[发明专利]正极活性材料及使用其的锂电池

权利要求书

1.包括式1表示的复合锂金属氧化物的的正极活性材料：

xLi₂MO₃-yLiMeO₂-zLi_1+dM′_2-dO₄    (1)

其中：

0≤d≤0.33；

0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1并且x+y+z＝1；

M选自Mn、Ti、Zn及其组合；

Me选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr、B及其组合；以及

M′选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr、B及其组合。

2.根据权利要求1的正极活性材料，其中该Li_1+dM′_2-dO₄具有尖晶石结构。

3.根据权利要求1的正极活性材料，其中该Li₂MO₃-LiMeO₂具有层状结构。

4.根据权利要求1的正极活性材料，其中0＜x＜0.7。

5.根据权利要求1的正极活性材料，其中0.3＜y＜1。

6.根据权利要求1的正极活性材料，其中0＜z＜0.3。

7.根据权利要求1的正极活性材料，其中式1表示的锂金属氧化物由式2表示：

xLi₂MO₃-yLiMeO₂-zLi_1+dM′_2-dO₄    (2)

其中：

0＜x＜0.7，0.7＜y＜1，0＜z＜0.3并且x+y+z＝1；

0≤d≤0.33；

M和M′各为Mn；以及

Me选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr、B及其组合。

8.权利要求7的正极活性材料，其中该Li_1+dM′_2-dO₄具有尖晶石结构。

9.权利要求1的正极活性材料，其中式1表示的锂金属化合物由式3表示：

(0.6-a)Li[Li_1/3Mn_2/3]O₂-0.4LiNi_1-b-cCo_bMn_cO₂-a/2LiMn₂O₄  (3)

其中，0＜b＜0.5，0＜c＜0.5，以及0＜a＜0.6。

10.权利要求9的正极活性材料，其中该LiMn₂O₄具有尖晶石结构。

11.权利要求1的正极活性材料，其中，当该正极活性材料被包括在包括锂金属对电极的锂电池中时，在对该锂电池充电/放电时，在电压相对于充电/放电容量的图上在约2.0V～约3.0V范围内出现存在于尖晶石结构中的Mn的氧化/还原峰。

12.包括权利要求1的正极活性材料的正极。

13.权利要求12的正极材料，其中式1表示的锂金属氧化物由式2表示：

xLi₂MO₃-yLiMeO₂-zLi_1+dM′_2-dO₄    ...(2)

其中：

0＜x＜0.7，0.7＜y＜1，0＜z＜0.3并且x+y+z＝1；

0≤d≤0.33；

M和M′各为Mn；以及

Me选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Mg、Zr、B及其组合。