CN115000401A - 一种正极活性材料及包括该正极活性材料的正极片和电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种正极活性材料及包括该正极活性材料的正极片和电池，属于电池技术领域，具体属于准固态电池领域。在极片制备过程中加入有机酸单体可以有效的降低三元材料表面的碱性物质的含量，减少三元材料在电池中的产气，提高极片在电池中的循环稳定性。通过有机酸单体与三元材料反应，使有机酸单体紧密的结合在三元材料表面，在原位固化成准固态电池时参与固化反应从而使三元材料与固态电解质具有更紧密的接触界面，提高电池在循环中的稳定性。

Description

一种正极活性材料及包括该正极活性材料的正极片和电池
技术领域
本发明涉及一种正极活性材料及包括该正极活性材料的正极片和电池，属于电池技术领域，具体属于准固态电池领域。
背景技术
层状镍钴锰正极材料(NCM三元材料)是一种极具发展前景的材料，具有成本低、放电容量大、循环性能好等优点。随着人们对电池能量密度需求的不断增加，对正极材料的比能量密度也相应增加，从而促进NCM三元材料中镍含量的不断提升，但是随着NCM三元材料中镍含量的增加带来了一系列问题，其中最直接的问题是镍含量的增加导致NCM三元材料的吸水性增加，最终导致高镍NCM三元材料在存储过程中会与空气中的水和二氧化碳反应，产生M-OH、M-O-OH(M为Ni、Co或Mn)等基团，以及氢氧化锂和碳酸锂等缺陷和杂质，这些基团使材料转变成碱性，在正极浆料配制时使浆料产生絮凝、果冻等状况而报废。另外，这种材料在作为准固态电池正极材料使用时会与电解液反应生成HF，二氧化碳等气体，降低正极材料与准固态电解质的界面接触从而导致电池失效。
目前解决上述问题的方法主要是在三元材料表面包覆Al2O3等金属氧化物以及磷酸锂等快离子导体以抑制HF腐蚀，但是这些方法并不能降低材料本身会产生的M-OH、M-O-OH等基团，在准固态电池中同样会有气体的产生。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种正极活性材料及包括该正极活性材料的正极片和电池。所述正极活性材料是在三元材料中引入有机酸单体(如不饱和羧酸单体、不饱和膦酸单体或不饱和磺酸单体)，并通过有机酸单体与三元材料表面的M-OH基团和/或M-O-OH基团反应生成酯基，使有机酸单体与三元材料结合紧密，所述有机酸单体还可以将三元材料表面已经产生的碳酸锂和氢氧化锂转换为有机酸锂，减少电池使用时的产气。
本发明具体提供如下技术方案：
一种正极活性材料，所述正极活性材料包括接枝改性的三元材料，接枝物包括有机酸单体。
根据本发明，所述有机酸单体包括端烯基和酸官能团，所述酸官能团选自羧基-C(＝O)OH、磷酸基-P(＝O)(OH)2或磺酸基-S(＝O)(＝O)OH。
根据本发明，所述有机酸单体包括至少一种式1所示的化合物：
Figure BDA0003667401710000021
式1中，R1为不存在或C1～10的亚烷基、C6～14的亚芳基、-CONH-C1～10的亚烷基；R2为H或者C1～6的烷基；R3为羧基、膦酸基或磺酸基。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体包括下列化合物中的一种或多种：丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸、乙烯基丁酸、庚-6-烯酸、乙烯基戊酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸、对苯乙烯甲酸、乙烯膦酸。
根据本发明，所述正极活性材料中，接枝物的质量占正极活性材料总质量的质量百分含量为0.2wt％～2wt％。
本发明还提供一种正极片，所述正极片包括上述的正极活性材料。
本发明还提供一种电池，所述电池中包括交联聚合物，所述交联聚合物是上述正极活性材料与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的交联聚合物。
根据本发明，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的加入量为正极活性材料中三元材料总质量的0.5wt％～8wt％。
根据本发明，所述交联聚合物是通过上述正极活性材料中的端烯基与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体中的碳碳双键和/或环氧基进行交联聚合反应得到的。
根据本发明，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体具有式3所示化合物、式4所示化合物、式5所示化合物中的至少一种：
R6R7C＝CR8(R-环氧基) 式3
R9R10C＝CR11(RCR12＝CR13R14) 式4
环氧基-R-环氧基 式5
R为有机基团；R6～R14相同或不同，彼此独立地选自H或者C1～6的烷基(优选为H或者C1～3的烷基，如H或者CH3)；环氧基选自环氧丙基、环氧丁基、环氧戊基、二氧六环基、二氧五环基、四氢呋喃基。
本发明的有益效果：
(1)在极片制备过程中加入有机酸单体可以有效的降低三元材料表面的碱性物质的含量，减少三元材料在电池中的产气，提高极片在电池中的循环稳定性。
(2)通过有机酸单体与三元材料反应，使有机酸单体紧密的结合在三元材料表面，在原位固化成准固态电池时参与固化反应从而使三元材料与固态电解质具有更紧密的接触界面，提高电池在循环中的稳定性。
具体实施方式
