[发明专利]正极活性材料及包含该正极活性材料的正极和锂二次电池

权利要求书

1.一种正极活性材料，其包含镍钴锰基锂过渡金属氧化物，所述镍钴锰基锂过渡金属氧化物的镍含量为除锂以外的金属的总摩尔数的60mol％以上，

其中，所述镍钴锰基锂过渡金属氧化物掺杂有掺杂元素M¹和掺杂元素M²，其中，所述掺杂元素M¹是包括铝(Al)的金属元素，所述掺杂元素M²是选自由镁(Mg)、镧(La)、钛(Ti)、锌(Zn)、硼(B)、钨(W)、镍(Ni)、钴(Co)、铁(Fe)、铬(Cr)、钒(V)、钌(Ru)、铜(Cu)、镉(Cd)、银(Ag)、钇(Y)、钪(Sc)、镓(Ga)、铟(In)、砷(As)、锑(Sb)、铂(Pt)、金(Au)和硅(Si)组成的组中的至少一种金属元素，

所述镍钴锰基锂过渡金属氧化物的所述掺杂元素M¹的含量为100ppm至10,000ppm，并且

所包含的所述掺杂元素M¹和所述掺杂元素M²的重量比为50:50至99:1。

2.如权利要求1所述的正极活性材料，其中所述锂过渡金属氧化物由式1表示：

[式1]

Li_1+a[Ni_xCo_yMn_zM¹_wM²_v]O₂

其中，在式1中，

M¹是包括Al的金属元素，

M²是选自由Mg、La、Ti、Zn、B、W、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ru、Cu、Cd、Ag、Y、Sc、Ga、In、As、Sb、Pt、Au和Si组成的组中的至少一种金属元素，并且

0≤a≤0.3，0.60≤x1，0y0.35，0z0.35，0w≤0.01，且0v≤0.005。

3.如权利要求1所述的正极活性材料，其中，M²是选自由Mg、La和Ti组成的组中的至少一种金属元素。

4.如权利要求2所述的正极活性材料，其中，在式1中，w≥v，且1≤w/v≤15。

5.如权利要求1所述的正极活性材料，其中，所述正极活性材料满足关系式1：

[关系式1]

1.0≤(A1/A0)≤1.8

其中，A1是将所述正极活性材料在相对湿度(RH)为60％和温度为25℃的环境中放置1天后测得的所述正极活性材料的表面上存在的碳酸锂的量，A0是放置所述正极活性材料之前测得的所述正极活性材料的表面上存在的碳酸锂的初始量。

6.如权利要求5所述的正极活性材料，其中，在将所述正极活性材料在相对湿度(RH)为60％和温度为25℃的环境中放置1天后，基于100重量份的所述正极活性材料的总重量，存在于所述正极活性材料的表面上的包括氢氧化锂和碳酸锂中至少一种的锂副产物的总量为0.5重量份以下。

7.如权利要求1所述的正极活性材料，其中，所述正极活性材料的平均粒径(D₅₀)为8μm至15μm。

8.一种正极，其包括：

正极集流体，和形成在所述正极集流体上的正极活性材料层，

其中，所述正极活性材料层包含权利要求1至7中任一项所述的正极活性材料。

9.一种锂二次电池，其包含权利要求8所述的正极。