【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，特别涉及一种富锂正极材料及其制备方法、正极极片及二次电池。
技术介绍
1、可充电锂离子电池广泛应用于便携式电子设备、混合动力电动汽车和可再生能源存储系统，在未来很长一段时间，高能量密度电池仍将是未来锂离子电池发展的主要趋势。从成本占比和性能短板考虑，正极材料被认为是锂离子电池的关键组成部分和研究提高的重点，其关乎锂离子电池整体成本的减少与性能的提高，因此开发具有优异电化学性能的正极材料具有挑战性和迫切需求。现有的正极材料表面的残碱值较高，给电池组装过程带来诸多影响，同时使电池的电化学性能下降，限制了锂离子性能的提升。
技术实现思路
1、本申请提供一种富锂正极材料及其制备方法、正极极片及二次电池。
2、第一方面，本申请提供一种富锂正极材料，所述富锂正极材料包括内核、载体材料和杂多酸，内核包括富锂材料，载体材料位于所述内核的外表层，所述杂多酸负载于所述载体材料，且至少部分所述杂多酸与所述内核接触。
3、本申请中，一方面，杂多酸具有酸性，能与富锂材料表面的残碱反应，从而有效降低富锂材料表面残碱的含量，有效防止富锂正极材料在匀浆过程中吸水而导致凝胶化，提高富锂正极材料的加工性能，降低了富锂正极材料的不可逆容量损失，提高了富锂正极材料循环性能，且还能从源头上减少了残碱在高电压下分解产生气体的现象，从而减少了电池的产气量，有效提高电池的安全性能、电化学性能和稳定性。同时，杂多酸还具有氧化还原特性，杂多酸能够与活性氧或者氧气结合，从而进一步抑制富锂材料产生
4、另一方面，杂多酸负载于载体材料，杂多酸不易脱落，可以更好地发挥作用。且载体材料还能用于控制杂多酸的浓度以防止杂多酸对富锂材料造成侵蚀。同时，载体材料能够对富锂材料起到保护作用。载体材料能够将富锂材料与电解液隔离，减少了富锂材料表面的副反应的发生，阻止了电解液中的氢氟酸对富锂材料的腐蚀，提高了富锂材料的稳定性且减少了富锂材料的损失。
5、在一实施方式中，所述杂多酸结合于所述载体材料的表面，和/或，所述载体材料开设有孔道，至少部分所述杂多酸填充于所述载体材料的孔道中。
6、在一实施方式中，所述载体材料包括金属氧化物、金属碳化物、金属磷酸盐中的一种或多种。
7、在一实施方式中，所述富锂正极材料包括包覆层，所述包覆层包覆于所述内核的外表面，所述包覆层包括载体材料和杂多酸，其中，所述杂多酸包覆于所述载体材料的外表面。
8、在一实施方式中，所述富锂正极材料包括包覆层，所述包覆层包覆于所述内核的外表面，所述包覆层包括载体材料和杂多酸，其中，所述包覆层包括第一包覆层和第二包覆层，所述第一包覆层和所述第二包覆层依次包覆于所述内核的外表面，所述第一包覆层包括杂多酸，所述第二包覆层包括载体材料。
9、在一实施方式中，所述富锂正极材料还包括杂多酸盐，所述杂多酸盐原位结合于所述内核与所述杂多酸之间。
10、在一实施方式中，所述杂多酸盐原位结合于所述载体材料与所述杂多酸之间。
11、在一实施方式中，所述富锂正极材料还包括碳材料，所述碳材料分布于所述包覆层中。
12、在一实施方式中，所述碳材料包覆于所述包覆层的外表面。
13、在一实施方式中，所述富锂材料、所述杂多酸、所述载体材料和所述碳材料的质量比为100∶(0.1-5)∶(0.1-25)∶(0.1-10)。
14、在一实施方式中，所述内核的粒径为1nm-100nm。
15、在一实施方式中，所述包覆层的厚度为1nm-200nm。
16、在一实施方式中，所述富锂材料的化学式为li1+xmyoz，其中，0<x≤1.2，1≤y<3，z>0，m包括ni、fe、mn、co、cr、v、mo、ti、nb、zr、cu、mg中的至少一种。
17、在一实施方式中，所述杂多酸的化学式为hαaβbγoδ，其中，a包括p、si、fe、co中的至少一种，b包括mo、w、v、nb、ta中的至少一种。
18、在一实施方式中，所述富锂正极材料的振实密度为1.0g/cm3-2.9g/cm3。
19、在一实施方式中，所述富锂正极材料的残碱含量小于或等于5wt％。
20、在一实施方式中，所述富锂正极材料的离子电导率大于或等于10-10s/cm。
21、在一实施方式中，所述富锂正极材料的电子电导率大于或等于10-8s/cm。
22、在一实施方式中，所述富锂正极材料在25℃、相对湿度为30％-40％的条件下的吸水速率低于10ppm/s。
23、第二方面，本申请一种富锂正极材料的制备方法，所述富锂正极材料的制备方法包括：
