[发明专利]正极材料、锂离子电池

说明书

本申请提供了正极材料、锂离子电池。其中正极材料包括LiNi_xCo_yA_1‑x‑yO₂基体、及包覆在LiNi_xCo_yA_1‑x‑yO₂基体表面的NiO型岩盐相层；其中，A包括锰与铝中的至少一种，NiO型岩盐相层的厚度为3‑100nm。通过设置岩盐相层，由于岩盐相层本身不利于锂离子的传导，阻碍了锂离子的迁移与脱嵌，增加了阻抗，降低了容量。但由于发热功率与阻抗成正比例关系，因此阻抗的增加会提高发热功率。温度升高后锂离子的活化能变大，使得其可以跃迁至更高的能垒，即可使更多的锂离子迁移与脱嵌。另外，通过使NiO型岩盐相层的厚度为3‑100nm，从而增加锂离子迁移与脱嵌的量，最终提高正极材料的放电容量。

技术领域

本申请属于锂离子电池技术领域，具体涉及正极材料、锂离子电池。

背景技术

随着锂离子电池的普及和应用，3C消费、电动汽车、储能电站的兴起，使得锂离子电池得到了越来越多的关注。但是锂离子电池本身属于化学储能器件，其使用性能与外界环境息息相关。目前，在低温的环境下，锂离子电池的容量较低，无法满足用户的需求。

发明内容

鉴于此，本申请第一方面提供了一种正极材料，包括LiNi_xCo_yA_1-x-yO₂基体、及包覆在所述LiNi_xCo_yA_1-x-yO₂基体表面的NiO型岩盐相层；其中，A包括锰与铝中的至少一种，所述NiO型岩盐相层的厚度为3-100nm。

本申请第一方面提供的正极材料，通过在LiNi_xCo_yA_1-x-yO₂基体表面包覆NiO型岩盐相层，也可以理解为将正极材料表层通过各种方法使其转变成NiO型岩盐相层。从一方面可以得知，由于岩盐相层本身不利于锂离子的传导，阻碍了锂离子的迁移与脱嵌，从而增加了正极材料阻抗，降低了正极材料的容量。但从另一方面可以发现，由于发热功率与阻抗成正比例关系，因此阻抗的增加会提高发热功率。并且通过阿伦尼乌斯方程(k＝Ae^-Ea/RT)可知，正极材料阻抗的增加可提高温升效应，使其热效应越来越明显，温度升高后锂离子的活化能变大，使得其可以跃迁至更高的能垒，即可使更多的锂离子迁移与脱嵌，从而完成整个电化学反应。

另外，本申请通过使NiO型岩盐相层的厚度为3-100nm，即通过控制岩盐相层的厚度来使锂离子迁移与脱嵌增加的量来大于减少的量，从而增加锂离子迁移与脱嵌的量，最终提高正极材料的放电容量。并且本申请提供的正极材料在低温环境下放电容量的提高更为明显，可显著提高正极材料的低温放电性能。

其中，所述LiNi_xCo_yA_1-x-yO₂基体的一次颗粒大小为1-3um。

其中，所述NiO型岩盐相层的厚度与所述LiNi_xCo_yA_1-x-yO₂基体的一次颗粒大小的比值大于0，且不大于100。

其中，所述正极材料还包括LiNi_xCo_yA_1-x-yB_bO₂基体，其中B包括锆、钛、钨、铝、锶、及钇中的至少一种。

其中，B的掺杂量为100-3000ppm。

其中，所述正极材料表面还包覆有包覆层，所述包覆层包括金属氧化物、磷酸盐、硅酸盐、及硫酸盐中的至少一种。

其中，所述正极材料可应用于预设温度的环境中，所述预设温度小于25°。