包覆型正极材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池与流程

1.本技术涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种包覆型正极材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池。


背景技术：

2.随着锂离子电池技术的发展，人们对锂离子电池提出了更高的使用需求。锂离子电池正极材料在循环过程中往往伴随着体积的变化，对于锂离子电池朝高能量密度、高安全性方向发展提出了极大地挑战。
3.由于三元正极材料能量密度高，因此三元正极材料越来越占据动力汽车、电动工具、储能器件等领域的主流市场；相关技术中，当将三元正极材料用于锂离子电池时，在提高能量密度的同时往往会导致锂离子电池的容量保持率降低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种能够提高锂离子电池的容量保持率的包覆型正极材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池。
5.本技术的实施例第一方面提供了一种包覆型正极材料，包括：
6.多元正极材料基体；以及
7.包覆层，包覆在所述多元正极材料基体的至少部分表面上，所述包覆层包括化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料，其中，1.0≤r≤1.5，0.2≤s≤0.8，0.01≤t≤0.5，1.6≤u≤2.0，0≤v≤0.4。
8.在一些实施例中，所述多元正极材料基体包括化学式为lini
x
co
ym1-x-y
o2的材料，其中m包括mn、al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种，0.20＜x≤0.98，0≤y＜0.45，x+y≤1。
9.在一些实施例中，所述多元正极材料基体和所述包覆层的质量比为(0.0001～0.03):1。
10.在一些实施例中，所述包覆层的厚度为2～50nm，所述包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为1.3～15umμm。
11.本技术的实施例第二方面提供了一种包覆型正极材料的制备方法，包括如下步骤：
12.将多元正极材料基体与用于形成包覆层的原料混合后进行焙烧，在所述多元正极材料基体的至少部分表面上形成包覆层，制得包覆型正极材料；
13.可选地，用于形成包覆层的所述原料包括第一锂源、钒化合物、铌化合物和可选的第一物料，所述可选的第一物料为氟化物。
14.在一些实施例中，制备包覆型正极材料时包括下述条件中的至少一项：
15.(1)所述多元正极材料基体、所述第一锂源中含有的锂元素、所述钒化合物中含有的钒元素、所述铌化合物中含有的铌元素及所述氟化物中含有的氟元素的摩尔比为1:
(0.001～0.05):(0.001～0.03):(0.001～0.02):(0.0001～0.02)；
16.(2)所述第一锂源包括氢氧化锂和碳酸锂中的一种或多种；
17.(3)所述钒化合物包括一氧化钒、三氧化二钒、二氧化钒和五氧化二钒中的一种或多种；
18.(4)所述铌化合物包括一氧化铌、二氧化铌、三氧化二铌和五氧化二铌中的一种或多种；
19.(5)所述氟化物包括氟化锂、氟化铵、氟化钠和氟化氢钠中的一种或多种；
20.(6)焙烧温度为500～850℃；
21.(7)焙烧时间为6～15h。
22.在一些实施方式中，还包括制备多元正极材料基体的步骤：
23.将多元正极材料前驱体、第二锂源和可选的第二物料混合，制得中间体；所述可选的第二物料为金属化合物，所述多元正极材料前驱体包括化学式为nimco
nm1-m-n
(oh)2的材料，其中，m包括mn、al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种，0.20＜m≤0.98，0≤n＜0.45，m+n≤1；
24.将所述中间体进行焙烧处理，制得多元正极材料基体。
25.在一些实施方式中，制备多元正极材料基体时包括如下条件中的至少一项：
26.(1)所述多元正极材料前驱体、所述金属化合物中含有的金属元素及所述第二锂源中含有的锂元素的摩尔比为1:(0～0.02):(0.95～1.08)；
27.(2)所述金属化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的一种或多种；所述金属化合物中含有的金属包括al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种；
28.(3)所述第二锂源包括氢氧化锂和碳酸锂中的一种或多种；
29.(4)对所述中间体进行焙烧处理时的焙烧温度为600～1100℃；
30.(5)对所述中间体进行焙烧处理时的焙烧时间为6～20h。
31.本技术的实施例第三方面提供了一种正极极片，包括：
32.正极集流体；
33.正极活性物质层，位于所述正极集流体的至少一个表面上，所述正极活性物质层包括如第一方面所述的包覆型正极材料或如第二方面所述的方法制备的包覆型正极材料。
