[發(fā)明專利]鋰離子二次電池及其正極活性材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110440304.6
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102569775B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳小波;袁慶豐;趙豐剛
• 申請（專利權）人: 東莞新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司44202
• 代理人: 王基才

1.一種鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：為三層結構，分別是位于中心的基體、包覆于基體上的共晶格層和包覆于共晶格層上的包覆層，所述基體為含鋰金屬氧化物，共晶格層為基體材料經(jīng)過渡金屬摻雜的鋰金屬氧化物，包覆層的材料為金屬氧化物ZO_i、磷酸鹽Z(PO₄)_j或氟化物ZF_k。

2.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述基體的含鋰金屬氧化物的結構通式為Li_xMO_y，共晶格層的結構通式為Li_xM_1-aN_aO_y，其中，M為Ni、Co、Mn三種元素中的一種或幾種，N為Al、Mg、Zr、B、Cr、Ti中的一種或幾種，且0.96≤x≤1.3，1.98≤y≤2.02，0＜a≤0.1，Z為Li、Al、B、Ba、Ca、Cr、Cu、Mg、P、Sn、Sr、Ti、V、Zr中的一種或幾種。

3.根據(jù)權利要求2所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述結構通式中的x、a的優(yōu)選取值范圍分別為0.96≤x≤1.2和0.002≤a≤0.06。

4.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述共晶格層物質(zhì)與基體物質(zhì)共晶格，兩層中均含有Ni元素，且Ni元素在共晶格層中的百分比含量小于Ni元素在基體中的百分比含量。

5.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述包覆層材料為Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、AlPO₄、Li₃PO₄、LiF、MgO、AlF₃中的一種或幾種。

6.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述共晶格層的厚度為10～200nm。

7.根據(jù)權利要求6所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述基體的厚度與共晶格層的厚度比為150∶1～1000∶1。

8.根據(jù)權利要求6所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述包覆層的厚度為50～300nm。

9.根據(jù)權利要求6所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述包覆層的厚度與基體的厚度比為50∶1～500∶1。

10.根據(jù)權利要求1所述的鋰離子二次電池正極活性材料，其特征在于：所述正極活性材料的BET為0.1～10m²/g，振實密度為1.5～3.0g/cm³。

11.一種鋰離子二次電池，包括正極極片、負極極片、間隔于正極極片和負極極片之間的隔離膜，以及非水電解液，其特征在于：所述正極極片由權利要求1至10中任一項所述的正極活性物質(zhì)與粘結劑、導電碳粉均勻混合后涂在鋁箔上制成，電池的充電截止電壓高于4.1V。