[发明专利]一种正极活性物质及其制备方法和在锂离子二次电池中的用途

权利要求书

1.一种正极活性物质，其中，所述正极活性物质包括至少一种核材料和至少一种壳材料，所述至少一种壳材料包覆在所述至少一种核材料表面形成至少一种具有核壳结构的颗粒；

所述至少一种核材料的组成相同或不同，彼此独立地选自Li_xMe_1-yM_yO₂，其中，Me＝Co_1-a-bAl_aZ_b，M为Al、Mg、Ti、Zr、Co、Ni、Mn、Y、La、Sr、W、Sc中的一种或多种，Z为Mg、Ti、Zr、Co、Ni、Mn中的一种或多种；0.95≤x≤1.05，0≤y≤0.1，0≤a≤0.2，0≤b≤0.1；

所述至少一种壳材料的组成相同或不同，彼此独立地选自金属氟化物、金属氧化物、金属硼酸盐化合物、金属磷酸盐化合物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的正极活性物质，其中，所述正极活性物质包括两种核材料和一种壳材料，所述壳材料包覆在所述两种核材料表面形成一种具有核壳结构的颗粒；即形成的正极活性物质可以定义为(A1+A2)×B1，其中A1和A2代表两种组成不同的核材料，B1代表壳材料；

或者，所述正极活性物质包括两种核材料和两种壳材料，一种壳材料包覆在一种核材料表面形成一种具有核壳结构的颗粒，另一种壳材料包覆在另一种核材料表面形成另一种具有核壳结构的颗粒；即形成的正极活性物质可以定义为A1×B1+A2×B2，其中A1和A2代表两种组成不同的核材料，所述B1和B2代表两种组成不同的壳材料，A1×B1+A2×B2即为形成的两种具有核壳结构的颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的正极活性物质，其中，所述正极活性物质的粒径D₅₀为9.0～14.0μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极活性物质，其中，所述正极活性物质的可以是相同颗粒大小的活性物质组成的，也可以是由大颗粒的活性物质和小颗粒的活性物质级配得到，其中大颗粒的活性物质的粒径D₅₀为8.0～18.0μm，小颗粒的活性物质的粒径D₅₀为2.0～6.0μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极活性物质，其中，所述正极活性物质中的壳材料的厚度为≤40nm，如5-30nm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的正极活性物质，其中，所述正极活性物质中壳材料的质量占正极活性物质总质量的0.03～0.5％。

7.一种正极片，所述正极片包括权利要求1-6任一项所述的正极活性物质、导电剂和粘结剂，所述正极片中各组分的质量百分含量为：

70-99wt％的正极活性物质、0.5-15wt％的导电剂、0.5-15wt％的粘结剂。

8.根据权利要求7所述的正极片，其中，所述正极极片如下至少一种性能：

(i)在循环前的DSC放热峰起始温度为≥270℃；

(ii)在45℃、1C/1C的充放电倍率下循环500圈后的DSC放热峰起始温度为≥265℃；

(iii)在45℃、1C/1C的充放电倍率下循环500圈前后的DSC放热峰起始温度差为≤15℃。

9.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括权利要求7或8所述的正极片。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池如下至少一种性能：

(1)在60℃存储35天后的电池的厚度膨胀率为≤7％；

(2)在70℃存储48小时后的电池的残余容量为≥83％；

(3)在45℃、1C/1C的充放电倍率下循环500次的容量保持率为≥85％。