[发明专利]正极活性物质及利用其制备的锂离子二次电池

权利要求书

1.正极活性物质的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将球状氧化物和棒状氧化物混合得到混合氧化物，将混合氧化物放入质量分数为4％的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液中球磨混合1h，然后再加入LiMn₂O₄并球磨混合3h得浆料，将浆料加热并于170℃搅拌至干燥得复合LiMn₂O₄材料，将此复合材料在通入Ar或者N₂或者真空下于800℃烘烤24-72h，烘烤后降至室温得到正极活性物质。

2.根据权利要求1所述的一种正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述球状氧化物和棒状氧化物为氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化锌、氧化硅、氧化铜、氧化钛、氧化硼、氧化铈、氧化铌、氧化银、氧化钙、氧化镧、氧化钌或者氧化钇。

3.根据权利要求1所述的一种正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述混合氧化物中棒状氧化物的质量分数为5-95％，混合氧化物与LiMn₂O₄的质量比为1∶4-199。

4.根据权利要求1所述的一种正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述棒状氧化物的纵横比为2-10，所述球状氧化物的粒径和棒状氧化物的最长边为0.005-10μm。

5.根据权利要求1所述的一种正极活性物质的制备方法，其特征在于，所述正极活性物质的制备方法制备的正极活性物质，包括LiMn₂O₄以及包覆于LiMn₂O₄表面的氧化物包覆层；所述LiMn₂O₄的粒径D50小于等于30μm；所述氧化物包覆层由呈球状或者类球状的二次颗粒组成，二次颗粒的粒径为0.05-10μm。

6.一种采用权利要求1所述正极活性物质制备的锂离子二次电池，其特征在于：包括电池壳以及封装于电池壳内的电极组和电解液，所述电极组由正极极片、负极极片以及隔膜组成，所述正极极片包括集流体以及设置于集流体上的涂敷层，所述涂敷层包括正极活性物质和粘结剂，所述正极活性物质包括LiMn₂O₄以及包覆于LiMn₂O₄表面的氧化物包覆层，所述氧化物包覆层由呈球状或者类球状的二次颗粒组成，二次颗粒的粒径为0.05-30μm。

7.根据权利要求6所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述涂覆材料中还包括正极活性物质0.1-12％的导电剂，导电剂选自导电碳黑、VGCF、碳纳米管、镍粉、铜粉中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述粘结剂选自聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、羟甲基纤维素、丁苯橡胶中的一种或几种；粘结剂的含量为正极活性物质的0.5～15wt％。

9.根据权利要求6所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述锂离子二次电池电解液中的电解质为LiBOB、LiCF₃SO₃、Li(CF₃SO₂)₂N、LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、卤化锂或低脂肪酸碳酸锂中的一种或几种。

10.根据权利要求6所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述锂离子二次电池是圆筒形、纽扣式、方型或袋型。