34.本技术的实施例第四方面提供了一种锂离子电池，包括如第一方面所述的包覆型正极材料、如第二方面所述的方法制备的包覆型正极材料或如第三方面所述的正极极片。
35.本技术的实施例第五方面提供了一种用电装置，包括如第四方面所述的锂离子电池。
36.上述提供的包覆型正极材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池，其中的包覆型正极材料设置为在多元正极材料基体的至少部分表面上包覆有包含化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料的包覆层，该包覆层具有低应变性，可有效抑制多元正极材料基体在循环过程中的体积膨胀，维持其结构稳定性，如此包覆型正极材料应用于锂离子电池，可提升锂离子电池的容量保持率。
附图说明
37.图1为实施例1中制备的包覆型正极材料的sem图；
38.图2为实施例5中制备的包覆型正极材料的sem图；
39.图3为实施例1中制备的包覆型正极材料的xrd图；
40.图4为实施例1、实施例5、对比例1及对比例2的容量保持率随循环周数的变化示意图。
具体实施方式
41.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
42.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
43.本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
44.本文中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
45.在本文中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，6～15h表示左端点“6”和右端点“15”的单位都是h(小时)。
46.本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
47.本文中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
48.本文中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在申请的描述中，“多种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
49.如果没有特别的说明，本技术的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
50.如果没有特别的说明，本技术的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
51.本技术的实施例提供了一种包覆型正极材料，包括：多元正极材料基体和包覆在其至少部分表面上的包覆层，包覆层包括化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料，其中，1.0≤r≤1.5，0.2≤s≤0.8，0.01≤t≤0.5，1.6≤u≤2.0，0≤v≤0.4。
52.需要说明的是，包覆层可以包覆在多元正极材料基体的部分表面上，也可以包覆在多元正极材料基体的全部表面上；优选地，包覆层包覆在多元正极材料基体的全部表面上。包覆层包括化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料，该包覆层为lvnof包覆层。
53.多元正极材料可以为三元正极材料、四元正极材料或五元正极材料等，具体不做限定。
54.包覆层包括化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料，其中，r可以为1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5等，具体不做限定；s可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8等，具体不做限定；t可以为0.01、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5等，具体不做限定；u可以为1.6、1.7、1.8、1.9或2.0等，具体不做限定；v可以为0、0.1、0.2、0.3或0.4等，具体不做限定。
55.可理解地，通过将包覆型正极材料设置为在多元正极材料基体的至少部分表面上包覆有包含化学式为li
rvs
nb
toufv
的材料的包覆层，该包覆层具有低应变性，可有效抑制多元正极材料基体在循环过程中的体积膨胀，维持其结构稳定性，如此包覆型正极材料应用于锂离子电池，可提升锂离子电池的容量保持率。
56.该包覆层为尖晶石结构，在保证锂离子自由穿梭的前提下，包覆层的体积变化相对层状结构较小，进而抑制多元正极材料基体的开裂、分解，维持三元材料的结构稳定性。
57.此外，该包覆层携带活性li
+
材料，在电化学过程中可脱出/嵌入li
+
提供部分容量，从而可提升锂离子电池的放电比容量与库伦效率；并且该包覆层通过v
3+
/v
5+
氧化还原对多元正极材料基体进行电荷补偿，抑制多元正极材料基体中氧的氧化还原，减少晶格氧损失，从而可提升锂离子电池的循环稳定性和安全性能。
58.在一些实施方式中，多元正极材料基体包括化学式为lini
