CN115832279A - 正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置。正极材料包括镍钴锰氧化物，且基于正极材料中镍钴锰的总摩尔含量，以镍钴锰的总摩尔含量为1计，镍的摩尔含量占0.5～0.7；正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比为(1～2):1。本申请通过控制正极材料残碱组成，可以有效改善电池的胀气问题。

Description

正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电化学技术领域，具体涉及一种正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置。

背景技术

与常规多晶高镍三元相比，三元单晶正极材料具备机械强度高的特点，充放电过程中不会引起颗粒间的破碎，能够有效减少材料与电解液界面的副反应，不仅能够提升三元材料的高电压下的容量发挥，还可以有效改善材料的高温循环差、胀气、容量衰减快等方面的问题。但是现有制备方法获得的三元单晶正极材料具有碱性高、比表面积大、颗粒不规则的特点，在实际配料使用中材料不容易分散，涂布过程中浆料粘度变化快，导致面密度不稳定以及在后期电池制作中极片易吸水，对电池的容量、循环和存储性能带来不利的影响，且由于碱性较高，特别是材料表面碳酸根的含量过高，使得电池在循环过程中，生成过多的二氧化碳气体，引发电池胀气，对电池的安全性能带来不利影响。

发明内容

基于上述问题，本申请的目的在于提供一种正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置。以通过控制正极材料残碱组成，可以有效改善电池的胀气问题，提高电池的安全性能。

据此，本申请实施例提供了一种正极材料，所述正极材料包括镍钴锰氧化物，且基于所述正极材料中镍钴锰的总摩尔含量，以镍钴锰的总摩尔含量为1计，所述镍的摩尔含量占0.5～0.7，所述正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比为(1～2):1。

在一些实施例中，所述氢氧根的含量为400～1000ppm，所述碳酸根的含量为200～500ppm。

在一些实施例中，所述正极材料的pH为10.4～10.7。

在一些实施例中，所述正极材料包括Li_dNi_xCo_yMn_1-x-yM_zO₂；M元素包括硼、铝、钨、钛、锶、钇、钡、钼和铌中的一种或多种；

其中，x的取值为0.5～0.7，y的取值为0.1～0.3，m的取值为0.3～0.4，z的取值为0.1～0.2，d的取值为0.8～1.2。

在一些实施例中，所述正极材料的比表面积为0.46～0.66m²/g。

在一些实施例中，所述正极材料的克容量为178.2～195.5mAh/g。

在一些实施例中，所述正极材料的粒径Dv50为3～5μm。

相应的，本申请实施例提供了一种正极材料的制备方法，包括以下步骤：制备三元正极混合物，将得到的所述三元正极混合物进行一次烧结，烧结过程中得到的中间产物用酸式盐水洗；水洗后的产物二次烧结处理得到正极材料。

在一些实施例中，所述酸式盐包括硫酸氢铵、碳酸氢铵、柠檬酸氢二铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或多种。

相应的，本申请提供了一种二次电池，包括所述的正极材料或所述的制备方法制备的正极材料。

相应的，本申请实施例提供了一种用电装置，包括所述的二次电池。

本申请的有益效果在于：本申请提供了一种正极材料，该正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比为(1～2):1。控制正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比在该范围内，能够降低碳酸根在总残碱的占比，从而降低二氧化碳的生成量，进而可以降低电池产气量，提升电池的电化学性能以及安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1与对比例1-2的循环曲线；

图2为实施例1～2与对比例1的电池膨胀率测试结果。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

为了解决正极材料表面残碱量对于材料储存性能影响较大的问题，本申请的实施例提供了一种正极材料，正极材料包括镍钴锰氧化物，且基于正极材料中镍钴锰的总摩尔含量，以镍钴锰的总摩尔含量为1计，镍的摩尔含量占0.5～0.7，正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比为(1～2):1。

由于正极材料制备路线的限制，制备的正极材料表面无可避免的具有残碱，残碱中的阴离子主要包括氢氧根以及碳酸根，残碱含量与储存稳定性以及吸水性能相关，此外，残碱还与电池在高充电截止电压下的循环容量保持率相关。由于残碱中的碳酸根容易分解成二氧化碳，从而导致电池在循环过程中产气量增加，恶化电池循环性能，同时还可能会引起电池爆炸等安全性问题，因此，需要控制残碱中的碳酸根的比例。在本实施例中，正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比控制在(1～2):1，如此可以降低正极材料材料表面总残碱量中的碳酸根的占比，抑制电池在循环过程中产气量，有效提升电池的循环性能和安全性能。在一些实施例中，正极材料包括单晶正极材料，单晶正极材料即为材料的晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列，或者晶体的整体在三维方向上由同一空间格子构成，整个晶体中质点在空间的排列为长程有序。单晶材料具备机械强度高，在电池循环中不易引发颗粒间破碎，有利于提高电池的循环性能。

