本申请提供一种正极片、电化学装置和电子装置。正极片包括正极活性材料层，该正极活性材料层表面的元素含量满足：锰元素和磷元素的摩尔比范围为70:1至450:1。所述电化学装置包括前述正极片。所述电子装置包括前述电化学装置。该正极片在电解液中具有较好的界面稳定性，能够显著改善电化学装置的高温存储和高温循环性能。循环性能。循环性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正极片及包含该正极片的电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及储能
，具体涉及一种正极片及包含该正极片的电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]随着消费电子类产品如笔记本电脑、手机、平板电脑、移动电源和无人机等的普及，对其中的电化学装置(例如锂离子电池)的要求越来越严格。例如，不仅要求锂离子电池具有更高的比容量，而且还要求锂离子电池在高温环境下也能稳定。但是目前的锂离子电池在高温下比容量衰减比较严重，这是由于高温促使锂离子电池内部副反应的发生，导致电极活性材料结构被破坏，影响了锂离子电池的稳定性和使用寿命。因此亟需一种在高温下也具有长时间使用寿命的锂离子电池。
技术实现思路
[0003]本申请的目的在于提供一种正极片及包含该正极极片的电化学装置和电子装置，以提高电化学装置在高温环境下的稳定性。
[0004]在一些实施例中，本申请提供了一种正极片，其包括正极活性材料层，所述正极活性材料层表面的元素含量满足：锰元素和磷元素的摩尔比范围为70:1至450:1。在一些实施例中，锰元素和磷元素的摩尔比范围为70:1至200:1。
[0005]在一些实施例中，所述正极活性材料层的厚度为H，所述正极活性材料层表面的磷元素和锰元素的摩尔比为P
o
；所述正极活性材料层中距离所述正极活性材料层表面H/4至H/3深度区域的磷元素和锰元素的摩尔比为P
i
，P
o
/P
i
为0.5至2。在一些实施例中，P
o
/P
i
为1至1.38。
[0006]在一些实施例中，所述正极活性材料层表面的XRD图谱中，I
A
表示在20
°
至21
°
范围的特征峰峰强，I
B
表示在18
°
至18.6
°
范围的特征峰峰强，0.12≤I
A
/I
B
≤0.2。
[0007]在一些实施例中，所述正极活性材料层包括正极活性材料以及含磷化合物，所述正极活性材料的平均粒径为D1，所述含磷化合物的平均粒径为D2，0.33≤D1/D2≤100。在一些实施例中，2≤D1/D2≤100。
[0008]在一些实施例中，所述正极活性材料的表面具有所述含磷化合物，所述含磷化合物的厚度h为10nm至30nm。
[0009]在一些实施例中，正极活性材料的平均粒径D1为2μm至30μm，含磷化合物的平均粒径D2为0.1μm至30μm。在一些实施例中，D1为10μm至25μm，D2为0.1μm至5μm。
[0010]在一些实施例中，所述含磷化合物包括A
x
PO
y
，其中A包括Li、Na、K、Mg、Ca、Y、Sr、Ba、Zn、Al或Si中的至少一种，1≤x≤4，3≤y≤4。
[0011]在一些实施例中，所述正极活性材料包括化合物a)或化合物b)中的至少一种：化合物a)Li
x1
Mn2‑
y1 Z
y1
O4，式中，Z包括Mg、Al、B、Cr、Ni、Co、Zn、Cu、Zr、Ti或V中的至少一种，0.8≤x1≤1.2，0≤y1≤0.1；化合物b)Li
x2
Ni
y2
Co
z
Mn
k
M
q
O
b
‑
a
T
a
，式中，M包括B、Mg、Al、Si、P、S、Ti、
Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Mo、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb或Ce中的至少一种；T为卤素，并且x2、y2、z、k、q、a和b分别满足：0.2≤x2≤1.2、0≤y2≤1、0≤z≤1、0<k≤1、0≤q≤1、1<b≤2以及0≤a≤1。
[0012]在一些实施例中，所述正极活性材料与所述含磷化合物的质量比为95
‑
97：0.5
‑
3。
[0013]在一些实施例中，本申请还提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括本申请前述的正极片。
[0014]在一些实施例中，本申请又提供了一种电子装置，所述电子装置，包括本申请前述的电化学装置。
[0015]本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：当正极活性材料层表面锰元素和磷元素的摩尔比满足70:1至450:1范围时，能够提高含锰正极片在电解液中的界面稳定性，显著改善电化学装置的高温存储和高温循环性能。
附图说明
[0016]图1a为实施例1的锂离子电池所使用的，正极片分别在新鲜状态、化成后以及存储后的拉曼(Raman)谱图；图1b为对比例1的锂离子电池化所使用的正极片分别在新鲜状态、化成后以及存储后的拉曼(Raman)谱图；
[0017]图2为将锂离子电池化成后拆解，利用SEM
‑
EDX方法所测定的正极片的正极活性材料层表面的EDX
‑
Mapping的P谱；其中，图2中的对照组对应对比例1的正极片，图2中的实验组对应实施例1的正极片；
[0018]图3为实施例1和对比例1的锂离子电池在化成后拆解，正极片的正极活性材料层表面的XRD图谱。
具体实施方式
[0019]将理解的是，所公开的实施例仅仅是本申请的示例，本申请可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本申请。
[0020]为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围：以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0021]在本申请中，平均粒径指的是通过SEM扫描电镜对材料粉体进行拍摄观察，然后，使用图像解析软件，从SEM照片中随机地选出10个材料颗粒，求出这些材料颗粒各自的面积，接着，假设材料颗粒是球形，通过以下公式求出各自的粒径R(直径)：R＝2
×
(S/π)
1/2
；其中，S为材料颗粒的面积；对10张SEM图像进行求出上述材料颗粒粒径R的处理，并将所得100(10
×
10)个材料颗粒的粒径进行算数平均，从而求得所述材料颗粒的平均粒径。
[0022][正极片][0023]本申请实施方式第一方面提供一种正极片。
[0024]在一些实施例中，正极片包含正极集流体以及正极活性材料层。正极活性材料层设置于正极集流体的表面上。在一些实施例中，正极集流体为本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种正极片，其包括正极活性材料层，所述正极活性材料层表面的元素含量满足：锰元素和磷元素的摩尔比范围为70:1至450:1。2.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述正极活性材料层的厚度为H，所述正极活性材料层表面的磷元素和锰元素的摩尔比为Po；所述正极活性材料层中距离所述正极活性材料层表面H/4至H/3深度区域的磷元素和锰元素的摩尔比为P
i
，P
o
/P
i
为0.5至2。3.根据权利要求2所述的正极片，其中，所述正极片满足以下条件的至少一者：1)所述正极活性材料层表面的元素含量满足：锰元素和磷元素的摩尔比范围为70:1至200:1；2)P
o
/P
i
为1.0至1.38。4.根据权利要求2所述的正极片，其中，所述正极活性材料层表面的XRD图谱中，I
A
表示在20
°
至21
°
范围的特征峰峰强，I
B
表示在18
°
至18.6
°
范围的特征峰峰强，0.12≤I
A
/I
B
≤0.2。5.根据权利要求1所述的正极片，其中，所述正极活性材料层包括正极活性材料以及含磷化合物，满足以下条件的至少一者：i)所述正极活性材料的平均粒径为D1，所述含磷化合物的平均粒径为D2，0.33≤D1/D2≤100；ii)所述正极活性材料的表面具有所述含磷化合物，所述含磷化合物的厚度h为10nm至30n...
【专利技术属性】
技术研发人员：程世杨，下羽淳平，郎野，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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