[发明专利]用于可再充电电池中的双峰的基于锂过渡金属的氧化物粉末

权利要求书

1.一种用于可再充电电池的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，包含：

-一种第一基于锂过渡金属氧化物的粉末；

或者包含一种材料A，该材料A具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该金属M具有化学式M＝Co_1-aM'_a，其中0≤a≤0.05，其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种金属；

或者包含一种金属B，该金属B具有一个内芯和一个表面层，该内芯具有由元素Li、一种金属M和氧组成的层状晶体结构，其中该Li含量是化学计量地进行控制的，其中该金属M具有化学式M＝Co_1-aM'_a，其中0≤a≤0.05，其中M'是由Al、Ga和B组成的组中的一种或多种金属；并且该表面层由该内芯材料的元素和无机的基于N的氧化物的一种混合物组成，其中N是由Mg、Ti、Fe、Cu、Ca、Ba、Y、Sn、Sb、Na、Zn、Zr、Si、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Sc、Ce、Pr、Nd、Gd、Dy、和Er组成的组中的一种或多种金属；

该第一粉末具有至少15μm的平均粒径(D50)；并且

-一种第二基于锂过渡金属氧化物的粉末，具有化学式Li_1+bN'_1-bO₂，其中-0.03≤b≤0.25，并且N'＝Ni_xMn_yCo_zA_d，其中0.10≤x≤0.60，0.30≤y≤0.80，0.05≤z≤0.20并且0≤d≤0.10，A是一种掺杂剂，该第二粉末具有的平均粒径尺寸(D50)为小于5μm，并且优选地小于2μm；并且其中当该第一粉末包含材料A时，该第一粉末的D50值与该第二粉末的D50值的比率是至少5:1。

2.根据权利要求1所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中0.15≤x≤0.30，0.50≤y≤0.75，0.05<z≤0.15并且0.10≤b<0.25，优选地0.18≤b≤0.25。

3.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，该第一粉末由大的致密颗粒组成，该颗粒具有的D50为至少15μm，优选地至少25μm，并且最优选地至少30μm，并且其中，当该第一粉末包含材料B时，在该第一粉末的D50值与该第二粉末的D50值的比率为至少3:1，并且优选地至少5:1。

4.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中该第一粉末具有的由BET测量的表面面积为小于0.20m²/g，优选地小于0.15m²/g，并且最优选地小于0.10m²/g；并且该第二粉末具有的由BET测量的表面面积为至少0.50m²/g。

5.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，当该第一粉末包含材料B时，该第一粉末的重量分数与该第二粉末的重量分数的比率是至少2:1，优选地至少5:1。

6.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，该第一粉末具有的电导率在63.7MPa的压力下测量为小于10^-3S/cm，优选地小于10^-4S/cm。

7.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，当用作硬币型电池中的一种活性组分使用时，该电池在25℃下以0.05C、并且优选地0.1C的放电速率在相对Li⁺/Li2.0V与4.6V之间进行循环，该粉末具有至少220mAh/g的第一循环放电容量。

8.根据权利要求1或2所述的双峰的基于锂过渡金属氧化物的粉末，其中，当使用在25℃下16mA/g的电流，在3.0V-4.6V下在25℃下进行循环时，该第一粉末具有>96％的第一循环充电效率；并且其中当使用在25℃下80mA的电流从3.0至4.8V进行充电时，该第二粉末具有至少290mAh/g的充电容量。