(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211467171.6 (22)申请日 2022.11.22 (71)申请人 中创新航技术研究中心 （深圳） 有限 公司 地址 518045 广东省深圳市福田区福保街 道福保社区桃花路与 槟榔道交汇处西 北深九科技创业园2号楼6 02 申请人 中创新航科技股份有限公司 (72)发明人 马妍楠　王丹丹　章宏兵　 (74)专利代理 机构 广州三环 专利商标代理有限 公司 44202 专利代理师 徐李娜 (51)Int.Cl. H01M 4/505(2010.01) H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01) C01G 53/00(2006.01) (54)发明名称 一种正极活性材 料及应用其的电池 (57)摘要 本发明提供一种正极活性材料及应用其的 电池。 该正极活性材料包括层状材料， 所述层状 材料包括单晶颗粒， 单晶颗粒包括若干亚晶粒， 以D50代表单晶颗粒的粒径， 以D003代表单晶颗粒 的003晶面上的亚晶粒的尺寸， 正极活性材料满 足D50/D003=2~170。 在本发明提供的正极活性材 料中， 亚晶粒的生长不会过度集中在(003)晶面 上， 从而避免了正极活性材料的(003)晶面出现 亚晶粒过度膨胀的情况发生， 由此保证正极活性 材料的晶体内应力在不同的晶面方向上分布均 匀， 晶体具有良好的对称性， 由此， 降低了正 极活 性材料在 使用的过程中产生位错、 发生滑移的几 率， 使得本发 明提供的正极活性材料具有良好的 结构稳定性， 不 易产生裂纹和破碎。 权利要求书1页 说明书11页 附图1页 CN 115513451 A 2022.12.23 CN 115513451 A 1.一种正极活性材料， 其特征在于： 所述正极活性材料包括层状材料， 所述层状材料包 括单晶颗粒， 所述单晶颗粒包括若干亚晶粒， 以D50代表所述单晶颗粒的粒径， 以D003代表所 述单晶颗粒的0 03晶面上的所述 亚晶粒的尺寸， 所述 正极活性材 料满足D50/D003=2~170。 2.如权利要求1所述 正极活性材 料， 其特征在于： D50/D003=3~100。 3.如权利要求2所述 正极活性材 料， 其特征在于： D50/D003=3~80。 4.如权利要求1所述 正极活性材 料， 其特征在于： D003=30~150 nm。 5.如权利要求1所述 正极活性材 料， 其特征在于： D50=0.5~5 μm。 6.如权利 要求1所述正极活性材料， 其特征在于： 以D110代表所述单晶颗粒的110晶面上 的所述亚晶粒的尺寸， D003/D110=0.5~10。 7.如权利要求6所述 正极活性材 料， 其特征在于： D003/D110=1~8。 8.如权利要求7 所述正极活性材 料， 其特征在于： D003/D110=2~6。 9.如权利要求6所述 正极活性材 料， 其特征在于： D110=25~150 nm。 10.如权利要求1所述 正极活性材 料， 其特征在于： 所述层状材 料包括镍钴锰三元 材料。 11.一种电池， 其特征在于： 所述电池包括正极片， 所述正极片包括集流体和设置在所 述集流体的表 面的正极活性涂层， 所述正极活性涂层 包括如权利要求 1~10任一项 所述正极 活性材料。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115513451 A 2一种正极活性材料及应用其的电池 技术领域 [0001]本发明属于电池技 术领域， 具体地， 涉及一种正极活性材 料及电池。 背景技术 [0002]目前， 以锂离子电池为代表的二次电池属于高能量密度的新型电池， 正在日益成 为手机、 移动 DVD、 掌上电脑等通讯产品上重要的必不可少的电源配件。 然而， 锂离子电池在 工作的过程中需要经历多次持续充放电过程， 由此累积的应力往往会使锂离子电池的正极 材料发生颗粒破碎， 导致锂离子有效传输路径急剧减少， 造成正极片与电解质间的界面动 力学性能变差， 并且 存在高界面阻抗， 大 大降低锂离 子电池的循环寿命。 发明内容 [0003]为了提高正极活性材料的结构稳定性， 进而改善电池的循环寿命和倍率特性， 本 发明提供一种正极活性材 料及应用其的电池。 [0004]根据本发明的第一个方面， 提供一种正极活性材料， 该正极活性材料包括层状材 料， 所述层状材料包括单晶颗粒， 单晶颗粒包括若干亚晶粒， 以D50代表单晶颗粒的粒径， 以 D003代表单晶颗粒的(003)晶面上的亚晶粒的尺寸， 正极活性材料满足D50/D003=2~170。 单晶 正极活性材料在充放电使用的过程中， 其晶体结构有 可能会沿亚晶晶界的某一晶面 发生滑 移， 晶面滑移没有产生新的边界， 正极活性材料 晶体也不会因为晶面滑移而产生新的晶格 结构或化学成分， 尽管如此， 但在晶体表面附近的反复滑移 最终将演 变成微裂纹， 随着微裂 纹的扩展， 晶体表面位错累积， 随着上述情况的加剧， 晶体表面产生断裂区， 最终导致单 晶 正极活性材料粉化。 在充放电过程中， (003)晶面方向的膨胀或收缩程度最大。 在本发明提 供的正极活性材料中， D50/D003=2~170， 亚晶粒的生长不会过度 集中在(003)晶面上， 从而避 免了正极活性材料的(003)晶面出现亚晶粒过度膨胀的情况发生， 由此保证正极活性材料 的晶体内应力 在不同的晶面方向上分布均匀， 晶体具有良好的对称性， 由此， 降低了正极活 性材料在使用的过程中产生位错、 发生滑移的几率， 使得本发明提供 的正极活性材料具有 良好的结构稳定性， 不易产生裂纹和破碎。 如果正极活性材料的(003)晶面亚晶尺寸D003相 对较大， D50/D003较小， 应用该正极活性 材料的电池在充放电过程中， 多个 亚晶之间更容易发 生滑移， 单颗粒由亚晶组成， 亚晶容易发生滑移， 进一步造成单颗粒容易发生破裂； 如果正 极活性材料的亚晶尺 寸D003较小 ， 表明其(003)晶面亚晶数量多， 导致正极活性材料供锂离 子传输的路径增 加， 应用该正极活性材 料的电池阻抗增 加。 [0005]根据本发明的第二个方面， 提供一种电池， 该电池包括正极片， 正极片包括集流体 和设置在集流体的表面的正极活性涂层， 正极活性涂层包括上述正极活性材料。 在本发明 提供的电池中， 正极片具有结构稳定的正极活性涂层， 其内部应力均匀分布， 不易出现掉 粉、 出现微裂纹， 进而使得该正极片在工作过程中能够展现出优异、 稳定的电学特性。 基于 正极片所具备 的上述优良特性， 本发明提供 的电池在使用过程中， 其正极片与电解质间始 终保持良好的界面动力学性能， 界面阻抗较低， 使得 上述电池具有良好的循环特性。说　明　书 1/11 页 3 CN 115513451 A 3