本发明属于锂离子电池，涉及一种正极活性材料，尤其涉及一种正极活性材料及其制备方法与应用。
背景技术：
1、锂离子电池作为当今最为广泛应用的电池之一，在电动汽车、便携式电子设备等领域具有重要地位。其中，正极活性材料作为锂离子电池的核心组成部分之一，其性能对电池的性能有着直接的影响。
2、目前，普遍通过对正极材料进行包覆来提升其电化学性能，但是包覆效果会直接影响到正极活性材料在循环过程中能否进行均匀充放电；而且正极材料的导电性也会对充放电均匀性造成较大影响，而充放电是否均匀是保证电池循环性能和寿命的关键因素之一。
3、因此，有必要研究一种可以进行均匀充放电的正极材料以提升电池的循环性能。
技术实现思路
1、针对上述缺陷，本发明提供一种正极活性材料，该正极活性材料可以进行均匀充放电，有效提升电池的循环性能。
2、本发明还提供一种上述正极活性材料的制备方法，通过该制备方法制备得到的正极活性材料具有较好的充放电均匀性，能够有效提升电池的循环性能。
3、本发明还提供一种正极片，包括上述正极活性材料、或通过上述制备方法制备得到的正极活性材料，将该正极片用于锂离子电池中，可以有效提升电池的充放电均匀性，从而提升电池的循环性能。
4、本发明还提供一种锂离子电池，包括上述正极活性材料、或通过上述制备方法制备得到的正极活性材料、或上述正极片。该锂离子电池具有较长的循环寿命。
5、本发明提供一种正极活性材料，所述正极活性材料包括一次颗粒和由一次颗粒团聚形成的二次颗粒；所述一次颗粒包括三元正极材料基体和设置于三元正极材料基体至少部分表面的包覆层；所述包覆层包括包含a元素的锂氧化物；所述a元素包括co、w、zr、sb、nb、cr、ta中的至少一种；
6、所述正极活性材料满足式1和式2，
7、l/tm≥1 式1
8、(bet1-bet0)/bet0≤20％ 式2
9、式1中，l为经化成之后的正极活性材料中锂元素的摩尔量，tm为经化成之后的正极活性材料中过渡金属元素的总摩尔量；所述烘烤的温度为600-700℃，时间为9-11h；
10、式2中，bet0为所述正极活性材料的初始比表面积，bet1为所述正极活性材料经化成、烘烤之后的比表面积；
11、所述正极活性材料的孔隙率为不高于3％。
12、进一步的，所述bet0为0.4-0.8m2/g，和/或，所述bet1为0.5-1.0m2/g。
13、进一步的，所述正极活性材料的d10为5-8μm，d50为5-11μm，d90为10-25μm；
14、和/或，所述正极活性材料的最大粒径dmax为16-30μm，最小粒径dmin为2-6μm。
15、进一步的，所述正极活性材料的孔隙率为1-3％。
16、进一步的，所述正极活性材料的粉末电导率不低于0.001s/cm。
17、本发明还提供一种上述任一项所述的正极活性材料的制备方法，包括以下步骤：
18、1)将三元正极材料前驱体与第一锂源混合，进行第一烧结后得到第一产物；
19、其中，所述第一锂源中锂元素的摩尔量q1与所述三元正极材料前驱体中过渡金属元素的总摩尔量m0满足：1＜q1/m0≤1.03；
20、2)将所述第一产物与第二锂源和包覆材料混合，进行第二烧结后得到包括包覆层的第二产物；
21、其中，所述第二锂源中锂元素的摩尔量q2、所述包覆材料的摩尔量w1、所述第一锂源中锂元素的摩尔量q1、以及包覆层理论化学组成中锂元素的摩尔量与a元素的摩尔量之比k满足：q2＝k*w1，且q1+q2≤1.05m0；
22、3)在氧气气氛下，将所述第二产物进行第三烧结，所述第三烧结过程中的炉内压力为1-2mpa，得到所述正极活性材料。
23、进一步的，步骤1)中，所述第一烧结中的温度为300-800℃，保温时间为3-10h；
24、和/或，步骤2)中，所述第二烧结中的温度为300-800℃，保温时间为2-8h；
25、和/或，步骤3)中，所述第三烧结中的烧结温度为300-600℃，烧结时间为1-5h。
26、本发明还提供一种正极片，包括上述任一项所述的正极活性材料、或通过上述的制备方法制备得到的正极活性材料。
27、进一步的，所述正极片的压实密度为3.0-3.8g/cm3。
28、本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述任一项所述的正极活性材料、或通过上述的制备方法制备得到的正极活性材料、或上述的正极片。
29、本发明中的正极活性材料包括一次颗粒和由一次颗粒团聚形成的二次颗粒，其中一次颗粒包括三元正极材料基体和位于该基体至少部分表面的包覆层，且包覆层包括含有a元素的锂氧化物，通过使正极活性材料满足式1和式2且控制正极活性材料的孔隙率不高于3％，来有效提升正极活性材料的充放电均匀性，进而使锂离子电池具有较长的循环寿命。
1.一种正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料包括一次颗粒和由一次颗粒团聚形成的二次颗粒；所述一次颗粒包括三元正极材料基体和设置于三元正极材料基体至少部分表面的包覆层；所述包覆层包括包含a元素的锂氧化物；所述a元素包括co、w、zr、sb、nb、cr、ta中的至少一种；
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述bet0为0.4-0.8m2/g，和/或，所述bet1为0.5-1.0m2/g。
3.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的d10为5-8μm，d50为5-11μm，d90为10-25μm；
4.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的正极活性材料的孔隙率为1-3％。
5.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述正极活性材料的粉末导电率不低于0.001s/cm。
6.一种权利要求1-5任一项所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的正极活性材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述第一烧结中的温度为300-800℃，保温时间为3-10h；
8.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括权利要求1-5任一项所述的正极活性材料、或通过权利要求6或7所述的制备方法制备得到的正极活性材料。
9.根据权利要求8所述的正极片，其特征在于，所述正极片的压实密度为3.0-3.8g/cm3。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1-5任一项所述的正极活性材料、或通过权利要求6或7所述的制备方法制备得到的正极活性材料、或权利要求9所述的正极片。
