CN109524618B - 正极材料和锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本申请的实施例提供了正极材料和锂离子电池。正极材料包括：基体材料；以及包覆材料，形成在基体材料的表面的至少一部分上；基体材料的通式为Li1+xCo1‑yMyO2或LiNiaCobN1‑a‑bO2，其中，0≤x<0.1，0≤y<0.1，M选自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、Zr、Y、P、Cr中的至少一种；1/3≤a≤0.82，0.1≤b≤1/3，0.6≤a+b，N选自Mn、Al、Mg、Ti、Zr、La、Ce、Y中的至少一种；包覆材料包括CeZrO4‑z，其中0≤z<0.1。通过使用CeZrO4‑z包覆的正极材料，极大地降低了锂离子电池的直流电阻。

Description

正极材料和锂离子电池
技术领域
本申请的实施例涉及电池领域，更具体地，涉及正极材料和锂离子电池。
背景技术
伴随着手机、笔记本电脑等日常使用的便携式产品的普及化，锂离子电池的需求量不断增加。锂电正极材料是锂离子电池的核心关键材料，其性能和质量直接影响到锂离子电池的容量、寿命、安全性、直流电阻(DCR)等重要性能。锂离子电池的DCR是近几年备受关注的指标，当锂离子电池DCR过大时即使电池容量很高，仍会导致电压迅速降低而使手机出现自动关机现象，因此降低电芯DCR对于锂离子电池具有重大意义。
目前，降低DCR的主要手段是降低钴酸锂(LCO)的颗粒粒径或者使用常规Al2O3、TiO2、MgO、ZrO2包覆。可通过降低颗粒尺寸，增大比表面积(BET)等手段改善DCR，但是颗粒粒径过小、BET过大会导致压实密度过低而导致整个电芯的体积能量密度过低且高温存储性能将受到损害。对于常规Al2O3、TiO2、MgO、ZrO2包覆，虽然这些包覆手段可以改善锂离子扩散系数，但是因为形成的氧化物包覆层是非导电的，会降低电子电导，所以对DCR的改善效果较为有限。
公开的现有技术中，采用快离子导体包覆钴酸锂，可提高锂离子扩散系数，从而在一定程度上降低DCR，但是包覆后电子电导降低，改善效果不明显。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本申请的一些实施例提供了一种正极材料，包括：基体材料；以及包覆材料，形成在所述基体材料的表面的至少一部分上；所述基体材料的通式为Li1+xCo1-yMyO2或LiNiaCobN1-a-bO2，其中，0≤x<0.1，0≤y<0.1，M选自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、Zr、Y、P、Cr中的至少一种；1/3≤a≤0.82，0.1≤b≤1/3，0.6≤a+b，N选自Mn、Al、Mg、Ti、Zr、La、Ce、Y中的至少一种；所述包覆材料包括CeZrO4-z，其中0≤z<0.1。
在上述正极材料中，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.04～1％。
在上述正极材料中，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.1％。
在上述正极材料中，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为4～25μm。
在上述正极材料中，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为15μm。
在上述正极材料中，0<y<0.1。
在上述正极材料中，由所述包覆材料形成的包覆层具有四方晶相结构，并且Ce原子呈梯度分布。在上述正极材料中，x和y均为0，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.1％，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为15μm。
本申请的另一些实施例提供了一种正极极片，包括：正极集流体；以及正极膜片，设置在所述正极集流体上；所述正极膜片包括上述正极材料。
本申请的另一些实施例还提供了一种包括上述正极极片的锂离子电池。
本申请的实施例通过将高结构稳定性和热稳定性的纳米CeZrO4-z作为包覆材料，由包含CeZrO4-z的包覆材料形成的包覆层具有四方晶相结构，且Ce原子呈梯度分布。CeZrO4-z具有非化学计量特征，能作为氧的储库，使氧原子具有高迁移性，因此正极材料具有高的电子和离子导电性。
此外，Ce可以形成正极材料的稳定的表面结构，Zr可以抑制在脱锂过程中的C轴变化，使得产生的正极材料结构稳定。C轴越大即Li+扩散通道越大，Li+离子扩散越快即离子电导越大。
与不含有包覆材料CeZrO4-z的正极材料相比，本申请的实施例通过使用CeZrO4-z包覆的正极材料，使得锂离子电池的DCR显著降低。
附图说明
图1示出了实施例1中由CeZrO4-z包覆钴酸锂的正极材料的XRD谱图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。
本申请通过溶胶凝胶方法在基体材料钴酸锂的表面上形成CeZrO4-z包覆层，其中，0≤z<0.1，CeZrO4-z具有非化学计量特征，能作为氧的储库，使氧原子具有高迁移特性，从而使正极材料具有好的电子和离子导电性。
本申请的实施例提供了一种锂离子电池的包覆的正极材料，基体材料为钴酸锂或镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，钴酸锂的通式为Li1+xCo1-yMyO2，其中，0≤x<0.1，0≤y<0.1，元素M选自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、Zr、Y、P、Cr中的至少一种。优选地，0≤x<0.1，0<y<0.1。三元材料的通式为LiNiaCobN1-a-bO2，其中，1/3≤a≤0.82、0.1≤b≤1/3、0.6≤a+b，元素N选自Mn、Al、Mg、Ti、Zr、La、Ce、Y中的至少一种。包覆材料包括CeZrO4-z,其中0≤z<0.1。CeZrO4-z是高结构稳定性和热稳定性的。
