System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置制造方法及图纸_技高网

一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置制造方法及图纸

技术编号:41271617 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:25
本申请提供了一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置,其中,正极材料包括具有P63mc晶体结构的锂钴氧化物,所述正极材料的拉曼图谱中,在490cm<supgt;‑1</supgt;±5cm<supgt;‑1</supgt;范围内的特征峰的峰强为I<subgt;1</subgt;,在592cm<supgt;‑1</supgt;±5cm<supgt;‑1</supgt;范围内的特征峰的峰强为I<subgt;2</subgt;,满足1<I<subgt;2</subgt;/I<subgt;1</subgt;<5。本申请的正极材料能够支撑过渡金属层,从而减少过渡金属层崩塌,提高正极材料在高脱锂态下的结构稳定性,从而提高电化学装置的循环性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请涉及电化学,特别是涉及一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置


技术介绍

1、锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点,在消费类电子产品等领域具有广泛的应用。

2、随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展,人们对锂离子电池的能量密度、安全性、循环性能等相关要求越来越高,迫切的需要对锂离子电池中的正极材料进行改进以提高现有锂离子电池的循环性能。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置,以提高电化学装置的循环性能。具体技术方案如下:

2、本申请的第一方面提供了一种正极材料,其包括具有p63mc晶体结构的锂钴氧化物,所述正极材料的拉曼图谱中,在490cm-1±5cm-1范围内的特征峰的峰强为i1,在592cm-1±5cm-1范围内的特征峰的峰强为i2,满足1<i2/i1<5。本申请的正极材料能够支撑过渡金属层,从而减少过渡金属层崩塌,提高正极材料在高脱锂态下的结构稳定性,从而提高电化学装置的循环稳定性。

3、在本申请的一些实施方案中,1.2≤i2/i1≤4.3。此时,正极材料表现出较好的循环稳定性,从而提高了电化学装置的循环性能。

4、在本申请的一些实施方案中,锂钴氧化物包含碱土金属元素m,锂钴氧化物的li位点掺杂有m元素。此时,m元素掺杂进入li位点可以形成立柱效应,在高脱锂态时,可以支撑过渡金属层,减少过渡金属层崩塌,从而提高高脱锂态下的正极材料的结构稳定性。

5、在本申请的一些实施方案中,基于锂钴氧化物中除li、na、m以外的金属元素的摩尔量,锂钴氧化物中m元素的摩尔百分含量为0.5%至5%。

6、在本申请的一些实施方案中,m元素包括ca或mg中的至少一种。此时,m元素能够保持相对稳定,有效掺杂进入li位点形成立柱效应,正极材料表现出较好的循环稳定性。

7、在本申请的一些实施方案中,锂钴氧化物还包含na元素和金属元素q;q元素包括al、zr、ni、mn、y、nb、la、fe、cu、cr、ti、w、lu或yb中的至少一种;基于锂钴氧化物中除li、na、m以外的金属元素的摩尔量,所述锂钴氧化物中na元素的摩尔百分含量为0.5%至5%,锂钴氧化物中q元素的摩尔百分含量为2%至10%。

8、在本申请的一些实施方案中,锂钴氧化物的通式为naalibmyco1-zqzo2±ntn,其中,0<a≤0.05,0.65≤b≤1.1,0<y≤0.05,0≤z≤0.1,0≤n≤0.1,m元素为碱土金属元素,q元素包括al、zr、ni、mn、y、nb、la、fe、cu、cr、ti、w、lu或yb中的至少一种,t元素为卤素元素。此时,正极材料表现出较好的循环稳定性。

9、在本申请的一些实施方案中,正极材料的dv50为5μm至25μm。此时,正极材料具有良好的循环性能。

10、本申请的第二方面提供了一种电化学装置,其包括正极极片,正极极片包括正极活性材料层,其中,正极活性材料层包括前述任一实施方案中的正极材料。本申请提供的正极材料具有良好的循环稳定性,从而本申请提供的电化学装置具有良好的循环性能。

11、在本申请的一些实施方案中,电化学装置的充电截止电压不低于4.50v。此时,电化学装置具有更高的可逆容量,具有良好的循环性能。

12、本申请的第三方面提供了一种用电装置,其包括前述任一实施方案中的电化学装置。本申请提供的电化学装置具有良好的循环性能,从而本申请提供的用电装置具有较长的使用寿命。

13、本申请的有益效果:本申请提供了一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和用电装置,其中,正极材料包括具有p63mc晶体结构的锂钴氧化物,所述正极材料的拉曼图谱中,在490cm-1±5cm-1范围内的特征峰的峰强为i1,在592cm-1±5cm-1范围内的特征峰的峰强为i2,满足1<i2/i1<5。本申请的正极材料能够在高脱锂态时,支撑过渡金属层,从而减少过渡金属层崩塌,提高正极材料在高脱锂态下的结构稳定性,从而提高电化学装置的循环性能。

14、当然,实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

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【技术保护点】

1.一种正极材料,其特征在于:包括具有P63mc晶体结构的锂钴氧化物,

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:1.2≤I2/I1≤4.3。

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述锂钴氧化物包含碱土金属元素M;满足如下至少一者:

4.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于:所述M元素包括Ca或Mg中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于:

6.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:

7.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述正极材料的Dv50为5μm至25μm。

8.一种电化学装置,其特征在于:包括正极极片,所述正极极片包括正极活性材料层,其中,所述正极活性材料层包括权利要求1-7任一项所述的正极材料。

9.根据权利要求8所述的电化学装置,其特征在于:所述电化学装置的充电截止电压不低于4.50V。

10.一种用电装置,包括根据权利要求8或9所述的电化学装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种正极材料,其特征在于:包括具有p63mc晶体结构的锂钴氧化物,

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:1.2≤i2/i1≤4.3。

3.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于:所述锂钴氧化物包含碱土金属元素m;满足如下至少一者:

4.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于:所述m元素包括ca或mg中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘小浪
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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