【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其涉及正极材料及其制备方法、锂离子电池。
技术介绍
1、正极材料是锂离子电池实现高容量、长循环及安全性能的最关键材料之一，正极材料中的镍含量越高，锂金属比越大，表面残碱及杂质越多，其制浆过程中越容易出现匀浆困难，且会导致其阻抗越大，容易引发电压波动，使得正极材料的热稳定性变差，在循环过程中易出现会热失控：电池包大量放热，会出现安全事故。
2、目前的解决方案基本是通过金属氧化物、无机盐包覆及水洗等方法降低正极材料表面的残碱，这些解决方法至少存在如下问题：(1)水洗会损失材料内部的活性锂，增大材料的阻抗，且会降低材料的结构稳定性，导致材料在多次循环后会出现结构坍塌、锂镍混排等情况；(2)水洗会在一定程度上破坏材料的表面结构，使一次粒子及二次颗粒直接暴露在电解液中，并与电解液发生副反应产生对材料有害的气体，使得材料腐蚀的同时还会使电池包胀气，从而导致使材料的热稳定会下降，电池包产生热失控。
技术实现思路
1、本申请提供正极材料及其制备方法、锂离子电池，旨在提高正极材料的结构稳定性，进而使得正极材料的循环性能得以提升。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种正极材料，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物，所述正极材料包括一次颗粒以及由一次颗粒聚集而成的二次颗粒，所述二次颗粒的粒径d50为l1μm，所述一次颗粒的平均直径为l2μm，所述正极材料的吸油值为p ml/100g；
3、所述正极材料表面的锂含量为m1 wt％，m1为0.06
4、以所述正极材料的质量为100wt％计，所述正极材料内部的锂含量为m2 wt％，所述m2的测试方法为：采用元素分析法测定所述正极材料中的锂元素的总含量m wt％，m2根据公式m2＝m-m1计算得出；所述正极材料满足如下公式：
5、z＝20.22-1.292(l1/l2)0.5+0.169(m1/m2)1/3-p，0≤z≤1。
6、在一些实施方式中，所述正极材料的化学通式为：lianibcoxmytzo2，其中，0.95≤a≤1.6，0.8≤b<1，0<x+y≤0.2，b+x+y＝1，0.0001≤z≤0.003；所述m为mn和/或al，所述t为金属或非金属元素。
7、在一些实施方式中，所述t为al、mn、mg、sr、ca、zr、ti、la、w、nb、y、gd、b、p、n中的至少一种。
8、在一些实施方式中，所述正极材料包括基体材料以及位于所述基体材料表面的包覆层，所述包覆层的化学式为limtnoo，0≤m<0.5，0≤n<0.002，0≤o≤2，所述基体材料的化学式为lia-mnibcoxmytz-no2-o，0.95≤a≤1.6，0.8≤b<1，0<x+y≤0.2，b+x+y＝1，0.0001≤z≤0.003。
9、在一些实施方式中，所述基体材料为镍钴酸锂系复合氧化物，所述包覆层的化学式为limtnoo，0≤m<0.5，0≤n<0.002，0≤o≤2，所述包覆层的厚度为2nm～5nm。
10、在一些实施方式中，所述l1为10～13。
11、在一些实施方式中，所述l2为0.2～0.7。
12、在一些实施方式中，所述m1为0.06～0.14。
13、在一些实施方式中，所述m2为6.9～7.5。
14、在一些实施方式中，所述p为14～18。
15、在一些实施方式中，所述正极材料的振实密度为2.3cm3/g～2.7cm3/g。
16、在一些实施方式中，所述正极材料的比表面积为0.41cm3/g～0.74cm3/g。
17、在一些实施方式中，利用xrd射线测定得到的所述正极材料(003)晶面对应的特征峰的半峰宽值为0.140～0.190。
18、在一些实施方式中，利用xrd射线测定结果计算得到的所述正极材料的dp值为51～67.4。
19、第二方面，本申请还提出一种正极材料的制备方法，包括如下步骤：
20、将包含正极材料前驱体和锂源的第一混合物进行第一次烧结处理，得到烧结产物，其中，所述第一次烧结包括恒温阶段，所述恒温阶段的烧结温度为700℃～770℃，且所述前驱体中所有金属元素的总摩尔量与所述锂源中的锂元素的摩尔量的比值为1：(1.010～1.050)；
21、对所述烧结产物进行洗涤、干燥处理，得到基体材料；
22、将所述基体材料与包覆剂的第二混合物进行第二次烧结处理，得到正极材料，所述正极材料表面的锂含量为m1 wt％，所述m1为0.06～0.14，所述m1的测试方法为：采用酸式滴定法测定所述正极材料的洗涤液中的锂含量，得到m1。
23、在一些实施方式中，所述正极材料前驱体的化学式为nia1cob1mc1(oh)2或nia1cob1mc1o2，其中，所述m为mn和/或al，且0.8≤a1≤1，0<b1+c1≤0.2，a1+b1+c1＝1。
