CN112614988A - 一种正极材料及其制备方法与用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种正极材料及其制备方法与用途。所述正极材料的化学式为LiaNixCoyBzMbO2，其中1.02≤a≤1.08，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，x+y+z＝1，且0.00≤b≤0.08。本发明中，由NixCoyBz(OH)2的前驱体制备得到的正极材料，结构稳定，降低了煅烧温度，同时加入掺杂元素，有利于提高正极材料的离子导电性和电子导电性，提高了电池的输出功率密度，而且同时提高了正极材料结构的稳定性，进而提升了锂离子电池的循环性能。

Description

一种正极材料及其制备方法与用途
技术领域
本发明属于锂离子电池的技术领域，涉及一种正极材料及其制备方法与用途。
背景技术
锂离子电池由于具有能量密度高、循环性能好等优点被广泛应用于电子产品、汽车、航天等各个领域。随着人们对锂离子电池的环保、续航、寿命等要求越来越高，电池的设计和优化也越来越重要。作为锂离子电池中的核心，正极材料的优劣直接决定了电池性能的好坏。三元NCM材料凭借高容量和价格优势，逐渐成为高比能锂离子电池的首选材料，特别是NCM111、NCM523、NCM622、NCM811等已经得到广泛的应用。但是NCM材料仍然面临着循环性能不佳的问题，其中一个重要的原因就是过渡金属的溶解和迁移。在这些溶解元素中，一般认为Mn元素的溶解对锂离子电池的寿命影响最大，溶解的Mn元素会迁移到负极表面再次沉积，从而导致负极SEI膜的破坏的生长，造成电池阻抗增加，负极产气等问题，从而导致电池的容量衰降，除此之外研究还发现Mn元素在负极表面沉积还会影响Li+在负极的嵌入和脱出，从而对电池的容量产生影响。
CN111233052A公开了一种镍钴锰酸锂三元正极材料，所述镍钴锰酸锂三元正极材料包括镍钴锰酸锂颗粒以及锰酸锂颗粒，其中，所述镍钴锰酸锂颗粒为多个一次颗粒组成的二次颗粒，相邻所述一次颗粒之间形成孔洞，所述锰酸锂颗粒负载于所述二次颗粒的外表面以及形成所述孔洞的内壁。但是该文献中的三元正极材料在循环过程中，可能会出现Mn元素大量溶解的现象，大量溶解的Mn元素会迁移到负极表面再次沉积，从而导致负极SEI膜的破坏的生长，造成电池阻抗增加，负极产气等问题，从而导致电池的容量衰降，除此之外研究还发现Mn元素在负极表面沉积还会影响Li+在负极的嵌入和脱出，从而对电池的容量产生影响。
如何使得三元正极材料结构稳定，减少过渡金属元素的溶解导致的电池性能变差，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种正极材料及其制备方法与用途。本发明中，由NixCoyBz(OH)2的前驱体制备得到的正极材料，结构稳定，降低了煅烧温度，同时加入掺杂元素，有利于提高正极材料的离子导电性和电子导电性，提高了电池的输出功率密度，而且同时提高了正极材料结构的稳定性，进而提升了锂离子电池的循环性能。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种正极材料，所述正极材料的化学式为LiaNixCoyBzMbO2，其中1.02≤a≤1.08，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，x+y+z＝1，且0.00≤b≤0.08。
例如，所述a可以为1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07或1.08等。
例如，所述x可以为0.7、0.75、0.8、0.85或0.9等。
例如，所述y可以为0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19或0.2等。
例如，所述z可以为0.05、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15、0.18或0.2等。
例如，所述b可以为0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07或0.08等。
本发明所提供的正极材料，相比于传统的NCM正极材料，其结构更稳定，在前驱体中引入B元素，反应过程中会形成Li2O·2B2O3玻璃体结构，这种结构非常稳定，提高了材料在充放电过程中的结构稳定性。同时Li2O·2B2O3是电子和锂离子的良好导体，且不会影响锂离子的嵌入和脱出，从而使得材料的电化学性能得到提升。
优选地，所述正极材料为单晶材料。
优选地，所述LiaNixCoyBzMbO2中的M为所述正极材料中的掺杂元素。
优选地，所述LiaNixCoyBzMbO2中的M包括Al、Zr、Ti、Mg、W、Nb、Ba或Mo元素中的至少三种，优选为Zr、Al和W。
当正极材料中，掺杂金属元素时，有利于提高材料的离子导电性和电子导电性，提高了电池的输出功率密度，而且可以同时提高正极材料结构的稳定性，而掺杂Zr、Al和W这三种元素时，其效果更好，相比于其他的金属元素的掺杂，存在使得正极材料的结构更加稳定的优势，电池的循环保持率更佳。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的正极材料的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将前驱体NixCoyBz(OH)2、LiOH和掺杂剂进行一次混合，一次烧结，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与包覆剂进行二次混合，二次烧结，得到所述正极材料。
由本发明所提供的制备方法，制备得到的正极材料为单晶材料，其单晶颗粒均匀，且结构稳定，能有效的提升电池的循环性能。且制备方法简单，易于操作，适用于实际生产。
优选地，步骤(1)所述前驱体NixCoyBz(OH)2中，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，且x+y+z＝1，例如所述x可以为0.7、0.75、0.8、0.85或0.9等，所述y可以为0.1、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15、0.16、0.17、0.18、0.19或0.2等，所述z可以为0.05、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15、0.18或0.2等
优选地，步骤(1)所述掺杂剂包括氧化锆和/或氢氧化锆。
优选地，步骤(1)所述前驱体NixCoyBz(OH)2与LiOH的摩尔比为1:1.02～1:1.08，例如，1:1.02、1:1.03、1:1.04、1:1.05、1:1.06、1:1.07或1:1.08等。
