[发明专利]镍类正极活性物质及其制备方法和锂电池

权利要求书

1.一种用于二次锂电池的正极活性物质，包括具有表面部分和核心部分的锂镍复合氧化物材料，其中锂离子从所述锂镍复合氧化物材料的表面部分到核心部分以降低的浓度梯度分布。

2.根据权利要求1所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物由通式1表示：

通式1：Li_a[Ni_xCo_yMn_z]O₂

其中，0.8≤a≤1.2，0.5≤x≤0.6，0.2≤y≤0.3，0.2≤z≤0.3，且x+y+z＝1。

3.根据权利要求1所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述正极活性物质的表面部分包括由以下通式2表示的锂镍复合氧化物，且所述正极活性物质的核心部分包括由以下通式3表示的锂镍复合氧化物：

通式2：Li_a[Ni_xCo_yMn_z]O₂

其中，在通式2中，1.1≤a≤1.2，0.5≤x≤0.6，0.2≤y≤0.3，0.2≤z≤0.3，且x+y+z＝1；以及

通式3：Li_a[Ni_xCo_yMn_z]O₂

其中，在通式3中，0.8≤a≤0.9，0.5≤x≤0.6，0.2≤y≤0.3，0.2≤z≤0.3，且x+y+z＝1。

4.根据权利要求1所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述正极活性物质的表面部分包括由以下通式4表示的锂镍复合氧化物，且其中所述正极活性物质的核心部分包括由以下通式5表示的锂镍复合氧化物：

通式4：Li_a[Ni_xCo_yMn_z]O₂

通式5：Li_a[Ni_xCo_yMn_z]O₂

其中，在通式4中，1.1≤a≤1.2，0.5≤x≤0.6，0.2≤y≤0.3，0.2≤z≤0.3，且x+y+z＝1；以及

其中，在通式5中，a＝0，0.5≤x≤0.6，0.2≤y≤0.3，0.2≤z≤0.3，且x+y+z＝1。

5.根据权利要求2所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中，在所述锂镍复合氧化物中，所述锂镍复合氧化物表面部分的锂与镍的摩尔比是所述锂镍复合氧化物核心部分的锂与镍的摩尔比的1.02至1.8倍。

6.根据权利要求3所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物表面部分的锂与镍的摩尔比为1.83至2.4。

7.根据权利要求3所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物核心部分的锂与镍的摩尔比为1.3至1.8。

8.根据权利要求3所述的用于二次锂电池的正极活性物质，其中所述锂镍复合氧化物表面部分的锂与钴的摩尔比和锂与锰的摩尔比分别为3.6至6.0；且

其中所述锂镍复合氧化物核心部分的锂与钴的摩尔比和锂与锰的摩尔比分别为2.6至4.5。

9.一种二次锂电池，包括：

正极，所述正极包括权利要求1至8中任何一项所述的正极活性物质；

负极；和

电解液。

10.一种制造锂电池的正极活性物质的方法，所述正极活性物质包括权利要求1至8中任何一项所述的锂镍复合氧化物，所述方法包括：

将镍盐溶液、钴盐溶液和锰盐溶液混合形成混合物；

添加碱到所述混合物中形成镍复合氧化物前体；

添加含锂物质到所述镍复合氧化物前体中；

将所述镍复合氧化物前体热处理1小时或更短时间，其中锂离子从所述锂镍复合氧化物的表面部分到所述锂镍复合氧化物的核心部分以降低的浓度梯度分布。

11.根据权利要求10所述的制造锂电池的正极活性物质的方法，其中所述镍复合氧化物前体具有0.5至3.5M的浓度。