TWI440603B - 鈦酸鋰複合材料及其製備方法以及鋰離子電池 - Google Patents

Description

鈦酸鋰複合材料及其製備方法以及鋰離子電池

本發明涉及一種鈦酸鋰複合材料及其製備方法，以及鋰離子電池。

對鋰離子電池正極活性物質的顆粒表面採用其他材料形成包覆，為先前技術中對正極活性物質進行改性的常用方法。例如，在磷酸鐵鋰的顆粒表面包覆一層碳可以有效解決磷酸鐵鋰導電性較低的問題，使包覆有碳層的磷酸鐵鋰具有較好的導電性。另外，先前技術已表明，在鈷酸鋰或其他正極活性物質顆粒表面包覆磷酸鋁可以提高鋰離子電池正極的熱穩定性(請參閱文獻“Correlation between AlPO₄ nanoparticle coating thickness on LiCoO₂ cathode and thermal stablility”J.Cho,Electrochimica Acta 48(2003)2807-2811及專利號為7,326,498的美國專利)。

先前技術中用磷酸鋁包覆正極活性物質的方法為先製備磷酸鋁顆粒分散於水中形成分散液，並將正極活性物質顆粒加入這種製備好的磷酸鋁顆粒的分散液中，通過吸附的作用使磷酸鋁顆粒吸附在正極活性物質大顆粒表面，再將分散液中的水蒸乾，並在700 ℃下熱處理，形成表面具有磷酸鋁顆粒的正極活性物質。

然而，由於磷酸鋁不溶於水，磷酸鋁顆粒在水中分散時可能形成團聚，並且當將大量正極活性物質加入磷酸鋁分散液中時，先加入的正極活性物質吸附大量磷酸鋁顆粒，後加入的正極活性物質顆粒則可能吸附不到足夠的磷酸鋁顆粒。請參閱圖8，即使能夠很好的包覆，上述方法決定該產物20從微觀上看為磷酸鋁以小顆粒22的形態分佈在正極活性物質大顆粒24表面，並非一層均勻磷酸鋁物質層。因此，通過上述方法在正極活性物質表面形成的磷酸鋁包覆層不夠均勻，無法保證每個正極活性物質表面均能夠均勻的包覆一層磷酸鋁，從而使應用該正極活性物質的鋰離子電池循環性能不好，使該方法難以大規模工業化應用。

有鑒於此，提供一種能夠在鈦酸鋰顆粒表面形成均勻磷酸鋁包覆層的方法，及具有該磷酸鋁包覆層的鈦酸鋰複合材料，以及應用該鈦酸鋰複合材料的鋰離子電池實為必要。

一種鈦酸鋰複合材料，其包括鈦酸鋰顆粒及包覆於該鈦酸鋰顆粒表面的磷酸鋁層。

一種鈦酸鋰複合材料的製備方法，其包括：提供硝酸鋁溶液；將待包覆的鈦酸鋰顆粒加入該硝酸鋁溶液中，形成混合物；將磷酸鹽溶液加入該混合物進行反應，在該鈦酸鋰顆粒表面形成磷酸鋁層；以及熱處理該表面具有磷酸鋁層的鈦酸鋰顆粒。

一種鋰離子電池，其包括正極及負極，該負極包括所述鈦酸鋰複合材料。

相較於先前技術，本發明避免了由於固固混合產生的吸附不均勻，導致磷酸鋁包覆不均的現象，適合大規模工業化應用。另外，本發明可在電極活性物質顆粒表面生成一層厚度均勻且連續的磷酸鋁層，而非將磷酸鋁顆粒堆積在電極活性物質顆粒表面，因此具有更好的電化學性能。

