[发明专利]二次电池用正极活性材料、其制备方法以及包含其的二次电池

权利要求书

1.一种二次电池用正极活性材料，包含：

核；

壳，所述壳以包围所述核的方式设置；以及

缓冲层，所述缓冲层位于所述核与所述壳之间，并包括连接所述核与所述壳的三维网络结构和孔，

其中所述核、所述壳和所述缓冲层中的三维网络结构各自独立包含锂复合金属氧化物，以及

所述正极活性材料具有0.2m²/g～0.5m²/g的BET比表面积、30体积％以下的孔隙率和8μm～15μm的平均粒径D₅₀。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述锂复合金属氧化物包含下式1的化合物：

[式1]Li_aNi_1-x-yCo_xM1_yM3_zM2_wO₂

式1中，M1是选自如下元素中的至少任意一种：Al和Mn，

M2是选自如下元素中的任意一种或两种以上的元素：Zr、Ti、Mg、Ta和Nb，以及

M3是选自如下元素中的任意一种或两种以上的元素：W、Mo和Cr，

1.0≤a≤1.5，0x≤0.5，0y≤0.5，0.0005≤z≤0.03，0≤w≤0.02且0x+y≤0.7。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述镍、M1及钴中的至少任意一种金属元素在所述核、所述壳以及整个活性材料粒子的任意一个区域中显示连续变化的浓度梯度。

4.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述核中包含的镍的含量多于所述壳中包含的镍的含量。

5.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述核中包含的钴的含量小于所述壳中包含的钴的含量。

6.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述核中包含的M1的含量小于所述壳中包含的M1的含量。

7.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中在整个活性材料粒子中所述镍、钴和M1各自独立地显示连续变化的浓度梯度，

所述镍的浓度在从所述活性材料粒子的中心到表面的方向上以连续的浓度梯度降低，且

所述钴和M1的浓度在从所述活性材料粒子的中心到表面的方向上各自独立地以连续的浓度梯度增加。

8.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述M1是锰(Mn)。

9.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述正极活性材料以通过聚集两个以上一次晶体粒子而形成的二次晶体粒子的方式形成，且包含具有60nm～200nm的平均晶体粒度的多晶锂复合金属氧化物。

10.根据权利要求2所述的正极活性材料，其中所述正极活性材料包含在晶体中具有0.2％～3.0％的镍无序性的锂复合金属氧化物。

11.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述核是通过使一次粒子聚集而形成的二次粒子。

12.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述壳包含具有如下晶体取向的锂复合金属氧化物粒子，其中粒子在从所述正极活性材料的中心到表面的方向上径向生长。

13.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述壳具有由下面的方程式1确定的0.2以上且小于1的壳面积：

[方程式1]壳面积＝(正极活性材料的半径-核半径-缓冲层的厚度)/正极活性材料的半径。