[发明专利]双壳芯型锂镍锰钴氧化物

权利要求书

1.一种用于可再充电电池中的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于以第一内层和第二外层涂覆所述粉末的原粒子表面，所述第二外层包含含氟聚合物，且所述第一内层由所述含氟聚合物和所述原粒子表面的反应产物构成。

2.根据权利要求1所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于所述反应产物为LiF，其中锂源于所述原粒子表面。

3.根据权利要求2所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于所述反应产物LiF中的氟源于存在于所述外层中的部分分解的含氟聚合物。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于所述含氟聚合物为PVDF、PVDF-HFP或PTFE之一，其中所述含氟聚合物优选由具有0.2至0.5μm的平均粒度的附聚的原粒子组成。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于所述锂过渡金属氧化物为下列化合物之一：

-LiCo_dM_eO₂，其中M为Mg和Ti之一或这两者，e<0.02和d+e=1；

-Li_1+aM’_1-aO_2±bM¹_kS_m，其中-0.03<a<0.06，b<0.02，M’为过渡金属化合物，由至少95%的Ni、Mn、Co、Mg和Ti之一或多种元素构成；M¹由Ca、Sr、Y、La、Ce和Zr之一或多种元素构成，且以重量%表示，0≤k≤0.1；且0≤m≤0.6，m是以摩尔%表示；和

-Li_a’Ni_xCo_yM”_zO_2±eA_f，其中0.9<a’<1.1，0.5≤x≤0.9，0<y≤0.4，0<z≤0.35，e<0.02，0≤f≤0.05且0.9<（x+y+z+f）<1.1，M”由Al、Mg和Ti之一或多种元素构成；A由S和C之一或这两者构成。

6.根据权利要求5所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于M’=Ni_a”Mn_b”Co_c”，其中a”>0，b”>0，c”>0和a”+b”+c”=1；且a”/b”>1。

7.根据权利要求6所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于0.5≤a”≤0.7，0.1<c”<0.35，且a”+b”+c”=1。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的锂过渡金属氧化物粉末，其特征在于所述第一内层由厚度为至少0.5nm、优选至少0.8nm、最优选至少1nm的LiF膜构成。

9.一种以含氟双层涂层覆盖锂过渡金属氧化物粉末的方法，其包括下列步骤：

-提供裸锂过渡金属氧化物粉末，

-使所述粉末与含氟聚合物混合，和

-在高于所述含氟聚合物的熔融温度至少50℃与至多140℃之间的温度下加热所述粉末-聚合物混合物，从而在所述金属氧化物粉末表面上形成双层涂层，该双层涂层由所述含氟聚合物所构成的外层以及由所述粉末表面和所述聚合物的反应产物所构成的内层构成。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述粉末-聚合物混合物中的含氟聚合物的量为0.1至2重量%、优选为0.2至1重量%。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述内层由LiF构成。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其中所述含氟聚合物为PVDF，并在220与325℃之间、优选240与275℃之间的温度下加热所述粉末-聚合物混合物至少1小时。