[发明专利]用于可再充电的锂离子电池的粉末状锂钴基氧化物化合物及其制备方法

权利要求书

1.一种锂钴基氧化物负极活性材料粉末，所述粉末包含中值粒径D50大于或等于20.00μm，优选大于或等于25.00μm，且小于或等于45.00μm的粒子，所述粒子具有大于或等于0.85且小于或等于1.00的平均圆度，所述粒子具有通式Li_1+aCo_1-x-y-zAl_xM'_yMe_zO₂，其中M'和Me包含Ni、Mn、Nb、Ti、W、Zr和Mg中的至少一种元素，并且-0.01≤a≤0.01，0.002≤x≤0.050，0≤y≤0.020且0≤z≤0.050，所述锂钴基氧化物粒子具有R-3m结构和大于或等于0.85且小于或等于1.15的(018)衍射峰不对称因子A_D(018)，所述衍射峰不对称因子是通过采用发射波长λ值等于的同步辐射XRD光谱分析获得的。

2.根据权利要求1所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末，具有大于或等于0.90且小于或等于1.00的平均圆度。

3.根据权利要求1或2所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末，具有大于或等于3.95g/cm³且小于或等于4.40g/cm³的压缩密度。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末，具有至少570mAh/cm³的体积容量，优选至多700mAh/cm³的体积容量，和至多80mAh/g的比浮充容量。

5.根据权利要求1所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末，具有大于或等于0.85且至多1.00的A_D(018)因子。

6.根据权利要求1所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末，其中y和z＝0。

7.一种制造根据权利要求1或6所述的负极活性材料粉末的方法，所述方法包括以下步骤：

-制备具有通式Li_1+a'Co_1-x'-y'Al_x'M'_y'O₂的第一负极活性材料粉末，M'是Ni、Mn、Nb、Ti、W、Zr和Mg中的至少一种元素，并且0.03≤a'≤0.10，0.002≤x'≤0.050，且y'≤0.02，

-将所述第一负极活性材料粉末与第一含钴前体以及任选的Me源混合，以制备第一混合物，其中在所述混合物中Li与(Co+Al+M')或Li与(Co+Al+M'+Me)的摩尔比大于或等于0.99且小于或等于1.01，

-在高于或等于800℃且低于或等于1100℃的温度下烧结所述第一混合物，以获得第一烧结团块粉末，并且研磨并筛选所述第一烧结团块粉末以获得根据前述权利要求中的任一项所述的负极活性材料粉末。

8.根据权利要求7所述的方法，所述方法包括以下步骤：

-制备第二混合物，所述第二混合物包含：Li源、第二含钴前体、任选的M'源、和Al源，所述第二混合物的Li与(Co+Al+M')的摩尔比大于或等于1.03且小于或等于1.10，或

-制备以下各物质的第三混合物：Li源，含钴、铝和任选的M'的第二前体，所述第三混合物的Li与(Co+Al+M')的摩尔比大于或等于1.03且小于或等于1.10，

-在高于或等于950℃且低于或等于1100℃的温度下，在至少5小时的时间段内，在诸如空气的含氧气氛中烧结所述第二混合物或所述第三混合物，以获得第二烧结团块粉末，和

-研磨并筛选所述第二烧结团块粉末，以获得第一负极活性材料粉末。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二含钴前体具有大于或等于20.00μm且小于或等于45.00μm的D50。

10.根据权利要求1所述的锂钴基氧化物负极活性材料粉末在锂离子二次电池中的用途。