CN108511703A - 一种金属氧化物包覆的层状正极材料及其制备方法 - Google Patents

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CN108511703A CN201810174019.6A CN201810174019A CN108511703A CN 108511703 A CN108511703 A CN 108511703A CN 201810174019 A CN201810174019 A CN 201810174019A CN 108511703 A CN108511703 A CN 108511703A
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Abstract

本发明公开了一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金。本发明还提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括：将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。本发明提出的金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，操作简单，原料丰富，发展前景可观，得到的正极材料导电性及电化学稳定性好，循环稳定性、倍率性能和安全性高。

Description

一种金属氧化物包覆的层状正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池正极材料技术领域，尤其涉及一种金属氧化物包覆的层状正极材料及其制备方法。
背景技术
自1800年意大利物理学家Volta发明“伏达电堆”以来，化学电源的发展历程已有200多年，在此之间，世界各国科学家发明了很多种电池。随着电池技术的不断发展，电池性能得到大幅度的提升，使得电池的用途越来越广泛。近年来，随着科学技术的快速发展，电子设备向小型化、便携化发展，电池领域受到越来越多的关注。锂离子电池具有重量轻、工作电压高、能量密度高、循环寿命长、倍率性能好、自放电率低、无记忆效应等一系列的优点，其中能量密度高这一突出优点使得锂离子电池被公认为是新一代电动汽车、混合动力电动汽车的理想动力能源。其中，锂离子电池的能量密度主要取决于正极材料的能量密度,正极材料的能量密度高，锂离子电池的能量密度必然也高。因此，开发高能量密度的正极材料成为人们研究的焦点。在众多锂离子正极材料中，层状正极材料具有高理论容量、高离子迁移率等优点，更是受到人们的追捧。在锂离子电池中，正极材料与电解液发生副反应，腐蚀后的正极材料中金属元素溶解(如Co、Mn)及固体电解质界面膜的增加等问题会导致电池的容量衰减严重，循环性能下降。此外，材料相结构变化导致的中值电压下降也是亟待解决的问题之一。因此，需要采用表面包覆的技术手段来改进锂离子电池层状正极材料的电化学性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种金属氧化物包覆的层状正极材料及其制备方法，所述制备方法操作简单，原料丰富，发展前景可观，得到的正极材料导电性及电化学稳定性好，循环稳定性、倍率性能和安全性高。
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金。
优选地，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，所述金属氧化物包覆层的质量百分比为1-10wt％。
优选地，所述层状正极材料为LiNiO2、LiCoO2、LiMnO2、LiNixMnyO2、LiNixCoyO2、LiCoxMnyO2、LiNixCoyMzO2、xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2中的一种；其中，在LiNixMnyO2、LiNixCoyO2、LiCoxMnyO2中，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＝1；在LiNixCoyMzO2中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＝1，M为Al、Mn、V中的一种或多种的混合物；在xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2中，0≤x≤1。
优选地，所述合金为铝合金、铝基合金、镁合金、镁基合金、锡合金、锡基合金、铅合金、铅基合金、锌合金、锌基合金中的一种或者多种的混合物。
本发明还提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
优选地，在S1中，所述合金原料为铝粉、镁粉、锡粉、铅粉、锌粉中多种的混合物。
优选地，在S1中，活化的温度为450-550℃，活化的压力为5-10MPa，活化的时间为9-12h；熔融处理的温度为650-750℃，熔融处理的时间为8-10h。
优选地，在S1中，将合金原料放入熔炼设备中，以2-8℃/min的升温速率升温到450-550℃，在5-10MPa的压力条件下活化9-12h，然后以2-8℃/min的升温速率升温至650-750℃进行熔融处理8-10h得到熔融合金。
优选地，在S2中，在空气氛围中进行烧结，烧结的温度为750-850℃，烧结的时间为6-9h。
优选地，在S2中，将层状正极材料与熔融合金混合均匀，在空气氛围中，以2-8℃/min的升温速率升温到750-850℃，烧结6-9h，然后以2-8℃/min的降温速率降温至室温得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
本发明中，通过特有的制备方法在锂离子电池层状正极材料的表面均匀包覆一种均匀且连续的金属氧化物，与现有技术相比，有益效果在于：
1、金属氧化物由于具有导电性能好的特点，可以明显改善层状正极材料在大电流密度下的循环稳定性；
2、金属氧化物可以明显改善层状正极材料在循环过程中的界面稳定性，抑制电解液与正极材料界面副反应的发生，保证正极材料在高电压及长循环条件下的结构稳定性，循环性能得到显著提升，并且在多次的循环后依然保持较高的放电容量；
3、选用的金属氧化物原料具有价格低廉、来料丰富、无污染、熔点较低的特点，制备方法简单，便于操作，易制得连续且均匀的包覆层；
4、本发明所述金属氧化物包覆的层状正极材料导电性及电化学稳定性好，同时，包覆层能有效抑制层状正极材料在充放电过程中微观结构破坏及其结构无序的发生，此外，包覆层使得层状正极材料与电解液隔开，抑制电极与电解液副反应的发生，提高其循环稳定性能和安全性能。
