[发明专利]正极材料、包含其的电化学装置和电子设备

说明书

本申请涉及储能材料技术领域，尤其涉及一种正极材料及包含其的电化学装置和电子设备。本申请提供一种正极材料，所述正极材料具有属于空间群Cmc2₁的晶体结构。本申请提供的正极材料的晶体结构具有特定的空间群，利于材料体相的锂离子的扩散，能够提高正极材料的动力学性能，并可以有效提高正极材料的容量性能、库伦效率及循环性能。

【技术领域】

本申请涉及储能材料技术领域，具体涉及一种正极材料、包含其的电化学装置和电子设备。

【背景技术】

电化学装置(例如，锂离子电池)具有理论比容量高、安全性能高等特点，已逐渐成为3C领域(电脑、通信、消费电子类产品领域)及动力领域(EV领域)的主要动力来源。其中正极材料作为锂离子电池的重要组成部分对其性能有着显著的影响，因而对正极材料的不断优化及改进显得尤为重要。目前3C领域使用的主流正极材料一般为钴酸锂，EV领域使用的主流正极材料为镍钴锰三元材料，这两种材料均为层状过渡金属氧化物，锂离子在过渡金属-氧之间的夹层中自由移动。

正极材料为了追求高能量密度，采用提高正极材料的镍含量以提高其可逆克容量的方式成为优化正极材料的方式之一。因此，为了追求更高容量和更高能量密度，高镍三元正极材料的不断优化越来越得到大家的重视。对于高镍正极材料，随着镍含量的增加，一方面锂离子所在的“Li-O”层间距降低，锂离子迁移势垒增加，动力学变差；另一方面，因为二价镍离子半径与锂离子半径接近，在合成过程中很容易出现锂镍混排，导致材料容量降低、动力学变差。

【发明内容】

本申请的目的在于提供一种正极材料、包含该正极材料的电化学装置和包含该电化学装置的电子设备，以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

根据本申请的一个层面，提供一种正极材料，该正极材料具有属于空间群Cmc2₁的晶体结构。

根据本申请的一些实施例，在正极材料的X射线衍射谱图中，003晶面衍射峰位于12°至18.5°范围内。

根据本申请的一些实施例，在正极材料的X射线衍射谱图中，003晶面衍射峰与104晶面衍射峰的强度比I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎满足：I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎≥1.8。根据本申请的又一些实施例，1.8≤I₍₀₀₃₎/I₍₁₀₄₎≤2.6。

根据本申请的一些实施例，正极材料的晶胞参数根据本申请的又一些实施例，晶胞参数a的范围为至

根据本申请的一些实施例，正极材料的晶胞参数根据本申请的又一些实施例，晶胞参数c的范围为至

根据本申请的一些实施例，正极材料的晶胞参数c/晶胞参数a≥4.95。根据本申请的又一些实施例，晶胞参数c/晶胞参数a的范围为4.95至6.68。根据本申请的一些实施例，正极材料包括锂过渡金属氧化物，其中Li与O的层间距范围为至

根据本申请的一些实施例，正极材料包括锂过渡金属氧化物，锂过渡金属氧化物中含有过渡金属元素Me，过渡金属元素Me包括Ni元素，基于过渡金属元素Me的摩尔量，Ni元素的摩尔百分比≥50％。

根据本申请的一些实施例，正极材料包括由一次颗粒组成的二次颗粒，一次颗粒的平均粒径为0.1μm至1.5μm，二次颗粒的平均粒径为1μm至30μm。