[发明专利]用于锂二次电池的基于镍的活性材料、其制备方法和包括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粒子，所述二次粒子包括至少两个板状一次粒子的附聚物，其中所述二次粒子的至少部分具有其中所述板状一次粒子径向排布的结构，和所述二次粒子的外部具有大于所述二次粒子的内部的孔隙率的孔隙率，

所述二次粒子的外部的孔隙率在6%至20%的范围内，和

所述二次粒子的内部的孔隙率为5%或更低，

所述外部是指在朝向粒子中心的方向上离所述粒子表面2μm以内的区域，或离粒子的表面30长度％至50长度％的区域，基于从所述粒子的中心到所述粒子的表面的总距离，和所述内部指除了离粒子表面2μm以内的区域之外的区域，或离粒子的中心50长度％至70长度％的区域，基于从所述粒子的中心到所述粒子的表面的总距离。

2.权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述二次粒子的内部的孔径为150nm或更低，和所述二次粒子的外部的孔径在150nm至550nm的范围内。

3.权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述二次粒子的外部是离所述二次粒子的表面40长度％的区域，基于从所述二次粒子的中心到表面的总距离。

4.权利要求1所述的基于镍的活性材料，其包括其中所述板状一次粒子的纵轴径向排布的二次粒子。

5. 权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中所述板状一次粒子具有在150 nm至500nm范围内的平均长度和在100 nm至200nm范围内的平均厚度，和所述平均厚度与所述平均长度之比在1:2至1:5的范围内。

6.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是由式1表示的活性材料:

式1

Li_a(Ni_1-x-y-zCo_xMn_yM_z)O₂

其中，在式1中，

M是选自硼(B)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锆(Zr)和铝(Al)的元素；以及

1.0≤a≤1.3，x≤(1-x-y-z)，y≤(1-x-y-z)，0x1，0≤y1，和0≤z1。

7.权利要求6所述的基于镍的活性材料，其中1.0≤a≤1.3，0x≤0.33，0≤y≤0.5，0≤z0.05，且0.33≤(1-x-y-z)≤0.95。

8. 权利要求1所述的基于镍的活性材料，其中，在所述基于镍的活性材料中，基于过渡金属Ni、Co和Mn的总量，镍的量在33摩尔％至95摩尔％的范围内，

镍的量大于锰的量，和

镍的量大于钴的量。

9.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LiNi_0.85Co_0.1Al_0.05O₂。