[发明专利]复合正极活性材料、各自包含其的正极和锂电池、及其制备方法

权利要求书

1.复合正极活性材料，包括：

包含多个一次颗粒的芯；和

形成于所述芯上的壳，

其中所述一次颗粒包括包含镍的第一锂过渡金属氧化物，

所述壳包括第一层和在所述第一层上的第二层，

所述第一层包括含有第一金属的第一成分，

所述第二层包括含有磷的第二成分，且

所述第一金属包括至少一种属于元素周期表的第2至5族和第7至15族任意者的除镍以外的金属。

2.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一成分包括第一相，且所述第二成分包括在组成和结构至少之一中不同于所述第一相的第二相。

3.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一成分包括如下的至少一个相：具有层状晶体结构的相和具有尖晶石晶体结构的相。

4.如权利要求3所述的复合正极活性材料，其中所述层状晶体结构属于R-3m空间群，和所述尖晶石晶体结构属于Fd-3m空间群。

5.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一层在所述多个一次颗粒的一次颗粒的表面上，并且包括在所述第一层中的所述第一金属的浓度大于包括在所述多个一次颗粒中的所述第一金属的浓度。

6.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第二层的厚度大于所述第一层的厚度，所述第一层的厚度为50纳米或更小，且所述第二层的厚度为500纳米或更小。

7.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一金属包括如下的至少一种：钴、镁、锆、铝、锰、硅、钯、钛、锡、铱、铂、钌、铈、硼、铌、钒、铁和锌。

8.如权利要求1所述的复合正极活性材料，

其中所述第一成分为包括所述第一金属和氧的成分，或者为包括锂、所述第一金属和氧的成分，

其中所述第一成分包括：

每1摩尔所述第一成分的0摩尔至3.3摩尔锂，

每1摩尔所述第一成分的0.7摩尔至3.3摩尔所述第一金属，和

每1摩尔所述第一成分的1.7摩尔至4.3摩尔氧。

9.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一成分由式1表示：

式1

Li_aM1_bO_c

其中，在式1中，M1为钴、镁、锆、铝、锰、硅、钯、钛、锡、铱、铂、钌、铈、硼、铌、钒、铁和锌的至少一种，

0≤a≤3.1，0.9≤b≤3.1，和1.9≤c≤4.1。

10.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中所述第一成分包括如下的至少一种：Co₃O₄、MgO、其中0x≤1.5的Li_xCoO₂、和Li₂ZrO₃。

11.如权利要求1所述的复合正极活性材料，其中包含在所述第一层中的所述第一成分的量为10重量份或更少，基于100重量份所述第一锂过渡金属氧化物，或

其中包含在所述第一层中的所述第一金属的量为10重量份或更少，基于100重量份所述第一锂过渡金属氧化物。

12.如权利要求1所述的复合正极活性材料，

其中所述第二成分为包括所述第一金属、磷和氧的成分，或者为包括锂、所述第一金属、磷和氧的成分，

其中所述第二成分包括：

每1摩尔所述第二成分的0摩尔至3.3摩尔锂，

每1摩尔所述第二成分的0.7摩尔至3.3摩尔所述第一金属，

每1摩尔所述第二成分的0.7摩尔至2.3摩尔磷，和

每1摩尔所述第二成分的3.7摩尔至8.3摩尔氧。