一种锂离子电池正极材料及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法和应用；更具体地，涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、正极极片、锂离子电池和用电设备。


背景技术：

2.licoo2(lco)因具有理论容量高、体积能量密度高、倍率性能好、循环稳定性好、容易被合成等优点，被广泛应用于锂离子电池正极材料上。但是实际应用中的钴酸锂正极材料充电截止电压低于4.45v，容量低于173mah/g，lco的实际应用容量远低于理论值。为了提高钴酸锂基体材料的容量，获得更高的能量密度，lco的充电截止电压不断被提高，然而在充电到更高电压(≥4.50v)时，lco正极会发生不可逆相变、表面降解问题，造成容量的快速衰减。采用掺杂元素可以稳定lco的体相结构，减少内部微裂纹的产生；而表面降解，例如金属离子溶解、表面结构改变以及正极电解质界面的不断形成消耗等问题，需要采用包覆的方法来提高lco的界面稳定性。
3.表面包覆能有效的改善正极材料的表面结构，提高正极材料界面稳定性，避免电解液的侵蚀，从而提高其循环保持率、延长电池寿命。但是，现有技术中选用的惰性包覆层电子导电性差，且对lco基体中li
+
脱嵌有一定程度的阻碍，导致容量降低。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的在于提供一种锂离子电池正极材料，为了解决常规惰性包覆层阻碍正极材料锂离子脱嵌问题，本发明通过设置富锂材料包覆层，来改善包覆层li
+
电导率，从而加速li
+
在正极材料界面处的传输和电荷转移，可以提升锂离子电池正极材料的容量。
6.本发明的第二目的在于提供一种锂离子电池正极材料的制备方法。
7.本发明的第三目的在于提供一种正极极片。
8.本发明的第四目的在于提供一种锂离子电池。
9.本发明的第五目的在于提供一种用电设备。
10.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
11.本发明提供了一种锂离子电池正极材料，包括钴酸锂基体材料，以及至少部分包覆在所述钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层；
12.其中，所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-yay
o2；其中，
[0013]-0.05≤w≤0.05，0≤y《0.5，a包括镁、钨、钛、钇、铝、镍、锰和锆元素中的至少一种；
[0014]
所述富锂材料包覆层的化学式为li
2+v
ni
1-xmx
o2；其中，-0.05≤v≤0.05，0《x《1，m包括铜、钴、钛、铝、钼、钴、锰、锆、镁和镧元素中的至少一种。
[0015]
本发明还提供了所述的锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0016]
将钴酸锂基体材料、锂源、镍源和m源经混合后烧结，得到所述锂离子电池正极材料；
[0017]
所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-yay
o2；其中，-0.05≤w≤0.05，0≤y《0.5，a包括镁、钨、钛、钇、铝、镍、锰和锆元素中的至少一种；
[0018]
所述m源包括含m的氧化物或氢氧化物，其中，m包括铜、钴、钛、铝、钼、钴、锰、锆、镁和镧中的至少一种。
[0019]
本发明又提供了一种正极极片，主要由所述的锂离子电池正极材料制成。
[0020]
本发明还提供了一种锂离子电池，包括所述的正极极片。
[0021]
本发明另外又提供了一种用电设备，包括所述的锂离子电池。
[0022]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023]
(1)本发明所提供的锂离子电池正极材料，通过利用富含li
+
的包覆介质li
2+v
ni
1-xmx
o2对钴酸锂基体材料进行包覆改性，改善包覆层的li
+
电导率，可以显著提升正极材料的放电容量。
[0024]
(2)本发明所提供的锂离子电池正极材料，通过对包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2的ni位进行特定种类的金属元素掺杂，可提高包覆层在高电压循环下的稳定性，进而提升了正极材料在高电压下的循环保持率。
[0025]
(3)本发明所提供的锂离子电池正极材料的制备方法，锂源在烧结过程中起到助熔作用，能够使li
2+v
ni
1-xmx
o2包覆材料均匀地覆盖在钴酸锂基体材料li
1+w
co
1-yay
o2的表面，形成光滑、均一的包覆层，这使得li
+
在正极材料各方向上的脱嵌所受的阻力尽量相同，进而提升了正极材料的循环性能。
附图说明
[0026]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]
图1为本发明实施例4提供的锂离子电池正极材料的sem图；
[0028]
图2为本发明实施例5提供的锂离子电池正极材料的sem图；
[0029]
图3为本发明对比例1提供的锂离子电池正极材料的sem图；
[0030]
图4为本发明对比例2提供的锂离子电池正极材料的sem图；
[0031]
图5为本发明提供的实施例3、实施例4和对比例2制得的锂离子电池正极材料的粉末电导率检测结果对比图；
[0032]
图6为本发明提供的实施例3、实施例4、对比例1和对比例2制得的锂离子电池正极材料的压实密度检测结果对比图；
[0033]
图7为本发明提供的实施例1-实施例5以及对比例1-对比例2的循环保持率的检测结果对比图。
具体实施方式
[0034]
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]
第一方面，本发明提供了一种锂离子电池正极材料，其包括钴酸锂基体材料，以及，至少部分包覆在所述钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。即，富锂材料包覆层部分包覆钴酸锂基体材料表面或者全部包覆钴酸锂基体材料表面。
[0036]
其中，所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-yay
o2。其中，
[0037]-0.05≤w≤0.05，0≤y《0.5，化学式li
