[发明专利]用于锂二次电池的正极活性材料及其制造方法

权利要求书

1．一种用于锂二次电池的正极的活性材料，其具有下面结构式1，活性材料的表面涂覆有金属氧化物，

[结构式1]

LiA_1-x-yB_xC_yO₂

其中0＜x≤0.3,0≤y≤0.01和

A是从Ni、Co和Mn组成的组中选择的一种元素；

B是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素；

C是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素。

2．根据权利要求1的活性材料，其中金属氧化物是从Mg、Al、Co、K、Na和Ca组成的组中选择的一种元素。

3．根据权利要求1的活性材料，其中正极活性材料由聚集状态的细颗粒组成，从而活性材料的颗粒尺寸在0.1-100μm之间。

4．根据权利要求1的活性材料，其中正极活性材料是LiNi_1-xCo_xO₂，其中0＜x≤0.3。

5．根据权利要求1的活性材料，其中活性材料包括A、B和C金属的至少一种和Mg复合金属氧化物，活性材料表面用5-15nm尺寸的细颗粒处理。

6．根据权利要求1的活性材料，其中活性材料包括A、B和C金属的至少一种和在活性材料表面上由Al复合金属氧化物处理过的双层结构。

7．一种制备用于锂二次电池的下面结构式1的正极活性材料的方法，该方法包括步骤：

产生结构式1的晶态粉末或半晶态粉末；

用金属醇盐溶胶涂覆晶态粉末或半晶态粉末；以及

热处理涂覆有金属醇盐溶胶的粉末，

[结构式1]

LiA_1-x-yB_xC_yO₂

其中0＜x≤0.3,0≤y≤0.01和

A是从Ni、Co和Mn组成的组中选择的一种元素；

B是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素；

C是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素。

8．根据权利要求7的方法，其中金属醇盐是从Mg、Al、Co、K、Na和Ca组成的组中选择的一种元素。

9．根据权利要求8的方法，其中金属醇盐是Mg-醇盐。

10．根据权利要求7的方法，其中金属在金属醇盐的浓度为1-10wt％。

11．根据权利要求7的方法，其中在400-900℃之间的温度下完成热处理过程。

12．根据权利要求7的方法，其中制备晶态或半晶态粉末的步骤还包括步骤：

将A金属盐、B金属盐和C金属盐与溶剂混合形成A_1-x-yB_xC_y(OH)₂母体材料；

然后加入混合的锂盐和溶剂到母体材料，形成混合物；和

热处理混合物。

13．根据权利要求12的方法，其中在粉末为晶态的情况下，热处理步骤包括400-550℃之间的温度进行的第一热处理工艺和700-900℃之间的温度进行的第二热处理工艺。

14．根据权利要求13的方法，其中在粉末为半晶态的情况下，热处理步骤在400-600℃之间的温度进行。

15．根据权利要求7的方法，其中正极活性材料是LiNi_1-xCo_xO₂，其中0＜x≤0.3。

16．一种使用下面结构式1的正极活性材料的锂二次电池，活性材料表面涂覆有金属氧化物，

[结构式1]

LiA_1-x-yB_xC_yO₂

其中0＜x≤0.3,0≤y≤0.01和

A是从Ni、Co和Mn组成的组中选择的一种元素；

B是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素；

C是从Ni、Co、Mn、B、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、V、Cr、Fe、Cu和Al组成的组中选择的一种元素。