[发明专利]正极活性物质、其制备方法及包含其的锂二次电池

权利要求书

1.一种正极活性物质，其特征在于，

镍为60摩尔百分比以上，包含锂及添加金属，

具有第一结晶结构，上述第一结晶结构沿着c轴方向具有固有的晶格常数，

在充放电过程中，生成第二结晶结构及第三结晶结构，上述第二结晶结构具有沿着c轴方向长于上述第一结晶结构的晶格常数，上述第三结晶结构具有沿着c轴方向短于上述第一结晶结构的晶格常数，

通过上述添加金属，减少在充放电过程中生成的上述第二结晶结构及上述第三结晶结构的生成比率的变化量。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，在基于充放电次数的微分电容检测图表中，在充放电次数为100次的情况下，在4.1～4.3V的范围内，积分面积的减少量为10％以下。

3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，上述添加金属包含锆、钛、铝、钨、钼、铌、钽、铋、钌、镁、锌、镓、钒、铬、钙、锶或锡中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，

上述添加金属包含钛，

上述添加金属小于3摩尔百分比。

5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，

上述添加金属包含锆，

上述添加金属小于2摩尔百分比。

6.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，

上述添加金属包含铝，

上述添加金属小于2摩尔百分比。

7.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，上述第一结晶结构为三方晶系结晶结构。

8.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，上述添加金属在粒子内具有均匀的浓度。

9.一种正极活性物质，其特征在于，

镍为60摩尔百分比以上，包含锂及添加金属，

具有第一结晶结构，上述第一结晶结构沿着c轴方向具有固有的晶格常数，

在充放电过程中，生成第二结晶结构及第三结晶结构，上述第二结晶结构具有沿着c轴方向长于上述第一结晶结构的晶格常数，上述第三结晶结构具有沿着c轴方向短于上述第一结晶结构的晶格常数，

根据上述镍浓度及上述添加金属的浓度，控制在充放电过程中生成的上述第二结晶结构及上述第三结晶结构的生成比率的变化量，来在4.1～4.3V的范围内控制充放电容量。

10.根据权利要求9所述的正极活性物质，其特征在于，

包含凝聚多个一次粒子的二次粒子，

上述多个一次粒子沿着从上述二次粒子的中心放射的方向延伸。

11.一种锂二次电池，其特征在于，包括：

正极，包含权利要求1至10中任一项所述的正极活性物质；

负极，与上述正极隔开；以及

电解质，位于上述正极与上述负极之间。

12.一种正极活性物质的制备方法，其特征在于，包括：

制备包含镍、钴、锰或铝中的至少一种的正极活性物质前体的步骤；

混合包含添加金属的添加金属源和上述正极活性物质前体的步骤；以及

对混合的上述正极活性物质前体及上述添加金属源、锂盐进行烧制的步骤。

13.根据权利要求12所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，

上述正极活性物质前体包含镍，

镍为60摩尔百分比以上。

14.根据权利要求12所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，在对混合的上述正极活性物质前体及上述添加金属源、锂盐进行烧制之前，还包括对混合的上述正极活性物质前体及上述添加金属源、上述锂盐进行混合的步骤。

15.根据权利要求12所述的正极活性物质的制备方法，其特征在于，上述添加金属源以上述添加金属的氧化物及上述添加金属的氢氧化物形态提供。