一种高容量复合正极材料、正极极片和锂电池

1.本发明涉及新能源材料技术领域，尤其涉及一种高容量复合正极材料、正极极片和锂电池。


背景技术：

2.当前全球化石能源的巨大消耗和越来越严重的污染问题使人们亟需更清洁的能源和能量储存方式。锂离子电池作为容量高、使用寿命长的能量储存和转换器件越来越受到研究人员的关注与研究。尤其随着全球新能源汽车的全面发展，也对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求。而正极材料往往是制约锂离子电池容量发挥的主要因素，因此发展更高能量密度的正极材料迫在眉睫。
3.当前各类电池所应用的主要材料是含各种过渡金属、氧和锂的层状材料，包括钴酸锂、三元高镍以及富锂锰基等材料。这些层状材料的锂氧比(li/o)都小于1(即1个分子式中li的摩尔数与氧的摩尔数的比值小于1)。钴酸锂和三元正极材料目前最多能提供200mah/g的比容量，富锂锰基材料实际大约能提供250mah/g-300mah/g的比容量，但循环性能略差。当放电电压低于2.0v时，层状材料中的过渡金属价态会继续降低，甚至部分发生转换反应，循环性能变差。
4.li5feo4和li6coo4是两种典型的反萤石结构材料，其锂氧比大于1，理论比容量超过850mah/g，为超高比容量正极材料。由于在反萤石结构中锂和过渡金属都采取四面体配位的形式，并且过渡金属-氧四面体彼此都被锂-氧四面体隔开，导致电子无法很好地通过过渡金属传递，因此其电子导电性很差。通过研究发现，li5feo4在首次充电时当脱出两个锂后，反萤石结构会完全消失，生成新的无序岩盐结构，同时在脱锂的过程中都伴随着氧元素参与电荷转移，释放大量的氧气。该过程中发生了产氧的不可逆反应，导致放电过程中初始结构无法恢复，最后生成含有岩盐相结构的颗粒。此外，由于较高的含锂量，在充放电过程中也存在巨大的体积变化，导致最后生成的岩盐相颗粒破裂，电接触差，循环差。li6coo4也具有类似的问题。目前这两种材料由于其高的充电比容量而多用于正极补锂材料，弥补全电池在化成时产生的不可逆的锂损失，但由于该类材料本身的缺点，难以将其用作主要活性材料。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种高容量复合正极材料、正极极片和锂电池。针对现有层状锂氧化物正极材料所存在的循环性能不佳等问题，通过层状结构的锂氧化物、正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物、导电碳的复合，成功的将反萤石结构的高含锂量材料用于主要活性材料，并克服了其不可逆相变以及相变带来的剧烈体积变化导致颗粒的破碎、电接触差以及循环性能不佳等问题，实现了一种高容量且具有较好循环性能的复合正极材料。
6.为此，第一方面，本发明实施例提供了一种高容量复合正极材料，包括：由活性物
质和导电碳构成的二次颗粒；所述活性物质包括第一相和第二相；所述二次颗粒的粒径在0.5μm-20μm范围内；
7.所述第一相包括空间群为r-3m的层状结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比小于1，所述第一相的化学通式为：li
1+x
m1
1-yo2-z
m2z，0≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3，m1为ni、co、mn、ti、mg、al、fe、zr、ba、zn、v、mo、ta、sr、nb、sn、w中的至少一种，m2为n、s、f、p中的至少一种；
8.所述第二相包括正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比大于1，所述第二相的化学通式为：li
5+a
m3o
4-b
m4b，0≤a≤1，0≤b≤0.3，m3为fe、co、mn、ti、mg、al、ga、zn中的至少一种，m4为n、s、f、p中的至少一种。
9.优选的，所述第一相为纳米晶结构；优选的，所述第一相和第二相均为纳米晶结构；所述纳米晶结构的第一相和第二相的粒径在10nm-500nm范围内。
10.优选的，所述活性物质中第一相与第二相的质量比为1:0.05-1:0.4，所述第一相与第二相的质量之和与所述导电碳的质量比为10:1-100:1。
11.优选的，所述第一相包括licoo2、lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2、lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2、li(ni
0.8
co
0.1
mn
0.1
)
0.997
al
0.002
zn
0.002
o2、li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li
1.3
ni
0.1
mn
0.6o1.95f0.05
中的一种或多种，所述第二相包括li5feo4、li6coo4、li5fe
0.9
al
0.1
o4、li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4、li6co
0.8
mn
0.2o3.7f0.3
、li
5.4
fe
0.5
al
0.1
co
0.4
o4中的一种或多种。
12.优选的，所述导电碳包括：碳纳米管、石墨烯、石墨粉、乙炔黑、导电炭黑中的一种或多种。
13.优选的，所述高容量复合正极材料还包括包覆在所述二次颗粒之外的包覆层；优选的，所述包覆层包括：碳、氧化物、氟化物、磷酸盐、硼酸盐、电极材料中的一种或多种；优选的，所述包覆层和所述二次颗粒之间具有固溶体过渡层。
14.优选的，所述氧化物包括：fe2o3、al2o3、zro2、la2o3、ceo2、zno、sio2、mgo、tio2中的一种或多种；
15.所述氟化物包括alf3、cef3、laf3、fef3、mgf2、lif中的一种或多种；
16.所述磷酸盐包括li3po4、cepo4、fepo4、mg3(po4)2、zn3(po4)2、alpo4中的一种或多种；
17.所述硼酸盐包括li3bo3、libo2、lifebo3、co3(bo3)2、albo3、b2mgo4中的一种或多种；
18.所述电极材料包括lim5cmn
2-c
o4、lim6po4中的一种或多种，0≤c≤1，m5为ni、co、cu、fe、cr中的一种或多种，m6为fe、mn、co、ni中的一种多种。
19.优选的，所述包覆层与所述二次颗粒的质量比不超过5:100。
20.第二方面，本发明实施例提供了一种正极极片包括：基体和上述权利要求1-8任一项所述的高容量复合正极材料；
