【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池正極材料領域，具體涉及鋰離子電池正極材料改性領域。
技術介紹
1、為減少不可再生資源的消耗和一氧化碳的排放，鋰離子電池研究重點轉向高能量密度電池。鋰離子電池對對高能量密度、高功率密度和熱穩定性的要求不斷提高，凸顯了先進鋰離子電池技術的重要性。
2、隨著鋰離子電池對大可逆容量、高安全性和長周期穩定性的需求快速增長，近幾十年來，越來越多的探索集中在高性能正極材料的開發上。目前鋰離子電池正極材料鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等都受限于比容量低、高循環穩定性、低成本的要求。富鋰錳基材料盡管比容量高，成本較低，但其結構穩定性差、電壓衰減等問題阻礙了其商業化。為了解決上述問題，研究者針對于鋰離子電池正極材料做了一系列改性工作，主要包括表面包覆、元素摻雜、單晶化和濃度梯度結構設計等。
3、例如，公開號為wo2021167409a1的專利申請文獻公開了一種具有超細晶粒和高取向一次粒子的正極活性材料及包含其的鋰二次電池，所述正電極活性材料包括一種通過將鋰化合物與含有鎳(ni)、鈷(co)、錳(mn)和鋁(al)中任一種或多種的復合金屬氫氧化物一起煅燒而制備的材料，其中，所述雜原子與鎳(ni)、鈷(co)、錳(mn)和鋁(al)中任一種或多種一起添加，或在煅燒前與所述鋰化合物一起添加。再如，公開號為wo2021042986a1的專利申請文獻公開了一種正極活性材料，其包括本體顆粒和包覆在所述本體顆粒外表面的含m1元素氧化物包覆層，所述本體顆粒包括含鎳的鋰復合氧化物；所述本體顆粒的體相均勻摻雜有m2元素；所
4、綜上，雖然現有技術有一些te摻雜的方式，但主要在于內摻方式，該方案能夠一定程度提升材料的性能，但難于充分發揮te的功能，難于進一步優化活性材料的寬溫域穩定性以及耐空氣穩定性。
技術實現思路
1、為解決現有問題，本專利技術提供了一種m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料（本專利技術也簡稱為改性活性材料或改性正極活性材料）的方法，旨在利用m2teo3內滲熱改性方式，改善正極材料的寬溫域穩定性以及耐空氣穩定性等性能。
2、本專利技術第二目的在于，提供所述方法制得的m2teo3內滲熱改性的鋰離子電池正極活性材料及其在鋰離子電池中的應用。
3、本專利技術第三目的在于，提供包含所述m2teo3內滲熱改性的鋰離子電池正極活性材料的鋰離子電池及其正極和正極材料。
4、m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，將含鋰正極活性材料和m2teo3混合并在200~800℃的溫度下保溫熱改性，制得改性正極活性材料；
5、所述的m2teo3中的m為na、k、rb中的至少一種。
6、本專利技術創新地將m2teo3作為改性劑和所述的含鋰正極活性材料聯合進行內滲熱改性，如此能夠實現m以及te由外至內（活性材料體相外表面向體相方向）梯度內滲，且在該過程促使體相中的li交換轉移至表面并原位參與表面改性層的構建。本專利技術所述的內滲熱改性以及參數條件的聯合控制，可以基于成分的雙相交換遷移，強化改性后的活性材料的高溫以及低溫性能，使其適合寬溫域應用要求，不僅如此，還能夠有效改善材料的振實密度以及耐空氣穩定性。
7、本專利技術中，所述的含鋰正極活性材料為鋰離子電池適用的正極活性材料，例如可以是過渡金屬的含鋰鹽，進一步可以為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、硅酸錳鋰、硅酸鐵鋰、磷酸鐵鋰、磷酸鎳鋰、磷酸鈷鋰、高鎳三元材料、富鋰錳基正極材料中的一種或多種。
8、本專利技術中，所述的m2teo3與含鋰正極活性材料中過渡金屬摩爾量比為0.01~0.1：1、優選為0.03~0.05:1。
9、優選地，所述的含鋰正極活性材料、m2teo3通過干法或濕法方式復合。
10、本專利技術中，熱改性階段的氣氛為含氧氣氛，例如可以為空氣、氧氣、氧氣-稀釋氣的混合氣。
11、本專利技術中，熱改性的溫度為450~650℃，進一步可以為500~600℃。
12、本專利技術中，熱改性階段的升溫速率為1~10℃/min，優選為1~3℃/min，進一步可以為1.5~2.5℃/min。本專利技術研究表明，控制在該優選的速率下，可以進一步改善內滲以及表面交換的界面物化結構，可以降低界面阻抗，如此有助于進一步改善材料的結構穩定性，有助于改善其在寬溫幅下的循環穩定性。
13、本專利技術中，熱處理的時間為3h以上，優選為4~8h。
14、熱改性保溫后，降溫至室溫，制得所述的改性正極活性材料，其中，所述的降溫速率為1~10℃/min，優選為1~3℃/min，進一步可以為1.5~2.5℃/min。本專利技術研究表明，控制在該優選的降溫速率下，可以降低材料偏析，降低界面阻抗，如此有助于進一步改善材料的結構穩定性，有助于改善其在寬溫幅下的循環穩定性。
15、本專利技術還提供了一種所述的制備方法制得的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料。
