【技术实现步骤摘要】
【】本申请涉及电化学，尤其涉及一种正极材料与锂离子电池。
技术介绍
0、
技术介绍
1、高镍三元正极材料相较于常规三元正极材料，由于镍含量的增加，具有高能量密度与低成本的优点，在便携式电子产品、电动汽车以及大型储能系统等领域有着巨大的应用潜力和市场前景，但高镍三元正极材料存在的热稳定性能差、阳离子混排、易与电解液发生副反应、相变及微裂纹等缺陷限制其在储能领域的广泛应用。为了改善高镍三元正极材料性能，消除上述缺陷，通常采用低温包覆的方法在活性物质表面形成包覆层。首先，包覆层使活性物质与电解液分隔，减少活性物质与电解液的副反应，抑制过渡金属离子的溶解及氧的释放，以提升高镍三元正极材料的热稳定性；其次，包覆层的部分元素可掺杂进入活性物质内部，减少ni2+对锂空位的占据，降低li+/ni2+的混排程度；再者，包覆层还可以缓解活性物质在充放电过程中活性物质的晶粒内部的应力应变，减小高镍三元正极材料在充放电过程中的体积变化，进而减少相变与微裂纹缺陷。
2、但现有正极材料，活性物质上设置包覆层后会影响正极材料的颗粒分散性，导致正极材料颗粒在制浆过程中出现浆料团聚、板结硬化的现象，阻碍了离子间传输，进而影响后续浆料的过筛性能和离子阻抗性能。
技术实现思路
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技术实现思路
1、本申请提供一种正极材料与锂离子电池，通过控制正极材料的振实密度t、松装密度d和安息角θ使得正极材料的干燥品板结性指数a满足：0≤a≤1，满足此平衡关系的正极材料可以减少制备锂离子电池
2、第一方面，本申请提供一种正极材料，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物；所述正极材料的振实密度为tg/m3，所述正极材料的松装密度为dg/m3，所述正极材料的安息角为θ°，所述正极材料的干燥品板结性指数为a，0≤a≤1；其中，所述正极材料的干燥品板结性指数a、振实密度t、松装密度d和安息角θ的关系满足：a＝0.00095t4-0.0052d3+[θ0.5-7]-0.5。
3、在一些实施方式中，所述正极材料的振实密度t为2.6g/m3～2.9g/m3。
4、在一些实施方式中，所述正极材料的松装密度d为1.7g/cm3～2.0g/cm3。
5、在一些实施方式中，所述正极材料的安息角θ为75°～85°。
6、在一些实施方式中，利用xrd测定所述正极材料，所述正极材料的晶胞轴长分别为a、b、c，其中a＝b＜c，且c/a的值为4.91～4.95。
7、在一些实施方式中，利用xrd测定所述正极材料，所述正极材料的003衍射峰的半峰宽fwhm003为0.156～0.163，所述正极材料的104衍射峰的半峰宽fwhm104为0.203～0.206。
8、在一些实施方式中，所述正极材料的表面li+的质量含量为0.04wt％～0.07wt％。
9、在一些实施方式中，所述正极材料的表面oh-的质量含量为0.05wt％～0.07wt％。
10、在一些实施方式中，所述正极材料的表面co32-的质量含量为0.09wt％～0.12wt％。
11、在一些实施方式中，所述正极材料的化学通式为lini1-x-ycoxmynzo2，其中0.01≤x<0.5，0.01≤y<0.5，0≤z≤0.002，m选自mn和al中的至少一种，n为金属元素。
12、在一些实施方式中，金属元素n包括al、mn、mg、cr、ca、mo、ti、la、w、nb、y和gd中的至少一种。
13、在一些实施方式中，所述正极材料中n元素的质量含量为1000ppm～2000ppm。
14、在一些实施方式中，所述正极材料包括活性物质以及位于所述活性物质的至少部分表面的包覆层，所述活性物质包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、钴酸锂、镍酸锂中的至少一种。
15、在一些实施方式中，所述正极材料包括活性物质以及位于所述活性物质的至少部分表面的包覆层，所述包覆层的化学通式为lidneof，其中，0≤d<0.5，0≤e<0.002，0≤f≤2。
16、在一些实施方式中，所述正极材料包括活性物质以及位于所述活性物质的至少部分表面的包覆层，所述包覆层的厚度为2nm～5nm。
17、在一些实施方式中，所述正极材料包括活性物质以及位于所述活性物质的至少部分表面的包覆层，所述包覆层包括三维网状结构、块状结构和片状结构中的至少一种。
18、在一些实施方式中，所述正极材料的粒径d50为10μm～13μm。
19、在一些实施方式中，所述正极材料的吸油值为15ml/100g～17ml/100g。
20、在一些实施方式中，在温度为-30℃～30℃的温度条件以及25mpa的压力条件下，所述正极材料的粉体电导率＞0.015s/cm。
21、在一些实施方式中，所述正极材料的比表面积为0.8m2/g～1.2m2/g。
22、第二方面，本申请提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括第一方面任一项所述的正极材料。
23、采用上述方案，有益效果为：
24、本申请提供的正极材料的干燥品板结性指数、振实密度、松装密度以及安息角的关系满足a＝0.00095t4-0.0052d3+[θ0.5-7]-0.5，且0≤a≤1，通过平衡振实密度、松装密度以及安息角满足上述a值范围的正极材料，正极材料颗粒间的分散性好，可以减少正极材料在制备为离子电池的过程中出现的团聚、板结硬化等缺陷，提高正极材料的过筛等加工性能；还可以降低正极材料颗粒间的离子阻抗，加快锂离子的扩散速度，进而提高正极材料的循环效率等电化学性能。正极材料的颗粒的尺寸、一次颗粒间的孔隙适中，在保证正极材料结构紧密性与颗粒流动性的同时，可以减少锂离子充放电过程中活性物质与电解液的副反应，进而保证正极材料的过筛性能与循环性能以及减少在后续的制浆过程中出现的结块硬化的问题，便于涂布过程，提高锂离子电池的加工性能与生产效率，改善正极材料颗粒的流动性，以提高正极材料颗粒的分散性，进而提高正极材料的过筛性能。
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1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物；
2.根据权利要求1所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
3.根据权利要求1所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
4.根据权利要求1或3所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
5.根据权利要求1或2所述正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学通式为LiNi1-x-yCoxMyNzO2，其中0.01≤x<0.5，0.01≤y<0.5，0≤z≤0.002，M选自Mn和Al中的至少一种，N为金属元素。
6.根据权利要求5所述正极材料，其特征在于，金属元素N包括Al、Mn、Mg、Cr、Ca、Mo、Ti、La、W、Nb、Y和Gd中的至少一种。
7.根据权利要求5所述正极材料，其特征在于，所述正极材料中N元素的质量含量为1000ppm～2000ppm。
8.根据权利要求5所述正极材料，其特征在于，所述正极材料包括活性物质以及位于所述活性物质的至少部分表
9.根据权利要求1所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1～9任一项所述的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物；
2.根据权利要求1所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
3.根据权利要求1所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
4.根据权利要求1或3所述正极材料，其特征在于，所述正极材料具有如下特征中的至少一者：
5.根据权利要求1或2所述正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学通式为lini1-x-ycoxmynzo2，其中0.01≤x<0.5，0.01≤y<0.5，0≤z≤0.002，m选自mn和al中的至少一种，n为金属元素。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈孝庆，宋雄，吴小珍，杨顺毅，黄友元，张金龙，王皓逸，
申请(专利权)人：贝特瑞江苏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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