(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111638599.8 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 北京卫蓝新能源科技有限公司 地址 102402 北京市房山区窦店镇启航西 街1号 (72)发明人 董彬彬　杨琪　 (74)专利代理 机构 北京智丞瀚方知识产权代理 有限公司 1 1810 代理人 姜司晨 (51)Int.Cl. H01M 4/36(2006.01) H01M 4/48(2010.01) H01M 4/525(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种改性 正极材料及其制备方法和应用 (57)摘要 本发明涉及一种改性正极材料及其制备方 法和应用， 所述改性正极材料， 包括内层、 改性层 和复合包覆层； 所述内层为层状结构； 所述内层 包括锂元素和镍元素； 所述改性层为尖晶石结 构； 所述改性层包覆所述内层； 所述复合包覆层 位于远离内层的改性层的一侧， 包覆改性层。 本 申请采用改性层包覆内层的结构， 使得该正极材 料表面原位生成尖晶石层， 增加了正极材料的颗 粒强度， 提高了材料的晶格稳定性； 降低了正极 材料的碱性， 改善了正极材料表面的性质， 进一 步提高循环性能， 实现高倍率及高稳定循环， 并 且解决高镍正极材料热稳定性问题， 改善材料安 全性。 权利要求书2页 说明书12页 附图3页 CN 114335470 A 2022.04.12 CN 114335470 A 1.一种改性 正极材料， 其特征在于， 包括内层、 改性层和复合包覆层； 所述内层为层状结构； 所述内层包括锂元 素和镍元 素； 所述改性层为尖晶石结构； 所述改性层包覆所述内层； 所述复合包覆层位于远离内层的改性层的一侧， 包覆改性层。 2.根据权利要求1所述的改性 正极材料， 其特征在于， 所述改性层的厚度为2 ～300nm； 所述复合包覆层的厚度为1～ 200nm； 所述内层的厚度为1.5～10.0 μm。 3.根据权利要求1所述的改性正极材料， 其特征在于， 所述复合包覆层包括B、 Ti、 Si、 W、 Al的氧化物或酸和快离 子导体； 所述B、 Ti、 Si、 W、 Al的氧化物或酸包括B2O3、 H3BO3、 TiO2、 H2TiO3、 SiO2、 H2SiO3、 WO3、 H2WO4、 Al2O3、 HAlO2中的至少一种； 所述快离 子导体包括 LLZO、 LZTO、 LATP、 L iPON中的至少一种。 4.根据权利要求1所述的改性正极材料， 其特征在于， 所述层状结构包括式I所示的化 合物中的至少一种， Li1+a(NixCoyMnzMm)1‑aO2±bAc 式I 其中，‑0.1≤a≤0.1， 0＜x＜1， 0≤y≤0.4， 0＜z≤0.6， 0<m≤0.1， 0≤b＜0.02， 0≤c≤ 0.02， x+y+z＝1； M选自B、 Mg、 Al、 Ti、 Zr、 Nb、 Y、 W、 Sn、 Mo、 La、 Er、 Sr和Ba 中的至少一种； A选自P、 F和Cl中的至少一种。 5.一种如权利要求1～4任一项所述的改性 正极材料的制备 方法， 其特 征在于， 包括： (1)将包括含镍正极材料前驱体、 锂源和添加剂的混合物料， 在含氧气体气氛中进行一 次烧结， 得到一次烧结产物； (2)将一次烧结产物在酸 性气体中再次烧结， 得到中间物质； (3)通过包覆材 料对所述中间物质进行复合包覆， 得到所述改性 正极材料。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 在步骤(1)中， 所述一次烧结的温度为 700～1000℃； 所述 一次烧结的时间为6～ 20h； 在步骤(2)中， 所述再次烧结的温度为70 0～1000℃； 所述再次烧结的时间为2 ～6h。 7.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 在步骤(2)中， 所述酸性气体包括SO2、 H2S、 CO2、 HCl、 NO2、 HF、 Cl2中的至少一种。 8.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述添加剂为非金属或碱性金属的氧 化物、 卤化物、 磷酸盐中的至少一种； 所述非金属或碱性金属的氧化物、 卤化物、 磷酸盐包括B2O3、 MgO、 Al2O3、 TiO2、 ZrO2、 Nb2O5、 Y2O3、 WO3、 SnO、 MoO3、 La2O3、 Er2O3、 MgCO3、 SrCO3、 BaCO3、 MgF2、 MgCl2、 AlF3、 AlPO4、 SrF2、 BaF2和BaCl2中的至少一种。 9.根据权利 要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述包覆材料包括B、 Ti、 Si、 W、 Al的氧 化物或酸和快离 子导体； 所述复合包覆为： 在含氧气体的气氛中， 将所述中间物质和所述包覆材 料混合、 烧结； 所述烧结的条件为： 温度为20 0～800℃； 时间为8～16 h。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114335470 A 210.一种锂离子正极， 其特征在于， 包括权利要求1～4任一项所述的改性正极材料、 根 据权利要求5～ 9任一项所述制备 方法得到的改性 正极材料中的至少一种。 11.一种锂离 子电池， 其特 征在于， 包括权利要求10所述的锂离 子正极中的至少一种。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114335470 A 3