[发明专利]高电压锂离子电池正极材料及包含该材料的锂离子电池

权利要求书

1.一种高电压锂离子电池正极材料，其特征在于，所述正极材料包括材料A和材料B：

所述材料A具有核壳结构，其核层材料为一次颗粒组成的钴酸锂颗粒，其中值粒径D₅₀为15-25μm；其壳层材料的结构式为Li_xNi_yMn_zPO₄，其中0.9≤x≤1.1，0＜z≤y<1，且y+z=1；

所述材料B具有核壳结构，其核层材料为二次颗粒组成的钴酸锂颗粒，其中值粒径D₅₀为3-9μm；其壳层材料的结构式为Li_wAl_pZr_qO₂，其中0<w≤1，0<p<1，0<q<1，p/q＞2；

所述材料A与所述材料B的质量比为（0.1-10）：1。

2.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述材料A与所述材料B的质量比为（1-9）：1。

3.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述材料A与所述材料B的质量比为（0.1-0.9）：1。

4.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述材料A的核层材料和所述材料B的核层材料的结构式均为Li_1+aCo_1-bM_bO₂，其中-0.05≤a<0.1，0<b<0.1，M为Al、Zr、Mg、Ti、Sr和La的至少一种元素。

5.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述结构式为Li_xNi_yMn_zPO₄的壳层材料占所述材料A的质量百分比为0.1-10wt％，所述结构式为Li_wAl_pZr_qO₂的壳层材料占所述材料B的质量百分比为0.1-10wt％。

6.根据权利要求5所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述结构式为Li_xNi_yMn_zPO₄的壳层材料占所述材料A的质量百分比为0.1-3wt％，所述结构式为Li_wAl_pZr_qO₂的壳层材料占所述材料B的质量百分比为0.1-3wt％。

7.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述材料A的壳层材料的厚度为5-1000nm，所述材料B的壳层材料的厚度为5-1000nm。

8.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述材料A的壳层材料的结构式为LiNi_0.6Mn_0.4PO₄，所述材料B的壳层材料的结构式为Li_0.7Al_0.9Zr_0.15O₂。

9.根据权利要求1所述的高电压锂离子电池正极材料，其特征在于：所述结构式为Li_xNi_yMn_zPO₄的壳层材料外还包覆有占所述材料A总质量的0.1-3wt%的结构式为Li_wAl_pZr_qO₂的壳层材料，其中0<w≤1，0<p<1，0<q<1，p/q＞2。

10.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、间隔于所述正极片和所述负极片之间的隔膜，以及电解液，所述正极片包括正极集流体和分布在所述正极集流体上的正极材料层，所述正极材料层包括正极材料、粘接剂和导电剂，其特征在于：所述正极材料为权利要求1至9任一项所述的高电压锂离子电池正极材料，所述电池的充电截止电压为4.4-4.7V vs (Li⁺/Li)。