21.优选的，所述正极极片的正极材料还包括其他正极材料；更优选的，所述正极极片的正极材料包括：所述其他正极材料与上述权利要求1-8任一项所述的高容量复合正极材料的混合材料；
22.优选的，所述其他正极材料包括：层状钴酸锂、层状镍酸锂、层状镍锰酸锂、层状锰酸锂、层状镍钴锰酸锂、层状镍钴铝酸锂、层状富锂、尖晶石锰酸锂、尖晶石镍锰酸锂、富锂阳离子无序岩盐、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂、磷酸镍锂中的一种或多种。
23.第三方面，本发明实施例提供了一种锂电池，包括上述第一方面所述的高容量复
合正极材料，或者，包括上述第二方面所述的正极极片。
24.本发明实施例提供的高容量复合正极材料，由反萤石结构的锂氧化物与层状结构的锂氧化物、导电碳复合形成。导电碳及层状结构的锂氧化物作为骨架为高容量的反萤石结构的锂氧化物预留了剧烈相变时体积变化的空间，能够有效避免因其相变而造成导电碳脱落失去电接触，也能降低由于反萤石结构的锂氧化物发生相变引发的应力问题造成的破裂等，因而在获得高容量正极材料的基础上也有效改善了材料的循环性能、机械性能以及导电性。
附图说明
25.图1为本发明实施例17所合成的高容量复合正极材料的x射线衍射(xrd)谱图；
26.图2为本发明实施例17、实施例24、对比例1-2合成的正极材料的充放电曲线图示意图；
27.图3为本发明实施例17、实施例24、对比例1-2合成的正极材料的循环性能图示意图。
具体实施方式
28.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
29.本发明实施例提供了一种高容量复合正极材料，包括：由活性物质和导电碳构成的二次颗粒；活性物质包括第一相和第二相；二次颗粒的粒径在0.5μm-20μm范围内。
30.第一相包括空间群为r-3m的层状结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比小于1，第一相的化学通式为：li
1+x
m1
1-yo2-z
m2z，0≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3，m1为ni、co、mn、ti、mg、al、fe、zr、ba、zn、v、mo、ta、sr、nb、sn、w中的至少一种，m2为n、s、f、p中的至少一种。
31.第二相包括正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比大于1，第二相的化学通式为：li
5+a
m3o
4-b
m4b，0≤a≤1，0≤b≤0.3，m3为fe、co、mn、ti、mg、al、ga、zn中的至少一种，m4为n、s、f、p中的至少一种。
32.上述第一相层状结构的锂氧化物，这种材料实际能提供的比容量相对不高，最高约300mah/g，在充放电过程中当放电电压较低时，例如低于2.0v，其循环性能较差，因此作为锂电池正极材料时存在容量低、循环性能差等问题；而第二相的反萤石结构的锂氧化物，其理论比容量可超过850mah/g，但电子导电性差且在首次充电时会发生向无序岩盐相的转变，并且伴随充放电还会发生体积的剧烈变化容易发生岩盐相破裂，循环性能差的问题，不适合作为正极材料使用。然而申请人发现，通过将上述两种材料及导电碳进行复合构成二次颗粒，能够以导电碳及层状结构的锂氧化物作为骨架为高容量的反萤石结构的锂氧化物预留了剧烈相变时体积变化的空间，能有效避免因其相变而造成导电碳脱落失去电接触，也能降低由于反萤石结构的锂氧化物发生相变引发的应力问题造成的破裂等，使得反萤石结构的锂氧化物能够作为正极活性材料被使用，充分发挥其比容量大的优势，从而获得本发明的高容量复合正极材料。同时也能有效改善材料的循环性能、机械性能以及导电性。
33.在优选的实施例种，第一相为纳米晶结构；更优选的，第一相和第二相均为纳米晶结构；纳米晶结构的第一相和第二相的粒径在10nm-500nm范围内。具体的，可以是上述范围
内任何数值，如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、180nm、200nm、300nm、400nm、500nm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34.本发明的反萤石结构的锂氧化物采用纳米晶颗粒时，其纳米化的结构能够充分减小体积变化的剧烈程度，也能够更好的与导电碳、层状结构的氧化物进行复合。此时，导电碳及层状锂氧化物形成的骨架所预留的空间能够足以满足更多的体积变化，由此反萤石结构的锂氧化物在复合正极材料中的占比能够得到提高，有利于大幅提高复合正极材料的容量。此外，对于反萤石结构存在相变后生成的岩盐相的问题，在采用纳米化的结构下可以减小极化，且进一步降低岩盐相颗粒发生破裂的可能。因为反萤石结构的锂氧化物纳米化后，使得充放电过程中生成的岩盐相也是纳米尺度，由此岩盐相具有较小的极化其不易破碎，从而不仅改善了材料的动力学性能，还能提高复合正极材料的循环性能。由此岩盐相的锂化合物仍可以具有较好的动力学性能且保持良好的电接触，因而能提高复合正极材料的电化学性能。此外，本发明高容量复合正极材料中的反萤石结构的锂氧化物还能够在首次充电过程中提供很多额外的容量，补充首次循环过程中生成正极电解质界面(cei)的损失。
35.活性物质中第一相与第二相的质量比为1:0.05-1:0.4。具体的，该质量比可以是上述范围内任何数值，如1:0.05、1：0.06、1:0.07、1:0.08、1:0.09、1：0.1、1:0.2、1：0.3、1:0.4，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。当反萤石结构的锂氧化物采用纳米晶结构后，第二相的含量也可以随着提高，由此可以显著提高正极材料的比容量，且仍具有较好的循环性能等。
36.第一相与第二相的质量之和与导电碳的质量比为10:1-100:1。具体的，该质量比可以是上述范围内任何数值，如10:1、15：1、20:1、25:1、30:1、35：1、40:1、45：1、50:1、55:1、60:1、65:1、70:1、75:1、80:1、85:1、90:1、95:1、100:1。通过将活性物质(第一相与第二相)与导电碳的比例限定在上述范围内，有助于构建结构骨架，从而能够充分预留反萤石结构剧烈体积变化的空间，也能够保证导电碳不会与正极材料脱落，从而使得复合正极材料具有良好的导电特性。