1+w
co
1-yay
o2中的a包括镁元素、钨元素、钛元素、钇元素、铝元素、镍元素、锰元素和锆元素中的至少一种。可以理解的是，当y＝0时，基体材料为未掺杂的钴酸锂；当y不等于0时，基体材料为掺杂a的钴酸锂。
[0038]
上述a元素掺杂替代co位，在脱li的状态下，提高过渡金属层的结构稳定性，防止过渡金属层崩塌，抑制延缓o原子的氧化，进而提升了正极材料的循环性能；并且，a元素还能增强钴酸锂内部的电导率，增强反应活性，进而提升容量。
[0039]
所述富锂材料包覆层的化学式为li
2+v
ni
1-xmx
o2。其中，-0.05≤v≤0.05，0《x《1，化学式li
2+v
ni
1-xmx
o2的m包括铜元素、钴元素、钛元素、铝元素、钼元素、钴元素、锰元素、锆元素、镁元素和镧元素中的至少一种。
[0040]
上述化学式li
1+w
co
1-yay
o2中，w包括但不限于-0.05、-0.04、-0.03、-0.02、-0.01、0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值；y包括但不限于0、0.01、0.015、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0041]
上述化学式li
2+v
ni
1-xmx
o2中，v包括但不限于-0.05、-0.04、-0.03、-0.02、-0.01、0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值；x包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.08、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0042]
本发明通过利用富含li
+
的包覆介质li
2+v
ni
1-xmx
o2对钴酸锂基体材料进行包覆改性，通过改善包覆层的li
+
电导率，有利于正极材料内部li
+
与外界的转移，可显著提升正极材料的放电容量，解决了现有技术中采用惰性包覆层阻碍正极材料锂离子脱嵌问题。
[0043]
并且，通过对包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2的ni位进行特定种类的金属元素掺杂，可以提高包覆层在高电压循环下的稳定性，能更有效地隔离电解液对正极材料的腐蚀，从而提升正极材料在高电压下的循环保持率。
[0044]
此外，本发明所提供的锂离子电池正极材料压实密度高，进一步提高了正极材料的容量。
[0045]
一优选的实施方式中，为了进一步提高正极材料的放电容量和循环稳定性，对掺杂元素a和m的量进行了优化。所述li
1+w
co
1-yay
o2中，0《y《0.2；其中y包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07、0.09、0.1、0.12、0.15、0.18中的任意一者的点值或任意两者
之间的范围值。所述li
2+v
ni
1-xmx
o2中，0《x《0.5。其中x包括但不限于0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07、0.09、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0046]
一优选的实施方式中，所述富锂材料包覆层的质量为所述钴酸锂基体材料质量的1％～8％；包括但不限于1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0047]
一优选的实施方式中，所述富锂材料包覆层的厚度为10～100nm，包括但不限于10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0048]
采用上述质量比例以及特定厚度，有利于包覆层均匀包覆，可以避免包覆层不均匀、颗粒表面存在许多残留的包覆物质，甚至包覆物质未包覆在钴酸锂基体表面而是单独成团等问题。
[0049]
包覆层采用上述质量和厚度，有利于进一步提高正极材料的放电容量，并兼顾循环稳定性能。
[0050]
一优选的实施方式中，所述锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为14～17μm，包括但不限于14μm、14.5μm、15μm、15.5μm、16μm、16.5μm、17μm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0051]
一优选的实施方式中，所述锂离子电池正极材料主要由钴酸锂基体材料、锂源、镍源和m源经混合后烧结得到。该方法简单、易行，流程短。
[0052]
其中，所述m源中的m元素包括铜元素、钴元素、钛元素、铝元素、钼元素、钴元素、锰元素、锆元素、镁元素和镧元素中的至少一种。m源可以是含m元素的金属氧化物和/或含m元素的金属氢氧化物。例如，所述m源包括氧化镍、二氧化钛、氧化钼、三氧化二铝、二氧化锆、二氧化锰、氢氧化亚钴、氢氧化镍、氢氧化锰和氢氧化铜中的至少一种，但不限于此。
[0053]
一优选的实施方式中，锂源中的锂元素、镍源中的镍元素和m源的m元素的摩尔比为2.04：1-x：x，其中0《x《1。
[0054]
采用上述范围的摩尔比和质量比，可进一步提高所制得的锂离子电池正极材料的放电容量及其在高电压下的循环保持率。
[0055]
一优选的实施方式中，所述钴酸锂基体材料包括体积中值粒径d50≥15μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50≤8μm的第二粒径钴酸锂基体材料。可以理解的是，第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的化学组成(即化学式)相同，只是粒径不同，即钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50不同的li
1+w
co
1-yay
o2组成。
[0056]
其中，钴酸锂基体材料采用不同的粒径组成，大颗粒钴酸锂压实密度高，能提高体积能量密度，而在大颗粒钴酸锂堆积之间有间隙，使用更小粒径的钴酸锂来填补空隙，可以提高整体的体积能量密度。
[0057]