附图说明
图1为本发明实施例1与对比例1在3-4.4V电压区间下的循环性能曲线。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将90g镁粉与10g铝粉混合后放入熔炼设备中，以3℃/min的升温速率升温到500℃，在8MPa的压力条件下活化10h，然后以3℃/min的升温速率升温至700℃进行熔融处理9h，得到熔融合金；
S2、将8232g层状正极材料LiCoO2加入S1中的熔融合金中混合均匀，以3℃/min的升温速率升温到800℃，在空气中烧结8h，然后以3℃/min的降温速率降温至室温，得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料，即氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiCoO2，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，金属氧化物包覆层的质量分数为2wt％。
对本实施例中获得的氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiCoO2的电化学性能进行测试。具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiCoO2 CR2032扣式电池，其中正极采用氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiCoO2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)；其次进行电池测试：采用ArbinBT2000测试系统对电池进行测试，其中Li||LiCoO2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiCoO2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
实施例2
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将90g镁粉与10g铝粉混合后放入熔炼设备中，以3℃/min的升温速率升温到500℃，在8MPa的压力条件下活化10h，然后以3℃/min的升温速率升温至700℃进行熔融处理9h，得到熔融合金；
S2、将8232g层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2加入S1中的熔融合金中混合均匀，以3℃/min的升温速率升温到800℃，在空气中烧结8h，然后以3℃/min的降温速率降温至室温，得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料，即氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，金属氧化物包覆层的质量分数为2wt％。
对本实施例中获得的氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能进行测试。具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2CR2032扣式电池，其中正极采用氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)；其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
实施例3
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将90g镁粉与10g铝粉混合后放入熔炼设备中，以3℃/min的升温速率升温到500℃，在8MPa的压力条件下活化10h，然后以3℃/min的升温速率升温至700℃进行熔融处理9h，得到熔融合金；
S2、将8232g层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2加入S1中的熔融合金中混合均匀，以3℃/min的升温速率升温到800℃，在空气中烧结8h，然后以3℃/min的降温速率降温至室温，得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料，即氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，金属氧化物包覆层的质量分数为2wt％。
对本实施例中获得的氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2的电化学性能进行测试。具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiNi0.8Co0.13Al0.07O2CR2032扣式电池，其中正极采用氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)；其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||LiNi0.8Co0.13Al0.07O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
实施例4
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将90g镁粉与10g铝粉混合后放入熔炼设备中，以3℃/min的升温速率升温到500℃，在8MPa的压力条件下活化10h，然后以3℃/min的升温速率升温至700℃进行熔融处理9h，得到熔融合金；
S2、将8232g层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2加入S1中的熔融合金中混合均匀，以3℃/min的升温速率升温到800℃，在空气中烧结8h，然后以3℃/min的降温速率降温至室温，得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料，即氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，金属氧化物包覆层的质量分数为2wt％。
