[发明专利]正极活性材料及其制备方法、锂离子电池

权利要求书

1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的化学通式为Li_aY_bNi_xCo_yM_1-x-yO₂，其中，0.95≤a≤1.08，0≤b0.2，0.4≤x0.95，0≤y0.6；M选自Mn、Al、Cu、Zn、Cr中的至少一种；Y选自Na、K、Rb、Cs、Fr中的至少一种；所述Y离子在所述正极活性材料的锂层中的掺杂量是Y离子总掺杂量的80%以上；

所述正极活性材料根据以下制备方法制备得到：

往溶剂中的加入预设比例的Li源、Ni源、Co源、M源、Y源以及钙钛矿类化合物，混合均匀得到混合物；及将所述混合物进行喷雾干燥、烧结，得到所述正极活性材料。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，其满足以下特征a~c中的至少一种：

a.所述正极活性材料的晶体结构属于空间群R3m；

b.在所述正极活性材料的XRD图谱中，(003)面与(104)面之间的衍射峰强度比I₀₀₃/I₁₀₄满足1.3＜I₀₀₃/I₁₀₄≤1.7；

c.所述正极活性材料的晶格参数c满足以下关系：14Å＜c＜15Å。

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，其满足以下特征a~d中的至少一种：

a.所述正极活性材料的平均粒径为5μm至15μm；

b.所述正极活性材料的比表面积为0.6m²/g至1.6m²/g；

c.所述正极活性材料在5kN/cm²加压下的粉体电导率大于0.09S/cm；

d.在所述正极活性材料中，Li-Ni混排度小于2.6%。

4.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，其满足以下特征a~b中的至少一种：

a.所述正极活性材料的锂层中的Li原子与氧层中的O原子的层间距为2.5Å~2.7Å；

b.在所述正极活性材料的锂层中，所述Y离子的锂位置占有率为3%~3.6%。

5.一种根据权利要求1~4任一项所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

往溶剂中的加入预设比例的Li源、Ni源、Co源、M源、Y源以及钙钛矿类化合物，混合均匀得到混合物；其中，M选自Mn、Al、Cu、Zn、Cr中的至少一种；Y选自Na、K、Rb、Cs、Fr中的至少一种；及

将所述混合物进行喷雾干燥、烧结，得到正极活性材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，

所述Li源、所述Ni源、所述Co源、所述M源的添加量满足以下关系：使得Ni、Co及M的摩尔含量总和与Li的摩尔含量比值为1：（0.95~1.08）；且

所述Y源、所述Ni源、所述Co源、所述M源的添加量满足以下关系：使得Ni、Co及M的摩尔含量总和与Y的摩尔含量比值为1：（0~0.2）。