x
co
ym1-x-y
o2的材料，其中m选自mn、al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种，0.20＜x≤0.98，0≤y＜0.45，x+y≤1。
59.在一些实施方式中，多元正极材料基体和包覆层的质量比为(0.0001～0.03):1；例如，可以为(0.0005～0.03):1、(0.001～0.03):1、(0.005～0.03):1、(0.01～0.03):1、(0.015～0.03):1、(0.02～0.03):1、(0.025～0.03):1、(0.0001～0.01):1或(0.0003～0.02):1等，具体不做限定。当多元正极材料基体和包覆层的质量比在上述范围时，包覆层可充分发挥维持多元正极材料结构稳定性及提升容量的作用。
60.在一些实施方式中，包覆层的厚度为2～50nm，包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为1.3～15μm。
61.本技术的实施例还提供了一种包覆型正极材料的制备方法，包括如下步骤：将多元正极材料基体与用于形成包覆层的原料混合后进行焙烧，在多元正极材料基体的至少部
分表面上形成包覆层，制得包覆型正极材料。
62.在其中的一些实施方式中，用于形成包覆层的所述原料包括第一锂源、钒化合物、铌化合物和可选的第一物料，可选的第一物料为氟化物
63.在一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，多元正极材料基体、第一锂源中含有的锂元素、钒化合物中含有的钒元素、铌化合物中含有的铌元素及氟化物中含有的氟元素的摩尔比为1:(0.001～0.05):(0.001～0.03):(0.001～0.02):(0～0.02)；例如，可以为1:(0.003～0.05):(0.005～0.03):(0.005～0.02):(0.0005～0.02)、1:(0.01～0.05):(0.01～0.03):(0.01～0.02):(0.001～0.02)、1:(0.015～0.05):(0.018～0.03):(0.013～0.02):(0.005～0.02)、1:(0.02～0.05):(0.02～0.03):(0.015～0.02):(0.01～0.02)、1:(0.03～0.05):(0.023～0.03):(0.017～0.02):(0.013～0.02)、1:(0.04～0.05):(0.025～0.03):(0.018～0.02):(0.015～0.02)、1:(0.045～0.05):(0.027～0.03):(0.013～0.02):(0.017～0.02)或1:(0.001～0.35):(0.001～0.02):(0.001～0.01):(0.0001～0.01)等。进一步地，多元正极材料基体、第一锂源中含有的锂元素、钒化合物中含有的钒元素、铌化合物中含有的铌元素及氟化物中含有的氟元素的摩尔比可以为1:0.001:0.001:0.001:0、1:0.002:0.002:0.002:0.0001、1:0.003:0.005:0.005:0.0003、1:0.005:0.008:0.008:0.0005、1:0.01:0.01:0.01:0.001、1:0.02:0.015:0.012:0.005、1:0.03:0.02:0.015:0.01、1:0.04:0.025:0.018:0.015或1:0.05:0.03:0.02:0.02等，具体不做限定。当多元正极材料基体、第一锂源中含有的锂元素、钒化合物中含有的钒元素、铌化合物中含有的铌元素及氟化物中含有的氟元素的摩尔比在上述范围内时，可形成稳定均匀的包覆层。
64.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，采用的第一锂源包括氢氧化锂和碳酸锂中的一种或多种。
65.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，采用的钒化合物包括一氧化钒、三氧化二钒、二氧化钒和五氧化二钒中的一种或多种。
66.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，采用的铌化合物包括一氧化铌、二氧化铌、三氧化二铌和五氧化二铌中的一种或多种。
67.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，采用的氟化物包括氟化锂、氟化铵、氟化钠和氟化氢钠中的一种或多种。
68.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，焙烧温度为500～850℃；例如，可以为550～850℃、600～850℃、650～850℃、700～850℃、750～850℃、800～850℃或500～750℃等，具体不做限定。
69.在其中的一些实施方式中，制备包覆型正极材料时，焙烧时间为6～15h。例如，可以为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h或15h等，具体不做限定。