37.在本发明技术方案中，第一相可包括licoo2、lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2、lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2、li(ni
0.8
co
0.1
mn
0.1
)
0.997
al
0.002
zn
0.002
o2(ni为+2、+3混合价态)、li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li
1.3
ni
0.1
mn
0.6o1.95f0.05
中的一种或多种。第二相可包括li5feo4、li6coo4、li5fe
0.9
al
0.1
o4、li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4、li6co
0.8
mn
0.2o3.7f0.3
、li
5.4
fe
0.5
al
0.1
co
0.4
o4中的一种或多种。导电碳可包括：碳纳米管、石墨烯、石墨粉、乙炔黑、导电炭黑中的一种或多种。
38.本发明上述复合正极材料的制备可以通过以下方式实现：
39.方法1：将正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物、空间群为r-3m的层状结构的锂氧化物及导电碳采用物理混合的方式进行混合。混合可以是先加入其中任两种材料进行物理混合，再加入第三种进行物理混合，也可以是三种材料同步加入进行物理混合；
40.方法2：将正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物、空间群为r-3m的层状结构的锂氧化物及导电碳通过造粒、烧结形成复合结构。
41.当然还可以采用其他已知的方法进行复合正极材料的合成，在此不再赘述。
42.在本发明更优选的方案中，高容量复合正极材料还包括包覆在二次颗粒之外的包覆层。优选的，包覆层包括：碳、氧化物、氟化物、磷酸盐、硼酸盐、电极材料中的一种或多种；
其中，氧化物包括：fe2o3、al2o3、zro2、la2o3、ceo2、zno、sio2、mgo、tio2中的一种或多种；氟化物包括alf3、cef3、laf3、fef3、mgf2、lif中的一种或多种；磷酸盐包括li3po4、cepo4、fepo4、mg3(po4)2、zn3(po4)2、alpo4中的一种或多种；硼酸盐包括li3bo3、libo2、lifebo3、co3(bo3)2、albo3、b2mgo4中的一种或多种；电极材料包括lim5cmn
2-c
o4、lim6po4中的一种或多种，0≤c≤1，m5为ni、co、cu、fe、cr中的一种或多种，m6为fe、mn、co、ni中的一种多种。通过包覆层，能够保护复合材料二次颗粒的表面，减少了与电解液之间的副反应，减少了失氧，有效阻碍氧气的释放，缓解因失氧带来的不可逆容量损失。因而提高了循环稳定性，使得复合材料的结构更加稳定。
43.更优选的，包覆层和所述二次颗粒之间具有固溶体过渡层。固溶体过渡层的存在使得包覆层与作为基体的二次颗粒结合得更紧密，得到的包覆层颗粒细小且均匀。过渡层在电化学循环过程中不影响锂离子的脱嵌，同时复合正极材料具有更好的热稳定性能。
44.本发明的高容量复合正极材料可用作锂离子电池正极材料应用在锂离子电池的正极极片或锂离子电池中。
45.下面结合具体的实施例，对本发明进行进一步介绍。应当理解这些实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
46.所用材料均可以通过市售获得，也可通过如实施例中的具体制备工艺合成。
47.实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。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试剂产品。
48.实施例1
49.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
50.步骤1.纳米licoo2和li5feo4的合成。
51.纳米licoo2采用溶胶凝胶法合成：取符合化学计量比的硝酸锂和硝酸钴溶于乙二醇中，同时加入柠檬酸，柠檬酸的摩尔量为过渡金属co的摩尔量的1.5倍，乙二醇的摩尔量为柠檬酸的摩尔量的4倍，90℃下加热搅拌1h。随后升温到140℃保持30min，最后升温到180℃蒸干溶剂。将所得的胶凝物先在500℃煅烧5h，随后在950℃烧6h得到纳米licoo2，粒径范围为90-300nm。
52.纳米li5feo4采用液相-固相法合成：取硝酸锂、硝酸铁按摩尔比5:1加入去离子水中，加热煮沸去离子水制得含氢氧化铁的胶体。将得到的胶体在200℃进行喷雾干燥，得到纳米的前驱体。随后将前驱体在氩气气氛中750℃煅烧10h，得到纳米li5feo4，粒径范围为100-200nm。
53.步骤2.纳米颗粒的复合。
54.取licoo2、li5feo4纳米颗粒和碳纳米管，按79:19:2的质量比加入去离子水中，固含量控制在40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
55.步骤3.溶胶凝胶法包覆al2o3和zro2。
56.取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入异丙醇铝，正丁醇锆以及柠檬酸，
al和zr摩尔比为3:1，柠檬酸的摩尔量为所有金属元素的摩尔量的10倍，包覆量为步骤2得到材料的0.5wt％。上述混合液在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在450℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
57.实施例2
58.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
59.步骤1和步骤2与实施例1相同。
60.步骤3.包覆碳。
61.将步骤2得到的材料加入葡萄糖溶液中，葡萄糖中，碳按质量计为步骤2得到的材料的1wt％。在80℃搅拌至干，将所得材料在300℃下氩气中煅烧3h得到最终碳包覆的核壳结构的复合材料。
62.实施例3
63.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
64.步骤1和步骤2与实施例1相同。
65.步骤3.溶胶
–
凝胶法包覆lini
0.5
mn
1.5
o4电极材料。
