃-約550℃范圍內(nèi)、或例如高于約400℃到約500℃的溫度下進(jìn)行。所述熱處理過程可在惰性氣體氣氛中例如在選自氮?dú)狻鍤夂秃獾闹辽僖环N氣體的存在下進(jìn)行。替代地，所述熱處理過程可在氧化性氣體氣氛中例如在氧氣或空氣的存在下進(jìn)行。當(dāng)所述熱處理過程的溫度在上述范圍內(nèi)，且所述熱處理過程在惰性氣體或氧化性氣體氣氛中進(jìn)行時，所述復(fù)合正極活性材料可具有優(yōu)異的容量、壽命、和倍率性能。所述金屬氧化物前體可為選自如下的至少一種：選自鋁、鉍、鋯、鎂、鉻、鎵、硅、錫、鈣、鍶、鋇、釔、鈦、鐵、鉬、鈰、鑭、和鋅的至少一種的醇鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽、氯化物、和磷酸鹽。在一些實(shí)施方式中、所述金屬氧化物前體可為選自硝酸鋁、乙酸鋁、氯化鋁、硫酸鋁、和磷酸鋁的至少一種。所述氟化物前體可為選自氟化銨、氟化氫銨、氟化銫、氟化鉀、和氟化鈉的至少一種。所述金屬氧化物前體對所述氟化物前體的摩爾比在約1:1-約1:6、或約1:1-約1:4、或例如約1:1-約1:2的范圍內(nèi)。當(dāng)所述金屬氧化物前體對所述氟化物前體的摩爾比在這些范圍內(nèi)時，所述復(fù)合正極活性材料可具有優(yōu)異的循環(huán)特性和高倍率特性。用在所述混合物中的所述溶劑的實(shí)例可包括乙醇和水。所述將金屬氧化物前體、鋰復(fù)合氧化物、氟化物前體、和溶劑混合可包括例如，首先將所述金屬氧化物前體、氟化物前體、和溶劑混合，和然后向其添加所述鋰復(fù)合氧化物。替代地，所述將金屬氧化物前體、鋰復(fù)合氧化物、氟化物前體、和溶劑混合可包括，首先將所述金屬氧化物前體、溶劑、和鋰復(fù)合氧化物混合，和然后向其添加所述氟化物前體。根據(jù)一個示例性實(shí)施方式的另一方面，正極包括所述復(fù)合正極活性材料。根據(jù)一個示例性實(shí)施方式的另一方面，鋰電池包括所述正極。所述正極是如下制備的。通過將正極活性材料、粘合劑、和溶劑混合而制備正極活性材料組合物?？蛇M(jìn)一步向所述正極活性材料組合物添加導(dǎo)電劑?？蓪⑺稣龢O活性材料組合物直接涂覆在集流體上和然后干燥以制備正極。替代地，可將所述正極活性材料組合物在單獨(dú)的載體上流延以制備膜，和然后將所述膜從所述載體分離并且層疊在集流體上以制備正極。所述正極活性材料可為根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料。除所述復(fù)合正極活性材料之外，所述正極活性材料可進(jìn)一步包括第一正極活性材料。所述第一正極活性材料可為適于用在鋰電池中的任何正極活性材料。所述第一正極活性材料的實(shí)例可包括選自鋰鈷氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物、磷酸鐵鋰、和鋰錳氧化物的至少一種，但不限于此，且可為適于用作所述第一正極活性材料的任何正極活性材料。例如，所述第一正極活性材料可為由選自下式的至少一個表示的化合物：LiaA1-bBbD2(其中，0.90≤a≤1.8和0≤b≤0.5)；LiaE1-bBbO2-cDc(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，和0≤c≤0.05)；LiE2-bBbO4-cDc(其中，0≤b≤0.5和0≤c≤0.05)；LiaNi1-b-cCobBcDα(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，和0<α≤2)；LiaNi1-b-cCobBcO2-αFα(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，和0<α＜2)；LiaNi1-b-cMnbBcDα(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，和0<α≤2)；LiaNi1-b-cMnbBcO2-αFα(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.5，0≤c≤0.05，和0<α<2)；LiaNibEcGdO2(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，和0.001≤d≤0.1)；LiaNibCocMndGeO2(其中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，0≤d≤0.5，和0.001≤e≤0.1)；LiaNiGbO2(其中，0.90≤a≤1.8和0.001≤b≤0.1)；LiaCoGbO2(其中，0.90≤a≤1.8和0.001≤b≤0.1)；LiaMnGbO2(其中，0.90≤a≤1.8和0.001≤b≤0.1)；LiaMn2GbO4(其中，0.90≤a≤1.8和0.001≤b≤0.1)；QO2；QS2；LiQS2；V2O5；LiV2O5；LiIO2；LiNiVO4；Li(3-f)J2(PO4)3(其中，0≤f≤2)；Li(3-f)Fe2(PO4)3(其中，0≤f≤2)；和LiFePO4。在上式中，A為選自Ni、Co、和Mn的至少一種；B為選自Al、Ni、Co、Mn、Cr、Fe、Mg、Sr、V、和稀土元素的至少一種；D為選自O(shè)、F、S、和P的至少一種；E為選自Co和Mn的至少一種；F為選自F、S、和P的至少一種；G為選自Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、和V的至少一種；Q為選自Ti、Mo、和Mn的至少一種；I為選自Cr、V、Fe、Sc、和Y的至少一種，且J為選自V、Cr、Mn、Co、Ni、和Cu的至少一種。