如前所述，本发明提供一种正极活性材料，所述正极活性材料包括接枝改性的三元材料，接枝物包括有机酸单体。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体通过其酸官能团(如羧基-C(＝O)OH、磷酸基-P(＝O)(OH)2或磺酸基-S(＝O)(＝O)OH等)与三元材料表面的-OH或-O-OH的反应接枝到三元材料上。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体包括端烯基和酸官能团。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体包括至少一种式1所示的化合物：
Figure BDA0003667401710000041
式1中，R1为不存在或C1～10的亚烷基、C6～14的亚芳基、-CONH-C1～10的亚烷基；R2为H或者C1～6的烷基；R3为羧基、膦酸基或磺酸基。
根据本发明的实施方式，所述R1为不存在或C1～6的亚烷基、C6～12的亚芳基、-CONH-C1～6的亚烷基。优选地，所述R1为不存在或C1～3的亚烷基、C6～8的亚芳基、-CONH-C1～3的亚烷基。
根据本发明的实施方式，R2为H或者C1～3的烷基。优选地，R2为H或者甲基。
根据本发明的实施方式，R3为-COOH(-C(＝O)OH)、-PO3H2(-P(＝O)(OH)2)或-SO3H(-S(＝O)(＝O)OH)。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体包括下列化合物中的一种或多种：丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸、乙烯基丁酸、庚-6-烯酸、乙烯基戊酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸、对苯乙烯甲酸、乙烯膦酸。
根据本发明的实施方式，所述三元材料的化学式为LiNixCoyM’1-x-yO2，0<x<1，0<y<1，0<x+y<1，M’为Mn或Al。
根据本发明的实施方式，所述三元材料为镍钴铝三元材料，所述镍钴铝三元材料具有层状结构，是由片状一次颗粒堆积而成的类球形二次颗粒。所述镍钴铝三元材料的化学式为LiNixCoyAl1-x-yO2，0<x<1，0<y<1，0<x+y<1。
根据本发明的实施方式，所述三元材料为镍钴锰三元材料，所述镍钴锰三元材料具有层状结构，是由一次颗粒堆积而成的类球形二次颗粒。所述镍钴锰三元材料的化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2，0<x<1，0<y<1，0<x+y<1。
根据本发明的实施方式，所述三元材料表面含有M-OH、M-O-OH等基团，M为Ni、Co和M’中的至少一种，所述M’为Mn或Al。
根据本发明的实施方式，所述正极活性材料中，接枝物的质量占正极活性材料总质量的质量百分含量为0.2wt％～2wt％，优选为0.5wt％～1.5wt％，更优选为0.5wt％～1wt％，例如为0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％或2wt％。
根据本发明的实施方式，所述正极活性材料具有下述所示的结构中的一种：
Figure BDA0003667401710000051
其中，M、R1和R2的定义如上所述，X为*-C(＝O)O-、*-P(＝O)(OH)O-、*-S(＝O)(＝O)O，*端与R1相连；n’为大于等于1的整数，代表的是接枝数。
本发明中，在三元材料表面接枝有机酸单体后能够有效的降低三元材料表面的碱性物质(碳酸锂和/或氢氧化锂)的含量，减少三元材料在电池中的产气，提高极片在电池中的循环稳定性，同时在三元材料表面形成的有机酸单体层为后续的原位固化做准备。
本发明还提供上述正极活性材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)包括有机酸单体的接枝物溶解于有机溶剂中，得到溶液；
2)在步骤1)的溶液中加入三元材料，反应，制备得到所述正极活性材料。
根据本发明的实施方式，所述有机溶剂选自NMP、DMAC和DMF中的至少一种。
根据本发明的实施方式，所述反应的温度为40～60℃，如45℃，所述反应的时间为4～12h，如6h。
本发明还提供一种正极片，所述正极片包括上述的正极活性材料。
根据本发明的实施方式，所述正极片包括集流体和位于集流体至少一侧表面的正极活性层，所述正极活性层中包括上述的正极活性材料。
根据本发明的实施方式，所述正极活性层还包括导电剂。在一些实施例中，所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或几种。
根据本发明的实施方式，所述正极活性层还包括粘结剂。在一些实施例中，所述粘结剂选自羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚乙烯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、环氧树脂、丁二烯类橡胶粘结剂、丙烯腈类粘结剂的一种或几种。
根据本发明的实施方式，所述集流体选自铝箔、涂炭铝箔、打孔铝箔中的一种或几种。
根据本发明的实施方式，所述正极活性层中各组分的质量百分含量为：
91～97.5wt％的上述正极活性材料、0.5～4wt％的导电剂、2～5wt％的粘结剂。
本发明还提供一种上述正极片的制备方法，其包括如下步骤：
(a)包括有机酸单体的接枝物溶解于有机溶剂中，得到溶液；
(b)在步骤(a)的溶液中加入三元材料，反应，得到分散液；
(c)在步骤(b)的分散液中加入导电剂、粘结剂，充分混合后涂布在集流体表面，干燥后得到所述正极片。
本发明还提供一种电池，特别是一种准固态电池，所述电池中包括交联聚合物，所述交联聚合物是上述正极活性材料与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的交联聚合物。
