材料与对比例I制备的未包覆的富锂正极材料不同倍率放电循环性能的比较图。电化学测试表明，在0.2C倍率下进行充放电测试，首次放电容量为241mAh g1，。.5C倍率放电容量可达241mAh g1，说明该材料具有良好的倍率性能，尖晶石壳层结构能够显著提高其倍率性能。
[0096]实施例3
一种本发明的富锂正极材料，其通式表示为:
XLi2MnO3.yLiNixlMnylCo(1 xl yl)02.zLiNix2Mny2Coz2AIx302,其中 x=27/100，y=63/100,z=l/10，xl=l/3，yl=l/3，x2=4/5，y2=0，z2=3/20，x3=0.05。
[0097]该富锂正极材料包括富锂固溶体(核A)和具有锂离子传导能力的材料(壳B)，具有锂离子传导能力的材料包覆于富锂固溶体表面形成核壳结构；具有锂离子传导能力的材料为层状三元材料。
[0098]本实施例的富锂正极材料中，富锂固溶体是由一次颗粒堆积而成的二次颗粒，一次颗粒的粒径约为0.1 μπι?0.3 μπι，在共沉淀过程中堆积组成二次颗粒粒径在4μπι?6μπι范围内。其化学式为Li7/6Mn1/2Ni1/6Co1/602。层状三元材料(即壳层材料)为LiNiasCoai5Ala05O2 (NCA)，厚度在 0.002 μπι ?0.0lnm0
[0099](I)配制原料溶液:
1.1、按Ni: Co: Mn的摩尔比为1/6: 1/6: 1/2，取硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰配成混合溶液Α，该混合溶液A中金属阳离子的浓度为lmol/L。
[0100]在实施例3的步骤1.1中，混合溶液A中金属阳离子的浓度为0.5mol/L?2mol/L均可实施；Ni: Co: Mn的摩尔比为1/6?1/3: O?1/6: 1/2?I均可实施。
[0101]1.2、按 Ni: Co: Al 的摩尔比为 80: 15: 5，取 NiSO4.6H20、CoSO4.6H20、MnSO4.Η20、Α1 (NO3)3.9Η20配成混合溶液B，该混合溶液B中金属阳离子的浓度为0.025mol/L0
[0102]在实施例3的步骤1.2中，混合溶液B中金属阳离子的浓度为0.0lmol/L?
0.05mol/L均可实施，Ni: Co: Al的摩尔比为80?87.5: 10?15: 2?5均可实施。
[0103](2)制备梯度结构前驱体材料:
2.1、先在三口烧瓶中加入占反应容器体积20%的0.5mol/L氨水作为底液，然后将步骤
1.1中配制的混合溶液A与lmol/L的NaOH溶液(沉淀剂)、0.5mol/L的氨水溶液(络合剂)通过蠕动栗加入反应体系(三口烧瓶)中，在60°C的水浴下进行共沉淀反应得到混合溶液，共沉淀反应过程中控制转速为500rpm，各原料的加液速度为5mol/L，反应过程中通过调控沉淀剂的流速来调节反应体系的pH值为11。
[0104]在实施例3的步骤2.1中，在三口烧瓶中加入占反应容器体积10%?20%的0.5?2mol/L氨水作为底液均可实施，各原料的加液速度为2?5mol/L均可实施；反应体系的pH值为10?11.5均可实施。
[0105]2.2、将步骤2.1中共沉淀反应得到的混合溶液在60°C的水浴中以500rpm转速恒速搅拌，进行陈化处理12h (陈化处理12?24h，均可实施)。然后过滤、洗涤后置于80°C的真空烘箱中干燥12h (在80?110°C下真空干燥12?24h，均可实施)，即得到核心材料前驱体。
[0106]2.3、将步骤1.2制备的混合溶液B持续加入到核心材料前驱体中，在60°C的水浴体系下进行包覆共沉淀反应，反应体系中通过调控沉淀剂的流速来调节体系PH值为10。共沉淀反应完成后得到的悬浊溶液保持恒定搅拌，进行陈化处理12h，降温后过滤、充分洗涤，在80°C的真空干燥24h，制备得到梯度结构前驱体材料。
[0107](3)制备NCA包覆的富锂正极材料:
3.1、将步骤2.3制备的梯度结构前驱体材料在200°C下进行热处理24h，然后按摩尔比为1: 1.22与锂源混合。
[0108]在实施例3的步骤3.1中，步骤2.3制备的梯度结构前驱体材料经过热处理后，按摩尔比为1: 1.1?1.3与L1H的锂源混合均可实施。
[0109]3.2、将步骤3.1中混合后的样品以0.5°C /min的升温速率，升温至500°C进行预烧结处理1h。
