[發(fā)明專利]正極材料和包含所述正極材料的電化學(xué)裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810661912.1
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108899497A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文元;郎野;徐磊敏;彭剛
• 申請（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/505;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種正極材料，其包括由一次顆粒聚集而成的二次顆粒，其中所述一次顆粒具有片狀結(jié)構(gòu)，所述片狀結(jié)構(gòu)具有面朝其厚度方向的第一表面，且所述第一表面上存在至少一個孔洞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述孔洞沿所述片狀結(jié)構(gòu)的厚度方向貫穿所述片狀結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述孔洞的數(shù)量為至少1個-10個。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述二次顆粒為球狀結(jié)構(gòu)，且所述球狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)部存在空隙和孔道。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述一次顆粒的平均厚度T為50nm-1000nm，其平均長度L為60nm-3000nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正極材料，其中所述一次片狀顆粒的平均長度L與平均厚度T之間的比值L/T為2-10。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述孔洞的平均總面積與所述第一表面的平均面積的面積比值為0.01-0.4。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述孔洞的平均直徑為5nm-100nm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述二次顆粒的粒徑的D50值為3μm-20μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述二次顆粒的比表面積為3m²/g-12m²/g，且所述二次顆粒的平均孔徑為2nm-15nm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其中所述正極材料為層狀結(jié)構(gòu)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的正極材料，其中所述正極材料包含鋰過渡金屬氧化物，其中：所述含鋰過渡金屬氧化物的化學(xué)式為Li_xNi_bCo_cM_1-a-b-c-y-zAl_yMg_zTi_aO₂，其中，0.95≤x≤1.05，0≤y≤1，0≤z≤0.01，0≤a≤0.015，0≤b≤1，0.1≤c≤1，0≤1-a-b-c-y-z≤1，M為摻雜的過渡族金屬元素，所述摻雜的過渡族金屬元素包括Sc,V,Cr,Mn,Fe,Cu,Zn,Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd,Ag,Cd,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu中的一種或多種。

13.一種正極極片，所述正極極片的正極集電體的表面形成有正極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層包含選自由權(quán)利要求1-12中任一項所述的正極材料。

14.一種包含根據(jù)權(quán)利要求13所述的正極極片的電化學(xué)裝置。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電化學(xué)裝置，其中所述電化學(xué)裝置為鋰離子電池。

16.一種制備正極材料的方法，其包括：

將過渡金屬鹽溶液與氨水加入反應(yīng)器中進(jìn)行沉淀反應(yīng)以生成片狀顆粒；

提高所述反應(yīng)器內(nèi)的溫度以使所述片狀顆粒內(nèi)的氨氣與水蒸氣逸出，隨后進(jìn)行固液分離以生成前驅(qū)體顆粒；

將所述前驅(qū)體顆粒與鋰鹽進(jìn)行混合，隨后進(jìn)行高溫煅燒以形成正極材料。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述制備正極材料的方法，其中將所述前驅(qū)體顆粒與所述鋰鹽進(jìn)行混合包括將所述前驅(qū)體顆粒、所述鋰鹽以及金屬氧化物進(jìn)行混合，其中所述金屬氧化物包含氧化鋁和氧化鎂中的一種或多種，所述鋰鹽包含氫氧化鋰、碳酸鋰、乙酸鋰、硝酸鋰中的一種或多種。