[发明专利]一种正极极片及包含该正极极片的电化学装置和电子装置有效
| 申请号: | 202110080043.5 | 申请日: | 2021-01-21 |
| 公开(公告)号: | CN112928249B | 公开(公告)日: | 2022-08-05 |
| 发明(设计)人: | 程世杨;下羽淳平;郎野 | 申请(专利权)人: | 宁德新能源科技有限公司 |
| 主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M4/58 |
| 代理公司: | 北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙) 11413 | 代理人: | 刘继富;王春伟 |
| 地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 正极 包含 电化学 装置 电子 | ||
1.一种正极极片,其包含正极活性材料层,所述正极活性材料层表面的元素含量分布满足:锰元素与氟元素之间的摩尔比α为12至80,所述正极活性材料层的XRD图谱中,IA表示在44.7°至45.1°范围的特征峰峰强,IB表示在45.1°至45.6°范围的特征峰峰强,0.5<IA/IB<0.8;
其中,所述正极活性材料层表面的元素含量分布采用如下测试方法得到:对正极极片表面进行SEM-EDX分析,在SEM-EDX图片中选取200μm×200μm大小的面积,测试所述面积内氟原子的数目N1,以及所述面积内锰原子的数目N2,所述面积内的锰元素与氟元素之间的摩尔比为N2/N1。
2.根据权利要求1所述的正极极片,其中,所述正极活性材料层的厚度为H,所述正极活性材料层中距离表面H/3至2H/3深度区域的锰元素与氟元素的摩尔比为β,β/α为0.35至1.25。
3.根据权利要求2所述的正极极片,其中,所述β范围为5至50。
4.根据权利要求1所述的正极极片,其中,所述正极活性材料层包括正极活性材料以及金属卤化物。
5.根据权利要求4所述的正极极片,其中,所述正极活性材料的平均粒径为D1,所述金属卤化物的平均粒径为D2,满足以下特征(1)至(3)中的至少一者:
(1) 0.33≤D1/D2≤100;
(2) 所述D1为2μm至20μm,所述D2为0.2μm至6μm;
(3) 所述正极活性材料的表面具有所述金属卤化物。
6.根据权利要求4所述的正极极片,其中,所述正极活性材料包括化合物a)或化合物b)中的至少一者:
所述化合物a) Lix1Mn2-y1Zy1O4,式中,Z包括Mg、Al、B、Cr、Ni、Co、Zn、Cu、Zr、Ti或V中的至少一种,0.8≤x1≤1.2,0≤y1≤0.1;
所述化合物b) Lix2Niy2CozMnkMqOb-aTa,式中,M包括B、Mg、Al、Si、P、S、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Mo、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb和Ce中的至少一种;T为卤素,并且x2、y2、z、k、q、a和b分别满足:0.2≤x2≤1.2、0≤y2≤1、0≤z≤1、0k≤1、0≤q≤1、1b≤2以及0≤a≤1;
所述金属卤化物包括化合物ABm,A包括Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn或Al 中的至少一种,B包括F、Cl、Br或I中的至少一种,1≤m≤4。
7.根据权利要求1-6任一项所述的正极极片,其中,所述正极极片满足以下特征(4)至(6)中的至少一者:
(4) α为10至40;
(5) β/α为0.35至0.625;
(6) 1.5≤D1/D2≤100。
8.一种电化学装置,包括权利要求1-7任一项所述的正极极片。
9.根据权利要求8所述的电化学装置,所述电化学装置放电至25%SOC后,80℃存储1天,拆解后所述正极极片经过碳酸二甲酯溶剂洗涤、85℃烘干12h后,采用拉曼测试,在258cm-1至846cm-1波长范围内存在两个峰,最强峰与次强峰的峰强比为:1.6至2.0。
10.一种电子装置,包括权利要求8-9任一项所述的电化学装置。
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