[發(fā)明專(zhuān)利]一種材料及其制備以及含有該材料的鋰離子正極活性物質(zhì)、正極材料、電池正極和電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410408832.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105470493B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任瑜;唐堃;王憲宏;薛嘉漁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 神華集團(tuán)有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/505
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;金迪

1.一種材料，該材料含有層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)以及包覆在該層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)表面的包覆層，其特征在于，所述包覆層為摻雜金屬氧化物的鋰硼氧化物，所述摻雜的金屬氧化物為堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物以及元素周期表第ⅢA族金屬的氧化物、第ⅣA族金屬的氧化物和第ⅥB族金屬的氧化物中的一種或多種；

以層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)，摻雜金屬氧化物的鋰硼氧化物的包覆量為0.1-2重量％，

以所述摻雜金屬氧化物的鋰硼氧化物的總重量為基準(zhǔn)，所述摻雜的金屬氧化物的摻雜量為2-15重量％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中，以層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)的重量為基準(zhǔn)，摻雜金屬氧化物的鋰硼氧化物的包覆量為0.2-1重量％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其中，以所述摻雜金屬氧化物的鋰硼氧化物的總重量為基準(zhǔn)，所述摻雜的金屬氧化物的摻雜量為5-10重量％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的材料，其中，所述摻雜的金屬氧化物為Na₂O、CaO、K₂O、Al₂O₃、Cr₂O₃和SnO₂中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的材料，其中，所述層狀 結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)為L(zhǎng)iCoO₂、LiNi_xCo_yMn_zO₂和Li₂MnO₃·LiMO₂復(fù)合材料中的一種或多種，其中，x+y+z＝1，0≤x≤1，0≤y＜1，0≤z≤1；M為Co、Ni或Mn。

6.權(quán)利要求1所述材料的制備方法，該方法包括：將具有層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)與包覆液混合，干燥并焙燒，其特征在于，所述包覆液為含有硼酸、含鋰的化合物以及，選自堿金屬的可溶性鹽、堿金屬的氫氧化物、堿土金屬的可溶性鹽、元素周期表第ⅢA族金屬的可溶性鹽、第ⅣA族金屬的可溶性鹽和第ⅥB族金屬的可溶性鹽中的至少一種以及溶劑的漿液；

以所述包覆液的總量為基準(zhǔn)，硼酸的含量為0.1-11.5重量％、含鋰的化合物的含量為0.05-9重量％、堿金屬的可溶性鹽、堿金屬的氫氧化物、堿土金屬的可溶性鹽以及元素周期表第ⅢA族金屬的可溶性鹽、第ⅣA族金屬的可溶性鹽和第ⅥB族金屬的可溶性鹽的總含量為0.01-4.5重量％，所述包覆液與具有層狀 結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)的重量比為(0.1-2.5):1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，以所述包覆液的總量為基準(zhǔn)，硼酸的含量為0.1-0.6重量％、含鋰的化合物的含量為0.1-0.8重量％、堿金屬的可溶性鹽、堿金屬的氫氧化物、堿土金屬的可溶性鹽以及元素周期表第ⅢA族金屬的可溶性鹽、第ⅣA族金屬的可溶性鹽和第ⅥB族金屬的可溶性鹽的總含量為0.02-0.4重量％，所述包覆液與具有層狀結(jié)構(gòu)的電池正極活性物質(zhì)的重量比為(0.2-1):1。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其中，堿金屬的可溶性鹽選自硝酸鉀、硝酸鈉、硫酸鈉、硫酸鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、檸檬酸鈉和檸檬酸鉀中的一種或多種，堿金屬的氫氧化物為氫氧化鉀和/或氫氧化鈉，堿土金屬的可溶性鹽選自硝酸鈣、硝酸鎂、醋酸鈣和醋酸鎂中的一種或多種，所述元素周期表第ⅢA族金屬的可溶性鹽選自硝酸鋁、硫酸鋁、醋酸鋁、檸檬酸鋁、硝酸鎵、硫酸鎵和醋酸鎵中的一種或多種，所述元素周期表第ⅣA族金屬的可溶性鹽選自錫酸鈉、硫酸亞錫和醋酸錫中的一種或多種，所述元素周期表第ⅥB族金屬的可溶性鹽選自硝酸鉻、硫酸鉻和醋酸鉻中的一種或多種。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其中，焙燒的溫度為400-600℃，焙燒的時(shí)間為2-8小時(shí)。