[發明專利]改性正極活性材料及其制備方法以及鋰二次電池

在審

• 申請號: 201710018342.X
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN108288692A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 梁偉;汪龍;李奇峰;柳娜;李鯤;阮丁山
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

1.一種改性正極活性材料，包括：

正極活性物質，位于內核；以及

包覆層，包覆在所述正極活性物質的表面；

其特征在于，

所述包覆層為雙層結構，包括：

內層，包覆在所述正極活性物質的表面；以及

外層，包覆在所述內層的表面；

所述內層選自氧化物，通式為N_xO_y，N選自過渡金屬元素、第三主族元素中的一種或幾種，1/4≤y/x≤4；

所述外層選自具有鈣鈦礦結構的鑭鍶錳氧化合物。

2.根據權利要求1所述的改性正極活性材料，其特征在于，所述鑭鍶錳氧化合物的通式為La_1-xSr_xMnO₃，其中，0＜x≤0.33。

3.根據權利要求1所述的改性正極活性材料，其特征在于，N選自Ti、Nb、Al、Zr、Y、B中的一種或幾種，1/3≤y/x≤3。

4.根據權利要求1所述的改性正極活性材料，其特征在于，包覆層中外層的質量為內核的正極活性物質的質量為0.2％～2.5％。

5.根據權利要求1所述的改性正極活性材料，其特征在于，所述內層與外層的質量比為1:10～1:1。

6.一種改性正極活性材料的制備方法，用于制備權利要求1-5中任一項所述的改性正極活性材料，其特征在于，包括步驟：

(1)將氧化物與正極活性物質混合后燒結，得到包覆有氧化物的正極活性物質，其中，氧化物的通式為N_xO_y，N選自過渡金屬元素、第三主族元素中的一種或幾種，1/4≤y/x≤4；

(2)將包覆有氧化物的正極活性物質與具有鈣鈦礦結構的鑭鍶錳氧化合物混合燒結，使鑭鍶錳氧化合物包覆在氧化物的表面，即得到改性正極活性材料。

7.根據權利要求6所述的改性正極活性材料的制備方法，其特征在于，

在步驟(1)中，燒結溫度為400℃～900℃；

在步驟(2)中，燒結溫度為600℃～900℃。

8.根據權利要求6所述的改性正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述鑭鍶錳氧化合物的制備過程包括步驟：

將La鹽、Sr鹽、Mn鹽溶于去離子水中形成混合溶液，之后加入絡合劑進行溶膠凝膠反應得到干凝膠；

將干凝膠在300℃±30℃進行自蔓延燒結反應，然后在600℃～1000℃下燒結得到具有鈣鈦礦結構的鑭鍶錳氧化合物。

9.根據權利要求6所述的改性正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述鑭鍶錳氧化合物的制備過程包括步驟：

將La₂O₃、SrCO₃、MnO₂混合后煅燒得到具有鈣鈦礦結構的鑭鍶錳氧化合物。

10.一種鋰二次電池，其特征在于，包括根據權利要求1-5中任一項所述的改性正極活性材料。