[发明专利]用于锂二次电池的基于镍的活性材料、其制备方法及包括包含其的正极的锂二次电池

权利要求书

1.用于锂二次电池的基于镍的活性材料，所述基于镍的活性材料包括：

二次颗粒，所述二次颗粒包括片状一次颗粒的聚集体，其排布成具有径向排列的外部部分和不规则排列的内部部分，所述不规则排列的内部部分具有遍及分布的多个孔，和

在所述片状一次颗粒之间的杂元素化合物，

其中内部部分的孔尺寸大于外部部分的孔尺寸。

2.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中沿着相邻的一次颗粒的晶粒边界和/或在一次颗粒的表面上包括所述杂元素化合物。

3.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述杂元素为选自如下的至少一种：锆(Zr)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)、钨(W)、磷(P)和硼(B)。

4.如权利要求3所述的基于镍的活性材料，其中所述杂元素化合物进一步包括锂(Li)。

5.如权利要求3所述的基于镍的活性材料，其中所述杂元素化合物的所述至少一种杂元素的量为0.0005摩尔-0.03摩尔，基于所述基于镍的活性材料的1摩尔过渡金属。

6.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述内部部分的孔尺寸为150 nm-1 µm，并且所述外部部分的孔尺寸为小于150 nm。

7.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述二次颗粒进一步包括朝着所述内部部分的具有小于150 nm的孔尺寸的开孔。

8.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中在所述外部部分中的片状一次颗粒各自具有在径向方向上排布的长轴。

9.如权利要求8所述的基于镍的活性材料，其中所述片状一次颗粒各自具有150 nm-500 nm的平均长度、100 nm-200 nm的平均厚度和1:2-1:10的长度对厚度比率。

10.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述二次颗粒的基于镍的活性材料由式1表示：

式1

Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z)O₂

其中，在式1中，M为选自如下的至少一种元素：硼(B)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锆(Zr)和铝(Al)，和

a、x、y和z满足以下关系：0.95≤a≤1.3，x≤(1-x-y-z)，y≤(1-x-y-z)，z≤(1-x-y-z)，0x1，0≤y1，0≤z1。

11.如权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述基于镍的活性材料为LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂或者LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂。