CN116053469A - 正极活性材料、正极极片、二次电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种正极活性材料、正极极片、二次电池和用电装置,所述正极活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,所述第一活性材料和所述第二活性材料的材质相异,所述正极活性材料以荷电状态SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.3≤△SOC<1.0,其中,V表示电压值,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值;本申请能够提高自放电的筛选精度。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,更具体地,涉及正极活性材料、正极极片、二次电池和用电装置。
背景技术
二次电池具有工作性能可靠,以及无污染、无记忆效应等优点,因而被广泛应用。例如,随着环境保护问题日益受到重视,新能源汽车日益普及,动力型二次电池的需求将呈现爆发式增长。然而,随着二次电池的应用范围越来越广泛,对二次电池的性能也提出了严峻挑战。
为了筛选符合性能要求的二次电池,通常采用二次电池的自放电性能进行筛选,但是正极活性材料在充放电平台较为平缓的情况下,筛选较为困难,筛选精度较低。
发明内容
本申请提供一种正极活性材料、正极极片、二次电池和用电装置,本申请能够提高自放电的筛选精度。
第一方面,本申请提出了一种正极活性材料,所述正极活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,所述第一活性材料和所述第二活性材料的材质相异,所述正极活性材料以荷电状态SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.3≤△SOC<1.0,其中,V表示电压值,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
由此,本申请实施方式对0.5≤dV/dSOC≤2.0对应的△SOC进行调控,在0.3≤△SOC<1.0时,即0.5≤y3≤2.0,0.3≤△x3<1.0,正极活性材料在此区域的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。
在一些实施方式中,所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.5≤△SOC≤0.9。本申请实施方式在满足上述范围时,可以进一步有利于提高自放电筛选精度。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.01≤△SOC≤0.10,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。第一活性材料满足上述范围时,和第二活性材料搭配使用,能够使得正极活性材料的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0≤dV/dSOC<0.25;0.5≤△SOC≤0.6;和/或0.25≤dV/dSOC<0.5;0.2≤△SOC≤0.3;和/或2<dV/dSOC;0.28≤△SOC<1.00。
在一些实施方式中,所述第一活性材料包括磷酸盐类材料、硅酸盐类材料和硼酸盐类材料中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述磷酸盐类材料包括LixAyMeaMbP1-cXcYz,其中,0≤x≤1.3,0≤y≤1.3,且0.9≤x+y≤1.3;0≤a≤1.5,0≤b≤0.7,且0.9≤a+b≤1.5;0≤c≤0.5;3≤z≤5;A选自Na、K、Mg中的一种或几种;Me选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;M选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种;X选自S、Si、Cl、B、C、N中的一种或几种;Y选自O、F中的一种或几种。
在一些实施方式中,所述磷酸盐类材料包括LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiV0.67PO4、Li0.33Ti0.67PO4、LiMnPO4和LiFe0.5Mn0.5PO4中的一种或多种;
在一些实施方式中,所述硅酸盐类材料包括分子式为Li2+pQqNmSiOf化合物及其改性化合物,-1≤p≤1,0.001≤q≤1,0≤m≤1,2≤f≤4,Q选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;N选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
在一些实施方式中,所述硅酸盐类材料包括Li2FeSiO4、Li2NiSiO4、Li2CoSiO4、Li2MnSiO4和Li2Fe0.5Mn0.5SiO4中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述硼酸盐类材料包括分子式为Li1+tTnZsBOe化合物及其改性化合物,-0.5≤t≤0.5,0.001≤n≤1,0≤s≤1,1≤e≤3,T选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;Z选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
在一些实施方式中,所述硼酸盐类材料包括LiFeBO3、LiCoBO3、LiMnBO3、LiNiBO3和LiMn0.5Fe0.5BO3中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.35≤△SOC<1.00,可选地,0.60≤△SOC<1.00,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。本申请实施方式中,第二活性材料满足上述范围时,引入第二活性材料可以改善正极活性材料整体的放电平台,由此改善充放电曲线的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的二次电池的自放电性能的筛选。
