正极活性材料及其制备方法、正极极片、电池及用电设备技术

技术编号:43499529 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-29 17:05
一种正极活性材料及其制备方法、正极极片、电池及用电设备,其中,包括富锂锰基正极材料以及分布在富锂锰基正极材料的至少部分表面的包覆层;包覆层包括金属氧化物和金属氟化物中的至少一种;正极活性材料的克容量≥220mAh/g;其中,满足以下条件中的至少一项:氧缺陷指标≥2.12;微观应力为0.1%~1.5%;傅里叶红外光谱中,M‑O/Mn‑O峰强度比值为25~40;比表面积为0.9m<supgt;2</supgt;/g~3.5m<supgt;2</supgt;/g。在酸洗前后分别对富锂锰基正极材料进行特定包覆,能够制得满足特定微观指标范围的正极活性材料,使得正极活性材料具有较高的克容量,同时具有较好的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体而言,涉及一种正极活性材料及其制备方法、正极极片、电池及用电设备


技术介绍

1、目前,为了提高富锂锰基正极材料的克容量,在一些方案中,采用酸液对富锂锰基正极材料进行洗涤。但是,经过洗涤后,富锂锰基正极材料的循环稳定性下降。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本申请提供一种正极活性材料及其制备方法、正极极片、电池及用电设备,在酸洗前后分别对富锂锰基正极材料进行特定包覆,形成的正极活性材料具有较高的克容量,同时具有较好的循环稳定性。

2、本申请的实施例是这样实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供一种正极活性材料,正极活性材料包括富锂锰基正极材料以及分布在富锂锰基正极材料的至少部分表面的包覆层;富锂锰基正极材料包括m元素,m元素包括mg、nb、cr、ce、fe、ta、b、al、v、ti、zr、sn和mo中的一种或多种;包覆层包括金属氧化物和金属氟化物中的至少一种;正极活性材料的克容量≥220mah/g;其中,正极活性材料满足以下条件(a1)~(d1)中的至少一项;(a1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料包括富锂锰基正极材料以及分布在所述富锂锰基正极材料的至少部分表面的包覆层;

2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料满足以下条件(a2)~(d2)中的至少一项;

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层中,元素组成包括Al元素、Ce元素和Co元素中的一种或多种,以及Zr元素、B元素和Ti元素中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层中,所述Al元素和所述Ce元素的总质量与所述Zr元素和所述B元素的总质量之比为1:(0....

【技术特征摘要】

1.一种正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料包括富锂锰基正极材料以及分布在所述富锂锰基正极材料的至少部分表面的包覆层;

2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料满足以下条件(a2)~(d2)中的至少一项;

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层中,元素组成包括al元素、ce元素和co元素中的一种或多种,以及zr元素、b元素和ti元素中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层中,所述al元素和所述ce元素的总质量与所述zr元素和所述b元素的总质量之比为1:(0.5~2)。

5.根据权利要求3或4所述的正极活性材料,其特征在于,在所述正极活性材料中,所述包覆层中的所述al元素、所述ce元素、所述co元素、所述zr元素、所述b元素和所述ti元素的总含量≤5000ppm。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层包括氟化铝、氧化铝、氟化铈和氧化铈中的一种或多种,以及氧化锆、氟化锆、硼酸和硼化锆中的一种或多种。

7.根据权利要求1~6中任一项所述的正极活性材料,其特征在于,所述富锂锰基正极材料的体积平均粒径dv50与所述包覆层的厚度之比为(5.5~6.5):(0.2~0.8)。

8.根据权利要求1~7中任一项所述的正极活性材料,其特征在于,所述包覆层的厚度为0.2μm~0.8μm。

9.根据权利要求1~8中任一项所述的正极活性材料,其特征在于,所述富锂锰基正极材料包括li[lixniacobmncmd]o2-e,x+a+b+c+d=1,x>0,a>0,0<b<0.1,c>0,d≥0,0≤e≤0.2。

10.一种正极活性材料的制备方法,其特征在于,包括:

11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述将富锂锰基正极材料采用一次包覆原料包覆并烧结中,烧结温度为500℃~750℃;可选地,烧结时间为6h~12h。

12.根据权利要求10或11所述的制备方法,其特征在于,所述一次包覆原料包括al元素、ce元素和co元素中的一种或多种;可选地,所述一次包覆原料包括氟化铝、氧化铝、氟化铈和氧化铈中的一种或多种。

13.根据权利要求10~12中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述将所述一次包覆酸洗材料采用二次包覆原料包覆并烧结中,烧结温度为350℃~550℃;可选地,烧结时间为6h~12...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴昌栩沈重亨桓书星王帮润柳娜
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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