CN116802841A - 正极材料、电化学装置和电子装置 - Google Patents

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CN116802841A CN202280010317.6A CN202280010317A CN116802841A CN 116802841 A CN116802841 A CN 116802841A CN 202280010317 A CN202280010317 A CN 202280010317A CN 116802841 A CN116802841 A CN 116802841A
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Abstract

本申请提供一种正极材料，其包括锂过渡金属氧化物，其中，通过X射线衍射法测试，所述正极材料的(101)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(101)和(104)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(104)满足：FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。还提供包括该正极材料的电化学装置和电子装置。该正极材料在高温高压下能够具有优异的结构稳定性、且在大倍率充放电条件下能够具有优异的动力学性能。

Description

正极材料、电化学装置和电子装置
技术领域
本申请涉及储能领域，具体涉及一种正极材料、电化学装置和电子装置。
背景技术
随着消费电子类产品如笔记本电脑、手机、平板电脑、移动电源和无人机等的普及，对其中的电池的要求越来越严格。例如，不仅要求电池轻便，而且还要求电池拥有高容量和较长的工作寿命。锂离子电池凭借其能量密度高、安全性好、无记忆效应和工作寿命长等突出的优点已经在市场上占据主流地位。
为了追求更高的能量密度，锂离子电池一直在朝着提高电压、提高脱锂量的方向发展。在高电压、高脱锂量下，正极材料表面释氧和结构相变的问题也充分暴露出来，带来电池循环跳水以及产气等问题。此外，三元正极材料较差的动力学还限制了其容量发挥，在大倍率充放电条件下存在电池温升严重等一系列问题。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本申请提供一种正极材料及包括该正极材料的电化学装置，以提高正极材料在高温高压下的结构稳定性以及在大倍率充放电条件下的动力学性能，进而提高电化学装置在高压下的平台容量，降低电化学装置在高温高压下的存储产气以及在大倍率充放电条件下的温升，提升电化学装置的综合性能。
在第一方面，本申请提供一种正极材料，其包括锂过渡金属氧化物，其中，通过X射线衍射法测试，该正极材料的(101)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(101)和(104)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(104)满足：FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。(104)晶面代表锂离子脱嵌的最大活性面；(101)晶面通常与氧缺陷浓度相关。由于氧缺陷的存在，正极材料表层(104)晶面的规整度相对于(101)晶面的规整度降低，同时，随着氧缺陷浓度的升高，相应地，正极材料(101)晶面的强度越来越强，(101)晶面的规整度先提高后降低，(104)晶面的规整度也相应先提高后降低，即FWHM(101)和FWHM(104)均随着氧缺陷浓度的升高而先减小后增大。氧缺陷的存在可以降低材料表面氧的活性，稳定材料外层氧离子，抑制材料高温循环中的释氧产气。此外，高的氧缺陷浓度可以激活过渡金属的氧化还原性，大幅度提升材料的能量密度。本申请将正极材料的FWHM(101)/FWHM(104)控制在上述范围内，能够有效提高正极材料在高温高压下的结构稳定性，进而提高电化学装置在高压下的平台容量，降低电化学装置在高温高压下的存储产气，提升电化学装置的高温循环性能。
在一些实施方式中，0.5≤FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。
在一些实施方式中，0.25°≤FWHM(104)≤0.6°。此时，正极材料表层(104)晶面的规整度合适，能够有利于锂离子的脱嵌。在一些实施方式中，0.25°≤FWHM(104)≤0.5°。
在一些实施方式中，0.15°≤FWHM(101)≤0.35°。此时，正极材料表层氧缺陷的浓度较高，从而有利于提高正极材料表层结构的稳定性，抑制材料高温循环中的释氧产气。
在一些实施方式中，正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.5≤FWHM(101)/FWHM(003)≤1.5。(003)晶面代表锂离子脱嵌活性面，FWHM(101)/FWHM(003)在上述范围内时，正极材料表层(003)晶面的规整度降低，有利于脱嵌锂离子动力学。
在一些实施方式中，0.7≤FWHM(101)/FWHM(003)≤0.9。
在一些实施方式中，正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.2°≤FWHM(003)≤0.4°。FWHM(003)在上述范围内，正极材料表层(003)晶面的规整度降低，有利于脱嵌锂离子动力学。
