[发明专利]正极材料及其制备方法、二次电池和用电装置

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，包括：

基体，所述基体的材料包括锂镍氧化物，在所述锂镍氧化物中，镍元素在锂元素和氧元素之外的元素总体中的摩尔占比为83％-100％；

第一包覆层，包覆于所述基体的至少部分表面上，所述第一包覆层的材料包括含锂固溶体，所述含锂固溶体的化学式为Li_aM″ⁿ_bO_c，其中M″元素包括Co、Mn、Y、S、Ta、Ti、Zr、Nb、W和P中的一种或多种，n为M″元素的价态，a+nb＝2c；以及

第二包覆层，包覆于所述第一包覆层的至少部分表面上，所述第二包覆层的材料包括硼元素。

2.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述锂镍氧化物的化学式为Li_wNi_xM_yM_z′O₂，其中M元素包括Co、Mn和Al中的一种或多种，M′元素为掺杂元素，包括Al、Ti、Zr、Mg、W、Mo、Y、Ta、Nb、Sb和Sr中的一种或多种，0.95≤w≤1.05，0.83≤x≤1.0，0≤z＜0.1，x+y+z＝1。

3.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述第二包覆层的材料包括硼酸锂系化合物中的一种或多种；

可选地，所述第二包覆层的材料包括硼酸锂。

4.如权利要求1至3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料具有下述特征中的至少一项：

(1)所述基体的材料为单晶初级粒子；所述基体的材料的平均粒径为2μm-5μm；所述正极材料的平均粒径为2.5μm-6μm；

(2)所述基体的材料为团聚体；所述基体的材料的平均粒径为10μm-12μm；所述正极材料的平均粒径为10.5μm-12.5μm；

(3)所述第一包覆层的厚度为5nm-20nm；

(4)所述第二包覆层的厚度为2nm-5nm；

(5)所述第一包覆层和所述基体的质量比为(1-15):100；

(6)所述第二包覆层的质量与所述基体和所述第一包覆层的总质量的比例为(0.02-0.5):100。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含镍前驱体、锂源混合，进行第一烧结处理，制备所述基体；

将所述基体、含M″化合物混合，进行第二烧结处理，在所述基体的至少部分外表面上制备所述第一包覆层，得中间体；

将所述中间体与硼源混合，在混合过程中喷入水，进行第三烧结处理，在所述第一包覆层的至少部分外表面上制备所述第二包覆层，得所述正极材料。

6.如权利要求5所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一烧结处理包括下述条件中的至少一项：

(1)所述含镍前驱体的化学式为Ni_dM_1-d(OH)₂，其中M元素包括Co、Mn和Al中的一种或多种，0.9≤d≤1.0；

(2)所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、磷酸锂、硝酸锂、乙酸锂和草酸锂中的一种或多种；

(3)所述锂源中包含的锂元素与所述含镍前驱体的摩尔比为(1.02-1.06):1；

(4)进行所述第一烧结处理时，还加入含掺杂元素M′的化合物；

可选地，所述含掺杂元素M′的化合物包括包含M′元素的氧化物、草酸盐、碳酸盐、氢氧化物和金属有机物中的一种或多种，所述掺杂元素M′包括Al、Ti、Zr、Mg、W、Mo、Y、Ta、Nb、Sb和Sr中的一种或多种；进一步可选地，所述含掺杂元素M′的化合物包括包含M′元素的氧化物；

可选地，所述含掺杂元素M′的化合物和所述含镍前驱体的质量比为(0.05-0.5):100；

(5)所述第一烧结的温度为700℃-900℃，烧结时间为10h-20h，升温速率为2℃/min-5℃/min。