锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒及其制备方法，以及电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102347471A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102347471A(43)申请公布日2012.02.08(21)申请号201010242541.7(22)申请日2010.08.02(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华大学清华-富士康纳米科技研究中心401室申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司(72)发明人黄贤坤何向明姜长印王丹高剑李建军(51)Int.Cl.H01M4/13(2010.01)H01M4/139(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图12页(54)发明名称锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒及其制备方法，以及电池(57)摘要本发明涉及一种锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其包括正极活性物质颗粒及包覆于该正极活性物质颗粒表面的磷酸铝层，该正极活性物质颗粒的材料由化学式LixNiaCobMncMdO2表示，其中0.1≤x≤1.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，0≤d≤0.2，a+b+c+d＝1，M选自碱金属元素、碱土金属元素，第13族元素，第14族元素，过渡族元素及稀土元素中的一种或多种。本发明还涉及一种锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法及一种锂离子电池。CN102347ACCNN110234747102347490A权利要求书1/2页1.一种锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其包括正极活性物质颗粒，该正极活性物质颗粒的材料由化学式LixNiaCobMncMdO2表示，其中0.1≤x≤1.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，0≤d≤0.2，a+b+c+d＝1，M选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种，其特征在于，进一步包括包覆于该正极活性物质颗粒表面的磷酸铝层。2.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该磷酸铝层在该正极复合材料颗粒中的质量百分比为0.1％至3％。3.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该磷酸铝层在该正极复合材料颗粒中的质量百分比为1％。4.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该磷酸铝层的厚度为5纳米至20纳米。5.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该磷酸铝层为原位生成在该正极活性物质颗粒表面。6.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该磷酸铝层厚度均匀且连续。7.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，所述M选自Mn、Cr、Co、Ni、V、Ti、Al、Ga及Mg中的至少一种。8.如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒，其特征在于，该正极活性物质颗粒的材料的化学式为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。9.一种锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其包括：提供硝酸铝溶液；将待包覆的正极活性物质颗粒加入该硝酸铝溶液中，形成混合物，该正极活性物质颗粒的材料由化学式LixNiaCobMncMdO2表示，其中0.1≤x≤1.1，0＜a＜1，0＜b＜1，0＜c＜1，0≤d≤0.2，a+b+c+d＝1，M选自碱金属元素、碱土金属元素、第13族元素、第14族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种；将磷酸盐溶液加入该混合物进行反应，在该正极活性物质颗粒表面形成磷酸铝层；以及热处理该表面具有磷酸铝层的正极活性物质颗粒。10.如权利要求9所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，在所述将待包覆的正极活性物质颗粒加入该硝酸铝溶液的步骤中，进一步控制该正极活性物质的加入量，使混合物呈泥浆状。11.如权利要求9所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，该硝酸铝溶液包括溶剂及溶解于该溶剂的硝酸铝。12.如权利要求11所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，该溶剂为乙醇。13.如权利要求9所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，该磷酸盐溶液包括水及溶解于水的磷酸氨盐，该磷酸氨盐包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵及磷酸三铵中的一种或几种的混合。14.如权利要求9所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，该热2CCNN110234747102347490A权利要求书2/2页处理温度为400℃至600℃。15.如权利要求9所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒的制备方法，其特征在于，该硝酸铝溶液的体积与该正极活性物质颗粒的体积比为1∶10至1∶40。16.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极，该正极包括如权利要求1所述的锂镍钴锰氧化物复合材料颗粒。17.如权利要求16所述的锂离子电池，其特征在于，在充电截止电压为4.6V，放电截止电压为2.7V的范围进行恒流充放电循环100次后具