根据本发明的实施方案，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的加入量为正极活性材料中三元材料总质量的0.5wt％～8wt％，优选为1wt％～5wt％，更优选为1.5wt％～4wt％，例如为0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％或8wt％。
根据本发明的实施方式，所述交联聚合物是通过上述正极活性材料中的端烯基与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体中的碳碳双键和/或环氧基进行交联聚合反应得到的。
根据本发明的实施方式，所述交联聚合物填充于正极片的空隙中、负极片的空隙中和隔膜的空隙中。
根据本发明的实施方式，所述交联聚合物具有三维网络结构，液态电解液(电池制备过程中注入的液态电解液)填充在所述三维网络结构的空隙中，形成凝胶电解质或固态电解质。
根据本发明的实施方式，作为一种示例性说明，所述交联聚合物具有式2所示的结构单元：
Figure BDA0003667401710000071
式2中，M、X、R1和R2的定义如上所述；R4、R5相同或不同，彼此独立地选自H或者C1～6的烷基；R为有机基团；m为1～1000之间的整数；n为1～500之间的整数。
根据本发明的实施方式，所述R为含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体聚合之后的基团。
根据本发明的实施方式，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体中的环氧基例如是环氧丙基、环氧丁基、环氧戊基、二氧六环基、二氧五环基、四氢呋喃基。
根据本发明的实施方式，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体具有式3所示化合物、式4所示化合物、式5所示化合物中的至少一种：
R6R7C＝CR8(R-环氧基) 式3
R9R10C＝CR11(RCR12＝CR13R14) 式4
环氧基-R-环氧基 式5
R为有机基团；R6～R14相同或不同，彼此独立地选自H或者C1～6的烷基(优选为H或者C1～3的烷基，如H或者CH3)。
根据本发明的实施方式，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体例如选自如下化合物中的至少一种：季戊四醇四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、3-(烯丙氧基)氧杂环丁烷、甲基丙烯酸氧杂环丁烷酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、四氢糠基丙烯酸酯、1,6-二(丙烯酰氧基)-2,2,3,3,4,4,5,5-八氟己烷。
根据本发明的实施方式，上述聚合单体的结构式如下所述：
Figure BDA0003667401710000081
Figure BDA0003667401710000091
本发明还提供一种上述电池的制备方法，其包括如下步骤：
(a)包括有机酸单体的接枝物溶解于有机溶剂中，得到溶液；
(b)在步骤(a)的溶液中加入三元材料，反应，得到分散液；
(c)在步骤(b)的分散液中加入导电剂、粘结剂，充分混合后涂布在集流体表面，干燥后得到所述正极片；
(d)将步骤(c)的正极片、负极片与隔膜组装成电池，然后注入含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体和引发剂的电解液，固化，制备得到所述电池。
根据本发明的实施方式，所述步骤(c)具体包括如下步骤：在步骤(b)的分散液中加入导电剂、粘结剂，充分混合后涂布，再在100℃下烘烤除去溶剂，然后再在100℃下真空干燥进一步除去溶剂，制备得到正极片。
根据本发明的实施方式，所述有机酸单体的加入量为三元材料总质量的0.2wt％～2wt％，优选0.5wt％～1.5wt％，更优选0.5wt％～1wt％。
根据本发明的实施方案，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的加入量为电解液总质量的0.2wt％～10wt％，优选为0.5wt％～7wt％，更优选为2wt％～5wt％。
根据本发明的实施方案，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的加入量为三元材料总质量的0.5wt％～8wt％，优选为1wt％～5wt％，更优选为1.5wt％～4wt％。
根据本发明的实施方案，所述引发剂为自由基引发剂，包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯等，其添加量为含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体总质量的0.5％～3％。
下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
正极片的制备：
将1质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)溶解在50质量份NMP中，在加入96质量份的NCM811(厦门钨业)充分搅拌混合后加入2质量份的导电剂炭黑、1质量份的粘结剂PVDF充分混合均匀配制成NCM811正极浆料，并涂布在10μm铝箔表面，然后在80℃下烘干溶剂后再在100℃下真空干燥、经过40吨压力下辊压，压实密度为3.4～4.2g/cm3，得到正极片。
负极片的制备：