10‧‧‧電極活性物質複合材料

12‧‧‧電極活性物質顆粒

14‧‧‧磷酸鋁層

20‧‧‧產物

22‧‧‧小顆粒

24‧‧‧大顆粒

圖1為本發明實施例磷酸鋁包覆電極活性物質的結構示意圖。

圖2為本發明實施例磷酸鋁包覆鈷酸鋰的掃描電鏡照片。

圖3為本發明實施例磷酸鋁包覆鈷酸鋰的透射電鏡照片。

圖4為本發明實施例磷酸鋁包覆的鈷酸鋰的循環性能測試曲線。

圖5為對比實驗的低倍放大的磷酸鋁包覆鈷酸鋰的掃描電鏡照片。

圖6為對比實驗的高倍放大的磷酸鋁包覆鈷酸鋰的掃描電鏡照片。

圖7為對比實驗的電極活性物質的循環性能測試曲線。

圖8為先前技術的磷酸鋁包覆電極活性物質的結構示意圖。

下面將結合附圖及具體實施例對本發明提供的鈦酸鋰複合材料及其製備方法，以及鋰離子電池作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施例提供一種用於鋰離子電池正極或負極的電極活性物質複合材料10，該電極活性物質複合材料10包括電極活性物質顆粒12及包覆於該電極活性物質顆粒表面的磷酸鋁層 14。該電極活性物質顆粒12可以為正極活性物質顆粒或負極活性物質顆粒。

該磷酸鋁層14在該電極活性物質複合材料10中的質量百分比為0.1%至3%。該磷酸鋁層14的厚度優選為5奈米至20奈米。該磷酸鋁層14為原位生成在該電極活性物質顆粒12表面。該磷酸鋁層14為厚度均勻且連續的磷酸鋁物質層。該電極活性物質顆粒12的所有表面均被該連續的磷酸鋁層14覆蓋。進一步地，在該磷酸鋁層14與該電極活性物質顆粒12間的介面處可能形成介面擴散，使金屬原子擴散至該磷酸鋁層14中。

當該電極活性物質顆粒12為正極活性物質顆粒時，該電極活性物質顆粒12的材料可以為鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰、層狀錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鋰鎳錳氧化物及鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或複數種。例如，該電極活性物質顆粒12的材料可以由化學式Li_xCo_(1-y)M_yO₂表示，其中0.1≦x≦1.1，0≦y<1。當該電極活性物質顆粒12為負極活性物質顆粒時，該電極活性物質顆粒12的材料可以為非摻雜的鈦酸鋰或摻雜的鈦酸鋰。該非摻雜的鈦酸鋰或摻雜的鈦酸鋰具有尖晶石結構。具體地，該非摻雜的鈦酸鋰的化學式為Li₄Ti₅O₁₂，該摻雜的鈦酸鋰的化學式可由Li_(4-a)M_aTi₅O₁₂或Li₄M_bTi_(5-b)O₁₂表示，其中0<a≦0.33，且0<b≦0.5。

所述M選自鹼金屬元素、鹼土金屬元素、第13族元素、第14族元素、過渡族元素及稀土元素中的一種或複數種，優選地，M選自Mn、Cr、V、Ni、Co、Al、Fe、Ga及Mg中的至少一種。

所述電極活性物質顆粒12的粒徑優選為100奈米至100微米，更優選為1微米至20微米。

本發明實施例提供一種將磷酸鋁包覆鋰離子電池的電極活性物質顆粒12，形成所述電極活性物質複合材料10的方法，其包括以下步驟：步驟一，提供硝酸鋁溶液；步驟二，將待包覆的電極活性物質顆粒加入該硝酸鋁溶液中，形成一混合物；步驟三，將磷酸鹽溶液加入該混合物進行反應，使該電極活性物質顆粒表面形成磷酸鋁層；以及步驟四，熱處理該表面具有磷酸鋁層的電極活性物質顆粒，得到電極活性物質複合材料。

該硝酸鋁溶液包括液相溶劑及溶解於該溶劑的硝酸鋁(Al(NO₃)₃)。可以理解，該溶劑選擇為可使硝酸鋁解離形成Al³⁺的溶劑即可。因此該溶劑不限於水，還可以為易揮發的有機溶劑，優選地，該溶劑為乙醇、丙酮、二氯乙烷和氯仿中一種或者幾種的混合。相對於採用水作為溶劑，以有機溶劑如乙醇作為溶劑，可以避免電極活性物質顆粒與水反應使電極活性物質性能降低。