在一些实施例中，正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比值为：1.1、1.2、1.5、1.8、1.9中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，本申请正极材料表面的氢氧根的含量为400～1000ppm。在一些实施例中，本申请正极材料表面的碳酸根的含量为200～500ppm。将正极材料表面的氢氧根含量和碳酸根含量控制在上述范围，可以有效降低正极材料的pH值，避免过多的碱性物质影响浆料的质量，防止电池性能下降。

在一些实施例中，本申请正极材料表面的氢氧根的含量(ppm)为：400、500、650、700、850、950、1000中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，本申请正极材料表面的碳酸根的含量(ppm)为：200、300、400、500中的任意值或者任意两值组成的范围。

本申请中的氢氧根和碳酸根的含量在该范围内，可以有效提升正极材料的界面稳定性，提高匀浆过程中浆料稳定性，降低极片吸水性能，降低电池存储产气量。

在一些实施例中，正极材料的pH为10.4～10.7。

本申请通过降低残碱量，降低了正极材料表面的pH，改善了正极材料表面性质，防止正极材料在匀浆过程中与粘结剂反应，导致浆料出现凝胶现象，提升浆料质量。

在一些实施例中，正极材料包括Li _dNi_xCo_yMn_1-x-yM_zO₂；M包括硼、铝、钨、钛、锶、钇、钡、钼和铌中的一种或多种；其中，x的取值为0.5～0.7，y的取值为0.1～0.3，z的取值为0.1～0.2，d的取值为0.8～1.2。在一些实施例中，x的取值为：0.5、0.6、0.7中的任意值或者任意两值组成的范围；y的取值为：0.1、0.2、0.3中的任意值或者任意两值组成的范围；z的取值为0.1、0.15、0.2中的任意值或者任意两值组成的范围。上述化学式的正极材料具有较高的稳定性，以及较高的能量密度，提高了电池的循环性能和容量。

在一些实施例中，正极材料的比表面积为0.46～0.66m²/g。

本申请的正极材料的比表面积的控制在该范围内，可以提高材料的容量和循环性能。当正极材料的比表面积低于0.46m²/g，将会导致材料导电性差，离子嵌入速度慢，倍率性能恶化，当正极材料的比表面积高于0.66m²/g，会导致材料与电解液接触多，副反应增加，电芯产气及循环性能恶化。

在一些实施例中，正极材料的粒径Dv50为3～5μm。

本申请的正极材料的粒径在该范围内，可以有效保证材料的电性能，材料的颗粒粒径过高或者过低，均会导致相应电池产气恶化及倍率性能降低。

在一些实施例中，通过以下方法控制正极材料表面残碱：在正极材料制备过程中，对一次烧结所得到的中间产物进行酸式盐水洗，从而控制正极材料表面残碱组成以及残碱量。

在一些实施例中，正极材料通过以下方法制备：

制备三元正极混合物，将得到的三元正极混合物进行一次烧结，烧结得到的中间产物用酸式盐水洗；

对水洗后的产物进行二次烧结，得到正极材料。

在一些实施例中，三元正极混合物通过以下方法制备：将镍、钴、锰金属盐溶液与氨水混合，然后加入锂源和添加剂进行高速搅拌混合，随后将混合溶液进行真空干燥，得到三元正极混合物。

在一些实施例中，添加剂包含硼、铝、锆、钨、钛、锶、钇、钡、钼、铌中的一种或多种元素的可溶盐。

在一些实施例中，真空干燥温度为120～180℃，在一些实施例中，真空干燥温度为：120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，真空干燥时间为12～24h，在一些实施例中，真空干燥时间为：12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h、20h、21h、22h、23h、24h中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，将得到的得到三元正极混合物在一次烧结前依次用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理。

在一些实施例中，一次烧结为两段烧结：

第一段烧结温度为400～600℃，在一些实施例中，第一段烧结的温度为：400℃、450℃、500℃、550℃、600℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

第二段烧结温度为800～1000℃，在一些实施例中，第二段烧结温度为：800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，第一段烧结的时间为4～8h，在一些实施例中，第一段烧结的时间为：4h、5h、6h、7h、8h中的任意值或者任意两值之间的范围值；第二段烧结时间为8～12h，例如8h、9h、10h、11h、12h中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，一次烧结的升温速度为3～10℃/min，在一些实施例中，一次烧结的升温速度为：3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，一次烧结后得到的中间产物在水洗前依次用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理。