66.取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入乙酸锰、乙酸镍和乙酸锂以及柠檬酸，柠檬酸的摩尔量为过渡金属的10倍。包覆量为步骤2得到的材料的1wt％。在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在500℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
67.实施例4
68.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
69.步骤1.纳米材料的合成。
70.纳米licoo2的合成与实施例1的步骤1相同。
71.纳米li6coo4的合成采用溶胶凝胶法：按摩尔比取乙酸锂、乙酸钴按6:1加入去离子水中，加入摩尔量为金属离子1.5倍的柠檬酸，使用氨水调整ph到7，75℃搅拌3h，随后升温到120℃并蒸干溶剂。将得到的凝胶在400℃空气气氛中下煅烧5h，去除有机物。随后在氩气气氛中700℃下煅烧20h，得到纳米li6coo4。粒径范围为100-150nm。
72.步骤2.纳米颗粒的复合。
73.取licoo2和li6coo4纳米颗粒，和石墨烯按80:19:1质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
74.步骤3与实施例1相同。
75.实施例5
76.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
77.步骤1.纳米材料的合成。
78.按照实施例1步骤1中合成纳米licoo2步骤，不同之处在于原料中还加入硝酸铝、硝酸镁和钛酸四丁酯，配比按照化学式lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2，粒径范围为90-300nm；
79.按照实施例1步骤1中合成li5feo4步骤，不同之处在于原料中还加入硝酸铝，由此合成纳米li5fe
0.9
al
0.1
o4，配比按照化学式li5fe
0.9
al
0.1
o4，粒径范围为120-250nm。
80.步骤2.纳米颗粒的复合
81.取lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2、li5fe
0.9
al
0.1
o4纳米颗粒和碳纳米管，按85:13:2的质量比加入去离子水中，固含量控制在40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
82.步骤3与实施例1相同。
83.实施例6
84.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
85.步骤1.纳米材料的合成
86.纳米lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2的合成与实施例5相同。
87.纳米li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4采用固相法合成:按照化学计量比的比例取氧化锂、三氧化二铁、氧化亚钴在氩气下充分研磨，随后将前驱体在氩气气氛中700℃煅烧20h。将得到的产物在300rpm下球磨6h，得到纳米li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4，粒径范围为50-200nm。
88.步骤2.纳米颗粒的复合。
89.取lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2和li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4纳米颗粒，和碳纳米管按90:8:2质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
90.步骤3与实施例1相同。
91.实施例7
92.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
93.步骤1.纳米lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2和li6coo4的合成。
94.纳米lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2采用溶胶凝胶法合成：取符合化学计量比的硝酸锂、硝酸钴、硝酸镍和硝酸锰溶于乙二醇中，同时加入柠檬酸，柠檬酸的摩尔量为过渡金属的1.5倍，乙二醇为柠檬酸4倍，90℃下加热搅拌1h。随后升温到140℃保持30min，最后升温到180℃蒸干溶剂。将所得的胶凝物先在500℃煅烧5h，随后在850℃烧6h得到纳米lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2，粒径范围为100-300nm。
95.纳米li6coo4采用溶胶凝法合成：取乙酸锂、乙酸钴按6:1加入去离子水中，加入摩尔量为金属离子1.5倍的柠檬酸，使用氨水调整ph到9，75℃搅拌3h，随后升温到120℃蒸干。将得到的凝胶在350-400℃空气气氛中下煅烧5h，去除有机物。随后在氩气气氛中煅烧700℃煅烧20h，得到纳米li6coo4。粒径范围为100-150nm。
96.步骤2.纳米颗粒的复合。
97.取lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2、li6coo4纳米颗粒和碳纳米管，按70:25:5质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
98.步骤3.溶胶-凝胶法包覆lini
0.5
mn
1.5
o4电极材料。
99.取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入乙酸锰、乙酸镍和乙酸锂以及柠檬酸，柠檬酸摩尔量为所有金属的10倍。包覆量为步骤2得到材料的2wt％。在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在500℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
100.实施例8
101.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