在一些实施方式中，锂过渡金属氧化物包括T元素，所述T元素包括Ni、Co或Mn中的至少一种。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Ni元素的摩尔百分含量大于或等于50％。在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Ni元素的摩尔百分含量小于或等于98％。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Mn元素的摩尔百分含量小于或等于50％。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Co元素的摩尔百分含量小于或等于50％。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中F元素的摩尔百分含量为0.01％至0.5％。通过在正极材料中掺杂F元素，能够在引入一定量的氧缺陷的同时，进一步稳定材料表层的氧离子，从而提升电化学装置的高温循环性能。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中N元素的摩尔百分含量为0.01％至1％。通过在正极材料中引入N元素掺杂，使得材料中产生更多的电子缺陷，进一步改善了材料的电子电导率，从而提升了材料的倍率性能。
在一些实施方式中，锂过渡金属氧化物还包含Na元素、可选的R元素以及可选的Q元素，锂过渡金属氧化物中Na元素的摩尔量为nNa，Ni元素的摩尔量为nNi，Co元素的摩尔量为nCo，Mn元素的摩尔量为nMn，R元素的摩尔量为nR，Q元素的摩尔量为nQ，T元素的总摩尔量为nT，其中，0＜nNa/nT≤0.02，0.5≤nNi/nT≤1，0≤nCo/nT≤0.5，0≤nMn/nT≤0.5，0≤nR/nT≤0.2，0≤nQ/nT≤0.2，R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种，Q元素包括F、Cl、Br或N中的至少一种。
本申请还提供一种前述正极材料的制备方法，其包括步骤：S1：将正极材料前驱体与锂源、可选的钠源以及可选的R元素源混合，在第一温度下通入第一混合气进行第一焙烧，得到第一产物；S2：将所述第一产物在第二温度下通入第二混合气进行第二焙烧，得到第二产物；S3：将所述第二产物淬冷至室温，得到所述正极材料；其中，所述第一混合气包含氟化氢；第二混合气包含氨气；所述R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第一温度为700℃至900℃；所述第一焙烧的时间为10h至48h。
在一些实施方式中，所述第二温度为400℃至650℃；所述第二焙烧的时间为4h至24h。
在一些实施方式中，所述第一混合气还包含空气、氧气或空气与氧气混合气中的至少一者。
在一些实施方式中，基于所述第一混合气的总体积，所述氟化氢的体积百分含量为1％至15％。
在一些实施方式中，所述第二混合气还包含惰性气体，所述惰性气体包括氮气、氩气、氦气中的至少一种。
在一些实施方式中，基于所述第二混合气的总体积，所述氨气的体积百分含量为1％至15％。
在一些实施方式中，所述正极材料前驱体包括T元素的氢氧化物，所述T元素包括包括Ni、Co或Mn中的至少一种。
在一些实施方式中，所述锂源包括碳酸锂或氢氧化锂中的至少一种。
在一些实施方式中，所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的至少一种。
在一些实施方式中，所述R元素源包括R元素的氧化物。
在一些实施方式中，所述淬冷的速率为30℃/min至70℃/min。
在第二方面，本申请提供一种电化学装置，其包括正极，该正极包括正极活性材料层，其中，正极活性材料层包括第一方面的正极材料或第一方面的制备方法所制备的正极材料。
在一些实施方式中，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，扣式电池初始开路电压为Va V，将扣式电池先以0.1C恒流充电至4.6V，再以4.6V恒压充电至0.05C，静置5min，再以0.1C恒流放电至2.8V，并静置5min后，电压为Vc V，满足：(Vc-2.8)/Va≤20％。扣式电池的平衡电势处于弛豫状态，弛豫电压与2.8V差异较小，表明正极材料的动力学较好。
在一些实施方式中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在3.6V至4.5V电压区间内至少存在两个氧化峰。
在一些实施方式中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一氧化峰，其中，基于所述正极材料的质量，所述第一氧化峰的峰强度≥300mAh/g/V。表明，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有较高的充电容量，从而能够提高电化学装置的充电容量。
在一些实施方式中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一还原峰，其中，基于所述正极材料的质量，所述第一还原峰的峰强度≥300mAh/g/V。表明，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有较高的可逆放电容量，从而能够提高电化学装置的能量密度。
在一些实施方式中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线在4.2V至4.5V电压区间内存在平台。表明所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有可逆的放电容量。
在一些实施方式中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线，在4.2V至4.5V电压区间的容量为Q1，在3.0V至4.5V电压区间的容量为Qt，其中，0.2≤Q1/Qt≤0.4。表明所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间具有较高可逆的放电容量，从而能够提高电化学装置的能量密度。
