CN112993240B - 正极材料及其制备方法和正极板与锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种正极材料及其制备方法和正极板与锂离子电池，该正极材料包括正极活性颗粒和由内至外依次包覆在正极活性颗粒表面的多个修饰层，多个修饰层至少包括第一修饰层和包覆在第一修饰层外的第二修饰层；第一修饰层和第二修饰层含有第一价态阳离子氧化物，第二修饰层还含有第二价态阳离子氧化物，第一修饰层含有或不含有第二价态阳离子氧化物；在第一修饰层含有第二价态阳离子氧化物的情况下，第二修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比大于第一修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比，其中，第二价态阳离子的化合价高于第一价态阳离子的化合价。本公开提供的正极材料的电池倍率性能较好。

Description

正极材料及其制备方法和正极板与锂离子电池
技术领域
本公开涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种正极材料及其制备方法，以及利用所述正极材料制备的正极板和锂离子电池。
背景技术
富锂材料是指在Li2MnO3开发中衍生出的一系列由xLi2MnO3(1-x)LiMO2(M＝Ni,Co,Mn)组成的两项层状固溶体材料。富锂材料容量高，成本低，是非常理想的锂离子电池正极材料。然而富锂材料也存在着低首效、快容量衰减和低倍率性能的缺陷。
为了改善富锂材料的性能，需要对富锂材料进行改性，现有的改性方法一般包括包覆、掺杂或者制造氧缺陷。其中，包覆的一种实现方式是利用原子层沉积技术在富锂材料表面包覆修饰层，从而抑制富锂材料与电解液间的副反应，稳定富锂材料结构，并减少电池循环过程中富锂材料中的氧流失。
然而，现有的改性方法改性后的富锂材料的电池倍率性能仍然较差。
发明内容
本公开的目的是解决现有改性富锂材料中存在的电池倍率性能较差的缺陷，提供一种正极材料及其制备方法，以及利用所述正极材料制造的正极板和锂离子电池。
为了实现上述目的，本公开提供一种正极材料，该正极材料包括正极活性颗粒和由内至外依次包覆在所述正极活性颗粒表面的多个修饰层，所述多个修饰层至少包括第一修饰层和包覆在所述第一修饰层外的第二修饰层；所述第一修饰层和所述第二修饰层含有第一价态阳离子氧化物，所述第二修饰层还含有第二价态阳离子氧化物，所述第一修饰层含有或不含有第二价态阳离子氧化物；在所述第一修饰层含有第二价态阳离子氧化物的情况下，所述第二修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比大于所述第一修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比，其中，第二价态阳离子的化合价高于第一价态阳离子的化合价。
可选地，所述多个修饰层中，以任一所述修饰层中第一价态阳离子氧化物和第二价态阳离子氧化物的总物质的量为基准，所述修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比为0-20％；任意两层相邻修饰层中所述第二价态阳离子氧化物的摩尔占比之差的绝对值为0.1-10％。
可选地，任一所述修饰层的厚度为0.1-0.5nm，所述多个修饰层的总厚度为1-10nm。
可选地，所述第一价态阳离子氧化物选自In2O3、ZnO和TiO2中的任意一种；所述第二价态阳离子氧化物选自CeO2、SnO2、TiO2、Al2O3、In2O3和Nb2O5中的任意一种；
优选地，任意一层所述修饰层中的第一价态阳离子氧化物-第二价态阳离子氧化物选自In2O3-CeO2，In2O3-SnO2，In2O3-TiO2，ZnO-Al2O3，ZnO-CeO2，ZnO-SnO2，ZnO-TiO2，ZnO-In2O3和TiO2-Nb2O5中的任意一种；
所述正极活性颗粒包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种。
本公开还提供一种利用原子层沉积技术制备正极材料的方法，该方法包括如下步骤：
a、将前驱体组合物持续导入放置有第一正极活性颗粒的反应室，以使所述前驱体组合物吸附在所述第一正极活性颗粒表面，得到第二正极活性颗粒；其中，所述前驱体组合物包括第一前驱体和第二前驱体，所述第一前驱体和所述第二前驱体均为金属有机类前驱体，且所述第二前驱体中金属阳离子的化合价高于所述第一前驱体中金属阳离子的化合价；
b、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第二正极活性颗粒的反应室；