102.按照实施例7步骤1合成的lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2步骤，将配比从满足化学式lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2改为满足化学式lini
0.6
co
0.2
mn
0.2
o2，其余不变。
103.步骤2和步骤3与实施例7相同。
104.实施例9
105.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
106.按照实施例7步骤1合成的lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2步骤，将配比从满足化学式lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2改为满足化学式lini
0.5
co
0.2
mn
0.3
o2，其余不变。
107.步骤2和步骤3与实施例7相同。
108.实施例10
109.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
110.按照实施例7步骤1合成lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2的步骤，将原料改为硝酸锂、硝酸镍、硝酸钴和硝酸铝，配比从满足化学式lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2改为从满足化学式lini
0.85
co
0.1
al
0.05
o2，其余不变。
111.按实施例1步骤1合成纳米li5feo4。
112.步骤2和步骤3与实施例7相同。
113.实施例11
114.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
115.步骤1与实施例7步骤1相同。
116.步骤2.纳米颗粒的复合。
117.取lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2和li6coo4纳米颗粒，和乙炔黑按72:20:8质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
118.步骤3与实施例7相同。
119.实施例12
120.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
121.按照实施例7步骤1合成纳米lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2。
122.纳米li6co
0.8
mn
0.2
o4的合成：取乙酸锂、乙酸钴、乙酸锰按30:4:1摩尔比加入去离子水中，加入摩尔量为金属离子1.5倍的柠檬酸，使用氨水调整ph到9，75℃搅拌3h，随后升温到120℃蒸干。将得到的凝胶在350-400℃空气气氛中下煅烧5h，去除有机物。随后在氩气气氛中煅烧700℃煅烧20h，得到纳米li6co
0.8
mn
0.2
o4，粒径范围为100-150nm。
123.步骤2.纳米颗粒的复合。
124.取lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2、li6co
0.8
mn
0.2
o4纳米颗粒和碳纳米管，按72:20:8质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
125.步骤3与实施例7相同。
126.实施例13
127.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
128.按照实施例7步骤1中合成纳米lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2的步骤，加上硝酸铝和硝酸锌，
配比按照化学式li(ni
0.8
co
0.1
mn
0.1
)
0.997
al
0.002
zn
0.002
o2，粒径范围为100-300nm；纳米li6coo4与实施例7步骤1相同。
129.步骤2和步骤3与实施例7相同。
130.实施例14
131.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
132.步骤1和步骤2与实施例7相同。
133.步骤3.溶胶凝胶法包覆al2o3。取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入异丙醇铝和柠檬酸，柠檬酸摩尔量为过渡金属的10倍。包覆量为步骤2得到材料的0.5wt％。在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在450℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
134.实施例15
135.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
136.步骤1和步骤2与实施例7相同。
137.步骤3.包覆碳。
138.将步骤2得到的材料加入葡萄糖溶液中，葡萄糖中碳按质量计为步骤2得到材料的1wt％。在80℃搅拌至干，将所得材料在300℃下氩气中煅烧3h得到最终碳包覆的核壳结构的复合材料。
139.实施例16
140.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
141.步骤1.纳米材料的合成。
142.纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2的合成采用水热法：按照配比取乙酸锂、乙酸镍、乙酸钴和乙酸锰，溶于乙醇中并不停搅拌。加入1m提前配好的草酸的乙醇溶液并搅拌1h。随后将液体转移至水热釜中，在180℃下反应24h，得到纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2，粒径范围为50-100nm。
143.纳米li5feo4采用固相法合成：按照摩尔比为5:1的比例取氧化锂、三氧化二铁在氩气下充分研磨，随后将前驱体在氩气气氛中700℃下煅烧20h。将得到的产物在350rpm下球磨6h，得到纳米li5feo4，粒径范围为50-80nm。
144.步骤2.纳米颗粒的复合。
145.取li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li5feo4纳米颗粒和碳纳米管，按74:24:2质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