在一些实施例中，酸式盐包含硫酸氢铵、碳酸氢铵、柠檬酸氢二铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或者多种。

在一些实施例中，酸式盐的浓度为0.1～0.5mol/L。

在一些实施例中，酸式盐水洗温度为5～50℃；在一些实施例中，酸式盐水洗温度为：5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，酸式盐水洗时间为1～5h；在一些实施例中，酸式盐水洗时间为1h、2h、3h、4h、5h中的任意值或者任意两值之间的范围值。

本申请通过控制酸式盐水洗工序中的水洗温度和水洗时间，实现对正极材料表面残碱组成以及残碱量的控制，同时还可以减少材料表面的破坏。

在一些实施例中，酸式盐水洗温度为5～30℃，以减少水洗对材料表面的侵蚀和破坏，造成锂的过度脱出。

在一些实施例中，酸式盐水洗时间为1～3h，水洗时间过短，不能有效去除表面的残锂及材料表面的杂质元素，水洗时间过长，会加剧对材料表面的侵蚀和破坏。

在一些实施例中，继续烧结包括了二次烧结过程。

在一些实施例中，二次烧结温度为800～1000℃，在一些实施例中，二次烧结的温度为800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，二次烧结的时间为8～12h；在一些实施例中，二次烧结的时间为8h、9h、10h、11h、12h中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，二次烧结的升温速度为3～10℃/min，在一些实施例中，二次烧结的升温速度为3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，二次烧结的产物依次用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理。

在一些实施例中，经过粉碎处理后的二次烧结的产物与包覆剂混合，进行三次烧结。

在一些实施例中，包覆剂包括含有硼、铝、钨、钛、锶、钇、钡、钼、铌中的一种或多种元素的化合物。

在一些实施例中，三次烧结温度为200～500℃，三次烧结温度为：200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃、500℃中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，三次烧结的时间为3～8h，在一些实施例中，三次烧结的时间为：3h、4h、5h、6h、7h、8h中的任意值或者任意两值之间的范围值。

在一些实施例中，三次烧结的升温速度为3～10℃/min；在一些实施例中，三次烧结的升温速度为3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min中的任意值或者任意两值组成的范围。

在一些实施例中，经过三次烧结后的烧结物依次经过破碎机、对滚机和气流粉碎机处理，并经过除磁和过筛处理得到正极材料。

本申请还提供了一种二次电池，包括了上述的正极材料。二次电池还包括：正极极片、负极极片、隔膜以及电解液。

在一些实施例中，正极极片包括正极集流体和覆盖在正极集流体上的正极活性材料、粘结剂和导电剂，导电剂以及粘结剂的种类和含量不受具体的限制，可根据实际需求进行选择。在一些实施例中，导电剂可以包括导电炭黑、碳纳米管、石墨烯等，粘结剂可以包括聚偏氟乙烯。

在一些实施例中，正极极片的制备包括：将上述正极活性材料、导电剂、粘结剂按一定的比例分散于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，将所得的浆料涂布于铝箔上，经过干燥，然后经过冷压、分条得到正极极片。

在一些实施例中，负极极片包括负极集流体和覆盖在负极集流体上的负极活性材料、粘结剂和导电剂。负极活性材料、粘结剂和导电剂的种类和含量并不受特别的限制，可根据实际需求进行选择。在一些实施例中，负极活性材料包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、无定形碳、钛酸锂或硅碳合金中的一种或多种。负极活性材料也需要具备压实密度高、质量比容量和体积比容量较高等特点。

在一些实施例中，电解液的主要成分包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。其中锂盐和有机溶剂的种类和组成并不受特别的限制，可根据实际需求进行选择。其中，锂盐可以包括六氟磷酸锂，溶剂可以包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯以及丙酸丙酯中的一种或多种。

在一些实施例中，隔离膜的种类并不受特别的限制，可根据实际需求进行选择。隔离膜可以为聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚偏氟乙烯、氨纶膜、芳纶膜或者是经过涂层改性后的多层复合膜。

在一些实施例中，二次电池的制备包括：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正、负极极片之间起到隔离的作用，再卷绕成方形的裸电芯后，经过热冷压，装入电池壳体中，然后在65～95℃下烘烤除水后，注入电解液、封口，经静置、化成、分容工序后，得到二次电池。

本申请还提供了一种用电设备，本申请的用电设备包含了上述的二次电池，用电设备包括但不限于备用电源、电机、电动汽车、电动摩托车、助力自行车、自行车、电动工具、家庭用大型蓄电池等。

本申请先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对本申请进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。

