CN109360984A - 一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法 - Google Patents

一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种锂离子电池用具有杂化表面的层状正极材料的制备方法：首先将前驱体置于聚阴离子(XO4)n‑(X＝P或Si)溶液，由于聚阴离子与过渡金属离子溶度积常数Ksp更低，且化学反应会优先在前驱体表面发生，因此会发生前驱体表面氢氧化物相或碳酸盐相向聚阴离子相的转变反应，得到表面聚阴离子相包覆的前驱体；然后加入计量比的锂源，使得锂与过渡金属摩尔比Li/Ni‑Co‑Mn＝(1+z)/(1‑z)～(1+z)/(1‑z)+0.05，在高温下煅烧，此时由于聚阴离子较大的离子半径，只能～1.5mol％聚阴离子能够掺杂到层状材料的主体结构，而剩余的聚阴离子则会与锂离子在层状材料表面形成快锂离子导体相Li3PO4或Li2SiO3，最终形成表面聚阴离子(XO4)n‑掺杂与快锂离子导体相共生具有杂化表面的锂离子电池用层状正极材料。

Description

一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法。
背景技术
锂离子电池作为高能量密度的储能技术已广泛应用到“3C”便携式电子设备，并逐步向大容量、高功率系统如电动工具及汽车、高效储能及军事系统拓展。相比于综合性能优异的碳负极，高成本、低容量的正极材料限制了锂离子电池性能的提升及其在大容量、高功率系统的广泛应用，因此开发低成本、高性能的正极材料对于推动锂离子电池发展具有重大的意义。
1999年，Liu及其合作者最早制备并报道了三元层状正极材料LiMnxCoyNi1-x-yO2(0<x，y<1,0<x+y<1)，显示出较高的容量和优异的循环稳定性。LiNixCoyMn1-x-yO2是LiCoO2-LiNiO2-LiMnO2三者形成的固溶体，它在很大程度上综合了这三种层状材料的优势。LiNixCoyMn1-x-yO2与LiCoO2具有相同的α-NaFeO2型层状结构，其中Li+占据3a位，过渡金属离子占据3b位，O2-占据6c位。
此后，2001年Ohzuku等制备了Mn-Co-Ni等比例的层状材料LiMn1/3Co1/3Ni1/3O2，这种层状正极材料具有高的放电比容量、优良的大倍率放电容量和安全特性，引起了后续越来越多的关注。2002年，Jahn等又进一步合成了系列Ni/Mn等比例的层状材料LiNixCo1- 2xMnxO2(0≤x≤1/2)。在这类材料中Ni、Co和Mn分别为+2、+3和+4价，其中Mn4+不具有电化学活性，在电化学过程中能够稳定层状结构，Ni2+和Co3+参与电化学反应，其氧化还原电对分别为Ni2+/3+/4+和Co3+/4+。因此LiNixCo1-2xMnxO2(0≤x≤1/2)材料同样具有优异的电化学性能。
富锂层状相Li1+zM1-zO2(M为一种或多过渡金属元素，特别是M＝Mn1-x-yNixCoy,z>0)展示出优异的电化学性能，如高比容量(>280mAh g-1)以及新的充放电机制，成为锂离子电池正极材料的研究热点之一。经过十几年的研究，研究者对富锂相层状氧化物材料的结构、性能、充放电机制及其构效关系有了一定的认知。Bruce等证实在充电至4.50V平台时会发生Li+脱出，同时伴随着O2的释放，此外在表面氧流失的同时也伴随着过渡金属离子由表面向内部的移动并占据Li+脱出造成的空位，因而在其后的放电过程中，只有大部分Li+能嵌入到主体材料，这导致富锂层状材料较高的首次不可逆容量。
尽管层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2(0.2≥z≥0)具有高容量、低成本等优点，但是其电化学过程中表/界面的副反应，导致层状材料表面结构的结构转变以及厚的固态电解质膜的形成，进而影响电子/锂离子传导，最终致使放电容量和倍率性能的快速衰减，这在较大程度上限制层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2在锂离子电池体系中的广泛应用。
论文《Li3PO4掺杂的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2锂离子电池正极材料的流变相法合成及电化学性能表征》采用前驱体(Ni0.5Co0.2Mn0.3)(OH)2与Li2CO3和H3PO4形成流变相后，烧结得到Li3PO4掺杂的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2。采用氢氧化物共沉淀法制备了锂离子电池正极材料前驱体(Ni0.5Co0.2Mn0.3)(OH)2，并用流变相反应法合成了Li3PO4掺杂的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2锂离子电池正极材料。结果表明：Li3PO4掺杂的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2具有标准的层状α-NaFeO2结构，样品为1μm左右的片状一次颗粒聚集而成的类球形二次颗粒。掺杂1％(质量分数)Li3PO4的Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2锂离子电池在0.1C的倍率下首次放电比容量达到188.6mA·h·g-1(2.2～4.6VvsLi+/Li)，30次循环后容量保持率为92.9％。