c、将第三前驱体持续导入放置有所述第二正极活性颗粒的反应室，以使所述第一前驱体、所述第二前驱体和所述第三前驱体在所述第一正极活性颗粒表面反应形成修饰层，得到第三正极活性颗粒；其中，所述第三前驱体包括水和/或过氧化氢；
d、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第三正极活性颗粒的反应室；
e、增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比，重复步骤a-d，直至所述第一正极活性颗粒表面的修饰层总厚度达到预设厚度，得到第四正极活性颗粒；
f、将所述第四正极活性颗粒进行煅烧，得到所述正极材料；其中，所述煅烧的条件包括：煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为1-3h。
可选地，步骤a中，以所述前驱体组合物中第一前驱体和第二前驱体的总物质的量为基准，所述第二前驱体在所述前驱体组合物中的摩尔占比为0-20％；步骤e中，所述增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比时，所述第二前驱体的摩尔占比的增加量为0.1-10％。
可选地，步骤c中所述修饰层的厚度为0.1-0.5nm；步骤e中所述预设厚度为1-10nm。
可选地，所述第一前驱体选自三甲基铟、二乙基锌和四(二甲氨基)钛中的任意一种；所述第二前驱体选自2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈、四(二甲氨基)锡、四(二甲氨基)钛、三甲基铝、三甲基铟和五乙氧基铌中的任意一种；
优选地，所述前驱体组合物中的第一前驱体-第二前驱体选自三甲基铟-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，三甲基铟-四(二甲氨基)锡，三甲基铟-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铝，二乙基锌-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，二乙基锌-四(二甲氨基)锡，二乙基锌-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铟和四(二甲氨基)钛-五乙氧基铌中的任意一种；
所述第一正极活性颗粒包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种。
本公开还提供一种正极板，该正极板中含有上述任意一项所述的正极材料。
本公开还提供一种锂离子电池，该锂离子电池装载有上述正极板。
通过上述技术方案，本公开提供的正极材料表面覆盖有多层由两种不同价态阳离子氧化物形成的修饰层，且随着修饰层层数的增加，修饰层中较高价态阳离子氧化物的摩尔占比也逐步增加，从而导致修饰层中的自由电子数量也随之增加，修饰层的导电性得到提升，因而该正极材料的电池倍率性能较好。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开的第一方面提供一种正极材料，该正极材料包括正极活性颗粒和由内至外依次包覆在所述正极活性颗粒表面的多个修饰层，所述多个修饰层至少包括第一修饰层和包覆在所述第一修饰层外的第二修饰层；所述第一修饰层和所述第二修饰层含有第一价态阳离子氧化物，所述第二修饰层还含有第二价态阳离子氧化物，所述第一修饰层含有或不含有第二价态阳离子氧化物；在所述第一修饰层含有第二价态阳离子氧化物的情况下，所述第二修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比大于所述第一修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比，其中，第二价态阳离子的化合价高于第一价态阳离子的化合价。
通过上述技术方案，本公开提供的正极材料表面覆盖有多层由两种不同价态阳离子氧化物形成的修饰层，且随着修饰层层数的增加，修饰层中较高价态阳离子氧化物的摩尔占比也逐步增加，从而导致修饰层中的自由电子数量也随之增加，修饰层的导电性得到提升，因而该正极材料的电池倍率性能较好。而且，逐步提升修饰层中较高价态阳离子氧化物的摩尔占比，还可以使正极材料在充放电过程中的相变得到渐变性的调整，进一步提升正极材料稳定性。
根据本公开，所述第二价态阳离子氧化物在每一修饰层中的摩尔占比可以在较大范围内变化，例如，所述多个修饰层中，以任一所述修饰层中第一价态阳离子氧化物和第二价态阳离子氧化物的总物质的量为基准，所述修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比为0-20％；任意两层相邻修饰层中所述第二价态阳离子氧化物的摩尔占比之差的绝对值为0.1-10％。第二价态阳离子氧化物在每一修饰层中的摩尔占比在上述范围内变化时，本公开的正极材料具有更好的电池倍率性能。
