[发明专利]一种正极极片及其制备方法和锂离子二次电池

说明书

本发明公开了一种正极极片，包括正极集流体，以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜片，该正极膜片包括正极活性物质；其中，正极活性物质包括至少两种不同形貌和平均粒径D50的锂镍钴锰氧化物LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂，其中一种为一次颗粒单晶LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂，另一种为二次颗粒多晶LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂；单晶和多晶LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂的重量比ω满足关系式：0.1≤ω≤9。本发明通过调节一次颗粒单晶和二次颗粒多晶材料的比例以及镍含量，让正极极片可具有较好的热稳定性和优异的动力学性能，可使得基于该正极极片的锂离子二次电池兼具常温和高温长循环寿命的特点。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，特别是涉及一种正极极片及其制备方法和锂离子二次电池。

背景技术

利用电驱动取代传统燃油动力的新能源汽车具有节能、环保、舒适等优点，但是使用寿命、安全性、充电速度、续航里程和电池成本，仍然制约着电动汽车的广泛应用。

为了提高锂离子电池的倍率、降低电池内阻，研究人员通常使用二次颗粒多晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂材料作为锂离子电池正极材料。然而，二次颗粒多晶材料的结构稳定性较差，在电池循环过程中，尤其是高温循环中，容易和电解液发生副反应产气，从而降低锂离子二次电池的使用寿命。

另外，相同镍含量的二次颗粒多晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂材料的析氧峰温度比一次颗粒单晶材料低，因而二次颗粒多晶的热稳定性较差。

虽然一次颗粒单晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂材料和电解液副反应少，热稳定性好，但是，其能量密度低，动力学性能差，生产成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种正极极片及其制备方法和锂离子二次电池。

为此，本发明提供了一种正极极片，包括正极集流体，以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜片，该正极膜片是包括正极活性物质的正极膜片；

其中，所述正极活性物质包括至少两种不同形貌和平均粒径D50的锂镍钴锰氧化物LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中一种锂镍钴锰氧化物为一次颗粒单晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，另一种锂镍钴锰氧化物为二次颗粒多晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂；

其中，在正极极片中，单晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂和多晶LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂的重量比ω满足关系式：0.1≤ω≤9。

其中，一次颗粒单晶和二次颗粒多晶材料，均选自LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂及其改性化合物中的一种或多种；其中，0x1，0＜y＜1-x；