本公開涉及用于電池組電池的陰極材料，且更具體地涉及具有鑲嵌式熱穩(wěn)定性納米粒子的富鎳陰極材料。

背景技術(shù)：

1、本部分中提供的信息旨在一般性地介紹本公開的背景。當(dāng)前署名為發(fā)明人的工作在本部分中描述的程度下，以及在申請時可能沒有以其它形式確定為現(xiàn)有技術(shù)的說明書的方面，均不被明示或暗示地承認為針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

2、本公開涉及用于電池組電池的陰極材料，且更具體地涉及具有鑲嵌式熱穩(wěn)定性納米粒子的富鎳陰極材料。

3、電動車輛(ev)例如電池組電動車輛(bev)、混合動力車輛和/或燃料電池車輛包括一個或多個電機以及包括一個或多個電池組電池、模塊和/或電池包的電池組系統(tǒng)。功率控制系統(tǒng)用于在充電和/或行駛過程中控制電池組系統(tǒng)的充電和/或放電。

4、電池組電池包括布置在外殼中的陰極電極、陽極電極、隔離件和電解質(zhì)。陰極電極包括布置在陰極集流體上的陰極活性材料層(包含陰極活性材料)。陽極電極包括布置在陽極集流體上的陽極活性材料層(包含陽極活性材料)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、陰極電極包括陰極集流體和陰極活性材料層，所述陰極活性材料層包含多個含鎳的陰極活性材料粒子和多個納米粒子，所述多個納米粒子機械鑲嵌在多個陰極活性材料粒子的外表面上以形成多個鑲嵌式陰極活性材料粒子。

2、在其它特征中，多個陰極活性材料粒子包含含鎳的巖鹽層狀氧化物。所述多個陰極活性材料粒子選自linixmnyco1-x-yo2、linxcoyal1-x-yo2、linixcoymnzal1-x-y-zo2、linixmnyal1-x-yo2、linixmn1-xo2和linio2。所述多個納米粒子占鑲嵌式陰極活性材料粒子的質(zhì)量比為1％至25％。

3、在其它特征中，多個納米粒子選自橄欖石型、尖晶石型、mnnio2型及其組合。所述多個納米粒子選自livopo4、lmfp、alpo4、copo4、liti2(po4)3、lmo、lnmo、limn0.7ni0.3o2及其組合。所述多個納米粒子包含選自limnxfe1-xpo4、limn0.7fe0.3po4、limn0.6fe0.4po4、limn0.8fe0.2po4、limn0.75fe0.25po4，及其組合中的lmfp。多個納米粒子包括摻雜的lmfp。

4、在其它特征中，多個納米粒子包括lmfp并且lmfp的粒度為10nm至1000nm。多個納米粒子包括lmfp，并且lmfp的振實密度為0.3g/cc至2.0g/cc。所述多個納米粒子包括lmfp，并且lmfp的比表面積為3m2/g至50m2/g。

5、在其它特征中，碳涂層布置在多個鑲嵌式陰極活性材料粒子的外表面上。碳涂層包含碳和n摻雜的碳中的至少一種。碳涂層占鑲嵌式陰極活性材料粒子的質(zhì)量比為0.5重量％至10重量％。

6、一種制造用于電池組的陰極電極的方法，包括提供多個含鎳的陰極活性材料粒子；以及將多個納米粒子機械鑲嵌在陰極活性材料粒子的外表面上，以形成鑲嵌式陰極活性材料粒子。

7、在其它特征中，所述方法包括產(chǎn)生包含鑲嵌式陰極活性材料粒子、導(dǎo)電添加劑和粘合劑的混合物；以及用該混合物涂覆陰極集流體。

8、在其它特征中，所述方法包括在鑲嵌式陰極活性材料粒子上形成碳涂層。

9、在其它特征中，陰極活性材料粒子選自linixmnyco1-x-yo2、linxcoyal1-x-yo2、linixcoymnzal1-x-y-zo2、linixmnyal1-x-yo2、linixmn1-xo2和linio2。所述多個納米粒子選自橄欖石型、尖晶石型、mnnio2型及其組合。所述多個納米粒子選自livopo4、lmfp、alpo4、copo4、liti2(po4)3、lmo、lnmo、limn0.7ni0.3o2及其組合。