根据本公开，任意一层修饰层和所述多个修饰层的总厚度可以在较大的范围内变化，例如，任一所述修饰层的厚度可以为0.1-0.5nm，所述多个修饰层的总厚度可以为1-10nm。优选地，所述多个修饰层的总厚度可以为3-8nm，在该优选范围内，本公开的正极材料具有较好的稳定性，能够有效抑制正极材料与电解液之间的副反应，进一步提升电池容量。
根据本公开，自身稳定性良好，且具有对应的原子层沉积技术所需前驱体的阳离子氧化物均可用于本公开，例如，所述第一价态阳离子氧化物可以选自In2O3、ZnO和TiO2中的任意一种；所述第二价态阳离子氧化物可以选自CeO2、SnO2、TiO2、Al2O3、In2O3和Nb2O5中的任意一种。
优选地，任意一层所述修饰层中的第一价态阳离子氧化物-第二价态阳离子氧化物可以选自In2O3-CeO2，In2O3-SnO2，In2O3-TiO2，ZnO-Al2O3，ZnO-CeO2，ZnO-SnO2，ZnO-TiO2，ZnO-In2O3和TiO2-Nb2O5中的任意一种。在该优选情况下，本公开的正极材料的电池倍率性能更好。
根据本公开，所述正极活性颗粒可以在较大范围内选择，例如，所述正极活性颗粒可以为富锂材料颗粒，优选地，所述正极活性颗粒可以包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种；更优选地，所述正极活性颗粒可以为Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13MO2，其中，x＝0.5，M为Ni、Co和Mn，且Ni、Co和Mn的摩尔比为0.13:0.13:0.14。
本公开的第二方面提供一种利用原子层沉积技术制备正极材料的方法，该方法包括如下步骤：a、将前驱体组合物持续导入放置有第一正极活性颗粒的反应室，以使所述前驱体组合物吸附在所述第一正极活性颗粒表面，得到第二正极活性颗粒；其中，所述前驱体组合物包括第一前驱体和第二前驱体，所述第一前驱体和所述第二前驱体均为金属有机类前驱体，且所述第二前驱体中金属阳离子的化合价高于所述第一前驱体中金属阳离子的化合价；b、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第二正极活性颗粒的反应室；c、将第三前驱体持续导入放置有所述第二正极活性颗粒的反应室，以使所述第一前驱体、所述第二前驱体和所述第三前驱体在所述第一正极活性颗粒表面反应形成修饰层，得到第三正极活性颗粒；其中，所述第三前驱体包括水和/或过氧化氢；d、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第三正极活性颗粒的反应室；e、增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比，重复步骤a-d，直至所述第一正极活性颗粒表面的修饰层总厚度达到预设厚度，得到第四正极活性颗粒；f、将所述第四正极活性颗粒进行煅烧，得到所述正极材料；其中，所述煅烧的条件包括：煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为1-3h。
根据本公开，每次导入反应室中的前驱体组合物中的第一前驱体和第二前驱体的摩尔比例可以在较大范围内变化，例如，步骤a中，以所述前驱体组合物中第一前驱体和第二前驱体的总物质的量为基准，所述第二前驱体在所述前驱体组合物中的摩尔占比为0-20％；步骤e中，所述增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比时，所述第二前驱体的摩尔占比的增加量为0.1-10％。
根据本公开，步骤c中所述修饰层的厚度和步骤e中所述修饰层总厚度的预设厚度可以较大范围内变化，例如，步骤c中所述修饰层的厚度可以为0.1-0.5nm；步骤e中所述预设厚度可以为1-10nm。优选地，步骤e中所述预设厚度可以为3-8nm，在该优选范围内，本公开的方法制备的正极材料具有较好的稳定性，能够有效抑制正极材料与电解液之间的副反应，进一步提升电池容量。
根据本公开，能够形成稳定金属阳离子氧化物的前驱体均适用于本公开，例如，所述第一前驱体可以选自三甲基铟、二乙基锌和四(二甲氨基)钛中的任意一种；所述第二前驱体可以选自2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈、四(二甲氨基)锡、四(二甲氨基)钛、三甲基铝、三甲基铟和五乙氧基铌中的任意一种。
