[發明專利]正極活性材料及包括其的鋰二次電池

在審

• 申請號: 202110482044.2
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113823774A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 崔文豪;崔光奭;徐晙源;尹振暻;李重漢;崔升禹;裵中浩;金杜烈
• 申請（專利權）人: 艾可普羅BM有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/485;H01M4/131;H01M10/052;C01G53/00
• 代理公司: 北京鉦霖知識產權代理有限公司 11722
• 代理人: 李英艷;玉昌峰

1.一種正極活性材料，其為包括作為小顆粒的第一鋰復合氧化物和作為大顆粒的第二鋰復合氧化物的雙模形式的正極活性材料，上述正極活性材料的特征在于，

上述第一鋰復合氧化物中的Mn濃度(α)和上述第二鋰復合氧化物中的Mn濃度(β)滿足下述式1：

[式1]

|α(摩爾％)-β(摩爾％)|≤2.0。

2.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物由下述化學式1表示：

[化學式1]

Li_wNi_1-(x+y+z)Co_xMn_yM1_zO_2+δ

(其中，M1為選自P、Sr、Ba、B、Ti、Zr、Al、W、Ce、Hf、Ta、Cr、F、Mg、Cr、V、Fe、Zn、Si、Y、Ga、Sn、Mo、Ge、Nd、Gd及Cu中的至少一種，且0.5≤w≤1.5,0≤x≤0.50,0≤y≤0.20,0≤z≤0.20,0≤δ≤0.02)。

3.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物中的至少一種具有選自Ni、Co及Mn中的一種的濃度從粒子中心部至粒子表面部逐漸增加或減少的濃度梯度。

4.根據權利要求3所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物中的至少一種的Mn濃度從粒子中心部至粒子表面部恒定。

5.根據權利要求2所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物中的至少一種的Ni、Co及Mn的濃度(摩爾％)滿足下述式2：

[式2]

Ni/(Ni+Mn+Co)≥85.0。

6.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物的平均粒徑(D₅₀)為8μm以下。

7.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第二鋰復合氧化物的平均粒徑(D₅₀)為8.5μm以上。

8.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

在上述正極活性材料中上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物的重量比為5:95至50:50。

9.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物包括一次粒子和二次粒子，上述一次粒子能夠進行鋰的嵌入和脫嵌，上述二次粒子通過將上述一次粒子凝聚而成，

上述第一鋰復合氧化物和上述第二鋰復合氧化物中的至少一種包括涂層，上述涂層覆蓋選自在上述一次粒子之間的界面和上述二次粒子的表面中的區域中的至少一部分，

上述涂層包括由下述化學式2表示的至少一種的鋰合金氧化物。

[化學式2]

Li_aM2_bO_c

(其中，M2為選自Ni、Mn、Co、Fe、Cu、Nb、Mo、Ti、Al、Cr、Zr、Zn、Na、K、Ca、Mg、Pt、Au、B、P、Eu、Sm、W、Ce、V、Ba、Ta、Sn、Hf、Ce、Gd及Nd中的至少一種，且0≤a≤10,0≤b≤8,2≤c≤13)。

10.根據權利要求9所述的正極活性材料，其特征在于，

上述涂層的厚度為0.15μm以上。

11.根據權利要求9所述的正極活性材料，其特征在于，

上述鋰合金氧化物呈現從上述二次粒子的表面部朝向上述二次粒子的中心部減少的濃度梯度。