专利CN201310006198.X公开了一种LiMnPO4包覆的富锂层状氧化物Li[Li(1-2x)/ 3MxMn(2-x)/3]O2(M为Ni或Co中的至少一种，0<x≤0.33)及其制备方法。将Li[Li(1-2x)/ 3MxMn(2-x)/3]O2浸渍于含有Li、Mn、PO4 3-(摩尔比1∶1∶1)的水溶液中，在敞口容器中于60～90℃下持续搅拌3～8小时，制得固体粉末，然后在100℃下干燥2～24小时，继而在300～600℃下焙烧5～10小时，制得LiMnPO4包覆的富锂层状氧化物Li[Li(1-2x)/3MxMn(2-x)/3]O2正极材料，其中LiMnPO4与Li[Li(1-2x)/3MxMn(2-x)/3]O2的质量比为3～10wt％。该专利所制备的电极材料具有电化学容量高、循环稳定性好、倍率性能优异等特点。
但上述方法制备的锂离子电池正极材料的电化学性能仍有待进一步提升，以满足大规模工业化生产的要求。
发明内容
为了改善层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2表面结构的稳定性，满足市场上对上述层状正极电化学性能的需要，本发明提出了基于前驱体相转变反应构筑层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2(0.2≥z≥0)杂化表面的方法。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法，包括：
采用共沉淀方法制备Ni-Co-Mn前驱体；
将上述Ni-Co-Mn前驱体与聚阴离子溶液(XO4)n-溶液在一定温度下反应，待反应完全后，过滤、干燥，得表面聚阴离子相包覆的前驱体；
将上述制备的表面聚阴离子相包覆的前驱体与锂源混合均匀，高温煅烧，即得表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相共生的层状正极材料。
与一般的流变相法合成锂离子电池不同，本申请是首先将Ni-Co-Mn前驱体置于聚阴离子溶液(XO4)n-溶液，由于MXO4更低的溶度积Ksp，促使前驱体表面氢氧化物相或碳酸盐相向聚阴离子相的转变反应，得到表面聚阴离子相包覆的前驱体，补充计量比锂源，高温下煅烧，此时由于聚阴离子较大的离子半径，只能～1.5mol％聚阴离子能够掺杂到层状材料的主体结构，而剩余的聚阴离子则会与锂离子在层状材料表面形成快锂离子导体相Li3PO4或Li2SiO3，最终形成表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相(Li3PO4或Li2SiO3)共生的层状正极材料杂化表面。
更重要的是，由于本申请能够同时实现正极材料表面聚阴离子(XO4)n-体相掺杂与快锂离子导体相(Li3PO4或Li2SiO3)注入，因此，能形成结构稳定和高Li+迁移系数的杂化表面，显著改善层状材料的电化学性能。
在一些实施例中，所述Ni-Co-Mn前驱体为[Ni1-x-yCoxMny](OH)2或[Ni1-x-yCoxMny]CO3，其中，0≤x≤1、0≤y<1，0≤x+y<1。
表面聚阴离子相包覆Ni-Co-Mn前驱体的过程中，聚阴离子溶液的离子种类、温度、搅拌时间都会对前驱体的包覆效果、颗粒尺寸以及形貌的产生影响。因此，在一些实施例中，本申请优选的聚阴离子溶液(XO4)n-为(PO4)3-或/和(SiO4)4-的溶液，反应条件为：在20～80℃下搅拌1～12h。以保证杂化表面均一性好、厚度均匀、与前驱体结合紧密，从而有效提高正极材料的循环寿命和倍率性能。
在一些实施例中，所述(XO4)n-与(Ni-Co-Mn)的摩尔比为0.02～0.1：1。
在一些实施例中，所述Li/Ni-Co-Mn的摩尔比(1+z)/(1-z)～(1+z)/(1-z)+0.05。
在一些实施例中，所述聚阴离子溶液(XO4)n-为(PO4)3-或/和(SiO4)4-的溶液。
正极材料通过化学反应内部生成新的晶体结构需要一定的时间，如果时间过短，反应不完全，无法形成良好的晶体，如果时间过长，就会破坏晶格结构，增加能耗，影响材料的电化学性能。因此，在一些实施例中，本申请优选的高温煅烧的条件为700～1000℃下煅烧2～24h，以有效地提高Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2循环寿命和倍率性能。