一优选的实施方式中，所述第一粒径钴酸锂基体材料和所述第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为3～5：1；包括但不限于3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0058]
一优选的实施方式中，所述第一粒径钴酸锂基体材料的体积中值粒径d50为17～20μm，包括但不限于17μm、17.5μm、18μm、18.5μm、19μm、19.5μm、20μm中的任意一者的点值或
任意两者之间的范围值。
[0059]
所述第二粒径钴酸锂基体材料的体积中值粒径d50为3～6μm，包括但不限于3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0060]
一优选的实施方式中，所述锂离子电池正极材料在150mpa下的压实密度为3.7～4.2g/cm3，包括但不限于3.7g/cm3、3.8g/cm3、3.9g/cm3、4.0g/cm3、4.1g/cm3、4.2g/cm3中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0061]
本发明所提供的正极材料基体由大粒径钴酸锂和小粒径钴酸锂组成，体积中值粒径d50适宜，且辅以适宜的质量配比，有利于提高材料的压实密度，从而提高体积能量密度。
[0062]
一优选的实施方式中，所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂和氧化锂中的至少一种。
[0063]
一优选的实施方式中，所述镍源包括氢氧化镍、氧化镍和碳酸镍中的至少一种。
[0064]
一优选的实施方式中，所述烧结的温度为650～950℃，包括但不限于650℃、670℃、700℃、730℃、750℃、780℃、800℃、830℃、850℃、880℃、900℃、920℃、950℃中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。所述烧结的保温时间为6～13h，包括但不限于6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0065]
采用上述烧结温度和烧结时间，可使li
2+v
ni
1-xmx
o2富锂材料的合成反应完全。
[0066]
第二方面，本发明提供了所述的锂离子电池正极材料的制备方法，包括如下步骤：
[0067]
将钴酸锂基体材料、锂源、镍源和m源混合均匀后烧结，然后冷却，得到所述锂离子电池正极材料。可以理解的是，烧结过程中，锂源、镍源和m源发生化学反应形成富锂材料li
2+v
ni
1-xmx
o2并均匀覆盖在钴酸锂基体材料的表面。
[0068]
其中，所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-yay
o2；其中，-0.05≤w≤0.05，0≤y《0.5，a包括镁、钨、钛、钇、铝、镍、锰和锆元素中的至少一种。
[0069]
所述m源包括含m的氧化物或氢氧化物，其中，m包括铜、钴、钛、铝、钼、钴、锰、锆、镁和镧中的至少一种。
[0070]
本发明所提供的锂离子电池正极材料的制备方法，通过合成富含li
+
的包覆介质li
2+v
ni
1-xmx
o2并对钴酸锂基体材料进行改性，改善了包覆层的li
+
电导率，有利于正极材料内部li
+
与外界的转移，显著提升了正极材料的放电容量。
[0071]
进一步地，本发明通过引入m源，对包覆层的ni位进行m元素的掺杂，可提高包覆层在高电压循环下的稳定性，进而提升正极材料在高电压下的循环稳定性。
[0072]
更进一步地，上述锂源在烧结过程中起到助熔作用，使li
2+v
ni
1-xmx
o2包覆材料均匀地覆盖在钴酸锂基体材料li
1+w
co
1-yay
o2的表面，提高了包覆材料的均一性，这使得li
+
在正极材料各方向上的脱嵌所受的阻力尽量相同，进而提升了正极材料的循环性能。
[0073]
烧结过程中，大小颗粒材料与包覆物质适度生长，可改变了原有大小颗粒材料的粒度，进而提高压实密度。
[0074]
此外，本发明使用固相法制得锂离子电池正极材料，操作简单、易行，工艺流程短，适合大批量生产。
[0075]
一优选的实施方式中，所述钴酸锂基体材料包括体积中值粒径d50≥15μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50≤8μm的第二粒径钴酸锂基体材料。
[0076]
一优选的实施方式中，所述烧结的温度为650～950℃，包括但不限于650℃、670℃、700℃、730℃、750℃、780℃、800℃、830℃、850℃、880℃、900℃、920℃、950℃中的任意
一者的点值或任意两者之间的范围值；所述烧结的保温时间为6～13h，包括但不限于6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0077]
一优选的实施方式中，所述烧结的升温速率为1～5℃/min，包括但不限于1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0078]
采用上述烧结参数，可合成富锂材料li
2+v
ni
1-xmx
o2，并且该富锂材料包覆在钴酸锂基体材料表面上形成光滑、均匀的包覆层。
[0079]
一优选的实施方式中，混合的方法包括研磨，例如球磨，但不限于此。所述研磨的转速为300～900r/min，包括但不限于300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值；所述研磨的时间为3～9h，包括但不限于3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0080]
采用上述研磨参数可使各原料混合均匀，有利于提高包覆均匀性以及正极材料的均一性。
[0081]
一优选的实施方式中，锂源中的锂元素、镍源中的镍元素和m源的m元素的摩尔比为2.04：1-x：x，其中0《x《1。
[0082]
一优选的实施方式中，包覆物质的质量为钴酸锂基体材料质量的1％～8％，包括但不限于1％、2％、3％、5％、7％、8％中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0083]
第三方面，本发明提供了一种正极极片，主要由所述的锂离子电池正极材料制成。
[0084]
采用上述锂离子电池正极材料制得正极极片，容量高，且高压下的循环稳定性好。
[0085]
第四方面，本发明提供了一种锂离子电池，包括所述的正极极片。
