[發明專利]正極活性材料、其制備方法、正極極片及鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201910825311.4
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN112447952B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 鈄舒適;胡春華;蔣耀;吳奇;何金華;鄧斌
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/48;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 段月欣

本發明公開一種正極活性材料、其制備方法、正極極片及鋰離子二次電池。正極活性材料包括本體顆粒和包覆在本體顆粒外表面的包覆層，本體顆粒包括含鎳元素及摻雜元素M¹的鋰復合氧化物，包覆層包括M²元素的氧化物；正極活性材料在11％脫鋰態時，M¹元素的平均化合價為α¹，M²元素的平均化合價為β¹；正極活性材料在78％脫鋰態時，M¹元素的平均化合價為α²，M²元素的平均化合價為β²；α²＞α¹且β¹＝β²；M¹元素包括Si、Ti、Cr、Mo、V、Se、Nb、Ru、Rh、Pd、Sb、Te、Ce及W中的一種或多種，M²元素選自Mg、Al、Ca、Zr、Zn、Y及B中的一種或多種。采用本發明的正極活性材料及正極極片，能使鋰離子二次電池兼具較高的能量密度及高溫循環性能。

技術領域

本發明屬于二次電池技術領域，尤其涉及一種正極活性材料、其制備方法、正極極片及鋰離子二次電池。

背景技術

鋰離子二次電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作，是當前被廣泛應用的清潔能源。正極活性材料作為鋰離子二次電池的重要組成部分，為電池充放電過程提供在正負極往復移動的鋰離子，因此正極活性材料對電池性能的發揮至關重要。

隨著鋰離子二次電池被越來越多地應用于消費類電子產品、電動汽車等各類器材或裝置中，人們對鋰離子二次電池的能量密度及高溫循環性能也提出了更高的要求。基于此，提出本申請。

發明內容

本發明實施例提供一種正極活性材料、其制備方法、正極極片及鋰離子二次電池，旨在改善鋰離子二次電池的能量密度及高溫循環性能。

本發明實施例第一方面提供一種正極活性材料，正極活性材料包括本體顆粒和包覆在本體顆粒外表面的包覆層，本體顆粒包括含鎳元素及摻雜元素M¹的鋰復合氧化物，包覆層包括M²元素的氧化物；

正極活性材料在11％脫鋰態時，M¹元素的平均化合價為α¹，M²元素的平均化合價為β¹；正極活性材料在78％脫鋰態時，M¹元素的平均化合價為α²，M²元素的平均化合價為β²；α¹和α²滿足α²＞α¹，且β¹和β²滿足β¹＝β²；

M¹元素包括Si、Ti、Cr、Mo、V、Se、Nb、Ru、Rh、Pd、Sb、Te、Ce及W中的一種或多種，M²元素選自Mg、Al、Ca、Zr、Zn、Y及B中的一種或多種。

本發明實施例第二方面提供一種正極極片，正極極片包括正極集流體以及設置于正極集流體上的正極活性物質層，正極活性物質層包括根據本發明第一方面的正極活性材料。

本發明實施例第三方面提供一種鋰離子二次電池，鋰離子二次電池包括根據本發明第二方面的正極極片。

本發明實施例第四方面提供一種正極活性材料的制備方法，方法包括：

提供包括含鎳的過渡金屬源、鋰源及M¹元素的前驅體的混合料，并對混合料進行燒結處理，得到摻雜有M¹元素的本體顆粒；