在一些实施例中，所述锂源是碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂和草酸锂中的一种或多种。
本申请还提供了任一上述的方法制备的具有杂化表面的层状正极材料，该层状正极材料的结构通式为Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2，其中，0<x、y<1，0≤z≤0.2，0<x+y<1。
本申请还提供了一种锂离子电池，采用上述的层状正极材料制作电池正极。
本申请还提供了上述的锂硫电池在制备智能移动设备、电动工具、电动汽车、或电动车中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明首次提出了基于前驱体表面相转变反应，制备表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相共生的杂化表面层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2的新方法，相比于普通层状正极材料，按照此方法制备的杂化表面层状正极材料具有更为稳定的表面结构及快速的锂离子迁移路径，改善层状材料表面的热力学稳定性和动力学过程，进而提高层状材料的循环寿命和倍率特性，可满足锂离子电池对正极材料电化学性能的要求；同时该方法步骤简单、温和，适合大规模的工业化生产。
(2)本发明制备方法简单、正极材料电化学性能优异，实用性强、易于推广。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是以共沉淀路线所制备的前驱体[Ni1/6Co1/6Mn4/6]CO3的XRD及将(Ni1/6Co1/ 6Mn4/6)CO3置于KH2PO4溶液室温搅拌16h后所形成的M3(PO4)2·H2O相的XRD。
图2是XRD测试结果：(a)前驱体(Ni1/6Co1/6Mn4/6)CO3及将其置于0.1M KH2PO4溶液中搅拌4h后所形成的M3(PO4)2包覆(Ni1/6Co1/6Mn4/6)CO3，(b)以(a)中前驱体制备的普通和具有杂化表面的富锂层状材料Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2及其(c)20-35°衍射峰放大对比和(d,e)(003)和(104)衍射峰对比。
图3是实施例1首周充放电曲线及其循环稳定性测试。
图4是对比例1首周充放电曲线及其循环稳定性测试。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2存在循环寿命和倍率性能差的缺点，为了解决如上的技术问题，本发明的第一个方面，本发明首次提出了基于前驱体表面相转变反应制备具有杂化表面的层状正极材料的新方法，相比于普通层状正极材料，按照此方法制备的杂化表面的层状正极材料具有稳定表面结构和快速的锂离子迁移路径，可满足锂离子电池对循环寿命和倍率性能的要求，所述层状正极材料的结构通式为Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2，其中，其中，0≤x≤1、0≤y<1，0≤z≤0.2，0≤x+y<1。
该制备方法包括以下步骤：
第一步骤：按照所述层状正极材料通式中所示过渡金属元素的摩尔比制备Ni-Co-Mn前驱体；
现有技术中有多种制备Ni-Co-Mn前驱体的方法，从合成效果来讲，本发明采用共沉淀方法合成Ni-Co-Mn前驱体，该前驱体的类型包括[Ni1-x-yCoxMny](OH)2或[Ni1-x-yCoxMny]CO3，可通过现有技术中的常规方法制备得到，例如分别通过氢氧化物或碳酸盐共沉淀方法中的一种或两种。
第二步骤：将上述步骤得到的Ni-Co-Mn前驱体置于聚阴离子(XO4)n-溶液，在20-80℃下搅拌1-12h，其中溶液中聚阴离子与过渡金属离子的摩尔比为(XO4)n-/(Ni-Co-Mn)＝0.02～0.1，此时由于聚阴离子与过渡金属离子具有更低的溶度积常数Ksp，且由于化学反应会优先在材料的表面发生，因此前驱体置于聚阴离子溶液中会发生前驱体表面氢氧化物相或碳酸盐相向聚阴离子相的转变反应，将上述悬浊液过滤、干燥，得到表面聚阴离子相包覆的前驱体；
第三步骤：向上述制备的表面聚阴离子相包覆的前驱体加入化学计量比的锂源，使得锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni-Co-Mn＝(1+z)/(1-z)～(1+z)/(1-z)+0.05，在高温下煅烧，此时由于聚阴离子较大的离子半径，只能～1.5mol％聚阴离子能够掺杂到层状材料的主体结构，而剩余的聚阴离子则会与锂离子在层状材料表面形成快锂离子导体相Li3PO4或Li2SiO3，最终形成表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相共生的层状正极材料杂化表面；