16、本專利技術所述的制備方法能夠賦予制備的材料特殊的物化特點，且所述的制備方法制得的所述的材料能夠意外地賦予改性的材料優異的高溫、低溫循環性以及耐空氣穩定性。
17、本專利技術還提供了一種鋰離子電池的正極材料，包含正極活性材料，其包含本專利技術所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料。
18、本專利技術所述的正極材料，其除了包含本專利技術所述的改性活性材料外，其他的成分均可以是常規的，且成分的比例含量均可以基于常規的原理進行合理調控。
19、例如，所述的正極材料中還包含導電劑和/或粘結劑。
20、本專利技術中，所述的正極活性材料中，所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的含量在50wt.%以上。
21、正極材料中的正極活性材料的含量為60~90wt.%。
22、本專利技術還提供了一種鋰離子電池的正極，包括集流體以及復合在其表面的正極材料，所述的正極材料為本專利技術所述的正極材料。
23、本專利技術還提供了一種鋰離子電池，其包含本專利技術所述的正極。
24、有益效果
25、本專利技術創新地采用m2teo3對含鋰正極活性材料進行由外之內的內滲熱改性，如此可以基于m、te以及li的雙相遷移行為，優化材料的結構以及表面，如此可以強化改性后的活性材料的高溫以及低溫性能，使其適合寬溫域應用要求，不僅如此，還能夠有效改善材料的振實密度以及耐空氣穩定性。此外，對熱改性階段的升溫速率和/或降溫速率進行聯合控制，可進一步優化內滲的界面，有助于進一步強化制備的材料的寬溫域性能以及穩定性。
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1.M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，將含鋰正極活性材料和M2TeO3混合并在200~800℃的溫度下保溫熱改性，制得改性正極活性材料；
2.如權利要求1所述的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述的含鋰正極活性材料為鋰離子電池適用的正極活性材料，優選為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、硅酸錳鋰、硅酸鐵鋰、磷酸鐵鋰、磷酸鎳鋰、磷酸鈷鋰、高鎳三元材料、富鋰錳基正極材料中的一種或多種。
3.如權利要求1所述的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述的M2TeO3與含鋰正極活性材料中過渡金屬摩爾量比為0.01~0.1：1、優選為0.03~0.05:1；
4.如權利要求1所述的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，熱改性階段的氣氛為含氧氣氛。
5.如權利要求1所述的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，熱改性的溫度為450~650℃，進一步可以為500~600℃；
6.如權利要求1所述的M2TeO3內
7.一種權利要求1~6任一項所述的制備方法制得的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料。
8.一種鋰離子電池的正極材料，包含正極活性材料，其特征在于，所述的正極活性材料包含權利要求1~6任一項所述的制備方法制得的M2TeO3內滲熱改性的含鋰正極活性材料；
9.一種鋰離子電池的正極，包括集流體以及復合在其表面的正極材料，其特征在于，所述的正極材料為權利要求8所述的正極材料。
10.一種鋰離子電池，其特征在于，包含權利要求9所述的正極。
...【技術特征摘要】
1.m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，將含鋰正極活性材料和m2teo3混合并在200~800℃的溫度下保溫熱改性，制得改性正極活性材料；
2.如權利要求1所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述的含鋰正極活性材料為鋰離子電池適用的正極活性材料，優選為鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、硅酸錳鋰、硅酸鐵鋰、磷酸鐵鋰、磷酸鎳鋰、磷酸鈷鋰、高鎳三元材料、富鋰錳基正極材料中的一種或多種。
3.如權利要求1所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，所述的m2teo3與含鋰正極活性材料中過渡金屬摩爾量比為0.01~0.1：1、優選為0.03~0.05:1；
4.如權利要求1所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰正極活性材料的制備方法，其特征在于，熱改性階段的氣氛為含氧氣氛。
5.如權利要求1所述的m2teo3內滲熱改性的含鋰...
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