[0086]
该锂离子电池具有电导率高、放电容量高以及循环保持率好等优点。
[0087]
第五方面，本发明提供了一种用电设备，包括所述的锂离子电池。
[0088]
采用上述锂离子电池的用电设备，续航时间长，且使用寿命长。
[0089]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0090]
实施例1
[0091]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.98
ti
0.02
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为24nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.0μm。
[0092]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0093]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0094]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为5μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0095]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005o2 200g、ni(oh)
2 3.48g、li2co
3 2.89g和tio
2 0.06g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0096]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.8μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为5μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0097]
(4)、将步骤(3)所得混合料放置于80mm
×
80mm
×
60mm(长
×
宽
×
高)的小匣钵内，再将小匣钵放置于330mm
×
330mm
×
100mm(长
×
宽
×
高)的大匣钵中间，然后将其转移至箱式炉进行烧结，于850℃温度下恒温烧结10h，待箱式炉自然冷却后取出，得到锂离子电池正极材料。
[0098]
实施例2
[0099]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.8
co
0.2
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为22nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为15.4μm。
[0100]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0101]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0102]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为5μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0103]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005o2 200g、ni(oh)
2 2.84g、li2co
3 2.88g和co(oh)
2 0.71g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0104]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.8μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为5μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为3：1。
[0105]
(4)、将步骤(3)所得混合料放置于80mm
×
80mm
×
60mm的小匣钵内，再将小匣钵放置于330mm
×
330mm
×
100mm的大匣钵中间，然后将其转移至箱式炉进行烧结，于700℃温度下恒温烧结12h，待箱式炉自然冷却后取出，得到锂离子电池正极材料。
[0106]
实施例3
[0107]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.77
al
0.02
ti
0.01
co
0.2
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为22nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.0μm。
[0108]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0109]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.2g tio2称
取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.2μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0110]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.2g tio2称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为5μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0111]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001o2 200g、ni(oh)22.78g、al2o
3 0.04g、tio
2 0.03g、co(oh)
2 0.72g和li2co
