[发明专利]正极活性材料、电化学装置和电子装置在审
申请号: | 202180013692.1 | 申请日: | 2021-11-29 |
公开(公告)号: | CN115104203A | 公开(公告)日: | 2022-09-23 |
发明(设计)人: | 刘小浪 | 申请(专利权)人: | 宁德新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京市竞天公诚律师事务所 11770 | 代理人: | 王彩霞;陈伟 |
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,其包括含锂钴氧化物颗粒,所述含锂钴氧化物颗粒包括Mn元素和Ni元素,以所述含锂钴氧化物颗粒中除锂元素外的金属元素的摩尔含量为100%计,所述Mn元素的摩尔含量为A%,所述Ni元素的摩尔含量为B%,其中,0.1≤A+B<20,0.2≤A/B≤9。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料包括具有P63mc结构的含锂钴氧化物颗粒。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中0.05≤A<11,和/或0.05≤B<10。
4.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,0.1≤A+B<10,0.2≤A/B≤5。
5.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述含锂钴氧化物颗粒包括第一区域和第二区域,所述第一区域的Mn元素的摩尔含量大于所述第二区域的Mn元素的摩尔含量,
其中,所述第一区域为从含锂钴氧化物颗粒表面到含锂钴氧化物颗粒中心方向100nm的区域,所述第二区域为第一区域之外的其他区域。
6.根据权利要求5所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料满足条件(a)至(e)中的至少一者:
(a)以所述含锂钴氧化物颗粒中除锂元素外的金属元素的摩尔含量为100%计,所述第一区域的Mn元素的含量A1%和所述第二区域的Mn元素的含量A2%满足:1<A1/A2<5;
(b)所述第一区域的Ni元素摩尔含量大于所述第二区域的Ni元素摩尔含量;
(c)以所述含锂钴氧化物颗粒中除锂元素外的金属元素的摩尔含量为100%计,所述第一区域的Ni元素摩尔含量B1%和所述第二区域的Ni元素摩尔含量B2%满足1<B1/B2<5;
(d)所述第一区域的Li元素摩尔含量小于所述第二区域的Li元素摩尔含量;
(e)以所述含锂钴氧化物颗粒中除锂元素外的金属元素的摩尔含量为100%计,所述第一区域的Li元素摩尔含量C1%和所述第二区域的Li元素摩尔含量C2%满足0.5<C1/C2<1。
7.根据权利要求5所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料满足条件(f)至(h)中的至少一者:
(f)所述正极活性材料的XPS图谱中,所述第一区域Mn 2p最强特征峰的强度大于所述第二区域Mn 2p最强特征峰的强度;
(g)所述正极活性材料的XPS图谱中,所述第一区域Ni 2p最强特征峰的强度大于所述第二区域Ni 2p最强特征峰的强度;
(h)所述正极活性材料的XPS图谱中,所述第一区域Li 1s最强特征峰的强度小于所述第二区域Li 1s最强特征峰的强度。
8.根据权利要求1所述的正极活性材料,进一步包括M元素和/或Z元素,其中,所述M元素包括铝、镁、钛、铁、锌、铜、铌、铬、锆或钠中的至少一种,所述Z元素包括硼、氟、磷、硫、氮或硅中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述含锂钴氧化物颗粒的中值粒径Dv50满足3μm≤Dv50≤30μm。
10.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料的制备方法包括使含钠钴氧化物和含锂化合物进行固相反应,所述固相反应温度为180℃至320℃,所述固相反应时间为3h至12h。
11.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料的充放电克容量大于或者等于210mAh/g。
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