所述使得混合物中的锂元素与过渡金属元素摩尔比Li/Ni-Co-Mn＝(1+z)/(1-z)～(1+z)/(1-z)+0.05，在具有化学计量比的锂源基础上，适量增加一些锂源，目的是补充煅烧所挥发掉的锂源。
在本发明的一些实施例中，高温煅烧时，物料的升温速率为1-10℃/min；煅烧气氛为空气或氧气气氛。
在本发明的一个优选实施方式中，所述具有杂化表面的层状正极材料的分子式为Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2。
本发明的第二个方面，提出了采用上述技术方案制备得到的具有杂化表面的层状正极材料。
相比于现有技术中制备得到的普通层状三元正极材料，本发明的具有杂化表面的层状正极材料的具有更为稳定的表面结构和快速的锂离子迁移路径。
相比于现有技术中制备得到的普通层状三元正极材料，本发明的具有杂化表面的层状正极材料的循环稳定性和倍率特性显著改善，进而具备更长的使用寿命和更快的充放电能力。
本发明的第三个方面，提出一种采用上述具有杂化表面的层状正极材料制备得到的锂离子电池。采用该具有杂化表面的层状正极材料制备得到的锂离子电池具有高的放电循环容量保持率。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种锂离子电池用层状正极材料Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2杂化表面的制备方法，该层状正极材料的结构通式为Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2，其中，0≤x≤1、0≤y<1，0≤z≤0.2，0≤x+y<1，该制备方法包括以下步骤：
首先将氢氧化物相或碳酸盐相前驱体置于聚阴离子(XO4)n-(X＝P或Si)溶液，搅拌，此时由于聚阴离子与过渡金属离子溶度积常数Ksp更低，且由于化学反应会优先在前驱体材料的表面发生，因此前驱体置于聚阴离子溶液中会发生前驱体表面氢氧化物相或碳酸盐相向聚阴离子相的转变反应，将上述悬浊液过滤、干燥，得到表面聚阴离子相包覆的前驱体；然后向上述制备的表面聚阴离子相包覆的前驱体加入化学计量比的锂源，使得锂元素与过渡金属元素的摩尔比Li/Ni-Co-Mn＝(1+z)/(1-z)～(1+z)/(1-z)+0.05，在高温下煅烧，此时由于聚阴离子较大的离子半径，只能～1.5mol％聚阴离子能够掺杂到层状材料的主体结构，而剩余的聚阴离子则会与锂离子在层状材料表面形成快锂离子导体相Li3PO4或Li2SiO3，最终形成表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相(Li3PO4或Li2SiO3)共生的层状正极材料杂化表面。
优选的，层状正极材料的分子式Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2，当y<0.5时，0≤z＜0.05；当y≥0.5时，0.05≤z≤0.2。
优选的，目标前驱体的制备为本领域技术人员所熟知的技术，优选的，可通过采用共沉淀方法制备前驱体[Ni1-x-yCoxMny](OH)2或[Ni1-x-yCoxMny]CO3。
优选的，前驱体的制备方法包括氢氧化物或碳酸盐方法中的一种或两种。
优选的，聚阴离子为(PO4)3-或(SiO4)4-中的一种或两种。
优选的，溶液中聚阴离子含量为聚阴离子与过渡金属离子的摩尔比为(XO4)n-/(Ni-Co-Mn)＝0.02～0.1。
优选的，搅拌温度为20-80℃，时间为1-12h。
优选的，所述锂源是碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂和草酸锂中的一种或多种。
优选的，高温煅烧气氛为空气或氧气气氛。
优选的，高温煅烧的条件为700-1000℃下煅烧2-24h。
优选的，物料的升温速率为1-10℃/min。
本发明还提供一种采用上述方法制备得到的具有杂化表面的层状正极材料以及其在锂离子电池中的应用。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例与详细说明本发明的技术方案。
实施例1制备前驱体[Ni1/6Co1/6Mn4/6]CO3
称取2.19Kg NiSO4·6H2O、2.34Kg CoSO4·7H2O和5.63Kg MnSO4·H2O配制浓度为2M盐溶液25L。将上述盐溶液以1L h-1速率滴加到转速为600rpm连续搅拌反应釜中，同时以5M的Na2CO3溶液与0.5M的氨水溶液的混合溶液控制釜内pH值在8左右，至盐溶液被完全消耗，将沉淀物离心、洗涤、干燥得到前驱体[Ni1/6Co1/6Mn4/6]CO3，其XRD如图1所示。将该前驱体(Ni1/6Co1/6Mn4/6)CO3置于0.1M KH2PO4(50ml)溶液中搅拌4h后所形成的M3(PO4)2包覆(Ni1/ 6Co1/6Mn4/6)CO3，如图2(a)。该M3(PO4)2包覆(Ni1/6Co1/6Mn4/6)CO3与化学计量比电池级Li2CO3(Li/Ni-Co-Mn＝1.5)均匀混合，将该混合物置于马弗炉中在850℃空气气氛下烧结12h得到具有杂化表面的富锂层状正极材料Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2，其XRD如图2(b-e)所示。