3 2.90g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0112]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.2μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为5μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为5：1。
[0113]
(4)、将步骤(3)所得混合料放置于80mm
×
80mm
×
60mm的小匣钵内，再将小匣钵放置于330mm
×
330mm
×
100mm的大匣钵中间，然后将其转移至箱式炉进行烧结，于900℃温度下恒温烧结8h，待箱式炉自然冷却后取出，得到锂离子电池正极材料。
[0114]
实施例4
[0115]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.8
al
0.02
cu
0.01
ti
0.02
co
0.15
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为23nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为15.8μm。
[0116]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0117]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.2g tio2称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0118]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.2g tio2称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为4μm的钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2。
[0119]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.965
al
0.030
mg
0.005o2 200g、ni(oh)
2 2.86g、al2o
3 0.04g、tio
2 0.06g、cu(oh)
2 0.04g、co(oh)
2 0.54g和li2co
3 2.90g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0120]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.8μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为4μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0121]
(4)、同实施例1的步骤(4)。
[0122]
实施例5
[0123]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.8
mo
0.03
mn
0.05
co
0.15
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为25nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为15.9μm。
[0124]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0125]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.3g nio称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.4μm的钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2。
[0126]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.3g nio称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为6μm的钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2。
[0127]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005o2 200g、ni(oh)22.86g、moo
2 0.15g、mno
2 0.17g、co(oh)
2 0.54g和li2co
3 2.91g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0128]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.4μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为6μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0129]
(4)、同实施例1的步骤(4)。
[0130]
实施例6
[0131]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.8
al
0.02
mn
0.06
ti
0.02
co
0.1
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的4％；富锂材料包覆层的厚度为47nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.0μm。
[0132]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0133]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.3g nio称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2。
