[发明专利]二次电池用正极活性材料及其制备方法

权利要求书

1.一种二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料包括：

含有能够可逆地嵌入和脱嵌锂的锂复合金属氧化物的核；和

表面处理层，其设置在所述核上并包括含有锂氧化物、硼氧化物和铝氧化物的非晶氧化物，

其中，所述锂氧化物、硼氧化物和铝氧化物彼此化学键合，并且

在所述表面处理层中的所述非晶氧化物中，所述硼氧化物与所述铝氧化物的摩尔比在大于1:2.5至小于1:1的范围内，并且基于所述正极活性材料的总重量，所述正极活性材料的表面上存在的锂副产物的量小于0.55重量%。

2. 根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合金属氧化物由式1表示：

式1

Li_a(Ni_xCo_yM1_z)_bM2_cO₂

其中，在式1中，

M1是选自由锰和铝组成的组的至少一种元素，并且

M2是选自由钡、钙、锆、钛、镁、钽、铌和钼组成的组的至少一种元素，

其中，1≤a≤1.5，0.9≤b≤1，0≤c≤0.1，0.6≤x1，0y0.4，0z≤0.4，且b+c=1。

3.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述硼氧化物与所述铝氧化物的摩尔比在大于1:2至小于1:1的范围内。

4.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述锂氧化物是Li₂O，所述硼氧化物是B₂O₃，且所述铝氧化物是Al₂O₃。

5. 根据权利要求4所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述Li₂O、B₂O₃和Al₂O₃以2LiAl₇B₄O₅、2LiAlB₂O₅或2Li₂AlB₂O₅的形式彼此化学键合。

6. 根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述表面处理层的平均厚度为20 nm至100 nm。

7. 根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述正极活性材料的平均粒径D₅₀为1 μm至20 μm。

8.根据权利要求1所述的二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合金属氧化物是通过一次颗粒的凝聚而形成的二次颗粒，并且

进一步包含位于所述二次颗粒的表面上或位于所述一次颗粒之间的界面处的Zr氧化物的偏析相。

9. 一种制备二次电池用正极活性材料的方法，所述方法包括：

第一步，通过混合锂复合金属氧化物、含硼原料和含铝原料来制备混合物；和

第二步，在氧气气氛中对所述混合物进行热处理，从而在含有所述锂复合金属氧化物的核上形成含有非晶氧化物的表面处理层，

其中，所述非晶氧化物的形成是通过使存在于所述锂复合金属氧化物的表面上的锂副产物与所述含硼原料和所述含铝原料反应而形成包含锂、硼和铝的非晶氧化物，

所述含铝原料的含量为所述含硼原料的含量的大于1倍至小于2.5倍，并且所述热处理在500℃至800℃的温度范围内进行。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于100重量份的所述锂复合金属氧化物，所述含硼原料以0.1重量份至0.8重量份的量混合，并且所述含铝原料以0.1重量份至1重量份的量混合。