146.步骤3.溶胶-凝胶法包覆lini
0.5
mn
1.5
o4电极材料。
147.取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入乙酸锰、乙酸镍和乙酸锂以及柠檬酸，柠檬酸摩尔量为过渡金属的10倍。包覆量为步骤2得到材料的1wt％。在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在500℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
148.实施例17
149.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
150.步骤1和步骤2与实施例16相同。
151.步骤3.溶胶凝胶法包覆al2o3。取步骤2得到的材料加入去离子水中，同时加入异丙醇铝和柠檬酸，柠檬酸的摩尔量为金属的10倍。包覆量为步骤2得到材料的1wt％。在70℃下搅拌1h后加入与柠檬酸等摩尔量的乙二醇，再搅拌1h。升高温度到120℃蒸干溶剂，将得到的颗粒在450℃煅烧6h得到最终包覆后的材料。
152.图1为实施例17所合成的复合正极材料的xrd谱图，从图中可以清楚地看到存在r-3m和pbca两种空间群的特征衍射峰，分别对应着复合材料中的层状富锂相和反萤石铁酸锂相，而导电碳和外包覆层因为含量较低无法被检测到。以上分析表明纳米尺度的复合不影响两种材料各自的体相结构和结晶度。
153.实施例18
154.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
155.步骤1.纳米材料的合成。
156.按照实施例16步骤1合成纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2。
157.纳米li
5.4
fe
0.5
al
0.1
co
0.4
o4的合成：按照化学计量比的比例取氧化锂、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化亚钴在氩气下充分研磨，随后将前驱体在氩气气氛中700℃煅烧20h。将得到的产物在350rpm下球磨6h，得到纳米li
5.4
fe
0.3
al
0.1
co
0.6
o4，粒径范围为50-80nm。
158.步骤2和步骤3与实施例16相同。
159.实施例19
160.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
161.步骤1.纳米材料的合成。
162.纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54o1.8f0.2
的合成：按照配比取乙酸锂、乙酸镍、乙酸钴、乙酸锰和氟化锂，溶于乙醇中并不停搅拌。加入1m提前配好的草酸的乙醇溶液并搅拌1h。随后将液体转移至水热釜中，在180℃下反应24h，得到纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54o1.8f0.2
，粒径范围为50-100nm。其余和实施例16步骤1相同。
163.步骤2和步骤3与实施例16相同。
164.实施例20
165.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
166.步骤1和步骤2与实施例16不同之处仅在于li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li5feo4纳米颗粒和碳纳米管的质量比为75:23:2。
167.步骤3.包覆碳。
168.将步骤2得到的材料加入葡萄糖溶液中，葡萄糖中碳按质量计为步骤2得到材料的1wt％。在80℃搅拌至干，将所得材料在300℃下氩气中煅烧3h得到最终碳包覆的核壳结构的复合材料。
169.实施例21
170.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
171.步骤1与实施例16相同。
172.步骤2.纳米颗粒的复合。
173.取li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li5feo4纳米颗粒和导电炭黑，按70:20:10质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
174.步骤3与实施例16相同。
175.实施例22
176.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
177.步骤1与实施例16相同。
178.步骤2.纳米颗粒的复合。
179.取li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li5feo4纳米颗粒和碳纳米管，按90:8:2质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
180.步骤3与实施例16相同。
181.实施例23
182.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
183.步骤1.纳米材料的合成
184.纳米li
1.3
ni
0.1
mn
0.6o1.95f0.05
的合成：按照配比取乙酸锂、乙酸镍、乙酸锰和氟化锂，溶于乙醇中并不停搅拌。加入1m提前配好的草酸的乙醇溶液并搅拌1h。随后将液体转移至水热釜中，在180℃下反应24h，得到纳米li
1.3
ni
0.1
mn
0.6o1.95f0.05
，粒径范围为50-100nm。
185.纳米li5fe
0.9
al
0.1o3.7f0.3
采用溶胶凝胶法合成：取符合化学计量比的乙酸锂、乙酸铁、异丙醇铝和三氟乙酸加入去离子水中，加入摩尔量为金属离子1.5倍的柠檬酸，使用氨水调整ph到9，75℃搅拌3h，随后升温到120℃蒸干。将得到的凝胶在350-400℃空气气氛中下煅烧5h，去除有机物。随后在空气气氛中煅烧900℃煅烧10h，得到纳米li5fe
0.9
al
0.1o3.7f0.3
，粒径范围为100-150nm。
186.步骤2.纳米颗粒的复合
187.取li
1.3
ni
0.1
mn
0.6o1.95f0.05
、li5fe
0.9
al
0.1o3.7f0.3
纳米颗粒和碳纳米管按74:24:2质量比加入去离子水中，固含量控制为40％。充分搅拌形成均匀的浆料，进行喷雾干燥造粒。将造粒后的颗粒在氩气管式炉中300℃烧结3h。