优选地，步骤(1)所述掺杂剂与前驱体NixCoyBz(OH)2的质量比为(0.001-0.006):1，例如0.001:1、0.002:1、0.003:1、0.004:1、0.005:1或0.006:1等。
优选地，步骤(1)所述一次混合的方法包括干法混合。
优选地，所述干法混合的转速为1500～3000r/min，例如1500r/min、1800r/min、2000r/min、2300r/min、2500r/min、2800r/min或3000r/min等。
优选地，所述干法混合的时间为10～20min，例如10min、12min、14min、15min、16min、18min或20min等。优选地，步骤(1)所述一次烧结中的气氛包括氧气气氛。
优选地，步骤(1)所述一次烧结的温度为850～930℃，例如850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃、910℃、920℃或930℃等。
优选地，步骤(1)所述一次烧结的时间为8～12h，例如8h、9h、10h、11h或12h等。
优选地，步骤(2)所述包覆剂为纳米颗粒。
优选地，所述包覆剂包括TiO2、MgO、MoO3、Al2O3、ZrO2、WO3、Nb2O5或BaO中的至少三种，优选为Al2O3、ZrO2和WO3。
优选地，所述Al2O3、ZrO2和WO3和步骤(1)所述正极材料的基体的质量比为(0.001～0.006):(0.0005～0.002):(0.001～0.006):1，例如0.001:0.0005:0.001:1、0.006:0.002:0.006:1或0.003:0.001:0.003:1等。
优选地，步骤(2)所述二次混合的方法包括干法混合。
优选地，所述干法混合的转速为1500～3000r/min，例如1500r/min、1800r/min、2000r/min、2300r/min、2500r/min、2800r/min或3000r/min等。优选地，所述干法混合的时间为10～20min，例如10min、12min、14min、15min、16min、18min或20min等。优选地，步骤(2)所述二次烧结的气氛包括氧气气氛。
优选地，步骤(2)所述二次烧结的温度为300～600℃，例如300℃、350℃、400℃、450℃、500℃、550℃或600℃等。优选地，步骤(2)所述二次烧结的时间为4～8h例如4h、5h、6h、7h或8h等。
作为优选的技术方案，所述正极材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将前驱体NixCoyBz(OH)2、LiOH、掺杂剂以1500～3000r/min的转速进行干法混合10～20min，将干法混合后的材料在氧气气氛条件下，在850～930℃下进行一次烧结8～12h，得到正极材料的基体；
其中，所述前驱体NixCoyBz(OH)2中，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，且x+y+z＝1；所述掺杂剂包括氧化锆和/或氢氧化锆；所述前驱体NixCoyBz(OH)2与LiOH的摩尔比为1:1.02～1:1.08；所述掺杂剂与前驱体NixCoyBz(OH)2的质量比为(0.001～0.006):1；
(2)将Al2O3、ZrO2、WO3和步骤(1)所述正极材料的基体以(0.001～0.006):(0.0005～0.002):(0.001～0.006):1的质量比在1500～3000r/min的转速下进行干法混合10～20min；将干法混合后的材料在氧气气氛条件下，在300～600℃下进行二次烧结4～8h，得到所述正极材料。
第三方面，本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如第一方面所述的正极材料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所提供的正极材料，其结构稳定，颗粒均匀，能有效的减少正极材料在电池的循环过程中金属元素的大量溶解，最终提高了电池的循环性能，由其制备得到的锂离子电池，其循环性能可以和由传统的镍钴锰三元正极材料制备得到的锂离子电池相媲美，甚至还可以更为优异，其0.1C放电容量可达197.2mAh/g及以上，循环性能可达95.9％及以上。
(2)本发明所提供的制备方法，操作简单，且烧结温度低，节约了成本，适用于大批量生产。
附图说明
图1为实施例1制备得到的正极材料的SEM图。
图2为实施例2制备得到的正极材料的SEM图。
图3为对比例1制备得到的正极材料的SEM图。
图4为实施例1制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图5为实施例2制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图6为实施例3制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图7为实施例4制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图8为实施例5制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图9为实施例6制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图10为对比例1制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
图11为对比例2制备得到的锂离子电池的首次充放电曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.005W0.0005。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.19:0.4:0.13在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.00 5W0.0005。
从图1可以看出实施例1成功制备出了单晶正极材料，且单晶颗粒圆润。
实施例2
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.006Zr0.006W0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.57在高混机中以1500r/min的转速搅拌20min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以900℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.38:0.27:0.5在高混机中以1500r/min的转速搅拌20min，然后后在氧气气氛中以600℃进行二次烧结4h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.006Zr0.00 6W0.002。