在该包覆材料中，Ce可以形成正极材料的稳定的表面结构；Zr可以抑制在脱锂过程中的C轴变化；使得产生的正极材料结构稳定。Ce的前体包括但不限于硝酸铈、氯化铈和硫酸铈。Zr的前体包括但不限于硝酸锆、锆酸四丁酯、锆酸四异丙酯和四氯化锆。
根据一些实施例，包覆材料占正极材料的总质量的百分比为0.04～1％(包括端点)。包覆材料形成的表面包覆层具有四方晶相结构，且Ce元素呈梯度分布。Ce元素的梯度分布是由较高的烧结温度引起的。可以采用SEM/TEM mapping的方法来确定Ce元素的分布。具体地，先对颗粒进行等离子切割(CP)以将颗粒切开，之后再用场发射扫描电镜(例如，ZEISS SEM-Sigma-O2-3+OXFORD EDS-Xmax 20mm2)实施Maping，从颗粒边缘至颗粒内部进行线扫，即可得到Ce的含量分布。Ce元素的梯度分布可以是线性梯度或非线性梯度。例如，Ce元素的浓度可以为由表及里线性递减。例如，Ce元素的浓度可以为由表及里先增大后减小，或者是先减小后增大之后再减小。
CeZrO4-z含量越高，对钴酸锂电子电导的改善越多，但是含量过大(＞1％)时，能可逆脱嵌的活性物质比例就相应减少，导致首次放电容量下降；并且当包覆材料的含量为0.1％时，电池性能最佳，DCR降低明显，这是因为当包覆材料的含量为0.1％时，对钴酸锂的电子电导改善的同时，可逆脱嵌的活性物质含量相对较多，在保证电池首次放电容量较高的同时，有效降低了其DCR。
根据一些实施例，由包覆材料包覆的正极材料的体积分布中50％所对应的粒径(Dv50)为4～25μm。因为颗粒粒径越小，锂离子扩散路径越小，锂离子扩散越快，DCR越小。但是因技术有限，目前很难制得Dv50小于4μm的正极材料。
下面描述正极材料的制备。
将可溶性含铈化合物和含锆化合物分别溶解于溶剂中，然后混合形成混合溶液；通过氨水调节混合溶液的pH值为7～10，形成溶胶状的包覆材料溶液，再将钴酸锂材料加入到上述溶胶状的包覆材料溶液中，搅拌0.15～4小时；之后再抽滤烘干或者直接烘干，然后在700～1000℃的空气或氧气气氛下煅烧1～10h，破碎过筛(采用本领域中常用的方法)，即形成CeZrO4-z包覆的正极材料，该正极材料的Dv50介于4～25μm之间；其中，含铈化合物包括但不限于硝酸铈、氯化铈和硫酸铈中的一种或多种，含锆化合物包括但不限于硝酸锆、锆酸四丁酯、锆酸四异丙酯和四氯化锆中的一种或多种；溶剂包括但不限于水、乙醇和异丙醇中的一种或多种。
本申请的实施例还提供了一种正极极片，包括正极集流体和设置在正极集流体上的正极膜片，正极膜片包括以上所述的正极材料。正极集流体可以包括例如铜箔和铝箔，然而，可以采用本领域常用的其他正极集流体。
本申请的实施例还提供了包括上述正极极片的锂离子电池。
本申请的实施例还提供了一种锂离子电池，该电池包括正极、负极、隔离膜以及电解液等。其中，正极材料为以上描述的包覆的正极材料。
可以采用本领域常用的方法将以上描述的包覆的正极材料作为正极材料制备成锂离子电池，其中，锂离子电池的负极材料可以采用石墨材料，隔离膜可以采用聚丙烯(PP)隔离膜或聚乙烯(PE)隔离膜，电解液可以采用LiPF6电解液。本领域的技术人员将理解，可以采用本领域常用的其他负极、隔离膜和电解液。将正极材料、隔离膜、负极材料等按顺序卷绕或堆叠成裸电芯，之后装入例如铝塑膜中进行封装，注入电解液，封装以及测试。
本领域的技术人员将理解，以上描述的锂离子电池的制备方法仅是实施例。在不背离本申请公开的内容的基础上，可以采用本领域常用的其他方法。
下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本申请进行说明。
实施例1
将5.5g硝酸铈溶解于水中并且将5.7g硝酸锆溶解于水中(充分溶解即可)，混合，形成混合溶液，滴入氨水调节混合溶液的pH值为10，充分搅拌10min，加入5000gLiCoO2，再搅拌1h，后抽滤，烘干，在900℃空气气氛下煅烧4h，将烧结完成后的样品进行破碎过筛，得到Dv50为4μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。对获得的包覆的正极材料进行全电池制备，并测试DCR。
实施例2
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例2所得到的是Dv50为10μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例3
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例3所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例4
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例4所得到的是Dv50为20μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例5
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例5所得到的是Dv50为25μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例6
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例6中所采用的基体材料为LiCo0.92Mg0.03Al0.02Ti0.03O2，所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例7
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例7中所采用的基体材料为LiCo0.93Mg0.04Al0.03O2，所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例8
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例8中所采用的基体材料为LiCo0.93Mg0.04Ti0.03O2，所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例9
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例9中所采用的基体材料为LiCo0.92Mg0.03Al0.02Y0.03O2，所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例10
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例10中所采用的基体材料为LiCo0.95Mg0.05O2，所得到的是Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。
实施例11
将2.2g硝酸铈溶解于水中并且将2.3g硝酸锆溶解于水中，混合，形成混合溶液，滴入氨水调节混合溶液的pH值为8，充分搅拌10min，加入5000gLiCoO2，再搅拌0.15h，后抽滤，烘干，在1000℃氧气气氛下煅烧1h，将烧结完成后的样品进行破碎过筛，得到Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。对获得的包覆的正极材料进行全电池制备，并测试DCR。
实施例12
将20g氯化铈溶解于乙醇中并且将19g四氯化锆溶解于异丙醇中，混合，形成混合溶液，滴入氨水调节混合溶液的pH值为7，充分搅拌20min，加入5000gLiCoO2，再搅拌2h，后抽滤，烘干，在700℃氧气气氛下煅烧10h，将烧结完成后的样品进行破碎过筛，得到Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。对获得的包覆的正极材料进行全电池制备，并测试DCR。
实施例13
将27.5g硝酸铈和47.8g硫酸铈溶解于异丙醇中并且将28.5g硝酸锆和32g锆酸四丁酯溶解于异丙醇中，混合，形成混合溶液，滴入氨水调节混合溶液的pH值为9，充分搅拌30min，加入5000gLiCoO2，再搅拌4h，后抽滤，烘干，在800℃氧气气氛下煅烧5h，将烧结完成后的样品进行破碎过筛，得到Dv50为15μm左右的CeZrO4-z包覆的正极材料。对获得的包覆的正极材料进行全电池制备，并测试DCR。
实施例14
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例14中所采用的基体材料为市售NCM333，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例15
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例15中所采用的基体材料为市售NCM523，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例16
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例16中所采用的基体材料为市售NCM622，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例17
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例17中所采用的基体材料为市售NCM811，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例18
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例18中所采用的基体材料为市售LiNi0.82Co0.15Al0.03O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例19
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例19中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.299Ti0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例20
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例20中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.298Ti0.002O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例21
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例21中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.295Ti0.005O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例22
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例22中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.29Ti0.01O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例23
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例23中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.299Mg0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例24
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例24中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.299Zr0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例25
