[发明专利]复合正极材料及其制备方法、正极片、电池及用电装置

权利要求书

1.一种复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料包括正极基体及设于所述正极基体表面的包覆层；所述包覆层包括依次设于所述正极基体表面的亚表层和表层，所述亚表层的组分包括含磷电解质，所述表层的组分包括含硼电解质；

所述含磷电解质的组成满足：Li_a1X1_b1PO₄；0＜a1≤5，0≤b1≤5；

所述含硼电解质的组成满足：Li_a2X2_b2Br1O₃；0≤a2≤3，0≤b2≤3，0＜r1≤5；

其中，X1和X2分别独立地选自Ni、Co、Mn、Al、Y、Zr、Sr、La、Ti、Mg、Zn、Fe、Nb、Ge和Ce中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述包覆层满足如下(a)～(c)中至少一个条件，

(a)所述包覆层的厚度为5nm～200nm；

(b)所述包覆层与所述正极基体的质量比为(0.001～0.5):1；

(c)在所述包覆层中，所述亚表层和所述表层通过形成O-B-P键连接。

3.如权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，在所述包覆层中，P元素和B元素的摩尔数之比为1:(0.01～10)。

4.如权利要求1～3任一项所述的复合正极材料，其特征在于，所述亚表层和所述表层的厚度之比为1:(0.01～10)。

5.如权利要求1～3任一项所述的复合正极材料，其特征在于，所述包覆层的组分包括式(1)所示材料：

Li_a3X3_b3T_cO_d(1)，

其中，X3包括Ni、Co、Mn、Al、Y、Zr、Sr、La、Ti、Mg、Zn、Fe、Nb、Ge和Ce中的一种或多种，T包括P和B；

0＜a3≤1，0＜b3≤1，0＜c≤1，3≤d≤4。

6.如权利要求1～3任一项所述的复合正极材料，其特征在于，所述正极基体满足(d)～(e)中至少一个条件，

(d)所述正极基体为三元正极基体，组分满足：LiNi_xCo_yM_(1-x-y)O₂，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜x+y＜1，M包括Mn、Al、B、Y、Zr、Sr、La、Ti、Mg、Zn、Fe、Nb、Ge及Ce中的至少一种；

(e)所述正极基体的粒度为3μm～15μm。

7.如权利要求1～6任一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将所述正极基体与磷酸盐混合进行第一次烧结处理，制备正极材料预制体；

将所述正极材料预制体与硼化物混合进行第二次烧结处理，制备所述复合正极材料。

8.如权利要求7所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述正极基体、所述磷酸盐和所述硼化物的质量比为1:(0.0005～0.5):(0.0005～0.5)。

9.如权利要求7～8任一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下(f)～(g)中的至少一个条件：

(f)所述第一次烧结处理的温度为200℃～800℃，时间为5h～30h：

(g)所述第二次烧结处理的温度为200℃～800℃，时间为5h～30h。

10.如权利要求7～8任一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足(h)～(i)中的至少一个条件：

(h)所述磷酸盐包括磷酸镍、磷酸钴、磷酸锰、磷酸锂、磷酸铝、磷酸锆、磷酸钛、磷酸钇、磷酸锶、磷酸钨、磷酸镧、磷酸二氢铵及磷酸氢二铵中的至少一种；

(i)所述硼化物包括硼酸、氧化硼及硼氢化钠中的至少一种。