[发明专利]多晶型锂锰氧化物粒子、其制备方法以及包含其的正极活性材料

权利要求书

1.由化学式1表示的多晶型锂锰氧化物粒子，

<化学式1>

Li_(1+x)Mn_(2-x-y-f)Al_yM_fO_(4-z)

其中M为选自如下中的任一种或两种以上的元素：硼(B)、钴(Co)、钒(V)、镧(La)、钛(Ti)、镍(Ni)、锆(Zr)、钇(Y)和镓(Ga)，0≤x≤0.2，0<y≤0.2，0<f≤0.2，且0≤z≤0.2，

其中该多晶型锂锰氧化物粒子是次级粒子形式，其中平均晶体直径为152nm～300nm的两个以上初级粒子团聚，

其中所述多晶型锂锰氧化物粒子具有弧形圆边的边缘。

2.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中在化学式1中，f满足0.001≤f≤0.03。

3.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中在化学式1中，M为B。

4.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中所述次级粒子的平均粒径D₅₀为5μm～20μm。

5.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中所述多晶型锂锰氧化物粒子中B的含量范围为700ppm～3000ppm。

6.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中在X射线衍射分析中，当将I(111)/I(111)的峰强度之比定义为100％时，所述锂锰氧化物粒子的I(311)/I(111)为40％以上。

7.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中在X射线衍射分析中，当将I(111)/I(111)的峰强度之比定义为100％时，所述锂锰氧化物粒子的I(400)/I(111)与I(440)/I(111)分别为40％以上和20％以上。

8.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中在X射线衍射分析中，所述锂锰氧化物粒子的(311)峰的半峰全宽(FWHM)为0.3度以下。

9.如权利要求1所述的多晶型锂锰氧化物粒子，其中所述锂锰氧化物粒子的布鲁厄-埃米特-特勒(BET)比表面积为0.5m²/g以下。

10.一种制备由化学式1表示的多晶型锂锰氧化物粒子的方法，其包括：

(i)获得包含多晶型锰前体、锂前体和烧结助剂的前体混合物；以及

(ii)对在步骤(i)中获得的前体混合物进行烧结，

其中所述方法为干式法，且其中所述多晶型锂锰氧化物粒子具有弧形圆边的边缘，

<化学式1>

Li_(1+x)Mn_(2-x-y-f)Al_yM_fO_(4-z)

其中M为选自如下中的任一种或两种以上的元素：硼(B)、钴(Co)、钒(V)、镧(La)、钛(Ti)、镍(Ni)、锆(Zr)、钇(Y)和镓(Ga)，0≤x≤0.2，0<y≤0.2，0<f≤0.2，且0≤z≤0.2。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述多晶型锰前体为次级粒子形式，其中平均晶体直径为100nm～300nm的两个以上初级粒子团聚。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述次级粒子的平均粒径D₅₀范围为9μm～25μm。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述次级粒子的平均粒径D₅₀为9μm～15μm。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述多晶型锰前体包含选自如下中的任一种或两种以上的混合物：MnCO₃、Mn₃O₄和Mn₂O₃。

15.如权利要求10所述的方法，其中所述多晶型锰前体包含0.01重量％～10重量％的铝(Al)。