将97质量份的石墨负极材料(贝特瑞新能源科技有限公司人造石墨，型号S360-L2-H，比容量357mAh/g)、1.5质量份的炭黑导电剂、1.0质量份的SBR粘结剂、0.5质量份的羧甲基纤维素以及100质量份的溶剂水，通过双行星搅拌机在真空下以公转30r/min、自转1500r/min的条件搅拌4h，分散成均匀的浆料，并涂布在6μm铜箔表面，然后在110℃下烘干、40吨压力下辊压，最后切成所需尺寸的负极片，其中，负极片的面密度为9.4mg/cm2，极片压实密度为1.78g/cm3。
准固态电池的制备：
将上述正极片、负极片、聚乙烯(PE)多孔隔膜(上海恩捷新材料科技有限公司生产的湿法隔膜ND12，厚度12μm)通过卷绕的方式组装、然后注入添加2％电解液质量的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液(深圳新宙邦科技股份有限公司的LBC445B33型号电解液)制备得到电池。将制备得到的电池经过48h陈化后再在80℃下热压固化3h得到准固态电池。
实施例2
正极片的制备：与实施例1不同之处在于，将1.5质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解在50质量份NMP中，在加入95.5质量份的NCM811。其他过程与实施例1相同。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例相同，不同之处在于注入的电解液中含有5％的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂。
实施例3
正极片的制备：与实施例1不同之处在于，将0.5质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.5质量份的NCM811。其他过程与实施例1相同。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例1相同，不同之处在于注入的电解液中含有1％的3-(烯丙氧基)氧杂环丁烷以及1％单体质量的AIBN引发剂。
实施例4
正极片的制备：与实施例1不同之处在于，将0.8质量份的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.2质量份的NCM811。其他过程与实施例1相同。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例相同，不同之处在于注入的电解液中含有0.5％的季戊四醇四丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂。
实施例5
正极片的制备：
将1质量份的乙烯膦酸溶解在50质量份NMP中，在加入96质量份的NCM811(厦门钨业)充分搅拌混合后加入2质量份的导电剂炭黑、1质量份的粘结剂PVDF充分混合均匀配制成NCM811正极浆料，并涂布在10μm铝箔表面，然后在80℃下烘干溶剂后再在100℃下真空干燥、经过40吨压力下辊压，压实密度为3.4～4.2g/cm3，得到正极片。
负极片：制备与实施例1相同。
电池制备：
将上述正极片、负极片、聚乙烯(PE)多孔隔膜(上海恩捷新材料科技有限公司生产的湿法隔膜ND12，厚度12μm)通过卷绕的方式组装、然后注入添加5％电解液质量的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液(深圳新宙邦科技股份有限公司的LBC445B33型号电解液)制备得到电池。将制备得到的电池经过48h陈化后再在80℃下热压固化3h得到准固态电池。
实施例6
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将1.5质量份的乙烯膦酸溶解在50质量份NMP中，在加入95.5质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5相同。
实施例7
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将0.5质量份的乙烯膦酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.5质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5相同。
实施例8
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将0.8质量份的乙烯膦酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.2质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5相同。
实施例9
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将1质量份的丙烯酸溶解在50质量份NMP中，在加入96质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5不同之处在于注入添加2％电解液质量的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液。
实施例10
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将1.5质量份的丙烯酸溶解在50质量份NMP中，在加入95.5质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5不同之处在于注入添加2％电解液质量的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液。
实施例11
