[发明专利]一种用于锂离子电池的正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的正极材料，该正极材料包括基体颗粒、包覆在所述基体颗粒上的第一包覆层和包覆在所述第一包覆层上的第二包覆层；

所述基体颗粒含有LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂，其中0.80≤x≤0.90，0.02≤y≤0.05，0.05≤z≤0.1，M为Mg、Ba、B、Al、Si、P、Ti、Zr、Nb中的至少一种；

所述第一包覆层含有钴酸锂；所述第二包覆层含有过渡金属的氧化物。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，相对于100重量份的所述基体颗粒，所述第一包覆层的含量为0.1-1.5重量份；相对于100重量份的第一包覆层包覆后的基体颗粒，所述第二包覆层的含量为0.1-1.0重量份；

优选地，相对于100重量份的所述基体颗粒，所述第一包覆层的含量为0.3-0.9重量份；相对于100重量份的第一包覆层包覆后的基体颗粒，所述第二包覆层的含量为0.3-0.6重量份；

所述第一包覆层和所述第二包覆层的总厚度为0.1-500nm，优选为1-200nm。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其中，

所述基体颗粒为单晶颗粒和/或多晶颗粒；所述单晶颗粒的粒径为0.1-5μm，优选为2-3μm；所述多晶颗粒的粒径为5-15μm，优选为6-12μm；

所述过渡金属为钌、铑、钯、铜和钼等中的至少一种，优选为钌；优选地，所述含有过渡金属的氧化物为纳米氧化钌，所述纳米氧化钌的粒径为10-50nm；

所述正极材料的比表面积为0.3-1.5m²/g，优选为0.35-0.7m²/g。

4.一种制备用于锂离子电池的正极材料的方法，其中，该方法包括如下步骤：

S1、将基体颗粒与第一包覆剂进行第二混合，得到第二混料；

S2、将所述第二混料与第二包覆剂进行第三混合，得到第三混料；

S3、将所述第三混料进行第二焙烧；

所述基体颗粒含有LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂，其中0.80≤x≤0.90，0.02≤y≤0.05，0.05≤z≤0.1，M为Mg、Ba、B、Al、Si、P、Ti、Zr、Nb中的至少一种；

所述第一包覆剂含有Co(OH)₂、Co₃O₄、Co₂O₃、CoO和CoCO₃中的至少一种；所述第二包覆剂含有过渡金属的氧化物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，相对于100重量份的所述基体颗粒，所述第一包覆剂的用量为0.1-1.5重量份；相对于100重量份的所述第二混料，所述第二包覆剂的用量为0.1-1.0重量份；

优选地，相对于100重量份的所述基体颗粒，所述第一包覆剂的用量为0.3-0.9重量份；相对于100重量份的所述第二混料，所述第二包覆剂的用量为0.3-0.6重量份。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，步骤S1中，所述第二混合的条件包括：混合所用的设备为高速混合机，混和的转速为2000-3000rpm，混和的温度为20-30℃，混合的时间为15-30分钟；

步骤S2中，所述第三混合的条件包括：混合所用的设备为高速混合机，混和的转速为2000-3000rpm，混和的温度为20-30℃，混合的时间为15-30分钟；

步骤S3中，所述第二焙烧的条件包括：温度为450-650℃，时间为4-15小时，灼烧的氛围为含有20-100体积％的含氧氛围。