所述第一正極活性材料可為例如選自由式8表示的化合物、由式9表示的化合物、和由式10表示的化合物的至少一種。式8LiaNibCocMndO2其中，在式8中，0.90≤a≤1.8，0≤b≤0.9，0≤c≤0.5，和0≤d≤0.9。式9Li2MnO3式10LiMO2其中，在式10中，M為Mn、Fe、Co、或Ni。所述導(dǎo)電劑的實(shí)例可包括選自如下的至少一種：炭黑、天然石墨、人造石墨、乙炔黑、科琴黑；碳纖維；碳納米管；銅、鎳、鋁、和/或銀的金屬粉末、金屬纖維、金屬管；和導(dǎo)電聚合物例如聚亞苯基衍生物，但不限于此，且可使用適于用作導(dǎo)電劑的任何材料。所述粘合劑的實(shí)例可包括選自如下的至少一種：偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚乙烯、聚酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素-苯乙烯-丁二烯橡膠(CMC/SBR)、和基于丁苯橡膠的聚合物。所述溶劑的實(shí)例可包括選自N-甲基吡咯烷酮、丙酮、和水的至少一種，但不限于此，且可使用適于用作溶劑的任何材料。所述復(fù)合正極活性材料、導(dǎo)電劑、粘合劑、和溶劑的量沒有限制且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有過度實(shí)驗(yàn)的情況下容易地確定。取決于所述鋰電池的用途或結(jié)構(gòu)，可省略所述導(dǎo)電劑、粘合劑、和溶劑的至少一種。負(fù)極可使用與對于正極所描述的類似的方法制備，除了使用負(fù)極活性材料代替所述正極活性材料之外。所述負(fù)極活性材料可為選自碳質(zhì)材料、硅、氧化硅、基于硅的合金、硅-碳質(zhì)材料復(fù)合物、錫、基于錫的合金、錫-碳復(fù)合物、和金屬氧化物的至少一種。所述碳質(zhì)材料可為結(jié)晶碳和無定形碳的至少一種。所述結(jié)晶碳可為石墨，例如天然石墨或人造石墨，其為非成形的、板、片、球或纖維形式的。所述無定形碳可為選自軟碳(在低溫下燒結(jié)的碳)、硬碳、中間相瀝青碳化產(chǎn)物、燒結(jié)焦炭、石墨烯、炭黑、富勒烯煙灰、碳納米管、和碳纖維的至少一種，但不限于此，且可使用任何合適的無定形碳材料。所述負(fù)極活性材料可為選自Si、SiOx(其中，0<x<2、或例如0.5<x<1.5)、Sn、SnO2、和含硅的金屬合金的至少一種。所述含硅的金屬合金中的金屬可為選自Al、Sn、Ag、Fe、Bi、Mg、Zn、In、Ge、Pb、和Ti的至少一種。所述負(fù)極活性材料可包括選自可與鋰合金化的金屬/半金屬、其合金、及其氧化物的至少一種。例如，所述可與鋰合金化的金屬/半金屬、其合金、及其氧化物可為選自如下的至少一種：Si、Sn、Al、Ge、Pb、Bi、Sb、Si-Y’合金(其中，Y’為選自堿金屬、堿土金屬、第13-16族元素、過渡金屬、和稀土元素的至少一種，且不是Si)、Sn-Y’合金(其中，Y’為選自堿金屬、堿土金屬、第13-16族元素、過渡金屬、和稀土元素的至少一種，且不是Sn)、或MnOx(其中，0<x≤2)。元素Y’的實(shí)例可包括選自Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Rf、V、Nb、Ta、Db、Cr、Mo、W、Sg、Tc、Re、Bh、Fe、Pb、Ru、Os、Hs、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、Sn、In、Ge、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、和Po的至少一種。所述可與鋰合金化的金屬/半金屬的氧化物的實(shí)例可包括選自鋰鈦氧化物、釩氧化物、鋰釩氧化物、SnO2、和SiOx(0<x<2)的至少一種。例如，所述負(fù)極活性材料可包括選自第13族元素、第14族元素、和第15族元素的至少一種元素。例如，所述負(fù)極活性材料可包括選自Si、Ge、和Sn的至少一種元素。所述負(fù)極活性材料、導(dǎo)電劑、粘合劑、和溶劑的量沒有限制且可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有過度實(shí)驗(yàn)的情況下確定。隔板設(shè)置于所述正極和所述負(fù)極之間，且所述隔板可為具有高的離子滲透性和機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜。隔板的孔徑通常在約0.01μm-約10μm的范圍內(nèi)，且其厚度通常在約5μm-約20μm的范圍內(nèi)。所述隔板可為例如基于烯烴的聚合物例如聚丙烯；或者由玻璃纖維或聚乙烯形成的片材或無紡物。當(dāng)使用固體聚合物電解質(zhì)作為電解質(zhì)時，所述固體聚合物電解質(zhì)也可用作隔板。所述基于烯烴的聚合物的實(shí)例可包括選自聚乙烯、聚丙烯、和聚偏氟乙烯的至少一種。所述隔板可為基于烯烴的聚合物的單層或者包括至少兩個基于烯烴的聚合物的層的多層，其中各層可為相同的基于烯烴的聚合物或不同的基于烯烴的聚合物。在一些實(shí)施方式中、所述隔板可為包括不同的基于烯烴的聚合物的混合多層，例如聚乙烯/聚丙烯雙層隔板、聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三層隔板、或聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層隔板。含有鋰鹽的非水電解質(zhì)包括非水電解質(zhì)和鋰鹽。