本技術涉及鋰電池，尤其涉及一種正極材料的制備方法、正極材料、正極極片、電池和用電裝置。

背景技術：

1、近年來，隨著二次電池的應用范圍越來越廣泛，二次電池廣泛應用于水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統(tǒng)，以及電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車、軍事裝備、航空航天等多個領域。由于二次電池取得了極大的發(fā)展，因此對其能量密度、循環(huán)性能等也提出了更高的要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術是鑒于上述課題而進行的，其目的在于，提供一種正極材料的制備方法、正極材料、正極極片、電池和用電裝置。本技術方法提升了正極材料的電子電導率，提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

2、為了達到上述目的，本技術的第一方面提供了一種制備正極材料的方法，包括：

3、將硝酸鹽與前驅體在溶劑中混合，焙燒，得到正極材料；其中，所述前驅體包括life(1-y)mypo4，其中，所述m包括ivb族、vb族、viii族、iia族、iiia族、iva族和va族中的一種或多種金屬元素，所述y為0-0.1。

4、由此，本技術中，硝酸鹽均勻分散在前驅體表面，在焙燒過程中，硝酸鹽熱解產(chǎn)生的氧氣原位氧化前驅體磷酸鐵鋰表面，在其表面形成厚度均勻的氧化層，主要成分為fe2o3和li3fe2(po4)3；可選地，硝酸鹽熱解生成的金屬氧化物包覆在前驅體表面，混合進氧化層中；從而提升了正極材料的電子電導率，提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

5、在任意實施方式中，所述正極材料包括內(nèi)核和包覆層；所述內(nèi)核包括life(1-y)mypo4，其中，所述m包括ivb族、vb族、viii族、iia族、iiia族、iva族和va族中的一種或多種金屬元素，所述y為0-0.1；所述包覆層包括金屬氧化物和li3fe2(po4)3，其中，所述金屬氧化物包括fe2o3。

6、在任意實施方式中，所述金屬氧化物還包括除鐵以外的過渡金屬氧化物、iia族金屬氧化物、iiia族金屬氧化物中的一種或多種。

7、在任意實施方式中，所述金屬氧化物還包括cuo、zno、mgo、mno2、nio、al2o3中的一種或多種。

8、由此，硝酸鹽熱解生成的氧氣與前驅體表面氧化形成包括li3fe2(po4)3、fe2o3的氧化層，硝酸鹽熱解生成的金屬氧化物與氧化層混合，從而提升了正極材料的電子電導率，提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

9、在任意實施方式中，所述m包括ti、v、zr、fe、ni、mg、co、ga、sn、sb、nb和ge中的一種或多種元素；和/或，

10、所述y為0.001-0.1。

11、在任意實施方式中，所述焙燒的溫度為300℃-600℃，可選為350℃-600℃；和/或，

12、所述焙燒的時間為1-10h；和/或，

13、所述焙燒在惰性氣氛中進行；和/或，

14、所述焙燒過程中的升溫速率為1-15℃/min，可選為4-10℃/min。

15、由此，在上述條件下焙燒，有利于硝酸鹽在前驅體表面充分熱解產(chǎn)生氧氣和金屬氧化物，進而有助于充分利用產(chǎn)生的氧氣氧化前驅體表面形成氧化層，并使產(chǎn)生的金屬氧化物與氧化層混合，從而進一步提高了正極材料的電子電導率，進一步提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

16、在任意實施方式中，所述硝酸鹽包括金屬硝酸鹽、硝酸銨中的一種或多種。

17、在任意實施方式中，所述金屬硝酸鹽包括過渡金屬硝酸鹽、iia族金屬硝酸鹽、iiia族金屬硝酸鹽中的一種或多種；和/或，

18、所述金屬硝酸鹽包括硝酸鐵、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸錳、硝酸鎳、硝酸鋁中的一種或多種；和/或，

19、所述金屬硝酸鹽可溶解在所述溶劑中。

20、在任意實施方式中，所述硝酸鹽與所述前驅體的重量比為0.005∶1-0.10∶1，可選為0.01∶1-0.06∶1。

21、由此，采用上述的硝酸鹽種類、硝酸鹽與前驅體的比例，有利于硝酸鹽熱解產(chǎn)生的氧氣氧化前驅體表面，以形成有利于電化學性能發(fā)揮的氧化層，硝酸熱解產(chǎn)生的金屬氧化物與氧化層共同作用，提高了正極材料的電子電導率和界面穩(wěn)定性，從而提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

