CN117945358A - 一种硒掺杂的高镍三元材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种硒掺杂的高镍三元材料及其制备方法和应用，所述硒掺杂的高镍三元材料包括化学式为LiqNixCoyMnzSemOp的颗粒，0.8≤q≤1.2，x+y+z＝1，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，0<m≤0.1，1.9≤p≤2.3；所述高镍三元材料的晶格中掺杂有硒元素。本公开制备的硒掺杂的高镍三元材料中的硒元素主要以高价态存在并掺杂于高镍三元材料的晶格中，能够增加三元材料的层状结构稳定性，实现材料电化学循环稳定性的有效提升。
Description
技术领域
本公开涉及锂离子电池三元材料制备领域，具体地，涉及一种硒掺杂的高镍三元材料及其制备方法和应用。
背景技术
高镍三元材料LiNixCoyM1-x-yO2(一般x≥0.6)具有较高的能量密度，有望满足电动汽车较高的续航里程需求，因此被认为是最具有发展潜力的锂离子电池正极材料。然而，Ni2+与Li+具有相似的离子半径，易发生位错现象(即Li/Ni混排)，影响三元材料的层状结构稳定性。随着Ni含量的增加，三元材料的放电比容量增加，但Li/Ni混排度加剧，不可逆容量增加，三元材料的稳定性变差，导致其电化学循环性能和热稳定性下降，不利于实际生产和应用。研究表明，体相离子掺杂是提高材料层状结构稳定性的有效途径，其中，高价态的金属元素掺杂(如Al、Nb、Zr、V、Ti等)和低价态的非金属元素掺杂(如F、B、P等)已有大量报道，但高价态非金属元素掺杂的相关研究较少。
文献Adv.Funct.Mater.2021,31,2010095通过在锂化焙烧的过程中引入NH4H2PO4和B2O3，实现了高价态P和B离子的体相掺杂，相比于未掺杂的三元材料，掺杂之后的材料表现出明显优异的电化学循环稳定性，因此高价态的非金属离子掺杂有望实现材料稳定性的有效提升。而硒元素(Se)本身具有优良的电子导电性和较高的容量，在Li-Se电池中发挥重要作用，在层状材料LiCoO2中引入Se元素掺杂表现出良好的性能(Adv.Mater.2020,2005182)，但Se易与锂盐反应形成硒酸锂包覆层，导致电池比容量的下降。而关于Se对三元材料的体相掺杂改性还缺少报道。
发明内容
本公开的目的是提供一种硒掺杂的高镍三元材料及其制备方法和应用，该硒掺杂的高镍三元材料层状结构稳定，能够实现材料电化学循环稳定性的有效提升。
为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种硒掺杂的高镍三元材料，所述硒掺杂的高镍三元材料包括化学式为LiqNixCoyMnzSemOp的颗粒，0.8≤q≤1.2，x+y+z＝1，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，0<m≤0.1，1.9≤p≤2.3；
所述高镍三元材料的晶格中掺杂有硒元素。
可选地，所述硒元素包括+4价硒元素和/或+6价硒元素。
可选地，所述颗粒的平均粒径为3-16μm。
本公开第二方面提供制备硒掺杂的高镍三元材料的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将硒源与高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第一热处理，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
S2、将锂源与所述硒掺杂的高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第二热处理。
可选地，所述高镍三元前驱体的化学式为NiaCobMnc(OH)2，a+b+c＝1，0.6≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2，0.05≤c≤0.2；
所述高镍三元前驱体的平均粒径为3-16μm。
可选地，所述硒源包括硒单质、二氧化硒、硒酸钠、亚硒酸钠和四氯化硒中的一种或几种；
所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂和氯化锂中的一种或几种。
可选地，以硒元素计的所述硒源与所述高镍三元前驱体的摩尔比为(0.05-10)：100；
以锂元素计的所述锂源与所述高镍三元前驱体的摩尔比为(0.8-1.2)：1。
可选地，步骤S1中，所述第一热处理的方式为焙烧，所述第一热处理的条件包括：时间为2-10h，温度为300-600℃；
步骤S2中，所述第二热处理的方式为焙烧，所述第二热处理的条件包括：时间为5-25h，温度为600-850℃；
可选地，所述含氧气氛为氧气气氛或空气气氛；
可选地，所述混合的方式为固相球磨，时间为0.5-5h。
本公开第三方面提供采用本公开第二方面所述的方法制备得到的硒掺杂的高镍三元材料。
本公开第四方面提供锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、电解液和负极，所述正极包括本公开第一方面或第三方面所述的硒掺杂的高镍三元材料。
通过上述技术方案，本公开通过在高镍三元前驱体中引入硒源再预烧的方法，将Se元素预先引入前驱体中，然后引入锂源并进行焙烧，得到硒掺杂的高镍三元材料；本公开的制备方法有效扩大了Se原子和Li原子的空间距离，实现Se元素在高镍三元材料中的体相掺杂；并且材料中的硒元素主要以高价态存在并掺杂于高镍三元材料的晶格中，能够降低Li/Ni混排度，增加三元材料的层状结构稳定性，实现材料电化学循环稳定性的有效提升。