对比例1：
将上述制备的普通前驱体(Ni1/6Co1/6Mn4/6)CO3与化学计量比电池级Li2CO3(Li/Ni-Co-Mn＝1.5)均匀混合，将该混合物置于马弗炉中在850℃空气气氛下烧结12h，得到普通富锂层状正极材料Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2，其XRD如图2(b-e)。
实施例2：
将实施例1杂化表面富锂层状正极材料制备成电极，组装2032扣式电池,在2.0-4.8V电压内和20mA/g电流密度下进行充放电测试，该杂化表面富锂层状正极材料Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2首周放电比容量为301.2mAh/g，如图3(a)所示；其在80周充放电循环后容量保持率为94.5％，如图3(b)所示。
实施例3：
将实对比例1普通富锂层状正极材料制备成电极，组装2032扣式电池,在2.0-4.8V电压内和20mA/g电流密度下进行充放电测试，该杂化表面富锂层状正极材料Li1.2[Ni0.13Co0.13Mn0.54]O2首周放电比容量为286.3mAh/g，如图4(a)所示；其在80周充放电循环后容量保持率为84.5％，如图4(b)所示。
综述所述，具有杂化表面的富锂层状正极材料具有更高的首周放电容量以及显著提高的循环寿命，同时由于快离子导体相的引入，也会具有显著改善的快速充放电能力。尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，如对层状正极材料Li1+z[Ni1-x- yCoxMny]1-zO2进行其它元素(Mg、Zn、Ca、Sr、Cu、Zr、P、Fe、Al、Ga、In、Cr、Ge和Sn构成的组中的至少一种金属)的掺杂和包覆等，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池层状正极材料杂化表面的制备方法，其特征在于，包括：
采用共沉淀方法制备Ni-Co-Mn前驱体；
将上述Ni-Co-Mn前驱体与聚阴离子溶液(XO4)n-溶液在一定温度下反应，待反应完全后，过滤、干燥，得表面聚阴离子相包覆的前驱体；
将上述制备的表面聚阴离子相包覆的前驱体与锂源混合均匀，高温煅烧，即得表面聚阴离子(XO4)n-掺杂与快锂离子导体相共生的层状正极材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ni-Co-Mn前驱体为[Ni1-x-yCoxMny](OH)2或[Ni1-x-yCoxMny]CO3，其中，0≤x≤1、0≤y<1，0≤x+y<1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Ni-Co-Mn前驱体与聚阴离子溶液(XO4)n-溶液的反应条件为：在20～80℃下搅拌1～12h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述(XO4)n-与(Ni-Co-Mn)的摩尔比为0.02～0.1：1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Li/Ni-Co-Mn的摩尔比(1+z)/(1-z)～(1+z)/(1-z)+0.05。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚阴离子溶液(XO4)n-为(PO4)3-或/和(SiO4)4-的溶液。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温煅烧的条件为700～1000℃下煅烧2～24h；
或所述锂源是碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂和草酸锂中的一种或多种。
8.权利要求1-7任一项所述的方法制备的具有杂化表面的层状正极材料，其特征在于，该层状正极材料的结构通式为Li1+z[Ni1-x-yCoxMny]1-zO2，其中，0<x、y<1，0≤z≤0.2，0<x+y<1。
9.一种锂离子电池，其特征在于，采用权利要求8所述的层状正极材料制作电池正极。
10.权利要求9所述的锂离子电池在制备智能移动设备、电动工具、电动汽车、或电动车中的应用。
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