所述非水電解質(zhì)的實(shí)例可包括選自非水電解質(zhì)溶劑、有機(jī)固體電解質(zhì)、和無機(jī)固體電解質(zhì)的至少一種。所述非水電解質(zhì)溶劑包括有機(jī)溶劑。所述有機(jī)溶劑可為可用作有機(jī)溶劑的任何合適的材料。所述非水電解質(zhì)溶劑的實(shí)例可包括選自碳酸亞丙酯、碳酸亞乙酯、碳酸氟代亞乙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲基異丙基酯、碳酸二異丙酯、碳酸二丁酯、芐腈、乙腈、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、γ-丁內(nèi)酯、二氧戊環(huán)、4-甲基二氧戊環(huán)、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、二氧六環(huán)、1,2-二甲氧基乙烷、環(huán)丁砜、二氯乙烷、氯苯、硝基苯、二甘醇、和二甲醚的至少一種。所述有機(jī)固體電解質(zhì)的實(shí)例可包括選自如下的至少一種：聚乙烯衍生物、聚環(huán)氧乙烷衍生物、聚環(huán)氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚-L-賴氨酸、聚酯硫化物、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、和含有離子離解基團(tuán)的聚合物。所述無機(jī)固體電解質(zhì)的實(shí)例可包括選自Li3N、LiI、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4SiO4、Li4SiO4-LiI-LiOH、和Li3PO4-Li2S-SiS2的至少一種。所述鋰鹽為容易地可溶于非水電解質(zhì)中的材料。所述鋰鹽的實(shí)例可包括選自LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(FSO2)2、LiC4F9SO3、LiAlO2、LiAlCl4、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(其中，x和y為自然數(shù))、LiCl、和LiI的至少一種。此外，為了提高所述電解質(zhì)的充電/放電特性或阻燃性，例如，所述非水電解質(zhì)可進(jìn)一步包括選自吡啶、亞磷酸三乙酯、三乙醇胺、環(huán)醚、乙二胺、n-甘醇二甲醚、六甲基磷酰胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亞胺染料、N-取代的唑烷酮、N,N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、和三氯化鋁的至少一種。在一些實(shí)施方式中，為了賦予不燃性，所述電解質(zhì)可進(jìn)一步包括含鹵素的溶劑例如四氯化碳和/或三氟乙烯。如圖3中所示，鋰電池31包括正極33、負(fù)極32、和隔板34。將正極33、負(fù)極32、和隔板34卷繞和折疊以容納在電池殼35中。然后，將有機(jī)電解質(zhì)溶液注入電池殼35中，并且將電池殼35用帽組件36密封，從而完成鋰電池31的制造。電池殼35可為圓柱、盒、或膜的形狀。鋰電池31可為鋰離子電池。電池組件可通過將隔板設(shè)置于正極和負(fù)極之間而制備?？蓪⒍鄠€電池組件以雙單元電池(bi-cell)結(jié)構(gòu)堆疊并且用電解質(zhì)溶液浸漬。將所得物置于袋中并且密封，從而完成鋰離子聚合物電池的制造。此外，可將多個電池組件堆疊以形成電池組，電池組可用在需要高的容量和高的輸出功率的任何裝置中，例如用在膝上型計(jì)算機(jī)、智能電話、或電動車(EV)中。對包含包括根據(jù)實(shí)施方式的復(fù)合正極活性材料的正極和作為對電極的鋰金屬的半單元電池進(jìn)行充電/放電測試。當(dāng)所述測試的結(jié)果作為通過電壓求微分的充電/放電容量(dQ/dV，縱軸)對相對于鋰金屬的電壓(V，橫軸)顯示時，在所述電池的充電/放電期間，所述復(fù)合正極活性材料在約2.0V-約3.0V的范圍內(nèi)具有在尖晶石結(jié)構(gòu)中的氧化還原峰。由于根據(jù)實(shí)施方式的鋰電池具有優(yōu)異的高倍率特性和壽命特性，因此所述鋰電池適合用于電動車(EV)。例如，所述鋰電池適合用于混合動力車?yán)绮咫娛交旌蟿恿﹄妱榆?PHEV)。在下文中，根據(jù)下面的實(shí)施例更詳細(xì)地描述本公開內(nèi)容。然而，本公開內(nèi)容的范圍不限于此。實(shí)施例對比例1：正極活性材料的制備將作為起始材料的硫酸鎳、硫酸鈷、和硫酸錳按化學(xué)計(jì)量混合以制備復(fù)合正極活性材料(Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99F0.01)。將硫酸鎳、硫酸鈷、和硫酸錳溶解在蒸餾水中使得水溶液具有2摩爾濃度(M)的濃度以制備前體混合物。在60℃的溫度下向所述前體混合物添加作為螯合劑的NH4OH、和作為沉淀劑的NaOH4小時以促進(jìn)共沉淀，且因此獲得(Ni,Co,Mn)(OH)2沉淀物。將沉淀物((Ni,Co,Mn)(OH)2)用蒸餾水洗滌并在80℃的溫度下干燥24小時且與碳酸鋰混合。這里，將碳酸鋰按化學(xué)計(jì)量與沉淀物((Ni,Co,Mn)(OH)2)混合以制備復(fù)合正極活性材料(Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99F0.01)。