70.在一些实施方式中，包覆型正极材料的制备方法还包括制备多元正极材料基体的步骤：将多元正极材料前驱体、第二锂源和可选的第二物料混合，制得中间体；可选的第二物料为金属化合物，多元正极材料前驱体包括化学式为nimco
nm1-m-n
(oh)2的材料，其中，m包括mn、al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种，0.20＜m≤0.98，0≤n＜0.45，m+n≤1；
71.将中间体进行焙烧处理，制得多元正极材料基体。
72.需要说明的是，多元正极材料前驱体可市售购买，也可以根据本领域技术人员熟
知的常规方法制备得到。
73.在制备多元正极材料基体时，加入金属化合物，可使金属元素在过渡金属层间起到支撑作用同时增加多元正极材料基体的动力学性能，从而保证多元正极材料基体层状结构的稳定性并提升锂离子的传输性。
74.在其中的一些实施方式中，制备多元正极材料基体时，多元正极材料前驱体、金属化合物中含有的金属元素及第二锂源中含有的锂元素的摩尔比为1:(0～0.02):(0.95～1.08)；例如，可以为1:(0.005～0.02):(1.0～1.08)、1:(0.01～0.02):(1.03～1.08)、1:(0.015～0.02):(1.05～1.08)或1:(0～0.01):(0.95～1.05)等。可选地，多元正极材料前驱体、金属化合物中含有的金属元素及第二锂源中含有的锂元素的摩尔比为1:0:0.95、1:0.001:0.96、1:0.002:0.965、1:0.003:0.97、1:0.005:0.98、1:0.008:0.99、1:0.01:1.00、1:0.015:1.01、1:0.02:1.05或1:0.01:1.08等，具体不做限定。当多元正极材料前驱体、金属化合物中含有的金属元素及第二锂源中含有的锂元素的摩尔比在上述范围内时，可制备得到结构稳定、容量性能优异的多元正极基体材料。
75.在其中的一些实施方式中，制备多元正极材料基体时，采用的金属化合物包括金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的一种或多种；金属化合物中含有的金属包括al、mg、ti、zr、y、nb、w、ce、sb、sr和ta中的一种或多种。
76.在其中的一些实施方式中，制备多元正极材料基体时，采用的第二锂源包括氢氧化锂和碳酸锂中的一种或多种。
77.在其中的一些实施方式中，制备多元正极材料基体时，对中间体进行焙烧处理时的焙烧温度为600～1100℃；例如，可以为600℃、700℃、750℃、800℃、900℃或1100℃等，具体不做限定。
78.在其中的一些实施方式中，制备多元正极材料基体时，对中间体进行焙烧处理时的焙烧时间为6～20h；例如，可以为6h、8h、10h、12h、13h、15h、18h或20h等，具体不做限定。
79.本技术的实施例还提供了一种正极极片，包括：正极集流体和位于正极集流体的至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括上述的包覆型正极材料或上述的方法制备的包覆型正极材料。
80.本技术的实施例还提供了一种锂离子电池，包括上述的包覆型正极材料、上述的方法制备的包覆型正极材料或上述的正极极片。
81.下述结合具体实施例对技术方案进行详细说明。
82.一、包覆型正极材料的制备
83.实施例1
84.将ni
0.60
co
0.05
mn
0.35
(oh)2、li2co3及al2o3按照1:0.51:0.001的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
85.将中间体在920℃下焙烧14h制得多元正极材料基体；
86.将多元正极材料基体、li2co3、v2o5及nb2o3按照1:0.02:0.0026:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后于750℃下焙烧11h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.600
co
0.050
mn
0.348
al
0.002
o2@li
1.30v0.4
nb
0.3
o2。
87.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为2.5～4.5μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.001，包覆层的厚度为3～8nm。
88.2、实施例2
89.将ni
0.68
co
0.12
mn
0.20
(oh)2、li2co3及tio2按照1:0.52:0.001的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
90.将中间体在890℃下焙烧13.5h制得多元正极材料基体；
91.将多元正极材料基体、lioh、v2o5及nb2o5按照1:0.03:0.0035:0.0018的摩尔比进行配料，充分混合后于700℃下焙烧10h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.678
co
0.120
mn
0.200
ti
0.002
o2@li
1.3v0.5
nb
0.24
o2。