实施例1：

步骤(1)将Ni：Co：Mn＝55：12：33的镍、钴、锰金属盐溶液与0.5mol/L的氨水溶液以及1mol/L的氢氧化钠溶液并流加入到反应釜中，同时将称量好的氢氧化锂和氧化铝加入到反应釜中。控制反应釜中的反应温度为45℃，搅拌反应10h，转移到真空干燥箱中120℃烘烤24h，得到三元正极混合物；

步骤(2)将上述的三元正极混合物至于气氛炉中，以5℃/min的速率升温，在500℃恒温煅烧6h，在900℃恒温煅烧12h，最后冷却到室温，得到一次烧结物；将一次烧结物一次使用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理，得到一次烧结后的粉料；

步骤(3)将步骤(2)得到的一次烧结粉料加入到0.5mol/L的碳酸氢铵溶液中，保持30℃恒温搅拌水洗3h，真空干燥，随后依次用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理，得到水洗后粉料；

步骤(4)将步骤(3)水洗后粉料至于气氛炉中，以5℃/min的速率升温，在900℃恒温煅烧10h，最后冷却到室温，得到二次烧结物，将二次烧结物依次用破碎机、对滚机和气流粉碎机处理得到二次烧结后的粉料；

步骤(5)将二次烧结后的粉料和硼酸高速搅拌混合，控制硼元素与二次烧结物的金属元素的摩尔比B：(Ni+Co+Mn)＝0.15，混合均匀后的物料以5℃/min的速率升温，在400℃恒温煅烧5h，最后冷却到室温，将经过三次烧结后的物质依次进行粉碎、除磁和过筛处理，得到正极材料。

实施例2：制备方法同时实施例1，不同之处在于：通过调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.5mol/L磷酸二氢铵溶液，保持25℃恒温搅拌水洗4h。同时在步骤5中将硼酸替换为氧化铝。

实施例3：制备方法同时实施例1，不同之处在于：调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.5mol/L碳酸氢胺溶液，保持40℃恒温搅拌水洗2h。同时在步骤5中将硼酸替换为氧化钛。

实施例4：制备方法同时实施例1，不同之处在于：调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.3mol/L柠檬酸氢二铵溶液，保持40℃恒温搅拌水洗4h，调整正极材料表面的残碱量。同时在步骤5中将硼酸替换为氧化钡。

实施例5：制备方法同时实施例1，不同之处在于：调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.3mol/L柠檬酸氢二铵溶液，保持10℃恒温搅拌水洗5h，调整正极材料表面的残碱量。

实施例6：制备方法同时实施例1，不同之处在于：调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.2mol/L碳酸氢胺溶液，保持5℃恒温搅拌水洗2h，调整正极材料表面的残碱量。

实施例7：制备方法同时实施例1，不同之处在于：调整酸式盐的种类以及水洗的温度和水洗的时间，酸式盐为0.1mol/L柠檬酸氢二铵溶液，保持25℃恒温搅拌水洗1.5h，调整正极材料表面的残碱量。

实施例8～实施例13：制备方法同实施例1，不同之处在于调整各元素掺混比例，具体参数如表1所示。

实施例14～实施例15：制备方法同实施例1，不同之处在于：通过调整煅烧温度，具体为实施例14的步骤(4)中，二次烧结的温度为700℃，实施例15的步骤(4)中，二次烧结的温度为1100℃，进而调整所得材料的比表面积，具体参数如表1所示。

实施例16～实施例17：制备方法同实施例1，不同之处在于，通过调整气流粉碎机的功率，进而调整正极材料的粒径，具体参数如表1所示。

对比例1：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不进行步骤(3)。

对比例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不进行步骤(4)。

二次电池的制备：

将实施例1～实施例17制备的正极材料以及对比例1～2制备的材料作为正极活性材料，按照以下方法制备二次电池。

正极极片制备方法：将重量比为100：1：1.5的正极材料、导电炭黑、PVDF混合，溶于NMP中，混合均匀后双面涂布于涂炭铝箔(双面涂布，14μm)之上，然后对极片进行烘干、辊压、分条和裁片，得到正极极片；正极极片的厚度为106μm。

负极极片的制备方法：将重量比为100：1：1.4：1.4石墨、导电炭黑、CMC、SBR加入水中充分混合，混合均匀后双面涂布于铜箔(6μm)之上，然后对极片进行烘干、辊压、分条和裁片，得到负极极片，极片厚度为115μm。

隔膜：聚乙烯膜；

电解液：将有机溶剂碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯按照1：1：1体积比混合。在含水量<10ppm的氩气气氛手套箱中，将干燥充分后的六氟磷酸锂(LiPF₆)溶解于上述有机溶剂中，混合均匀，获得电解液，电解液中六氟磷酸锂的浓度为1.2mol/L。

