[发明专利]正极材料及其制备方法、正极极片、电芯和电池

权利要求书

1.一种电池的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括：质量比例为1:1~4:1的第一活性颗粒和第二活性颗粒；

所述第一活性颗粒包括：第一钴酸锂颗粒、包覆于所述第一钴酸锂颗粒的表面的第一耐电压保护层和包覆于所述第一耐电压保护层的表面的第一快离子传导层；

所述第二活性颗粒包括：第二钴酸锂颗粒、包覆于所述第二钴酸锂颗粒的表面的第二快离子传导层和包覆于所述第二快离子传导层的表面的第二耐电压保护层；

所述第一钴酸锂颗粒的粒径大于所述第二钴酸锂颗粒的粒径；

所述第一耐电压保护层占所述第一活性颗粒的质量分数范围为200~2000ppm，所述第一快离子传导层占所述第一活性颗粒的质量分数范围为200~2000ppm；

所述第二耐电压保护层占所述第二活性颗粒的质量分数范围为200~2000ppm，所述第二快离子传导层占所述第二活性颗粒的质量分数范围为200~2000ppm；

所述第一活性颗粒的粒径范围为15~20μm，所述第二活性颗粒的粒径范围为3~7.5μm。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述第一快离子传导层和所述第二快离子传导层的材料均包括元素钛、元素硅和元素锌中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述第一耐电压保护层和所述第二耐电压保护层的材料均包括元素铝、元素锆和元素镁中的至少一者。

4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述第一活性颗粒还包括第一稳定剂，所述第一稳定剂掺杂于所述第一钴酸锂颗粒中，所述第一稳定剂包括元素铝、元素镁、元素锆和元素钛中的至少一者；和/或

所述第二活性颗粒还包括第二稳定剂，所述第二稳定剂掺杂于所述第二钴酸锂颗粒中，所述第二稳定剂包括元素铝、元素镁、元素锆和元素钛中的至少一者。

5.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法用于制备权利要求1~4任一项所述的正极材料，所述制备方法包括：

在第一钴酸锂颗粒的表面包覆第一耐电压保护层；

在所述第一耐电压保护层的表面包覆第一快离子传导层，得到第一活性颗粒；

在第二钴酸锂颗粒的表面包覆第二快离子传导层；

在所述第二快离子传导层的表面包覆第二耐电压保护层，得到第二活性颗粒。

6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在第一钴酸锂颗粒的表面包覆第一耐电压保护层，包括：

将所述第一钴酸锂颗粒和第一耐电压保护剂混合，使所述第一耐电压保护剂包覆于所述第一钴酸锂颗粒的表面，然后顺次进行第一烧结处理、第一粉碎处理和第一分离处理，使所述第一耐电压保护剂形成包覆于所述第一钴酸锂颗粒的表面的第一耐电压保护层；和/或

所述在所述第一耐电压保护层的表面包覆第一快离子传导层，包括：

将包覆有所述第一耐电压保护层的第一钴酸锂颗粒和第一快离子传导剂混合，使所述第一快离子传导剂包覆于所述第一耐电压保护层的表面，然后顺序进行第二烧结处理、第二粉碎处理和第二分离处理，使所述第一快离子传导剂形成包覆于所述第一耐电压保护层的表面的所述第一快离子传导层。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在第二钴酸锂颗粒的表面包覆第二快离子传导层，包括：

将所述第二钴酸锂颗粒和第二快离子传导剂混合，使所述第二快离子传导剂包覆于所述第二钴酸锂颗粒的表面，然后顺次进行第三烧结处理、第三粉碎处理和第三分离处理，使所述第二快离子传导剂形成包覆于所述第二钴酸锂颗粒的表面的第二快离子传导层；和/或

所述在所述第二快离子传导层的表面包覆第二耐电压保护层，包括：

将包覆有所述第二快离子传导层的第二钴酸锂颗粒和第二耐电压保护剂混合，使所述第二耐电压保护剂包覆于所述第二耐电压保护层的表面，然后顺序进行第四烧结处理、第四粉碎处理和第四分离处理，使所述第二耐电压保护剂形成包覆于所述第二快离子传导层的表面的所述第二耐电压保护层。