在一些实施方式中,所述第二活性材料包括分子式为LidNigCohRkSjOrCt的化合物及其改性化合物,其中,0.85≤d≤1.15,0<g<1,0<h<1,0<k<1,0≤j≤0.1,1≤r≤2,0≤t≤1,t+r≤2,R选自Mn、Al中的一种或两种,S选自Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Sr、Sb、Y、W、Nb中的一种或几种,C选自N、F、S、Cl中的一种或几种。
在一些实施方式中,所述第二活性材料包括LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.7976Co0.0997Mn0.0997Zr0.003O2和LiNi0.7976Co0.0997Mn0.0997Ti0.003O2中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述第二活性材料具有单晶结构、类单晶结构和多晶结构中的至少一种。单晶结构或类单晶结构的材料内部不存在晶间界面,多次充放电循环后不易发生晶间破碎;单晶材料比表面积小,与电解液接触面积小,副反应小;单晶材料机械强度高,压实过程中不易破碎,压实密度高;单晶材料颗粒较小,能够与导电剂和粘结剂充分接触,形成较好的导电网络,利于活性离子例如锂离子和电子传输。将单晶材料与多晶材料混合,大小粒径混掺,粒径不同层级搭配,多晶材料的小粒径可以提高材料整体的压密,多晶材料由于含有很多细小的颗粒,可以在颗粒间起到导电的作用,增加颗粒间的导电性,提高整体的导电能力,从而起到1+1>2的效果。
在一些实施方式中,基于所述正极活性材料的总质量,所述第一活性材料的质量百分含量为m%;基于所述正极活性材料的总质量,所述第二活性材料的质量百分含量为n%;其中,1.5≤m/n≤9.0;可选地,1.5≤m/n≤4.0;进一步可选地,60≤m≤90;和/或10≤n≤40;进一步可选地,60≤m≤80;和/或20≤n≤40。第一活性材料和第二活性材料满足上述质量比时,可以进一步改善正极活性材料整体的放电平台,由此改善充放电曲线的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的二次电池的自放电性能的筛选。
第二方面,本申请提出了一种正极极片,所述正极极片包括如本申请第一方面任一实施方式所述的正极活性材料。
第三方面,本申请提出了一种二次电池,所述二次电池包括正极极片,所述正极极片包括如本申请第二方面所述的正极极片。
第四方面,本申请提出了一种用电装置,包括如本申请第三方面所述的二次电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请的二次电池的一实施方式的示意图。
图2是图1的二次电池的实施方式的分解示意图。
图3是本申请的电池模块的一实施方式的示意图。
图4是本申请的电池包的一实施方式的示意图。
图5是图4所示的电池包的实施方式的分解示意图。
图6是包含本申请的二次电池作为电源的用电装置的一实施方式的示意图。
图7是本申请实施例2、对比例1和对比例2的二次电池的充放电曲线(V-SOC)和测试曲线图(dV/dSOC-SOC)。
附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明如下:
1、电池包;2、上箱体;3、下箱体;4、电池模块;
5、二次电池;51、壳体;52、电极组件;
53、盖板;
6、用电装置。
具体实施方式
以下,适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的正极活性材料、正极极片、二次电池和用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如,有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长,便于本领域技术人员的理解。此外,附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的,并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定,给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的,选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的,并且可以进行任意地组合,即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如,如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围,理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外,如果列出的最小范围值1和2,和如果列出了最大范围值3,4和5,则下面的范围可全部预料到:1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数,“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外,当表述某个参数为≥2的整数,则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明,本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
如果没有特别的说明,本申请的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明,本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式,也可以是封闭式。例如,所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分,也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明,在本申请中,术语“或”是包括性的。举例来说,短语“A或B”表示“A,B,或A和B两者”。更具体地,以下任一条件均满足条件“A或B”:A为真(或存在)并且B为假(或不存在);A为假(或不存在)而B为真(或存在);或A和B都为真(或存在)。
