[发明专利]界面稳定多元正极材料及其制备方法和锂离子电池

权利要求书

1.一种界面稳定多元正极材料，其特征在于，所述多元正极材料包括基体和包覆在所述基体表面的包覆层；所述基体为镍基多元正极材料；

所述包覆层具有式I所示的组成：

Li_3+θ-jL_jLa_1-kQ_k(PO₄)₂式I；

其中，L选自Na和/或K，Q选自Sc、Y、In、Fe、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Tb中的至少一种元素，0≤θ＜0.5，0＜j＜1，0≤k＜0.8。

2.根据权利要求1所述的多元正极材料，其中，式I中，L为Na，Q选自Y、In、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Tb中的至少一种元素，0＜θ≤0.15，0.24＜j＜0.66，0＜k≤0.5；

优选地，所述基体为具有式II所示组成的镍基多元正极材料：

Li_aNi_1-x-yCo_xM'_yM_zO₂式II；

其中，M'选自Mn和/或Al；M选自Al、Ba、Zr、Ti、Nb、Ta、Ga、Y、W、Ca、Sr、Sc、Cr、Mo、Hf、Si、Sm、V、La、Ce、Mg和B中的至少一种元素；0.9≤a≤1.3，0.001≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0＜z≤0.1；

优选地，式II中，M'为Mn；M选自Al、Zr、Ti、Nb、Ta、Y、W、Sr、Cr、Mo、Hf、Si、Sm、La、Ce、Mg和B中的至少一种元素；0.96≤a≤1.08，0.05≤x≤0.2，0.05≤y≤0.2，0.001＜z≤0.08。

3.根据权利要求1或2所述的多元正极材料，其中，所述界面稳定多元正极材料通过DSC测得的放热峰温度和峰值分别为H₁和P₁；所述基体通过DSC测得的放热峰温度和峰值分别为H₂和P₂，其中，H₁＞H₂，P₁＜P₂，优选地，H₁-H₂为≥5℃，P₁≤0.8P₂；

优选地，以所述基体的质量为基准，所述包覆层的含量为0.01wt％-3wt％，优选为0.1wt％-2wt％；

优选地，所述多元正极材料中包覆层的厚度为2-20nm，优选为5-10nm；

优选地，所述基体的中值粒径D₅₀为1-30μm，优选为2-20μm。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的多元正极材料，其中，所述包覆层通过XRD测得的(215)晶面的特征峰强度I₍₂₁₅₎和(014)晶面的特征峰强度I₍₀₁₄₎满足以下关系：

0.3＜I₍₂₁₅₎/I₍₀₁₄₎＜0.7；

和，所述包覆层通过XRD测得的(215)晶面的特征峰面积S₍₂₁₅₎和(014)晶面的特征峰面积S₍₀₁₄₎满足以下关系：

0.003＜S₍₂₁₅₎/S₍₀₁₄₎＜0.05；

优选地，0.32＜I₍₂₁₅₎/I₍₀₁₄₎＜0.67；和，0.005＜S₍₂₁₅₎/S₍₀₁₄₎＜0.03；

优选地，所述包覆层的中值粒径D₅₀小于或等于200nm，和/或，所述包覆层的比表面积大于或等于10m²/g；

优选地，所述包覆层的离子电导率大于0.1mS/cm，优选为大于0.4mS/cm。