[发明专利]用于锂二次电池的正极活性材料以及包括其的锂二次电池

权利要求书

1.一种用于锂二次电池的正极活性材料，包括：

由下式1表示的化合物的晶体形成的锂金属氧化物颗粒；和

在所述锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分上形成的由下式2表示的锂-铝-钛氧化物；

其中在所述正极活性材料的表面的飞行时间二次离子质谱分析中，检测到LiTiAl⁺峰，

其中所述锂-铝-钛氧化物通过在600℃至800℃的温度下将锂金属氧化物颗粒与粒径分别为30nm至70nm的Al₂O₃和TiO₂干混并进行氧化而形成，

其中，基于所述锂金属氧化物颗粒的重量，Al₂O₃和TiO₂的用量分别为2500ppm至3500ppm和500ppm至1500ppm，

[式1]

Li_αNi_yCo_aMn_bM’_cO_2-β

其中，在上式1中，M’是选自由Ti、Zr、Al和B所组成的组中的至少一种元素，并且α、β、y、a、b和c分别在0.7≤α≤1.1、-0.1≤β≤0.5、0.8≤y≤0.95、0.05≤a≤0.2、0.03≤b≤0.2和0.95y+a+b+c≤1.1的范围内，

[式2]

Li_γAl_vTi_wO_x

其中，在上式2中，γ、v、w和x分别在0.8γ≤1.2、0v≤1、0w≤1、0.98≤v+w≤1.02和1.5≤x≤4的范围内。

2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中所述锂金属氧化物颗粒的表面的至少一部分涂覆有所述锂-铝-钛氧化物。

3.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，在上式1中，a、b和y分别在0.8≤y≤0.88、0.09≤a≤0.1和0.03≤b≤0.1的范围内。

4.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，还包括在所述锂金属氧化物颗粒的表面上形成的Al₂O₃和LiAlO₂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，还包括在所述锂金属氧化物颗粒的表面上形成的LiTiO₂。

6.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，还包括在所述锂金属氧化物颗粒的表面上形成的含硼氧化物。

7.根据权利要求6所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中所述含硼氧化物包括选自由B₄O₁₀、AlBO₃和Li₂B₄O₇所组成的组中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中通过进一步包括ZrO₂和H₃BO₃中的至少一种来进行所述干混。

9.根据权利要求8所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中，基于所述锂金属氧化物颗粒的重量，ZrO₂和H₃BO₃的用量分别为300ppm至700ppm和300ppm至700ppm。

10.根据权利要求8所述的用于锂二次电池的正极活性材料，其中ZrO₂的粒径为70nm至130nm。