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。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开实施例1和对比例1制备的高镍三元材料的X射线衍射图。
图2为本公开实施例2、实施例3和对比例2制备的高镍三元材料的X射线衍射图。
图3为本公开实施例4和对比例3制备的高镍三元材料的X射线衍射图。
图4为本公开实施例2制备的高镍三元材料的扫描电镜图及元素分布图。
图5为本公开实施例2制备的高镍三元材料的X射线光电子能谱图。
图6为本公开实施例2、实施例3和对比例2制备的高镍三元材料的电化学循环图。
具体实施方式
以下结合附图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。
本公开第一方面提供一种硒掺杂的高镍三元材料，所述硒掺杂的高镍三元材料包括化学式为LiqNixCoyMnzSemOp的颗粒，0.8≤q≤1.2，x+y+z＝1，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，0<m≤0.1，1.9≤p≤2.3；
所述高镍三元材料的晶格中掺杂有硒元素。
根据本公开的一种实施方式，本公开的硒掺杂的高镍三元材料的XPS分析表明，硒元素以较高价态存在，例如，硒元素包括+4价硒元素和/或+6价硒元素。
在本公开中，“所述高镍三元材料的晶格中掺杂有硒元素”指的是，至少部分的硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格中，优选地，全部硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格中。
根据本公开的一种实施方式，颗粒的平均粒径为3-16μm。
本公开第二方面提供制备硒掺杂的高镍三元材料的方法，该方法包括以下步骤：
S1、将硒源与高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第一热处理，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
S2、将锂源与所述硒掺杂的高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第二热处理。
根据本公开的一种实施方式，高镍三元前驱体的化学式为NiaCobMnc(OH)2，a+b+c＝1，0.6≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2，0.05≤c≤0.2；高镍三元前驱体的平均粒径为3-16μm。
在本公开中，为了混合均匀，步骤S1和S2中的混合的方式可以为固相球磨，时间为0.5-5h；固相球磨例如可以在行星式球磨机上进行。
根据本公开的一种实施方式，硒源和锂源为本领域常规的，例如，硒源包括硒单质、二氧化硒、硒酸钠、亚硒酸钠和四氯化硒中的一种或几种；锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂和氯化锂中的一种或几种。
根据本公开的一种实施方式，以硒元素计的硒源与高镍三元前驱体的摩尔比为(0.05-10)：100，优选为(0.5-5)：100，进一步优选为(0.5-3.5)：100。
根据本公开的一种实施方式，以锂元素计的锂源与高镍三元前驱体的摩尔比为(0.8-1.2)：1，优选为(1.0-1.1)：1。
根据本公开的一种实施方式，步骤S1和S2中，含氧气氛为氧气气氛或空气气氛。
根据本公开的一种实施方式，步骤S1中，第一热处理的方式为焙烧，焙烧可以在匣钵中进行；第一热处理的条件包括：时间为2-10h，优选为3-6h；温度为300-600℃，优选为500-600℃。上述温度范围能够避免温度过高导致的硒元素挥发，也能避免温度过低导致的硒元素分布不均匀。
根据本公开的一种实施方式，步骤S2中，第二热处理的方式为焙烧，焙烧可以在匣钵中进行；第二热处理的条件包括：时间为5-25h，优选为10-20h；温度为600-850℃，优选为700-800℃。
本公开第三方面提供采用本公开第二方面所述的方法制备得到的硒掺杂的高镍三元材料，上述材料与本公开第一方面所述的硒掺杂的高镍三元材料具有相同特征，在此不做赘述。
本公开第四方面提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、电解液和负极，所述正极包括本公开第一方面或第三方面所述的硒掺杂的高镍三元材料。
根据本公开的一种实施方式，负极为本领域常规的，例如可以包括锂片、碳材料和硅碳复合材料中的一种或几种。
根据本公开的一种实施方式，电解液为本领域常规的，例如可以包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸锂和碳酸二甲酯中的一种或几种。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例中所用的原料均通过商购途径获得，不特殊说明均为分析纯。
扫描电镜的测试仪器型号为FEI QUANTA400，方法为加速电压为20kV；
X射线光电子能谱的测试仪器型号为美国Thermo Fisher Thermo ESCALAB 250型，方法为使用Al KαX射线发射光源；
X射线衍射图的测试仪器型号为美国Philips公司的X射线粉末衍射仪，方法为采用Cu靶阳极Kα辐射源，步宽0.02°，扫描速度为2°/min，2θ＝10°-80°。
平均粒径采用激光粒度分析仪测试，仪器型号为MasterSizer 2000。
实施例1
采用如下步骤制备硒掺杂的高镍三元材料A1：