在上述步驟二中，該電極活性物質顆粒為鈦酸鋰顆粒，該電極活性物質顆粒不溶於該硝酸鋁溶液，兩者為固液混合，目的為在該電極活性物質顆粒的表面均勻附著一層Al³⁺。由於Al³⁺以離子形式存在，可以均勻的附著於電極活性物質顆粒表面，對該電極活性物質顆粒形成原子級的包覆。進一步地，可控制該電極活性物質顆粒的加入量，該電極活性物質顆粒與硝酸鋁溶液的比例可控制為使該硝酸鋁溶液能夠覆蓋該電極活性物質顆粒表面即可，使 得到的混合物呈泥漿狀。形成泥漿狀混合物的目的主要為控制硝酸鋁溶液的加入量剛好夠在電極活性物質顆粒表面形成一層磷酸鋁包覆層。具體地，該硝酸鋁溶液的體積與該電極活性物質顆粒的體積比約為1：10至1：40。該電極活性物質顆粒的粒徑優選為小於20微米。該硝酸鋁溶液的加入量可通過需要形成的磷酸鋁包覆層佔電極活性物質複合材料顆粒的質量百分比加以確定，優選地，該磷酸鋁包覆層在該電極活性物質複合材料中的質量百分比為0.1%至3%。

在上述步驟三中，該磷酸鹽溶液包括水作為溶劑，以及溶解於該溶劑的可溶性磷酸鹽，如磷酸氨鹽。該磷酸氨鹽包括磷酸二氫銨(NH₄H₂PO₄)、磷酸氫二銨((NH₄)₂HPO₄)及磷酸三銨((NH₄)₃PO₄)中的一種或幾種的混合。該磷酸鹽溶液中含有磷酸根離子。該磷酸根離子可以為正磷酸根離子(PO₄ ^3-)、磷酸二氫根離子(H₂PO₄ ^-)及磷酸一氫根離子(HPO₄ ^2-)中的一種或幾種的混合。該磷酸鹽溶液加入至所述泥漿狀混合物時，該磷酸根離子與附著於電極活性物質顆粒表面的Al³⁺反應，從而在電極活性物質顆粒表面原位形成一層均勻的磷酸鋁沈澱。優選地，該磷酸鹽溶液可以逐滴加入該泥漿狀混合物，並加以攪拌，從而使該磷酸根離子與該Al³⁺能夠在該電極活性物質顆粒表面均勻的反應。與硝酸鋁溶液相似地，該磷酸鹽溶液的加入量可通過需要形成的磷酸鋁包覆層佔電極活性物質複合材料顆粒的質量百分比加以確定。優選地，該磷酸鹽中的磷酸根離子與該硝酸鋁中的鋁離子的摩爾比約為1：1。

在上述步驟四中，該熱處理的目的為使該磷酸鋁與電極活性物質顆粒在介面處更好的結合，形成複合材料，並去除殘留的溶劑及 反應生成的硝酸銨。通過該熱處理，在磷酸鋁與電極活性物質顆粒的介面處可能形成介面擴散，使電極活性物質顆粒中的金屬原子，如Ti或Li，擴散至該磷酸鋁層中。該熱處理溫度可以為400℃至800℃。該熱處理的時間優選為0.5至2小時。

由於本方法先將電極活性物質顆粒加入到硝酸鋁溶液中，再在該硝酸鋁溶液中加入可以與鋁離子反應生成磷酸鋁的磷酸鹽溶液，從而在電極活性物質顆粒表面原位生成一層連續的磷酸鋁層。由於液相的硝酸鋁溶液與固相的電極活性物質顆粒進行混合，可以先使鋁離子均勻的包覆在該電極活性物質顆粒表面，因此，原位反應後由鋁離子生成的磷酸鋁沈澱也能夠更均勻且連續的包覆在該電極活性物質顆粒整個表面。與先合成磷酸鋁顆粒，再通過吸附作用使磷酸鋁顆粒吸附到電極活性物質顆粒表面的方式相比較，本方法避免了由於固固混合產生的吸附不均勻，導致磷酸鋁包覆不均勻、不連續或包覆不完整的現象，適合大規模工業化應用。另外，本方法可在電極活性物質顆粒表面生成一層完整的厚度均勻且連續的磷酸鋁層，而非將磷酸鋁顆粒堆積在電極活性物質顆粒表面。該磷酸鋁層可以在隔絕電解液與活性物質之間的電子遷移的同時使離子通過，從而在完成鋰離子的嵌入和脫出的同時避免電解液在較高電壓或較高溫度下分解，因此使該電極活性物質可以在較高電壓或較高溫度下具有更好的電池電化學性能及容量保持性能。

