【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，具体而言，涉及缓释氧正极材料及其制备方法、正极和电池。
技术介绍
1、新能源汽车市场快速发展，锂电池得到大量的应用。人们对锂离子电池的续航能力、安全性能提出了更高的要求，为了能满足高续航要求，就需要提高电池的能量密度，高镍三元正极材料因成本低廉、能量密度高、电压平台高等优势备受青睐，高能量密度锂离子电池(libs)也成为了推动下一代可持续能源技术的关键。目前提高能量密度主要的技术路线是使用高镍、高电压的正极材料，而正极材料高克容量提升的同时带来的问题就是热稳定性下降。高温高压下正极材料分解，大量的氧气释放导致正极性能严重下降，并且迅速释放大量的热量和能量，危及电池的安全，触发热失控，即电池着火。因此，抑制正极材料释氧在锂离子电池安全性方面起到重要作用。
2、目前已知的解决正极材料释氧的方案的作用有限。鉴于此，特提出本申请。
3、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供缓释氧正极材料及其制备方法、正极和电池。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种缓释氧正极材料，包括正极材料内核和依次包覆在正极材料内核外的第一包覆层和第二包覆层；
4、第一包覆层为过渡金属氧化物形成的包覆层，第一包覆层中金属元素的质量与缓释氧正极材料的质量比为200～2000ppm；
5、第二包覆层为纳米颗粒形成的包覆层，纳米颗粒的bet＞50m2/g，第二包覆层的质量
6、在可选的实施方式中，正极材料内核的化学式为lianibcocmndmeo2，其中，0.90≤a≤1.20，0.75≤b≤1.0，0≤c≤0.2，0≤d≤0.2，0≤e≤0.03，b+c+d+e＝1，m为掺杂金属元素。
7、在可选的实施方式中，掺杂金属选自ti、zr、al、w、mo和sr中至少一种。
8、在可选的实施方式中，纳米颗粒的选自氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化钒、活性炭、碳分子筛和沸石中至少一种；
9、可选地，过渡金属氧化物选自氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化镧和氧化钇中至少一种。
10、在可选的实施方式中，纳米颗粒的d50＜100nm。
11、第二方面，本专利技术提供一种如前述实施方式任一项的正极材料的制备方法，包括：在正极材料内核表面形成依次包覆的第一包覆层和第二包覆层。
12、在可选的实施方式中，在正极材料内核表面形成依次包覆的第一包覆层和第二包覆层的方式包括：
13、将正极材料内核置于含有过渡金属的溶液中混合均匀得到混合浆料；
14、将混合浆料进行固液分离，去除固液分离得到的固料中的溶剂后得到固体物料；
15、将固体物料于500～700℃下烧结，从而得到在正极材料内核表面包覆第一包覆层的中间产品；
16、将中间产品与纳米颗粒混合均匀后，置于200～400℃、惰性气氛下烧结，从而得到在正极材料内核表面依次包覆第一包覆层和第二包覆层的缓释氧正极材料。
17、在可选的实施方式中，含有过渡金属的溶液中过渡金属离子的浓度为1g/l～5g/l；
18、可选地，所述混合浆料中料液比为1:0.75～2，优选为1:1；
19、可选地，固液分离的方式为抽滤；
20、可选地，去除固液分离得到的固料中的溶剂的方式为：将固液分离得到的固料烘干；
21、可选地，固体物料的烧结时间为5～15h；
22、可选地，中间产品与纳米颗粒混合均匀后，烧结时间为5～10h；
23、可选地，惰性气氛为氩气气氛。
24、第三方面，本专利技术提供一种正极，由如前述实施方式任一项的缓释氧正极材料，或者如前述实施方式任一项的制备方法制得的缓释氧正极材料制得。
25、第四方面，本专利技术提供一种电池，包括如前述实施方式的正极。
26、本专利技术具有以下有益效果：
27、本专利技术实施例提供的缓释氧正极材料，在正极材料内核表面包覆过渡金属氧化物形成的第一包覆层，该包覆层可以阻止电解液和基体表面的副反应而产生氧气；第二包覆层由高比表的纳米颗粒形成，其能够对正极材料中释放出的氧气进行吸附固定，通过第一包覆层和第二包覆层协同作用使材料能够很好减缓释氧，提高正极材料的热稳定性。
28、在优选的实施方案中，缓释氧正极材料的内核中掺杂有高价金属元素，当材料在高脱锂状态下这些掺杂元素能更好的稳定基体结构，高价金属氧键具有更高的结合能，对基体晶格中的氧离子具有强的固定作用，热失控时可以减少金属氧键断裂释放氧气。当正极材料内核中具有掺杂金属元素时，其与第一包覆层、第二包覆层三者协同作用，能更好减缓正极材料中氧的释放。
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1.一种缓释氧正极材料，其特征在于，包括正极材料内核和依次包覆在所述正极材料内核外的第一包覆层和第二包覆层；
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料内核的化学式为LiaNibCocMndMeO2，其中，0.90≤a≤1.20，0.75≤b≤1.0，0≤c≤0.2，0≤d≤0.2，0≤e≤0.03，b+c+d+e＝1，M为掺杂金属元素；
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，所述掺杂金属选自Ti、Zr、Al、W、Mo和Sr中至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述纳米颗粒的选自氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化钒、活性炭、碳分子筛和沸石中至少一种；
5.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述纳米颗粒的D50＜100nm。
6.一种如权利要求1～5任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括：在所述正极材料内核表面形成依次包覆的所述第一包覆层和所述第二包覆层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述正极材料内核表面形
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述含有过渡金属的溶液中过渡金属离子的浓度为1g/L～5g/L；
9.一种正极，其特征在于，由如权利要求1～5任一项所述的缓释氧正极材料，或者如权利要求6～8任一项所述的制备方法制得的缓释氧正极材料制得。
10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的正极。
...【技术特征摘要】
1.一种缓释氧正极材料，其特征在于，包括正极材料内核和依次包覆在所述正极材料内核外的第一包覆层和第二包覆层；
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料内核的化学式为lianibcocmndmeo2，其中，0.90≤a≤1.20，0.75≤b≤1.0，0≤c≤0.2，0≤d≤0.2，0≤e≤0.03，b+c+d+e＝1，m为掺杂金属元素；
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，所述掺杂金属选自ti、zr、al、w、mo和sr中至少一种。
4.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述纳米颗粒的选自氧化锆、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化钒、活性炭、碳分子筛和沸石中至少一种；
5.根据权利要求1～3任一项所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣宇，张鹏，林建雄，魏国祯，曾雷英，
申请(专利权)人：厦门厦钨新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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