【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及正極材料，尤其涉及正極材料及正極片、電池。
技術介紹
1、鋰離子電池（libs）具有能量密度高、功率密度高、循環壽命長和自放電低等優點，因此被廣泛應用于3c電子產品、電動汽車和儲能等領域。正極材料作為鋰離子電池的核心組成部分，其直接決定了電池的工作電壓和存儲容量。在眾多正極材料中，三元正極材料因其具有高比容量和高電壓平臺的優勢被成為了鋰離子電池領域中使用最為廣泛的正極材料。然而，目前正極材料在充放電循環過程中產氣效應明顯，循環穩定性差。
2、雖然一般可以通過表面包覆處理來維持正極材料的界面穩定性，改善正極材料的產氣缺陷，此類改善手段不能從根本上解決正極材料的相關缺陷，難以平衡正極材料的倍率性能與循環穩定性。
技術實現思路
1、本申請提供一種正極材料及正極片、電池，本申請的正極材料能夠減少晶體結構缺陷，改善正極材料的產氣現象，在高倍率性能與循環穩定性上達到平衡。
2、第一方面，本申請提供一種正極材料，所述正極材料的化學通式為lixniacobncmdo2，0.98≤x≤1.1，0.5≤a＜0.6，0.08≤b≤0.14，0.30≤c≤0.35，0≤d≤0.10，a+b+c+d=1，n為mn或al，m為金屬元素；所述正極材料包括多個顆粒；
3、通過掃描電鏡在3k放大倍數下測得所述正極材料的切面sem圖像，隨機測量所述切面sem圖像內的200顆顆粒，在所述切面sem圖像中存在裂紋的顆粒的數量占比≤13%；
4、采用cu-kα射
5、在一些實施方式中，a≤2.901?。
6、在一些實施方式中，c≤14.2520??。
7、在一些實施方式中，所述正極材料的晶胞參數dp為90?nm-120?nm。
8、在一些實施方式中，正極材料的晶格應變＜0.3%。
9、在一些實施方式中，m元素包括al、ti、zr、mg、sr、ba、ca、nb、w、sb、ta、sn和y中的至少一種。
10、在一些實施方式中，所述正極材料的體積粒徑分布寬度滿足：0.9≤（d90-d10）/d50≤1.6。
11、在一些實施方式中，所述顆粒具有單晶型結構。
12、在一些實施方式中，所述正極材料的比表面積為0.5?m2/g~1.0m2/g。
13、在一些實施方式中，所述正極材料的振實密度為ρ1?g/cm3，1.9＜ρ1＜2.7。
14、在一些實施方式中，所述正極材料的壓實密度為ρ2?g/cm3，3.0≤ρ2＜3.5。
15、在一些實施方式中，所述正極材料的產氣值為0.1ml/g~1ml/g。
16、在一些實施方式中，通過掃描電鏡在3k放大倍數下測得所述正極材料的sem圖像，隨機測量200顆所述sem圖像內的顆粒，單個顆粒最長直徑的平均尺寸為d，垂直平分所述顆粒的最長直徑的寬直徑的平均尺寸為l，所述顆粒的平均長徑比為α=d/l，1≤α≤1.6。
17、第二方面，本申請提供一種正極片，包括如上述的正極材料，在所述正極片內，具有裂紋的所述正極材料的顆粒在所述正極材料的總顆粒數中的數量占比為1.5%至13%。
18、第三方面，本申請提供一種電池，所述電池包括第一方面所述的正極材料。
19、與現有技術相比，本申請的技術方案至少具有以下有益效果：
20、本申請提供的正極材料，由于制備過程中經過高溫燒結，正極材料的顆粒表面容易產生裂紋，這些裂紋在充放電循環過程中，由于顆粒脫嵌鋰離子時容易產生晶格形變，裂紋的存在正極材料顆粒更容易發生破裂，導致正極材料與電解液的副反應加劇，正極材料的循環穩定性下降。因此，本申請控制正極材料中存在裂紋的顆粒的數量占比≤13%，使得存在裂紋的顆粒的數量控制在合適范圍內，可以減少顆粒由于膨脹應力導致的顆粒破裂，提升正極材料顆粒的結構穩定性及循環穩定性；同時控制所述正極材料的晶胞體積v＜104.2?3，較小的晶胞體積有利于維持晶體結構的穩定性，減少充放電過程中的體積變化，還能提升顆粒的耐壓強度和電子電導率，但是過小的晶胞體積與結構缺陷會導致充放電過程鋰離子傳輸內阻增大，不利于提升正極材料的倍率性能。因此在控制正極材料的晶胞體積v的同時提升正極材料的晶胞參數c/a比值，使得c/a＞4.82，隨著c/a比值增大，層狀結構缺陷更少，有利于鋰離子的傳輸提高倍率，從而彌補晶胞體積減小所帶來的負面影響。本申請中，通過正極材料的晶胞體積與存在裂紋的顆粒的數量在上述范圍內，可以有效改善正極材料的晶體結構穩定性，減少顆粒破裂，改善正極材料的循環穩定性，再調控正極材料的晶胞參數c/a，可以提升正極材料的倍率性能，從而實現綜合改善正極材料的循環穩定性及產氣現象。