本發明實施例進一步提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括正極、負極及位於正極及負極之間的非水電解質。該正極包括正極集流體及設置在該正極集流體表面的正極材料層，該負極包括負 極集流體及設置在該負極集流體表面的負極材料層。

該正極材料層可包括所述正極活性物質複合材料與導電劑及黏結劑的混合，該正極活性物質複合材料包括正極活性物質顆粒及包覆於該正極活性物質顆粒表面的所述磷酸鋁層。該正極活性物質顆粒的材料可以為鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰、層狀錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鋰鎳錳氧化物及鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或複數種。該負極材料層可包括所述負極活性物質複合材料與導電劑及黏結劑的混合，該負極活性物質複合材料包括負極活性物質顆粒及包覆於該負極活性物質顆粒表面的所述磷酸鋁層。該負極活性物質顆粒的材料可以為鈦酸鋰。該導電劑可以為乙炔黑、碳纖維、奈米碳管及石墨中的一種或複數種。該黏結劑可以為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)及丁苯橡膠(SBR)中的一種或複數種。該非水電解質可以為非水電解液或固體電解質膜。採用該非水電解液的鋰離子電池進一步包括設置在該正極材料層及負極材料層之間隔膜。採用該固體電解質膜的鋰離子電池將該固體電解質膜設置在該正極材料層及負極材料層之間。該非水電解液包括溶劑及溶於溶劑的溶質，該溶劑可列舉為環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、環狀醚類、鏈狀醚類、腈類及醯胺類中的一種或複數種，如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、乙腈及二甲基甲醯胺。該溶質可列舉為LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiAsF₆、LiClO₄及LiBOB中的一種或複數種。該固體電解質膜的材料可列舉為LiI、LiN₃或聚氧乙烯或聚丙烯腈等聚合物基體與上述非水電解液的溶質的混合。

本發明實施例具體採用上述方法通過磷酸鋁包覆電極活性物質顆粒製備所述電極活性物質複合材料顆粒，並將該電極活性物質複合材料顆粒應用於鋰離子電池中進行性能測試。

實施例1

本實施例中該電極活性物質顆粒為正極活性物質鈷酸鋰顆粒，化學式為LiCoO₂。該磷酸鋁-鈷酸鋰複合材料包括鈷酸鋰顆粒及包覆於該鈷酸鋰顆粒表面的磷酸鋁層。

在該磷酸鋁-鈷酸鋰複合材料的製備中，該硝酸鋁溶液為硝酸鋁在乙醇中形成的溶液。該硝酸鋁溶液的體積為30毫升，摩爾濃度為0.16摩爾/升。該鈷酸鋰顆粒的加入量為100g。該磷酸鹽溶液為(NH₄)₂HPO₄水溶液。該(NH₄)₂HPO₄與Al(NO₃)₃的摩爾比為1：1。在熱處理溫度分別為400℃、500℃及600℃，磷酸鋁層佔總質量的質量百分比為1%的條件下製備得到3種磷酸鋁-鈷酸鋰複合材料顆粒樣品。另外，在熱處理溫度為600℃，磷酸鋁層佔總質量的質量百分比為1.5%的條件下製備得到1種磷酸鋁-鈷酸鋰複合材料樣品。請參閱圖2及圖3，得到的樣品中，磷酸鋁層均勻的包覆在該鈷酸鋰顆粒表面，通過高倍率透射電鏡觀察，可以清晰地看到該磷酸鋁係以厚度均勻的物質層的形式覆蓋在該鈷酸鋰顆粒表面表面。分別將這4種樣品作為正極活性材料，與一定比例的導電劑及黏結劑混合均勻塗敷於正極集流體表面製成正極，以金屬鋰片作為負極，將正極及負極通過隔膜間隔並以電解液浸潤組裝成鋰離子電池，進行充放電性能測試。

