[发明专利]锂电池正极材料、其制造方法及应用此材料的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂电池正极材料，包括：

一多孔性锂氧化物微米粒子，包括：

多个多孔性锂氧化物纳米粒子，这些多孔性锂氧化物纳米粒子内设置有一第一导电层；

一孔洞，由这些多孔性锂氧化物纳米粒子于连结后所限定而成；

一第二导电层，至少包覆于这些多孔性锂氧化物纳米粒子之一的表面并接触所述第一导电层，以于所述多孔性锂氧化物微米粒子中形成3-D导电网络；以及

一导电纤维，其连结所述第二导电层，突出于多孔性锂氧化物微米粒子的表面及/或延伸于所述孔洞之内；

且所述多孔性锂氧化物微米粒子是由下述方法而获得，包括：

提供包括锂离子前驱物、磷酸盐前驱物以及铁离子前驱物之一混合粉末，其中所述混合粉末包括多个多孔性纳米粒子；

混合所述混合粉末与水以形成一第一浆料；

造粒锻烧所述第一浆料以形成一第一类球形前驱物；

混合所述第一类球形前驱物、导电材料及水以形成一第二浆料；

造粒锻烧所述第二浆料，以形成多个多孔性锂氧化物微米粒子。

2.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物微米粒子具有介于5～20微米的平均粒径。

3.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物纳米粒子具有介于100～500纳米的平均粒径。

4.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物微米粒子具有介于0.02c.c./g～0.12c.c./g的孔隙度。

5.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物纳米粒子的结构为层状结构、尖晶石结构或橄榄石结构。

6.根据权利要求5所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物纳米粒子的结构为层状结构，而所述多孔性锂氧化物纳米粒子包括LiCo_xNi_yMn_zO₂且x+y+z＝1。 

7.根据权利要求5所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物纳米粒子的结构为尖晶石结构，而所述多孔性锂氧化物纳米粒子包括LiMn₂O₄或Li₂Ti₅O₈。

8.根据权利要求5所述的锂电池正极材料，其中所述多孔性锂氧化物纳米粒子的结构为橄榄石结构，而所述多孔性锂氧化物纳米粒子包括LiFePO₄或Li_xM_l-(d+t+q+r)D_dT_tQ_qR_r(XO₄)，其中M是择自Fe、Mn、Co、Ti、Ni或上述材料的混合物，而D是择自二价的元素Mg、Ni、Co、Zn、Cu与Ti，而T是择自三价的元素Al、Ti、Cr、Fe、Mn、Ga、Zn与V，而Q是择自四价的元素Ti、Ge、Sn与V，而R是择自五价的元素V、Nb、与Ta，而X是择自Si、S、P、V或上述材料的混合物，其中0≤x≤1、0≤d，t，q，r≤1且至少d、t、q与r之一不为零。

9.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述第二导电层包括导电有机材料或导电无机材料。

10.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述第二导电层包括金属。

11.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述第二导电层具有介于3～10纳米的厚度。

12.根据权利要求1所述的锂电池正极材料，其中所述孔洞为有序或无序的非封闭性孔洞。

13.一种锂二次电池，包括：

一正极，包括根据权利要求1所述的锂电池正极材料；

一负极；以及

一离子传导层，夹置于所述正极与该负极之间。