[发明专利]一种正极材料及其制备方法以及使用该正极材料的电池

权利要求书

1.一种锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的前驱体，其特征在于：所述 前驱体为Ni_a1Mn_b1Co_c1(OH)_2-YF_Y，其中0.1≤a1≤0.45，0.1≤b1≤0.45， 0.1≤c1≤0.45，且a1+b1+c1＝1；0.001≤Y≤0.2；

所述前驱体是通过如下步骤制得：将镍盐、钴盐、锰盐的混合溶 液和含氟离子的沉淀剂溶液加入到反应釜中反应沉淀，待反应完毕 后，将沉淀生成产物洗涤、干燥。

2.根据权利要求1所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的前驱体， 其特征在于：所述Ni_a1Mn_b1Co_c1(OH)_2-YF_Y的振实密度为1.5-2.2g/cm³。

3.一种锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法，其包括：

(1)将镍盐、钴盐、锰盐的混合溶液和含氟离子的沉淀剂溶液 加入到反应釜中反应沉淀，待反应完毕后，将沉淀生成产物洗涤、干 燥；制成前驱体；

所述混合溶液中镍∶锰∶钴的摩尔比为k∶m∶n，其中0.1≤k≤0.45， 0.1≤m≤0.45，0.1≤n≤0.45，且k+m+n＝1；

(2)将所述前驱体和含锂化合物以物质的量1∶1～1.1的比例 混合，在含氧环境气氛中高温烧结。

4.根据权利要求3所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法， 其特征在于：所述含氟离子的沉淀剂溶液为可溶性氟化物、碱金属氢 氧化物、以及氨水和/或铵盐的混合液，其pH值为9-14。

5.根据权利要求3所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法， 其特征在于：所述含氟离子的沉淀剂溶液中氟离子的浓度为 0.01-0.6mol/L。

6.根据权利要求4所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法， 其特征在于：所述可溶性氟化物选自氟化钠、氟化钾、氟化锂中一种 或几种。

7.根据权利要求3所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法， 其特征在于：所述步骤(2)中的混合还包括加入分散剂进行混合。

8.根据权利要求3所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的制备方法， 其特征在于：还包括将烧结产物经研磨、筛分。

9.根据权利要求3所述的制备方法制备的锂-镍-锰-钴-氟复合氧 化物，其特征在于：其通式为LiNi_aMn_bCo_cO_2-XF_X，其中0.1≤a≤0.45， 0.1≤b≤0.45，0.1≤c≤0.45，且a+b+c＝1；0.001≤X≤0.2；所述锂- 镍-锰-钴-氟复合氧化物具有R-3m菱形体层状结构；在使用Cu-Kα射 线的X射线衍射中，R值为0.35-0.42；其中所述R值为XRD图谱中 006面峰强和012面峰强之和，除以101面峰强的值。

10.根据权利要求9所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物，其特征 在于：所述锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的振实密度为2.2-2.9g/cm³。

11.根据权利要求9所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物，其特征 在于：所述锂-镍-锰-钴-氟复合氧化物的D₅₀为6-15μm。

12.一种锂离子二次电池，其包括：电池壳、极芯和电解液，所 述极芯和电解液密封容纳在电池壳内，所述极芯包括正极、负极和位 于正极与负极之间的隔膜，所述正极包括集流体和负载在集流体上的 正极材料，所述负极包括集流体和负载在集流体上的负极材料，所述 正极材料包括权利要求9-11任意一项所述的锂-镍-锰-钴-氟复合氧 化物。