包覆有磷酸鋁的電極活性物質顆粒，由於起包覆作用的磷酸鋁改善了電極活性物質顆粒的表面結構，給鋰離子提供了脫欠平臺， 同時起到阻擋層的作用，有效地抑制四價鈷離子與電解液反應，穩定了鈷酸鋰結構，提高了電化學循環性能。請參閱圖4，將上述4種樣品在0.5C電流下進行恒流充放電循環測試，該充電的截止電壓為4.5V，放電的截止電壓為2.7V。從圖中可以發現，採用本發明方法製備的樣品，由於磷酸鋁能夠均勻的包覆鈷酸鋁顆粒，在較高電壓下充電仍能具有較高的容量及穩定的容量保持率，50次循環後的容量保持率均在90%以上，比容量為160mAh/g至175mAh/g。該磷酸鋁百分含量的改變對電池容量的影響不大。

實施例2

本實施例中該電極活性物質顆粒為負極活性物質鈦酸鋰顆粒，化學式為Li₄Ti₅O₁₂。該磷酸鋁-鈦酸鋰複合材料包括鈦酸鋰顆粒及包覆於該鈦酸鋰顆粒表面的磷酸鋁層。

該磷酸鋁-鎳酸鋰複合材料的製備方法與上述實施例1的磷酸鋁-鈷酸鋰複合材料顆粒的製備方法相同，熱處理溫度選擇為600℃，磷酸鋁層佔總質量的質量百分比為1.5%，區別僅在電極活性物質顆粒的材料為鈦酸鋰。將該磷酸鋁-鈦酸鋰複合材料作為負極活性材料，與一定比例的導電劑及黏結劑混合均勻塗敷於負極集流體表面製成負極，以金屬鋰片作為正極，將正極及負極通過隔膜間隔並以電解液浸潤組裝成鋰離子電池，進行充放電性能測試。由於磷酸鋁能夠均勻的包覆尖晶石鈦酸鋰顆粒，在較寬溫度範圍內(如15℃至60℃)充電仍能具有較高的容量及穩定的容量保持率。將該鋰離子電池在0.1C電流下在55℃下進行恒流充放電循環測試，電壓範圍為0.8V至3V，50次循環後電池的容量保持率均在85%以上，比容量約為160mAh/g。

對比實驗1

為與實施例1製備的正極複合材料顆粒進行對比，以先前技術的方法製備對比樣品，具體步驟為：將(NH₄)₂HPO₄水溶液與硝酸鋁水溶液混合，在水中生成磷酸鋁顆粒，形成分散液；將鈷酸鋰顆粒投入該分散液中，通過吸附的作用使磷酸鋁顆粒吸附在鈷酸鋰顆粒表面；以及在600℃下熱處理該表面吸附有磷酸鋁顆粒的鈷酸鋰顆粒，得到所述對比樣品。請參閱圖5及圖6，通過先前技術方法製備的對比樣品中，磷酸鋁係顆粒的形態聚集在該鈷酸鋰顆粒表面，且磷酸鋁顆粒發生團聚，使包覆不均勻。

將該對比樣品作為正極活性材料，在與實施例1相同的條件下組裝電池，進行充放電性能測試。另外還將未包覆任何材料的鈷酸鋰顆粒作為正極活性材料，在與實施例1相同的條件下組裝成鋰離子電池，進行充放電性能測試。上述實施例1與本對比實驗的區別僅在於正極活性材料，其他電池條件及測試條件均相同。

請參閱圖7，該對比樣品及未包覆的鈷酸鋰顆粒樣品的循環容量則急劇下降，50次循環後的容量保持率均小於85%，這主要係由於使用先前技術的方法容易使鈷酸鋰顆粒包覆不均勻或未包覆，使得在高壓下進行充電時，鈷酸鋰與電解液發生反應使電池的容量降低。

