[发明专利]用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法

权利要求书

1.用于锂二次电池的正极活性材料，包括：

核，其包括能够可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物；和

附着至所述核的表面且由化学式1表示的化合物：

[化学式1]

Li_1+xM(I)_xM(II)_2-xSi_yP_3-yO₁₂

其中M(I)和M(II)选自Al、Zr、Hf、Ti、Ge、Sn、Cr、Nb、Ga、Fe、Sc、In、Y、La、Lu、和Mg，且0＜x≤0.7，0≤y≤1。

2.权利要求1的正极活性材料，其中所述M(I)为Al和所述M(II)为Ti。

3.权利要求1的正极活性材料，其中所述由化学式1表示的化合物作为层和/或离散颗粒附着至所述核。

4.权利要求1的正极活性材料，其中所述由化学式1表示的化合物为Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃。

5.权利要求1的正极活性材料，其中所述核占所述正极活性材料的96重量％～98.5重量％的量，且所述由化学式1表示的化合物占所述正极活性材料的1.5重量％～4重量％的量。

6.权利要求1的正极活性材料，其中所述核包括锂和选自钴、锰、镍、及其组合的金属的至少一种复合氧化物。

7.制造用于锂二次电池的正极活性材料的方法，包括：

将Li源、M(I)源、M(II)源和磷酸盐源混合以制备混合物；

加热所述混合物以制备由化学式1表示的化合物：

[化学式1]

Li_1+xM(I)_xM(II)_2-xSi_yP_3-yO₁₂

其中M(I)和M(II)选自Al、Zr、Hf、Ti、Ge、Sn、Cr、Nb、Ga、Fe、Sc、In、Y、La、Lu、和Mg，且0＜x≤0.7，0≤y≤1；

将包括可逆地嵌入和脱嵌锂离子的材料的核添加到所述由化学式1表示的化合物中；和

将所述核和所述由化学式1表示的化合物混合。

8.权利要求7的方法，其中所述加热所述混合物包括：

在第一加热步骤中加热所述混合物以形成由以上化学式1表示的化合物；

将在所述第一加热步骤中得到的所述化合物粉碎；和

在第二加热步骤中加热所述经粉碎的化合物以结晶，

其中所述第一加热步骤在比所述第二加热步骤低的温度下进行。

9.权利要求8的方法，其中所述M(I)为Al和所述M(II)为Ti。

10.权利要求8的方法，其中所述由化学式1表示的化合物为Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃。

11.权利要求8的方法，其中所述核包括锂和选自钴、锰、镍、及其组合的金属的复合氧化物。

12.权利要求7的方法，其中所述由化学式1表示的化合物作为层和/或离散颗粒附着至所述核。

13.权利要求7的方法，其中所述核占所述正极活性材料的96重量％～98.5重量％的量，且所述由化学式1表示的化合物占所述正极活性材料的1.5重量％～4重量％的量。

14.用于锂二次电池的正极，其包括权利要求1-6任一项的正极活性材料或根据权利要求7-13任一项的方法制备的正极活性材料、导电材料和粘结剂。

15.包括权利要求14的正极的锂二次电池。

16.权利要求15的锂二次电池，其配置成在4.3V或更高的充电截止电压下工作。