[发明专利]作为锂离子电池正极活性材料的经稳定化的富镍层状氧化物

权利要求书

1.一种用于正极的活性材料，其中该活性材料是通式为Li_aA_bNi_cMn_dCo_eX_fO₂的富Ni的锂金属混合氧化物，其中

0.9≤a+b≤1.1，

0b≤0.02，

0.9≤c+d+e+f≤1.1，

c≥0.6，

0≤d≤0.2，

0≤e≤0.2，

0f≤0.1

以及A和X为金属阳离子，并且其中在所述活性材料的晶格中，A取代锂位置上的锂，X取代钴位置上的钴、锰位置上的锰或这两个位置上的钴和锰。

2.根据权利要求1所述的活性材料，其中a+b＝1和c+d+e+f＝1。

3.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中A在298K下的氧结合能为至少330kJ/mol。

4.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中A的离子半径为50至100pm。

5.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中A为选自Mg、Al、Sc、Ga、Ti、Zn、Zr、Y、La和Hf的一种或多种元素。

6.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中X在298K下的氧结合能为至少400kJ/mol。

7.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中X的氧化态为至少+3。

8.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中X为选自Al、Sc、Mn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、La、Y、Mo、W和B的一种或多种元素。

9.根据权利要求1至7之一所述的活性材料，其中X为选自Al、Sc、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Y和W的一种或多种元素。

10.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中0≤d≤0.1。

11.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中0≤e≤0.1。

12.根据前述权利要求之一所述的活性材料，其中0≤d+e≤0.2。

13.一种正极，其包括根据权利要求1至12之一所述的活性材料。

14.锂离子电池，其包括至少一个根据权利要求13所述的电极。

15.装置，其包括至少一个根据权利要求14所述的锂离子电池。

16.用于制造根据权利要求1至12之一的活性材料的方法，其中该方法包括以下步骤：

a)提供Ni和X以及任选地Mn和/或Co的前体，

b)将碱金属氢氧化物和/或碱金属碳酸盐添加到方法步骤a)中提供的Ni和X以及任选地Mn和/或Co的前体中，以沉淀出Ni和X以及任选地Mn和/或Co-氢氧化物颗粒和/或Ni和X以及任选地Mn和/或Co-碳酸盐颗粒，

c)分离在方法步骤b)中获得的Ni和X以及任选地Mn和/或Co-氢氧化物颗粒和/或Ni和X以及任选地Mn和/或Co-碳酸盐颗粒，

d)干燥在方法步骤c)中获得的Ni和X以及任选地Mn和/或Co-氢氧化物颗粒和/或Ni和X以及任选地Mn和/或Co-碳酸盐颗粒，

e)将在方法步骤d)中获得的Ni和X以及任选地Mn和/或Co-氢氧化物颗粒和/或Ni和X以及任选地Mn和/或Co-碳酸盐颗粒与锂前体和A-前体混合，

f)将在方法步骤e)中获得的混合物在氧气气氛下在650-900℃下煅烧2-14小时，直到完全形成富Ni的锂金属混合氧化物，和

g)获得富Ni的锂金属混合氧化物。