[发明专利]正极活性材料、制备其的方法、包括其的正极和包括该正极的二次电池

权利要求书

1.一种正极活性材料，包括核和设置在所述核上的涂层，

其中所述核包括Li_1+xMO_2+y，其中M是选自由镍(Ni)、钴(Co)和铜(Cu)构成的组中的至少一种元素，并且1≤x≤5且0≤y≤2，并且

所述涂层包括碳基颗粒，

所述碳基颗粒包括其中多个石墨烯片被连接的结构，

所述碳基颗粒具有1重量％或更大的所述碳基颗粒中的氧含量，并且

在拉曼光谱测量期间所述碳基颗粒的D/G峰比为1.55或更小。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中Li_1+xMO_2+y包括选自由Li₂NiO₂、Li₆CoO₄、和Li₂CuO₂构成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述核与所述涂层的重量比在94:6至99.5:0.5的范围内。

4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述石墨烯片的横向尺寸为200nm或更小。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述碳基颗粒具有由以下方程式1计算的为0.12或更小的值：

[方程式1]

其中，在方程式1中，a是通过氮气吸附BET法测量的所述碳基颗粒的以m²/g为单位的比表面积，并且b是所述碳基颗粒以mg/g为单位的碘吸附值。

6.根据权利要求1所述的正极活性材料，进一步包括连接部分，所述连接部分连接至所述多个石墨烯片中的至少一部分石墨烯片，

其中，所述连接部分具有非石墨烯形状。

7.根据权利要求6所述的正极活性材料，其中所述多个石墨烯片的每一个的至少一部分连接至所述连接部分。

8.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中所述石墨烯片的平均厚度为10nm或更小。

9.根据权利要求1所述的正极活性材料，其中通过氮气吸附BET法测量的所述碳基颗粒的比表面积为200m²/g或更大。

10.一种制备正极活性材料的方法，所述方法包括：

制备碳基颗粒，并将所述碳基颗粒设置在核上，

其中所述碳基颗粒的制备包括制备初级碳基颗粒，并通过氧化处理对所述初级碳基颗粒进行改性，

其中通过所述氧化处理对所述初级碳基颗粒进行改性包括以下至少一者：

a)在氧气气氛和空气气氛中的至少一种气氛中，在200℃至800℃的温度下对所述初级碳基颗粒进行第一热处理；和

b)使所述初级碳基颗粒与酸性蒸气在120℃至300℃下反应，并且

所述核包括Li_1+xMO_2+y，其中M是选自由镍(Ni)、钴(Co)和铜(Cu)构成的组中的至少一种元素，并且1≤x≤5且0≤y≤2。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述初级碳基颗粒的制备包括在1500℃或更高的温度下对乙炔气体的热解。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述初级碳基颗粒包括选自由乙炔黑、炉法炭黑、热炭黑、槽法炭黑和灯黑构成的组中的至少一者。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述初级碳基颗粒包括乙炔黑。

14.根据权利要求10所述的方法，进一步包括，在通过所述氧化处理对所述初级碳基颗粒进行改性之后，在惰性气氛中于500℃或更高的温度下对通过所述氧化处理而改性的所述初级碳基颗粒进行第二热处理。