[發明專利]一種正極極片及包含該正極極片的電化學裝置和電子裝置

有效

• 申請號: 202110080043.5
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112928249B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 程世楊;下羽淳平;郎野
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M4/58
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 劉繼富;王春偉

1.一種正極極片，其包含正極活性材料層，所述正極活性材料層表面的元素含量分布滿足：錳元素與氟元素之間的摩爾比α為12至80，所述正極活性材料層的XRD圖譜中，I_A表示在44.7°至45.1°范圍的特征峰峰強，I_B表示在45.1°至45.6°范圍的特征峰峰強，0.5＜I_A/I_B＜0.8；

其中，所述正極活性材料層表面的元素含量分布采用如下測試方法得到：對正極極片表面進行SEM-EDX分析，在SEM-EDX圖片中選取200μm×200μm大小的面積，測試所述面積內氟原子的數目N₁，以及所述面積內錳原子的數目N₂，所述面積內的錳元素與氟元素之間的摩爾比為N₂/N₁。

2.根據權利要求1所述的正極極片，其中，所述正極活性材料層的厚度為H，所述正極活性材料層中距離表面H/3至2H/3深度區域的錳元素與氟元素的摩爾比為β，β/α為0.35至1.25。

3.根據權利要求2所述的正極極片，其中，所述β范圍為5至50。

4.根據權利要求1所述的正極極片，其中，所述正極活性材料層包括正極活性材料以及金屬鹵化物。

5.根據權利要求4所述的正極極片，其中，所述正極活性材料的平均粒徑為D1，所述金屬鹵化物的平均粒徑為D2，滿足以下特征(1)至(3)中的至少一者：

(1) 0.33≤D1/D2≤100；

(2) 所述D1為2μm至20μm，所述D2為0.2μm至6μm；

(3) 所述正極活性材料的表面具有所述金屬鹵化物。

6.根據權利要求4所述的正極極片，其中，所述正極活性材料包括化合物a)或化合物b)中的至少一者：

所述化合物a) Li_x1Mn_2-y1Z_y1O₄，式中，Z包括Mg、Al、B、Cr、Ni、Co、Zn、Cu、Zr、Ti或V中的至少一種，0.8≤x1≤1.2，0≤y1≤0.1；

所述化合物b) Li_x2Ni_y2Co_zMn_kM_qO_b-aT_a，式中，M包括B、Mg、Al、Si、P、S、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Mo、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb和Ce中的至少一種；T為鹵素，并且x2、y2、z、k、q、a和b分別滿足：0.2≤x2≤1.2、0≤y2≤1、0≤z≤1、0k≤1、0≤q≤1、1b≤2以及0≤a≤1；

所述金屬鹵化物包括化合物AB_m，A包括Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn或Al 中的至少一種，B包括F、Cl、Br或I中的至少一種，1≤m≤4。

7.根據權利要求1-6任一項所述的正極極片，其中，所述正極極片滿足以下特征(4)至(6)中的至少一者：

(4) α為10至40；

(5) β/α為0.35至0.625；

(6) 1.5≤D1/D2≤100。

8.一種電化學裝置，包括權利要求1-7任一項所述的正極極片。

9.根據權利要求8所述的電化學裝置，所述電化學裝置放電至25%SOC后，80℃存儲1天，拆解后所述正極極片經過碳酸二甲酯溶劑洗滌、85℃烘干12h后，采用拉曼測試，在258cm^-1至846cm^-1波長范圍內存在兩個峰，最強峰與次強峰的峰強比為：1.6至2.0。

10.一種電子裝置，包括權利要求8-9任一項所述的電化學裝置。