(19)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 202111554453.5 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 远景动力技 术 （江苏） 有限公司 地址 214400 江苏省无锡市江阴市申港街 道申泰路6 6号 申请人 远景睿泰动力技 术 （上海） 有限公司 (72)发明人 杨元婴　孙化雨　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 边人洲 (51)Int.Cl. H01M 4/131(2010.01) H01M 4/1391(2010.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 正极活性材料、 正极及制备方法和锂离子电 池 (57)摘要 本发明提供了一种正极活性材料、 正极及制 备方法和锂离子电池， 所述正极活性材料包括镍 钴锰三元材料粉末以及在镍钴锰三元材料粉末 表面包覆的含钨膜层， 其中钨的质量 分数为1000 至4000ppm； 包含所述正极 活性材料的正 极， 表面 提供了良好的离子导电性和电子导电性， 提升了 电池的动力学性能， 优化了电池的直流阻抗； 同 时所述正极能够优化锂离子扩散， 得到更高的容 量。 权利要求书1页 说明书10页 附图2页 CN 114551794 A 2022.05.27 CN 114551794 A 1.一种正极活性材料， 其特征在于， 所述正极活性材料包括镍钴锰三元材料粉末以及 在镍钴锰三元 材料粉末表面包覆的含钨膜层， 其中钨的质量分数为10 00至4000ppm。 2.根据权利要求1所述的正极活性材料， 其特征在于， 所述正极活性材料的粒径为3至5 μm。 3.根据权利要求2所述的正极活性材料， 其特征在于， 所述镍钴锰三元材料粉末的分子 式为LiNixCoyMn1‑x‑yO2， 其中0.5 ≤x≤0.9， 0≤y≤0.13。 4.根据权利要求2所述的正极活性材料， 其特征在于， 所述含钨膜层中钨的存在形式满 足以下条件中(a)至(b)中的至少一个： (a)所述含钨膜层中钨的存在形式为H4W、 H2W2O7、 WO3、 WO2、 BW、 B2W、 W2N3、 WF6、 WF4或WOF4中 的任意一种或至少两种以上的组合； (b)所述含钨膜层中钨的存在形式为H2W2O7和/或WF6。 5.一种如权利要求1至4任一项所述的正极活性材料的制备方法， 其特征在于， 所述制 备方法包括以下步骤： 镍钴锰三元材料粉末、 含钨粉末和醇类溶剂经湿法混合或喷涂后煅烧得到所述正极活 性材料； 其中， 所述湿法混合包括镍钴锰三元材料粉末和含钨粉末分散于醇类溶剂， 搅拌直至 醇类溶剂挥发， 所述喷涂包括含钨粉末混合分散于醇类溶剂后喷涂至镍钴锰三元材料粉 末。 6.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述镍钴锰三元材料粉末的分子 式为 LiNixCoyMn1‑x‑yO2， 其中0.5 ≤x≤0.9， 0≤y≤0.13。 7.根据权利要求5所述的制备方法， 其特征在于， 所述镍钴锰三元材料粉末与含钨粉末 的质量比满足以下 条件中(c)至(d)中的至少一个： (c)所述镍钴锰三元 材料粉末与含钨粉末的质量比为(98至9 9.99):(0.01至2)； (d)所述镍钴锰三元 材料粉末与含钨粉末的质量比为(98.9至9 9.1):(0.9至1.1)； 优选地， 所述醇类溶剂与镍钴锰三元 材料粉末的液固比为(1.8至2.2):1。 8.根据权利 要求4所述的制备方法， 其特征在于， 所述煅烧满足以下条件中(e)至(f)中 的至少一个： (e)所述煅烧的温度为20 0至600℃； (f)所述煅烧的时间为8至20 h。 9.一种正极， 其特 征在于， 包 含权利要求1至4任一项所述的正极活性材 料。 10.一种锂离 子电池， 其特 征在于， 所述锂离 子电池中， 包括如权利要求9所述的正极。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114551794 A 2正极活性材料、 正极及制备方 法和锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明属于锂离子电池领域， 尤其涉及正极活性材料、 正极及制 备方法和锂离子 电池。 背景技术 [0002]为了解决材料成本与钴矿资源有限的问题开发出低钴三元材料LiNixCoyMn1‑x‑yO2 (y≤0.13)， 然而， 低钴三元材料中Co的含量下降会降低材料整体导电性， 影响电池的容量 发挥； 据研究， 在正极表面包覆少量钨化合物， 可有效提升材料表面的离子与电子导电性， 从而减少电池内阻、 改善低温性能。 现有的干法包覆得到的材料钨包覆层呈点状， 锂离子扩 散及表面阻抗改善有限。 因此需要一种新的包覆方法， 改善钨化合物分布不均、 电导性能不 佳的问题。 发明内容 [0003]针对现有技术存在的正极活性材料表面包覆层呈点状， 锂离子扩散及表面阻抗改 善有限等问题， 本发明提出了正极活性材料、 正极及制备方法和锂离子电池， 所述正极活性 材料的表面具有非常均匀的膜状包覆， 超薄的钨化合物涂层提升充放电过程中的锂离子扩 散， 有效提高了材料的充放电容量， 同时有效 改善了表面阻抗及循环稳定性， 所述制备方法 经过湿法混合或喷涂得到所述 正极活性材 料， 工艺简单、 操作方便， 缩短了烧结时间。 [0004]为达此目的， 本发明采用以下技 术方案： [0005]第一方面， 本发明提供一种正极活性材料， 所述正极活性材料包括镍钴锰三元材 料粉末以及在镍钴锰三元材料粉末表面包覆的含钨膜层， 其中钨的质量分数为1000至 4000ppm。 [0006]本发明中， 正极活性材料上包覆的钨化合物呈薄膜状分布， 相比其他三元材料上 点状分布的钨化合物， 充放电过程中具有更加稳定的锂离子扩散， 可以有效提高材料 的充 放电容量， 表面阻抗及循环稳定性也得到有效改善， 其中钨的质量分数为1000至4000ppm， 例如可以是1000ppm、 1500ppm、 2000ppm、 2 500ppm、 3000ppm、 3500ppm或4000ppm， 但并不仅限 于所列举的数值， 该数值范围内其他未列举的数值同样适用， 由于包覆量低于1000ppm， 包 覆不均匀， 改善效果有限； 包覆量大于4000ppm， 容易在表面团聚， 因此采用本发 明中钨元素 的包覆量在10 00至4000ppm的范围， 可以兼顾锂离 子扩散速度和电池阻抗。 [0007]优选地， 所述正极活性材料的粒径为3至5 μm， 例如可以是3 μm、 3.2 μm、 3.5 μm、 3.8 μ m、 4 μm、 4.2 μm、 4.5 μm、 4.8 μm或5 μm， 但并不仅限于所列举的数值， 该数值范围内其他未列举 的数值同样适用。 [0008]本发明优选正极活性材料的粒径为3至5 μm， 该粒径范围内的正极活性材料大小均 匀， 镍钴锰三元 材料粉末和含钨膜层的配比更为 合理， 兼顾锂离 子扩散速度和电池阻抗。 [0009]优选地， 所述镍钴锰三元材料粉末的分子式为LiNixCoyMn1‑x‑yO2， 其中0.5≤x≤ 0.9， 0≤y≤0.13， 例如可以是x＝0.5， y＝0.13、 x ＝0.5， y＝0.1、 x＝0.6， y＝0.13、 x ＝0.6， y说　明　书 1/10 页 3 CN 114551794 A 3