將混合物在大氣中在900℃的溫度下熱處理10小時，且因此制備式Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99F0.01(δ＝0.4)(相當(dāng)于Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O1.99F0.01)的復(fù)合正極活性材料。對比例2：復(fù)合正極活性材料的制備如下獲得具有在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料(Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O1.99F0.01)的表面上形成的氟化鋰(LiF)包覆層的正極活性材料。向20g在對比例1中制備的正極活性材料添加0.26克(g)硝酸鋰和50毫升(mL)水并使它們與其混合，向混合物添加氟化銨，并且將混合物在80℃的溫度下攪拌以進(jìn)行沉淀。將沉淀物在約120℃的溫度下干燥12小時，并將干燥的所得物在約400℃的溫度下熱處理5小時以獲得具有包括氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料。實(shí)施例1：復(fù)合正極活性材料的制備將50mL乙醇和0.26g氟化銨(NH4F)添加到0.89g硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)，并將混合物在約80℃的溫度下攪拌10分鐘以制備反應(yīng)混合物。硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)對氟化銨(NH4F)的摩爾比為約1:3。將20g在對比例1中制備的正極活性材料添加到所述反應(yīng)混合物，并將所述反應(yīng)混合物在約80℃的溫度下攪拌以進(jìn)行沉淀。將通過沉淀獲得的沉淀物在約120℃的溫度下干燥12小時，并將干燥的所得物在氮?dú)鈿夥罩性诩s400℃的溫度下熱處理5小時，以獲得具有包括氧化鋁(Al2O3)和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料。基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鋁和氟化鋰的總量為約1重量份。實(shí)施例2：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有包括氧化鋁和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：將硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)和氟化銨(NH4F)的量分別改變?yōu)?.68g和0.79g?；?00重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鋁和氟化鋰的總量為約3重量份。實(shí)施例3：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有包括氧化鋁和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：將硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)和氟化銨(NH4F)的量分別改變?yōu)?.46g和1.32g?；?00重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鋁和氟化鋰的總量為約5重量份。實(shí)施例4-6：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1-3中相同的方式制備具有包括氧化鋁和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：在空氣氣氛而不是氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行熱處理。實(shí)施例7：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有包括氧化鋁和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：將硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)和氟化銨(NH4F)的量分別改變?yōu)?.89g和0.52g。這里，基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鋁和氟化鋰的總量為約1.22重量份。硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)對氟化銨(NH4F)的摩爾比為約1:6。實(shí)施例8：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有包括氧化鋁和氟化鋰的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：將硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)和氟化銨(NH4F)的量分別改變?yōu)?.89g和0.13g，并且硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)對氟化銨(NH4F)的摩爾比為約1:1.5。這里，基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鋁和氟化鋰的總量為約0.89重量份，且硝酸鋁水合物對氟化銨的摩爾比為約1:1.5。