二次电池的自放电是影响其自身性能的一个重要因素,当系统中有二次电池发生自放电时,循环寿命会在自放电的影响下显著降低。因此,自放电的有效检出是保证二次电池性能的关键。
二次电池的荷电状态SOC估算主要通过电压与电流计算,正极活性材料例如聚阴离子型活性材料的电压平台较为平缓,例如电压3.65V对应的荷电状态SOC区间范围为20%至80%,难以通过电压估算二次电池的SOC,导致自放电筛选较为困难,无法有效地将自放电不符合指标的二次电池筛选出,由此将影响二次电池的性能。
鉴于上述问题,本申请实施方式从改善正极活性材料材质的角度出发,改善正极活性材料的充放电曲线,提高自放电筛选精度,降低自放电筛选难度,减少二次电池被错杀或漏杀的风险。错杀可以理解为将符合标准的样品标记为不符合标准的样品,造成筛选错误;漏杀可以理解为将不符合标准的样品标记为符合标准的样品,造成筛选错误。接下来对正极活性材料的材质进行详细说明。
正极活性材料
第一方面,本申请实施方式提出了一种正极活性材料,所述正极活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,第一活性材料和第二活性材料的材质相异,正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.3≤△SOC<1.0,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
本申请实施方式的SOC表示二次电池的荷电状态,可以用来反映二次电池实际所具有的电容量;在未进行充电时,可以认为二次电池的电容量为A0mAh,对应0%SOC;在二次电池满充时,可以认为二次电池达到额定电容量A mAh,对应100%SOC;在二次电池充电过程中,二次电池的电容量为x%(A-A0)mAh时,对应x% SOC,x%为0~100中的任一数值,例如x为70,此时二次电池充电至其电容量为70%(A-A0)mAh,对应70%SOC。
SOC可以采用本领域已知的方法和设备进行检测,例如可以采用安时积分法进行检测,具体地,确认二次电池在未充电时的初始电容量A0,将充入二次电池的电流与时间进行积分,计算得到二次电池中电容量At,At占据(额定电容量A与初始电容量A0的差值)的百分比即为SOC的百分比。
对采用正极活性材料的二次电池进行充放电测试,采集充放电过程中的电压值作为V,并计算荷电状态SOC,以荷电状态SOC为横坐标,电压值V为纵坐标,绘制充放电曲线图V-SOC图;本申请实施方式的测试方法可以参考GB/T19596、GB/T31484-2015、GB/T31485-2015、GB/T31486-2015或《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。测试可使用本领域公知的设备,例如二次电池充放电机和高低温箱。充放电曲线的具体测试过程如下:在25℃下,1)以0.1C倍率恒流充电至上限截止电压,之后恒压充电至电流<0.05C;2)静置10min;3)以0.1C恒流放电至下限截止电压,此时的放电容量曲线为所需曲线。
对充放电曲线进行求导,得到荷电状态SOC和dV/dSOC的关系,以荷电状态SOC为横坐标,dV/dSOC为纵坐标绘制测试曲线,在该曲线中,可以将纵坐标dV/dSOC的取值分为四个区域,四个区域分别记为y1、y2、y3、y4,其中,y1取值为0至0.25,y2取值为0.25至0.5,y3取值为0.5至2,y4取值为大于或等于2;对应y1取值,△SOC记为△x1;对应y2取值,△SOC记为△x2;对应y3取值,△SOC记为△x3;对应y4取值,△SOC记为△x4。
0≤dV/dSOC<0.25,即0≤y1<0.25,y1的取值相对较小,意味着二次电池的充放电曲线的斜率较小,近似平行于横坐标。与y1对应的SOC的取值范围记为x1,x1表示一个或多个区间范围,在每个区间范围中上限值减去下限值即为各区域的差值;在x1只有一个区间范围时,△x1表示该区间的差值;在x1包含多个区间范围时,△x1表示各区间的差值的加和。例如,y1取值为0至0.25,x1取值为0.1至0.3,则△x1为(0.3-0.1)=0.2;或者,y1取值为0至0.25,x1取值为0.1至0.3,以及x1取值为0.5至0.7,则△x1为(0.3-0.1)+(0.7-0.5)=0.4。
0.25≤dV/dSOC<0.50,即0.25≤y2<0.50,y2>y1,意味着二次电池在此区域的充放电曲线的斜率增大,有利于对二次电池的自放电性能进行筛选。与y2对应的SOC的取值范围记为x2,x2表示一个或多个区间范围,在x2只有一个区间范围时,△x2表示该区间的差值;在x2包含多个区间范围时,△x2表示各区间的差值的加和。
0.5≤dV/dSOC≤2.0,即0.5≤y3≤2.0,y3>y2,意味着二次电池在此区域的充放电曲线的斜率进一步增大,充放电曲线中趋势变化较为显著,有利于对二次电池的自放电性能进行筛选。与y3对应的SOC的取值范围记为x3,x3表示一个或多个区间范围,在x3只有一个区间范围时,△x3表示该区间的差值;在x3包含多个区间范围时,△x3表示各区间的差值的加和。
2<dV/dSOC,即2<y4,y4>y3,意味着二次电池在此区域的充放电曲线的斜率更进一步增大,充放电曲线中趋势变化较为显著,有利于提高自放电筛选精度。与y4对应的SOC的取值范围记为x4,x4表示一个或多个区间范围,在x4只有一个区间范围时,△x4表示该区间的差值;在x4包含多个区间范围时,△x4表示各区间的差值的加和。
由于SOC的取值范围为0至100%(即0至1),故x1+x2+x3+x4=1。
本申请实施方式对0.5≤dV/dSOC≤2.0对应的△SOC进行调控,在0.3≤△SOC<1.0时,即0.5≤y3≤2.0,0.3≤△x3<1.0,正极活性材料在此区域的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。