在第三方面，本申请提供一种电子装置，其包括第二方面的电化学装置。
本申请通过在正极材料表层引入氧缺陷，并控制FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7，能够降低材料表面氧的活性，稳定材料外层氧离子，抑制材料高温循环中的释氧产气。同时还可以激活过渡金属的氧化还原性，大幅度提升材料的能量密度。
附图说明
图1为对比例1和实施例9的正极材料粉末的XRD图。
图2示出了对比例1和实施例9的扣式电池的电压容量曲线和电压容量微分dQ/dV曲线。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在此所描述的有关实施例为说明性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。
为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本文的描述中，除非另有说明，“以上”、“以下”包含本数。
除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试)。
术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的至少一者”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个组分或多个组分。项目B可包含单个组分或多个组分。项目C可包含单个组分或多个组分。
在第一方面，本申请提供一种正极材料，其包括锂过渡金属氧化物，其中，通过X射线衍射法测试，该正极材料的(101)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(101)和(104)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(104)满足：FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。(104)晶面代表锂离子脱嵌的最大活性面；(101)晶面通常与氧缺陷浓度相关。由于氧缺陷的存在，正极材料表层(104)晶面的规整度相对于(101)晶面的规整度降低，同时，随着氧缺陷浓度的升高，相应地，正极材料(101)晶面的强度越来越强，(101)晶面的规整度先提高后降低，(104)晶面的规整度也相应先提高后降低，即FWHM(101)和FWHM(104)均随着氧缺陷浓度的升高而先减小后增大。氧缺陷的存在可以降低材料表面氧的活性，稳定材料外层氧离子，抑制材料高温循环中的释氧产气。此外，高的氧缺陷浓度可以激活过渡金属的氧化还原性，大幅度提升材料的能量密度。本申请将正极材料的FWHM(101)/FWHM(104)控制在上述范围内，能够有效提高正极材料在高温高压下的结构稳定性，进而提高电化学装置在高压下的平台容量，降低电化学装置在高温高压下的存储产气，提升电化学装置的高温循环性能。其中，X射线衍射图谱中，该正极材料(101)晶面的衍射峰在35°至37°范围内；(104)晶面的衍射峰在42°至44°范围内。
在一些实施方式中，FWHM(101)/FWHM(104)为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.55、0.6、0.65、0.7或这些值中任意两者组成的范围。在一些实施方式中，0.5≤FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。
在一些实施方式中，0.25°≤FWHM(104)≤0.6°。此时，正极材料表层(104)晶面的规整度合适，能够有利于锂离子的脱嵌。在一些实施方式中，FWHM(104)为0.25°、0.3°、0.35°、0.4°、0.45°、0.5°、0.55°、0.6°或这些值中任意两者组成的范围。在一些实施方式中，0.25°≤FWHM(104)≤0.5°。
在一些实施方式中，0.15°≤FWHM(101)≤0.35°。此时，正极材料表层氧缺陷的浓度较高，从而有利于提高正极材料表层结构的稳定性，抑制材料高温循环中的释氧产气。在一些实施方式中，FWHM(101)为0.15°、0.17°、0.2°、0.23°、0.25°、0.27°、0.3°、0.33°、0.35°或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.5≤FWHM(101)/FWHM(003)≤1.5。(003)晶面代表锂离子脱嵌活性面，FWHM(101)/FWHM(003)在上述范围内时，正极材料表层(003)晶面的规整度降低，有利于脱嵌锂离子动力学。在一些实施方式中，FWHM(101)/FWHM(003)为0.5、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5或这些值中任意两者组成的范围。在一些实施方式中，0.7≤FWHM(101)/FWHM(003)≤0.9。
