[发明专利]正极活性物质、其制备方法及正极极片与锂离子二次电池

权利要求书

1.一种正极活性物质，其特征在于，包括活性物质本体颗粒和包覆在所述活性物质本体颗粒外表面的含N元素氧化物包覆层；

其中，所述活性物质本体颗粒的表面掺杂有M元素，以形成掺杂层，所述掺杂层中所述M元素的含量为400ppm～3000ppm，并且所述M元素的含量由所述活性物质本体颗粒的外表面至核心方向逐渐减小；

所述包覆层中所述N元素的含量为100ppm～2000ppm；

所述M元素和所述N元素相同且均为L元素，所述L元素为Mg、Ca、Ce、Ti、Zr、Al、Zn及B中的一种或多种；

所述M元素的含量与所述N元素的含量均为在所述正极活性物质中的含量，且所述包覆层中N元素的单位体积平均含量大于所述掺杂层中M元素的单位体积平均含量。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质为层状结构的锂过渡金属氧化物，所述层状结构的锂过渡金属氧化物为式(1)所示的化合物，

Li_1+a[Ni_xCo_yMn_zA_dM_bN_c]O_2-eX_e 式(1)

所述式(1)中，A为Mg、Ca、Ce、Ti、Zr、Al、Zn及B中的一种或多种，X为S、N、F、Cl、Br及I中的一种或多种，0x1，0≤y0.3，0≤z0.3，0a0.2，0b0.2，0c0.1，0≤d0.2，0≤e≤0.2，x+y+z+b+d+c＝1。

3.根据权利要求2所述的正极活性物质，其特征在于，0.6x1。

4.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述掺杂层的厚度为所述活性物质本体颗粒的平均粒径的10％～30％；和/或，

所述包覆层的厚度为1nm～0.2μm。

5.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质中，所述M元素和所述N元素的含量之和与所述正极活性物质的平均粒径之比为25ppm/μm～1000ppm/μm。

6.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质中，所述L元素的含量由所述正极活性物质的外表面至核心方向逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质是由一次颗粒物凝聚形成的二次颗粒物，其中所述一次颗粒物具有最长尺寸和最短尺寸、且最长尺寸与最短尺寸的比值为1:1～3:1，所述二次颗粒物的平均粒径D_v50为5μm～20μm。

8.根据权利要求7所述的正极活性物质，其特征在于，所述二次颗粒物的平均粒径D_v50为8μm～15μm。

9.根据权利要求7所述的正极活性物质，其特征在于，所述二次颗粒物的平均粒径D_v50为9μm～11μm。

10.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述包覆层的外表面为粗糙表面；和/或，

所述正极活性物质的比表面积为0.2m²/g～1m²/g。

11.根据权利要求10所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质的比表面积为0.3m²/g～0.8m²/g。

12.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质的表面残锂量小于等于1000ppm。

13.根据权利要求1所述的正极活性物质，其特征在于，所述正极活性物质的表面残锂量小于等于800ppm。