[发明专利]用于可再充电锂电池的正极活性物质及其制备方法和包括其的可再充电锂电池

权利要求书

1.一种用于可再充电锂电池的正极活性物质，包括：

具有层状晶体结构的镍基锂金属氧化物，和

仅设置在所述镍基锂金属氧化物的(003)晶面上的包括锂-金属氧化物的涂层，

其中，所述正极活性物质包括至少一种二级粒子，所述二级粒子包括两种或更多种初级粒子的聚集体，

所述锂-金属氧化物包括由化学式1表示的化合物、由化学式2表示的化合物或其组合：

[化学式1]

Li₂MO₃

[化学式2]

Li₈MO₆

其中，在化学式1和化学式2中，

M为具有4的氧化数的金属，

所述镍基锂金属氧化物包括由化学式3表示的化合物、由化学式4表示的化合物或其组合：

[化学式3]

Li_aNi_xCo_yQ¹_1-x-yO₂

其中，在化学式3中，

0.9≤a≤1.05、0.6≤x≤0.98、0.01≤y≤0.40，且Q¹为选自Mn、Al、Cr、Fe、V、Mg、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、La、Ce、Sn、Zr、Te、Ru、Ti、Pb和Hf中的至少一种金属元素，

[化学式4]

Li_aNi_xQ²_1-xO₂

其中，在化学式4中，

0.9≤a≤1.05、0.6≤x≤1.0，且Q²为选自Mn、Al、Cr、Fe、V、Mg、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、La、Ce、Sn、Zr、Te、Ru、Ti、Pb和Hf中的至少一种金属元素。

2.如权利要求1所述的正极活性物质，其中所述锂-金属氧化物具有单斜晶系的C2/c空间群晶体结构。

3.如权利要求1所述的正极活性物质，其中所述镍基锂金属氧化物的(003)晶面与所述锂-金属氧化物的(00l)面之间的晶格失配率小于或等于15％，其中所述(00l)面中的l为1、2或3，

所述晶格失配率％可由方程式1计算，

方程式1

│A-B│/B×100

在所述方程式1中，A表示所述镍基锂金属氧化物的(003)晶面的氧-氧键长度，并且B表示所述锂-金属氧化物的(00l)面的氧-氧键长度。

4.如权利要求1所述的正极活性物质，其中所述锂-金属氧化物包括Li₂SnO₃、Li₂ZrO₃、Li₂TeO₃、Li₂RuO₃、Li₂TiO₃、Li₂MnO₃、Li₂PbO₃、Li₂HfO₃、Li₈SnO₆、Li₈ZrO₆、Li₈TeO₆、Li₈RuO₆、Li₈TiO₆、Li₈MnO₆、Li₈PbO₆、Li₈HfO₆或其组合。

5.如权利要求1所述的正极活性物质，其中基于所述镍基锂金属氧化物和所述锂-金属氧化物的总量，所述锂-金属氧化物的含量为0.1摩尔％至5摩尔％。

6.如权利要求1所述的正极活性物质，其中所述涂层具有1nm至100nm的厚度。