正极材料及其制备方法、二次电池与终端设备技术

本申请提供了一种正极材料及其制备方法、二次电池与终端设备。该正极材料包括内核和设于内核表面的包覆层，包覆层的材料包括M<subgt;1</subgt;xM<subgt;2</subgt;yO，其中M<subgt;1</subgt;为Ti、Ta和Zr中的至少一种，M<subgt;2</subgt;为Nb、Mg和Al中的至少一种，x和y的比值小于1；内核中含有M<subgt;1</subgt;和M<subgt;2</subgt;，且内核中的M<subgt;1</subgt;和M<subgt;2</subgt;的原子比大于1。该正极材料通过在内核表面形成主要由M<subgt;1</subgt;xM<subgt;2</subgt;yO组成的包覆层，同时，内核的正极活性材料的晶格中掺杂有M<subgt;1</subgt;和M<subgt;2</subgt;，可缓冲电解质和正极材料之间界面处的化学电势差，减少空间电荷效应以及界面副反应的发生，从而提高正极材料的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池，具体涉及一种正极材料及其制备方法、二次电池与终端设备。

技术介绍

1、二次电池根据电解质的种类可分为液态电池和固态电池，其中，固态电池的电解质为固体，与液态电池相比，固态电池具有更高的能量密度及更高的安全性。随着新能源汽车产业的快速发展，消费者对车辆续航性能的要求逐渐严格，为了使固态电池获得长续航能力，方法之一为提高电池的能量密度。其中，提高电池能量密度的方法中，一种是选择高能正极材料，另一种是选择较高离子电导率的固态电解质。相比氧化物电解质或聚合物电解质，硫化物电解质具有更高的离子电导率，但由于硫化物电解质与正极材料之间通常存在较强的空间电荷层效应和界面副反应以及硫化物电解质与高能正极材料间结构稳定性差的问题，导致含有硫化物电解质的固态电池目前还无法得到实际应用。以锂离子固态电池为例，目前解决正极材料和硫化物电解质之间问题的方法主要为优化界面层设计，比如通过设计具有较高离子电导率的li4ti5o12作为界面保护层，或通过设计具有更宽的电化学稳定性的不含li的氧化物作为界面保护层，上述两种界面保护层虽然可以减少空间电荷效应以及界面副反应的发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料，其特征在于，包括内核和设于所述内核表面的包覆层，所述包覆层的材料包括M1xM2yO，其中M1为Ti、Ta和Zr中的至少一种，M2为Nb、Mg和Al中的至少一种，所述x和所述y的比值小于1；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述包覆层中的所述M1和所述M2的原子比为1:1.5～1:3。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述内核中的所述M1和所述M2的原子比为1.5:1～3:1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料，其特征在于，自所述包覆层至所述内核的方向，所述内核中的所述M2的浓度逐渐减小。...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料，其特征在于，包括内核和设于所述内核表面的包覆层，所述包覆层的材料包括m1xm2yo，其中m1为ti、ta和zr中的至少一种，m2为nb、mg和al中的至少一种，所述x和所述y的比值小于1；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述包覆层中的所述m1和所述m2的原子比为1:1.5～1:3。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述内核中的所述m1和所述m2的原子比为1.5:1～3:1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料，其特征在于，自所述包覆层至所述内核的方向，所述内核中的所述m2的浓度逐渐减小。

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述内核中所述m1和所述m2的质量之和占内核总质量的比率为0.01％～5％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料与硫化物电解质组成的固态电池经过充放电循环后，s元素主要以s2-化合态的形态存在。

7.根据权利要求6所述的正极材料，其特征在于，s 2p图谱中，164-165ev位置的s(0)峰的面积与161-162ev位置的li2s峰的面积之和为a1，161.0-162.2ev处的s2-峰的面积和163.0ev处的p2sx峰的面积之和为a2，其中，a1/a2<5％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料与硫化物电解质组成的固态电池经过充放电循环后，p元素主要以p(...

【专利技术属性】
技术研发人员：程小露，王家钧，孙楠，龚萌，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：