在一些实施方式中,所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.5≤△SOC≤0.9。即0.5≤y3≤2.0,0.5≤△x3≤0.9时,可以进一步有利于提高自放电筛选精度。
在一些实施方式中,所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0≤dV/dSOC<0.25;0.1≤△SOC≤0.3,即0≤y1<0.25,0.1≤△x1≤0.3,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.25≤dV/dSOC<0.50;0.1≤△SOC≤0.2,即0.25≤y2<0.50,0.1≤△x2≤0.2,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,2<dV/dSOC;0.1≤△SOC≤0.2,即2<y4,0.1≤△x4≤0.2其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
本申请实施方式的正极活性材料可以包括第一活性材料和第二活性材料,两种材料的材质不同,其性能存在差异,例如第一活性材料的放电平台较为平缓,具有自放电筛选困难的问题;第二活性材料的引入可以改善正极活性材料整体的放电平台,由此改善充放电曲线的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的二次电池的自放电性能的筛选。
本申请实施方式的第一活性材料在满足以下条件中的至少一个时,第一活性材料的放电平台较为平缓,不利于自放电筛选,在此情况下,第二活性材料的引入,可以显著改善正极活性材料整体的充放电曲线的斜率,有利于提高自放电筛选精度。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0≤dV/dSOC<0.25;0.5≤△SOC≤0.6,即0≤y1<0.25,0.5≤△x1≤0.6,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.25≤dV/dSOC<0.50;0.2≤△SOC≤0.3,即0.25≤y2<0.50,0.2≤△x2≤0.3,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.01≤△SOC≤0.10,即0.5≤y3≤2.0,0.01≤△x3≤0.10,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,2<dV/dSOC;0.28≤△SOC<1.00,即2<y4,0.28≤△x4<1.00,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第一活性材料包括磷酸盐类材料、硅酸盐类材料和硼酸盐类材料中的一种或多种。
作为一些示例,所述磷酸盐类材料包括LixAyMeaMbP1-cXcYz,其中,0≤x≤1.3,0≤y≤1.3,且0.9≤x+y≤1.3;0≤a≤1.5,0≤b≤0.7,且0.9≤a+b≤1.5;0≤c≤0.5;3≤z≤5;A选自Na、K、Mg中的一种或几种;Me选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;M选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种;X选自S、Si、Cl、B、C、N中的一种或几种;Y选自O、F中的一种或几种。
可选地,所述磷酸盐类材料包括LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiV0.67PO4、Li0.33Ti0.67PO4、LiMnPO4和LiFe0.5Mn0.5PO4中的一种或多种。
作为一些示例,所述硅酸盐类材料包括分子式为Li2+pQqNmSiOf化合物及其改性化合物,-1≤p≤1,0.001≤q≤1,0≤m≤1,2≤f≤4,Q选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;N选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
可选地,所述硅酸盐类材料包括Li2FeSiO4、Li2NiSiO4、Li2CoSiO4、Li2MnSiO4和Li2Fe0.5Mn0.5SiO4中的一种或多种。
作为一些示例,所述硼酸盐类材料包括分子式为Li1+tTnZsBOe化合物及其改性化合物,-0.5≤t≤0.5,0.001≤n≤1,0≤s≤1,1≤e≤3,T选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;Z选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
可选地,所述硼酸盐类材料包括LiFeBO3、LiCoBO3、LiMnBO3、LiNiBO3和LiMn0.5Fe0.5BO3中的一种或多种。
本申请实施方式的正极活性材料包括第二活性材料时,在满足以下条件中的至少一个时,能够降低在自放电筛选过程中漏杀或者错杀的风险。
在一些实施方式中,所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.35≤△SOC<1.00,可选地,0.60≤△SOC<1;即0.5≤y3≤2,0.35≤△x3<1,可选地,0.60≤△x3<1,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。本申请调控y3对应的x3的取值范围满足上述范围时,能够使得第二活性材料显著改善正极活性材料的充放电曲线的斜率,有利于提高自放电筛选精度。
