【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及正极材料，尤其涉及正极材料及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、作为一种新型高效、绿色清洁的电能载体，锂离子电池已广泛应用于电子便携式设备、电动工具及智能电网等领域，然而其在电动汽车(ev)行业的应用和发展远低于预期。成本、安全及里程焦虑等问题限制了电动汽车(ev)向世界汽车市场的渗透，这主要取决于锂离子动力电池的价格及性能。因此，亟待开发低成本、高安全及高能量密度的锂离子电池。正极材料作为锂离子电池的核心组成部分，是影响其成本、安全及能量密度的关键因素。
2、高镍正极材料因具备低成本和高比容量的特点，成为下一代高能量密度锂离子电池正极材料的开发重点。然而，随着正极材料中镍含量的提升，其容量保持率、热稳定性及结构稳定性显著降低，致使锂离子电池的容量衰减及安全问题加剧，这主要是高镍正极材料中界面副反应及循环过程中颗粒微裂纹扩展导致的。
3、目前，科研院所大多通过传统的离子掺杂、包覆及浓度梯度结构设计来改善高镍正极材料的循环稳定性。然而，目前大多数传统掺杂或包覆技术存在低的电子/离子扩散动力学、包覆不均匀或兼容性等问题，影响高镍正极材料的充放电容量的发挥及其倍率性能；同时常规的改性方法难达到预期的保护高镍正极材料的效果，在电芯长循环过程中，正极材料仍面临结构不可逆相变及颗粒微裂纹扩散的问题，致使电池的循环寿命较差。因此，构建高能量密度、结构稳定的高镍正极材料，对于开发长续航、高安全的新能源汽车具有重要意义。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提
2、第一方面，本申请提供一种正极材料，所述正极材料包括：
3、基体材料，其化学通式为lianixcoymzo2，其中，0.95≤a≤1.1，0.8≤x<1，0<y≤0.2，0≤z≤0.2，x+y+z＝1，m为mn和/或al；及
4、位于所述基体材料至少部分表面的包覆层，所述包覆层包括聚合物和填充在所述聚合物内的含t元素的导电粒子；
5、其中，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.01～0.1。
6、在一些实施方式中，所述含t元素的导电粒子包括t元素的氧化物和/或t元素的锂复合氧化物，t元素包括al、co、sr、ba、ti、nb、y、zr、w、ce、b中的至少一种。
7、在一些实施方式中，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.015～0.06。
8、在一些实施方式中，当t元素为al时，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.015～0.03。
9、在一些实施方式中，当t元素为co时，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.02～0.04。
10、在一些实施方式中，当t元素为sr、ba、ti、nb、y、ce中的至少一种时，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.015～0.025。
11、在一些实施方式中，当t元素为zr和/或w时，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.02～0.05。
12、在一些实施方式中，当t元素为b时，填充在所述聚合物内的导电粒子的逾渗阈值满足：所述正极材料中的t元素的摩尔含量和ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.015～0.02。
13、在一些实施方式中，所述聚合物呈交联网状结构。
14、在一些实施方式中，所述聚合物包括聚烯烃类和聚硅氧烷类中的至少一种。
15、在一些实施方式中，所述聚合物包括聚烯烃类，所述聚烯烃类包括聚乙烯醇、聚二乙烯基苯、聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酸丁酯中的至少一种。
16、在一些实施方式中，所述聚合物包括聚硅氧烷类，所述聚硅氧烷类包括聚二甲基硅氧烷、聚苯基甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷和末端乙烯基聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
17、在一些实施方式中，所述导电粒子的平均粒径为1nm～100nm。
18、在一些实施方式中，所述正极材料的平均粒径为7μm～16μm。
19、在一些实施方式中，所述正极材料的比表面积为0.2m2/g～0.8m2/g。
20、在一些实施方式中，所述正极材料在5mpa加压下的粉体电导率大于5*10-3s/cm。
21、在一些实施方式中，利用xrd射线测定，所述正极材料的(003)面与(104)面的峰强度比值i003/i104＞1.5。
22、在一些实施方式中，利用xrd射线测定，所述正极材料的晶胞参数dp为50nm～80nm。
23、在一些实施方式中，利用xrd射线测定，所述正极材料(003)面的晶粒尺寸d(003)为60nm～90nm。
24、在一些实施方式中，利用xrd射线测定，所述正极材料(104)面的晶粒尺寸d(004)为40nm～70nm。
25、在一些实施方式中，所述正极材料的颗粒强度＞100mpa。
26、第二方面，本申请提供一种正极材料的制备方法，包括以下步骤：
27、制备基体材料，其中，所述基体材料的化学通式为lianixcoymzo2，其中，0.95≤a≤1.1，0.8≤x<1，0<y≤0.2，0≤z≤0.2，x+y+z＝1，m为mn和/或al；
28、将包含所述基体材料、活性单体及含t元素的掺杂剂的混合物进行聚合反应及热处理，得到正极材料；其中，所述混合物中含t元素的掺杂剂的添加量满足：使得所述掺杂剂中t元素的摩尔含量和所述基体材料中ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.01～0.1。
29、在一些实施方式中，所述含t元素的掺杂剂中的t元素包括al、co、sr、ba、ti、nb、y、zr、w、ce、b中的至少一种。
30、在一些实施方式中，所述混合物中含t元素的掺杂剂的添加量满足：使得所述掺杂剂中t元素的摩尔含量和所述基体材料中ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0.015～0.06。
31、在一些实施方式中，当t元素为al时，所述混合物中含t元素的掺杂剂的添加量满足：使得所述掺杂剂中t元素的摩尔含量和所述基体材料中ni、co及m元素的总摩尔含量的比值为0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：
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含T元素的导电粒子包括T元素的氧化物和/或T元素的锂复合氧化物，T元素包括Al、Co、Sr、Ba、Ti、Nb、Y、Zr、W、Ce、B中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下特征中的至少一种：
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技术特征的至少一种：
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，所述含T元素的掺杂剂中的T元素包括Al、Co、Sr、Ba、Ti、Nb、Y、Zr、W、Ce、B中的至少一种，其满足以下技术特征中的至少一种：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下技术特征中的至少一种：
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备基体材料的步骤包括：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下技
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1～4任一项所述的正极材料或权利要求5～9任一项所述的正极材料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：
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含t元素的导电粒子包括t元素的氧化物和/或t元素的锂复合氧化物，t元素包括al、co、sr、ba、ti、nb、y、zr、w、ce、b中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下特征中的至少一种：
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技术特征的至少一种：
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...
【专利技术属性】
技术研发人员：葛兵，宋雄，吴小珍，杨顺毅，黄友元，张金龙，
申请(专利权)人：贝特瑞江苏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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