[发明专利]阴极材料和方法

权利要求书

1.一种提高锂镍氧化物阴极材料的差示扫描量热法起始温度的方法，所述方法包括

(a)使颗粒状锂镍氧化物阴极材料与包含铝离子和任选地锂离子的处理溶液接触以提供处理浆液；

(b)干燥所述处理浆液以提供中间体处理的材料；以及

(c)煅烧所述中间体处理的材料以提供富集的锂镍氧化物阴极材料，所述富集的锂镍氧化物阴极材料包含(i)芯，其包含多个晶粒和(ii)富集区，其处于所述芯的表面处和所述芯内的晶界处，所述富集区包含的铝浓度高于所述芯，

其中选择所述处理溶液中包含的铝离子的量以提供基于待处理的锂镍氧化物阴极材料中的不包括锂的金属的重量计0.8至5.5重量％的铝。

2.根据权利要求1所述的方法，其中

在所述处理溶液含有锂离子的情况下，选择所述处理溶液中的铝离子的量以提供基于待处理的锂镍氧化物阴极材料中的不包括锂的金属的重量计0.8至1.9重量％的铝；以及

在所述处理溶液不包含锂或者锂离子浓度为0.005mol/L或更低的情况下，选择所述处理溶液中的铝离子的量以提供基于待处理的锂镍氧化物阴极材料中的不包括锂的金属的重量计1至3.5重量％的铝。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中与所述处理溶液接触的所述锂镍氧化物阴极材料具有根据式I的式：

Li_aNi_xCo_yMg_zM_qO_2+b

式I

其中

0.8≤a≤1.2

0.7≤x1

0≤y≤0.3

0≤z≤0.1

0≤q≤0.2，并且

-0.2≤b≤0.2；

其中M选自Al、Mn、V、Ti、B、Zr、Sr、Ca、Cu、Sn、Cr、Fe、Ga、Si、W、Mo、Ta、Y、Sc、Nb、Pb、Ru、Rh和Zn以及它们的组合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述富集的锂镍氧化物阴极材料具有根据式II的式：

Li_aNi_xCo_yMg_zAl_pM1_qO_2+b

式II

其中

0.8≤a≤1.2

0.7≤x1

0≤y≤0.3

0≤z≤0.1

0.005≤p≤0.07

0≤q≤0.2，并且

-0.2≤b≤0.2；

其中M1选自Mn、V、Ti、B、Zr、Sr、Ca、Cu、Sn、Cr、Fe、Ga、Si、W、Mo、Ta、Y、Sc、Nb、Pb、Ru、Rh和Zn以及它们的组合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中0.01≤p≤0.055或0.02≤p≤0.04，并且所述处理溶液不包含锂离子或者锂离子浓度为0.005mol/L或更低。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述处理溶液包含锂离子并且0.009≤p≤0.02。

7.根据权利要求4所述的方法，其中在式II中

0.95≤a≤1.05

0.85≤x0.95

0.02≤y≤0.1

0.002≤z≤0.02

0.015≤p≤0.03

0≤q≤0.05，并且

-0.1≤b≤0.1

并且其中所述处理溶液不包含锂离子或者锂离子浓度为0.005mol/L或更低。

8.根据权利要求4所述的方法，其中在式II中

0.95≤a≤1.05

0.85≤x0.95

0.02≤y≤0.1

0.002≤z≤0.02

0.008≤p≤0.015

0≤q≤0.05，并且

-0.1≤b≤0.1

并且其中所述处理溶液包含锂离子。