[发明专利]一种电化学装置和电子装置

说明书

本申请提供了一种电化学装置和电子装置，其包括正极、负极和电解液，正极活性材料包括含锰复合材料，在30％SOC至40％SOC条件下，正极活性材料的XRD衍射图谱中，在40°至46°范围内包括第一衍射峰锰酸锂特征峰(400)和第二衍射峰镍钴锰酸锂特征峰(104)，第一衍射峰的2θ角小于第二衍射峰的2θ角，第一衍射峰的峰强为A，第二衍射峰的峰强为B，满足：0.01≤B/A≤0.55，提高了电化学装置的高温循环性能和存储性能，改善了电化学装置的低温循环性能。

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，具体涉及一种电化学装置和电子装置。

背景技术

锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，广泛应用于电能存储、便携式电子设备和电动汽车等各个领域。

随着锂离子电池在消费终端等领域应用的迅速发展，人们对锂离子电池的充放电循环性能也有了越高的要求，但是目前的锂离子电池在高温下性能衰减较大。

发明内容

本申请的目的在于提供一种电化学装置和电子装置，以实现提高电化学装置在高温下的性能。具体技术方案如下：

本申请的第一方面提供了一种电化学装置，包括正极、负极和电解液，所述正极包括正极活性材料，其中，所述正极活性材料包括含锰复合材料，在30％SOC(State ofCharge，荷电状态)至40％SOC条件下，所述正极活性材料的XRD(X-ray diffraction，X射线衍射)衍射图谱中，在40°至46°范围内包括第一衍射峰锰酸锂LMO特征峰(400)和第二衍射峰镍钴锰酸锂NCM特征峰(104)，第一衍射峰的2θ角小于第二衍射峰的2θ角，第一衍射峰的峰强为A，第二衍射峰的峰强为B，满足：0.01≤B/A≤0.55。控制第一衍射峰的峰强为A与第二衍射峰的峰强为B之间满足0.01≤B/A≤0.55，能够使本申请的电化学装置具有优良的高温性能，使电化学装置具有较高的成本竞争力。

在本申请的一种实施方案中，在60％SOC条件下，所述正极活性材料的XRD衍射图谱中，第一衍射峰的峰面积为I₁，第二衍射峰的峰面积为I₂，满足：0.1≤I₂/I₁≤0.5。通过控制I₂/I₁在上述范围内，能够提高电化学装置的高温循环性能和存储性能。

在本申请的一种实施方案中，电化学装置由0％SOC上升至100％SOC过程中，第一衍射峰的2θ角向高角度偏移0.5°至1°。通过控制第一衍射峰的2θ角向高角度的偏移量在上述范围内，能够改善正极活性材料中Mn-O键稳定性，提高电化学装置的高温循环性能。

在本申请的一种实施方案中，所述电化学装置满足如下条件a)至c)中至少一种：a)基于所述正极活性材料的质量，镍钴锰酸锂NCM的质量含量为0.5％至35％；b)基于所述正极活性材料的质量，锰酸锂LMO的质量含量为50％至92％；c)所述正极活性材料还包括掺杂元素，所述掺杂元素包括Al、Mg或Nb中的至少一种，基于所述正极活性材料的质量，所述掺杂元素的质量含量为0.1％至2.5％。通过控制NCM的含量在上述范围内，有利于在控制电化学装置的成本同时提升高温性能。通过控制LMO的含量在上述范围内，有利于降低电化学装置生产成本。通过控制掺杂元素的含量在上述范围内，能够提高电化学装置的高温性能，例如高温循环性能和高温存储性能。

在本申请的一种实施方案中，正极活性材料的粒度分布满足：0.9≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤2.0。通过控制(Dv90-Dv10)/Dv50在上述范围内，能够改善电化学装置的低温动力学性能。进一步的，正极活性材料的粒度分布满足0.9≤(Dv90-Dv10)/Dv50≤1.24时，电化学装置的低温动力学性能更优。