System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 正极材料及其正极片和二次电池制造技术_技高网

正极材料及其正极片和二次电池制造技术

技术编号:44142052 阅读:7 留言:0更新日期:2025-01-29 10:18
本申请提供一种正极材料及其正极片和二次电池,正极材料包括多个颗粒,至少部分颗粒具有微裂纹,微裂纹的尺寸为0.5nm至30nm,具有微裂纹的颗粒在正极材料的总颗粒数中的数量占比为1.5%至13%,数量占比的测试方法包括:对正极材料进行扫描电子显微镜测试,得到扫描电子显微镜图像,在扫描电子显微镜图像中选取300个正极材料颗粒,统计具有微裂纹的正极材料颗粒的数量,得到数量占比。上述正极材料或应用该正极材料的正极片应用于二次电池中,具有明显降低的产气行为和较高的容量,从而有利于提高二次电池的循环稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电化学储能领域,具体涉及一种正极材料及其正极片和二次电池


技术介绍

1、常规制备工艺中,正极材料前驱体经过混合烧结,生长成核,再经过分散粉碎,形成粉料,粉碎料经包覆后处理制成正极材料,但此类常规的正极材料制备手段获得的正极材料结构稳定性不足,且常规的包覆后处理不能解决在烧结与分散阶段的结构稳定性被破坏的问题,在高电压下会由于分散过程中对结构的破坏而存在产气问题,影响正极材料的稳定性和安全性。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种正极片以解决以上至少一问题。

2、为实现上述目的,本申请提供一种正极材料,正极材料包括多个颗粒,至少部分颗粒具有微裂纹,微裂纹的尺寸为0.5nm至30nm,具有微裂纹的颗粒在正极材料的总颗粒数中的数量占比为1.5%至13%,数量占比的测试方法包括:对正极材料进行扫描电子显微镜测试,得到扫描电子显微镜图像,在扫描电子显微镜图像中选取300个正极材料颗粒,统计具有微裂纹的正极材料颗粒的数量,得到数量占比。

3、在一些可能的实现方式中,具有微裂纹的颗粒在正极材料的总颗粒数中的数量占比为4%至8%。

4、在一些可能的实现方式中,微裂纹位于颗粒的表面且朝向颗粒的内部延伸,或位于颗粒的内部且与颗粒的表面连通。

5、在一些可能的实现方式中,正极材料在60 ℃下的7天产气量为0.1 ml/g至1 ml/g。

6、在一些可能的实现方式中,正极材料的应变率为0.035%至0.13%。

7、在一些可能的实现方式中,正极材料为单晶型正极材料。

8、在一些可能的实现方式中,颗粒包括一个或多个一次颗粒,至少一个颗粒内的所有一次颗粒的取向相同,一次颗粒的平均粒径为1 µm至5 µm。

9、在一些可能的实现方式中,正极材料的比表面积为0.5 m2/g至1 m2/g。

10、在一些可能的实现方式中,正极材料的粒径d10、d50和d90满足(d90-d10)/d50大于等于1.0。

11、在一些可能的实现方式中,正极材料的振实密度大于等于1.8 g/cm3。

12、在一些可能的实现方式中,正极材料在3 t吨位下的粉体压实密度大于等于3.0g/cm3。

13、在一些可能的实现方式中,正极材料的粉末电导率大于等于1×10-4s/cm。

14、在一些可能的实现方式中,正极材料的晶胞尺寸为80 nm至110 nm。

15、在一些可能的实现方式中,正极材料的通式为lianibcocm(1-b-c)o2,其中0.95≤a≤1.2,0<b≤1,0≤c≤1,b+c≤1,m包括mn、ti、zr、ca、w、ba、y、nb、mo、la、sr、b中的一种或多种。

16、在一些可能的实现方式中,正极材料包括内核和包覆层,包覆层设于内核的至少部分表面,包覆层包括lixnyo2,其中0≤x≤5,n为zr、ti、al、w、nb、la、mo和y的一种或多种。

17、本申请还提供一种正极片,包括正极集流体和设于正极集流体上的正极活性材料层,正极材料层包括上的正极材料。

18、本申请还提供一种二次电池,包括上述的正极片。

19、本申请的正极材料中,基于正极材料颗粒的总数,当具有微裂纹的正极材料颗粒的数量占比在1.5%至13%时,能够有效降低电解液对正极材料颗粒的持续浸润,从而能够较为有效地降低正极材料在二次电池中产气行为,从而有利于提高二次电池的循环稳定性能和安全性,使基于如此正极材料的极片保持较高的压实,正极材料粒子之间的距离减小,接触面积加大,导电通道和桥梁增加,增大能够参与反应的活性面积,从而有利于提高电池的比容量。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料,其特征在于,所述正极材料包括多个颗粒,至少部分所述颗粒具有微裂纹,所述微裂纹的尺寸为0.5nm至30nm,具有所述微裂纹的所述颗粒在所述正极材料的总颗粒数中的数量占比为1.5%至13%,所述数量占比的测试方法为:

2.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,具有所述微裂纹的所述颗粒在所述正极材料的总颗粒数中的数量占比为4%至8%。

3.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述微裂纹位于所述颗粒的表面且朝向所述颗粒的内部延伸,或位于所述颗粒的内部且与所述颗粒的表面连通。

4.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料在60℃下的7天产气量为0.1mL/g至1mL/g。

5.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料的应变率为0.035%至0.13%。

6.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料满足以下条件的至少一个:

7.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料满足以下条件的至少一个:

8.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料包括内核和包覆层,所述包覆层设于所述内核的至少部分表面,所述包覆层包括LixNyO2,其中0≤x≤5,N为Zr、Ti、Al、W、Nb、La、Mo和Y的一种或多种。

9.一种正极片,包括正极集流体和设于所述正极集流体上的正极活性材料层,其特征在于,所述正极活性材料层包括如权利要求1-8任一项所述的正极材料。

10.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的正极片。

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【技术特征摘要】

1.一种正极材料,其特征在于,所述正极材料包括多个颗粒,至少部分所述颗粒具有微裂纹,所述微裂纹的尺寸为0.5nm至30nm,具有所述微裂纹的所述颗粒在所述正极材料的总颗粒数中的数量占比为1.5%至13%,所述数量占比的测试方法为:

2.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,具有所述微裂纹的所述颗粒在所述正极材料的总颗粒数中的数量占比为4%至8%。

3.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述微裂纹位于所述颗粒的表面且朝向所述颗粒的内部延伸,或位于所述颗粒的内部且与所述颗粒的表面连通。

4.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料在60℃下的7天产气量为0.1ml/g至1ml/g。

5.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:王誉刘国学吴小珍宋雄杨顺毅黄友元
申请(专利权)人:深圳市贝特瑞纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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