24、在一些实施方式中，所述锂源包括水合氢氧化锂、氢氧化锂、氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂及草酸锂中的至少一种。
25、在一些实施方式中，所述包覆剂中含有t1元素，所述t1包括al、mn、mg、sr、ca、zr、ti、la、w、nb、y、gd、b、p和n中的至少一种。
26、在一些实施方式中，所述包覆剂包括t1元素的盐和t1元素的氧化物中的至少一种。
27、在一些实施方式中，所述基体材料与所述包覆剂的摩尔比为1：(0.0001～0.003)。
28、在一些实施方式中，所述第二混合物中还包括含t2元素的掺杂剂，所述t2包括al、mn、mg、sr、ca、zr、ti、la、w、nb、y、gd、b、p和n中的至少一种。
29、在一些实施方式中，所述含t2元素的掺杂剂包括t2元素的盐和t2元素的氧化物中的至少一种。
30、在一些实施方式中，所述掺杂剂的摩尔量与所述前驱体的摩尔量的比值为(0.0001～0.003)：1。
31、在一些实施方式中，所述第一次烧结处理在含氧气气氛下进行。
32、在一些实施方式中，所述第一次烧结处理的炉压为10pa～50pa。
33、在一些实施方式中，所述第一烧结处理的恒温阶段的时间为5h～15h。
34、在一些实施方式中，所述第二次烧结处理的恒温阶段的烧结温度为250℃～650℃。
35、在一些实施方式中，所述第二次烧结处理的恒温阶段的时间为3h～7h。
36、在一些实施方式中，所述第一次烧结处理和/或所述二次烧结处理具有升温阶段，所述升温阶段的升温速率为1℃/min～3℃/min。
37、在一些实施方式中，在所述第二次烧结处理之前，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物，所述正极材料包括一次颗粒以及由一次颗粒聚集而成的二次颗粒，所述二次颗粒的粒径D50为L1μm，所述一次颗粒的平均直径为L2μm，所述正极材料的吸油值为P mL/100g；
2.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
3.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
4.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
5.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5的制备方法，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
7.如权利要求5的制备方法，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
8.如权利要求5的制备方法，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
9.如权利要求5的制备方法，其特征在于，所述正极材料包括一次颗粒以及由一次颗粒聚集而成的二次颗粒，所述二次颗粒的粒径D50为L1μm，所述一次颗粒的平均直径为L2μm，所述正极材料的吸
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-4任一所述的正极材料，或者包括如权利要求5-9任一所述的制备方法制得的正极材料。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为镍钴酸锂系复合氧化物，所述正极材料包括一次颗粒以及由一次颗粒聚集而成的二次颗粒，所述二次颗粒的粒径d50为l1μm，所述一次颗粒的平均直径为l2μm，所述正极材料的吸油值为p ml/100g；
2.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
3.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
4.如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，包括如下特征中的至少一种：
5.一种正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁稳杰，宋雄，吴小珍，杨顺毅，黄友元，张金龙，胡健，
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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