在一些实施方式中,所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0≤dV/dSOC<0.25;0≤△SOC≤0.1,即0≤y1<0.25,0≤△x1≤0.1,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.25≤dV/dSOC<0.50;0.1≤△SOC≤0.2,即0.25≤y2<0.50,0.1≤△x2≤0.2,其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,2<dV/dSOC;0.1≤△SOC≤0.2,即2<y4,0.1≤△x4≤0.2其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
在一些实施方式中,所述第二活性材料包括分子式为LidNigCohRkSjOrCt的化合物及其改性化合物,其中,0.85≤d≤1.15,0<g<1,0<h<1,0<k<1,0≤j≤0.1,1≤r≤2,0≤t≤1,t+r≤2,R选自Mn、Al中的一种或两种,S选自Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Sr、Sb、Y、W、Nb中的一种或几种,C选自N、F、S、Cl中的一种或几种。改性化合物可以是指在化合物中掺杂改性,或者在颗粒表面设置包覆层进行包覆改性,包覆层可以设置为导电层例如碳层、有机高分子层等。
示例性地,所述第二活性材料包括LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.7976Co0.0997Mn0.0997Zr0.003O2和LiNi0.7976Co0.0997Mn0.0997Ti0.003O2中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述第二活性材料具有单晶结构、类单晶结构和多晶结构中的至少一种。
单晶结构或类单晶结构的材料内部不存在晶间界面,多次充放电循环后不易发生晶间破碎;单晶材料比表面积小,与电解液接触面积小,副反应小;单晶材料机械强度高,压实过程中不易破碎,压实密度高;单晶材料颗粒较小,能够与导电剂和粘结剂充分接触,形成较好的导电网络,利于活性离子例如锂离子和电子传输。
将单晶材料与多晶材料混合,大小粒径混掺,粒径不同层级搭配,多晶材料的小粒径可以提高材料整体的压密,多晶材料由于含有很多细小的颗粒,可以在颗粒间起到导电的作用,增加颗粒间的导电性,提高整体的导电能力,从而起到1+1>2的效果。
在本申请实施方式中,材料可以通过扫描电子显微镜SEM观察,通过颗粒外观可以判断单晶结构、类单晶结构与多晶材料,单晶结构、类单晶结构为表面光滑的大颗粒,而多晶结构为多个一次颗粒团聚在一起形成的大球体,大球体表面包括多个小球体。
在一些实施方式中,基于所述正极活性材料的总质量,所述第一活性材料的质量百分含量为m%;基于所述正极活性材料的总质量,所述第二活性材料的质量百分含量为n%,1.5≤m/n≤9.0。可选地,1.5≤m/n≤4.0。示例性地,m/n可以为1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中,60≤m≤90。可选地,60≤m≤80。示例性地,第一活性材料的质量百分含量可以为60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或是上述任意两个数值组成的范围。
在一些实施方式中,10≤n≤40。可选地,20≤n≤40。示例性地,第二活性材料的质量百分含量可以为10%、20%、30%、40%或是上述任意两个数值组成的范围。
第一活性材料和第二活性材料的质量百分含量在上述范围时,可以进一步提高自放电筛选精度。
正极极片
第二方面,本申请提出了一种正极极片。
在一些实施方式中,正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上的正极膜层。例如,正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面,正极膜层设置于正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。正极膜层包括正极活性材料,所述正极活性材料包括如本申请第一方面任一实施方式所述的正极活性材料。本申请实施方式对0.5≤dV/dSOC≤2.0对应的△SOC进行调控,正极活性材料在此区域的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括正极导电剂。本申请对正极导电剂的种类没有特别的限制,作为示例,正极导电剂包括选自超导碳、导电石墨、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中的一种或多种的组合。在一些实施方式中,基于正极膜层的总质量,正极导电剂的质量百分含量在5%以下。
在一些实施方式中,正极膜层还可选地包括正极粘结剂。本申请对正极粘结剂的种类没有特别的限制,作为示例,正极粘结剂可包括选自聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和含氟丙烯酸酯类树脂中的一种或多种的组合。在一些实施方式中,基于正极膜层的总质量,正极粘结剂的质量百分含量在5%以下。
在一些实施方式中,正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例,可采用铝箔或铝合金箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层,作为示例,金属材料可包括选自铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银和银合金中的一种或多种的组合,高分子材料基层可包括选自聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)中的一种或多种的组合。
正极膜层通常是将正极浆料涂布在正极集流体上,经干燥、冷压而成的。正极浆料通常是将正极活性材料、可选的导电剂、可选的粘结剂以及任意的其他组分分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP),但不限于此。
二次电池
第三方面,本申请实施方式提供了一种二次电池,所述二次电池包括正极极片、负极极片、设置于所述正极极片和所述负极极片之间的隔离膜以及电解液,所述正极极片包括本申请第二方面任一实施方式所述的正极极片。本申请实施方式的正极活性材料的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。
