【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种富锂锰基正极活性材料，尤其涉及一种富锂锰基正极活性材料及其制备方法、应用，属于二次电池。
技术介绍
1、富锂锰基材料是一类新型的锂离子电池正极材料，富锂锰基材料由于其独特的化学结构，能够提供比传统锂离子电池正极材料更高的能量密度；而且锰资源丰富且价格低廉，相较于其他过渡金属如钴，锰的使用可以显著降低材料成本；同时，锰相对环保，减少了对环境有害的重金属的使用。因此，富锰基材料被认为是下一代高性能低成本的锂电池正极材料。
2、但是，富锂锰基材料在实际应用过程中仍面临一些问题，例如存储容量损失、存储阻抗增加远远高于三元材料，这严重限制了其商业化应用。
3、因此，如何提高富锂锰基材料的存储能力，进而加快其在锂离子电池正极材料领域的推广成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种富锂锰基正极活性材料，该富锂锰基正极材料为多层包覆的结构，在包覆层和内核的共同作用下，显著提升富锂锰基正极活性材料的存储能力。
2、本专利技术还提供一种富锂锰基正极活性材料的制备方法，该制备方法操作简单，能够制备得到上述富锂锰基正极活性材料。
3、本专利技术还提供一种正极片，该正极片包括上述富锂锰基正极活性材料，具有优异的存储性能。
4、本专利技术还提供一种电池，该电池包括上述正极片，因此具有优异的使用性能。
5、本专利技术一方面提供一种富锂锰基正极活性材料，包括富锂锰基内核、包覆在所述富锂锰基内
6、其中，所述富锂锰基内核的化学式为li1+xniamnbmco2+x；其中，0.25≤x≤0.4，a+b+c＝1，0.33≤a≤0.35，0.63≤b≤0.65，0≤c≤0.02；m选自w、ta、nb、ti、sb、al、mg、zr、sr、mo中的至少一种；
7、所述第一包覆层包括x掺杂的纳米层状钴酸锂层，x选自al、la、nb、sr、ti、mn、mo、ta、w、k、b、f中的至少两种；
8、所述第二包覆层包括快离子导体和/或类尖晶石相的钴锂化合物。
9、如上所述的富锂锰基正极活性材料，所述快离子导体选自钨酸盐化合物或硼酸盐化合物。
10、如上所述的富锂锰基正极活性材料，所述富锂锰基内核的d50粒径为3μm-7μm。
11、如上所述的富锂锰基正极活性材料，所述第一包覆层的厚度为5nm-20nm；
12、和/或，所述第二包覆层的厚度为5nm-20nm。
13、本专利技术再一方面提供一种如上所述的富锂锰基正极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
14、1)将包括镍锰氢氧化物、m源、氢氧化锂的混合物进行第一烧结处理，得到第一前驱体；
15、2)将包括第一前驱体、x源、钴源、锂源的混合物在700℃-800℃下进行第二烧结处理5-10h，得到第二前驱体；
16、3)对所述第二前驱体进行酸洗处理，随后进行第三烧结处理，得到富锂锰基正极活性材料；
17、其中m选自w、ta、nb、ti、sb、al、mg、zr、sr、mo中的至少一种；x选自al、la、nb、sr、ti、mn、mo、ta、w、k、b、f中的至少两种。
18、如上所述的制备方法，所述酸洗处理使用的酸洗液选自钨酸溶液或硼酸溶液。
19、如上所述的制备方法，所述钨酸溶液的质量浓度为5％-10％；
20、和/或，所述硼酸溶液的质量浓度为5％-10％。
21、如上所述的制备方法，所述第一烧结处理的温度为900℃-1000℃，时间为10-20h，升温速率为3℃/min-5℃/min；
22、和/或，所述第二烧结处理的升温速率为3℃/min-5℃/min；
23、和/或，所述第三烧结处理的温度为450℃-600℃，时间为3-5h。
24、本专利技术再一方面提供一种正极片，包括如上所述的富锂锰基正极活性材料或如上所述的制备方法制备得到的富锂锰基正极活性材料。
25、本专利技术再一方面提供一种电池，包括如上所述的正极片。
26、本专利技术提供的富锂锰基正极活性材料由特定化学式的内核以及特定组成的第一包覆层以及第二包覆层组成。一方面，具有特定化学式的内核中较高的锂、锰含量有助于提高正极活性材料的热稳定性和安全性，而在掺杂元素的纳米层状钴酸锂的包覆作用下，可以通过掺杂元素稳定材料结构，减少在充放电过程中可能发生的相变和体积变化。另一方面，包括快离子导体的第二包覆层有助于提高锂离子的传导性，降低界面阻抗，从而提高材料的倍率性能和循环性能。通过优化内核成分和精心设计的包覆层结构，实现了高容量、高稳定性和优异的循环性能，使其在储能应用中表现出色。
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1.一种富锂锰基正极活性材料，其特征在于，包括富锂锰基内核、包覆在所述富锂锰基内核至少部分表面的第一包覆层，以及包覆在所述第一包覆层至少部分表面的第二包覆层；
2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述快离子导体选自钨酸盐化合物或硼酸盐化合物。
3.根据权利要求1或2所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述富锂锰基内核的D50粒径为3μm-7μm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述第一包覆层的厚度为5nm-20nm；
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的富锂锰基正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述酸洗处理使用的酸洗液选自钨酸溶液或硼酸溶液。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述钨酸溶液的质量浓度为5％-10％；
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一烧结处理的温度为900℃-1000℃，时间为10-20h，升温速率为3℃
9.一种正极片，其特征在于，包括权利要求1-4中任意一项所述的富锂锰基正极活性材料或权利要求5-8中任意一项所述的制备方法制备得到的富锂锰基正极活性材料。
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求9所述的正极片。
...【技术特征摘要】
1.一种富锂锰基正极活性材料，其特征在于，包括富锂锰基内核、包覆在所述富锂锰基内核至少部分表面的第一包覆层，以及包覆在所述第一包覆层至少部分表面的第二包覆层；
2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述快离子导体选自钨酸盐化合物或硼酸盐化合物。
3.根据权利要求1或2所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述富锂锰基内核的d50粒径为3μm-7μm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的富锂锰基正极活性材料，其特征在于，所述第一包覆层的厚度为5nm-20nm；
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的富锂锰基正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐康，孙伟丽，梁顺超，乐红春，尹充，杨晨，董岩，
申请(专利权)人：宁波容百新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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