【技术实现步骤摘要】
包覆型正极材料及其制备方法、二次电池和正极、用电装置
[0001]本申请涉及电池电极材料
,具体涉及一种包覆型正极材料及其制备方法、二次电池和正极、用电装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有寿命长、使用安全、耐高温、容量大、无记忆效应、体积小、重量轻等优点,已广泛应用于多个领域,在应用最广的电动汽车领域,电池的循环寿命性能是评价电池和材料性能的重要指标,开发长循环性能的二次电池也是目前的发展趋势。
[0003]在现有的正极材料体系中,三元材料凭借其比能量密度高和循环性能好的优点而被广泛应用。随着电池的充放电,特别是在极端使用环境下,电池中正极材料的循环性能会有较大的衰减,主要因素包括:(1)在极端环境时,脱锂后晶胞的剧烈收缩导致晶界出现裂纹的持续生长,导致晶体结构的坍塌和衰变;(2)电极/电解液界面反应导致表面金属的溶出,引起表层晶格重构形成无活性的岩盐相和尖晶石相,对材料的结构和循环性能产生不利影响。
[0004]为了改善电池电极结构的稳定性抑制晶界的裂纹产生和减少电极/电解液的界面反应,目前通 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种包覆型正极材料,其特征在于,包括正极材料基体,位于所述正极材料基体表面的共沉淀层以及位于所述共沉淀层表面的钝化层;其中,所述基体包括与所述共沉淀层邻接的掺杂层,所述掺杂层的厚度≤50nm;所述共沉淀层的组成成分包括过渡金属磷酸盐和过渡金属氧化物。2.根据权利要求1所述包覆型正极材料,其特征在于,所述掺杂层的组成成分包括所述过渡金属磷酸盐和所述过渡金属氧化物。3.根据权利要求2所述包覆型正极材料,其特征在于,所述掺杂层具有微支撑结构。4.根据权利要求1所述包覆型正极材料,其特征在于,所述钝化层具有多孔结构。5.根据权利要求1~4中任一项所述包覆型正极材料,其特征在于,所述过渡金属磷酸盐的分子式为M1
a
N1
b
(PO4)3,其中,M1和N1不同且独立地选自Ni、Co、Mn、Zr、Bi、Zn、La、Al、Ti、Ge、W或Sr,0≤a<10,0≤b<10,a和b不同时为0;所述过渡金属氧化物的分子式为M2
c
N2
d
O2,M2和N2不同且独立地选自Ni、Co、Mn、Zr、Bi、Zn、La、Al、Ti、Ge、W或Sr,0≤c<10,0≤d<10,c和d不同时为0。6.根据权利要求5所述包覆型正极材料,其特征在于,具有如下特征中的一种或几种:(1)M1和N1不同且独立地选自Al、Ge、W、Sr、Zr或Ti;(2)M2和N2不同且独立地选自Al、Ge、W、Sr、Zr或Ti;(3)0≤a<3,0≤b<4,0≤c<3,0≤d<4。7.根据权利要求1~4中任一项所述包覆型正极材料,其特征在于,所述钝化层的材料为化合物C
m
N
n
,其中,0<m<5,0<n<5,m和n为整数。8.根据权利要求1~4中任一项所述的包覆型正极材料,其特征在于,具有如下特征中的至少一种:(1)在所述包覆型正极材料的XRD图谱中,(003)面与(104)面之间的衍射峰强度比I
003
/I
104
满足1.40<I
003
/I
104
≤1.60;(2)所述包覆型正极材料的晶格参数c满足以下关系:9.一种包覆型正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S100:将前驱体、磷酸盐和水混合,调节pH为4~7,制得底液;S200:向所述底液中加入过渡金属盐溶液,所述过渡金属盐溶液中的金属阳离子与所述底液中的至少两种阴离子发生沉淀反应,形成共沉淀并包覆于所述前驱体之上,制得第一包覆材料;S300:将所述第一包覆材料和锂盐混合,进行第一煅烧,制得第一煅烧材料;S400:将所述第一煅烧材料、碳源和氮源混合,进行第二煅烧,制得包覆型正极材料;所述包覆型正极材料包括正极材料基体,位于所述正极材料基体表面的共沉淀层以及位于所述共沉淀层表面的钝化层;其中,所述基体包括与所述共沉淀层邻接的掺杂层,所述掺杂层的厚度≤50nm;所述共沉淀层的组成成分包括过渡金属磷酸盐和过渡金属氧化物。10.根据权利要求9所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈德贤,李琪,李逸豪,王慧敏,刘美景,吕菲,
申请(专利权)人:天津巴莫科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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