[发明专利]锂离子电池正极材料及其制法和应用

权利要求书

1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，含有化学式一所示组成的元素，并掺杂有M元素，且包覆有N元素；所述化学式一为：Li_vNi_xCo_yMn_zO₂，其中，1.00≤v≤1.10；0.30≤x≤0.70；0.05≤y≤0.40；0.20≤z≤0.50，2x+4y+4z＝2.5-3.5；所述M元素选自铝、镁、钛或锆中的一种或两种以上；所述N元素选自钴、镧或钇中的一种或两种以上。

2.根据权利要求1所述正极材料，其中，所述正极材料化学组成式为Li_vNi_xCo_yMn_zM_aN_bO₂，其中，0＜a≤0.03，0＜b≤0.03。

3.根据权利要求1或2所述正极材料，其中，所述M元素的质量占正极材料的500-1500ppm，所述N元素的质量占正极材料的300-1000ppm。

4.根据权利要求1-3任一项所述正极材料，其中，所述M元素和N元素的总质量占正极材料的1000-2000ppm。

5.根据权利要求1-4任一项所述正极材料，其中，所述正极材料在扫描电子显微镜下，包括形貌呈球形或类球形的一次颗粒体或一次颗粒体团聚成的二次颗粒体。

6.根据权利要求1-5任一项所述正极材料，其中，所述M元素包括锆。

7.根据权利要求1-6任一项所述正极材料，其中，所述M元素包括钛或镁。

8.根据权利要求1-7任一项所述正极材料，其中，所述正极材料的中位体积粒径D_v50为4-6μm。

9.权利要求1所述正极材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)混合包括锂源、镍钴锰前驱体和M元素源的原料，在400-1000℃下进行第一次烧结；

(2)将包括步骤(1)所得产物和N元素源的物料混合后，得到预包覆物；

(3)将上述预包覆物在400-1000℃下进行第二次烧结，得到所述正极材料。

10.根据权利要求9所述制备方法，其中，所述锂源选自碳酸锂或单水氢氧化锂。

11.根据权利要求9或10所述制备方法，其中，所述M元素源包括包含M元素的氧化物或盐类，其中，优选所述氧化物的中位体积粒径D_v50为20-800nm，所述盐类的中位体积粒径D_v50为0.1-50μm。

12.根据权利要求9-11任一项所述制备方法，其中，所述N元素源包括包含N元素的氧化物或盐类，其中，优选所述氧化物的中位体积粒径D_v50为20-800nm，所述盐类的中位体积粒径D_v50为0.1-50μm。

13.根据权利要求9-12任一项所述制备方法，其中，所述镍钴锰前驱体的中位体积粒径D_v50为8-16μm。

14.根据权利要求9-13任一项所述制备方法，其中，所述锂源添加量占镍钴锰前驱体质量的30-50％。

15.根据权利要求9-14任一项所述制备方法，其中，所述M元素源添加量占镍钴锰前驱体质量的0.1-3.0％，所述N元素源添加量占镍钴锰前驱体质量的0.1-2.5％。