[发明专利]正极活性材料、其制备方法、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，包括本体颗粒和包覆在所述本体颗粒外表面的包覆层，所述本体颗粒包括锂镍钴锰氧化物，所述包覆层包括M¹元素的氧化物；

所述本体颗粒掺杂有M²元素和M³元素，且所述本体颗粒中任意一点的M²元素质量浓度偏差为20％以下，所述本体颗粒中的M³元素由所述本体颗粒的外表面至核心方向具有减小的浓度梯度；

所述本体颗粒中掺杂有0ppm～5000ppm含量的X元素，所述X元素包括F、Cl、Br及S中的一种或多种，所述X元素的含量为在正极活性材料中的含量；

所述本体颗粒中X元素的含量为大于0ppm时，所述X元素由所述本体颗粒外表面至核心方向具有减小的浓度梯度；

所述M¹元素及M³元素各自独立地选自Mg、Al、Ca、Ba、Ti、Zr、Zn及B中的一种或多种，所述M²元素包括Si、Ti、Cr、Mo、V、Ge、Se、Zr、Nb、Ru、Rh、Pd、Sb、Te、Ce及W中的一种或多种；

由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径1/5处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的40％至62％，且由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径2/3处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的80％至97％；

所述包覆层的厚度T与所述正极活性材料的平均颗粒粒径D之间满足：0.002≤T/D≤0.031。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述M¹元素与所述M³元素的含量比为1:1～5:1，所述M¹元素和M³元素的含量均为在正极活性材料中的以ppm计的含量。

3.根据权利要求2所述的正极活性材料，其特征在于，所述M¹元素与所述M³元素的含量比为1:1～3:1。

4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，

由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径1/5处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的50％至62％；和/或，

由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径2/3处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的90％至97％。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，

由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径1/5处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的55％至62％；和/或，

由所述正极活性材料的颗粒外表面至核心方向达到所述正极活性材料的颗粒粒径2/3处的厚度范围内所含M¹元素、M³元素及X元素的质量之和占所述正极活性材料颗粒中M¹元素、M³元素及X元素的总质量的93％至97％。