正极材料及其制备方法、正极片、电池和用电设备技术

本发明专利技术提供一种正极材料及其制备方法、正极片、电池和用电设备。本发明专利技术的正极材料包括三元材料内核和包覆于三元材料内核表面的Bi<subgt;2‑x</subgt;M<subgt;x</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;颗粒，其中，0.01≤δ≤1.5，0≤x≤1，M选自Sr<supgt;2+</supgt;、Ba<supgt;2+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;、Er<supgt;3+</supgt;、Ln<supgt;3+</supgt;、Sm<supgt;3+</supgt;中的一种或多种；所述三元材料内核的化学式为Li(Ni<subgt;a</subgt;Co<subgt;b</subgt;Mn<subgt;1‑a‑b</subgt;)O<subgt;2</subgt;，其中，0.8≤a＜1，0＜b≤0.2。本发明专利技术的正极材料通过在高镍三元材料内核表面包覆具有丰富氧空位的Bi<subgt;2‑x</subgt;M<subgt;x</subgt;O<subgt;3‑δ</subgt;颗粒，能够稳定高镍三元材料内核表面的晶格氧，使正极材料兼具高容量和结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域，涉及一种正极材料及其制备方法、正极片、电池和用电设备。

技术介绍

1、高镍正极材料具有容量高、成本低等特点，能够显著提升电池的能量密度。然而，高镍含量通常会导致材料的层状结构不稳定，在高压条件下，材料通常会从层状结构转变为尖晶石或岩盐结构，且在相变的过程中伴随着放热以及晶格中的氧原子以氧气的形式释放出来。氧的逸出会产生诸多问题，例如，一方面会导致材料的晶体结构发生变化，影响材料的稳定性和循环寿命，另一方面释放出的氧气可能与电解液发生反应，产热导致材料的热稳定性降低，增加热失控的风险，再一方面释放出的氧气可能导致电池内部压力增加，进而引发安全问题，导致电池膨胀或爆炸。

2、现有技术通常通过表面包覆、杂原子掺杂等手段以增加金属与氧的成键强度来缓解上述问题。然而，现有的表面包覆手段仅仅能够减缓晶格氧所带来的副作用，掺杂则容易影响高镍正极材料自身的容量优势。

3、因此，如何改善高镍正极材料的结构稳定性是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种正极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三元材料内核和包覆于三元材料内核表面的Bi2-xMxO3-δ颗粒，其中，0.01≤δ≤1.5，0≤x≤1，M选自Sr2+、Ba2+、Ca2+、Er3+、Ln3+、Sm3+中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述Bi2-xMxO3-δ颗粒的离子电导率为0.01~0.1 S/m；

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料中Bi2-xMxO3-δ颗粒的质量含量为1%~15%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述三元材料内核的粒径为1 μm...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三元材料内核和包覆于三元材料内核表面的bi2-xmxo3-δ颗粒，其中，0.01≤δ≤1.5，0≤x≤1，m选自sr2+、ba2+、ca2+、er3+、ln3+、sm3+中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述bi2-xmxo3-δ颗粒的离子电导率为0.01~0.1 s/m；

3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料中bi2-xmxo3-δ颗粒的质量含量为1%~15%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述三元材料内核的粒径为1 μm~6 μm；和/或，所述bi2-xmxo3-δ颗粒的粒径为50 nm~500 nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述三元材料内核为单晶颗粒。

6.一种权利要求1-5任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，武增雪，孙伟丽，刘瑞，李琮熙，
申请(专利权)人：宁波容百新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：