[发明专利]用于锂离子电池的复合阴极活性物质、其制备方法及包括包含其的阴极的锂离子电池

权利要求书

1.一种用于锂离子电池的复合阴极活性物质，所述复合阴极活性物质包括：

富镍的锂镍基化合物，基于过渡金属的总含量具有50mol％至100mol％的镍含量；以及

包覆膜，包括稀土金属氢氧化物，稀土金属氢氧化物的颗粒叠置在富镍的锂镍基化合物的表面上以包覆富镍的锂镍基化合物的表面，

其中，包覆膜的厚度为500nm或更小，

其中，复合阴极活性物质的比表面积为1.2m²/g至1.8m²/g，

其中，用于锂离子电池的阳极活性物质包括碳质材料、锡、锡合金、锡-碳复合物、金属氧化物或它们的任何组合，并且

其中，基于复合阴极活性物质的总含量，复合阴极活性物质中残留的锂的含量为0.15wt％或更少。

2.根据权利要求1所述的复合阴极活性物质，其中，稀土金属氢氧化物包括选自氢氧化钇、氢氧化铈、氢氧化镧、氢氧化铕、氢氧化钆、氢氧化钪和氢氧化铽中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复合阴极活性物质，其中，基于100重量份的富镍的锂镍基化合物，稀土金属氢氧化物的含量在0.14重量份至1.4重量份的范围内。

4.根据权利要求1所述的复合阴极活性物质，其中，富镍的锂镍基化合物是由下面的式1表示的化合物：

式1

Li_xNi_yM_1-yO₂

其中，在式1中，0.9≤x≤1.2，0.5≤y1.0，并且M包括选自钴(Co)、锰(Mn)和铝(Al)中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的复合阴极活性物质，其中，式1的化合物是由下面的式2表示的化合物或由下面的式3表示的化合物：

式2

Li_xNi_yCo_zMn_1-y-zO₂

在式2中，1≤x≤1.2，0.5≤y1，0≤z≤0.5，并且0≤1-y-z≤0.5；

式3

Li_xNi_yCo_zAl_1-y-zO₂

在式3中，1≤x≤1.2，0.5≤y≤1.0，并且0≤z≤0.5。

6.一种制备复合阴极活性物质的方法，所述复合阴极活性物质为根据权利要求1至5中任意一项所述的用于锂离子电池的复合阴极活性物质，所述方法包括：

通过在氧化气氛中对i)作为基于过渡金属的总含量具有50mol％至100mol％的镍含量的富镍的锂镍基化合物的前驱物的过渡金属氢氧化物和ii)锂前驱物进行热处理来制备富镍的锂镍基化合物；

通过将包括含稀土金属的盐和水的清洗液添加到富镍的锂镍基化合物并且搅拌混合物来执行清洗工艺；以及

干燥经过清洗工艺的所得产物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，含稀土金属的盐包括选自乙酸钇、硫酸钇、氯化钇、硝酸钇、乙酸铈、硫酸铈、氯化铈、硝酸铈、乙酸镧、硫酸镧、氯化镧、硝酸镧、乙酸铕、硫酸铕、氯化铕、硝酸铕、乙酸钆、硫酸钆、氯化钆、硝酸钆、乙酸钪、硫酸钪、氯化钪、硝酸钪、乙酸铽、硫酸铽、氯化铽和硝酸铽中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，在清洗液中，含稀土金属的盐的含量为0.1M至1.0M。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，在200℃或更低的温度下执行干燥步骤。

10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括阴极，所述阴极包括根据权利要求1至5中任意一项所述的复合阴极活性物质。