[发明专利]正极活性材料、正极极片及锂离子二次电池

权利要求书

1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括锂镍钴锰氧化物，所述锂镍钴锰氧化物中镍的摩尔含量占镍、钴及锰的总摩尔含量的50％～95％，所述锂镍钴锰氧化物具有属于空间群的层状晶体结构；

所述锂镍钴锰氧化物包括掺杂元素，所述正极活性材料在78％脱锂态时，所述掺杂元素中的每种掺杂元素具有两个以上不同的价态，且处于最高价态的所述掺杂元素的含量占所述掺杂元素总含量的40质量％～90质量％；

所述掺杂元素包括Cr、Se、Mo、Ru、Rh、Pd、Sb及Te中的一种或多种多价态元素。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料在78％脱锂态时，其中一部分所述掺杂元素的化合价为+2价、+3价及+4价中的一种或多种，另一部分所述掺杂元素的化合价为+4价、+5价、+6价、+7价及+8价中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的颗粒中任意一点的所述掺杂元素的质量浓度偏差为20％以下。

4.根据权利要求1至3任一项所述的正极活性材料，所述正极活性材料的真密度ρ_真为4.6g/cm³≤ρ_真≤4.9g/cm³。

5.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的真实掺杂浓度ω为2300μg/cm³≤ω≤50000μg/cm³。

6.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的真实掺杂浓度ω为3000μg/cm³≤ω≤40000μg/cm³。

7.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料中所述掺杂元素的质量浓度与所述正极活性材料的颗粒中所述掺杂元素的平均质量浓度的偏差ε为30％以下。

8.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料中所述掺杂元素的质量浓度与所述正极活性材料的颗粒中所述掺杂元素的平均质量浓度的偏差ε为20％以下。

9.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料在78％脱锂态时的差示扫描量热分析中，主放热峰的起始放热温度为200℃以上，主放热峰的积分面积为100J/g以下。

10.根据权利要求4所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料在78％脱锂态时的差示扫描量热分析中，主放热峰的半峰宽为30℃以下，和/或，主放热峰的最大放热温度为230℃以上。

11.根据权利要求4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颗粒粒径D_v50为5μm～20μm；和/或，

所述正极活性材料的比表面积为0.2m²/g～1.5m²/g；和/或，

所述正极活性材料的振实密度为2.3g/cm³～2.8g/cm³；和/或，

所述正极活性材料在5吨压力下的压实密度为3.1g/cm³～3.8g/cm³。

12.根据权利要求11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颗粒粒径D_v50为8μm～15μm；和/或，

所述正极活性材料的比表面积为0.3m²/g～1m²/g。

13.根据权利要求11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颗粒粒径为9μm～11μm。