[发明专利]一种正极活性材料、正极片及锂离子电池

说明书

本发明提供一种正极活性材料、正极片及锂离子电池，所述正极活性材料包括基体和在所述基体至少部分表面的包覆层；所述基体包括式1和/或式2所示的锂金属氧化物，所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且具有2θ为17.9°～18.1°的002峰，以及2θ为67.0°～67.5°的131峰；所述包覆层包括硒元素。该正极活性材料有助于提升电池的比容量以及循环性能。

技术领域

本发明涉及一种极片材料，尤其涉及一种正极活性材料、正极片及锂离子电池，属于二次电池技术领域。

背景技术

随着锂离子电池技术的发展和进步，对其容量提出了越来越高的要求。在锂离子电池的组成中，正极活性材料容量的高低，对锂离子电池的容量起着至关重要的作用。

为了提高锂离子电池的容量，目前最常用的方法就是提高其充放电电压。但是随着电压的提高，正极活性材料会出现晶体结构坍塌的现象，进而导致电池出现容量快速衰减和循环性能大幅降低等一系列问题。

因此，开发出一种具有高比容量、循环性能优异的锂离子电池正极活性材料是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种正极活性材料，通过对该正极活性材料表面包覆含有Se元素，将该正极活性材料应用于锂离子电池后，能够使锂离子电池同时兼具优异的比容量和循环稳定性，尤其适用于高压环境。

本发明提供一种正极片，该正极片包括上述正极活性材料，因此有助于提升电池的克容量和循环性能。

本发明还提供一种锂离子电池，该锂离子电池包括上述正极活性材料或正极片，因此该锂离子电池在克容量和循环性能方面具有优异表现。

本发明提供一种正极活性材料，所述正极活性材料包括基体和覆盖在所述基体至少部分表面的包覆层；

其中，所述基体包括式1和/或式2所示的锂金属氧化物，所述包覆层包括硒元素；

Li_n1-y1Na_y1Co_e1M1_b1M2_a1O₂     式1

Li_n2-y2-b2Na_y2Co_e2M1_b2M2_a2O₂     式2

式1中，0.6≤n1≤1.0，0＜y1≤0.05，0.8≤e1≤1.03，0≤a1≤0.1，0＜b1≤0.1，0b1/1-a1-b10.1；式2中，0.6≤n2≤1.0，0＜y2≤0.05，0.8≤e2≤1.03，0≤a2≤0.1，0＜b2≤0.02；式1和式2中，M1选自Te、W、Al、B、P、Se、Ti、La、Zr以及K中的至少一种；M2为不同于M1的掺杂元素；

所述锂金属氧化物为立方晶系的Cmca空间群，且具有2θ为17.9°～18.1°的002峰，以及2θ为67.0°～67.5°的131峰。

如上所述的正极活性材料，其中，所述包覆层按照远离所述基体的方向包括第一包覆层和第二包覆层；所述第一包覆层包括金属化合物和所述硒元素中的至少一种，所述第二包覆层包括金属化合物和所述硒元素中的至少一种；

优选地，所述第一包覆层和第二包覆层的组成不同。

如上所述的正极活性材料，其中，所述第一包覆层包括金属化合物，所述第二包覆层包括硒元素；或，

所述第一包覆层包括硒元素，所述第二包覆层包括金属化合物。

如上所述的正极活性材料，其中，含所述硒元素的包覆层为硒单质层或硒-金属合金层。