在一些实施方式中，正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.2°≤FWHM(003)≤0.4°。FWHM(003)在上述范围内，正极材料表层(003)晶面的规整度降低，有利于脱嵌锂离子动力学。在一些实施方式中，FWHM(003)为0.2°、0.25°、0.3°、0.35°、0.4°或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，锂过渡金属氧化物包括T元素，所述T元素包括Ni、Co或Mn中的至少一种。在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Ni元素的摩尔百分含量大于或等于50％。在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Ni元素的摩尔百分含量小于或等于98％。例如50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Mn元素的摩尔百分含量小于或等于50％。例如0.5％、1％、5％、10％、20％、30％、40％、50％或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中Co元素的摩尔百分含量小于或等于50％。例如0.5％、1％、5％、10％、20％、30％、40％、50％或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中F元素的摩尔百分含量为0.01％至0.5％。通过在正极材料中掺杂F元素，能够在引入一定量的氧空位的同时，进一步稳定材料表层的氧离子，从而提升电化学装置的高温循环性能。在一些实施方式中，氟元素的摩尔百分含量为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％或这些值中任意两者组成的范围。
在一些实施方式中，基于锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，锂过渡金属氧化物中N元素的摩尔百分含量为0.01％至1％。在一些实施方式中，氮元素的摩尔百分含量为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.8％、1％或这些值中任意两者组成的范围。本申请通过在正极材料中引入N元素掺杂，使得材料中产生更多的电子缺陷，进一步改善了材料的电子电导率，从而提升了材料的倍率性能。
在一些实施方式中，锂过渡金属氧化物还包含Na元素、可选的R元素以及可选的Q元素，锂过渡金属氧化物中Na元素的摩尔量为nNa，Ni元素的摩尔量为nNi，Co元素的摩尔量为nCo，Mn元素的摩尔量为nMn，R元素的摩尔量为nR，Q元素的摩尔量为nQ，T元素的总摩尔量为nT，其中，0＜nNa/nT≤0.02，0.5≤nNi/nT≤1，0≤nCo/nT≤0.5，0≤nMn/nT≤0.5，0≤nR/nT≤0.2，0≤nQ/nT≤0.2，R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种，Q元素包括F、Cl、Br或N中的至少一种。
本申请还提供了上述正极材料的制备方法，其包括：
S1：将正极材料前驱体与锂源、可选的钠源以及可选的R元素源混合，在第一温度下通入第一混合气进行第一焙烧，得到第一产物；
S2：将第一产物在第二温度下通入第二混合气进行第二焙烧，得到第二产物；
S3：将第二产物淬冷至室温，得到该正极材料；其中，所述第一混合气包含氟化氢；第二混合气包含氨气；所述R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种。
根据本申请的一些实施方式，第一温度为700℃至900℃，例如为700℃、750℃、800℃、850℃或900℃。在一些实施方式中，所述第一混合气还包含空气、氧气或空气与氧气混合气中的至少一者。在一些实施方式中，第一混合气包括空气和氟化氢。在一些实施方式中，基于所述第一混合气的总体积，氟化氢的体积百分含量为1％至15％，例如1％、3％、4％、6％、8％、9％、10％、12％、14％或15％。
根据本申请的一些实施方式，第二温度为400℃至650℃，例如为450℃、500℃、550℃或600℃。在一些实施方式中，所述第二混合气还包含惰性气体，所述惰性气体包括氮气、氩气、氦气中的至少一种。在一些实施方式中，第二混合气包括氮气和氨气。在一些实施方式中，基于所述第二混合气的总体积，氨气的体积百分含量为1％至15％，例如1％、3％、5％、7％、8％、9％、10％、12％、14％或15％。
根据本申请的一些实施方式，正极材料前驱体为包括T元素的氢氧化物，所述T元素包括包括Ni、Co或Mn中的至少一种。
根据本申请的一些实施方式，正极材料前驱体中Ni元素的摩尔数为nNi，Co元素的摩尔数为nCo，Mn元素的摩尔数为nMn，R元素的摩尔数为nR，T元素的总摩尔数为nT，其中，0.5≤nNi/nM≤1，0≤nCo/nM≤0.5，0≤nMn/nM≤0.5，0≤nR/nM≤0.2，R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种。
在一些实施方式中，锂源选自碳酸锂和/或氢氧化锂。在一些实施方式中，钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的至少一种。在一些实施方式中，R元素源包括R元素的氧化物。
在一些实施方式中，淬冷的速率为30℃/min至70℃/min，例如40℃/min、50℃/min或60℃/min。
第二方面，本申请提供一种电化学装置，其包括正极，该正极包括正极集流体和正极活性材料层，其中，正极活性材料层包括第一方面的正极材料或第一方面的制备方法所制备的正极材料。
根据本申请的一些实施方式，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，其中，扣式电池初始开路电压为Va V，将扣式电池先以0.1C恒流充电至4.6V，再以4.6V恒压充电至0.05C，静置5min，再以0.1C恒流放电至2.8V，并静置5min后，电压为Vc V，满足：(Vc-2.8)/Va≤20％。扣式电池的平衡电势处于弛豫状态，弛豫电压与2.8V差异较小，表明正极材料的动力学较好。