92.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为3～5μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.002，包覆层的厚度为5～10nm。
93.实施例3
94.将ni
0.82
co
0.12
mn
0.06
(oh)2、lioh及zro2按照1:1.04:0.0015的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
95.将中间体在780℃下焙烧12h制得多元正极材料基体；
96.将多元正极材料基体、lioh、v2o5及nbo2按照1:0.02:0.009:0.005的摩尔比进行配料，充分混合后于650℃下焙烧8h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.817
co
0.120
mn
0.060
zr
0.003
o2@li
1.28v0.54
nb
0.22
o2。
97.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为8～11μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.005，包覆层的厚度为10-～20nm。
98.实施例4
99.将ni
0.89
co
0.10
al
0.01
(oh)2、lioh及sro按照1:1.045:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
100.将中间体在720℃下焙烧11h制得多元正极材料基体；
101.将多元正极材料基体、lioh、vo2及nbo2按照1:0.018:0.021:0.0055的摩尔比进行配料，充分混合后于620℃下焙烧8.5h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.888
co
0.100
al
0.010
sr
0.002
o2@li
1.48v0.59
nb
0.15
o2。
102.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为8～11μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.01，包覆层的厚度为10～30nm。
103.实施例5
104.将ni
0.93
co
0.05
mn
0.01
al
0.01
(oh)2、lioh及zro2按照1:1.045:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
105.将中间体在760℃下焙烧14h制得多元正极材料基体；
106.将多元正极材料基体、lioh、vo2、nbo2及lif按照1:0.016:0.025:0.0065:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后于550℃下焙烧6.5h，制得包覆型正极材料，其化学式lini
0.928
co
0.050
mn
0.010
al
0.010
zr
0.002
o2@li
1.25v0.55
nb
0.2o1.9f0.1
。
107.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为11～14μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.015，包覆层的厚度为10～50nm。
108.对比例1
109.对比例1和实施例1的区别在于：制得多元正极材料基体后，未继续制备包覆在多元正极材料基体表面的包覆层，其他均相同。具体过程如下：
110.将ni
0.60
co
0.05
mn
0.35
(oh)2、li2co3及al2o3按照1:0.51:0.001的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
111.将中间体在920℃下焙烧14h制得多元正极材料基体，多元正极材料基体的化学式为：lini
0.600
co
0.050
mn
0.348
al
0.002
o2。
112.该多元正极材料基体的体积平均粒径dv50为2.5～4.5μm。
113.对比例2
114.对比例2和实施例4的区别在于：制得多元正极材料基体后，对其进行后续处理时未加入vo2和nbo2，其他均相同。具体过程如下：
115.将ni
0.89
co
0.10
al
0.01
(oh)2、lioh及sro按照1:1.045:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
116.将中间体在720℃下焙烧11h制得多元正极材料基体；
117.将多元正极材料基体与lioh按照1:0.018的摩尔比进行配料，充分混合后于620℃下焙烧8.5h，制得化学式为lini
0.888
co
0.100
al
0.010
sr
0.002
o2的多元正极材料。
118.该多元正极材料基体的体积平均粒径dv50为8～11μm。
119.对比例3