对本实施例中获得的氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2的电化学性能进行测试。具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2 CR2032扣式电池，其中正极采用氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)。其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察氧化镁和氧化铝包覆的层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
实施例5
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
实施例6
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金；所述金属氧化物包覆层的质量百分比为10wt％；所述层状正极材料为LiNiO2；所述合金为镁合金。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；其中，所述合金原料为铝粉、镁粉的混合物，且铝粉、镁粉的重量比为3：80；活化的温度为550℃，活化的压力为5MPa，活化的时间为12h；熔融处理的温度为650℃，熔融处理的时间为10h；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料；其中，在空气氛围中进行烧结，烧结的温度为750℃，烧结的时间为9h。
实施例7
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金；所述金属氧化物包覆层的质量百分比为1wt％；所述层状正极材料为LiMnO2；所述合金为铝合金。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；其中，所述合金原料为铝粉、镁粉的混合物，且铝粉、镁粉的重量比为78:3；活化的温度为450℃，活化的压力为10MPa，活化的时间为9h；熔融处理的温度为750℃，熔融处理的时间为8h；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料；其中，在空气氛围中进行烧结，烧结的温度为850℃，烧结的时间为6h。
实施例8
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金；所述金属氧化物包覆层的质量百分比为3wt％；所述层状正极材料为LiNi0.8Co0.13Al0.07O2；所述合金为锡合金。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，以2℃/min的升温速率升温到520℃，在6MPa的压力条件下活化11h，然后以2℃/min的升温速率升温至730℃进行熔融处理8.5h得到熔融合金；其中，所述合金原料为镁粉、锡粉的混合物，且镁粉、锡粉的重量比为2:80；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，在空气氛围中，以8℃/min的升温速率升温到770℃，烧结8h，然后以8℃/min的降温速率降温至室温得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
实施例9
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金；所述金属氧化物包覆层的质量百分比为3wt％；所述层状正极材料为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2；所述合金为锌合金。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，以8℃/min的升温速率升温到470℃，在8.5MPa的压力条件下活化10h，然后以8℃/min的升温速率升温至670℃进行熔融处理9h得到熔融合金；其中，所述合金原料为铅粉、锌粉的混合物，且铅粉、锌粉的重量比为3:70；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，在空气氛围中，以2℃/min的升温速率升温到820℃，烧结6.5h，然后以2℃/min的降温速率降温至室温得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
实施例10
本发明提出的一种金属氧化物包覆的层状正极材料，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金；所述金属氧化物包覆层的质量百分比为2wt％；所述层状正极材料为Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2；所述合金为铝合金、铅合金的混合物。
本发明提出的一种所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，以5℃/min的升温速率升温到500℃，在6MPa的压力条件下活化11h，然后以5℃/min的升温速率升温至720℃进行熔融处理9h得到熔融合金；其中，所述合金原料为铝粉、铅粉、锌粉的混合物，且铝粉、铅粉、锌粉的重量比为30:48:3；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，在空气氛围中，以4℃/min的升温速率升温到810℃，烧结7h，然后以4℃/min的降温速率降温至室温得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
对比例1
对未包覆的层状正极材料LiCoO2的电化学性能进行测试，具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiCoO2 CR2032扣式电池，其中正极采用未包覆的LiCoO2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)。其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||LiCoO2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察未包覆LiCoO2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
对比例2
