[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性物质、其制造方法以及包括其的可再充电锂电池

权利要求书

1.一种用于可再充电锂电池的正极活性物质，包括：

镍类复合氧化物，所述镍类复合氧化物相对于除锂之外的金属总量具有大于或等于60mol％的镍含量，和

所述镍类复合氧化物的表面上的涂层，

其中所述涂层包括：

氟化锂(LiF)；和

通过燃烧金属氧化物和氟类有机材料产生的金属氟化物。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类复合氧化物是由化学式1表示的金属复合氧化物：

[化学式1]

Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z)O₂

其中，在化学式1中，M是选自硼(B)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锆(Zr)和铝(Al)的元素，

0.95≤a≤1.3，x≤(1-x-y-z)，y≤(1-x-y-z)，0x1，0≤y1，并且0≤z1。

3.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述涂层具有20nm至70nm的厚度。

4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述氟化锂和所述金属氟化物以纳米级微粒的形式存在。

5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述涂层包括10wt％至90wt％的所述氟化锂和10wt％至90wt％的所述金属氟化物。

6.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述金属氧化物是包括选自除镍以外的过渡金属的元素、能够与氟反应的第13族元素以及能够与氟反应的第14族元素的氧化物。

7.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述金属氧化物选自氧化铝、氧化钛、氧化锆及其组合。

8.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述氟类有机材料是具有150℃至400℃的熔点的聚合物。

9.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述氟类有机材料是通过聚合选自偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、氟化乙烯、三氟乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚、全氟-2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯以及全氟-2-亚甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环中的至少一种单体而制备的聚合物或其混合物。

10.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述涂层进一步包括金属氧化物。

11.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍类复合氧化物包括其中聚结多个初级粒子的二级粒子，其中所述二级粒子具有预定的排列结构，在所述排列结构中，初级粒子的(003)平面相对于点(P)处的切线在垂直方向上对齐，在所述点(P)处所述初级粒子的所述(003)平面与所述二级粒子的表面相交。

12.根据权利要求11所述的正极活性物质，其中50％或更多的所述初级粒子相对于所述点(P)处的所述切线在垂直方向上排列，在所述点(P)处所述(003)平面与所述二级粒子的所述表面相交。

13.根据权利要求11所述的正极活性物质，其中所述初级粒子的c-轴方向上的长度范围是100nm至200nm。

14.根据权利要求11所述的正极活性物质，其中所述二级粒子具有有一个中心的径向阵列结构或有多个中心的多核心径向阵列结构。

15.根据权利要求11所述的正极活性物质，其中所述二级粒子的小于或等于10nm的微孔的孔体积分数大于或等于总孔体积的10％。