實(shí)施例9：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有在OLO芯上的包括氧化釔(Y2O3)和氟化鋰(LiF)的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：使用0.52g硝酸釔代替0.89g硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)且硝酸釔對氟化鋰的摩爾比為1:3。在所述包覆層中，氧化釔對氟化鋰的摩爾比為1:3，且基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化釔和氟化鋰的量為約1.47重量份。實(shí)施例10：復(fù)合正極活性材料的制備以與實(shí)施例1中相同的方式制備具有在OLO芯上的包括氧化鍶和氟化鋰(LiF)的包覆層的復(fù)合正極活性材料，除了如下之外：使用0.34g硝酸鍶代替0.89g硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)且硝酸鍶對氟化鋰的摩爾比為1:2。所述包覆層中的氧化鍶對氟化鋰的摩爾比為1:2，且基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，氧化鍶和氟化鋰的總量為約0.52重量份。對比例3：硬幣半單元電池的制備將在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料粉末與乙炔黑和聚偏氟乙烯(PVDF)以90:5:5的重量比在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合以制備漿料。將所制備的漿料使用刮刀涂覆在具有15μm的厚度的鋁箔上，在120℃的溫度下真空干燥，并且使用輥壓機(jī)壓制以制備片形式的正極。將由多孔聚乙烯形成的隔板設(shè)置于所述正極和由鋰金屬形成的負(fù)極之間，并且向其注入電解質(zhì)溶液以制備硬幣半單元電池。這里，電解質(zhì)溶液是通過在以25:75的體積比包括碳酸氟代亞乙酯(FEC)和碳酸二甲酯(DMC)的溶劑中溶解1.3MLiPF6而制備的。對比例4：硬幣半單元電池的制備以與對比例3中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：使用在對比例2中制備的正極活性材料代替在對比例1中制備的正極活性材料。對比例5：復(fù)合正極活性材料的制備通過如下制備復(fù)合正極活性材料：在研磨機(jī)中干法研磨0.2g氧化鋁和0.6g氟化鋰與20g在對比例1中制備的正極活性材料。對比例6：硬幣半單元電池的制備以與對比例3中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：使用在對比例5中制備的正極活性材料代替在對比例1中制備的正極活性材料。對比例7：正極活性材料的制備將0.89g硝酸鋁與50mL乙醇混合以獲得硝酸鋁溶液。將所述硝酸鋁溶液添加到20g在對比例1中制備的正極活性材料，將混合物均勻地混合，并且向其逐滴添加氫氧化銨以制備具有形成于在對比例1中制備的正極活性材料的表面上的氧化鋁包覆層的復(fù)合正極活性材料?；?00重量份的復(fù)合正極活性材料，氧化鋁的量為約1重量份。對比例8：硬幣半單元電池的制備以與對比例3中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：使用在對比例7中制備的正極活性材料代替在對比例1中制備的正極活性材料。對比例9：正極活性材料的制備將0.26g氟化銨和50mL乙醇添加到20g在對比例1中制備的正極活性材料，并且將混合物在80℃的溫度下攪拌以進(jìn)行沉淀。將通過沉淀獲得的沉淀物在約120℃的溫度下干燥12小時，并將干燥的所得物在約400℃的溫度下熱處理5小時以獲得具有包括氟化鋰的第一包覆層的復(fù)合正極活性材料。將0.89g硝酸鋁和50ml乙醇添加到20g所述正極活性材料，并將混合物在80℃的溫度下攪拌以進(jìn)行沉淀。將通過沉淀獲得的沉淀物在約120℃的溫度下干燥12小時，并將干燥的所得物在氮?dú)鈿夥罩性诩s400℃的溫度下熱處理5小時以獲得復(fù)合正極活性材料。所述復(fù)合正極活性材料包括在對比例1中制備的正極活性材料、形成于在對比例1中制備的正極活性材料上的包括氟化鋰的第一包覆層和包括氧化鋁的第二包覆層?；?00重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，所述第一包覆層中的氟化鋰的量為約0.5重量份，且基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，所述第二包覆層中的氧化鋁的量為約0.5重量份。對比例10：硬幣半單元電池的制備以與對比例3中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：使用在對比例9中制備的正極活性材料代替在對比例1中制備的正極活性材料。對比例11：正極活性材料的制備將50ml乙醇和0.26g氟化銨(NH4F)添加到0.89g硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)，并且將混合物在70℃的溫度下攪拌10分鐘。硝酸鋁水合物(Al(NO3)3·9H2O)對氟化銨(NH4F)的摩爾比為1:3。將20g在對比例1中制備的正極活性材料Li1.4Ni0.65Co0.1Mn0.25O1.99+δF0.01(δ＝0.4)(相當(dāng)于Li1.167Ni0.542Co0.083Mn0.208O1.99F0.01)添加到反應(yīng)混合物，并且將其在80℃的溫度下攪拌以進(jìn)行沉淀。