[0134]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.3g nio称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为5μm的钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005
o2。
[0135]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.963
al
0.030
ni
0.002
mg
0.005o2 200g、nio 4.62g、al(oh)
3 0.12g、mno
2 0.40g、tio
2 0.12g、co(oh)
2 0.72g和li2co
3 5.82g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0136]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.8μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为5μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0137]
(4)、同实施例1的步骤(4)。
[0138]
实施例7
[0139]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.8
al
0.02
mn
0.06
ti
0.02
co
0.1
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为24nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.0μm。
[0140]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0141]
(1)、将96.8g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.2g tio2称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为18.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2。
[0142]
(2)、将0.95g li2co3、200g al和mg掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.2g tio2称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为5μm的钴酸锂基体材料lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2。
[0143]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001o2 200g、ni(oh)22.87g、al2o
3 0.04g、mno
2 0.20g、tio
2 0.06g、co(oh)
2 0.36g和li2co
3 2.91g置于球磨罐中进行混合，并于300r/min条件混合0.5h，接着于600r/min的转速下球磨混合4h，得到混合料。
[0144]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为18.8μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为5μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0145]
(4)、同实施例1的步骤(4)。
[0146]
实施例8
[0147]
本实施例提供的锂离子电池正极材料的制备方法与实施例1基本相同，区别在于，步骤(1)中，将ni(oh)2的质量替换为13.92g、li2co3的质量替换为11.56g，且tio2的质量替换为0.24g。
[0148]
本实施例制得的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.965
al
0.030
mg
0.005
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.98
ti
0.02
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的8％；富锂材料包覆层的厚度为95nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.1μm。
[0149]
实施例9
[0150]
本实施例提供的锂离子电池正极材料及其制备方法与实施例1基本相同，区别在于，将lico
0.986
al
0.012
mg
0.002
o2替换为licoo2，即钴酸锂基体材料的化学式为licoo2。
[0151]
实施例10
[0152]
本实施例提供的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.966
al
0.030
zr
0.003w0.001
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2ni
0.7
zr
0.1
mg
0.2
o2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；富锂材料包覆层的厚度为15nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为14.7μm。
[0153]
上述锂离子电池正极材料的制备方法包括如下步骤：
[0154]
(1)、将96.8g li2co3、200g al掺杂co3o4前驱体(d50＝16.5μm)、0.79g zro2、0.74g wo3称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第一粒径d50为17.5μm的钴酸锂基体材料lico
0.966
al
0.030
zr
0.003w0.001
o2。
[0155]
