[发明专利]锂离子电池及其正极活性材料及正极活性材料的制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电池正极活性材料，其特征在于，所述锂离子电池正极活性材料包括：

第一正极活性材料，通式为Li_1+aNi_xMn_yM_zO₂，其中M为Co、Al、Mg、Zr、Ti、Ca、V、Sr中的至少一种，0≤a≤0.1，a+x+y+z=1，0<x<0.8，0<y<0.6，0<z<0.6；以及

第二正极活性材料，包覆在第一正极活性材料表面，具有NASICON结构，通式为Li_bV_2-uM’_u(PO₄)₃，其中2<b≤3，0≤u≤0.3，M’为Fe、Mn、Ni、Ti、Al、Mg中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，第二正极活性材料占整个正极活性材料的摩尔数为0.5%~20%，优选为5%~10%。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，第一正极活性材料的体积平均粒径为5μm~16μm，优选为8μm~12μm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，第二正极活性材料的体积平均粒径为0.1μm~2μm，优选为0.2μm~1μm。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极活性材料，其特征在于，所述锂离子电池正极活性材料制备锂离子电池时锂离子电池的充电电压为4.1~4.5V。

6.一种锂离子电池正极活性材料的制备方法，其制备根据权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池正极活性材料，包括以下步骤：

采用溶胶凝胶法制备第二正极活性材料Li_bV_2-uM’_u(PO₄)₃前驱体凝胶；

将第一正极活性材料加入第二正极活性材料前驱体凝胶中，以使第二正极活性材料前驱体凝胶包覆第一正极活性材料；

将第二正极活性材料前驱体凝胶包覆的第一正极活性材料干燥；

将第二正极活性材料前驱体凝胶包覆的第一正极活性材料在保护气氛下煅烧。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，采用溶胶凝胶法制备第二正极活性材料前驱体凝胶的第二正极活性材料前驱体凝胶的步骤为：将碳源以及第二正极活性材料Li_bV_2-uM’_u(PO₄)₃涉及的锂源、磷源、钒源、M’源加入到水，并在恒温下搅拌而成。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，锂源为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂和醋酸锂中的一种或者几种；

磷源为磷酸、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵和磷酸铵中的一种或者几种；

钒源为偏钒酸胺、五氧化二钒和三氧化二钒中的一种或者几种；

碳源为柠檬酸、草酸、聚乙二醇、葡萄糖、蔗糖和碳黑中的一种或者几种；

M’源为醋酸镁、氢氧化镁、醋酸铝、氢氧化铝、二氧化钛、草酸铁、醋酸锰、醋酸镍、氢氧化镍中的至少一种。

9.根据权利要求6所述的锂离子电池正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为500~900℃、煅烧时间为2~12h。

10.一种锂离子电池，包括：

正极片；

负极片；

隔膜，设置于正负极片之间；以及

电解液；

其特征在于，所述正极片的正极活性材料为权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池正极活性材料。