【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料领域，尤其涉及一种正极材料及其制备方法、锂离子电池和涉电设备。
技术介绍
1、随着新能源领域的发展，锂离子电池的稳定性、安全性越来越受关注。正极材料的性能是影响锂离子电池的性能的主要因素之一。
2、现有的部分正极材料在循环过程中存在颗粒开裂、副反应多等问题，其循环稳定性和安全性能亟待提高。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种正极材料及其制备方法、锂离子电池和涉电设备，以解决上述问题。
2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
3、一种正极材料，所述正极材料包括由一次颗粒组成的二次颗粒，所述一次颗粒包括大块状一次颗粒；
4、所述大块状一次颗粒的长轴的长度l1≥1.5μm，与所述长轴l1垂直相交的短轴的长度l2≥1.0μm。
5、在本申请的一些实施例中，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
6、（1）所述大块状一次颗粒的数量不少于3块；
7、（2）所述大块状一次颗粒平铺于所述二次颗粒的表面；
8、（3）所述大块状一次颗粒的长轴的长度l1与所述二次颗粒的d50的比值≥0.15；
9、（4）所述大块状一次颗粒的长轴的长度l1与所述二次颗粒的d50的比值为0.15-0.50；
10、（5）所述大块状一次颗粒的短轴的长度l2与二次颗粒的d50的比值≥0.1；
11、（6）所述大块状一次颗粒的短轴的长度l2与二次颗粒的d50的比值为0.
12、（7）所述正极材料的d50为8-25μm；
13、（8）除所述大块状一次颗粒外的其它一次颗粒的长轴的平均长度l3为0.4-1.5μm。
14、在本申请的一些实施例中，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
15、（9）所述正极材料的xrd图谱中003衍射峰的半峰宽f(003)为0.10-0.30°；
16、（10）所述正极材料的xrd图谱中104衍射峰的半峰宽f(104)为0.20-0.40°；
17、（11）所述正极材料的xrd图谱中003衍射峰的面积a(003)×所述正极材料的xrd图谱中003衍射峰的半峰宽f(003)的值=18-40；
18、（12）所述正极材料的xrd图谱中003衍射峰的面积a(003)/所述正极材料的xrd图谱中104衍射峰的面积a (104)的比值=0.50-0.70；
19、可选的，所述正极材料的xrd图谱中003衍射峰的面积a(003)=120-200；可选的，所述正极材料的xrd图谱中104衍射峰的面积a(104)=180-250。
20、在本申请的一些实施例中，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
21、a.所述正极材料的切面（cp）孔隙率不高于0.5%；
22、b.所述正极材料的球形度为90%-100%；
23、c.所述正极材料的二次颗粒的强度h为90-100mpa。
24、在本申请的一些实施例中，所述正极材料的化学式为li1+anixcoymnzmbo2；其中，-0.1≤a≤0.2，0.5≤x<1.0，0≤y<0.5，0≤z<0.5，0≤b≤0.1，其中m为掺杂元素，包括 w、zr、la、sn、mg、sr、al、b中的一种或多种。
25、本申请还提供一种所述的正极材料的制备方法，包括：
26、将金属盐溶液、沉淀剂、络合剂加入底液中，采用溶液共沉淀方法在惰性气氛下反应得到正极材料前驱体；
27、将所述正极材料前驱体与锂源混合，烧结得到所述正极材料。
28、在本申请的一些实施例中，所述正极材料的制备方法，满足以下条件中的一个或多个：
29、a.所述溶液共沉淀方法为间歇式；
30、b.所述金属盐溶液中的金属盐为镍盐、钴盐和/或锰盐中至少含镍盐的组合；所述沉淀剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾的水溶液中的一种或多种，所述络合剂包括柠檬酸、柠檬酸铵、草酸、草酸铵、氨水、碳酸铵的水溶液中的一种或多种；
31、c.所述金属盐溶液的浓度为1-5mol/l，所述沉淀剂包括10-50wt%氢氧化钠水溶液，所述络合剂包括12-35wt%氨水溶液；
32、d.所述底液的ph为10.0-12.0；
33、e.所述反应的温度为40-80℃，体系ph为10.5-12.0，氨浓度为10-20g/l；
34、f.所述反应的体系ph高于所述底液的ph；
35、g.所述金属盐溶液的通入速率：沉淀剂的通入速率：络合剂的通入速率的比值=2-10:1-5:1；
36、h.所述金属盐溶液的通入速率为沉淀剂的通入速率的1-3倍；可选的，所述沉淀剂溶液的通入速率为络合剂的通入速率的3-4倍；
37、i.所述金属盐溶液的通入速率为反应容器体积的2%-8%/h，所述沉淀剂的通入速率为反应容器体积的1%-5%/h，所述络合剂的通入速率为反应容器体积的0.1%-0.3%/h；
38、j.所述反应在搅拌状态下进行，搅拌速度为200-800转/分钟。
39、在本申请的一些实施例中，所述正极材料的制备方法，满足以下条件中的一个或多个：
40、k.所述烧结为一段烧结，包括：室温升温至700-900℃烧结10-24h，降温至室温；
41、l.所述烧结为两段烧结，包括：室温升温至300-600℃烧结1-5h，再升温至650-900℃烧结8-15h，降温至室温；或者，室温升温至700-900℃烧结8-15h，降温至500-700℃烧结1-5h，降温至室温；
42、m.所述烧结为三段烧结，包括：室温升温至300-500℃烧结1-5h，再升温至500-700℃烧结1-5h，再升温至700-900℃烧结8-12h；
43、n.所述烧结的升温速率和降温速率各自独立的为1-5℃/min；
44、o.所述烧结过程中升温速率大于所述降温速率。
45、本申请还提供一种锂离子电池，其原料包括所述的正极材料。
46、本申请还提供一种涉电设备，包括所述的锂离子电池。
47、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
48、本申请提供的正极材料，一次颗粒包括大块状一次颗粒，大块状一次颗粒的l1≥1.5μm，l2≥1.0μm；大尺寸一次颗粒相互自支撑，正极颗粒机械强度显著提升，有效抑制了循环过程中正极颗粒开裂和副反应相变，提高多晶正极的机械稳定性、循环稳定性和安全性能。大一次颗粒，更有利于提升热失控温度和减少充放电释氧，材料安全性更好。
49、本申请提供的正极材料的制备方法，采用溶液共沉淀和固相烧结方法，工艺简单，成本低。
50、本申请提供的正极材料、锂离子电池和涉电设备，电性能和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括由一次颗粒组成的二次颗粒，所述一次颗粒包括大块状一次颗粒；
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为Li1+aNixCoyMnzMbO2；其中，-0.1≤a≤0.2，0.5≤x<1.0，0≤y<0.5，0≤z<0.5，0≤b≤0.1，其中M为掺杂元素，包括 W、Zr、La、Sn、Mg、Sr、Al、B中的一种或多种。
6.一种权利要求1-5任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的正极材料的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
8.根据权利要求6或7所述的正极材料的制备方法，其特征在于，满足以
9.一种锂离子电池，其特征在于，其原料包括权利要求1-5任一项所述的正极材料。
10.一种涉电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的锂离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括由一次颗粒组成的二次颗粒，所述一次颗粒包括大块状一次颗粒；
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的一个或多个：
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为li1+anixcoymnzmbo2；其中，-0.1≤a≤0.2，0.5≤x<1.0，0≤y...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭仕荣，訚硕，王一乔，唐家俊，袁国和，
申请(专利权)人：湖南中伟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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