【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池，具体而言，涉及一种复合正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、新能源汽车产业的快速发展，带动了用于制备新能源汽车电池的正极材料需求不断增长。新能源汽车中的动力电池占汽车成本的40％-60％，而锂离子电池正极材料作为二次锂离子电池的重要组成部分，约占电池成本的30％-50％。正极材料不仅作为电极材料参与电化学反应，还要作为锂离子源。
2、三元正极材料具有比容量高、价格低、倍率性能好等优点，一直受到研究者的关注。目前三元正极材料仍存在诸多问题，影响电化学性能。多晶三元正极材料存在阳离子混排、表面副反应、微裂纹和表面残锂等问题。单晶三元正极材料存在li+迁移率低，阻抗大，导致容量较低的问题。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的在于提供一种复合正极材料，以解决现有的三元正极材料在高工作电压下的循环性能差的技术问题；本专利技术的复合正极材料在高工作电压下具有优异的循环性能。
2、本专利技术的另一个目的在于提供一种所述的复合正极材料的制备方法，该方法简单易行，得到的正极材料在高工作电压下具有优异的循环性能。
3、本专利技术的另一个目的在于提供一种电池。
4、本专利技术的另一个目的在于提供一种用电设备。
5、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
6、一种复合正极材料，包括正极基体以及包覆于所述正极基体表面的包覆层；所述正极基体包含氧化物基
7、在一种实施方式中，所述正极基体的化学式为liqnixcoymnzqmo2，其中，1≤q≤1.1，0.5≤x≤1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，且x+y+z＝1，0<m≤0.025。
8、一种复合正极材料的制备方法，包括以下步骤：
9、将镍钴锰的氢氧化物、元素q的化合物和锂盐混合后进行第一烧结，得到正极基体，所述元素q包括ga、w、zr、b、al、sb、mo、ti、la、na和sn中的至少一种；将所述正极基体与包覆剂的混合物进行第二烧结，所述包覆剂包括uio-67-nh2。
10、在一种实施方式中，所述包覆剂的质量为所述正极基体的质量的0.1％～10％。
11、在一种实施方式中，所述uio-67-nh2中，配位金属为zr，配体包括3，3’-二氨基-1，1’-联苯-4，4’-二羧酸。
12、在一种实施方式中，所述uio-67-nh2的比表面积为600～800m2/g，孔径为1～2nm，粒径为30～50nm。
13、在一种实施方式中，所述uio-67-nh2的制备方法，具体包括：将锆盐、3，3’-二氨基-1，1’-联苯-4，4’-二羧酸、苯甲酸和有机溶剂进行混合处理，得到第一体系；将所述第一体系进行加热处理，固液分离，收集固形物。
14、在一种实施方式中，所述锆盐、3，3’-二氨基-1，1’-联苯-4，4’-二羧酸、苯甲酸和有机溶剂的用量比为(0.1～0.3)mmol:(0.1～0.3)mmol:(2～6)mmol:(4～12)ml。
15、在一种实施方式中，所述混合处理的时间为40～70min。
16、在一种实施方式中，所述加热处理的温度为100～130℃，所述加热处理的时间为20～30h。
17、在一种实施方式中，所述镍钴锰的氢氧化物的化学式为nixcoymnz(oh)2，其中，0.50≤x≤1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，x+y+z＝1。
18、在一种实施方式中，所述元素q与所述镍钴锰的氢氧化物中的总金属元素的摩尔比为x1:1，0<x1≤0.025。
19、在一种实施方式中，所述锂盐中的锂元素与所述镍钴锰的氢氧化物中的总金属元素的摩尔比为(1～1.1):1。
20、在一种实施方式中，所述第一烧结包括第一恒温区和第二恒温区；所述第一恒温区的温度为500～600℃，所述第一恒温区的时间为1～3h；所述第二恒温区的温度为850～980℃，所述第二恒温区的时间为9～13h。
21、在一种实施方式中，所述第二烧结的温度为300～550℃，保温时间为5～7h。
22、在一种实施方式中，所述第一烧结和所述第二烧结的烧结气氛各自独立地为氧气气氛或者空气气氛。
23、在一种实施方式中，所述第一烧结和所述第二烧结的升温速率各自独立地为1～4℃/min。
24、在一种实施方式中，还包括：对所述第一烧结得到的物料进行冷却和破碎。
25、在一种实施方式中，还包括：对第二烧结得到的物料进行筛分处理。
26、一种电池，包括所述的复合正极材料，或者所述的复合正极材料的制备方法制备得到的复合正极材料。
27、一种用电设备，包括所述的电池。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
29、(1)本专利技术的复合正极材料中，包覆层uio-67-nh-li可以起到物理屏障，隔绝正极材料与电解液，减少副反应的作用；可有效减少材料中的残余碱含量，避免充电时分解产气；表面的包覆层有利于li+的迁移；uio-67-nh-li可提高材料的离子电导率；本专利技术的复合正极材料在高工作电压下具有优异的循环性能。
30、(2)本专利技术的复合正极材料的制备方法，采用uio-67-nh2对正极基体进行包覆，可以起到物理屏障，隔绝正极材料与电解液，减少副反应的作用，通过uio-67-nh2中的氨基与残碱反应可以有效的减少材料中的残余碱含量，避免充电时分解产气；表面包覆的uio-67-nh-li孔径较大，有利于li+在uio-67-nh-li结构中的迁移；uio-67-nh-li具有优异的导电性能，可提高材料表面离子电导率；通过各个步骤的配合，使得到的复合正极材料具有更加优异的电化学性能，以提升电池的循环性能、倍率性能及安全性能。
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1.一种复合正极材料，其特征在于，包括正极基体以及包覆于所述正极基体表面的包覆层；
2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述正极基体的化学式为LiqNixCoyMnzQmO2，其中，1≤q≤1.1，0.5≤x≤1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，且x+y+z＝1，0<m≤0.025。
3.一种复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(4)中的至少一种：
5.根据权利要求4所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：
6.根据权利要求3所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(3)中的至少一种：
7.根据权利要求3所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(4)中的至少一种：
8.根据权利要求3所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(2)中的至少一种：
9.一种电
10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种复合正极材料，其特征在于，包括正极基体以及包覆于所述正极基体表面的包覆层；
2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述正极基体的化学式为liqnixcoymnzqmo2，其中，1≤q≤1.1，0.5≤x≤1，0<y≤0.3，0<z≤0.3，且x+y+z＝1，0<m≤0.025。
3.一种复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1)至(4)中的至少一种：
5.根据权利要求4所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，包含以下特征(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡向阳，范亚敏，张延荣，李琪，吕菲，徐宁，
申请(专利权)人：天津巴莫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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