[发明专利]用于高电压锂离子电池组的锂镍锰钴氧化物阴极粉末

摘要

一种用于在可充电电池组中的阴极材料的锂金属氧化物粉末，该锂金属氧化物粉末由核心和表面层组成，该表面层被外界面和内界面分隔，该内界面与该核心接触，该核心具有包含元素Li、M和氧的层状晶体结构，其中M具有式M＝(Niz(Ni1/2 Mn1/2)y Cox)1‑k Ak，其中0.15≤x≤0.30，0.20≤z≤0.55，x+y+z＝1，并且0k≤0.1，其中Li含量经化学计量控制而具有摩尔比0.95≤Li:M≤1.10；其中A是至少一种掺杂剂并且包括Al；其中该核心具有0.3至3mol％的Al含量和少于0.05mol％的F含量；并且其中该表面层具有的Al含量从在该内界面处的该核心的Al含量连续地增加到在该外界面处的至少10mol％，以及F含量从在该内界面处的少于0.05mol％连续地增加到在该外界面处的至少3mol％，在表面层中的Al和F含量通过XPS测定。该表面层具有的Mn含量也可从在该内界面处的该核心的Mn含量连续地减少到在该外界面处的少于50％的该核心的Mn含量。

主权项

一种用于在可充电电池组中的阴极材料的锂金属氧化物粉末，所述锂金属氧化物粉末包括核心和表面层，所述表面层被外界面和内界面分隔，所述内界面与所述核心接触，所述核心具有包含元素Li、M和氧的层状晶体结构，其中M具有式M＝(Niz(Ni1/2Mn1/2)yCox)1‑kAk，其中0.15≤x≤0.30，0.10≤z≤0.55，x+y+z＝1，并且0<k≤0.1，其中所述Li含量经化学计量控制而具有摩尔比0.95≤Li:M≤1.10；其中A是至少一种掺杂剂并且包括Al，其中所述核心具有0.3至3mol％的Al含量和少于0.05mol％的F含量；其中所述表面层包含Ni、Co、Mn、LiF和Al2O3的紧密混合物；并且其中所述表面层具有的Al含量从在所述内界面处的所述核心的Al含量增加到在所述外界面处的至少10mol％，以及所述表面层具有的F含量从在所述内界面处的少于0.05mol％增加到在所述外界面处的至少3mol％，所述Al和F含量通过XPS测定。