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1.一種正極材料，其特征在于，所述正極材料的化學通式為LixNiaCobNcMdO2，0.98≤x≤1.1，0.5≤a＜0.6，0.08≤b≤0.14，0.30≤c≤0.35，0≤d≤0.10，a+b+c+d=1，N為Mn或Al，M為金屬元素；
2.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，a≤2.901??，和/或，c≤14.2520??。
3.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的晶胞參數Dp為90?nm-120?nm，和/或，正極材料的晶格應變＜0.3%。
4.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，M元素包括Al、Ti、Zr、Mg、Sr、Ba、Ca、Nb、W、Sb、Ta、Sn和Y中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的體積粒徑分布寬度滿足：0.9≤（D90-D10）/D50≤1.6。
6.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料滿足以下特征中的至少一種：
7.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的產氣值為0.1mL
8.根據權利要求1~7任一項所述的正極材料，其特征在于，通過掃描電鏡在3K放大倍數下測得所述正極材料的SEM圖像，隨機測量200顆所述SEM圖像內的顆粒，單個顆粒最長直徑的平均尺寸為D，垂直平分所述顆粒的最長直徑的寬直徑的平均尺寸為L，所述顆粒的平均長徑比為α=D/L，1≤α≤1.6。
9.一種正極片，其特征在于，包括如權利要求1-8任一項所述的正極材料，其特征在于，在所述正極片內，具有裂紋的所述正極材料的顆粒在所述正極材料的總顆粒數中的數量占比為1.5%至13%。
10.一種電池，其特征在于，所述電池包括權利要求1~8任一項所述的正極材料或權利要求9所述的正極片。
...【技術特征摘要】
1.一種正極材料，其特征在于，所述正極材料的化學通式為lixniacobncmdo2，0.98≤x≤1.1，0.5≤a＜0.6，0.08≤b≤0.14，0.30≤c≤0.35，0≤d≤0.10，a+b+c+d=1，n為mn或al，m為金屬元素；
2.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，a≤2.901??，和/或，c≤14.2520??。
3.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的晶胞參數dp為90?nm-120?nm，和/或，正極材料的晶格應變＜0.3%。
4.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，m元素包括al、ti、zr、mg、sr、ba、ca、nb、w、sb、ta、sn和y中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的體積粒徑分布寬度滿足：0.9≤（d90-d10）/d50≤1.6。
...【專利技術屬性】
技術研發人員：王譽，劉國學，鄭玉，宋雄，楊順毅，黃友元，
申請(專利權)人：深圳市貝特瑞納米科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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