(1)将硒粉与高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为6.96μm)按照摩尔比为0.5:100的比例在行星式球磨机上混合均匀，时间为3h，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为550℃，时间为3h，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述硒掺杂的高镍三元前驱体按照摩尔比为1：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为10h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到硒掺杂的高镍三元材料A1，平均粒径为7.99μm，化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1Se0.005O2.0125，根据X射线光电子能谱图可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素。
实施例2
采用如下步骤制备硒掺杂的高镍三元材料A2：
(1)将SeO2与高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为10.03μm)按照摩尔比为1:100的比例在行星式球磨机上混合均匀，时间为2h，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为500℃，时间为5h，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述硒掺杂的高镍三元前驱体按照摩尔比为1.05：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为15h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到硒掺杂的高镍三元材料A2，平均粒径为10.08μm，化学式为Li1.05Ni0.8Co0.1Mn0.1Se0.01O2.05，根据X射线光电子能谱图可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素。
实施例3
采用如下步骤制备硒掺杂的高镍三元材料A3：
(1)将SeO2与高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为10.03μm)按照摩尔比为4:100的比例在行星式球磨机上混合均匀，时间为3h，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为500℃，时间为5h，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述硒掺杂的高镍三元前驱体按照摩尔比为1.05：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为15h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到硒掺杂的高镍三元材料A3，平均粒径为10.38μm，化学式为Li1.05Ni0.8Co0.1Mn0.1Se0.04O2.125，根据X射线光电子能谱图可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素。
实施例4
采用如下步骤制备硒掺杂的高镍三元材料A4：
(1)将SeO2与高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为14.01μm)按照摩尔比为2:100的比例在行星式球磨机上混合均匀，时间为4h，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为600℃，时间为5h，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述硒掺杂的高镍三元前驱体按照摩尔比为1.1：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为18h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到硒掺杂的高镍三元材料A3，平均粒径为13.43μm，化学式为Li1.1Ni0.8Co0.1Mn0.1Se0.02O2.1，根据X射线光电子能谱图可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素。
实施例5
采用实施例1的方法制备硒掺杂的高镍三元材料A5，区别在于，将高镍三元前驱体更换为Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2(平均粒径为9.62μm)，将LiOH·H2O更换为Li摩尔相等的碳酸锂，硒掺杂的高镍三元材料A5，平均粒径为9.71μm，化学式为LiNi0.6Co0.2Mn0.2Se0.005O2.0125，根据X射线光电子能谱图可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素。
对比例1
采用如下步骤制备高镍三元材料D1：
