[发明专利]正极活性物质及其制备方法以及包括其的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用正极活性物质，其包括镍系锂金属氧化物颗粒，所述镍系锂金属氧化物颗粒包括：

作为镍的摩尔含量恒定区域的核部；及

壳部，围绕所述核部的外表面，并在从与所述核部的边界面至最外廓的方向上具有镍的摩尔含量逐渐减少的浓度梯度；

以及涂层，所述涂层围绕所述壳部的外表面并包括B元素，

其中，所述镍系锂金属氧化物颗粒是D50粒径为10μm至30μm的大粒径活性物质颗粒，

其中，所述镍系锂金属氧化物颗粒为多元并被分级为D50粒径为10μm以上且小于13μm的颗粒、13μm以上且小于14μm的颗粒、14μm以上且小于15μm的颗粒、15μm以上且小于16μm的颗粒、以及16μm以上且小于30μm的颗粒，

所述分级后按D50粒径的Zr和B组成均匀，

所述分级后Ni的最大组成差为1.71％，

其中所述镍系锂金属氧化物颗粒的下述式3的值为75％以上，

[式3]

R2/(R2+D2)×100％

在所述式3中，R2为所述镍系锂金属氧化物颗粒内的核部的半径，D2为所述镍系锂金属氧化物颗粒内的壳部的厚度，

所述分级后按D50粒径的平均组成由下述化学式4表示：

[化学式4]

Li_1+m[Ni_{1-w4-x4-y4-z4}Co_w4M1_x4M2_y4M3_z4]_1-mO_2-p4X_p4

在所述化学式4中，

M1、M2及M3为Zr，B，以及从包括Mn、Al、Mg、Sn、Ca、Ge、Ga、Ti、Mo、Nb及W的组中选择的一种元素，

X为从包括F、N及P的组中选择的一种元素，

w4、x4、y4、z4及p4为分别满足0w4≤0.2、0x4≤0.2、0≤y4≤0.2、0≤z4≤0.1、0w4+x4+y4+z4≤0.4、0≤p4≤0.1的值，

m为满足-0.05≤m≤0.25的值。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性物质，其中，

所述分级后按D50粒径的核部的组成在整个区域中由下述化学式5表示：

[化学式5]

Li_1+m[Ni_{1-w5-x5-y5-z5}Co_w5M1_x5M2_y5M3_z5]_1-mO_2-p5X_p5

在所述化学式5中，

M1、M2及M3分别为从包括Mn、Al、Mg、Zr、Sn、Ca、Ge、Ga、B、Ti、Mo、Nb及W的组中选择的一种元素，

X为从包括F、N及P的组中选择的一种元素，

w5、x5、y5、z5及p5为分别满足0≤w5≤0.1、0≤x5≤0.1、0≤y5≤0.1、0≤z5≤0.1、0≤w5+x5+y5+z5≤0.2、0≤p5≤0.1的值，

m为满足-0.05≤m≤0.25的值。