正极活性材料及其制备方法、正极片、电池、电池组、用电设备技术

本发明专利技术提供一种正极活性材料及其制备方法、正极片、电池、电池组、用电设备。正极活性材料包括QxTzMyO2，Q包括Na、K、Li元素中的一种或多种元素；T包括Ni、Mn、Fe、Ti中的一种或多种元素；M包括价态大于或等于+4价的金属元素中的一种或多种；其中，x＞0；z＞0；0.01≤y≤0.1；z+y=1。正极活性材料具有较高的能量密度和较好的离子扩散性能，有利于提升电池的倍率和循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，尤其涉及一种正极活性材料及其制备方法、正极片、电池、电池组、用电设备。

技术介绍

1、目前，二次电池因其能够反复使用并且具有较高的能量密度和循环寿命而被广泛应用于便携式电子产品、电动车和大规模储能系统等领域。

2、在众多二次电池的正极活性材料中，层状氧化物类正极活性材料由于其高能量密度的优点，受到人们青睐。层状氧化物类正极活性材料有p2和o3型两种结构，o3型层状氧化物类正极活性材料中氧原子按照八面体的形式形成配位环境，活性金属离子(如钠离子、钾离子、锂离子等)位于氧原子层之间；p2型结构同样以氧为框架，活性金属离子(如钠离子、钾离子、锂离子等)位于棱柱形配位环境中。因此，o3型层状氧化物类正极活性材料具有较高的能量密度，能够适用于大规模储能领域。但此类材料中，活性金属离子的扩散能垒较高且扩散路径较复杂，以此材料制备得到的电池倍率性能较差；其次，o3型层状氧化物类正极活性材料的相变在循环过程中较为复杂，相变产生内应力会导致正极活性材料内部产生微裂纹并进一步扩散到正极活性材料的外部，加剧电解液与正极活性材料的副反应，从而影响电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极活性材料，其特征在于，包括QxTzMyO2，Q包括Na、K、Li元素中的一种或多种元素；T包括Ni、Mn、Fe、Ti中的一种或多种元素；M包括价态大于或等于+4价的金属元素中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的Na离子扩散系数≥1*10-9 cm2/s；

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的Na离子扩散系数为1*10-9 ~4*10-9 cm2/s；

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述M元素选自Zr、Nb、Mo、Ru和W中的一种...

【技术特征摘要】

1.一种正极活性材料，其特征在于，包括qxtzmyo2，q包括na、k、li元素中的一种或多种元素；t包括ni、mn、fe、ti中的一种或多种元素；m包括价态大于或等于+4价的金属元素中的一种或多种；

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的na离子扩散系数≥1*10-9 cm2/s；

3.根据权利要求1或2所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的na离子扩散系数为1*10-9 ~4*10-9 cm2/s；

4.根据权利要求1-3任一项所述的正极活性材料，其特征在于，所述m元素选自zr、nb、mo、ru和w中的一种或多种元素。

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，

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，所述正极活性材料的部分表面设置有包覆层，所述包覆层包括naalpo4、na2sio3、nacapo4、al2o3中的至少一种。

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t元素包括多种元素，各个所述t元素在所述正极活性材料中的摩尔数相同。

8.根据权利要求7所述的正极活性材料，其特征在于，所述t元素包括n...

【专利技术属性】
技术研发人员：马静涛，李松，金丽娜，谭友斌，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：