[发明专利]一种富锂氧化物正极材料及其制备方法以及一种锂离子电池

权利要求书

1.一种富锂氧化物正极材料，其特征在于，所述材料在温度为50~350℃之间进行X射线衍射分析，至少有一个晶胞参数（a，b，c）随着温度升高而减小；

所述富锂氧化物正极材料的制备方法包括以下步骤：

将所述材料在对Li⁰电势为4.5~4.8V之间，然后放电至2.0~4.4V进行电化学处理；

进行电化学处理后，再进行热处理，所述热处理的方法为：

在200~300℃条件下处理1~5小时。

2.根据权利要求1所述的富锂氧化物正极材料，其特征在于，所述富锂氧化物正极材料的化学通式为Li_1+xNi_yCo_zMn_uM_dO₂，其中，0x≤0.2；0≤y≤0.35；0≤z≤0.35；0.5≤u≤0.9；0≤d≤0.5；M选自镍，钴，锰，铁、铝、钒、钛、锆，锡，铌，钼和钌等中一种或多种。

3.根据权利要求1所述的富锂氧化物正极材料，其特征在于，所述富锂氧化物晶体结构为层状结构、尖晶石结构、熔盐结构或单斜层状结构。

4.一种制备如权利要求1~3任意一项所述的富锂氧化物正极材料的方法，其特征在于，将所述材料在对Li⁰电势为4.5~4.8V之间，然后放电至2.0~4.4V进行电化学处理；进行电化学处理后，再进行热处理，所述热处理的方法为：

在200~300℃条件下处理1~5小时。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电化学处理过程中的电流密度为25~250mA/g。

6.根据权利要求4所述，其特征在于，所述富锂氧化物正极材料的化学通式为Li_1+xNi_yCo_zMn_uM_dO₂，其中，0x≤0.2；0≤y≤0.35；0≤z≤0.35；0.5≤u≤0.9；0≤d≤0.5；M为镍、钴、锰中的一种或多种，晶体结构为层状结构，所述电化学处理的方法为：

将所述层状结构的富锂氧化物正极材料在对Li⁰电势为4.6~4.8V之间充电，然后放电至2.0~3.2V，进行电化学处理的循环次数为1~300次。

7.根据权利要求4所述，其特征在于，所述富锂氧化物正极材料的化学通式为Li_1+xNi_yCo_zMn_uM_dO₂，其中，0x≤0.2；0≤y≤0.35；0≤z≤0.35；0.5≤u≤0.9；0≤d≤0.5；M为铁、铝、钒、钛、锆、铌和钼中的一种或多种，晶体结构为尖晶石结构或熔盐结构，所述电化学处理的方法为：

将所述尖晶石结构或熔盐结构的富锂氧化物正极材料在对Li⁰电势为4.6~4.8V之间充电，然后放电至2.0~3.0V，进行电化学处理的循环次数为1~300次。

8.根据权利要求4所述，其特征在于，所述富锂氧化物正极材料的化学通式为Li_1+xNi_yCo_zMn_uM_dO₂，其中，0x≤0.2；0≤y≤0.35；0≤z≤0.35；0.5≤u≤0.9；0≤d≤0.5；M为钛、锆、锡和钌中的一种或多种，晶体结构为单斜层状结构；所述电化学处理方法为：

将所述单斜层状结构的富锂氧化物正极材料在对Li⁰电势为4.6~4.8V之间充电，然后放电至2.0~4.4V，进行电化学处理的循环次数为1~300次。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极、隔膜和电解液，所述正极由富锂氧化物正极材料制备而成，所述富锂氧化物正极材料选自权利要求1~3任意一项所述的富锂氧化物正极材料或由权利要求4~8任意一项所述的方法得到的富锂氧化物正极材料。