[负极极片]
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层,所述负极膜层包括负极活性材料。
作为示例,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在一些实施方式中,所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)等的基材)上而形成。
在一些实施方式中,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。所述硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。所述锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括负极粘结剂。所述负极粘结剂可选自丁苯橡胶(SBR)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)及羧甲基壳聚糖(CMCS)中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中,负极膜层还可选地包括其他助剂,例如增稠剂(如羧甲基纤维素钠(CMC-Na))等。
在一些实施方式中,可以通过以下方式制备负极极片:将上述用于制备负极极片的组分,例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂(例如去离子水)中,形成负极浆料;将负极浆料涂覆在负极集流体上,经烘干、冷压等工序后,即可得到负极极片。
[电解质]
电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制,可根据需求进行选择。例如,电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中,所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
作为示例,锂盐可包括选自六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)、三氟甲磺酸锂(LiTFS)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟二草酸磷酸锂(LiDFOP)和四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中的一种或多种的组合。
作为示例,有机溶剂可包括选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸亚丁酯(BC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)和二乙砜(ESE)中的一种或多种的组合。
在一些实施方式中,所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂,还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂,例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
[隔离膜]
在一些实施方式中,二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在一些实施方式中,隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜,没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同,没有特别限制。
在一些实施方式中,正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
本申请对二次电池的形状没有特别的限制,其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。如图1是作为一个示例的方形结构的二次电池5。
在一些实施方式中,如图1和图2所示,外包装可包括壳体51和盖板53。其中,壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板,底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口,盖板53用于盖设开口,以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件52。电极组件52封装于容纳腔。电解液浸润于电极组件52中。二次电池5所含电极组件52的数量可以为一个或多个,可根据需求来调节。
本申请的二次电池的制备方法是公知的。在一些实施方式中,可将正极极片、隔离膜、负极极片和电解液组装形成二次电池。作为示例,可将正极极片、隔离膜、负极极片经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件,将电极组件置于外包装中,烘干后注入电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,得到二次电池。
在本申请的一些实施方式中,根据本申请的二次电池可以组装成电池模块,电池模块所含二次电池的数量可以为多个,具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。
图3是作为一个示例的电池模块4的示意图。如图3所示,在电池模块4中,多个二次电池5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然,也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个二次电池5进行固定。
可选地,电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳,多个二次电池5容纳于该容纳空间。