(1)将高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为6.96μm)装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为550℃，时间为3h，得到预烧的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述预烧的高镍三元前驱体按照摩尔比为1：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为10h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到高镍三元材料D1，平均粒径为7.94μm，化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
对比例2
采用如下步骤制备高镍三元材料D2：
(1)将高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为10.03μm)装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为500℃，时间为5h，得到预烧的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述预烧的高镍三元前驱体按照摩尔比为1.05：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为15h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到高镍三元材料D2，平均粒径为10.07μm，化学式为Li1.05Ni0.8Co0.1Mn0.1O2.025。
对比例3
采用如下步骤制备高镍三元材料D3：
(1)将高镍三元前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2(平均粒径为14.01μm)装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为600℃，时间为5h，得到预烧的高镍三元前驱体；
(2)将LiOH·H2O与上述预烧的高镍三元前驱体按照摩尔比为1.1：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为18h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到高镍三元材料D3，平均粒径为12.95μm，化学式为Li1.1Ni0.8Co0.1Mn0.1O2.05。
对比例4
采用如下步骤制备高镍三元材料D4：
(1)将高镍三元前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2(平均粒径为9.62μm)装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为550℃，时间为3h，得到预烧的高镍三元前驱体；
(2)将碳酸锂与上述预烧的高镍三元前驱体按照摩尔比为1：1的比例在行星式球磨机上混合均匀，将得到的混合物装入匣钵中，氧气气氛下进行第一热处理，温度为750℃，时间为10h，将得到的固体产物进行破碎和过筛，得到高镍三元材料D4，平均粒径为9.69μm，化学式为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2。
对实施例1制备的硒掺杂的高镍三元材料A1和对比例1制备的高镍三元材料D1进行XRD测试，结果如图1所示。
根据图1的结果可知，在其他条件相同的情况下，相比于未掺杂的高镍三元材料(对比例1)，硒掺杂的高镍三元材料(实施例1)中I003/I104的比值由1.30增加到1.33，说明Li/Ni混排度变小，材料的层状结构更加稳定。
硒掺杂的高镍三元材料A1的(003)峰位置相对于高镍三元材料D1的(003)峰向低角度发生偏移，说明硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格内部。并且在2θ＝20-27°的范围内，未出现明显的Li2SeO4的衍射峰，说明在本公开的高镍三元材料的表面没有形成Li2SeO4包覆层。
对实施例2制备的硒掺杂的高镍三元材料A2和对比例2制备的高镍三元材料D2进行XRD测试、扫描电镜和X射线光电子能谱测试，结果分别如图2、图4和图5所示。
根据图2的结果可知，在其他条件相同的情况下，相比于未掺杂的高镍三元材料(对比例2)，少量硒掺杂的高镍三元材料(实施例2)中I003/I104的比值由1.22增加到1.34，说明Li/Ni混排度变小，材料的层状结构更加稳定。
硒掺杂的高镍三元材料A2的(003)峰位置相对于高镍三元材料D2的(003)峰向低角度发生偏移，说明硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格内部。并且在2θ＝20-27°的范围内，未出现明显的Li2SeO4的衍射峰，说明在本公开的高镍三元材料的表面没有形成Li2SeO4包覆层。
根据图4的结果可知，Se元素的分布均匀，未出现明显的团聚现象。
根据图5的结果可知，其中的硒元素包括+4价硒元素和+6价硒元素，即Se元素以较高价态掺杂于高镍三元材料中。
对实施例3制备的硒掺杂的高镍三元材料A3进行XRD测试，结果如图2所示。
根据图2的结果可知，相比于硒掺杂的高镍三元材料(实施例2)，硒元素掺杂的高镍三元材料(实施例3)，I003/I104的比值和(003)的峰位几乎保持不变，但在2θ＝20-27°的范围内，出现明显的Li2SeO4的衍射峰，说明高镍三元材料A3中的部分Se源与锂源在高镍三元材料的表面形成Li2SeO4包覆层。
对实施例4制备的硒掺杂的高镍三元材料A4和对比例3制备的高镍三元材料D3进行XRD测试，结果如图3所示。
