[发明专利]正极活性材料及电化学装置

权利要求书

1.一种正极活性材料，其特征在于，

所述正极活性材料具有P6₃mc晶体结构，所述正极活性材料为包含Co和R元素以及M元素的锂过渡金属复合氧化物，其中，M元素包括Al、Mg、Ti、Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Nb、Cr、Y或Zr中的至少一种，R元素包括F、Cl中的至少一种，所述R元素的摩尔含量为n_R，所述Co和M元素的摩尔含量之和为n_Co+M，所述n_R与所述n_Co+M的比值为0δ≤0.01；

利用X射线光电子能谱法分析，所述正极活性材料的XPS图谱中在530eV～532eV范围内含有O1s峰；

所述正极活性材料表面到50nm的深度区域内的R元素浓度与所述正极活性材料其他区域内的R元素浓度的比值为(1～10)：1，其中，R元素浓度为所述n_R与所述n_Co+M的比值。

2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，其满足以下条件的至少一者：

a.所述正极活性材料进一步包含Li元素，所述Li元素的摩尔含量为n_Li，所述n_Li与所述n_Co+M的比值为0.6x0.95；

b.所述正极活性材料进一步包含Na元素，所述Na元素的摩尔含量为n_Na，所述n_Na与所述n_Co+M的比值为0z0.03；

c.所述M元素的摩尔含量为n_M，所述n_M与所述n_Co+M的比值为0y0.15，所述Co元素的摩尔含量为n_Co，所述n_Co与所述n_Co+M的比值为1-y。

3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述M元素阳离子的电负性与Co元素阳离子的电负性的比值为1～2。

4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，所述M元素阳离子的电负性与Co元素阳离子的电负性的比值为1.05～1.64。

5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料其他区域内的任意位置的R元素浓度差低于5％。

6.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，满足以下条件的至少一者：

d.所述正极活性材料包括孔和/或缝隙；

e.所述正极活性材料的平均粒径Dv50为10μm至25μm；

f.所述正极活性材料的比表面积为0.1m²/g至3m²/g。

7.根据权利要求6所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的比表面积为0.72m²/g至2.5m²/g。

8.根据权利要求2所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的化学通式为Li_xNa_zCo_1-yM_yO_2-δR_δ，其中，0.6x0.95，0≤y0.15，0≤z0.03，0δ≤0.01。

9.一种电化学装置，包括正极活性材料层，其特征在于，所述正极活性材料层包括权利要求1-8中任一项所述的正极活性材料。

10.根据权利要求9所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置在满放状态容量不低于180mAh/g时，利用X射线衍射法分析，所述正极活性材料的XRD图谱中的主峰在18°～19°范围内，所述主峰的半峰宽在0°～0.5°之间。