从图2可以看出，实施例2中提高了烧结温度，单晶正极材料的颗粒的尺寸变大，结构会更加稳定。
实施例3
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.01Zr0.004W0.0015。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂Zr(OH)2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以3000r/min的转速搅拌10min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以850℃进行一次烧结12h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.57:0.27:0.4在高混机中以3000r/min的转速搅拌10min，然后后在氧气气氛中以300℃进行二次烧结8h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.01Zr0.00 4W0.0015。
实施例4
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.004W0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.57:0.27:0.5在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.00 4W0.002。
实施例5
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.83Co0.1B0.07Al0.003Zr0.004W0.0015。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.83Co0.1B0.07(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.57:0.27:0.4在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.83Co0.1B0.07Al0.003Zr0.00 4W0.0015。
实施例6
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.83Co0.1B0.07Al0.01Zr0.005W0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.83Co0.1B0.07(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.57:0.4:0.5在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.83Co0.1B0.07Al0.01Zr0.00 5W0.002。
实施例7
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Ti0.003Zr0.004Mo0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂TiO2、ZrO2、MoO3按照质量比100:0.57:0.27:0.5在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Ti0.003Zr0.004Mo0.002。
实施例8
本实施例提供一种单晶正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.004Mg0.001。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2B0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、MgO按照质量比100:0.57:0.27:0.4在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2B0.05Al0.003Zr0.004Mg0.002。
对比例1
本对比例提供一种正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2Mn0.05Al0.006Zr0.006W0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2Mn0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.57在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以920℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.38:0.27:0.5在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2Mn0.05Al0.006Zr0.00 6W0.002。
从图3可以看出，相比于图1、图2，对比例1制备得到的正极材料的单晶颗粒尺寸较小，说明NCB前驱体制备得到的正极材料更容易形成单晶。
对比例2
本对比例提供一种正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.83Co0.1Mn0.07Al0.003Zr0.006W0.0015。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.83Co0.1Mn0.07(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.57在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以920℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂Al2O3、ZrO2、WO3按照质量比100:0.38:0.27:0.4在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.83Co0.1Mn0.07Al0.003Zr0.00 6W0.0015。
对比例3
本对比例提供一种正极材料，所述正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Co0.2Mn0.05Ti0.003Zr0.004Mo0.002。
所述正极材料的制备方法如下：