根据本申请的一些实施方式，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，其中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在3.6V至4.5V电压区间内至少存在两个氧化峰。此时，正极材料能够具有较高的充电容量。
根据本申请的一些实施方式，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，其中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一氧化峰，其中，基于正极材料的质量，第一氧化峰的峰强度≥300mAh/g/V。此时，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有较高的充电容量，从而能够提高电化学装置的充电容量。
根据本申请的一些实施方式，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一还原峰，其中，基于所述正极材料的质量，所述第一还原峰的峰强度≥300mAh/g/V。此时，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有较高的可逆放电容量，从而能够提高电化学装置的能量密度。
根据本申请的一些实施方式，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，其中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线在4.2V至4.5V电压区间内存在平台。此时，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间能够具有稳定的放电平台，有利于电化学装置提供稳定的高电压放电。
根据本申请的一些实施方式，电化学装置满放后，将正极与锂金属组装成扣式电池，其中，扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线，在4.2V至4.5V电压区间的容量为Q1，在3.0V至4.5V电压区间的容量为Qt，其中，0.2≤Q1/Qt≤0.4。此时，所述正极材料在4.2V至4.5V的高电压区间具有较高的可逆放电容量，从而能够提高电化学装置的能量密度。
根据本申请的一些实施方式，正极活性材料层还包括导电剂和粘结剂。在一些实施例中，粘结剂包括，但不限于：聚乙烯醇、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶或丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶等。在一些实施例中，导电剂包括，但不限于：基于碳的材料、基于金属的材料、导电聚合物和它们的混合物。在一些实施例中，基于碳的材料选自石墨、碳黑、乙炔黑、科琴黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯或其任意组合。在一些实施例中，基于金属的材料选自金属粉、金属纤维、铜、镍、铝或银。在一些实施例中，导电聚合物为聚亚苯基衍生物。
根据本申请的一些实施方式，正极还包括正极集流体，该正极集流体可以采用金属箔片或复合集流体。例如，可以使用铝箔。复合集流体可以通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子基材上而形成。
本申请的电化学装置还包括负极，该负极包括负极活性材料层和负极集流体。
根据本申请的一些实施方式，负极活性材料层包括负极活性材料、导电剂和粘结剂。在一些实施方式中，负极活性材料可以包括可逆地嵌入/脱嵌锂离子的材料、锂金属、锂金属合金或过渡金属氧化物。在一些实施方式中，负极活性材料包括碳材料或硅材料中的至少一种，碳材料包括石墨、硬碳中的至少一种，硅材料包括硅、硅氧化合物、硅碳化合物或硅合金中的至少一种。在一些实施例中，该粘结剂可以包括各种粘结剂聚合物。在一些实施方式中，粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯或丁苯橡胶中的至少一种。在一些实施例中，导电剂可以使用任何导电的材料，只要它不引起化学变化即可。在一些实施方式中，导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、科琴黑、碳纤维或石墨烯中的至少一种。
根据本申请的一些实施方式，负极集流体可以为铜箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜、包覆有导电金属的聚合物基板或它们的组合。
本申请的电化学装置还包括电解液，电解液包括锂盐和非水溶剂。
在本申请一些实施方案中，锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiSiF6、LiBOB和二氟硼酸锂中的一种或多种。举例来说，锂盐可以选用LiPF6。
非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
上述碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
上述链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)及其组合。氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯及其组合。
上述羧酸酯化合物的实例为甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯及其组合。
上述醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃及其组合。