188.步骤3和实施例16相同。
189.实施例24
190.本实施例提供了一种高容量复合正极材料，可通过如下步骤获得。
191.按照实施例17的步骤1和步骤2合成复合材料，不进行步骤3包覆。
192.为了对比说明本发明的效果，以下提供几个对比例用于比照说明。
193.对比例1
194.按实施例17步骤1合成纳米li5feo4。
195.对比例2
196.按实施例17步骤1合成纳米li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2197.各实施例和对比例的正极材料汇总如表1所示。
[0198][0199]
表1
[0200]
下面提供几个实施例和对比例的材料组装成扣式电池测试后的电化学性能对比。
[0201]
将实施例1、2、5、7、13、17、20、23、24及对比例1制备的材料与导电炭黑、聚偏二氟乙烯(pvdf)按照8:1:1质量比制备成电极，装配成扣式半电池测试电化学性能。充放电倍率为0.1c(1c＝200ma/g)。实施例1、2、5、7、13的充放电范围为2-4.6v，实施例17、20、23、24以及对比例1、2的充放电范围为1.5-4.7v。测试结果如图2-3及表2所示。
[0202][0203]
表2
[0204]
图2中为实施例17、24、对比例1、对比例2四种正极材料的首次充放电曲线。对比例1和2分别为复合前的反萤石结构的锂氧化物材料li5feo4和富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2。当在1.5-4.7v的区间内进行充放电时，对比例1中的反萤石材料li5feo4首次充电比容量高达750mah/g，但是其放电比容量仅为185.5mah/g，首周库伦效率非常低，仅为25％，这是由于该材料结构本身的缺陷导致的在首次充电过程中结构严重失氧而产生了巨大不可逆容量，这也说明反萤石结构的锂氧化物难以用作锂电池正极材料。对比例2中富锂材料具有较好的充放电性能，由于富锂的参与，li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2在首次放电到1.5v后具有371.3mah/g的比容量。实施例24为反萤石结构的锂氧化物材料li5feo4和富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2进行复合得到的正极材料，在该复合材料中，li5feo4与li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2二者的质量比高达0.32:1，即li5feo4在活性物质总量中的占比已经高达24％，接近于四分之一，但是首次放电比容量仍然高达342mah/g，这表明，虽然反萤石材料li5feo4的放电容量非常低，而与富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2进行复合后得到复合正极材料，其比容量与富锂层状材料相差不大，这也表明通过将反萤石结构的锂氧化物在形成复合材料后，由于层状材料和导电碳形成的复合材料骨架缓解了由于反萤石结构在充电过程中由于体积剧烈变化导致的不可逆相变的发生，使得反萤石结构的锂氧化物材料本身的缺陷得到大幅缓解。实施例17是在实施例24的复合材料基础上进一步采用氧化铝包覆，其放电比容量达到360.1mah/g，已经非常接近富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2的放电比容量。由于包覆层保护了复合材料二次颗粒的表面，减少了副反应的反生，使得复合材料的结构更加稳定。此外，实施例17中的反萤石结构的材料，其纳米晶结构的粒径为50-80nm，这种纳米化的结构能够有效减小该材料体积变化的剧烈程度，也能够更好的与富锂层状材料和导电碳复合，其性能得到的极大的提高。因此能够有效提高复合材料的放电比容量。
[0205]
图3为实施例17、24、对比例1、对比例2四种正极材料的循环性能曲线。从图3中可以看到，对比例1中反萤石材料li5feo4循环30次后容量仅剩107.4mah/g，其容量保持率仅为57.9％。这表明反萤石结构氧化物li5feo4的循环性能非常差；对比例2中富锂材料层状材料
li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2虽然首次放电容量高，但是在循环16次后容量有快速下降的趋势。循环30次后，容量保持率也仅有56.0％，其比容量仅剩余201.9mah/g，容量衰减高达163mah/g。这是由于层状材料放电至1.5v时，层状材料中的过渡金属价态继续降低的过程中部分发生转换反应，因此循环性能变差。实施例24将反萤石结构的锂氧化物材料li5feo4和富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2进行复合得到的正极材料，可以看出，两种材料的纳米颗粒复合后，其放电比容量相对于富锂层状材料略有下降，但是当循环至20周时，可以看出，实施例24中的复合材料的比容量已经超过对比例2中的富锂层状材料li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2，当循环至30周时，其比容量高达271.3mah/g，容量保持率为79.3％，明显优于富锂层状材料。由此可以看出，本发明的复合材料在30次的循环中保持较为稳定，且衰减速度越来越慢，容量保持率达到了79.3％。实施例17在实施例24的复合材料的基础上包覆氧化铝后不仅放电比容量进一步得到提高，其循环30次后容量保持率还提高到了80.7％。说明表面包覆不会影响锂离子和电子的传导，也不会影响容量的释放，能够在一定程度上起到减少副反应，抑制失氧，提高容量保持率的效果。
[0206]
通过表2、图2、图3还可以看出，与实施例20相比，实施例17的li5feo4在正极活性物质中的占比更高，通过将反萤石结构锂氧化物纳米化后，可以看到即使适当提高其在复合材料中的占比，其仍能保持良好的电化学性能。
[0207]
本发明实施例提供的高容量复合正极材料，通过将反萤石材料分布在层状材料和导电碳组成的骨架结构中，反萤石结构的锂氧化物预留了剧烈相变时体积变化的空间，形成了缓冲层，这种结构设计能有效避免反萤石材料因体积膨胀带来的颗粒破裂粉化和失去电接触的问题，从而改善了正极材料的电化学性能包括循环性能等。进一步地，反萤石材料、层状材料为纳米晶结构材料时，通过进行纳米化程度的复合，可以更有效的缓解正交材料在充放电循环过程中的体积形变，并且在纳米尺度充分混合导电碳，进一步增加容量的发挥。纳米化结构的反萤石材料在复合材料中的占比能够得到提高，从而进一步提高复合正极材料的容量。此外，纳米化的反萤石结构材料，还可有效改善充放电循环过程中的材料极化的问题，能够有效改善动力学性能且颗粒更加不易破裂，充分改善了复合正极材料的电化学性能。优选的方案中，二次颗粒外部的包覆层减少了正极材料与电解液之间的副反应，保护了颗粒内部，减少了失氧，提高了循环稳定性。