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将0.5质量份的丙烯酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.5质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5不同之处在于注入添加2％电解液质量的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液。
实施例12
正极片的制备：与实施例5不同之处在于，将0.8质量份的丙烯酸溶解在50质量份NMP中，在加入96.2质量份的NCM811。其他过程与实施例5相同。
负极片制备：与实施例5相同。
电池制备：与实施例5不同之处在于注入添加2％电解液质量的1,5-戊二醇二丙烯酸酯以及1％单体质量的AIBN引发剂的电解液。
对比例1
正极片的制备：与实施例1不同之处在于正极材料为未处理的NCM811(厦门钨业)97质量份。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例1相同。
对比例2
正极片的制备：与实施例1不同之处在于正极材料为表面包覆有1％质量分数氧化铝的NCM811(厦门钨业)97质量份。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例1相同。
对比例3
正极片的制备：与实施例1不同之处在于加入1质量份的聚丙烯酸代替2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例1相同。
对比例4
正极片的制备：与实施例1不同之处在于加入1质量份的PVDF-HFP(2500阿科玛)代替2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体。
负极片制备：与实施例1相同。
电池制备：与实施例1相同。
测试方法：
电池鼓气率：每100只电池在循环完500圈后发生鼓气的数量占比。
循环寿命测试方法：参考GB/T 18287-2013标准测试电池的循环性能取循环500次后的容量保持率，其中循环测试条件为：25℃、0.5C/0.5C充放电(上限电压设置为4.3V，下限电压2.75V)。
表1实施例和对比例的电池的组成和性能测试结果
Figure BDA0003667401710000141
Figure BDA0003667401710000151
从鼓气率可以看出，与对比例相比有机酸单体与三元材料反应后获得的正极活性材料原位组装成电池后的鼓气率明显改善，循环容量保持率也有较大提升。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括接枝改性的三元材料，接枝物包括有机酸单体。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述有机酸单体包括端烯基和酸官能团，所述酸官能团选自羧基-C(＝O)OH、磷酸基-P(＝O)(OH)2或磺酸基-S(＝O)(＝O)OH。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述有机酸单体包括至少一种式1所示的化合物：
Figure FDA0003667401700000011
式1中，R1为不存在或C1～10的亚烷基、C6～14的亚芳基、-CONH-C1～10的亚烷基；R2为H或者C1～6的烷基；R3为羧基、膦酸基或磺酸基。
4.根据权利要求3所述的正极活性材料，其特征在于，所述有机酸单体包括下列化合物中的一种或多种：丙烯酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸、乙烯基丁酸、庚-6-烯酸、乙烯基戊酸、甲基丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、对苯乙烯磺酸、对苯乙烯甲酸、乙烯膦酸。
5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料中，接枝物的质量占正极活性材料总质量的质量百分含量为0.2wt％～2wt％。
6.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括权利要求1-5任一项所述的正极活性材料。
7.一种电池，其特征在于，所述电池中包括交联聚合物，所述交联聚合物是权利要求1-5任一项所述的正极活性材料与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的交联聚合物。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体的加入量为正极活性材料中三元材料总质量的0.5wt％～8wt％。
9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述交联聚合物是通过上述正极活性材料中的端烯基与含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体中的碳碳双键和/或环氧基进行交联聚合反应得到的。
10.根据权利要求7-9任一项所述的电池，其特征在于，所述含有碳碳双键和/或环氧基的聚合单体具有式3所示化合物、式4所示化合物、式5所示化合物中的至少一种：
R6R7C＝CR8(R-环氧基) 式3
R9R10C＝CR11(RCR12＝CR13R14) 式4
环氧基-R-环氧基 式5
R为有机基团；R6～R14相同或不同，彼此独立地选自H或者C1～6的烷基(优选为H或者C1～3的烷基，如H或者CH3)；环氧基选自环氧丙基、环氧丁基、环氧戊基、二氧六环基、二氧五环基、四氢呋喃基。
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