本申請(qǐng)屬于電池，尤其是一種正極材料及二次電池、用電裝置。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池?fù)碛袃?yōu)良的充放電性能、安全性能和重復(fù)利用性能，在新能源行業(yè)占據(jù)一席之地。目前鋰離子電池的正極材料磷酸鐵鋰已迭代出磷酸錳鐵鋰材料。相比磷酸鐵鋰，磷酸錳鐵鋰擁有更高的電壓平臺(tái)和更大的能量密度，在兼顧磷酸鐵鋰的安全性能的同時(shí)，保證了更高的續(xù)航能力。但是，磷酸錳鐵鋰本身的電導(dǎo)率較磷酸鐵鋰更低，即使通過表面包覆碳層來提升其效用，由于磷酸錳鐵鋰本身在充放電過程中的體積膨脹效應(yīng)，表面碳層在經(jīng)過一定的循環(huán)周數(shù)之后容易脫落，造成其動(dòng)力學(xué)性能失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的目的在于，解決現(xiàn)有磷酸錳鐵鋰的導(dǎo)電性較差的問題，提供一種具有優(yōu)異的電子、離子電導(dǎo)率，且應(yīng)用于二次電池的制備上時(shí)，得到的二次電池具有優(yōu)異的高低溫循環(huán)穩(wěn)定性、高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性、較低的內(nèi)阻以及較低的循環(huán)產(chǎn)氣的正極材料及二次電池、用電裝置。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)的第一方面，提供了一種正極材料，所述正極材料包括中空石墨烯卷和磷酸錳鐵鋰，所述磷酸錳鐵鋰分散于所述中空石墨烯卷內(nèi)部。

3、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述正極材料滿足：11≤y≤495；

4、其中，y＝d×s/σ；

5、dμm為所述中空石墨烯卷的平均內(nèi)徑；

6、s?m2/g為所述正極材料的比表面積；

7、σ％為所述中空石墨烯卷的氧含量。

8、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，1≤d≤15。

9、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，10≤s≤250。

10、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，2≤σ≤10。

11、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述正極材料的孔徑為1～280nm。

12、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述中空石墨烯卷和所述磷酸錳鐵鋰的質(zhì)量比為中空石墨烯卷：磷酸錳鐵鋰＝1：(9～99)。

13、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述中空石墨烯卷的厚度為1～10nm。

14、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述磷酸錳鐵鋰滿足0.7μm≤dv50≤1.2μm。

15、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述磷酸錳鐵鋰滿足0.2μm≤dv10≤0.3μm。

16、作為本申請(qǐng)的實(shí)施方案，所述磷酸錳鐵鋰滿足10μm≤dv90≤20μm。

17、在本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種二次電池，所述二次電池包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和電解液，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的正極活性材料層，所述正極活性材料層包括上述正極材料。

18、在本申請(qǐng)的第三方面，提供了一種用電裝置，包括上述二次電池。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)的有益效果是：

20、本申請(qǐng)?zhí)峁┑恼龢O材料中，通過將磷酸錳鐵鋰分散于中空石墨烯卷內(nèi)部，磷酸錳鐵鋰能夠通過化學(xué)作用與中空石墨烯卷相互作用，共同構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，能夠有效的提升正極材料的電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率，從而能夠降低后續(xù)制備得到的二次電池的內(nèi)阻，提升二次電池的電性能；并且，由于磷酸錳鐵鋰分散于中空石墨烯卷內(nèi)部，在后期應(yīng)用于二次電池中時(shí)，在二次電池循環(huán)過程，中空石墨烯卷的中空內(nèi)部結(jié)構(gòu)有足夠的空間滿足磷酸錳鐵鋰的體積膨脹，避免隨著循環(huán)的進(jìn)行導(dǎo)致的中空石墨烯卷和磷酸錳鐵鋰的分離情況，從而能夠有效的提升二次電池的高低溫循環(huán)穩(wěn)定性、降低循環(huán)過程中的產(chǎn)氣；且由于正極材料的高穩(wěn)定性，得到的二次電池也具有良好的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種正極材料，其特征在于，所述正極材料包括中空石墨烯卷和磷酸錳鐵鋰，所述磷酸錳鐵鋰分散于所述中空石墨烯卷內(nèi)部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料滿足：11≤y≤495；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，滿足以下至少一種：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的孔徑為1～280nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述中空石墨烯卷和所述磷酸錳鐵鋰的質(zhì)量比為中空石墨烯卷：磷酸錳鐵鋰＝1：(9～99)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述中空石墨烯卷的厚度為1～10nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述磷酸錳鐵鋰滿足：0.7μm≤dv50≤1.2μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述磷酸錳鐵鋰滿足以下至少一種：

9.一種二次電池，所述二次電池包括正極極片、負(fù)極極片、隔膜和電解液，所述正極極片包括正極集流體和設(shè)置在所述正極集流體至少一個(gè)表面的正極活性材料層，其特征在于，所述正極活性材料層包括如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的正極材料。

10.一種用電裝置，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的二次電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種正極材料及二次電池、用電裝置，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)?zhí)峁┑恼龢O材料包括中空石墨烯卷和磷酸錳鐵鋰，所述磷酸錳鐵鋰分散于中空石墨烯卷內(nèi)部。本申請(qǐng)?zhí)峁┑恼龢O材料具有優(yōu)異的電子和離子電導(dǎo)率；用于二次電池的制備時(shí)，得到的二次電池具有良好的高低溫循環(huán)性能、高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性以及較低的內(nèi)阻和較低的循環(huán)產(chǎn)氣。

技術(shù)研發(fā)人員：徐敏敏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：欣旺達(dá)動(dòng)力科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6