[發(fā)明專利]正極材料及其制備方法、正極極片和二次電池

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310334256.5
• 申請(qǐng)日: 2023-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN116404161A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚旗清;萬遠(yuǎn)鑫;孔令涌;賴佳宇;張莉;裴現(xiàn)一男;戴浩文;駱文森
• 申請(qǐng)（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(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/04;H01M4/13;H01M10/0525
• 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(qiáng)

1.一種正極材料，其特征在于，包括：

內(nèi)核，包括富鋰化合物；

包覆層，包覆在所述內(nèi)核的外表面；及，

緩沖層，位于所述內(nèi)核與所述包覆層之間；

所述包覆層的抗形變能力大于所述內(nèi)核的抗形變能力，所述緩沖層的抗形變能力位于所述包覆層與內(nèi)核的抗形變能力之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述緩沖層的楊氏模量G1和所述包覆層的楊氏模量G2均大于所述內(nèi)核的楊氏模量G0，且所述包覆層的楊氏模量G2大于所述緩沖層的楊氏模量G1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述包覆層的楊氏模量G2與所述緩沖層的楊氏模量G1的差值為40Gpa～350Gpa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料滿足關(guān)系式：0.1≤(G2-G1)/(G1-G0)≤9，其中，G0為所述內(nèi)核的楊氏模量，G1為所述緩沖層的楊氏模量，G2為所述包覆層的楊氏模量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述緩沖層的厚度H1為1nm～200nm；和/或，所述包覆層的厚度H2為1nm～200nm；和/或，所述緩沖層和所述包覆層的厚度滿足關(guān)系式：0.005≤H1/H2≤200。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述緩沖層的質(zhì)量為所述內(nèi)核質(zhì)量的0.1％～10％；和/或，所述包覆層的質(zhì)量為所述內(nèi)核質(zhì)量的0.1％～10％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述緩沖層的電導(dǎo)率為1×10^-13S/cm～1.84S/cm；和/或，所述包覆層的電導(dǎo)率為1×10^-13S/cm～1.84S/cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的正極材料，其特征在于，所述富鋰化合物的化學(xué)式為Li_1+xM_yO_z，其中，M為Fe、Ni、Mn、Cu、Zn、Co、Cr、Zr、Ni、Sb、Ti、V、Mo、Sn中的一種或多種元素，且0＜x≤1，0＜y，0＜z＜10；和/或，

所述正極材料的比表面積為0.1m²/g～35m²/g，和/或，

所述正極材料的粒徑D50為1μm～20μm，和/或，

所述正極材料的殘堿度為0.1％～3％。

9.一種正極材料的制備方法，其特征在于，包括：

將富鋰化合物和緩沖材料按比例混合，在惰性氣氛下燒結(jié)后，得到第一正極材料；

將所述第一正極材料和包覆材料按比例混合，在惰性氣氛下燒結(jié)后，得到第二正極材料；

所述第二正極材料包括內(nèi)核、緩沖層和包覆層，所述包覆層包覆在所述內(nèi)核的外表面，所述緩沖層位于所述內(nèi)核與所述包覆層之間；所述包覆層的抗形變能力大于所述內(nèi)核的抗形變能力，所述緩沖層的抗形變能力位于所述包覆層與內(nèi)核之間。

10.一種正極極片，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1-8任一項(xiàng)所述的正極材料，或，所述活性材料層包括如權(quán)利要求9所述的正極材料的制備方法得到的正極材料。

11.一種二次電池，其特征在于，包括如權(quán)利要求10所述的正極極片，或，所述二次電池包括如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的正極材料，或，所述二次電池包括如權(quán)利要求9所述的正極材料的制備方法得到的正極材料。