[发明专利]正极活性材料及其制备方法及电化学储能装置

权利要求书

1.一种正极活性材料，包括：

内核；以及

包覆层，包覆于所述内核的表面；

其特征在于，

所述内核选自分子式为Li_1+a[Ni_xCo_yMn_zM_bM′_c]O_2-dY_d的三元材料，其中，掺杂元素M选自Zr、Ti、Te、Sb、Ca、Si中的一种或几种，掺杂元素M′选自Mg、Zn、Al、B、Ce、Fe中的一种或几种，掺杂元素Y选自F、Cl、Br中的一种或几种，-0.1≤a≤0.2、0≤d≤0.1、0.7≤x1、0y0.3、0z0.3、0b≤0.1、0c≤0.1且x+y+z+b+c＝1，掺杂元素M、M′、Y各自在所述内核中的分布满足：从所述内核外侧到所述内核中心具有减小的质量浓度梯度；

所述包覆层物质为包覆元素M″的氧化物，且M″选自Mg、Zn、Al、B、Ce、Fe中一种或几种；

所述包覆层中的包覆元素M″与所述内核中的掺杂元素M′的质量比为1:(1～5)；

从所述正极活性材料最外侧向内核方向达到所述正极活性材料平均粒径1/5处的厚度范围内，M、M′、Y及M″的质量之和与所述正极活性材料中M、M′、Y及M″的总质量的比值大于50％。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，从所述正极活性材料最外侧向内核方向达到所述正极活性材料平均粒径1/5处的厚度范围内，M、M′、Y及M″的质量之和与所述正极活性材料中M、M′、Y及M″的总质量的比值为55％以上。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料，其特征在于，从所述正极活性材料的最外侧向内核方向达到所述正极活性材料平均粒径2/3处的厚度范围内，M、M′、Y及M″的质量之和为所述正极活性材料中M、M′、Y及M″的总质量90％以上。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，从所述正极活性材料的最外侧向内核方向达到所述正极活性材料平均粒径2/3处的厚度范围内，M、M′、Y及M″的质量之和为所述正极活性材料中M、M′、Y及M″的总质量93％以上。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述包覆层中的包覆元素M″与所述内核中的掺杂元素M′的质量比为1:(1～3)。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述包覆层中的包覆元素M″与所述内核中的掺杂元素M′相同。

7.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，以所述正极活性材料的总质量计算，

所述内核中掺杂元素M的质量浓度为100ppm～3000ppm；

所述内核中掺杂元素M′的质量浓度为100ppm～3000ppm；

所述内核中掺杂元素Y的质量浓度为0～5000ppm；

所述包覆层中包覆元素M″的质量浓度为100ppm～3000ppm。

8.根据权要求1所述的正极活性材料，其特征在于，

所述正极活性材料的平均粒径D50为8μm～20μm，所述包覆层的厚度T为0.001μm～0.5μm。

9.根据权要求8所述的正极活性材料，其特征在于，0.005≤T/D50≤0.02。

10.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料中含有杂质锂，所述杂质锂包括氢氧化锂和碳酸锂，且所述杂质锂的浓度小于等于1500ppm。