[发明专利]正极材料及使用所述正极材料的电化学装置

说明书

本申请涉及正极材料及使用所述正极材料的电化学装置。具体地，本申请涉及一种具有表面异相结构的正极材料，其中所述正极材料包括锂钴氧化物和钴的氧化物，其中所述正极材料的拉曼光谱在约470cm^‑1‑530cm^‑1、约560cm^‑1‑630cm^‑1和约650cm^‑1‑750cm^‑1范围内有特征峰，且其中所述正极材料的表面异相结构包括所述锂钴氧化物和所述钴的氧化物。应用本申请所述的具有表面异相结构的正极材料的电化学装置能够表现出优异的循环性能和热稳定性。

技术领域

本申请涉及储能领域，尤其涉及正极材料及使用所述正极材料的电化学装置。

背景技术

随着消费电子类的产品如笔记本电脑、手机、掌上游戏机、平板电脑、移动电源和无人机等的普及，人们对其中的电化学装置(例如，电池)的要求越来越严格。例如，人们不仅要求电池轻便，而且还要求电池拥有高容量和长的工作寿命。在众多的电池中，锂离子电池凭借其具有能量密度高、安全性高、自放电低、无记忆效应、工作寿命长等突出优点已经在市场上占据主流地位。

发明内容

本申请提供一种正极材料、包含该正极材料的正极极片、制备该正极材料的方法以及应用该正极极片的电化学装置，以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。

在一个实施例中，本申请提供了一种正极材料，其包括锂钴氧化物和钴的氧化物，其中所述正极材料的拉曼光谱在约470cm^-1-530cm^-1、约560cm^-1-630cm^-1和约650cm^-1-750cm^-1范围内有特征峰，且其中所述正极材料具有表面异相结构，其中所述表面异相结构包括所述锂钴氧化物和所述钴的氧化物。

在一些实施例中，所述表面异相结构存在于所述正极材料自其表面至其内部约Dnm的体相内，其中D的范围为0D≤300。

在一些实施例中，其中所述钴的氧化物包含以下各者中的一种或多种：Co₃O₄、Co₂O₃或CoO。

在一些实施例中，所述正极材料的拉曼光谱在约650cm^-1-750cm^-1处的特征峰峰强度为I₁，在约470cm^-1-530cm^-1处的特征峰峰强度为I₂，在约560cm^-1-630cm^-1处的特征峰峰强度为I₃，其中0I₁/I₃≤1，0I₁/I₂≤1。

在一些实施例中，所述正极材料的分子式为Li_xCo_1-aO_2-b·yCoO·zCo₂O₃·M_aH_b，其中0.8≤x≤1.05，0y≤z0.2，0≤a≤0.01，0≤b≤0.01，其中元素M包含以下各者中的一种或多种：Al、Mg、Ca、Zn、Ti、Zr、Nb、Mo、La、Y、Ce、Ni、Mn、W或Ho，其中元素H包含以下各者中的一种或多种：F、S、B、N或P。

在另一个实施例中，本申请提供了一种正极极片，其包括如上实施例所述的正极材料。

在一些实施例中，所述正极极片的拉曼光谱在约470cm^-1-530cm^-1、约560cm^-1-630cm^-1和约650cm^-1-750cm^-1范围内有特征峰。