[发明专利]正极材料及其制备方法、正极极片、二次电池、电池模块、电池包和用电装置

权利要求书

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括由多个正极活性材料的一次颗粒聚集而成的二次颗粒，其中，所述一次颗粒表面包覆有包含C元素和Si元素的包覆层，所述包覆层包含碳单质和SiO₂，所述包覆层为单层。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述二次颗粒具有多晶结构。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极活性材料选自三元正极材料、四元正极材料中的至少一者。

4.根据利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极活性材料包括NCM、NCA、NCMA中的至少一者。

5.根据利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极活性材料包括式1所示的化合物，

Li(Ni_xCo_yMn_z)O₂ 式1

在式1中，0.5≤x＜1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，且x+y+z=1。

6.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足如下（1）~（3）中的一项或多项：

（1）所述正极材料中，所述一次颗粒的中值粒径D₅₀为0.2μm~1.5μm；

（2）所述正极材料中，所述二次颗粒的中值粒径D₅₀为4μm~12μm；

（3）所述一次颗粒中，所述包覆层的厚度为10nm~50nm。

7.一种用于制备权利要求1-6任一项所述的正极材料的方法，其特征在于，包括：

将所述正极活性材料的一次颗粒与第一硅油、第二硅油、硅氢加成催化剂、有机溶剂混合均匀，从而得到表面包覆硅油的正极活性材料一次颗粒，其中，所述第一硅油和所述第二硅油中的一者为含有硅氢键的硅油，另一者为含有烯基基团的硅油；

将所述表面包覆硅油的正极活性材料一次颗粒在反应温度下造粒，以使所述第一硅油和所述第二硅油在所述正极活性材料一次颗粒表面固化，从而得到有机硅包覆的正极活性材料二次颗粒前驱体，其中，所述正极活性材料二次颗粒前驱体包括多个表面包覆有机硅的正极活性材料一次颗粒；

在惰性气氛下煅烧所述正极活性材料二次颗粒前驱体，以得到由多个正极活性材料的一次颗粒聚集而成的二次颗粒，其中，所述一次颗粒表面包覆有包含C元素和Si元素的包覆层，所述包覆层包含碳单质和SiO₂，所述包覆层为单层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述正极活性材料的一次颗粒与第一硅油、第二硅油、硅氢加成催化剂、有机溶剂混合均匀，从而得到表面包覆硅油的正极活性材料一次颗粒，包括：

将正极活性材料的二次颗粒、所述第一硅油、所述有机溶剂混合并研磨，从而得到所述正极活性材料的一次颗粒、所述第一硅油与所述有机溶剂的混合物；

将所述混合物与所述第二硅油以及所述硅氢加成催化剂混合均匀，从而得到所述表面包覆硅油的正极活性材料一次颗粒。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂的体积与所述正极活性材料的二次颗粒的质量的比值定义为A，A的范围满足：A=0.5L/kg~1.5L/kg。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述正极活性材料选自三元正极材料、四元正极材料中的至少一者。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述正极活性材料包括NCM、NCA、NCMA中的至少一者。