將通過沉淀獲得的沉淀物用蒸餾水洗滌，并將所得物過濾。將過濾的所得物在110℃的溫度下干燥12小時，并且將干燥的所得物在氮?dú)鈿夥罩性诩s400℃的溫度下熱處理5小時以獲得具有包括AlF3的包覆層的復(fù)合正極活性材料。這里，基于100重量份的復(fù)合正極活性材料的總重量，AlF3的量為約1重量份。對比例12：硬幣半單元電池的制備以與對比例3中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：使用在對比例11中制備的正極活性材料代替在對比例1中制備的正極活性材料。實(shí)施例12-21以與對比例1中相同的方式制備硬幣半單元電池，除了如下之外：分別使用在實(shí)施例1-10中制備的復(fù)合正極活性材料代替在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料。評價實(shí)施例1：電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)分析通過進(jìn)行ICP-AES分析來測量在實(shí)施例1-6以及對比例1和11中制備的復(fù)合正極活性材料的摻雜量。分析的結(jié)果顯示于表1和2中。所述ICP-AES分析是通過使用可得自Shimadzu的ICPS-8100進(jìn)行的。表1表2如表1和2中所示，由在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料的ICP-AES分析結(jié)果，可看出，在形成包覆層的過程期間不存在鋰損失。此外，如表2中所示，在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料顯示如下的結(jié)果：保持幾乎相同的鋰、錳、鈷、和鎳的摩爾比。相反，當(dāng)以與在對比例11中使用的相同的方式進(jìn)行洗滌時，鋰損失可發(fā)生，且因此難以獲得具有期望的組成的復(fù)合正極活性材料。評價實(shí)施例2：X-射線衍射(XRD)對在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行使用CuKα輻射的X-射線粉末衍射(XRD)分析。所述XRD分析是使用利用CuKα輻射(1.540598埃)的RigakuRINT2200HF+衍射儀進(jìn)行的。對在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的XRD分析的結(jié)果示于圖4A中。此外，對在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行的小角XRD分析的結(jié)果示于圖4B和4C中。參照圖4A，在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料未顯示除對應(yīng)于氧化鋁和氟化鋰的峰之外的峰，且因此可證實(shí)，盡管增加包覆層的量，但是可不發(fā)生復(fù)合正極活性材料的顯著的結(jié)構(gòu)變化。參照圖4B，與在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料不同，在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料在其中衍射角2θ為約12°的區(qū)域處顯示弱的氟化鋰(LiF)的峰。此外，如圖4C中所示，與在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料不同，在實(shí)施例1中制備的復(fù)合正極活性材料在其中衍射角2θ在約36.8°到約37°之間的區(qū)域處顯示LiF的峰。評價實(shí)施例3：充電/放電特性(初始特性)將在實(shí)施例12-19以及對比例3和10中制備的硬幣半單元電池以0.1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V，然后以0.1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V。從第2次充電/放電循環(huán)起，將所述單元電池各自以0.5C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC0.5C)，和然后以0.2C/1C/2C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V，0.2C/1C/2C)。根據(jù)方程1計(jì)算初始充電/放電效率。方程1初始充電/放電效率＝{(第1次循環(huán)放電容量)/(第1次循環(huán)充電容量)}×100％通過使用充電/放電計(jì)(TOYO-3100，可得自TOYO)評價第1次循環(huán)的充電/放電特性，且評價結(jié)果示于表3中。表3如表3中所示，在實(shí)施例12-19中制備的硬幣半單元電池顯示改善的初始充電/放電特性，因?yàn)樗鼈兊某跏汲潆?放電效率與在對比例3和10中制備的硬幣半單元電池的那些相比是優(yōu)異的。此外，可看出，隨著在復(fù)合正極活性材料中的增加的氧化鋁和氟化鋰的量，單元電池的容量提高，因?yàn)樵贠LO和包覆層之間的尖晶石相增加。評價實(shí)施例4：充電/放電特性(容量保持率和倍率性能)1)實(shí)施例12-21以及對比例3和10將在實(shí)施例12-21以及對比例3和10中制備的硬幣半單元電池以0.1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V，并且以0.1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V。