对未包覆的层状正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能进行测试，具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 CR2032扣式电池，其中正极采用未包覆的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)。其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察未包覆LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
对比例3
对未包覆的层状正极材料LiNi0.8Co0.13Al0.07O2的电化学性能进行测试，具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||LiNi0.8Co0.13Al0.07O2 CR2032扣式电池，其中正极采用未包覆的LiNi0.8Co0.13Al0.07O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)。其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||LiNi0.8Co0.13Al0.07O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察未包覆LiNi0.8Co0.13Al0.07O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
对比例4
对未包覆的层状正极材料Li1.2Ni0.54Co0.13Mn0.13O2的电化学性能进行测试，具体步骤如下，首先进行电池组装：组装Li||Li1.2Ni0.54Co0.13Mn 0.13O2 CR2032扣式电池，其中正极采用未包覆的Li1.2Ni0.54Co0.13Mn 0.13O2，正极片中活性材料、导电剂、粘结剂的质量比例为84:8:8，隔膜采用聚乙烯(PE)，负极采用锂片，电解液采用锂离子电池专用电解液，电池组装在手套箱中进行(水氧含量均小于0.1ppm)。其次进行电池测试：采用Arbin BT2000测试系统对电池进行测试。其中Li||Li1.2Ni0.54Co0.13Mn 0.13O2 CR2032扣式电池先以0.1C(～0.1mA/cm2)活化两圈，再以0.5C(～0.5mA/cm2)电流循环100圈，考察未包覆Li1.2Ni0.54Co0.13Mn 0.13O2的循环性能，其中电池的充放电电压范围为3V到4.4V。
实施例1-4与对比例1-4的性能测试结果如表1所示。
表1实施例1-4与对比例1-4的性能测试结果
容量保持率(％)
实施例1 ≧90
实施例2 ≧90
实施例3 ≧85
实施例4 ≧85
对比例1 ≦85
对比例2 ≦85
对比例3 ≦80
对比例4 ≦80
图1为本发明实施例1与对比例1在3-4.4V电压区间下的循环性能曲线；由图1可知，包覆金属氧化物可以明显改善层状正极材料的循环稳定性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属氧化物包覆的层状正极材料，其特征在于，包括层状正极材料和包覆在层状正极材料外的金属氧化物包覆层；其中，所述金属氧化物包覆层的原料为合金。
2.根据权利要求1所述金属氧化物包覆的层状正极材料，其特征在于，在金属氧化物包覆的层状正极材料中，所述金属氧化物包覆层的质量百分比为1-10wt％。
3.根据权利要求1或2所述金属氧化物包覆的层状正极材料，其特征在于，所述层状正极材料为LiNiO2、LiCoO2、LiMnO2、LiNixMnyO2、LiNixCoyO2、LiCoxMnyO2、LiNixCoyMzO2、xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2中的一种；其中，在LiNixMnyO2、LiNixCoyO2、LiCoxMnyO2中，0＜x＜1，0＜y＜1，x+y＝1；在LiNixCoyMzO2中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＝1，M为Al、Mn、V中的一种或多种的混合物；在xLi2MnO3·(1-x)LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2中，0≤x≤1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述金属氧化物包覆的层状正极材料，其特征在于，所述合金为铝合金、铝基合金、镁合金、镁基合金、锡合金、锡基合金、铅合金、铅基合金、锌合金、锌基合金中的一种或者多种的混合物。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将合金原料放入熔炼设备中，活化后进行熔融处理得到熔融合金；
S2、将层状正极材料与熔融合金混合均匀，烧结后得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
6.根据权利要求5所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，所述合金原料为铝粉、镁粉、锡粉、铅粉、锌粉中多种的混合物。
7.根据权利要求5或6所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，活化的温度为450-550℃，活化的压力为5-10MPa，活化的时间为9-12h；熔融处理的温度为650-750℃，熔融处理的时间为8-10h。
8.根据权利要求5-7中任一项所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，在S1中，将合金原料放入熔炼设备中，以2-8℃/min的升温速率升温到450-550℃，在5-10MPa的压力条件下活化9-12h，然后以2-8℃/min的升温速率升温至650-750℃进行熔融处理8-10h得到熔融合金。
9.根据权利要求5-8中任一项所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，在空气氛围中进行烧结，烧结的温度为750-850℃，烧结的时间为6-9h。
10.根据权利要求5-9中任一项所述金属氧化物包覆的层状正极材料的制备方法，其特征在于，在S2中，将层状正极材料与熔融合金混合均匀，在空气氛围中，以2-8℃/min的升温速率升温到750-850℃，烧结6-9h，然后以2-8℃/min的降温速率降温至室温得到所述金属氧化物包覆的层状正极材料。
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