上述其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯和磷酸酯及其组合。
根据本申请的一些实施方式，该电化学装置中，正极与负极之间设有隔离膜以防止短路。本申请的实施例中使用的隔离膜的材料和形状没有特别限制，其可为任何现有技术中公开的技术。在一些实施例中，隔离膜包括由对本申请的电解液稳定的材料形成的聚合物或无机物等。例如，隔离膜可包括基材层和表面处理层。基材层为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，基材层的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺中的至少一种。具体地，可选用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。基材层的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。无机物层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒包括氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。粘结剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)中的至少一种。
根据本申请的一些实施方式，本申请的电化学装置包括，但不限于：所有种类的一次电池或二次电池。在一些实施例中，所述电化学装置是锂二次电池。在一些实施例中，锂二次电池包括，但不限于：锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池。
第三方面，本申请的电子装置可为任何使用本申请第二方面的电化学装置的装置。
在一些实施例中，所述电子装置包括，但不限于：笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池或锂离子电容器等。
实施例及对比例
1、正极材料的制备
对比例1
步骤1、根据元素摩尔比Ni:Mn＝50:50配置含有NiSO4、MnSO4的混合溶液，将其和沉淀剂(NaOH溶液)、络合剂(氨水)混合反应，控制反应时间40小时、氨水浓度1mol/L，PH值12.00，得到平均粒径Dv50为11μm的镍锰前驱体Ni0.5Mn0.5(OH)2；
步骤2、将上述步骤1中的镍锰前驱体、碳酸锂和碳酸钠按照摩尔比Li：Na：M＝1.05：0.01：1(M为过渡金属元素Ni和Mn的总和)研磨混合均匀，在800℃空气氛下煅烧20h，按照10℃/min的速率降温至室温，最后经过破碎、过筛得到正极材料。
实施例1至实施例12
步骤1、同对比例1；
步骤2、将上述步骤1中的镍锰前驱体、碳酸锂和碳酸钠按照摩尔比Li：Na：M＝1.05：0.01：1(M为过渡金属元素Ni和Mn的总和)研磨混合均匀，在第一温度T1℃(具体见表1)下通入第一混合气(具体组成见表1)煅烧20h，得到第一产物，然后切换至空气后按照10℃/min的速率降温至第二温度T2℃(具体见表1)，通入第二混合气(具体组成见表1)，在该条件下保持6小时后，以50℃/min淬冷至室温；最后经过破碎、过筛得到正极材料。
表1
注：混合气中各组分的百分含量为体积百分含量
2、锂离子电池的制备
(1)锂离子扣式电池的制备
将一定重量比(5：5：95)的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、导电剂导电炭黑(Super P)和正极材料在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中充分搅拌混合均匀，制备成正极浆料。调节正极浆料的粘度为3000mPa·s至6000mPa·s，将混合好的浆料均匀涂覆在铝箔上，涂覆厚度为40μm，单面涂覆；干燥后进行辊压制成所需电极，电极加工和转运环境湿度45％。其中，涂布电极面密度为14mg/cm2，经烘干得到正极片，并冲切为直径14mm的圆片。
将隔离膜冲切为直径18mm的圆片；所使用的负极为直径18mm的锂金属片；在碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)(重量比1:1:1)混合而成的溶剂中，加入LiPF6混合均匀得到电解液，其中，基于电解液的质量，LiPF6的质量浓度为12.5％。
将正极片、隔离膜、负极片(锂片)及电解液、电池壳等配件移入到手套箱内(水含量需小于11ppm)；按照从下到上的叠放顺序组装电池并注入电解液。在封装机上封装，得到扣式电池。
(2)锂离子软包电池的制备
正极的制备
将一定重量比(2：2：96)的粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)、导电剂导电炭黑(Super P)和正极材料在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中充分搅拌混合均匀，制备成正极浆料；调节正极浆料的粘度为3000mPa·s至6000mPa·s，将混合好的浆料均匀涂覆在铝箔上，涂覆单面厚度为40μm，双面涂覆；干燥，冷压，再经过裁片、焊接极耳，得到正极，电极加工和转运环境湿度45％，涂布电极面密度为14mg/cm2。
负极的制备
将人造石墨、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠(CMC)按照96:2:2的质量比与去离子水混合，搅拌均匀，得到负极浆料。将该负极浆料涂布在12μm厚的铜箔上。干燥，冷压，再经过裁片、焊接极耳，得到负极。
电解液的制备
