[发明专利]锂二次电池正极活性材料及包括该材料的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池正极活性材料，其包括：

掺杂有Zr及Al的镍基锂金属氧化物颗粒；以及

位于所述镍基锂金属氧化物颗粒表面上的涂层，

其中，所述镍基锂金属氧化物颗粒包括核部和壳部，所述壳部围绕所述核部，并形成从所述壳部与所述核部的边界面越往外围方向镍的浓度逐渐降低的浓度梯度，

所述涂层包括稀土元素的羟基氧化物。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述稀土元素为铈(Ce)、镧(La)中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述镍基锂金属氧化物颗粒的初级颗粒呈纵横比大于1的杆状。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

包括所述核部及壳部的镍基锂金属氧化物颗粒具有由以下化学式4表示的平均成分，

[化学式4]

Li_m4[Ni_{1-w4-x4-y4-z4}Co_w4M1_x4M2_y4M3_z4]_n4O_2-p4X_p4

在所述化学式4中，

M1为选自Mn、Mg、Sn、Ca、Ge及Ga中的任何一种元素，

M2为Zr，

M3为Al，

X为选自F、N及P中的任何一种元素，

w4、x4、y4、z4及p4分别为0w4≤0.2、0x4≤0.2、0y4≤0.006、0z4≤0.006、0w4+x4+y4+z4≤0.4、0≤p4≤0.1,

m4为0.95≤m4≤1.1，n4为0.95≤n4≤1.1。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述镍基锂金属氧化物颗粒中Zr的掺杂量为2,000ppm至5,000ppm。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述镍基锂金属氧化物颗粒中Al的掺杂量为100ppm至1,500ppm。

7.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述镍基锂金属氧化物颗粒中Zr:Al的摩尔比为15:1至0.4:1。

8.根据权利要求1所述的锂二次电池正极活性材料，其中，

所述镍基锂金属氧化物颗粒的核部成分在整个区域由以下化学式5表示，

[化学式5]

Li_m5[Ni_{1-w5-x5-y5-z5}Co_w5M1_x5M2_y5M3_z5]_n5O_2-p5X_p5

在所述化学式5中，

M1为选自Mn、Mg、Sn、Ca、Ge及Ga中的任何一种元素，

M2为Zr，M3为Al，

X为选自F、N及P中的任何一种元素，

w5、x5、y5、z5及p5分别为0≤w5≤0.1、0≤x5≤0.1、0y5≤0.005、0z5≤0.006、0≤w5+x5+y5+z5≤0.2、0≤p5≤0.1,

m5为0.95≤m5≤1.1、n5为0.95≤n5≤1.1。