[发明专利]锂二次电池用正极活性材料、其制备方法及包含该正极活性材料的锂二次电池

权利要求书

1.一种锂二次电池用正极活性材料，所述正极活性材料包括含有镍(Ni)、钴(Co)和锰(Mn)的锂复合过渡金属氧化物，

其中，所述锂复合过渡金属氧化物的一部分镍(Ni)位点被钨(W)取代，并且

残留在锂复合过渡金属氧化物颗粒表面上的锂钨氧化物的量为1,000ppm以下；

其中，所述锂复合过渡金属氧化物由式1表示：

[式1]

Li_aNi_1-x1-y1-z1W_z1Co_x1M¹_y1M²_q1O₂

其中，在式1中，1.0≤a≤1.5，0x1≤0.2，0y1≤0.2，0z1≤0.2，0x1+y1+z1≤0.2，并且0≤q1≤0.1，M¹包括Mn，并且M²包括选自由钡(Ba)、钙(Ca)、锆(Zr)、钛(Ti)、镁(Mg)、钽(Ta)、铌(Nb)和钼(Mo)组成的组的至少一种。

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合过渡金属氧化物在晶体结构中含有10ppm至5,000ppm的量的钨(W)。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合过渡金属氧化物在晶体结构中含有2,000ppm至3,000ppm的量的钨(W)。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，当将所述锂复合过渡金属氧化物的平均粒径(D₅₀)表示为dμm并且将所述锂复合过渡金属氧化物的晶粒尺寸表示为cμm时，d/1,000c为0.05以上。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合过渡金属氧化物的晶粒尺寸为100nm至200nm。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，所述锂复合过渡金属氧化物是含有镍(Ni)、钴(Co)、锰(Mn)和铝(Al)的四元锂复合过渡金属氧化物。

7.根据权利要求1所述的锂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3μm至6μm，并且{(D₉₀-D₁₀)/D₅₀}为0.6以下。

8.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，在式1中，M¹还包括Al。

9.根据权利要求1所述的锂二次电池用正极活性材料，其中，在式1中，满足0.1x1+y1+z1≤0.2。

10.一种制备锂二次电池用正极活性材料的方法，所述方法包括：

制备包含含镍(Ni)原料、含钴(Co)原料、含锰(Mn)原料和含钨(W)原料的金属溶液；

通过所述金属溶液的共沉淀反应制备正极活性材料前体；

将所述正极活性材料前体和锂原料混合并烧结，以制备一部分镍(Ni)位点被钨(W)取代的锂复合过渡金属氧化物；并且

将经烧结的锂复合过渡金属氧化物洗涤以去除残留在锂复合过渡金属氧化物表面上的锂钨氧化物，使得残留在锂复合过渡金属氧化物颗粒表面上的锂钨氧化物的量为1,000ppm以下；

其中，所述正极活性材料前体由式2表示：

[式2]

Ni_1-x2-y2-z2W_z2Co_x2M¹_y2(OH)₂

其中，在式2中，0x2≤0.2，0y2≤0.2，0x2+y2+z2≤0.2，并且0z2≤0.2，并且M¹包括Mn。