在干燥氩气环境下，在碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)(重量比1:1:1)混合而成的溶剂中，加入LiPF6混合均匀得到电解液，其中，基于电解液的质量，LiPF6的质量浓度为12.5％。
隔离膜的制备
以聚乙烯(PE)多孔聚合薄膜作为隔离膜。
锂离子电池的制备
将正极、隔离膜、负极按顺序叠好，使隔离膜处于正极和负极中间以起到隔离的作用。卷绕得到电极组件。将电极组件置于外包装铝塑膜中，注入电解液，封装。经过化成、脱气、切边等工艺流程得到锂离子软包电池。
测试方法
1.XRD测试
采用X射线粉末衍射仪(XRD，仪器型号:Bruker D8 ADVANCE)测试正极材料，得到(101)、(104)、(003)晶面衍射峰的半峰宽；靶材为Cu Kα；电压电流为40KV/40mA，扫描角度范围为10°至70°。
2.85℃存储厚度膨胀率测试
将锂离子软包电池在25℃下以0.5C充电至4.45V，之后在4.45V下恒压充电至0.05C，用千分尺测试并记录此时锂离子电池的厚度记为H11；之后将锂离子电池放置到85℃烘箱当中存储12小时，12小时结束后用千分尺测试并记录此时锂离子电池的厚度，记为H12。
锂离子电池在85℃存储12小时后的厚度膨胀率(％)＝(H12-H11)/H11×100％。
3.45℃循环容量保持率测试
将锂离子软包电池置于45℃恒温箱中，静置30分钟，使锂离子电池达到恒温；将达到恒温的锂离子电池在45℃下以1.5C恒流充电至4.35V，之后在4.35V下恒压充电至0.02C；静置5分钟，再以4C恒流放电至2.8V，静置5分钟，测试此次放电容量记为首次循环放电容量；如此充放电循环300次，测试电池第300次循环的放电容量记为第300次循环放电容量。
锂离子电池在45℃循环300次的容量保持率(％)＝第300次循环放电容量/首次循环放电容量×100％。
4.1.5C/8C放电温升
将锂离子软包电池置于25℃恒温箱中，静置30分钟，使锂离子电池达到恒温。将达到恒温的锂离子电池以1.5C恒流充电至电压为4.35V，然后以4.35V恒压充电至电流为0.05C。接着以8C恒电放电至2.7V。此过程中将锂离子电池用隔热棉包裹好，用多路测温仪分别测试锂离子电池头部、尾部、中间三个地方温度，取平均值。
5.克容量测试
在25℃的环境中，将锂离子扣式电池以0.5C(即，2小时内完全放掉理论容量的电流值)进行恒流充电，直到上限电压为4.5V，记录锂离子扣式电池的首次充电容量，然后以0.2C恒流放电，直到最终电压为2.8V，计录锂离子扣式电池的首次放电容量。
锂离子扣式电池的首次充电容量与正极材料的质量比，记为正极材料的充电克容量。
锂离子扣式电池的首次放电容量与正极材料的质量比，记为正极材料的25℃0.2C克容量。
6.电压反弹测试
锂离子扣式电池的初始开路电压为Va V，在25℃的环境中，将锂离子扣式电池以0.1C恒流充电到4.6V，再以4.6V恒压充到0.05C，静置5min，再以0.1C恒流放电至2.8V并静置5min后的电压计为Vc V，其中，所述放电后的电压反弹百分比＝(Vc-2.8)/Va×100％。
7.Q1/Qt测试
利用电化学工作站，测试获得锂离子扣式电池在2.8V至4.5V电压区间、0.04C倍率下的放电曲线，计算获得在4.2至4.5V电压区间的容量为Q1，在3.0V至4.5V电压区间的容量为Qt。
测试结果
表2-1
表2-2
由实施例1至实施例6与对比例1的比较可知，随着气体成分的变化，正极材料内部的氧缺陷的浓度越来越高，由于氧缺陷的存在，正极材料表层(104)晶面的规整度相对于(101)晶面的规整度降低，氧缺陷的存在可以降低材料表面氧的活性，稳定材料外层氧离子，抑制材料高温循环中的释氧产气。随着氧缺陷浓度的升高，(104)晶面的半峰宽越来越大，对应FWHM(101)/FWHM(104)的比值逐渐降低。高的氧缺陷浓度可以激活过渡金属的氧化还原性，材料中过渡金属的氧化还原价态降低，在高电压区间产生的平台容量更高，Q1/Qt的比例更高。此外，由图1可以看出，随着氧缺陷浓度的升高，相应地，正极材料(101)晶面的强度越来越强。
由实施例7至实施例11可知，由于进一步提高了N元素的掺杂量，材料中产生更多的电子缺陷，这进一步改善了材料的电子电导率，从而改善了材料的倍率性能，使得锂离子电池大倍率放电的温升改善以及放电末端的电压反弹更低。
虽然已经说明和描述了本申请的一些示例性实施方式，然而本申请不限于所公开的实施方式。相反，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离如所附权利要求中描述的本申请的精神和范围的情况下，可对所描述的实施方式进行一些修饰和改变。

Claims (11)

1.一种正极材料，其包括锂过渡金属氧化物，其中，通过X射线衍射法测试，所述正极材料的(101)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(101)和(104)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(104)满足：FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，0.5≤FWHM(101)/FWHM(104)≤0.7。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，0.15°≤FWHM(101)≤0.35°和/或0.25°≤FWHM(104)≤0.6°。
4.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.5≤FWHM(101)/FWHM(003)≤1.5。
5.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料满足如下条件(i)至(ii)中的至少一者：
(i)0.7≤FWHM(101)/FWHM(003)≤0.9；