從第2次充電/放電循環(huán)起，將所述單元電池各自以0.5C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC0.5C)，和然后以0.2C/0.3C/1C/2C/3C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V，0.2C/0.3C/1C/2C/3C)。通過如下的50次循環(huán)進(jìn)行循環(huán)評價：以1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC1C)并且以1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V1C)。使用方程2和3計(jì)算容量保持率和倍率性能。此外，容量保持率和倍率性能示于表4中。方程2容量保持率[％]＝[第50次循環(huán)放電容量/第1次循環(huán)放電容量]×100％方程3倍率性能＝{(2C或3C放電容量)/(0.2C或0.3C放電容量)}×100％容量保持率和倍率性能示于表4中。表4參照表4，可看出，在實(shí)施例12-21中制備的硬幣半單元電池顯示與在對比例3中制備的硬幣半單元電池的倍率性能和容量保持率相同或比其高的倍率性能和容量保持率。在對比例10中制備的硬幣半單元電池顯示良好的對于容量保持率的結(jié)果，如表4中所示，但顯示與在實(shí)施例12-21中制備的硬幣半單元電池的倍率性能相比惡化的倍率性能。2)實(shí)施例12以及對比例3、4、和8將在實(shí)施例12以及對比例3、4、和8中制備的硬幣半單元電池以0.1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V，并且以0.1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V。從第2次充電/放電循環(huán)起，將所述單元電池各自以0.5C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC0.5C)，和然后以0.2C/1C/2C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V，0.2C/1C/2C)。通過如下進(jìn)行循環(huán)：以1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC1C)并且以1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V1C)。將充電/放電循環(huán)重復(fù)50次。使用方程2計(jì)算容量保持率。此外，容量保持率示于表5中。方程2容量保持率[％]＝[第50次循環(huán)放電容量/第1次循環(huán)放電容量]×100％容量保持率的結(jié)果示于表5中。表5容量保持率(％)實(shí)施例1291.5對比例389.1對比例478對比例873如表5中所示，與在對比例3、4、和8中制備的硬幣半單元電池相比，在實(shí)施例12中制備的硬幣半單元電池顯示改善的容量保持率。評價實(shí)施例5：掃描電子顯微鏡(SEM)分析使用掃描電子顯微鏡(SEM)分析來評價在實(shí)施例1、2、4、和5中制備的復(fù)合正極活性材料，并且結(jié)果示于圖6-9中。所述SEM分析是使用SEM分析儀器S-5500(可得自Hitachi)進(jìn)行的。參照圖6-9，可看出，在實(shí)施例1、2、4、和5中制備的復(fù)合正極活性材料的表面上形成連續(xù)的包覆層。評價實(shí)施例6：X-射線光電子能譜法(XPS)使用Quantum2000(可得自PhysicalElectronics)對在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料進(jìn)行XPS分析。XPS分析結(jié)果示于圖5A-5J中。在實(shí)施例1-3中制備的復(fù)合正極活性材料在氮?dú)鈿夥罩袩崽幚?，而在?shí)施例4-6中制備的復(fù)合正極活性材料在空氣氣氛中熱處理。在實(shí)施例1-3的XPS分析結(jié)果和實(shí)施例4-6的XPS分析結(jié)果的比較中，可看出，即使在改變熱處理氣氛時，也幾乎不存在包覆層的組成的變化。還可看出，在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料的包覆層含有氧化鋁和氟化鋰。考慮到圖5D的F1s峰(在683eV到688eV之間的結(jié)合能)和圖5G的Al2p峰(在72eV到75eV之間的結(jié)合能)，可看出，包覆層由氟化鋰和氧化鋁形成。評價實(shí)施例7：剩余的鋰測量在實(shí)施例4中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料中的剩余的LiOH和Li2CO3的量并且由其計(jì)算剩余的鋰的總量。測量的結(jié)果示于表6中。表6在表6中，剩余的鋰的總量為氫氧化鋰的量與碳酸鋰的量之和。如表6中所示，可看出，與在對比例1中制備的復(fù)合正極活性材料相比，在實(shí)施例4中制備的復(fù)合正極活性材料具有減少的剩余的鋰的量。在這點(diǎn)上，當(dāng)剩余的鋰的量減少時，可解決在常規(guī)的復(fù)合正極活性材料中由于高的剩余的鋰的量而發(fā)生的正極漿料的不穩(wěn)定性、以及在采用復(fù)合正極活性材料之后發(fā)生的在電池中產(chǎn)生氣體的問題。