120.对比例3和实施例4的区别在于：制得多元正极材料基体后，对其进行后续处理时未加入vo2，其他均相同。具体过程如下：
121.将ni
0.89
co
0.10
al
0.01
(oh)2、lioh及sro按照1:1.045:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
122.将中间体在720℃下焙烧11h制得多元正极材料基体；
123.将多元正极材料基体、lioh及nbo2按照1:0.018:0.0055的摩尔比进行配料，充分混合后于620℃下焙烧8.5h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.888
co
0.100
al
0.010
sr
0.002
o2@li
1.50
nb
0.50
o2。
124.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为8～11μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.002，包覆层的厚度为5～15nm。
125.对比例4
126.对比例4和实施例4的区别在于：制得多元正极材料基体后，对其进行后续处理时未加入nbo2，其他均相同。具体过程如下：
127.将ni
0.89
co
0.10
al
0.01
(oh)2、lioh及sro按照1:1.045:0.002的摩尔比进行配料，充分混合后得到中间体；
128.将中间体在720℃下焙烧11h制得多元正极材料基体；
129.将多元正极材料基体、lioh及vo2按照1:0.018:0.021的摩尔比进行配料，充分混合后于620℃下焙烧8.5h，制得包覆型正极材料，其化学式为lini
0.888
co
0.100
al
0.010
sr
0.002
o2@li
1.40v1.20
o2。。
130.该包覆型正极材料的体积平均粒径dv50为8～11μm，其中多元正极材料基体和包覆层的质量比为1:0.008，包覆层的厚度为10～25nm。
131.二、性能测试实验
132.1、采用扫描电子显微镜分别对实施例1和实施例5中制得的包覆型正极材料进行形貌表征；实施例1的结果如图1所示，实施例5的结果如图2所示。
133.由图1可知，实施例1中制得的包覆型正极材料为单晶结构，表面光滑均匀，无聚集物。由图2可知，实施例5中制得的包覆型正极材料为多晶结构，表面光滑均匀，无聚集物。
134.2、对实施例1中制得的包覆型正极材料进行xrd测试，结果如图3所示；由图3可知，实施例1中制得的包覆型正极材料具有尖锐的衍射峰，表明本技术技术方案提供的包覆型正极材料具有良好的晶体结构，结晶度高。
135.3、将实施例1～5及对比例1～4中的各正极材料与导电剂及pvdf按照96:2:2的质量比分别组装成正极极片，然后将各正极极片与负极极片、隔膜、电解液组装成扣式电池。
136.将各扣式电池分别进行首次放电比容量、首次效率以及200次循环后的容量保持率测试。扣式电池首次容量及循环测试的测试条件为lr 2032，0.3c，2.5～4.25v，vs.li
+
/li。
137.测试结果如下表1所示。
138.表1
139.正极材料首次放电比容量(ma h/g)首次效率(％)200周容量保持率(％)实施例1184.289.195.4实施例2191.889.494.2实施例3206.590.896.3实施例4221.492.594.3实施例5220.892.794.7对比例1181.288.778.6对比例2219.690.170.2对比例3219.990.285.4对比例4220.690.488.7
140.由表1中实施例1～5的结果可知，本技术提供的包覆型正极材料具有良好动力学性能，将其应用于锂离子电池时，锂离子电池的首次放电比容量高，容量保持率高，循环性能表现良好，可广泛应用于锂离子电池领域。
141.由实施例1和对比例1及实施例4和对比例2～4的结果可知，对比例1中未对多元正极材料基体进行二次焙烧，其表面未形成包覆层，导致首次放电比容量及首次效率均有所下降；对比例2～4中由于未在多元正极材料基体表面形成lvnof包覆层，导致首次放电比容量及首次效率均有所下降，且首次效率较明显；对比例1～4中200周容量保持率均显著下降，本技术技术人员分析其原因是由于：对比例1～4中由于均未在多元正极材料基体表面形成lvnof包覆层，多元正极材料基体经li
+
多次脱/嵌后，体积发生较大的收缩/膨胀，晶格氧会逐渐流失，导致多元正极材料基体结构破坏严重，循环性能显著下降。
142.由实施例4和对比例23～4的结果可知，与仅采用钒化合物或铌化合物制备包覆层相比，同时采用钒化合物和铌化合物制备成lvnof包覆层，具有协同增效的作用。
143.将实施例1、实施例5、对比例1及对比例2的容量保持率随循环周数的变化如图4所示。由图4可知，与对比例1和对比例2相比，实施例和实施例5的容量保持率随循环周数的变化显著降低；表明包覆型正极材料具有良好动力学性能，将其应用于锂离子电池时，容量保持率高，循环性能表现良好。
144.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
145.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。