【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正极材料、电化学装置和用电装置
[0001]本申请涉及电池
,具体涉及一种正极材料、电化学装置和用电装置。
技术介绍
[0002]为了解决全球能源危机、环境污染、气候变化、低碳经济等严峻问题,电动交通工具、大型动力电源及储能领域电源的研发和应用成为必然。
[0003]尖晶石LiMn2O4及橄榄石型LiFePO4因成本低,安全可靠性好,作为正极材料被广泛应用于锂离子电池中。但LiMn2O4和LiFePO4材料同时也存在着充放电克容量低,进而使得锂离子电池的能量密度较低的问题。
[0004]为了提高上述材料体系锂离子电池的能量密度,现有技术中多采用提高尖晶石LiMn2O4材料的Li/Mn比、进行高价态阳离子掺杂或混合三元材料等高能量密度正极材料的方案。但提高材料的Li/Mn比或进行高价态阳离子掺杂会严重恶化锂离子电池的高温循环性能,而混合三元材料等高能量密度正极材料会使得锂离子电池的成本增幅较高。
技术实现思路
[0005]鉴于现有技术存在的上述问题,本申请提供一种正极材料及包括该正极材料的电化学装置,本申请的正极材料具有高的充电克容量以及优异的结构稳定性,进而在大幅度提升电化学装置能量密度的基础上,提高电化学装置的循环和存储性能。
[0006]在第一方面,本申请提供一种正极材料,其包括锂锰氧化物,其中,正极材料的拉曼光谱在401cm
‑1至410cm
‑1范围内具有特征峰1,在598cm
‑1至611cm
‑1范围内具有特征峰2。其中,特征峰 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种正极材料,其包括锂锰氧化物,其中,所述正极材料的拉曼光谱在401cm
‑1至410cm
‑1范围内具有特征峰1,在598cm
‑1至611cm
‑1范围内具有特征峰2。2.根据权利要求1所述的正极材料,其中,所述正极材料满足如下条件(1)至(2)中的至少一者:(1)所述特征峰1的半峰宽为H1,所述特征峰2的半峰宽为H2,满足:H1≤25cm
‑1、H2≤30cm
‑1;(2)所述特征峰1的峰面积为S1,所述特征峰2的峰面积为S2,满足:1≤S2/S1≤5。3.根据权利要求2所述的正极材料,其中,1≤S2/S1≤1.3,或2.2≤S2/S1≤5。4.根据权利要求1所述的正极材料,其中,所述正极材料的拉曼光谱在270cm
‑1至279cm
‑1范围内具有特征峰3。5.根据权利要求4所述的正极材料,其中,所述特征峰3的半峰宽为H3,满足:H3≤35cm
‑1。6.根据权利要求1所述的正极材料,其中,所述正极材料满足如下条件(a)至(e)中的至少一者:(a)所述正极材料还包括M1元素,基于所述正极材料中Mn元素的摩尔量,所述正极材料中M1元素的摩尔百分含量为a1,满足:0.1%≤a1≤10%,其中,所述M1元素包括Al、Nb、Mg、Ti、W、Ga、Zr、W、Y、V、Sr、Mo、Ru、Ag、Sn、Au、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Cu、Na、Zn、Fe、Co、Ni、Cr或Ca中的至少一种;(b)所述正极材料还包括Al元素,基于所述正极材料中Mn元素的摩尔量,所述正极材料中Al元素的摩尔百分含量为b1,满足:0.1%≤b1≤10%;(c)所述正极材料中,Li元素和Mn元素的摩尔比为c1,满足:0.9≤c1≤1.2;(d)所述锂锰氧化物具有片层状结构;(e)所述锂锰氧化物包括Li
x
Mn
y
M1
z
O2,其中,0.9≤x≤1.2,0.9≤y≤1,0≤z≤0.1,M1包括Al、Nb、Mg、Ti、W、Ga、Zr、W、Y、V、Sr、Mo、Ru、Ag、Sn、Au、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Cu、Na、Zn、Fe、Co、Ni、Cr或Ca中的至少一种。7.根据权利要求1所述的正极材料,其中,所述正极材料还包括位于所述正极材料表面的包覆层,所述包覆层包括M2元素,基于所述包覆层中Mn元素的摩尔量,所述包覆层中M2元素的摩尔百分含量为0.05%至2%,其中,所述M2元素包括S、C、B或F中的至少一种。8...
【专利技术属性】
技术研发人员:郎野,袁国霞,周娟,徐磊敏,
申请(专利权)人:宁德新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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