[发明专利]二次锂电池及其正极材料、以及正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种二次锂电池正极材料、正极材料的制备方法以及使用该正极材料的二次锂电池；所述正极材料包括主体材料和包覆层，其中，主体材料为含锂过渡金属氧化物Li_xM_yN_1‑yO_2‑αA_β，包覆层是在主体材料表面原位形成的含锂过渡金属硅酸盐x’Li₂O·y’N’O_a·SiO_2‑λB_ζ包覆层，0.8≤x≤1.3，0.6≤y≤1.0，0.01≤x’≤2.1，0.2≤y’≤1.5，0.1≤a≤3.0，0≤α≤0.2，0≤β≤0.4，0≤λ≤0.5，0≤ζ≤0.5；所述正极材料的制备方法是先制备主体材料含锂过渡金属氧化物Li_xM_yN_1‑yO_2‑αA_β，然后添加Si源烧结而制成表面包覆含锂过渡金属硅酸盐xLi₂O·yN’O_a·SiO_2‑λB_ζ包覆层的Li_xM_yN_1‑yO_2‑αA_β正极材料。与现有技术相比，本发明二次锂电池正极材料具有较高的容量、优良的循环性能和安全性能，并具有较高的热稳定性。

主权项

1.一种二次锂电池正极材料，其特征在于：所述正极材料包括主体材料和包覆层，其中，主体材料为含锂过渡金属氧化物Li_xM_yN_1‑yO_2‑αA_β，包覆层是向主体材料中仅添加Si源并经固相烧结而在主体材料表面原位形成的含锂过渡金属硅酸盐x’Li₂O·y’N’O_a·SiO_2‑λB_ζ包覆层，M为Ni、Co、Mn中的至少一种、N和N’分别为Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Al、Ga、In、Ge、Sn、Sc、Ti、B、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、W、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一种，A和B分别为N、F、P、S、Cl、Se中的至少一种；0.8≤x≤1.3，0.6≤y≤1.0，0.01≤x’≤2.1，0.2≤y’≤1.5，0.1≤a≤3.0，0≤α≤0.2，0≤β≤0.4，0≤λ≤0.5，0≤ζ≤0.5；制备包覆层时所添加的Si源为以下物质中的一种或多种：单质Si、SiO₂、SiO、H₄SiO₄、H₂SiO₃、Li₄SiO₄、Li₂SiO₃、LiHSiO₃、硅酸酯、亚硅酸酯。