24、将杂多酸与载体材料混合，加热后获得负载于所述载体材料的所述杂多酸；
25、将所述负载于载体材料的杂多酸与富锂材料混合，在保护气氛中加热，获得所述富锂正极材料。
26、第三方面，本申请提供一种正极极片，所述正极极片包括如上所述的富锂正极材料，或包括如上所述的富锂正极材料的制备方法制备得到的富锂正极材料。
27、第四方面，本申请提供一种二次电池，所述二次电池包括负极极片、隔膜和如上所述的正极极片。
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1.一种富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料包括：
2.一种富锂正极材料，其特征在于，所述杂多酸结合于所述载体材料的表面，和/或，所述载体材料开设有孔道，至少部分所述杂多酸填充于所述载体材料的孔道中。
3.一种富锂正极材料，其特征在于，所述载体材料包括金属氧化物、金属碳化物、金属磷酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料包括包覆层，所述包覆层包覆于所述内核的外表面，所述包覆层包括载体材料和杂多酸，其中：
5.根据权利要求2所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料还包括杂多酸盐，所述杂多酸盐原位结合于所述内核与所述杂多酸之间；和/或
6.根据权利要求2所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料还包括碳材料，所述碳材料分布于所述包覆层中；和/或
7.根据权利要求5所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂材料、所述杂多酸、所述载体材料和所述碳材料的质量比为100∶(0.1-5)∶(0.1-25)∶(0.1-10)；和/或
8.根据权利要
9.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料的振实密度为1.0g/cm3-2.9g/cm3；和/或
10.一种富锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述富锂正极材料的制备方法包括：
11.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括如权利要求1-9任一项所述的富锂正极材料，或包括如权利要求10所述的富锂正极材料的制备方法制备得到的富锂正极材料。
12.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括负极极片、隔膜和如权利要求11所述的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料包括：
2.一种富锂正极材料，其特征在于，所述杂多酸结合于所述载体材料的表面，和/或，所述载体材料开设有孔道，至少部分所述杂多酸填充于所述载体材料的孔道中。
3.一种富锂正极材料，其特征在于，所述载体材料包括金属氧化物、金属碳化物、金属磷酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料包括包覆层，所述包覆层包覆于所述内核的外表面，所述包覆层包括载体材料和杂多酸，其中：
5.根据权利要求2所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料还包括杂多酸盐，所述杂多酸盐原位结合于所述内核与所述杂多酸之间；和/或
6.根据权利要求2所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料还包括碳材料，所述碳材料分布于所述包覆层中；和/或
7.根据权利要求5所述的富锂正极材料，其特征在于，所述富锂材料、所述杂多酸、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟金鹏，万远鑫，裴现一男，孔令涌，陈心怡，张莉，
申请(专利权)人：深圳市德方创域新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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