(1)将三元正极材料前驱体Ni0.75Co0.2Mn0.05(OH)2与LiOH、掺杂剂ZrO2按照质量比100:49.63:0.28在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min；将搅拌后的产物在氧气气氛下以880℃进行一次烧结10h，并将烧结后的产物进行破碎和过筛，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与纳米包覆剂TiO2、ZrO2、MoO3按照质量比100:0.57:0.27:0.5在高混机中以2000r/min的转速搅拌15min，然后后在氧气气氛中以400℃进行二次烧结5h，自然冷却、过筛，得到所述正极材料Li1.05Ni0.75Co0.2Mn0.05Ti0.003Zr0.004Mo0.002。
从图4-11所给出的实施例1-6和对比例1-2的首次充放电曲线图可以看出，本发明制备得到的单晶正极材料在充电、放电及首效方面均与常规NCM三元正极材料相当，甚至更为优异。
将实施例1-8与对比例1-3所提供的正极材料作为正极，锂片为负极，制备得到CR2030型号的扣电池，将所述电池进行0.1C放电容量测试和循环性能测试，其结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002836996210000131
Figure BDA0002836996210000141
从实施例1-6与实施例7和8的数据结果可以得出，正极材料中掺杂Al、Zr和W时，相比于其他的金属元素的掺杂，可以使得正极材料的结构更加稳定，更进一步地提高了电池的循环性能，制备得到的电池从放电容量和循环性能综合来看效果最好。
从实施例1-8与对比例1-3的数据结果可知，由本发明所提供的正极材料制备得到的锂离子电池，其放电容量和循环性能与较为成熟的镍钴锰体系的电池相比相差较小，甚至从循环保持率性能来看，本发明提供的正极材料制备得到的锂离子电池更为优异。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学式为LiaNixCoyBzMbO2，其中1.02≤a≤1.08，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，x+y+z＝1，且0.00≤b≤0.08。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料为单晶材料；
优选地，所述LiaNixCoyBzMbO2中的M为所述正极材料中的掺杂元素；
优选地，所述LiaNixCoyBzMbO2中的M包括Al、Zr、Ti、Mg、W、Nb、Ba或Mo元素中的至少三种，优选为Zr、Al和W。
3.一种根据权利要求1或2所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将前驱体NixCoyBz(OH)2、LiOH和掺杂剂进行一次混合，一次烧结，得到正极材料的基体；
(2)将步骤(1)所述的正极材料的基体与包覆剂进行二次混合，二次烧结，得到所述正极材料。
4.根据权利要求3所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述前驱体NixCoyBz(OH)2中，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，且x+y+z＝1；
优选地，步骤(1)所述掺杂剂包括氧化锆和/或氢氧化锆；
优选地，步骤(1)所述前驱体NixCoyBz(OH)2与LiOH的摩尔比为1:1.02～1:1.08；
优选地，步骤(1)所述掺杂剂与前驱体NixCoyBz(OH)2的质量比为(0.001-0.006):1。
5.根据权利要求3或4所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次混合的方法包括干法混合；
优选地，所述干法混合的转速为1500～3000r/min；
优选地，所述干法混合的时间为10～20min；
优选地，步骤(1)所述一次烧结中的气氛包括氧气气氛；
优选地，步骤(1)所述一次烧结的温度为850～930℃，优选为860～900℃；
优选地，步骤(1)所述一次烧结的时间为8～12h，优选为9～11h。
6.根据权利要求3-5任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述包覆剂为纳米颗粒；
优选地，所述包覆剂包括TiO2、MgO、MoO3、Al2O3、ZrO2、WO3、Nb2O5或BaO中的至少三种，优选为Al2O3、ZrO2和WO3；
优选地，所述Al2O3、ZrO2和WO3和步骤(1)所述正极材料的基体的质量比为(0.001～0.006):(0.0005～0.002):(0.001～0.006):1。
7.根据权利要求3-6任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二次混合的方法包括干法混合；
优选地，所述干法混合的转速为1500～3000r/min；
优选地，所述干法混合的时间为10～20min。
8.根据权利要求3-7任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二次烧结的气氛包括氧气气氛；
优选地，步骤(2)所述二次烧结的温度为300～600℃；
优选地，步骤(2)所述二次烧结的时间为4～8h。
9.根据权利要求3-8任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将前驱体NixCoyBz(OH)2、LiOH、掺杂剂以1500～3000r/min的转速进行干法混合10～20min，将干法混合后的材料在氧气气氛条件下，在850～930℃下进行一次烧结8～12h，得到正极材料的基体；
其中，所述前驱体NixCoyBz(OH)2中，0.70≤x≤0.90，0.10≤y≤0.20，0.05≤z≤0.20，且x+y+z＝1；所述掺杂剂包括氧化锆和/或氢氧化锆；所述前驱体NixCoyBz(OH)2与LiOH的摩尔比为1:1.02～1:1.08；所述掺杂剂与前驱体NixCoyBz(OH)2的质量比为(0.001～0.006):1；
(2)将Al2O3、ZrO2、WO3和步骤(1)所述正极材料的基体以(0.001～0.006):(0.0005～0.002):(0.001～0.006):1的质量比在1500～3000r/min的转速下进行干法混合10～20min；将干法混合后的材料在氧气气氛条件下，在300～600℃下进行二次烧结4～8h，得到所述正极材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1或2所述的正极材料。
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