优选地，所述前驱体组合物中的第一前驱体-第二前驱体可以选自三甲基铟-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，三甲基铟-四(二甲氨基)锡，三甲基铟-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铝，二乙基锌-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，二乙基锌-四(二甲氨基)锡，二乙基锌-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铟和四(二甲氨基)钛-五乙氧基铌中的任意一种。在该优选情况下，本公开的方法制备的正极材料的电池倍率性能更好。
根据本公开，所述第一正极活性颗粒可以在较大范围内选择，例如，所述第一正极活性颗粒可以为富锂材料颗粒，优选地，所述第一正极活性颗粒可以包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种；更优选地，所述正极活性颗粒可以为Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13MO2，其中，x＝0.5，M为Ni、Co和Mn，且Ni、Co和Mn的摩尔比为0.13:0.13:0.14。
根据本公开，步骤a-e中，所述反应室内的温度可以为150-300℃，压力可以为0.01-10torr。
根据本公开，步骤a中所述将前驱体组合物持续导入放置有第一正极活性颗粒的反应室的持续时间0.1-10s；步骤b中所述采用惰性气体持续吹扫放置有所述第二正极活性颗粒的反应室的持续时间为5-20s；步骤c中所述将第三前驱体持续导入放置有所述第二正极活性颗粒的反应室的持续时间为0.1-10s；步骤d中所述采用惰性气体持续吹扫放置有所述第三正极活性颗粒的反应室的持续时间为5-20s。
本公开的第三方面提供第二方面任意一项所述的方法制备的正极材料。
本公开的第四方面提供一种正极板，该正极板中含有上述任意一项所述的正极材料。所述正极板中还可以含有正极集流体、导电剂和正极粘结剂，所述正极集流体、导电剂和正极粘结剂均可以是领域内常规使用的。本公开提供的正极板可以采用领域内的常规方法制备，在此不再赘述。
本公开的第五方面提供一种锂离子电池，该锂离子电池装载有上述正极板。所述锂离子电池包括壳体、装载在所述壳体内的电芯和电解液。所述电芯包括上述正极板、负极板和隔膜，所述负极板和隔膜可以是领域内常规使用的。本公开提供的锂离子电池可以采用领域内的常规方法制备，在此不再赘述。
下面通过实施例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。
本公开实施例中所使用的材料、试剂、仪器和设备，如无特殊说明，均可从商业途径获得。本公开实施例中所使用的原子层沉积系统为Savannah-100。
实施例1
(1)将第一正极活性颗粒(Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2)放置在原子层沉积系统的反应室中，并设置反应室内的温度为180℃，压力为2torr；
(2)将前驱体组合物(第一前驱体为：三甲基铟，TMIn；第二前驱体为：四(二甲氨基)锡，TDMASn；第二前驱体的摩尔占比为0％)持续导入反应室中，持续时间为3s，以使前驱体组合物充分吸附在第一正极活性颗粒表面，得到第二正极活性颗粒；
(3)采用氮气持续吹扫反应室，持续时间为10s，以排出反应室中多余的前驱体组合物；
(4)将第三前驱体(H2O)持续导入反应室中，持续时间为3s，以使第一前驱体、第二前驱体和第三前驱体在第一正极活性颗粒表面反应形成修饰层，得到第三正极活性颗粒；
(5)采用氮气持续吹扫反应室，持续时间为10s，以排出反应室中多余的第三前驱体以及步骤(4)中的反应产物；
(6)将前驱体组合物中第二前驱体的摩尔占比提升0.5％，然后重复步骤(2)-(5)的操作，直至第一正极活性颗粒表面的修饰层总厚度达到6nm，得到第四正极活性颗粒；
(7)将第四正极活性颗粒于600℃条件下煅烧2小时，得到本实施例的正极材料。
本实施例的正极材料包括正极活性颗粒(Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2)和包覆在正极活性颗粒表面的20层修饰层，修饰层的总厚度为6nm，每层修饰层由第一价态阳离子氧化物(In2O3)和第二价态阳离子氧化物(SnO2)形成，其中，最内层修饰层中第二价态阳离子氧化物(SnO2)的摩尔占比为0％，最外层修饰层中第二价态阳离子氧化物(SnO2)的摩尔占比为10％，任意两层相邻修饰层中第二价态阳离子氧化物(SnO2)的摩尔占比之差的绝对值为0.5％。
实施例2
采用实施例1的方法制备本实施例的正极材料，所不同的是：本实施例制备得到的正极材料中，修饰层的总厚度为8nm。
实施例3
采用实施例1的方法制备本实施例的正极材料，所不同的是：本实施例中的第一前驱体为三甲基铟，TMIn；第二前驱体为四(二甲氨基)钛，TDMAT。