評價實(shí)施例8：電導(dǎo)率評價在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料的電導(dǎo)率。所述電導(dǎo)率是使用交流電阻抗方法測量的。在于約1赫茲(Hz)-約1兆赫茲(MHz)的頻率范圍內(nèi)向在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料和在對比例1中制備的正極活性材料施加10毫伏(mV)的電壓偏壓的同時測量其電阻。結(jié)果示于表7中。表7電導(dǎo)率(S/cm)實(shí)施例11.46×10-8實(shí)施例21.24×10-6實(shí)施例34.1×10-6實(shí)施例41.21×10-8實(shí)施例51.08×10-6實(shí)施例63.51×10-6對比例12.07×10-9參照表7，與在對比例1中制備的正極活性材料相比，在實(shí)施例1-6中制備的復(fù)合正極活性材料的電導(dǎo)率改善。不受理論限制，認(rèn)為這是由于Li2MnO3相的減少或高倍率特性的改善導(dǎo)致的。評價實(shí)施例9：透射電子顯微鏡法(TEM)對實(shí)施例1的復(fù)合正極活性材料和對比例1的正極活性材料進(jìn)行高分辨率掃描透射電子顯微鏡法(HRSTEM)分析。所述HRSTEM分析是使用可得自FEI的Titancubed60-300作為分析儀器進(jìn)行的。對實(shí)施例1的復(fù)合正極活性材料進(jìn)行的HRSTEM分析的結(jié)果示于圖10A-10D中。圖10B為圖10A中的方塊區(qū)域的放大圖。此外，對于對比例1的正極活性材料進(jìn)行的HRSTEM分析的結(jié)果示于圖10E中。如圖10A和10B中所示，可看出，實(shí)施例1的復(fù)合正極活性材料中的氧(O)相對于鋰分布朝著外面分布。在這點(diǎn)上，可看出，氧化鋁存在于含鋰顆粒的外部上。如圖10C中所示，在所述顆粒的表面上觀察到具有立方結(jié)構(gòu)的晶粒，且可證實(shí)，隨著表面結(jié)構(gòu)根據(jù)包覆層的形成而改變，觀察到尖晶石相(區(qū)域A)。相反，如圖10E中所示，在對比例1的正極活性材料中清楚地觀察到具有過渡金屬的原子位置，但是未觀察到其它相。評價實(shí)施例10：透射電子顯微鏡法(TEM)/能量色散光譜儀(EDS)面掃描分析對在實(shí)施例1中制備的正極活性材料進(jìn)行TEM/EDS面掃描分析，且分析的結(jié)果示于圖11A-11H中。參照所述TEM/EDS面掃描的結(jié)果，可看出，鋁分布于含有鈷的鋰復(fù)合氧化物的表面上，且因此證實(shí)含有氧化鋁(Al2O3)的包覆層的存在。參照圖5A-5J的XPS分析的結(jié)果、以及圖11A-11H、特別是圖11H的EDS分析的結(jié)果，可看出，在實(shí)施例1中制備的正極活性材料具有含有氟化鋰和氧化鋁的包覆層。評價實(shí)施例11：充電/放電特性(放電電壓降)1)實(shí)施例12-14和對比例3將在實(shí)施例12-14和對比例3中制備的硬幣半單元電池以0.1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V，并且以0.1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V。從第2次充電/放電循環(huán)起，將單元電池各自以0.5C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC0.5C)，然后以0.2C/1C/2C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V，0.2C/1C/2C)。所述循環(huán)通過如下進(jìn)行：以1C的恒定電流充電直至所述單元電池各自的電壓為4.5V(4.5VCC1C)并且以1C的恒定電流放電直至所述單元電池各自的電壓為2.0V(2.0V1C)。將充電/放電循環(huán)重復(fù)50次。通過使用方程4計(jì)算電壓衰減，且結(jié)果示于表8中。方程4放電電壓降[mV]＝[在第50次循環(huán)之后的平均放電電壓-在第1次循環(huán)之后的平均放電電壓]表8如表8中所示，當(dāng)作為在鋰復(fù)合氧化物的表面上形成包覆層的材料的氧化鋁和氟化鋰的量增加時，硬幣半單元電池的電壓降得以抑制。根據(jù)一個或多個示例性實(shí)施方式，電解質(zhì)和正極之間的副反應(yīng)得以抑制且在鋰電池的高電壓充電期間在復(fù)合正極活性材料中幾乎不發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，且因此所述復(fù)合正極活性材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高。當(dāng)使用包括所述復(fù)合正極活性材料的正極時，鋰電池可具有改善的循環(huán)特性和倍率性能。應(yīng)理解，本文中描述的示例性實(shí)施方式應(yīng)僅在描述的意義上考慮且不用于限制的目的。各示例性實(shí)施方式中的特征或方面的描述應(yīng)典型地被認(rèn)為可用于其它示例性實(shí)施方式中的其它類似特征或方面。盡管已經(jīng)參照附圖描述了一個或多個示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離如由所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)方面的多種變化。當(dāng)前第1頁1 2 3