正极材料、正极片和电池的制作方法

本发明涉及锂电池正极材料，具体而言，涉及一种正极材料、正极片和电池。

背景技术：

1、三元正极材料，是一种具有较高体积能量密度、较高质量能量密度的正极材料，广泛应用于电动车，尤其是电动力汽车。与传统的钴酸锂正极材料相比，三元正极材料具有较高的比容量和较低的氧化还原电位，而且镍含量越高，比容量越高，因此，三元正极材料的比能量密度高于钴酸锂。然而，随着镍含量的提高，材料的氧化还原电位降低，电化学稳定性降低，而且氧化还原电位降低，使得该材料在充放电过程中容易发生容量衰减，阻抗升高，限制了正极材料的应用。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种正极材料、正极片和电池，以解决现有技术中的正极材料的阻抗值较高影响电池的输出电压和功率密度的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种正极材料，正极材料包含锂过渡金属氧化物颗粒，锂过渡金属氧化物颗粒包括第一类颗粒和第二类颗粒，通过扫描电镜表征正极材料，且第一类颗粒的粒径为10-30μm，第二类颗粒的粒径为1-8μm；通过能量色散x射线谱线扫描表征第一类颗粒中的任意十个颗粒，第一类颗粒表面的含ti量激光强度值的平均值记为x，通过能量色散x射线谱线扫描表征第二类颗粒中的任意十个颗粒，第二类颗粒表面的含ti量激光强度值的平均值记为y，且x和y满足：0.15≤y/x≤1.5。

3、进一步地，正极材料满足以下条件中的至少一种：

4、a.-10≤y-1.0723x≤10；

5、b.40≤x≤140

6、c.30≤y≤100。

7、进一步地，通过马尔文粒度仪对正极材料的粒度体积分布进行直方图统计，正极材料满足以下条件中的至少一种：

8、(1)体积分布-直方图统计体积占比＜3％单位数量为5～12；

9、(2)体积分布-下累积≤5um的百分比为20％～30％；

10、(3)体积分布-上累积≥10um的百分比为65％～70％。

11、进一步地，通过能量色散x射线谱线扫描表征第一类颗粒中的任意十个颗粒，第一类颗粒表面的含ti量激光强度值的标准差≤2；通过能量色散x射线谱线扫描表征第二类颗粒中的任意十个颗粒，正极材料的第二类颗粒表面的含ti量激光强度值的标准差≤2。

12、进一步地，锂过渡金属氧化物颗粒的化学通式为lianibcocm1dm2etifo2，其中，0.95≤a≤1.1，0.8≤b<1，0

13、进一步地，锂过渡金属氧化物颗粒包括基体材料和包覆层，包覆层位于基体材料的至少部分表面，包覆层包括ti元素和m2元素，m2包括al、ba、b、ce、cr、mg、mn、mo、na、k、p、sr、ti、w、nb和zr中的至少一种。

14、进一步地，正极材料满足以下条件中的至少一种：

15、a.正极材料满足xrd 003峰的半峰宽值为0.150-0.170；

16、b.正极材料的比表面积为0.25～0.35m2/g。

17、进一步地，正极材料满足以下条件中的至少一种：

18、a.正极材料在4kn/cm2加压下的粉体电导率大于0.02s/cm；

19、b.正极材料的残碱含量为0.90wt％～1.00wt％。

20、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种正极片，该正极片包括上述任一种的正极材料。

21、根据本发明的另一方面，提供了一种电池，包括上述的正极片。

22、应用本发明的技术方案，由于第二类颗粒的粒径较小，通常其表面常处于富锂状态，容易被包覆上更多的含ti包覆物，抑制了第二类颗粒的容量发挥。而第一类颗粒的粒径较大，其表面常处于贫锂状态，第一类颗粒难以被含ti包覆物所包覆，导致第一类颗粒的容量难以被含ti包覆物提升。由此，发明人通过大量的研究发现，当正极材料中的第一类颗粒和第二类颗粒上ti的含量满足0.15≤y/x≤1.5时，第一类颗粒和第二类颗粒表面的ti含量趋于一致，一方面，使第二类颗粒表面的含钛包覆物可以在保持第二类颗粒容量的同时，提升第二类颗粒的界面稳定性，降低第二类颗粒的阻抗，另一方面，含钛包覆物可以在第一类颗粒的表面形成钛酸锂，提高第一类颗粒的表面含锂量，降低第一类颗粒的阻抗，从而可以提升正极材料的一致性，在保证正极材料容量及循环稳定性的基础上，降低材料的阻抗性能，从而协同提高正极材料的长循环性能。

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包含锂过渡金属氧化物颗粒，

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的至少一种：

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，通过马尔文粒度仪对所述正极材料的粒度体积分布进行直方图统计，所述正极材料满足以下条件中的至少一种：

4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，通过能量色散x射线谱线扫描表征所述第一类颗粒中的任意十个颗粒，所述第一类颗粒表面的含ti量激光强度值的标准差≤2；

5.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述锂过渡金属氧化物颗粒的化学通式为lianibcocm1dm2etifo2，其中，0.95≤a≤1.1，0.8≤b<1，0

6.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述锂过渡金属氧化物颗粒包括基体材料和包覆层，所述包覆层位于所述基体材料的至少部分表面，所述包覆层包括ti元素和m2元素，m2包括al、ba、b、ce、cr、mg、mn、mo、na、k、p、sr、ti、w、nb和zr中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的至少一种：

8.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料满足以下条件中的至少一种：

9.一种正极片，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的正极材料。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的正极片。