【技术实现步骤摘要】
本申请涉及正极材料，具体地讲，涉及正极材料及其制备方法、电池。
技术介绍
1、随着正极材料的原材料钴源的价格上涨，高镍正极材料正逐步向超高镍(镍含量＞90％)方向发展，以降低材料端对钴的需求。同时，在提倡大力发展电动车的背景下，想要获得可以与燃油车续航性能和价格相媲美的电动汽车，锂离子电池还需进一步提高能量密度和降低成本，这也进一步推动了ni含量>90％的超高镍化三元材料的发展。在相关研究中，已掌握了制备镍钴三元前驱体的方法，降低锰和铝的含量，更大限度的提升了镍含量，将正极材料容量极大的提高。但随着ni含量的提升，其结构稳定性也随之变差，在充放电过程中由于相转变导致的晶体尺寸发生较大变化，正极材料容易粉化、破裂，最终正极材料的容量不可逆损失。因此导致超高镍三元正极材料的首效及首次放电容量往往较低，循环稳定性也较差。
技术实现思路
1、本申请提出正极材料及其制备方法、电池，本申请的正极材料能够有效降低正极材料的阻抗，加快了锂离子的传输，提升首次放电容量及首次库伦效率。
2、第一方面，本申请实施例提供一种正极材料，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为lianibcocmdo2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，m为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
3、在所述正极材料的xrd谱图中，所述正极材料在(003)晶面的晶面数量为p003，在(104)晶面
4、第二方面，本申请实施例提供一种正极材料，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为lianibcocmdo2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，m为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
5、将含有所述正极材料的正极作为工作电极、锂片作为负电极和含锂离子的电解质制成的扣式电池在3.0v～4.3v下进行0.1c充放电，得到所述工作电极的电势v对充放电容量q进行微分而得的微分值dq/dv；以dq/dv为纵坐标，所述工作电极的电势v为横坐标，得到所述dq/dv与电势v之间的关系曲线图，其中，所述正极材料在4.17v±0.1v、4.0v±0.1v及3.65v±0.1v处具有放电峰，三个放电峰的强度分别为i4.17v、i4.0v、i3.65v，且0.2≤i4.17v/(i4.0v+i3.65v)≤2.5。
6、结合第二方面，在一些实施方式中，在正极材料中，当0.3≤b≤0.7时，i4.17v≤15mah/v。
7、结合第二方面，在一些实施方式中，在正极材料中，当0.7＜b≤0.8时，i4.17v≤20mah/v。
8、结合第二方面，在一些实施方式中，在正极材料中，当0.8＜b≤0.9时，i4.17v≤30mah/v。
9、结合第二方面，在一些实施方式中，在正极材料中，当0.9＜b≤1.0时，i4.17v≤50mah/v。
10、在一些实施方式中，金属元素m包括co、mn、sb、zr、sr、co、ba、y、ce、al、mg、la、ti和ca中的至少一种；
11、在一些实施方式中，所述正极材料的粒径d50为2μm～20μm。
12、在一些实施方式中，所述正极材料中金属元素m的质量含量为0.01wt％～2wt％。
13、在一些实施方式中，所述快离子导体材料包括n元素的氧化物和n元素的锂复合氧化物中的至少一种，n元素包括mn、ti、w、mo、nb、zr、co、y、ce、al、la、b及p中的至少一种。
14、在一些实施方式中，所述快离子导体材料包括n元素的氧化物和n元素的锂复合氧化物中的至少一种，所述正极材料中元素n的质量含量为0.01wt％～2wt％。
15、在一些实施方式中，所述正极材料的化学通式为x lianibcocmdo2·(1-x)lino2，0＜x＜1，n元素包括mn、ti、w、mo、nb、zr、co、y、ce、al、la、b及p中的至少一种。
16、第三方面，本申请提供一种正极材料的制备方法，包括以下步骤：
17、制备包含正极材料前驱体与锂源、掺杂剂的混合物；其中，控制所述锂源中li的摩尔量与所述正极材料前驱体中过渡金属的摩尔总量的比值nli/nme≥1；
18、将所述混合物进行一次烧结处理，得到基体材料；所述一次烧结处理包括依次进行的升温段及降温段，所述升温段包括第一恒温阶段、第二恒温阶段及第三恒温阶段，第一恒温阶段的温度为470℃～600℃，第二恒温阶段的温度为650℃～700℃，第三恒温阶段的温度为700℃～1000℃，降温段的温度为500℃～700℃；
19、将所述基体材料与包覆剂进行混合后，进行二次烧结处理，得到正极材料。
20、在一些实施方式中，所述正极材料前驱体的化学通式为nia1cob1mc1(oh)2，其中，a1+b1+c1＝1，0.3≤a1≤1，0≤b1≤0.7，0≤c1≤0.2，元素m包括co、mn、sb、zr、sr、co、ba、y、ce、al、mg、la、ti和ca中的至少一种。
21、在一些实施方式中，所述掺杂剂包括元素m的氧化物、元素m的氢氧化物、元素m的硼化物和元素m的磷酸盐中的至少一种。
22、在一些实施方式中，所述掺杂剂的粒径d50为10nm～500nm。
23、在一些实施方式中，控制所述掺杂剂的添加量满足：所述正极材料中元素m的质量含量为0.01wt％～2wt％。
24、在一些实施方式中，所述锂源包括氢氧化锂、氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、醋酸锂、磷酸锂和草酸锂中的至少一种。
25、在一些实施方式中，控制所述锂源中li的摩尔量与所述正极材料前驱体中过渡金属的摩尔总量的比值满足：1.0≤nli/nme≤1.08。
26、在一些实施方式中，所述一次烧结处理在含氧气氛中进行。
27、在一些实施方式中，第一恒温阶段的时间≥10h。
28、在一些实施方式中，第二恒温阶段的时间5h～24h。
29、在一些实施方式中，第三恒温阶段的时间为5h～24h。
30、在一些实施方式中，所述降温段的时间为5h～24h。
31、在一些实施方式中，所述包覆剂包括含n元素的化合物，所述n元素包括mn、ti、w、mo、nb、zr、co、y、ce、al、la及b中的至少一种。
32、在一些实施方式中，所述包覆剂包括含n元素的化合物，控制所述包覆剂的添加量满足：所述正极材料中n元素的质量含量为0.01wt％～2wt％。
33、在一些实施方式中，所述包覆剂的粒径范围为10nm～500nm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，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为LiaNibCocMdO2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，M为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
2.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为LiaNibCocMdO2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，M为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，其满足以下特征中的至少一者：
4.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，其满足以下特征中的至少一者：
5.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述正极材料前驱体的化学通式为Nia1Cob1Mc1(OH)2，其中，a1+b1+c1＝1，0.3≤a1≤1，0≤
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述方法满足以下特征中的至少一种：
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述方法满足以下特征中的至少一种：
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述方法满足以下特征中的至少一种：
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1～4任一项所述的正极材料或权利要求5～9任一项所述的制备方法制备的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为lianibcocmdo2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，m为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
2.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括基体材料及位于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的化学通式为lianibcocmdo2，其中，0.95≤a≤1.08，0.3≤b≤1，0≤c≤0.7，0≤d≤0.2，b+c+d＝1，m为金属元素；所述包覆层包括快离子导体材料；
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，其满足以下特征中的至少一者：
4.根据权利要求1～3任一项所述的正极材料，其特征在于，其满足以下特征中的至少一者：
5.一种正...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，徐广涛，罗亮，郑玉，吴小珍，杨顺毅，黄友元，
申请(专利权)人：深圳市贝特瑞纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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