[0110]在实施例3的步骤3.2中，升温速率为0.5?5°C /min均可实施，预烧结温度为450?600°C，预烧结时间为10?20h，均可实施。
[0111]3.3、将步骤3.2中完成预烧结处理后的样品在氧气气氛下以10C /min的升温速率升温至780°C进行高温烧结处理15h，制备得到NCA包覆的富锂正极材料。
[0112]在实施例3的步骤3.3中，高温烧结处理的升温速率为I?5°C /min,高温烧结处理的温度为750?950°C ;高温烧结的时间为10?24h均可实施。
[0113]对实施例3的高容量富锂正极材料进行表征:
图8为本发明实施例3制备的NCA包覆的富锂正极材料的XRD谱图。X射线衍射(XRD)分析表明产物的主要晶型为a -NaFeOJl状构型，空间群为R_3m，XRD图谱中在20?25 °有超晶格峰，充分说明层状晶相与富锂相在包覆处理后仍然保持不变。
[0114]图9为本发明实施例3制备的NCA包覆的富锂正极材料与对比例I制备的未包覆的富锂正极材料0.1C循环容量和放电中值电压的比较图。电化学测试表明，在0.1C倍率下进行充放电测试，首次放电容量为238.7mAhg-l，50次循环后仍然保持186.9mAh g 1的容量，放电容量虽然出现一定程度的衰减，但其放电中值电压的稳定性却大幅提高。
[0115]实施例4
一种本发明的富锂正极材料，其通式表示为:
XLi2MnO3.yLiNixlMnylCo(1 xl yl)02.zLiNix2Mny2Coz2AIx302,其中 x=27/100，y=63/100,z=l/10，xl=l/3，yl=l/3，x2=4/5，y2=0，z2=3/20，x3=0.05。
[0116]该富锂正极材料包括富锂固溶体(核A)和具有锂离子传导能力的材料(壳B)，具有锂离子传导能力的材料包覆于富锂固溶体表面形成核壳结构；具有锂离子传导能力的材料为层状三元材料。
[0117]本实施例的富锂正极材料中，富锂固溶体是由一次颗粒堆积而成的二次颗粒，一次颗粒的粒径约为0.1 μπι?0.3 μπι，在共沉淀过程中堆积组成二次颗粒粒径在4μπι?6μπι范围内。其化学式为Li7/6Mn1/2Ni1/6Co1/602。层状三元材料(即壳层材料)为LiNiasCoai5Ala05O2 (NCA)，厚度在 0.002 μπι ?0.0lnm0
[0118]一种上述本实施例中的富锂正极材料的制备方法，包括以下步骤:
(I)配制原料溶液:
1.1、按Ni: Co: Mn的摩尔比为1/6: 1/6: 1/2，取硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰配成混合溶液A，该混合溶液A中金属阳离子的浓度为lmol/L。
[0119]1.2、按 Ni: Co: Al 的摩尔比为 80: 15: 5，取 NiSO4.6H20、CoSO4.6H20、MnSO4.Η20、Α1 (NO3)3.9Η20配成混合溶液B，该混合溶液B中金属阳离子的浓度为0.025mol/L0
[0120](2)制备核心材料:
2.1、先在三口烧瓶中加入占反应容器体积20%的0.5mol/L氨水作为底液，然后将步骤1.1中配制的混合溶液A与lmol/L的NaOH溶液(沉淀剂)、0.5mol/L的氨水溶液(络合剂)通过蠕动栗加入反应体系(三口烧瓶)中，在60°C的水浴下进行共沉淀反应得到混合溶液，共沉淀反应过程中控制转速为500rpm，各原料的加液速度为5mol/L，反应过程中通过调控沉淀剂的流速来调节反应体系的pH值为11。
[0121]2.2、将步骤2.1中共沉淀反应得到的混合溶液在60°C的水浴中以500rpm转速恒速搅拌，陈化处理12h。然后过滤、洗涤后置于在80°C下真空干燥12h即得到粒径为4 μ m?
6μπι的核心材料前驱体(此时形成核心材料的一次颗粒)。
[0122]2.3、将步骤2.2中烘干后得到的核心材料前驱体在200°C热处理10h，然后与氢氧化锂按照摩尔比为1: 1.225的比例采用湿法研磨的方式共混，待干燥后在空气中气氛下置于马弗炉中以5°C /min的升温速度升温至500°C预烧结处理10h，随后进行置于马弗炉中以5°C /min的升温速度升温至900°C高温烧结10h，得到粒径为4?6 μ m的核心材料(此时形成核心材料的二次颗粒)。
[0123](3)将壳层材料包覆在核心材料上:
3.1、将步骤2.3中得到的核心材料置于反应装置中，保持持续搅拌，然后通过蠕动栗将步骤1.2制备的混合溶液B与0.5mol/L的氨水(络合剂)和0.