[发明专利]正极活性材料、电化学装置及电子装置有效
申请号: | 202110948044.7 | 申请日: | 2021-08-18 |
公开(公告)号: | CN113659148B | 公开(公告)日: | 2023-03-10 |
发明(设计)人: | 张飞 | 申请(专利权)人: | 宁德新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/62 | 分类号: | H01M4/62;H01M4/485;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287 | 代理人: | 林斯凯 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极 活性 材料 电化学 装置 电子 | ||
1.一种正极活性材料,所述正极活性材料包括Ti元素,所述正极活性材料包含第一区域和第二区域,所述第一区域中的Ti元素占所述Ti元素的总质量的a1%,所述第二区域中的Ti元素占所述Ti元素的总质量的a2%,满足0.7≤a1/a2≤10,所述第一区域为正极活性材料在硫酸溶液中溶解8小时刻蚀掉的区域,所述第二区域为将刻蚀掉第一区域的正极活性材料在硫酸溶液中溶解8小时刻蚀掉的区域,
其中所述硫酸溶液的浓度为2.4mol/L,溶解过程为在搅拌速度恒定为150r/min至200r/min的条件下搅拌4小时,之后停止搅拌,静置4小时;所述正极活性材料为颗粒状,所述正极活性材料包含:Lir(M1xM2yM3z)O2Xv,其中r为0.5至1.15;M1选自Ni、Co或Mn中的至少一种,其中0.9≤x≤0.99;M2选自Ti和Y元素中的任意一者或两者,0.00011≤y≤0.1;M3包括Al和Mg中的任意一者或两者,并且任选地包含Zr、La、Hf、Sb、Mo、Ca、Na、Cu或Ba中的至少一种,其中0.0003≤z≤0.12;X包括F、P、S或B中的至少一种,且0≤v≤0.03。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中所述a1%的范围为25%至60%。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中所述a2%的范围为5%至30%。
4.根据权利要求1或2所述的正极活性材料,其中所述正极活性材料的Dv50为10μm至40μm。
5.根据权利要求1或2所述的正极活性材料,其中所述正极活性材料进一步包含Y元素,所述第一区域的Y元素占所述Y元素的总质量的10%至50%。
6.根据权利要求5所述的正极活性材料,其中所述第二区域中的Y元素占所述Y元素的总质量的5%至30%。
7.根据权利要求5所述的正极活性材料,其中,在所述正极活性材料的第一区域中,基于所述正极活性材料的重量,所述Ti元素与所述Y元素的总质量之和大于0且小于或等于3000ppm。
8.一种电化学装置,其包括正极、负极、隔离膜和电解液,其中所述正极包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括根据权利要求1-7中任一项所述的正极活性材料。
9.根据权利要求8所述电化学装置,其中所述正极活性材料层的压实密度大于等于3.8g/cm3。
10.根据权利要求8或9所述的电化学装置,其中所述正极活性材料层的孔隙率为14%至25%。
11.根据权利要求8或9所述的电化学装置,其中所述电解液进一步包含腈类化合物,基于所述电解液的重量,所述腈类化合物的重量百分比为A%;基于所述正极活性材料重量,Ti元素重量百分比为D%,且A/D的值大于0.6且小于200。
12.一种电子装置,其包含根据权利要求8-11中任一项所述的电化学装置。
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