[0208]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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。

技术特征：
1.一种高容量复合正极材料，其特征在于，所述高容量复合正极材料包括：由活性物质和导电碳构成的二次颗粒；所述活性物质包括第一相和第二相；所述二次颗粒的粒径在0.5μm-20μm范围内；所述第一相包括空间群为r-3m的层状结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比小于1，所述第一相的化学通式为：li
1+x
m1
1-y
o
2-z
m2
z
，0≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3，m1为ni、co、mn、ti、mg、al、fe、zr、ba、zn、v、mo、ta、sr、nb、sn、w中的至少一种，m2为n、s、f、p中的至少一种；所述第二相包括正交晶系或四方晶系的反萤石结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比大于1，所述第二相的化学通式为：li
5+a
m3o
4-b
m4
b
，0≤a≤1，0≤b≤0.3，m3为fe、co、mn、ti、mg、al、ga、zn中的至少一种，m4为n、s、f、p中的至少一种。2.根据权利要求1所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述第一相为纳米晶结构；优选的，所述第一相和第二相均为纳米晶结构；所述纳米晶结构的第一相和第二相的粒径在10nm-500nm范围内。3.根据权利要求1或2所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述活性物质中第一相与第二相的质量比为1:0.05-1:0.4，所述第一相与第二相的质量之和与所述导电碳的质量比为10:1-100:1。4.根据权利要求1-3任一项所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述第一相包括licoo2、lico
0.997
al
0.002
mg
0.0005
ti
0.0005
o2、lini
0.8
co
0.1
mn
0.1
o2、li(ni
0.8
co
0.1
mn
0.1
)
0.997
al
0.002
zn
0.002
o2、li
1.2
ni
0.13
co
0.13
mn
0.54
o2、li
1.3
ni
0.1
mn
0.6
o
1.95
f
0.05
中的一种或多种，所述第二相包括li5feo4、li6coo4、li5fe
0.9
al
0.1
o4、li
5.4
fe
0.6
co
0.4
o4、li6co
0.8
mn
0.2
o
3.7
f
0.3
、li
5.4
fe
0.5
al
0.1
co
0.4
o4中的一种或多种。5.根据权利要求1-4任一项所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述导电碳包括：碳纳米管、石墨烯、石墨粉、乙炔黑、导电炭黑中的一种或多种。6.根据权利要求1-5任一项所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述高容量复合正极材料还包括包覆在所述二次颗粒之外的包覆层；优选的，所述包覆层包括：碳、氧化物、氟化物、磷酸盐、硼酸盐、电极材料中的一种或多种；优选的，所述包覆层和所述二次颗粒之间具有固溶体过渡层。7.根据权利要求6所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述氧化物包括：fe2o3、al2o3、zro2、la2o3、ceo2、zno、sio2、mgo、tio2中的一种或多种；所述氟化物包括alf3、cef3、laf3、fef3、mgf2、lif中的一种或多种；所述磷酸盐包括li3po4、cepo4、fepo4、mg3(po4)2、zn3(po4)2、alpo4中的一种或多种；所述硼酸盐包括li3bo3、libo2、lifebo3、co3(bo3)2、albo3、b2mgo4中的一种或多种；所述电极材料包括lim5
c
mn
2-c
o4、lim6po4中的一种或多种，0≤c≤1，m5为ni、co、cu、fe、cr中的一种或多种，m6为fe、mn、co、ni中的一种多种。8.根据权利要求6或7所述的高容量复合正极材料，其特征在于，所述包覆层与所述二次颗粒的质量比不超过5:100。9.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括：基体和上述权利要求1-8任一项所述的高容量复合正极材料；优选的，所述正极极片的正极材料还包括其他正极材料；更优选的，所述正极极片的正
极材料包括：所述其他正极材料与上述权利要求1-8任一项所述的高容量复合正极材料的混合材料；优选的，所述其他正极材料包括：层状钴酸锂、层状镍酸锂、层状镍锰酸锂、层状锰酸锂、层状镍钴锰酸锂、层状镍钴铝酸锂、层状富锂、尖晶石锰酸锂、尖晶石镍锰酸锂、富锂阳离子无序岩盐、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂、磷酸镍锂中的一种或多种。10.一种锂电池，其特征在于，所述锂电池包括权利要求1-8任一项所述的高容量复合正极材料，或者，包括权利要求9所述的正极极片。

技术总结
本发明实施例涉及一种高容量复合正极材料、正极极片和锂电池，高容量复合正极材料包括：由活性物质和导电碳构成的二次颗粒；活性物质包括第一相和第二相；二次颗粒的粒径在0.5μm-20μm范围内；第一相包括空间群为R-3m的层状结构的锂氧化物，其中，锂元素与氧元素的摩尔比小于1，第一相的化学通式为：Li


技术研发人员：昝铭玮 李裕 禹习谦 李泓
受保护的技术使用者：中国科学院物理研究所
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/14