[发明专利]正极活性物质、制备方法和可再充电锂电池

权利要求书

1.一种用于可再充电锂电池的正极活性物质，包含根据化学式1的化合物：

化学式1

Li_xM_yCo_zPO₄

其中0≤x≤2，0.98≤y≤1，0<z≤0.02，M选自由V、Mn、Fe、Ni及它们的组合组成的组中，且所述化合物在通过CuKα放射测量的X射线衍射图中在40.0度至41.0度的范围内的2θ值处呈现出峰值。

2.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的正极活性物质，其中所述化合物呈现出X射线衍射图中(002)面的峰值和X射线衍射图中(020)面的峰值，且所述(020)面的峰值和(002)面的峰值具有20:1至8:1的强度比。

3.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的正极活性物质，其中所述化合物具有在100至800nm范围内的平均粒径。

4.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的正极活性物质，进一步包含在所述化合物的至少一部分上的碳涂层。

5.如权利要求4所述的用于可再充电锂电池的正极活性物质，其中所述碳涂层包含选自由碳纳米管、碳纳米棒、碳纳米线、乙炔碳黑、科琴黑及它们的组合组成的组中的碳材料。

6.如权利要求1所述的用于可再充电锂电池的正极活性物质，其中所述正极活性物质具有在10^-42至10^-1S/m范围内的电导率和在10^-10至10^-1S/m范围内的离子电导率。

7.一种用于可再充电锂电池的正极活性物质的制备方法，所述方法包含：

混合Li原料、M原料、PO₄原料和Co原料；和

将所得到的混合物在650—850℃范围内的温度下进行热处理以制备根据化学式1的化合物：

化学式1

Li_xM_yCo_zPO₄

其中0≤x≤2，0.98≤y≤1，0<z≤0.02，M选自由V、Mn、Fe、Ni及它们的组合组成的组中。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述热处理包含以2℃/分钟的速率升高温度。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述热处理进行10小时。

10.如权利要求7所述的方法，进一步包含冷却所述化合物。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述冷却包含以2℃/分钟的速率降低温度。

12.如权利要求7所述的方法，进一步包含在所述热处理之前向所述得到的混合物中加入碳原料。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述碳原料选自由蔗糖、乙二醇、甘油、煤油及它们的组合组成的组中。

14.如权利要求7所述的方法，其中所述热处理以单一步骤进行。

15.一种可再充电锂电池，包含：

包含如权利要求1至6中任一项所述用于可再充电锂电池的正极活性物质的正极；

含有负极活性物质并面向所述正极的负极；以及

所述正极和所述负极之间的电解液。