本实施例的正极材料中，每层修饰层由第一价态阳离子氧化物(In2O3)和第二价态阳离子氧化物(TiO2)形成。
实施例4
采用实施例1的方法制备本实施例的正极材料，所不同的是：本实施例中的第一前驱体为二乙基锌，DEZ；第二前驱体为三甲基铝，TMA；步骤(6)中第二前驱体的摩尔占比提升量为1％。
本实施例的正极材料中，每层修饰层由第一价态阳离子氧化物(ZnO)和第二价态阳离子氧化物(Al2O3)形成。其中，最内层修饰层中第二价态阳离子氧化物(Al2O3)的摩尔占比为0％，最外层修饰层中第二价态阳离子氧化物(Al2O3)的摩尔占比为20％，任意两层相邻修饰层中第二价态阳离子氧化物(Al2O3)的摩尔占比之差的绝对值为1％。
实施例5
采用实施例1的方法制备本实施例的正极材料，所不同的是：本实施例中的第一前驱体为二乙基锌，DEZ；第二前驱体为四(二甲氨基)钛，TDMAT。步骤(6)中第二前驱体的摩尔占比提升量为1％。
本实施例的正极材料中，每层修饰层由第一价态阳离子氧化物(ZnO)和第二价态阳离子氧化物(TiO2)形成。其中，最内层修饰层中第二价态阳离子氧化物(TiO2)的摩尔占比为0％，最外层修饰层中第二价态阳离子氧化物(TiO2)的摩尔占比为20％，任意两层相邻修饰层中第二价态阳离子氧化物(TiO2)的摩尔占比之差的绝对值为1％。
对比例1
采用实施例1的方法制备本对比例的正极材料，所不同的是：将步骤(2)中的前驱体组合物替换为三甲基铟(TMIn)；步骤(6)修改为：重复步骤(2)-(5)的操作，直至第一正极活性颗粒表面的修饰层总后度达到6nm，得到第四正极活性颗粒。
本对比例的正极材料包括正极活性颗粒(Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2)和包覆在正极活性颗粒表面的修饰层，每层修饰层由In2O3形成。
对比例2
采用实施例1的方法制备本对比例的正极材料，所不同的是：将步骤(2)中的前驱体组合物替换为二乙基锌(DEZ)；步骤(6)修改为：重复步骤(2)-(5)的操作，直至第一正极活性颗粒表面的修饰层总后度达到6nm，得到第四正极活性颗粒。
本对比例的正极材料包括正极活性颗粒(Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2)和包覆在正极活性颗粒表面的修饰层，每层修饰层由ZnO形成。
测试例
分别利用实施例1-5和对比例1-2中制备的正极材料制备锂离子电池，制备方法为：将正极材料、碳纳米管、碳黑、聚偏氟乙烯按重量配比100:1.2:0.8:1.6混合均匀后压制于铝箔上，得到正极片；将人造石墨、碳黑、SBR、CMC按重量配比100:1:3.6:1.6混合均匀后压制于铜箔上，得到负极片；电解液为1.0M LiPF6溶于EC/DMC/EMC(1:1:1in wt％)；以PE/PP复合隔膜为离子交换膜；采用本领域常规方法做成锂离子软包电池。同时，利用Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2作为正极材料，按照上述方法制备锂离子软包电池作为对照。
将上述制备的各锂离子电池在20℃下分别以0.1C和1C，在2V至4.8V间循环5次，计算并记录各锂离子电池每次循环后的比容量(mAh/g)，测试结果见表1和表2。
表1 以0.1C循环后各锂离子电池的比容量(mAh/g)
Figure BDA0002322491550000121
表2 以1C循环后各锂离子电池的比容量(mAh/g)
Figure BDA0002322491550000122
由表1和表2可以看出，本公开的正极材料的电池倍率性能较好。
以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种正极材料，其特征在于，该正极材料包括正极活性颗粒和由内至外依次包覆在所述正极活性颗粒表面的多个修饰层，所述多个修饰层至少包括第一修饰层和包覆在所述第一修饰层外的第二修饰层；所述第一修饰层和所述第二修饰层含有第一价态阳离子氧化物，所述第二修饰层还含有第二价态阳离子氧化物，所述第一修饰层含有或不含有第二价态阳离子氧化物；在所述第一修饰层含有第二价态阳离子氧化物的情况下，所述第二修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比大于所述第一修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比，其中，第二价态阳离子的化合价高于第一价态阳离子的化合价；