将本申请制备的正极极片，负极极片采用隔膜分隔，卷绕成相应卷芯，经过整形、焊接、组装、烘烤、注液、化成、分容等工序，得到软包锂离子电池。

性能参数的测试：

0.2C放电克容量：取上述制备的三元单晶材料正极极片，在充满氩气的手套箱中，将正极极片、隔膜、锂片、电解液、壳体组装成扣式电池，在充放电测试仪上，采用0.2C恒流充电到4.35V，4.35V恒压充电至截止电流0.05C，再恒流0.2C放电至2.8V，得到0.2C放电克容量。

体积膨胀率测试：电芯在60℃100％SOC状态下存储，每7天进行一次体积测量，随后0.1C充电到上限电压继续存储，电芯膨胀率＝(Vn-V0)/V0。

循环容量保持率：25±5℃环境下，对电池进行常温循环测试：0.5C恒流充电至4.35V，4.35V恒压充电至截止电流0.05C，再恒流1C放电至2.8V，循环测试至容量保持率低于80％，并记录终点的循环圈数，测试完成。图1为实施例1与对比例1、2的锂离子电池的常温循环测试结果，图2为实施例1～2与对比例1的电池膨胀率测试结果。

表1实施例1～实施例17以及对比例1～2的性能参数及测试结果

在本申请中，正极材料中碳酸根和氢氧根的含量测试方式如下：

将正极材料溶于水，取0.1mol/L的HCl溶液，采用电位滴定法进行滴定，滴定终点，电位会发生跳跃，从而确定滴定终点。在滴定过程中，共有两个突跃，各突跃点发生的化学反应如下：

第一个突跃点前发生反应如下：

LiOH+HCl＝LiCl+H₂O

Li₂CO₃+HCl＝LiCl+LiHCO₃

第二个突跃点前发生反应如下：

LiHCO₃+HCl＝LiCl+H₂O+CO₂↑

通过从第一个突跃点到第二个突跃点消耗的盐酸体积，可以计算出碳酸锂的含量，通过两个突跃点消耗的盐酸的差值，可计算出氢氧化锂的含量，从而换算为氢氧根和碳酸根的含量。

基于表1的数据：

从实施例1和实施例3～实施例4的结果可以看出，水洗温度高，水洗时间长，虽然调整了材料的残碱，但材料表面被腐蚀，比表面积变大，引发电池克容量的降低。

从实施例1和实施例5～实施例7的结果可以看出，水洗温度低，水洗时间短，会导致材料表面残碱残余多，降碱效果差，且比表面积相对较大，电池的储存产气量增加。

从实施例1和实施例14～实施例15的结果可以看出，二次烧结温度过低，会导致水洗后材料中的残碱无法有效挥发，降碱效果不佳，也无法较好降低材料的比表面积。二次烧结温度过高，造成材料锂损失，单晶生长过大，材料克容量及循环性能降低。

从实施例1和对比例1和对比例2的结果可以看出，当氢氧根与碳酸根的摩尔比过高或者过低，会使得电池循环性能明显变差。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种正极材料及其制备方法、二次电池及用电装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括镍钴锰氧化物，且基于所述正极材料中镍钴锰的总摩尔含量，以镍钴锰的总摩尔含量为1计，所述镍的摩尔含量占0.5～0.7，所述正极材料表面的氢氧根与碳酸根的摩尔比为(1～2):1。

2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述氢氧根的含量为400～1000ppm，所述碳酸根的含量为200～500ppm。

3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的pH为10.4～10.7。

4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料包括Li_dNi_xCo_yMn_{1-x- y}M_zO₂；M包括硼、铝、钨、钛、锶、钇、钡、钼和铌中的一种或多种；其中，x的取值为0.5～0.7，y的取值为0.1～0.3，z的取值为0.1～0.2，d的取值为0.8～1.2。

5.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的比表面积为0.46～0.66m²/g。

6.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的克容量为178.2～195.5mAh/g。

7.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的粒径Dv50为3～5μm。

8.一种如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备三元正极混合物，将得到的所述三元正极混合物进行一次烧结，一次烧结得到的中间产物用酸式盐水洗；水洗后的产物二次烧结得到正极材料。

9.根据权利要求8所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述酸式盐包括硫酸氢铵、碳酸氢铵、柠檬酸氢二铵、磷酸一氢铵和磷酸二氢铵中的一种或多种。

10.一种二次电池，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的正极材料或权利要求8～9任一项所述的制备方法制备的正极材料。

11.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的二次电池。

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