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例25中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.299Y0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例26
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例26中所采用的基体材料为市售LiNi0.5Co0.2Mn0.298Ti0.001Mg0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
实施例27
与实施例1的制备方法一致，不同的是实施例27中所采用的基体材料为市售LiNi0.82Co0.15Al0.029Y0.001O2，所得到的正极材料的Dv50为7μm。
对比例1
与实施例1的制备方法一致，不同的是对比例1未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例2
与实施例2的制备方法一致，不同的是对比例2未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例3
与实施例3的制备方法一致，不同的是对比例3未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例4
与实施例4的制备方法一致，不同的是对比例4未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例5
与实施例5的制备方法一致，不同的是对比例5未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例6
与实施例6的制备方法一致，不同的是对比例6未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例7
与实施例7的制备方法一致，不同的是对比例7未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例8
与实施例8的制备方法一致，不同的是对比例8未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例9
与实施例9的制备方法一致，不同的是对比例9未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例10
与实施例10的制备方法一致，不同的是对比例10未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例11
与实施例14的制备方法一致，不同的是对比例11未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例12
与实施例15的制备方法一致，不同的是对比例12未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例13
与实施例16的制备方法一致，不同的是对比例13未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例14
与实施例17的制备方法一致，不同的是对比例14未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例15
与实施例18的制备方法一致，不同的是对比例15未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例16
与实施例19的制备方法一致，不同的是对比例16未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例17
与实施例20的制备方法一致，不同的是对比例17未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例18
与实施例21的制备方法一致，不同的是对比例18未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例19
与实施例22的制备方法一致，不同的是对比例19未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例20
与实施例23的制备方法一致，不同的是对比例20未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例21
与实施例24的制备方法一致，不同的是对比例21未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例22
与实施例25的制备方法一致，不同的是对比例22未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例23
与实施例26的制备方法一致，不同的是对比例23未采用CeZrO4-z进行包覆。
对比例24
与实施例27的制备方法一致，不同的是对比例24未采用CeZrO4-z进行包覆。
DCR测试流程：
1)在25℃低温箱中静置4h
2)0.7C(即2h内完全放掉理论容量的电流值)恒流充电至4.35V，4.35V恒压充电至0.025C,休眠10min
3)0.1C放电至3.4V，休眠5min(此步得到实际容量)
25℃DCR的测试
4)休眠5min,0.7C恒流充电至4.35V,4.35V恒压充电至0.025C(用第3步得到的实际容量计算)
5)休眠10min
6)0.1C放电3h(用第3步得到的实际容量计算，得70％SOC(电池剩余容量)DCR)
7)1C放电1s(5ms采点，容量以相应电池组件的标注容量计算)
8)0.1C放电5h(用第3步得到的实际容量计算，得20％SOC DCR)
9)1C放电1s(5ms采点，容量以相应电池组件的标注容量计算)
10)0.1C放电1h(用第3步得到的实际容量计算，得10％SOC DCR)
11)1C放电1s(5ms采点，容量以相应电池组件的标注容量计算)