(2)、将0.95g li2co3、200g al掺杂co3o4前驱体(d50＝3.5μm)、0.79gzro2、0.74g wo3称取好放入球磨罐中，先在300r/min条件混合1h，后600r/min混合5h，混匀后放入匣钵进箱式炉烧结，自然冷却后取出破碎，得到第二粒径d50为3.8μm的钴酸锂基体材料lico
0.966
al
0.030
zr
0.003w0.001
o2。
[0156]
(3)、将钴酸锂基体材料lico
0.966
al
0.030
zr
0.003w0.001o2 200g、ni(oh)22.57g、zro
2 0.49g、和mgo 0.32g置于球磨罐中进行混合，并于800r/min的转速下球磨混合5h，得到混合料。
[0157]
其中，钴酸锂基体材料由体积中值粒径d50为17.5μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50为3.8μm的第二粒径钴酸锂基体材料组成，且第一粒径钴酸锂基体材料和第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为4：1。
[0158]
(4)、将步骤(3)所得混合料放置于80mm
×
80mm
×
60mm的小匣钵内，再将小匣钵放置于330mm
×
330mm
×
100mm的大匣钵中间，然后将其转移至箱式炉进行烧结，于8750℃温度下恒温烧结7h，待箱式炉自然冷却后取出，得到锂离子电池正极材料。
[0159]
对比例1
[0160]
本对比例提供的锂离子电池正极材料为实施例4的钴酸锂基体材料lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2(无包覆层)。
[0161]
对比例2
[0162]
本对比例提供的锂离子电池正极材料的制备方法与实施例4基本相同，区别在于，步骤(3)中，未添加li2co3。
[0163]
本对比例制得的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2。包覆层的质量为钴酸锂基体材料质量的2％；锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.2μm。
[0164]
对比例3
[0165]
本对比例提供的锂离子电池正极材料的制备方法与实施例4基本相同，区别在于，步骤(3)中，未添加tio2。
[0166]
本对比例制得的锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层。其中，钴酸锂基体材料的化学式为lico
0.964
al
0.030
mg
0.005
ti
0.001
o2；富锂材料包覆层的化学式为li2nio2。富锂材料包覆层的质量为钴酸锂基体材料质
量的2％；富锂材料包覆层的厚度为22nm。锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为16.0μm。
[0167]
实验例1
[0168]
分别对实施例4-5以及对比例1-2制得的锂离子电池正极材料进行sem检测，测试结果分别如图1-图4所示。其中，图1为实施例4制得的锂离子电池正极材料的sem图；图2为实施例5制得的锂离子电池正极材料的sem图；图3为对比例1制得的锂离子电池正极材料的sem图；图4为对比例2制得的锂离子电池正极材料的sem图。
[0169]
通过比较图3和图4可以看出，图3为对比例1无包覆层的钴酸锂基体材料的sem图，其表面存在一次破碎留下的残渣。图4为对比例2中未添加li源包覆所得的正极材料的sem图，与图3相比，图4颗粒表面包覆层明显更光滑，但表面仍存在少许“小石子”状颗粒，推测为部分二次元素团聚造成。
[0170]
而实施例4和实施例5制得的正极材料可以观察到颗粒表面有一层光滑、均匀的包覆层，参见图1和图2所示。与对比例2的图4相比，实施例4和实施例5制得的正极材料颗粒表面“小石子”数量明显减少，主要是因为二次添加的li源在高温烧结下起到助熔作用，帮助包覆元素更好的扩散在表面，不易团聚，改善颗粒表面的光滑均一性，使得li
+
在颗粒各方向上的脱嵌所受的阻力尽量相同，提升正极材料的循环性能。
[0171]
由此可见，本发明所提供的锂离子电池正极材料，富锂材料包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2能够均匀地包覆在钴酸锂基体材料li
1+w
co
1-yay
o2的表面，这有利于提升包覆元素的均一性，进而提升了正极材料的循环性能。
[0172]
实验例2
[0173]
分别检测实施例3、实施例4以及对比例2制得的锂离子电池正极材料的粉末电导率，检测结果如图5所示。
[0174]
在锂电池的充放电循环过程中，电子必然伴随着锂离子的脱嵌，如果正极材料的电子不能及时地导入和导出，那锂电池的锂离子扩散速率必然受电子的传导率所限制。从图5中的数据可以发现，随着压强的增大，正极材料的粉末电导率值逐渐增大直至稳定。比较实施例3-4与对比例2的粉末电导率结果可以发现，实施例3和实施例4在包覆添加li后，其电导率较对比例2未添加li大概提升一倍，这表明本发明设置富锂材料包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2可显著提升正极材料的电导率，提高电子的跃迁速率。
[0175]
进一步地，分别检测实施例3、实施例4、对比例1以及对比例2制得的锂离子电池正极材料的压实密度，检测结果如图6所示。
[0176]
通常材料的压实密度越高，电池的容量就越高。通过图6可知，与未设置包覆层的对比例1相比，未添加li源包覆的对比例2的压实密度明显下降，而包覆li
2+v
ni
1-xmx
o2的实施例3和实施例4的压实密度明显提高，有利于提高电池的容量，这表明本发明设置富锂材料包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2可提高正极材料的压实密度和容量。
[0177]
其中，对比例2未添加li，与添加li相比，粒度d50提升0.3-0.4微米，分析可能是因为对比例2颗粒过度生长导致粒度变化，从而恶化了压实密度。
[0178]
实验例3
[0179]
分别采用以上各实施例和各对比例制得的锂离子电池正极材料，与导电剂乙炔黑(super p)和聚偏氟乙烯(pvdf)按质量比为8：1：1均匀混合，并用a-甲基-吡咯烷酮(amp)将
