[发明专利]正极材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括：

基体材料，所述基体材料为锂过渡金属复合氧化物；

位于所述基体材料表面的包覆层，所述包覆层包括掺杂金属离子的氧化钨WO_3-a；其中，0＜a＜0.5；

在所述包覆层中，所述金属离子的掺杂浓度自所述基体材料的表面至所述正极材料的表面逐渐降低。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括如下特征(1)～(7)中的至少一种：

(1)所述金属离子包括Mg、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn和V金属离子中的至少一种；

(2)所述金属离子包括Mg、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn和V金属离子中的两种；

(3)沿所述正极材料的内部至表面的方向，所述包覆层的最外侧区域与最内侧区域的金属离子的掺杂浓度差为10％～15％；

(4)沿所述正极材料的内部至表面的方向，所述包覆层的最外侧区域为W₁₈O₄₉；

(5)沿所述正极材料的内部至表面的方向，所述包覆层的最内侧区域的金属离子的掺杂浓度为15％±3％；

(6)所述氧化钨包括W₃₂O₈₄、W₃O₈、W₁₈O₄₉、W₁₇O₄₇、W₅O₁₄、W₂₀O₅₈和W₂₅O₇₃中的至少一种；

(7)所述氧化钨为W₁₈O₄₉。

3.根据权利要求1～2任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括如下特征(1)～(4)中的至少一种：

(1)所述基体材料的化学通式为LiNi_xCo_yM_zO₂，其中，0.8≤x＜1，0＜y≤0.12，0＜z≤0.08，x+y+z＝1，M元素包括Al、Mn、Ba、Ca、Mg、Sr、Zr、Ti、La、W、Nb、Y、Gd及Ta中的至少一种；

(2)所述基体材料的中值粒径为3μm～15μm；

(3)所述包覆层的厚度为5nm～300nm；

(4)以所述基体材料的质量为100％计，所述包覆层的质量含量为0.01％～0.5％。

4.根据权利要求3所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括如下特征(1)～(3)中的至少一种：

(1)所述正极材料的中值粒径D₅₀为2μm～20μm；

(2)所述正极材料的比表面积为0.3m²/g～3m²/g；

(3)所述正极材料的电导率为10^-1S/cm～10²S/cm。

5.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：

利用掺杂金属离子的靶材对基体材料进行磁控溅射处理，得到正极材料；其中，所述靶材包括掺杂金属离子的氧化钨WO_3-a；其中，0＜a＜0.5，所述金属离子的掺杂浓度自所述靶材的表面至内部逐渐降低。