12)0.1C放电至3.4V(用第3步得到的实际容量计算)
13)休眠5min
各个实施例以及对比例的测量结果如下表1所示。为了方便比较，表1的结果以分组的方式示出。
表1
Figure BDA0001412012460000121
Figure BDA0001412012460000131
由表1可知，根据实施例1至5，通过确定CeZrO4包覆量，改变正极材料的Dv50，发现，当由包覆材料包覆的正极材料的Dv50为4～25μm时，极大地降低了电池的25℃DCR，并且首次放电首次放电容量基本保持不变。这是由于颗粒粒径越小，锂离子扩散路径越小，锂离子扩散越快，DCR越小。但是因技术有限，目前很难制得Dv50小于4μm的正极材料。优选地，正极材料的Dv50为15μm，因为15μm粒径的正极材料较易制备，并且DCR降低明显。
通过将实施例1至5的结果与对比例1至5的结果进行比较可知，本申请的实施例通过使用CeZrO4-z包覆的正极材料，制备的锂离子电池的25℃DCR显著降低，同时首次放电容量基本保持不变，改善了锂离子电池的性能。这是由于CeZrO4-z具有非化学计量特征，能作为氧的储库，氧原子具有高迁移性，使得正极材料具有良好的电子和离子导电性。此外，包覆材料是高结构稳定性和热稳定性的纳米CeZrO4-z，包覆材料形成的包覆层具有四方晶相结构，且Ce原子呈梯度分布。此外，Ce可以形成正极材料的稳定的表面结构，Zr可以抑制在脱锂过程中的C轴变化，使得产生的正极材料结构稳定。
通过比较对比例6至10与对比例1至5，当基体材料Li1+xCo1-yMyO2的y满足0<y<0.1时，即，y不等于0时，可以有助于改善锂离子电池的DCR，但是改善效果有限。进一步地，通过比较实施例6至10与对比例6至10，在基体材料Li1+xCo1-yMyO2的y不等于0的情况下，由CeZrO4-z包覆的正极材料制成的锂离子电池比未由CeZrO4-z包覆的正极材料制成的锂离子电池的DCR显著降低，同时电池的首次放电容量基本保持不变。这是由于CeZrO4-z的包覆使正极材料具有良好的电子和离子导电性，从而降低了电池的DCR。
通过比较实施例3与实施例6至10可知，相对于基体材料为LiCoO2的情况，在基体材料Li1+xCo1-yMyO2的y不等于0时，DCR的改善效果更为明显。
根据实施例3和实施例11至13，通过确定正极材料的Dv50，改变CeZrO4-z的包覆量，发现CeZrO4-z的包覆量占正极材料的总质量的百分比为0.04～1％时，均能显著地降低电池的25℃DCR，并且首次放电容量基本保持不变。由于CeZrO4-z含量越高，对钴酸锂电子电导的改善越多，但是含量过大(＞1％)时，能可逆脱嵌的活性物质比例就相应减少，导致首次放电容量下降。当包覆材料的含量为0.1％时，对钴酸锂的电子电导改善的同时，可逆脱嵌的活性物质含量相对较多，从而保证电池首次放电容量较高的同时，有效降低了其DCR，因此当包覆材料的含量为0.1％，电池性能最佳，DCR降低明显。
通过比较实施例14至27与对比例11至24，在基体材料为三元材料的情况下，由CeZrO4-z包覆的正极材料制成的锂离子电池比未由CeZrO4-z包覆的正极材料制成的锂离子电池的DCR显著降低，同时电池的首次放电容量基本保持不变。
通过比较实施例6至10与实施例14至17可知，相对于采用y不等于0时的基体材料Li1+xCo1-yMyO2，在使用三元材料NCM作为基体材料时，锂离子电池的DCR进一步降低，并且首次放电容量有所提高。
图1示出了实施例1的XRD图谱，从图1中可以明显地看到CeZrO4-z的特征峰。由实施例3和对比例3可知，通过采用CeZrO4-z包覆的正极材料，锂离子电池的70％SOC、20％SOC和10％SOC时的25℃DCR分别从64.1、73.8和78.8降低至58.2、67.0和72.7，降低了差不多9个百分点，同时首次放电容量基本保持不变。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本申请的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。

Claims (10)

1.一种正极材料，包括：
基体材料；以及
包覆材料，形成在所述基体材料的表面的至少一部分上；
所述基体材料的通式为Li1+xCo1-yMyO2或LiNiaCobN1-a-bO2，其中，0≤x<0.1，0≤y<0.1，M选自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、Zr、Y、P、Cr中的至少一种；1/3≤a≤0.82，0.1≤b≤1/3，0.6≤a+b，N选自Mn、Al、Mg、Ti、Zr、La、Ce、Y中的至少一种；
所述包覆材料包括CeZrO4-z，其中0≤z<0.1，所述CeZrO4-z具有非化学计量特征。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.04～1％。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.1％。
4.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为4～25μm。
5.根据权利要求1所述的正极材料，其中，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为15μm。
6.根据权利要求1所述的正极材料，其中，0<y<0.1。
7.根据权利要求1所述的正极材料，其中，由所述包覆材料形成的包覆层具有四方晶相结构，并且Ce原子呈梯度分布。
8.根据权利要求1所述的正极材料，其中，x和y均为0，所述包覆材料占所述正极材料的总质量的百分比为0.1％，所述正极材料的体积分布中50％所对应的粒径为15μm。
9.一种正极极片，包括：
正极集流体；以及
正极膜片，设置在所述正极集流体上；
其特征在于，所述正极膜片包括根据权利要求1-8中任一项所述的正极材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括根据权利要求9中所述的正极极片。
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