根据图3的结果可知，在其他条件相同的情况下，相比于未掺杂的高镍三元材料(对比例3)，少量硒掺杂的高镍三元材料(实施例4)中I003/I104的比值由1.21增加到1.31，说明Li/Ni混排度变小，材料的层状结构更加稳定。
硒掺杂的高镍三元材料A4的(003)峰位置相对于高镍三元材料D3的(003)峰向低角度发生偏移，说明硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格内部。并且在2θ＝20-27°的范围内，未出现明显的Li2SeO4的衍射峰，说明在本公开的高镍三元材料的表面没有形成Li2SeO4包覆层。
对实施例5制备的硒掺杂的高镍三元材料A5和对比例5制备的高镍三元材料D5进行XRD测试，根据结果可知，在其他条件相同的情况下，相比于未掺杂的高镍三元材料(对比例5)，少量硒掺杂的高镍三元材料(实施例5)中I003/I104的比值降低，说明Li/Ni混排度变小，材料的层状结构更加稳定。
硒掺杂的高镍三元材料A5的(003)峰位置相对于高镍三元材料D5的(003)峰向低角度发生偏移，说明硒元素掺杂于高镍三元材料的晶格内部。并且在2θ＝20-27°的范围内，未出现明显的Li2SeO4的衍射峰，说明在本公开的高镍三元材料的表面没有形成Li2SeO4包覆层。
测试例
对实施例2制备的硒掺杂的高镍三元材料A2、实施例3制备的硒掺杂和硒酸锂包覆的高镍三元材料A3和对比例2制备的高镍三元材料D2进行电化学稳定性测试，具体步骤如下：
按照94:3:3的质量比称取三元材料、导电剂(乙炔黑)、粘结剂(聚偏氟乙烯)并混合均匀，涂布至铝箔上并裁切成片，作为正极。然后在氩气气氛的手套箱中，将正极与负极(锂片)、隔膜(Celgard 2300)、电解液(1M LiPF6溶于体积比为1:1:1的碳酸乙烯酯EC:碳酸二甲酯DEC:碳酸甲乙酯EMC的混合溶液中)组装成扣式电池，并在蓝电CT-3001A 1U系统上进行充放电的测试。充放电电压范围为2.75-4.3V，充放电倍率为0.5C(1C＝200mA·g-1)。结果如图6所示。
根据图6的结果可知，使用D2制备的锂离子电池，循环150圈容量保持率为84.5％；使用A2制备的锂离子电池的相对于使用D2制备的锂离子电池，初始容量未降低，循环150圈后容量保持率为91.1％；使用A3制备的锂离子电池相对于使用A2和D2制备的锂离子电池，初始容量下降，循环150圈后容量保持率为96.0％，但其容量仍低于A2。根据上述数据可知，将硒掺杂于高镍三元材料的晶格中，能够保持高镍三元材料的初始容量并明显提高其稳定性，而表面形成硒酸锂包覆层则会降低高镍三元材料的初始容量。即本公开的硒掺杂的高镍三元材料具有优异的电化学稳定性。
以上结合附图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)
1.一种硒掺杂的高镍三元材料，其特征在于，所述硒掺杂的高镍三元材料包括化学式为LiqNixCoyMnzSemOp的颗粒，0.8≤q≤1.2，x+y+z＝1，0.6≤x≤0.9，0.05≤y≤0.2，0.05≤z≤0.2，0<m≤0.1，1.9≤p≤2.3；
所述高镍三元材料的晶格中掺杂有硒元素。
2.根据权利要求1所述的硒掺杂的高镍三元材料，其中，所述硒元素包括+4价硒元素和/或+6价硒元素。
3.根据权利要求1所述的硒掺杂的高镍三元材料，其中，所述颗粒的平均粒径为3-16μm。
4.制备硒掺杂的高镍三元材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、将硒源与高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第一热处理，得到硒掺杂的高镍三元前驱体；
S2、将锂源与所述硒掺杂的高镍三元前驱体混合，在含氧气氛下进行第二热处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述高镍三元前驱体的化学式为NiaCobMnc(OH)2，a+b+c＝1，0.6≤a≤0.9，0.05≤b≤0.2，0.05≤c≤0.2；
所述高镍三元前驱体的平均粒径为3-16μm。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述硒源包括硒单质、二氧化硒、硒酸钠、亚硒酸钠和四氯化硒中的一种或几种；
所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂和氯化锂中的一种或几种。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，以硒元素计的所述硒源与所述高镍三元前驱体的摩尔比为(0.05-10)：100；
以锂元素计的所述锂源与所述高镍三元前驱体的摩尔比为(0.8-1.2)：1。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤S1中，所述第一热处理的方式为焙烧，所述第一热处理的条件包括：时间为2-10h，温度为300-600℃；
步骤S2中，所述第二热处理的方式为焙烧，所述第二热处理的条件包括：时间为5-25h，温度为600-850℃；
可选地，所述含氧气氛为氧气气氛或空气气氛；
可选地，所述混合的方式为固相球磨，时间为0.5-5h。
9.采用权利要求4-8中任意一项所述的方法制备得到的硒掺杂的高镍三元材料。
10.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极、电解液和负极，其特征在于，所述正极包括权利要求1-3和9中任意一项所述的硒掺杂的高镍三元材料。
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