在一些实施方式中,上述电池模块还可以组装成电池包,电池包所含电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
图4和图5是作为一个示例的电池包1的示意图。如图4和图5所示,在电池包1中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块4。电池箱包括上箱体2和下箱体3,上箱体2用于盖设下箱体3,并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于电池箱中。
用电装置
第四方面,本申请提供一种用电装置,用电装置包括本申请的二次电池、电池模块和电池包中的至少一种。二次电池、电池模块和电池包可以用作用电装置的电源,也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以但不限于是移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
用电装置可以根据其使用需求来选择二次电池、电池模块或电池包。
图6是作为一个示例的用电装置的示意图。该用电装置6为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对高功率和高能量密度的需求,可以采用电池包1或电池模块。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化,可以采用二次电池作为电源。
实施例
以下,说明本申请的实施方式。下面描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施方式中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
1、正极极片的制备
采用厚度为12μm的铝箔作为正极集流体。
将第一活性材料磷酸铁锂LiFePO4、第二活性材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)、导电剂炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按重量比70:20:5:1在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合,形成均匀的正极浆料;将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔的表面上,经干燥、冷压后,得到正极极片。
2、负极极片的制备:
采用厚度为8μm的铜箔作为负极集流体。
将作为负极活性材料的石墨与导电剂Super P、增稠剂CMC-Na、粘接剂丁苯橡胶(SBR)在去离子水中混合均匀,制成负极浆料。负极浆料中固体含量为30wt%,固体成分中石墨、Super P、CMC及粘接剂丁苯橡胶(SBR)的质量比为80:15:3:2。将负极浆料涂布在集流体铜箔上并在85℃下烘干,然后进行冷压、切边、裁片、分条后,在120℃真空条件下烘干12h,制成负极极片。
3、电解液的制备
在含水量小于10ppm的环境下,将非水有机溶剂碳酸乙烯酯EC、碳酸二乙酯DMC按照体积比1:1进行混合得到电解液溶剂,随后将锂盐LiPF6和混合后的溶剂混合,配置成锂盐浓度为1 mol/L的电解液。
4、隔离膜
采用多孔聚乙烯(PE)膜作为隔离膜。
5、锂离子电池的制备
将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好,使隔离膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离作用,然后卷绕得到电极组件;将电极组件置于外包装壳中,干燥后注入电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,得到锂离子电池。
对比例1至对比例3
与实施例1采用相似的方法制备锂离子电池,与实施例1不同的是,对比例1至3调整了活性材料的材质。
实施例2-1至实施例2-4
与实施例1采用相似的方法制备锂离子电池,与实施例1不同的是,实施例2-1至实施例2-4调整了第一活性材料的质量百分含量m%。
实施例3-1和实施例3-2
与实施例1采用相似的方法制备锂离子电池,与实施例1不同的是,实施例3-1和实施例3-2调整了第一活性材料的材质。
对比例和实施例的相关参数如表1所示。
测试部分:
1、锂离子电池的dV/dSOC-SOC曲线测试
在25℃下,将上述实施例和对比例1制备的锂离子电池以0.1C倍率恒流充电至上限截止电压,之后恒压充电至电流<0.05C;然后静置10min;再然后以0.1C恒流放电至下限截止电压,此时的放电容量曲线为充放电曲线。
对充放电曲线进行求导,得到荷电状态SOC和dV/dSOC的关系,以荷电状态SOC为横坐标,dV/dSOC为纵坐标绘制测试曲线,得到所需曲线。
测试结果:
测试结果如表1所示。
表1
图7示出了对比例1、对比例2和实施例2的二次电池的充放电曲线(V-SOC)和测试曲线图(dV/dSOC-SOC)。图7中,SOC表示荷电状态,Voltage表示电压;dV/dSOC表示对充放电曲线求导。
结合表1可知,本申请实施方式对0.5≤dV/dSOC≤2对应的△SOC进行调控,在0.3≤△SOC<1时,即0.5≤y3≤2,0.3≤△x3<1,尤其是0.5≤△x3≤0.9时,正极活性材料在此区域的充放电曲线具有显著的变化,具有一定的斜率,有利于对采用所述正极活性材料的自放电进行筛选;并且能够在一定程度上降低二次电池被错杀或漏杀的风险。需要说明的是,对比例2由于单独采用三元材料,三元材料的充放电曲线的斜率较大,二次电池被错杀或漏沙的风险较小。
尽管已经演示和描述了本申请的实施方式,本领域技术人员应该理解上述实施方式不能被解释为对本申请的限制,并且可以在不脱离本申请的精神、原理及范围的情况下对实施方式进行改变,替代和修改。
Claims (18)
1.一种正极活性材料,其特征在于,包括第一活性材料和第二活性材料,所述第一活性材料和所述第二活性材料的材质相异,所述正极活性材料以荷电状态SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.3≤△SOC<1.0,
