[發(fā)明專利]正極材料及其制備方法、正極極片和二次電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310118701.4
• 申請日: 2023-01-17
• 公開（公告）號: CN115939362A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳心怡;萬遠鑫;孔令涌;張莉;裴現(xiàn)一男;譚旗清
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市德方創(chuàng)域新能源科技有限公司;曲靖德方創(chuàng)界新能源科技有限公司;佛山市德方創(chuàng)界新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/131;H01M10/052
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 黃禹強

1.一種正極材料，其特征在于，包括：

內(nèi)核，由富鋰材料組成；

包覆層，包覆于所述內(nèi)核的外表面，所述包覆層包括碳材料和有機酸鋰鹽，所述有機酸鋰鹽是由所述內(nèi)核所含殘堿反應(yīng)原位生成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層包括轉(zhuǎn)化層和封裝層，所述轉(zhuǎn)化層包覆在所述內(nèi)核的外表面，所述封裝層包覆在所述轉(zhuǎn)化層的外表面，所述轉(zhuǎn)化層包括所述有機酸鋰鹽，所述封裝層包括所述碳材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正極材料，其特征在于，所述轉(zhuǎn)化層還包括所述碳材料，所述轉(zhuǎn)化層中的碳材料含量小于所述封裝層中的碳材料含量；和/或所述封裝層包括所述有機酸鋰鹽，所述封裝層中的有機酸鋰鹽含量小于所述轉(zhuǎn)化層中的有機酸鋰鹽含量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層中的有機酸鋰鹽含量自遠離所述內(nèi)核的方向逐漸遞減。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述碳材料和所述有機酸鋰鹽的前驅(qū)體為固態(tài)有機酸粉末，固態(tài)有機酸粉末包括草酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、抗壞血酸、乙酸、丁二酸、水楊酸和咖啡酸中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述內(nèi)核中富鋰材料的化學(xué)式為Li_1+xM_yO_z，其中，0＜x≤5，1≤y≤6，2≤Z≤12，M包括Ni、Fe、Mn、Co、Al、Cu、Zn、Cr中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層的厚度為1mm～100nm；和/或所述轉(zhuǎn)化層的厚度為1mm～50nm；和/或所述正極材料的粒徑D50為0.5μm～25μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層在所述正極材料中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～20％；和/或，所述包覆層中，所述有機酸鋰鹽與碳材料的質(zhì)量比為(0.1～0.5)：1。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料中，所述殘堿的質(zhì)量占比低于5％。

10.一種正極材料的制備方法，其特征在于，包括：

提供富鋰材料和有機酸，將所述富鋰材料和所述有機酸混合，得到前驅(qū)體混合物；

燒結(jié)所述前驅(qū)體混合物后得到正極材料，所述富鋰材料形成內(nèi)核，所述有機酸反應(yīng)形成包覆在所述內(nèi)核外表面的包覆層，所述包覆層包括碳材料和有機酸鋰鹽。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的正極材料的制備方法，其特征在于，所述有機酸為固態(tài)有機酸粉末，所述富鋰材料和所述固態(tài)有機酸粉末按照1：y的摩爾比混合，其中，0.02≤y≤0.2。

12.一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包括集流體和設(shè)置在所述集流體上的活性材料層，所述活性材料層包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的正極材料，或所述活性材料層包括如權(quán)利要求10或11所述的正極材料的制備方法得到的正極材料。

13.一種二次電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求12所述的正極極片，或所述電池包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的正極材料，或所述電池包括如權(quán)利要求10或11所述的正極材料的制備方法得到的正極材料。