[发明专利]正极活性材料、其制造方法和使用其的可充电锂电池

权利要求书

1.一种用于可充电锂电池的正极活性材料，所述正极活性材料包括用下面的化学式1表示的化合物，其中，

所述正极活性材料在大于或等于所述正极活性材料的居里温度的温度下具有2.4μ_B/mol或更大的有效磁矩，

化学式1

Li_aMeO₂

其中，Me为Ni_xCo_yMn_zM′_k，0.45≤x≤0.65，0.15≤y≤0.25，0.15≤z≤0.35，0.9≤a≤1.2，0≤k≤0.1，x+y+z+k＝1，且M′为Al、Mg、Ti、Zr或它们的组合。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，所述正极活性材料具有或更大的a轴晶格常数，并具有或更大的c轴晶格常数。

3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，在化学式1中，0.55≤x≤0.65，0.15≤z≤0.25。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其中，变量“y”和“z”相同。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，在化学式1中，Li与Me的摩尔比在从0.97至1.05的范围内。

6.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，在化学式1中，Li与Me的摩尔比在从0.98至1.02的范围内。

7.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，Li位中的Li原子的比例在从98％至100％的范围内。

8.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中，通过在大于等于800℃且小于900℃的温度下烧结前驱体氢氧化物和锂化合物来制备所述正极活性材料。

9.一种可充电锂电池，所述可充电锂电池包括正极、负极和电解质，其中，

所述正极包括集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层包括用下面的化学式1表示的正极活性材料，

放电之后，所述正极活性材料在大于或等于所述正极活性材料的居里温度的温度下具有2.0μ_B/mol或更大的有效磁矩，

化学式1

Li_aMeO₂

其中，在化学式1中，Me为Ni_xCo_yMn_zM′_k，0.45≤x≤0.65，0.15≤y≤0.25，0.15≤z≤0.35，0.9≤a≤1.2，0≤k≤0.1，x+y+z+k＝1，且M′为Al、Mg、Ti、Zr或它们的组合。

10.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，所述正极活性材料具有或更大的a轴晶格常数，并具有或更大的c轴晶格常数。

11.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，在化学式1中，0.55≤x≤0.65，0.15≤z≤0.25。

12.根据权利要求11所述的可充电锂电池，其中，变量“y”和“z”相同。

13.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，在化学式1中，Li与Me的摩尔比在从0.97至1.05的范围内。

14.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，在化学式1中，Li与Me的摩尔比在从0.98至1.02的范围内。

15.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，当所述电池被完全放电时，Li位中存在的Li原子的比例在从98％至100％的范围内。

16.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，通过在大于等于800℃且小于900℃的温度下烧结前驱体氢氧化物和锂化合物来制备所述正极活性材料。

17.根据权利要求9所述的可充电锂电池，其中，所述电解质包括非水有机溶剂和锂盐。