[发明专利]用于改善输出的锂二次电池用正极材料和包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用正极材料，包含：

混合正极活性材料，包含由如下化学式1表示的具有层状结构的3成分体系含锂金属氧化物、和由如下化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物；以及

粒子形状和粒度相互不同的两种以上导电材料，

[化学式1]Li_1+aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，0≤a<0.5，0<x<1，0<y<0.5

[化学式2]A_xM_yM'_zXO₄

(其中，A为选自碱金属中的至少一种，M和M’为选自过渡金属元素中的至少一种，X为选自P、Si、S、As、Sb及其组合中的任一种，且x+y+z=2)。

2.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述具有层状结构的3成分体系含锂金属氧化物的化学式1具有如下条件：0≤a<0.2，0<x<0.8，0<y<0.5。

3.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述由化学式1表示的3成分体系含锂金属氧化物由如下化学式表示：Li_1+aNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(0≤a<0.2)。

4.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物由如下化学式表示：LiMPO₄(其中M为选自Fe、Co、Ni和Mn中的至少一种)。

5.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物由如下化学式表示：LiFePO₄。

6.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中相对于所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物与所述由化学式1表示的3成分体系含锂金属氧化物的混合正极活性材料的总重量，以约5重量%～约50重量%的比率包含所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物。

7.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中相对于所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物与所述由化学式1表示的3成分体系含锂金属氧化物的混合正极活性材料的总重量，以约10重量%～约40重量%的比率包含所述由化学式2表示的具有橄榄石结构的金属氧化物。

8.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述粒子形状和粒度相互不同的两种以上导电材料由石墨和导电碳形成。

9.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中相对于所述锂二次电池用正极材料的总重量，所述粒子形状和粒度相互不同的两种以上导电材料的含量为约0.5重量%～约15重量%。

10.如权利要求8所述的锂二次电池用正极材料，其中所述导电碳包括：碳黑如碳黑、乙炔黑、科琴黑、槽法碳黑、炉黑、灯黑、夏黑等；或具有石墨烯或石墨晶体结构的材料。

11.如权利要求1所述的锂二次电池用正极材料，其中所述混合正极活性材料还包含选自如下的至少一种含锂金属氧化物：锂锰尖晶石、以及其中将其他元素置换或掺杂到所述锂锰尖晶石中所得的氧化物。

12.如权利要求11所述的锂二次电池用正极材料，其中所述其他元素为选自如下的任一种元素或两种以上元素：Al、Mg、Mn、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W和Bi。

13.如权利要求11所述的锂二次电池用正极材料，其中基于所述混合正极活性材料的总重量，以约50重量%以下包含所述含锂金属氧化物。

14.一种二次电池用正极，包含根据权利要求1所述的锂二次电池用正极材料。

15.一种锂二次电池，包含根据权利要求14所述的二次电池用正极。

16.如权利要求15所述的锂二次电池，其中所述锂二次电池用作电池模块的单元电池，所述电池模块作为中型或大型装置的电源。

17.如权利要求16所述的锂二次电池，其中所述中型或大型装置包括：电动工具；电动车辆，包括电动车辆(EV)、混合动力车辆(HEV)和插电式混合动力车辆(PHEV)；电动双轮车辆，包括电动自行车和电动滑板车；电动高尔夫球车；电动卡车；以及电动商用车辆或者电力存储系统。