22、在任意實施方式中，通過球磨進行混合。

23、在任意實施方式中，所述球磨的轉速為300-500r/min，可選為350-400r/min；和/或，

24、所述球磨的時間為1-10h，可選為1-4h。

25、由此，在上述球磨條件下混合，有利于減少硝酸鹽重結晶形成的較大晶粒，提高硝酸鹽在前驅體表面的均勻分布，有利于形成完整且均勻的氧化層，從而保證正極材料具有較完整的電子傳導網(wǎng)絡，促進其電化學性能的穩(wěn)定發(fā)揮。

26、在任意實施方式中，先將所述硝酸鹽溶解于所述溶劑中，再與所述前驅體混合，焙燒。

27、由此，有利于提高硝酸鹽在前驅體表面分布的均勻性，從而有利于形成厚度均勻的包覆層。

28、在任意實施方式中，在混合后、焙燒前，所述方法還包括對得到的混合物進行干燥；

29、其中，所述干燥的溫度為80℃-120℃；和/或，所述干燥的時間為2-12h。

30、在任意實施方式中，所述前驅體的dv50粒徑為0.3-5μm，可選為0.5-2μm；和/或，

31、所述前驅體還包括碳，并且，所述前驅體中碳的含量≤0.1重量％；和/或，

32、所述溶劑包括水、有機溶劑中的一種或多種，可選為包括水、丙酮、醇中的一種或多種，更可選為包括水、丙酮、乙醇、異丙醇、甲醇中的一種或多種。

33、本技術的第二方面還提供一種正極材料，包括內(nèi)核和包覆層；所述內(nèi)核包括life(1-y)mypo4，其中，所述m包括ivb族、vb族、viii族、iia族、iiia族、iva族和va族中的一種或多種金屬元素，所述y為0-0.1；所述包覆層包括金屬氧化物和li3fe2(po4)3，其中，所述金屬氧化物包括fe2o3。

34、由此，本技術中，硝酸鹽均勻分散在前驅體表面，在焙燒過程中，硝酸鹽熱解產(chǎn)生的氧氣原位氧化前驅體磷酸鐵鋰表面，在其表面形成厚度均勻的氧化層，主要成分為fe2o3和li3fe2(po4)3；可選地，硝酸鹽熱解生成的金屬氧化物包覆在前驅體表面，混合進氧化層中；從而提升了正極材料的電子電導率，提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性。

35、在任意實施方式中，所述金屬氧化物還包括除鐵以外的過渡金屬氧化物、iia族金屬氧化物、iiia族金屬氧化物中的一種或多種；和/或，

36、所述金屬氧化物還包括cuo、zno、mgo、mno2、nio、al2o3中的一種或多種；更可選地，所述金屬氧化物還包括cuo和zno；和/或，

37、所述過渡金屬氧化物、iia族金屬氧化物、iiia族金屬氧化物對應的金屬硝酸鹽可溶解于溶劑中。

38、在任意實施方式中，所述包覆層與所述內(nèi)核的重量比為0.005：1-0.12：1，可選為0.0074：1-0.12：1，更可選為0.02：1-0.07：1。

39、在任意實施方式中，所述包覆層的平均厚度為大于0且小于等于15nm，可選為0.5-15nm或者大于0且小于等于5nm，更可選為1-5nm；和/或，

40、所述正極材料的電子電導率為大于等于2×10-8s/cm，可選為2×10-8-9×10-6s/cm；和/或，

41、所述內(nèi)核還包括碳，并且，所述內(nèi)核中碳的重量含量≤0.1％。

42、本技術的第三方面提供一種正極極片，包括通過本技術第一方面的方法制備的正極活性材料或本技術第二方面的正極活性材料。

43、本技術的第四方面提供一種電池，包括本技術第三方面的正極極片。

44、本技術的第五方面提供一種用電裝置，包括本技術的第四方面的電池。