[發明專利]正極活性材料及電化學裝置

有效

• 申請號: 202011243565.4
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112331841B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 吳霞
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 錢嫻靜

1.一種正極活性材料，其特征在于，

所述正極活性材料具有P6₃mc晶體結構，所述正極活性材料為包含Co和R元素以及M元素的鋰過渡金屬復合氧化物，其中，M元素包括Al、Mg、Ti、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Nb、Cr、Y或Zr中的至少一種，R元素包括F、Cl中的至少一種，所述R元素的摩爾含量為n_R，所述Co和M元素的摩爾含量之和為n_Co+M，所述n_R與所述n_Co+M的比值為0δ≤0.01；

利用X射線光電子能譜法分析，所述正極活性材料的XPS圖譜中在530eV～532eV范圍內含有O1s峰；

所述正極活性材料表面到50nm的深度區域內的R元素濃度與所述正極活性材料其他區域內的R元素濃度的比值為(1～10)：1，其中，R元素濃度為所述n_R與所述n_Co+M的比值。

2.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，其滿足以下條件的至少一者：

a.所述正極活性材料進一步包含Li元素，所述Li元素的摩爾含量為n_Li，所述n_Li與所述n_Co+M的比值為0.6x0.95；

b.所述正極活性材料進一步包含Na元素，所述Na元素的摩爾含量為n_Na，所述n_Na與所述n_Co+M的比值為0z0.03；

c.所述M元素的摩爾含量為n_M，所述n_M與所述n_Co+M的比值為0y0.15，所述Co元素的摩爾含量為n_Co，所述n_Co與所述n_Co+M的比值為1-y。

3.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，所述M元素陽離子的電負性與Co元素陽離子的電負性的比值為1～2。

4.根據權利要求3所述的正極活性材料，其特征在于，所述M元素陽離子的電負性與Co元素陽離子的電負性的比值為1.05～1.64。

5.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，所述正極活性材料其他區域內的任意位置的R元素濃度差低于5％。

6.根據權利要求1所述的正極活性材料，其特征在于，滿足以下條件的至少一者：

d.所述正極活性材料包括孔和/或縫隙；

e.所述正極活性材料的平均粒徑Dv50為10μm至25μm；

f.所述正極活性材料的比表面積為0.1m²/g至3m²/g。

7.根據權利要求6所述的正極活性材料，其特征在于，所述正極活性材料的比表面積為0.72m²/g至2.5m²/g。

8.根據權利要求2所述的正極活性材料，其特征在于，所述正極活性材料的化學通式為Li_xNa_zCo_1-yM_yO_2-δR_δ，其中，0.6x0.95，0≤y0.15，0≤z0.03，0δ≤0.01。

9.一種電化學裝置，包括正極活性材料層，其特征在于，所述正極活性材料層包括權利要求1-8中任一項所述的正極活性材料。

10.根據權利要求9所述的電化學裝置，其特征在于，所述電化學裝置在滿放狀態容量不低于180mAh/g時，利用X射線衍射法分析，所述正極活性材料的XRD圖譜中的主峰在18°～19°范圍內，所述主峰的半峰寬在0°～0.5°之間。