[发明专利]正极活性材料、正极和锂可充电电池

权利要求书

1.一种用于锂可充电电池的正极，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括：

等于或大于70wt％且小于90wt％的具有橄榄石结构的磷酸盐化合物；以及

大于10wt％且小于或等于30wt％的锂镍复合氧化物，

其中，锂镍复合氧化物的平均粒径小于或大于具有橄榄石结构的磷酸盐化合物的平均粒径，

其中，所述正极的活性质量密度为2.1g/cc或更大。

2.如权利要求1所述的正极，其中，所述具有橄榄石结构的磷酸盐化合物包括由式1表示的化合物：

式1

LiMPO₄

其中，M选自于由Fe、Mn、Ni、Co、V和它们的组合组成的组。

3.如权利要求2所述的正极，其中，所述磷酸盐化合物包括LiFePO₄。

4.如权利要求2所述的正极，其中，M包括Fe和至少一种异质元素的组合。

5.如权利要求4所述的正极，其中，所述异质元素选自于由Mn、Ni、Co、V和它们的组合组成的组。

6.如权利要求1所述的正极，其中，所述锂镍复合氧化物包括由式2表示的含镍的锂过渡金属氧化物：

式2

Li_xNi_1-yM'_yO_2-zX_z

其中：

M'是从由Co、Al、Mn、Mg、Cr、Fe、Ti、Zr、Mo和它们的合金组成的组中选择的至少一种金属；

X是从由O、F、S、P和它们的组合组成的组中选择的元素；

0.9≤x≤1.1；

0≤y≤0.5；以及

0≤z≤2。

7.如权利要求6所述的正极，其中，0≤y≤0.2。

8.如权利要求6所述的正极，其中，所述锂镍复合氧化物包括由式3表示的化合物：

式3:

Li_xNi_1-y'-y"Co_y'Al_y"O₂

其中：

0.9≤x≤1.1；

0<y'+y"≤0.2；以及

0<y"≤0.1。

9.如权利要求6所述的正极，其中，所述锂镍复合氧化物选自于由LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂和它们的组合组成的组。

10.如权利要求1所述的正极，其中，所述具有橄榄石结构的磷酸盐化合物包括平均粒径为50nm至2000nm的初级粒子。

11.如权利要求1所述的正极，其中，所述具有橄榄石结构的磷酸盐化合物包括次级粒子，所述次级粒子包括初级粒子的聚集体，其中，所述次级粒子的平均聚集粒径D50为1μm至30μm。

12.如权利要求1所述的正极，所述正极活性材料还包括位于所述具有橄榄石结构的磷酸盐化合物的表面上的非晶包覆层。

13.如权利要求12所述的正极，其中，所述非晶包覆层包括碳材料或金属氧化物材料。

14.如权利要求1所述的正极，其中，所述锂镍复合氧化物包括平均粒径D50为0.2μm至20μm的粒子。

15.一种锂可充电电池，所述锂可充电电池包括如权利要求1-14中的任一项所述的正极、负极和电解质，所述负极包括负极活性材料。