10、在其它特征中，多個納米粒子包括摻雜的lmfp。

11、本發(fā)明提供了以下方案：

12、方案1.一種陰極電極，其包括：

13、陰極集流體；和

14、陰極活性材料層，其包括多個含鎳的陰極活性材料粒子和多個納米粒子，所述多個納米粒子機械鑲嵌在多個陰極活性材料粒子的外表面上以形成多個鑲嵌式陰極活性材料粒子。

15、方案2.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個陰極活性材料粒子包含含鎳的巖鹽層狀氧化物。

16、方案3.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個陰極活性材料粒子選自linixmnyco1-x-yo2、linxcoyal1-x-yo2、linixcoymnzal1-x-y-zo2、linixmnyal1-x-yo2、linixmn1-xo2和linio2。

17、方案4.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子占鑲嵌式陰極活性材料粒子的質(zhì)量比為1％至25％。

18、方案5.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子選自橄欖石型、尖晶石型、mnnio2型及其組合。

19、方案6.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子選自livopo4、lmfp、alpo4、copo4、liti2(po4)3、lmo、lnmo、limn0.7ni0.3o2及其組合。

20、方案7.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子包含選自limnxfe1-xpo4、limn0.7fe0.3po4、limn0.6fe0.4po4、limn0.8fe0.2po4、limn0.75fe0.25po4，及其組合中的lmfp。

21、方案8.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子包含摻雜的lmfp。

22、方案9.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子包含lmfp，并且所述lmfp的粒度為10nm至1000nm。

23、方案10.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子包含lmfp，并且所述lmfp的振實密度為0.3g/cc至2.0g/cc。

24、方案11.根據(jù)方案1所述的陰極電極，其中所述多個納米粒子包含lmfp，并且所述lmfp的比表面積為3m2/g至50m2/g。

25、方案12.根據(jù)方案1所述的陰極電極，還包括布置在所述多個鑲嵌式陰極活性材料粒子的外表面上的碳涂層。

26、方案13.根據(jù)方案12所述的陰極電極，其中所述碳涂層包含碳和n摻雜的碳中的至少一種。

27、方案14.根據(jù)方案12所述的陰極電極，其中所述碳涂層占所述鑲嵌式陰極活性材料粒子的質(zhì)量比為0.5重量％至10重量％。

28、方案15.一種制造用于電池組的陰極電極的方法，其包括：

29、提供多個含鎳的陰極活性材料粒子；和

30、將多個納米粒子機械鑲嵌在所述陰極活性材料粒子的外表面上，以形成鑲嵌式陰極活性材料粒子。

31、方案16.根據(jù)方案15所述的方法，還包括：

32、產(chǎn)生包含所述鑲嵌式陰極活性材料粒子、導(dǎo)電添加劑和粘合劑的混合物；和

33、用所述混合物涂覆陰極集流體。

34、方案17.根據(jù)方案15所述的方法，還包括在所述鑲嵌式陰極活性材料粒子上形成碳涂層。

35、方案18.根據(jù)方案15所述的方法，其中：

36、所述陰極活性材料粒子選自linixmnyco1-x-yo2、linxcoyal1-x-yo2、linixcoymnzal1-x-y-zo2、linixmnyal1-x-yo2、linixmn1-xo2和linio2；和

37、所述多個納米粒子選自橄欖石型、尖晶石型、mnnio2型及其組合。

38、方案19.根據(jù)方案15所述的方法，其中所述多個納米粒子選自livopo4、lmfp、alpo4、copo4、liti2(po4)3、lmo、lnmo、limn0.7ni0.3o2及其組合。

39、方案20.根據(jù)方案19所述的方法，其中所述多個納米粒子包含摻雜的lmfp。

40、從具體實施方式、權(quán)利要求書和附圖中，本公開的進一步可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。具體實施方式和具體實例僅意欲說明并不意在限制本公開的范圍。