【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种正极活性材料、其制备方法、电化学装置和电子设备。
技术介绍
1、镍钴锰三元层状材料linixcoymn1-x-yo2凭借其较高的理论容量和高的反应平台电压，成为高能量密度的动力电池体系的首选。目前商用三元材料电池普遍具有较高的co含量(y≥0.15)，并追求越来越高的镍含量(x≥0.8)，但是，较高含量的钴和镍也带来了一些问题。首先，co价格昂贵且co矿资源稀缺，降低钴含量可以节约成本、保护资源；其次，高镍材料安全性差且充电电压低，对可逆锂的利用率不够，降低镍含量可以提高材料的安全性和使用电压。因此，需要开发中低镍低钴三元材料。
2、然而，三元材料linixcoymn1-x-yo2中co的含量下降(y≤0.13)会降低材料整体导电性，提高锂离子在晶格中的扩散势垒，从而带来严重的动力学性能恶化；并且，充电过程中，充电电压低于4.4v时，一般认为主要是镍参与反应，+2/+3镍离子会被氧化成+4价，三元材料linixcoymn1-x-yo2中ni的含量下降会导致材料可逆比容量降低。因此，在降低三元材料中ni含量和co含量的同时，兼顾材料的电化学性能，是三元材料亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种正极活性材料、其制备方法、电化学装置和电子设备，本专利技术在含镍的锂复合氧化物表面包覆特定的金属化合物，并调控材料中ni2+和ni3+的原子比为1.03至1.33，使晶格内部的结构稳定性和表层界面导电性达到
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种正极活性材料，所述正极活性材料包括含镍的锂复合氧化物和包覆在所述含镍的锂复合氧化物表面的金属化合物，所述金属化合物中的金属元素包括w、zr和ti中的任意一种或至少两种的组合，所述正极活性材料中ni2+和ni3+的原子比为1.03至1.33。
4、优选地，所述正极活性材料的xrd图的半峰宽为0.055°至0.080°。
5、优选地，以所述正极活性材料的质量为基准，所述金属化合物中的金属元素的含量为2000ppm至3000ppm。
6、优选地，所述含镍的锂复合氧化物的化学式为linixcoymn1-x-yo2。
7、优选地，所述金属化合物包括li2ao3、ao2、li2bo4和b2o3中的任意一种或至少两种的组合。
8、优选地，所述正极活性材料的d50粒径为3.0μm至4.2μm。
9、第二方面，本专利技术提供了一种根据第一方面所述的正极活性材料的制备方法，所述制备方法包括：
10、将含镍的锂复合氧化物和金属源混合后烧结，所述烧结的温度为300℃至600℃，所述烧结的时间为10h至18h。
11、优选地，以所述含镍的锂复合氧化物和金属源的总质量为基准，所述金属源中的金属元素的含量为2500ppm至3800ppm。
12、优选地，所述金属源包括钨源、锆源和钛源中的任意一种或至少两种的组合。
13、优选地，所述钨源包括h2wo4、h4w、h2w2o7、wo3、wo2、bw、b2w、w2n3、wf6、wf4和wof4中的任意一种或至少两种的组合。
14、优选地，所述锆源包括zro2、zrf4、h2f6zr和zr(so4)2中的任意一种或至少两种的组合。
15、优选地，所述钛源包括h4tio4、h2tio3、tio2、tif4、ticl4、ticl3和[ti(h2o)6]cl3中的任意一种或至少两种的组合。
16、作为本专利技术所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括：
17、将含镍的锂复合氧化物和金属源混合后烧结，所述金属源包括钨源、锆源和钛源中的任意一种或至少两种的组合，以所述含镍的锂复合氧化物和金属源的总质量为基准，所述金属源中的金属元素的含量为2500ppm至3800ppm，所述烧结的温度为300℃至600℃，所述烧结的时间为10h至18h。
18、第三方面，本专利技术提供了一种电化学装置，所述电化学装置包括正极、负极、电解液和隔离膜，所述正极中包括根据第一方面所述的正极活性材料。
19、第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，所述电子设备中包括根据第三方面所述的电化学装置。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术在含镍的锂复合氧化物表面包覆特定的金属化合物，并调控材料中ni2+和ni3+的原子比为1.03至1.33，防止二价镍占据锂离子位置引起锂镍混排、金属溶出等问题，改善含镍的锂复合氧化物的动力学性能、材料稳定性等电化学性能，使晶格内部的结构稳定性和表层界面导电性达到平衡，发挥最优电化学性能。
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1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括含镍的锂复合氧化物和包覆在所述含镍的锂复合氧化物表面的金属化合物，所述金属化合物中的金属元素包括W、Zr和Ti中的任意一种或至少两种的组合，所述正极活性材料中Ni2+和Ni3+的原子比为1.03至1.33。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的XRD图的半峰宽为0.055°至0.080°。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，以所述正极活性材料的质量为基准，所述金属化合物中的金属元素的含量为2000ppm至3000ppm。
4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料满足以下条件(a)至(c)中的任意一个：
5.一种根据权利要求1至4任一项所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，以所述含镍的锂复合氧化物和金属源的总质量为基准，所述金属源中的金属元素的含量为2500ppm至3800ppm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
9.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置包括正极、负极、电解液和隔离膜，所述正极包括根据权利要求1至4任一项所述的正极活性材料。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备中包括根据权利要求9所述的电化学装置。
...【技术特征摘要】
1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括含镍的锂复合氧化物和包覆在所述含镍的锂复合氧化物表面的金属化合物，所述金属化合物中的金属元素包括w、zr和ti中的任意一种或至少两种的组合，所述正极活性材料中ni2+和ni3+的原子比为1.03至1.33。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的xrd图的半峰宽为0.055°至0.080°。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，以所述正极活性材料的质量为基准，所述金属化合物中的金属元素的含量为2000ppm至3000ppm。
4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料满足以下条件(a)至(c)中的任意一个：
5.一种根据权利要求1至4任一项所述的正...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨元婴，莫方杰，朱呈岭，
申请(专利权)人：远景动力技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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