其中,V表示电压值,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,
所述正极活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.5≤△SOC≤0.9。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,
所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,
0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.01≤△SOC≤0.10,
其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
4.根据权利要求3所述的正极活性材料,其特征在于,
所述第一活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,
0≤dV/dSOC<0.25;0.5≤△SOC≤0.6;和/或
0.25≤dV/dSOC<0.5;0.2≤△SOC≤0.3;和/或
2<dV/dSOC;0.28≤△SOC<1.00。
5.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,所述第一活性材料包括磷酸盐类材料、硅酸盐类材料和硼酸盐类材料中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的正极活性材料,其特征在于,所述磷酸盐类材料包括LixAyMeaMbP1-cXcYz,其中,0≤x≤1.3,0≤y≤1.3,且0.9≤x+y≤1.3;0≤a≤1.5,0≤b≤0.7,且0.9≤a+b≤1.5;0≤c≤0.5;3≤z≤5;A选自Na、K、Mg中的一种或几种;Me选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;M选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种;X选自S、Si、Cl、B、C、N中的一种或几种;Y选自O、F中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的正极活性材料,其特征在于,所述磷酸盐类材料包括LiFePO4、LiNiPO4、LiCoPO4、LiV0.67PO4、Li0.33Ti0.67PO4、LiMnPO4和LiFe0.5Mn0.5PO4中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的正极活性材料,其特征在于,所述硅酸盐类材料包括分子式为Li2+pQqNmSiOf化合物及其改性化合物,-1≤p≤1,0.001≤q≤1,0≤m≤1,2≤f≤4,Q选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;N选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
9.根据权利要求8所述的正极活性材料,其特征在于,所述硅酸盐类材料包括Li2FeSiO4、Li2NiSiO4、Li2CoSiO4、Li2MnSiO4和Li2Fe0.5Mn0.5SiO4中的一种或多种。
10.根据权利要求5所述的正极活性材料,其特征在于,所述硼酸盐类材料包括分子式为Li1+tTnZsBOe化合物及其改性化合物,-0.5≤t≤0.5,0.001≤n≤1,0≤s≤1,1≤e≤3,T选自Mn、Fe、Co、Ni中的一种或几种;Z选自B、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Yb、La、Ce中的一种或几种。
11.根据权利要求10所述的正极活性材料,其特征在于,所述硼酸盐类材料包括LiFeBO3、LiCoBO3、LiMnBO3、LiNiBO3和LiMn0.5Fe0.5BO3中的一种或多种。
12.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,
所述第二活性材料以SOC为横坐标,以dV/dSOC为纵坐标的测试曲线中,
0.5≤dV/dSOC≤2.0,0.35≤△SOC<1.00,可选地,0.60≤△SOC<1.00,
其中,△SOC表示dV/dSOC取值范围对应的SOC取值范围的差值。
13.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,
所述第二活性材料包括分子式为LidNigCohRkSjOrCt的化合物及其改性化合物,其中,0.85≤d≤1.15,0<g<1,0<h<1,0<k<1,0≤j≤0.1,1≤r≤2,0≤t≤1,t+r≤2,R选自Mn、Al中的一种或两种,S选自Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Sr、Sb、Y、W、Nb中的一种或几种,C选自N、F、S、Cl中的一种或几种。
14.根据权利要求13所述的正极活性材料,其特征在于,
所述第二活性材料包括LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.7976Co0.0997Mn0.0997Zr0.003O2和LiNi0.797 6Co0.0997Mn0.0997Ti0.003O2中的一种或多种。
15.根据权利要求1所述的正极活性材料,其特征在于,
基于所述正极活性材料的总质量,所述第一活性材料的质量百分含量为m%;
基于所述正极活性材料的总质量,所述第二活性材料的质量百分含量为n%;
其中,1.5≤m/n≤9.0。
16.一种正极极片,其特征在于,包括如权利要求1至15中任一项所述的正极活性材料。
17.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求16所述的正极极片。
18.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求17所述的二次电池。
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