所述多个修饰层中，以任一所述修饰层中第一价态阳离子氧化物和第二价态阳离子氧化物的总物质的量为基准，所述修饰层中第二价态阳离子氧化物的摩尔占比为0-20％；任意两层相邻修饰层中所述第二价态阳离子氧化物的摩尔占比之差的绝对值为0.1-10％。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，任一所述修饰层的厚度为0.1-0.5nm，所述多个修饰层的总厚度为1-10nm。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述第一价态阳离子氧化物选自In2O3、ZnO和TiO2中的任意一种；所述第二价态阳离子氧化物选自CeO2、SnO2、TiO2、Al2O3、In2O3和Nb2O5中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的正极材料，其特征在于，任意一层所述修饰层中的第一价态阳离子氧化物-第二价态阳离子氧化物选自In2O3-CeO2，In2O3-SnO2，In2O3-TiO2，ZnO-Al2O3，ZnO-CeO2，ZnO-SnO2，ZnO-TiO2，ZnO-In2O3和TiO2-Nb2O5中的任意一种；
所述正极活性颗粒包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种。
5.一种利用原子层沉积技术制备正极材料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
a、将前驱体组合物持续导入放置有第一正极活性颗粒的反应室，以使所述前驱体组合物吸附在所述第一正极活性颗粒表面，得到第二正极活性颗粒；其中，所述前驱体组合物包括第一前驱体和第二前驱体，所述第一前驱体和所述第二前驱体均为金属有机类前驱体，且所述第二前驱体中金属阳离子的化合价高于所述第一前驱体中金属阳离子的化合价；
b、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第二正极活性颗粒的反应室；
c、将第三前驱体持续导入放置有所述第二正极活性颗粒的反应室，以使所述第一前驱体、所述第二前驱体和所述第三前驱体在所述第一正极活性颗粒表面反应形成修饰层，得到第三正极活性颗粒；其中，所述第三前驱体包括水和/或过氧化氢；
d、采用惰性气体持续吹扫放置有所述第三正极活性颗粒的反应室；
e、增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比，重复步骤a-d，直至所述第一正极活性颗粒表面的修饰层总厚度达到预设厚度，得到第四正极活性颗粒；
f、将所述第四正极活性颗粒进行煅烧，得到所述正极材料；其中，所述煅烧的条件包括：煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为1-3h；
步骤a中，以所述前驱体组合物中第一前驱体和第二前驱体的总物质的量为基准，所述第二前驱体在所述前驱体组合物中的摩尔占比为0-20％；步骤e中，所述增加所述前驱体组合物中所述第二前驱体的摩尔占比时，所述第二前驱体的摩尔占比的增加量为0.1-10％。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤c中所述修饰层的厚度为0.1-0.5nm；步骤e中所述预设厚度为1-10nm。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一前驱体选自三甲基铟、二乙基锌和四(二甲氨基)钛中的任意一种；所述第二前驱体选自2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈、四(二甲氨基)锡、四(二甲氨基)钛、三甲基铝、三甲基铟和五乙氧基铌中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述前驱体组合物中的第一前驱体-第二前驱体选自三甲基铟-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，三甲基铟-四(二甲氨基)锡，三甲基铟-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铝，二乙基锌-2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮铈，二乙基锌-四(二甲氨基)锡，二乙基锌-四(二甲氨基)钛，二乙基锌-三甲基铟和四(二甲氨基)钛-五乙氧基铌中的任意一种；
所述第一正极活性颗粒包括xLi2MnO3-(1-x)LiMO2，其中，0.2≤x≤0.8，M选自Ni、Co和Mn中的至少一种。
9.一种正极板，其特征在于，该正极板中含有权利要求1-4中任意一项所述的正极材料。
10.一种锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池装载有权利要求9所述的正极板。
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