[发明专利]正极活性材料及其制备方法、以及包含该正极活性材料的电池和用电设备

说明书

本发明涉及二次电池技术领域，特别涉及一种正极活性材料及其制备方法、以及包含该正极活性材料的电池和用电设备。本申请的正极活性材料，包括含锂金属氧化物以及设置在含锂金属氧化物表面的包覆层，包覆层包括含硫的化合物与含硼的化合物。采用包覆层包括含硫的化合物与含硼的化合物，避免单独使用含硫化合物，以将含硫化合物控制在一定范围内，避免其过量导致含硫化合物与电解质发生副反应，降低电池的使用寿命，包覆层中包括含硼化合物，进一步提高导离子材料的含量，来改善电池的循环性能和倍率性能。

技术领域

本发明涉及二次电池技术领域，特别涉及一种正极活性材料及其制备方法、以及包含该正极活性材料的电池和用电设备。

背景技术

锂二次电池的正极活性材料表面会因为存在杂质而降低该正极活性材料的性能。

现有技术中有采用水洗的工艺步骤来去除正极活性材料表面的杂质，水洗不仅会增加正极活性材料制备过程的工艺步骤，还会存在产生废水的问题；同时在水洗过程中，除了洗掉正极活性材料表面存在的杂质之外，还可能会失去正极材料晶格中的锂，降低正极活性材料的容量。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种正极活性材料，旨在降低正极活性材料表面的杂质，并改善正极活性材料的性能。

为实现上述目的，本发明提出的一种正极活性材料，所述正极活性材料包括含锂金属氧化物以及设置在所述含锂金属氧化物表面的包覆层，所述包覆层包括含硫的化合物与含硼的化合物。

可选地，所述包覆层部分包覆或全包覆在所述含锂金属氧化物的表面。

可选地，所述包覆层的厚度为1nm至500nm。

可选地，所述含硼的化合物包括锂硼氧化物，所述含硫的化合物包括锂硫氧化物和硫化锂。

本申请还提供一种正极活性材料的制备方法，包括以下步骤：

将含锂金属氧化物与硼化合物和硫化合物混合，进行热处理，得到正极活性材料；

所述正极活性材料包括含锂金属氧化物以及设置在所述含锂金属氧化物表面的包覆层，所述包覆层包括含硫的化合物与含硼的化合物。

可选地，所述硫化合物的混合量的范围值为0.1wt％～1.0wt％；

所述硼化合物的混合量的范围值为500ppm-2000ppm。

可选地，所述硫化合物的混合量的范围值为0.1wt％～0.5wt％；

所述硼化合物的混合量的范围值为500ppm-1000ppm。

可选地，所述硫化合物包括K₂S_xO_y或Na₂S_xO_y(x＝1～8，y＝1～8)；

所述硼化合物包括H₃BO₃或B₂O₃。

可选地，在将含锂金属氧化物与硼化合物和硫化合物混合，进行热处理，得到正极活性材料的步骤中，包括以下步骤：

将含锂金属氧化物与硼化合物和硫化合物干法混合，进行热处理，得到正极活性材料。

可选地，在将含锂金属氧化物与硼化合物和硫化合物混合，进行热处理，得到正极活性材料的步骤中，包括以下步骤：

将含锂金属氧化物与硼化合物和硫化合物混合，在100℃～600℃的温度条件下，在空气或氧气气氛下进行2h～10h热处理，得到正极活性材料。