一种正极活性材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种正极活性材料及其制备方法和应用，该正极活性材料包括正极活性材料基体和固态电解质层，固态电解质层包覆在正极活性材料基体的至少部分表面，正极活性材料的离子电导率Ci≥10<supgt;‑4</supgt;S/cm，电子电导率Ce≥10<supgt;‑4</supgt;S/cm。本发明专利技术的正极活性材料实现了离子电导率和电子电导率的共同提高，构建了高效的离子、电子的载流子传输通道。将该正极活性材料应用于锂离子电池，可有效提升电池的倍率性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种正极活性材料，尤其涉及一种正极活性材料及其制备方法和应用，属于二次电池。

技术介绍

1、在传统锂离子液态电池体系内，由于电解质具有良好的渗透作用，电池极片内可以实现优异的离子、电子的载流子传输，因此具有优异的倍率性能和能量密度，而被广泛应用。但是，由于其使用的有机液体电解质而存在可燃、爆炸和溶剂泄漏等安全风险。

2、相比于传统使用液态电解质的锂离子电池，固态电池具有更高的安全性能，是解决动力电池安全问题的较优选择。在固态电池体系内，由于正极材料与固态电解质之间存在固固接触问题，混合后均一性差，固态电解质无法很好地分散到正极材料内部，一定程度上会抑制载流子锂离子以及电子传输，进而制约固态电池性能的有效发挥。

3、因此，提高固态电池正极活性材料的离子电导率和电子电导率成为现阶段亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本专利技术提供一种正极活性材料，其离子电导率、电子电导率均在10-4s/cm以上，构建了高效的离子、电子的载流子传输通道，将该正极活性材料应用本文档来自技高网...

【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正极活性材料基体和固态电解质层，所述固态电解质层包覆在所述正极活性材料基体的至少部分表面，所述正极活性材料的离子电导率Ci≥10-4S/cm，电子电导率Ce≥10-4S/cm。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体与固态电解质层的质量比为λ，λ＞4。

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的化学式为LiaNixCoyMzAαDβQγO2，其中，M为Mn和/或Al，0.95≤a≤1.05，0.80≤x＜0.98，0.02≤y≤0.12，0.00...

【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正极活性材料基体和固态电解质层，所述固态电解质层包覆在所述正极活性材料基体的至少部分表面，所述正极活性材料的离子电导率ci≥10-4s/cm，电子电导率ce≥10-4s/cm。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体与固态电解质层的质量比为λ，λ＞4。

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的化学式为lianixcoymzaαdβqγo2，其中，m为mn和/或al，0.95≤a≤1.05，0.80≤x＜0.98，0.02≤y≤0.12，0.0005≤α≤0.01，0≤β≤0.01，0.0005≤γ≤0.01，x+y＜0.98，z＝1-x-y；

4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体中，所述晶格稳定金属元素包括al、zr、ti中的至少一种；所述助熔金属元素包括na、k、cs、ca、sr、y、ba、la、ce中的至少一种；所述细化晶粒金属元素包括nb、ta、w、mo、sb中的至少一种；和/或，

5.根据权利要求1-4任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的50％累积体积粒径d50c，3μm≤d50c≤9μm；粒度分布span≤1；和/或，

6.根据权利要求1-5任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的体相孔隙率ζ，ζ≤5％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的晶界长度l，1μm≤l≤5μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料基体的圆形度re，re≥0.7；和/或，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯道言，赵晨，李慧皓，刘继康，刘瑞，李琮熙，刘相烈，
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：