[发明专利]锂离子电池组正电极材料上的金属卤化物涂层和相应的电池组

权利要求书

1.一种包含活性组合物的锂离子电池组正电极材料，所述活性组合物包含经无机涂料组合物涂布的锂金属氧化物，其中所述涂料组合物包含金属氯化物、金属溴化物、金属碘化物或其组合。

2.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述涂料组合物包含Li、Na或其它单价金属阳离子的单(非氟化)卤化物；Mg、Zn、Ba、Sr、Ca或其它二价金属阳离子的二(非氟化)卤化物；Al、Ga、In或其它三价金属阳离子的三(非氟化)卤化物；Zr、Ti、V或其它四价金属阳离子的四(非氟化)卤化物；Ta、Nb或其它五价金属阳离子的五(非氟化)卤化物；Mo、W、Ru或其它六价金属阳离子的六(非氟化)卤化物；或其组合，其中所述非氟化卤化物包括氯化物、溴化物、碘化物或其组合。

3.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述涂料组合物包含AlCl₃、AlBr₃、AlI₃或其组合。

4.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述涂料组合物大体上不含氧阴离子。

5.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述涂料组合物具有约0.05摩尔%到约1摩尔%的平均涂层量。

6.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述锂金属氧化物可大致由式Li_1+xM_1-xO₂表示，其中M是金属元素并且0.01≤x≤0.3。

7.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述锂金属氧化物可大致由式Li_1+bNi_αMn_βCo_γA_δO₂表示，其中b在约0.05到约0.3范围内，α在0到约0.4范围内，β在约0.2到约0.65范围内，γ在0到约0.46范围内，以及δ在约0到约0.15范围内，并且其中A是Mg、Sr、Ba、Cd、Zn、Al、Ga、B、Zr、Ti、Ca、Ce、Y、Nb、Cr、Fe、V、Li或其组合。

8.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述锂金属氧化物可大致由式Li_1+bNi_αMn_βCo_γO₂表示，其中b在约0.05到约0.3范围内，α在约0.1到约0.4范围内，β在约0.3到约0.65范围内，γ在0.05到约0.4范围内，并且b+α+β+γ≈1。

9.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述锂金属氧化物可大致由式xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂表示，其中M表示一种或一种以上金属离子，其平均价数为+3，并且0<x<1。

10.根据权利要求1所述的正电极材料，其当在室温下以C/3的放电速率从4.6V放电到2.0V时具有至少约260mAh/g的放电比容量。

11.根据权利要求1所述的正电极材料，其当在室温下以C/3的速率从4.6伏特放电到2.0伏特时具有至少约3.5伏特的平均电压和至少约245mAh/g的放电比容量。

12.根据权利要求1所述的正电极材料，其中所述涂料组合物进一步包含金属氟化物。

13.一种用于制造经金属/类金属非氟化卤化物涂布的正电极材料的方法，其中所述非氟化卤化物包含氯化物、溴化物、碘化物或其组合，所述方法包含：

将适量的可溶性金属盐、可溶性非氟化卤化物和锂金属氧化物粒子在溶液中组合，以使金属卤化物作为涂层沉淀在所述金属氧化物粒子上；以及

在大体上无氧气氛中在约200℃到约800℃的温度下煅烧所述经涂布的金属氧化物粒子持续约1小时到约25小时的时间，以形成所述经金属/类金属非氟化卤化物涂布的锂金属氧化物正电极材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述可溶性金属盐、所述可溶性非氟化卤化物和所述锂金属氧化物粒子的所述组合之后，使所述组合在约60℃到约100℃的温度下混合约1小时到约25小时的时间。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述金属盐是Al的水溶性盐。