本技術(shù)涉及二次電池，尤其涉及一種正極復合材料、二次電池及用電裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著二次電池廣泛應用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領(lǐng)域，市場對于二次電池的性能要求也越來越高。

2、隨著對用電裝置續(xù)航能力要求的不斷提高，迫切需要進一步提高二次電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于背景技術(shù)中存在的問題，本技術(shù)提供一種正極復合材料，旨在提高二次電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

2、本技術(shù)的第一方面提供一種正極復合材料，包括正極活性材料和至少部分包覆于所述正極活性材料表面的緩釋層，所述緩釋層包括緩釋聚合物，所述緩釋聚合物包括酯基、醚鍵、氰基、苯環(huán)、硅氧基團中的至少一種。

3、包覆于所述正極活性材料表面的緩釋聚合物在正極復合材料的使用過程中能夠從正極復合材料中釋放，使得電池極片的極化降低，活性材料中的金屬離子(如鋰離子)能夠更加有效地傳輸，從而改善二次電池的循環(huán)壽命。而且緩釋聚合物包覆于正極活性材料表面相比于直接成型于極片中能夠通過其緩釋作用更加有效地在正極活性材料周圍提供離子傳輸通道，從而更加顯著地提高二次電池在高倍率下的循環(huán)性能。

4、在任意實施方式中，所述緩釋聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯-亞硫酸丙烯酯的嵌段共聚物、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、全氟聚醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

5、在任意實施方式中，所述正極活性材料的平均粒徑與所述正極復合材料的平均粒徑的比值為0.55-0.90。

6、正極活性材料的平均粒徑與正極復合材料的平均粒徑的比值在合適的區(qū)間范圍內(nèi)既能夠使得正極復合材料具有良好的緩釋性能，又能夠兼顧正極活性材料高的負載量和低的電阻，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

7、在任意實施方式中，所述正極活性材料的平均粒徑為60nm-200nm，可選為80nm-120nm。

8、平均粒徑在合適區(qū)間內(nèi)的正極活性材料，其既有大的比表面積，又有較高的材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，能夠在保持材料容量的同時有效提高鋰離子的脫嵌速率，進而提高二次電池在快速充放電時的電化學表現(xiàn)，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

9、在任意實施方式中，所述緩釋層的厚度為10nm-20nm，可選為13nm-18nm。

10、合適厚度的緩釋層既能充分發(fā)揮緩釋效果，又能減少緩釋聚合物過厚的包覆導致的電阻增加，通過綜合作用提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

11、在任意實施方式中，所述緩釋聚合物原位生長于所述正極活性材料表面。

12、原位生長的緩釋聚合物相比于其他方式包覆的緩釋聚合物，緩釋聚合物與正極活性材料之間的粘附力更強，緩釋聚合物的緩釋效果更持久，能夠更有效地提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

13、在任意實施方式中，所述正極復合材料包括至少部分包覆于所述緩釋層表面的導電層。

14、導電層的進一步復合能夠提高正極復合材料的電子傳導速率，優(yōu)化電池尤其在高倍率下的電化學表現(xiàn)，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

15、在任意實施方式中，基于所述正極復合材料的總質(zhì)量計，所述導電層的質(zhì)量百分含量為4％-15％，可選為6％-12％。

16、導電層的質(zhì)量百分含量在合適范圍內(nèi)可以兼顧極片高的電子傳輸能力和高的負載量，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

17、在任意實施方式中，所述導電層包括石墨烯。

18、石墨烯是一種以sp2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料?？梢岳斫猓┘瓤梢允菃螌邮?，也可以是多層石墨烯組成的納米層片。正極活性材料插入二維片狀結(jié)構(gòu)的石墨烯片層中，使得正極復合材料呈三明治結(jié)構(gòu)。三明治結(jié)構(gòu)的正極復合材料能夠利用石墨烯的片層結(jié)構(gòu)為鋰離子的傳輸提供有效通路，更加有效地提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

19、本技術(shù)的第二方面提供一種正極復合材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：提供正極活性材料，在所述正極活性材料至少部分表面包覆緩釋聚合物，所述緩釋聚合物包括酯基、醚鍵、氰基、苯環(huán)、硅氧基團中的至少一種。

20、在任意實施方式中，所述在所述正極活性材料至少部分表面包覆緩釋聚合物具體包括：混合乳化劑、水相溶劑、油相溶劑、正極活性材料、引發(fā)劑和所述單體，乳液聚合制備包含所述正極復合材料的乳液，所述單體包括酯基、醚鍵、氰基、苯環(huán)、硅氧基團中的至少一種。

21、在任意實施方式中，所述制備方法還包括以下步驟：在所述緩釋聚合物的至少部分表面包覆導電層。

22、本技術(shù)的第三方面提供一種二次電池，包括正極極片和電解液，正極極片包括正極復合材料，所述正極復合材料包括正極活性材料和至少部分包覆于所述正極活性材料表面的緩釋層，所述緩釋層包括緩釋聚合物，所述緩釋聚合物包括酯基、醚鍵、氰基、苯環(huán)或者硅氧基團中的至少一種，且所述緩釋聚合物在所述二次電池的循環(huán)過程中能夠溶解于所述電解液中。

23、在二次電池循環(huán)充放電過程中，伴隨著電池的膨脹與收縮，電解液會反復浸潤正極極片，并從正極極片中反復擠出。在電解液的浸潤下，正極復合材料緩釋層中的緩釋聚合物在應力作用下會從正極極片釋放并且溶解于電解液中，使得正極極片的極化降低，活性材料中的活性離子(如鋰離子)能夠更加有效地傳輸，從而改善二次電池的循環(huán)壽命。包覆于正極活性材料表面的緩釋聚合物相比于直接成型于極片中的緩釋聚合物能夠通過其溶解更加有效地在正極活性材料周圍提供離子傳輸通道，從而更加顯著地提高二次電池在高倍率下的循環(huán)性能。

24、在任意實施方式中，所述緩釋聚合物包括酯基，所述電解液包括酯類溶劑。

25、緩釋聚合物和酯類溶劑都包含酯基官能團，二者的溶解度參數(shù)相近，具有良好的相容性，有利于提高緩釋聚合物的緩釋效果。

26、在任意實施方式中，在20℃～25℃下，所述緩釋聚合物與所述電解液溶劑的溶解度參數(shù)之差的絕對值不大于2j1/2/cm3/2。

27、在20℃～25℃下，緩釋聚合物與電解液溶劑的溶解度參數(shù)之差的絕對值不大于2j1/2/cm3/2，緩釋聚合物的分子鏈在溶劑中容易擴散，即緩釋聚合物在電解液的溶劑中具有良好的溶解性，從極片釋放后的緩釋聚合物能夠溶解于電解液的溶劑中，減少對電池的后續(xù)循環(huán)產(chǎn)生的負面影響。

28、在任意實施方式中，所述緩釋聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯-亞硫酸丙烯酯的嵌段共聚物、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、全氟聚醚或者聚二甲基硅氧烷中的至少一種。

29、在任意實施方式中，所述電解液的粘度為0.8mpa·s-1.50mpa·s，可選為1.03mpa·s-1.09mpa·s。

30、電解液的粘度在合適范圍內(nèi)使得電解液保有良好的離子傳導率，進一步減少電極極化，提高電池的循環(huán)表現(xiàn)，尤其是高倍率下的循環(huán)穩(wěn)定性。

31、在任意實施方式中，二次電池包括本技術(shù)第一方面的正極復合材料。

32、本技術(shù)的第四方面提供一種用電裝置，包括本技術(shù)第三方面的二次電池。