[發明專利]低鈷正極活性材料、其制備方法、電化學裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202210602204.7
• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN114759183A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 莫方杰;朱呈嶺;楊元嬰;閆永思;李昊;楊文龍;孫化雨
• 申請（專利權）人: 遠景動力技術（江蘇）有限公司;遠景睿泰動力技術（上海）有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/04;H01M4/1391;H01M10/0525;H01M4/62;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

1.一種低鈷正極活性材料，其特征在于，所述低鈷正極活性材料包括低鈷正極活性材料內核和包覆在所述低鈷正極活性材料內核表面的包覆層，所述低鈷正極活性材料內核中包括鈦元素和鋁元素，所述包覆層中包括鈦化合物和鋁化合物，所述低鈷正極活性材料的XRD譜圖滿足：

所述XRD譜圖中(003)晶面衍射峰的位置為18.40°至18.60°，(003)晶面衍射峰的半高寬為0.140°至0.160°，(003)晶面的晶粒尺寸為至(104)晶面衍射峰的位置為44.28°至44.32°，(104)晶面衍射峰的半高寬為0.150°至0.190°。

2.根據權利要求1所述的低鈷正極活性材料，其特征在于，所述低鈷正極活性材料的堆積角為45°至55°。

3.根據權利要求1所述的低鈷正極活性材料，其特征在于，沿所述低鈷正極活性材料的表面向內，所述低鈷正極活性材料內核中的鋁元素的分布深度高于鈦元素的分布深度。

4.一種根據權利要求1至3任一項所述的低鈷正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將低鈷三元材料前驅體和鋰鹽混合，在935℃至955℃下進行一次燒結，得到第一燒結產物；

(2)將所述第一燒結產物、鈦源和鋁源混合，進行二次燒結，得到所述低鈷正極活性材料；

其中，以所述低鈷三元材料前驅體、鋰鹽、鈦源和鋁源中金屬元素的總質量為基準，所述鈦源中的鈦元素的含量為400ppm至1200ppm，所述鋁源中的鋁元素的含量為500ppm至1500ppm。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結的時間為15h至21h。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述二次燒結滿足以下條件(a)至(c)中的任意一個：

(a)所述二次燒結的溫度為400℃至700℃；

(b)所述二次燒結的溫度為450℃至700℃；

(c)所述二次燒結的時間為5h至15h。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結和所述二次燒結的氣氛中的氣體包括氧氣，所述氣氛中氧氣的體積占氣體總體積的比例大于等于80％。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述低鈷三元材料前驅體、鋰鹽、鈦源和鋁源滿足以下條件(d)至(g)中的任意一個：

(d)所述低鈷三元材料前驅體的化學式為Ni_xCo_yMn_1-x-y(OH)₂，其中0.56≤x≤0.60，0.09≤y≤0.13；

(e)所述鋰鹽包括碳酸鋰和/或氫氧化鋰；

(f)所述鈦源包括氧化鈦；

(g)所述鋁源包括氧化鋁。

9.一種電化學裝置，其特征在于，所述電化學裝置的正極中包括根據權利要求1至3任一項所述的低鈷正極活性材料。

10.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備中包括根據權利要求9所述的電化學裝置。