上述混合物调成浆料，再均匀涂抹在铝箔上，真空干燥后取出压片，裁剪制成所需尺寸的正极片。然后采用上述制得的各组正极片，与锂片负极、隔膜(设置在正负极之间)和电解液组装成锂离子半电池，组装好的电池用于容量测试和循环测试，测试结果如表1所示。其中，0.1c下的充放电比容量的测试电压为3.0-4.60v。1c下循环保持率的测试电压为3.0-4.60v。
[0180]
表1容量和循环性能测试结果
[0181][0182]
实施例1-5以及对比例1-2在45℃温度下，3.0-4.6v电压循环下的循环保持率的测试结果如图7所示。
[0183]
由表1可以看出，与对比例1和对比例2相比，实施例1-实施例10的0.1c下的充放电比容量显著提升，证明富锂材料包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2具有提供li
+
、提高容量以及改善包覆层的li离子电导率等作用。
[0184]
与对比例1相比，实施例1-实施例10的45℃下50圈循环保持率大大提升，这表明富锂材料包覆层保护了钴酸锂基体材料，大大提高了钴酸锂基体材料li
1+w
co
1-yay
o2的稳定性。与实施例4相比，对比例3由于包覆层中未掺杂ti元素，导致其循环保持率显著降低，这表明
对包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2的ni位进行金属元素掺杂可提高其在高电压下的循环保持率。
[0185]
可见，本发明所提供的锂离子电池正极材料，通过设置富锂材料包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2，可显著提高钴酸锂基体材料li
1+w
co
1-yay
o2在高电压下的电化学性能；并且对包覆层li
2+v
ni
1-xmx
o2的ni位进行特定种类的金属元素掺杂，可提高正极材料在高电压下的循环保持率。
[0186]
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

技术特征：
1.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，包括钴酸锂基体材料，以及至少部分包覆在所述钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层；其中，所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-y
a
y
o2；其中，-0.05≤w≤0.05，0≤y<0.5，a包括镁、钨、钛、钇、铝、镍、锰和锆元素中的至少一种；所述富锂材料包覆层的化学式为li
2+v
ni
1-x
m
x
o2；其中，-0.05≤v≤0.05，0<x<1，m包括铜、钴、钛、铝、钼、钴、锰、锆、镁和镧元素中的至少一种。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，满足如下条件至少其一：(1)所述li
1+w
co
1-y
a
y
o2中，0<y<0.2；(2)所述li
2+v
ni
1-x
m
x
o2中，0<x<0.5。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述富锂材料包覆层的质量为所述钴酸锂基体材料质量的1％～8％；和/或，所述富锂材料包覆层的厚度为10～100nm。4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料的体积中值粒径d50为14～17μm。5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料主要由钴酸锂基体材料、锂源、镍源和m源经混合后烧结得到，并满足如下条件至少其一：(1)所述钴酸锂基体材料包括体积中值粒径d50≥15μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50≤8μm的第二粒径钴酸锂基体材料；(2)所述第一粒径钴酸锂基体材料和所述第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为3～5：1；(3)所述第一粒径钴酸锂基体材料的体积中值粒径d50为17～20μm，所述第二粒径钴酸锂基体材料的体积中值粒径d50为3～6μm；(4)所述锂离子电池正极材料在150mpa下的压实密度为3.7～4.2g/cm3；(5)所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂和氧化锂中的至少一种。6.如权利要求1～5任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将钴酸锂基体材料、锂源、镍源和m源经混合后烧结，得到所述锂离子电池正极材料；所述钴酸锂基体材料的化学式为li
1+w
co
1-y
a
y
o2；其中，-0.05≤w≤0.05，0≤y<0.5，a包括镁、钨、钛、钇、铝、镍、锰和锆元素中的至少一种；所述m源包括含m的氧化物或氢氧化物，其中，m包括铜、钴、钛、铝、钼、钴、锰、锆、镁和镧中的至少一种。7.根据权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，满足如下条件至少其一：(1)所述钴酸锂基体材料包括体积中值粒径d50≥15μm的第一粒径钴酸锂基体材料和体积中值粒径d50≤8μm的第二粒径钴酸锂基体材料；(2)所述第一粒径钴酸锂基体材料和所述第二粒径钴酸锂基体材料的质量比为3～5：1；(3)所述烧结的温度为650～950℃，所述烧结的保温时间为6～13h。8.一种正极极片，其特征在于，主要由如权利要求1～5任一项所述的锂离子电池正极
材料制成。9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求8所述的正极极片。10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的锂离子电池。

技术总结
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法和应用。锂离子电池正极材料包括钴酸锂基体材料以及至少部分包覆在钴酸锂基体材料表面的富锂材料包覆层；钴酸锂基体材料的化学式为Li


技术研发人员：陈寒阳 王琛 郝飞雁 迟莉萍
受保护的技术使用者：天津巴莫科技有限责任公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/15