(ii)所述正极材料的(003)晶面衍射峰的半峰宽FWHM(003)满足：0.2°≤FWHM(003)≤0.4°。
6.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述锂过渡金属氧化物包括T元素，所述T元素包括Ni、Co或Mn中的至少一种，所述正极材料满足如下条件(a)至(d)中的至少一者：
(a)基于所述锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，所述锂过渡金属氧化物中Ni元素的摩尔百分含量大于或等于50％；
(b)基于所述锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，所述锂过渡金属氧化物中Mn元素的摩尔百分含量小于或等于50％；和/或，基于所述锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，所述锂过渡金属氧化物中Co元素的摩尔百分含量小于或等于50％；
(c)基于所述锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，所述锂过渡金属氧化物中F元素的摩尔百分含量为0.01％至0.5％；
(d)基于所述锂过渡金属氧化物中T元素的总摩尔量，所述锂过渡金属氧化物中N元素的摩尔百分含量为0.01％至1％；
(e)所述锂过渡金属氧化物还包含Na元素、可选的R元素以及可选的Q元素，所述锂过渡金属氧化物中Na元素的摩尔量为nNa，Ni元素的摩尔量为nNi，Co元素的摩尔量为nCo，Mn元素的摩尔量为nMn，R元素的摩尔量为nR，Q元素的摩尔量为nQ，T元素的总摩尔量为nT，其中，0＜nNa/nT≤0.02，0.5≤nNi/nT≤1，0≤nCo/nT≤0.5，0≤nMn/nT≤0.5，0≤nR/nT≤0.2，0≤nQ/nT≤0.2，所述R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种，所述Q元素包括F、Cl、Br或N中的至少一种。
7.一种正极材料的制备方法，其步骤包括：
S1：将正极材料前驱体与锂源、可选的钠源以及可选的R元素源混合，在第一温度下通入第一混合气进行第一焙烧，得到第一产物；
S2：将所述第一产物在第二温度下通入第二混合气进行第二焙烧，得到第二产物；
S3：将所述第二产物淬冷至室温，得到所述正极材料；
其中，所述第一混合气包含氟化氢；第二混合气包含氨气；所述R元素包括Mg、Al、Ti、Zr、Nb、Y、Cr、V、Ge、Mo、Fe、Cu、Zn、Ga、Ag、W、In、Sn、Pb、Sb、La、Ce、Ca、Ba或Sr中的至少一种。
8.根据权利要求7所述正极材料的制备方法，其中，所述制备方法满足如下条件(1)至(11)中的至少一者：
(1)所述第一温度为700℃至900℃；所述第一焙烧的时间为10h至48h；
(2)所述第二温度为400℃至650℃；所述第二焙烧的时间为4h至24h；
(3)所述第一混合气还包含空气、氧气或空气与氧气混合气中的至少一者；
(4)基于所述第一混合气的总体积，所述氟化氢的体积百分含量为1％至15％；
(5)所述第二混合气还包含惰性气体，所述惰性气体包括氮气、氩气、氦气中的至少一种；
(6)基于所述第二混合气的总体积，所述氨气的体积百分含量为1％至15％；
(7)所述正极材料前驱体包括T元素的氢氧化物，所述T元素包括Ni、Co或Mn中的至少一种；
(8)所述锂源包括碳酸锂或氢氧化锂中的至少一种；
(9)所述钠源包括碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的至少一种；
(10)所述R元素源包括R元素的氧化物；
(11)所述淬冷的速率为30℃/min至70℃/min。
9.一种电化学装置，包括正极，所述正极包括正极集流体和正极活性材料层，所述正极活性材料层包括权利要求1至6中任一项所述的正极材料或权利要求7至8中任一项所制备的正极材料。
10.根据权利要求9所述的电化学装置，其中，所述电化学装置满放后，将所述正极与锂金属组装成扣式电池，所述扣式电池满足如下条件(f)至(k)中的至少一者：
(f)所述扣式电池初始开路电压为Va V，将所述扣式电池先以0.1C恒流充电至4.6V，再以4.6V恒压充电至0.05C，静置5min，再以0.1C恒流放电至2.8V，并静置5min后，电压为VcV，满足：(Vc-2.8)/Va≤20％；
(g)所述扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在3.6V至4.5V电压区间内至少存在两个氧化峰；
(h)所述扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一氧化峰，其中，基于所述正极材料的质量，所述第一氧化峰的峰强度≥300mAh/g/V；
(i)所述扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量微分dQ/dV曲线中，在4.2V至4.5V电压区间内存在第一还原峰，其中，基于所述正极材料的质量，所述第一还原峰的峰强度≥300mAh/g/V；
(j)所述扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线在4.2V至4.5V电压区间内存在平台；
(k)所述扣式电池在2.8V至4.5V电压区间内以0.04C的电流进行充放电时，所获得的电压容量曲线中的放电曲线，在4.2V至4.5V电压区间的容量为Q1，在3.0V至4.5V电压区间的容量为Qt，其中，0.2≤Q1/Qt≤0.4。
11.一种电子装置，包括权利要求9或10所述的电化学装置。
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