對比實驗2

採用與對比試驗1相同的方法對鈦酸鋰顆粒進行包覆，製備對比樣品，在與上述實施例2相同的條件下組裝成鋰離子電池，由於使用先前技術的方法容易使負極活性材料包覆不均勻，將該鋰離 子電池在0.1C電流下在55℃下進行恒流充放電循環測試，電壓範圍為0.8V至3V，50次循環後電池的容量保持率小於85%。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧電極活性物質複合材料

12‧‧‧電極活性物質顆粒

14‧‧‧磷酸鋁層

Claims (17)

1. 一種鈦酸鋰複合材料，其包括鈦酸鋰顆粒，其改進在於，進一步包括包覆於該鈦酸鋰顆粒表面的磷酸鋁層，該磷酸鋁層包括由鈦酸鋰顆粒介面擴散至該磷酸鋁層的金屬原子。
2. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述磷酸鋁層在該鈦酸鋰複合材料中的質量百分比為0.1%至3%。
3. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述磷酸鋁層在該鈦酸鋰複合材料中的質量百分比為1%。
4. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述磷酸鋁層的厚度為5奈米至20奈米。
5. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述磷酸鋁層為原位生成在該鈦酸鋰顆粒表面。
6. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述磷酸鋁層厚度均勻且連續。
7. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述鈦酸鋰顆粒的材料為摻雜或非摻雜的鈦酸鋰，該非摻雜的鈦酸鋰的化學式為Li₄Ti₅O₁₂，該摻雜的鈦酸鋰的化學式由Li_(4-a)M_aTi₅O₁₂或Li₄M_bTi_(5-b)O₁₂表示，其中0<a≦0.33，0<b≦0.5，且M選自鹼金屬元素、鹼土金屬元素、第13族元素、第14族元素、過渡族元素及稀土元素中的一種或複數種。
8. 如請求項第1項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述鈦酸鋰顆粒的粒徑為100奈米至100微米。
9. 如請求項第8項所述的鈦酸鋰複合材料，其中，所述鈦酸鋰顆粒的粒徑為1微米至20微米。
10. 一種鈦酸鋰複合材料的製備方法，其包括：提供硝酸鋁溶液；將待包覆的鈦酸鋰顆粒加入該硝酸鋁溶液中，控制該待包覆的鈦酸鋰顆粒的加入量，形成泥漿狀混合物；將磷酸鹽溶液加入該混合物進行反應，在該鈦酸鋰顆粒表面形成磷酸鋁層；以及熱處理該表面具有磷酸鋁層的鈦酸鋰顆粒。
11. 如請求項第10項所述的鈦酸鋰複合材料的製備方法，其中，該硝酸鋁溶液包括溶劑及溶解於該溶劑的硝酸鋁，該溶劑為乙醇。
12. 如請求項第10項所述的鈦酸鋰複合材料的製備方法，其中，該磷酸鹽溶液包括水及溶解於水的磷酸氨鹽，該磷酸氨鹽包括磷酸二氫銨、磷酸氫二銨及磷酸三銨中的一種或幾種的混合。
13. 如請求項第10項所述的鈦酸鋰複合材料的製備方法，其中，該熱處理溫度為400℃至600℃。
14. 如請求項第10項所述的鈦酸鋰複合材料的製備方法，其中，該硝酸鋁溶液的體積與該鈦酸鋰顆粒的體積比為1：10至1：40。
15. 一種鋰離子電池，其包括正極及負極，其改進在於，該負極包括如權利要求1所述的鈦酸鋰複合材料。
16. 如請求項第15項所述的鋰離子電池，其中，該正極包括正極活性物質顆粒及包覆於該正極活性物質顆粒表面的磷酸鋁層。
17. 如請求項第16項所述的鋰離子電池，其中，該正極活性物質顆粒的材料為鈷酸鋰、尖晶石錳酸鋰、層狀錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、鋰鎳錳氧化物及鋰鎳鈷錳氧化物中的一種或複數種。